鞍山式铁尾矿区土壤重金属含量高光谱反演贾玉娜，董元，白洋，刘暑明，李孟倩（华北理工大学，河北唐山063210）摘要：土壤中的铜浓度占比过高会对人体和环境造成一定的危害，因此探讨重金属铜含量反演具有重要意义。本研究以唐山典型铁尾矿区43个土壤样品为例，同时测定土壤中铜的反射光谱和含量信息，经多种波谱变换后，通过相关性分析法（CA）和连续投影法（SPA）进行土壤铜含量的特征波段选取，然后利用多元线性回归(MLR)和偏最小二乘回归(PLSR)算法建立了铜含量的反演模型，得到多种光谱数据的反演成效。结果显示：二阶微分处理后的光谱数据，其反演效果较好，CA-PLSR和SPA-MLR两种反演模型中，SPA-MLR的反演精度相对较准确；二阶微分光谱变换后的SPA-MLR模型在估算土壤铜含量方面更有优势。关键词：高光谱；铜；特征波段；反演doi:10.3969/j.issn.1000-6532.2023.02.032中图分类号:TD951;P237文献标志码:A文章编号:1000-6532（2023）02−0213−06我国铁矿资源丰富，铁尾矿成分各异，铁矿山排出的尾矿成分差别很大，排除少量金属组成成分外，其他基本矿物组成涵盖绿泥石、方解石、石英、赤铁矿和黄铁矿等。河北省是尾矿库大省，总数量在全国第一，河北省尾矿库数量在2400座左右。唐山铁尾矿多属于高硅鞍山型铁尾矿，其特点是SiO2含量高达70%左右，高硅鞍山式铁尾矿是全国数量最大的一类尾矿类型。有关国家土壤的污染统计情况显示，金属矿区及矿业废弃地周边土壤铅、砷等重金属污染严重[1]。尾砂浆中含有多种重金属，其在环境中不易降解并能在动植物体内富集，这些金属一旦通过外排废液或者扬尘进入大气、水和周围土壤中，就会导致严重的污染和危害。近年来，许多研究者通过地球化学检测[2]、电化学方法[3]、激光诱导击穿光谱技术[4]、电镜扫描技术[5]等方法进行了重金属污染方面的研究，并在特定的研究环境下得到了一定的效果。近年来，高光谱以其高效、快捷、节约成本、非破坏性的新技术优势广泛用于土壤重金属含量测定中，为更加精准、普适的进行土壤重金属研究提供了一条新路径[6]。“十二五”以来，国家对受关注度极高的尾矿库重金属污染的治理给出了更明确的要求，使其成为目前解决环境污染问题的一大热点。如何准确快速地获取尾矿中重金属污染分布情况是进行污染风险评价及预测研究的首要问题。唐山作为矿产资源丰富的矿业城市，每年尾矿的产出量很大，但关于唐山铁尾矿的重金属污染研究目前尚未报道，部分学者只是针对鞍山式铁尾矿Fe、S...
