湖泊重金屬污染嚴重威脅著水生生物及人類健康，受到社會的廣泛關注。中國科學院武漢植物園近日研究分析了高光譜技術在反演重金屬的可行性，并討論了重金屬的反演機理，為湖泊污染監測研究提供了科學依據。

湖泊重金屬污染具有高毒性、致癌性和持久性特征，底泥作為重金屬沉降富集的受體，其中富集的重金屬可被水生植物吸收或因擾動再次釋放造成二次污染。然而，底泥重金屬來源廣泛，諸如大氣降塵、工業廢棄物、農藥等，其分布具有較大空間異質性，加重了人們監測的難度。

現有研究表明，高光譜技術可以有效估測土壤屬性信息，為當前土壤屬性探測及制圖開辟了新的途徑。然而，土壤底泥中的重金屬含量極微，其波譜特征往往被多量元素的信息掩蓋，利用高光譜技術對其反演的能力及精度尚存爭議。

中國科學院武漢植物園全球變化生態學學科組科研人員以武漢東湖底泥的重金屬污染為例，分析了高光譜技術在反演重金屬鎘、鉻、汞、鎳和鉛等物質的可行性，并討論了重金屬的反演機理。

結果表明，光譜模型對重金屬的反演能力差異顯著，其中鎘、汞、鎳和鉛等被反演性較高，而鉻、銅和鋅等無法被反演，這取決于重金屬與總有機碳的內在關系與共生機制。

這一研究的開展為光譜快速獲取高異質性土壤重金屬污染信息提供了一定的參考，相關研究成果近日在線發表在國際環境科學期刊《Catena》(《連鎖：土壤科學-水文學-地貌學雜志》)。