長江三角洲水系底泥重金屬污染的遙感檢測研究

2.38萬字 55頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統

摘要
長江三角洲是我國經濟最發(fā)達的地區(qū)之一。但是隨著工農業(yè)的迅速發(fā)展，長江三角洲地區(qū)也遭受了嚴重的環(huán)境污染。大量的重金屬被排進河流，導致河流底泥中重金屬含量超標，進而會危害水生動植物，進一步危害人體健康。
本文主要針對長江三角洲河流底泥的重金屬含量問題展開討論，利用光譜遙感的方法來監(jiān)測河流底泥的重金屬含量。利用可見光-近紅外光波段光譜特征， 找出重金屬和光譜之間的相關關系。從而建立光譜與重金屬含量的相關模型，以達到用光譜來預測重金屬含量的目的。經過測試分析可以得到以下結論：重金屬平均濃度排列為Zn>Cr>Cu>Pb>As>Cd>Hg。長江三角洲面網河流沉積物中Cd、Cu和Zn變異系數大于100%，表明這幾種金屬有含量異常高的樣品存在；通過PCA分析和空間分布發(fā)現，江蘇和浙江的污染區(qū)域較為集中，江蘇省主要集中在泰州地區(qū)，而浙江省主要集中在寧波和嘉興地區(qū)，其中寧波地區(qū)污染最為嚴重，在該地區(qū)河流沉積物中Cd，Cu和Zn均出現較高濃度。針對重金屬元素與光譜反射率相關分析，對相關系數最大值所對應的波長與金屬進行回歸模型建立發(fā)現，重金屬Cr、Pb、Zn的模型建立的較好，而重金屬As、Hg、Cd和Cu的模型建立的不好。通過金屬與HPCA（hierarchical principal component analysis）的因子建立的回歸模型發(fā)現，重金屬As、Hg、Cr、Pb、Zn的模型建立的較好，而Cu和Cr建立的模型較差。偏最小二乘回歸的模型建模的R值很大，可是驗證的相關系數R值很小，說明PLS的模型建立的不好，可能由于受到當地污染物輸入，長三角面網河流沉積物光譜差異性大，造成了沉積物重金屬光譜預測模型效果不是很好。相比而言，HPCA因子與金屬的多元線性回歸模型建立的較好。


關鍵詞：長江三角洲；沉積物；遙感光譜；重金屬；預測模型