土壤中重金屬含量反演研究集中在可見光-紅外遙感與微波監(jiān)測,其中可見光-紅外遙感反演已較為成熟,微波監(jiān)測的研究有待加強,兩者結(jié)合反演的研究還處于起步階段;在土壤重金屬污染修復(fù)方法方面,生物修復(fù)及其聯(lián)合修復(fù)(生物間聯(lián)合修復(fù))的過程適合遙感監(jiān)測;在遙感監(jiān)測土壤修復(fù)效果的過程中,對植物性狀的監(jiān)測多于動物、微生物監(jiān)測研究;同時,對于修復(fù)效果基本體現(xiàn)在土壤與植物表現(xiàn)出的特性。
遙感技術(shù)是一門綜合性、非接觸觀測地物特征的技術(shù),具有大面積同步觀測、獲取信息速度快、周期短等特點。隨著遙感技術(shù)的不斷發(fā)展,從多光譜到高光譜、光學(xué)遙感到雷達遙感的不斷完善,能夠全面、宏觀、快速、連續(xù)和客觀地反映礦區(qū)及周邊環(huán)境,尤其是對土壤的污染與修復(fù)情況能夠更加高效地監(jiān)測。特別是隨著遙感影像的空間分辨率、光譜分辨率、時間分辨率以及輻射分辨率的大幅度提高,為遙感技術(shù)在土壤重金屬污染修復(fù)監(jiān)測中的應(yīng)用提供了有力的數(shù)據(jù)支撐,提高了土壤重金屬污染修復(fù)的監(jiān)測效率。
遙感監(jiān)測重金屬污染土壤修復(fù)效果是重金屬含量反演與土壤修復(fù)的結(jié)合,大多數(shù)研究主要是監(jiān)測生物修復(fù)與聯(lián)合修復(fù)的效果。用遙感技術(shù)監(jiān)測植物修復(fù)、動物修復(fù)、微生物修復(fù)及它們之間的聯(lián)合修復(fù)的研究已有一定的進展,這其中又集中在植物修復(fù)與植物-微生物聯(lián)合修復(fù)方面。
土壤中的動物能有效改善土壤結(jié)構(gòu)、增強肥力,這對重金屬污染的土壤能起到良好的修復(fù)效果。由于土壤動物體型較小,且常處于土壤內(nèi)部或被植物遮蓋,因此需要在高分辨率影像上才能觀測其行為痕跡并推斷其空間密度。研究顯示,遙感影像上能夠有效識別動物的生長習(xí)性。
此外,植被修復(fù)通常也與微生物進行聯(lián)合修復(fù)。國外研究人員采用遙感監(jiān)測與地面結(jié)合的方式,對采用植物-微生物聯(lián)合方法修復(fù)土壤的采礦跡地進行監(jiān)測,其包含土壤理化性質(zhì)、土壤和空氣溫度、相對濕度、孢子濃度、地上和地下細菌和真菌種類等多種指標,這些均能通過遙感數(shù)據(jù)進行綜合反映;國內(nèi)學(xué)者利用地基高光譜監(jiān)測植物接菌后植物葉綠素、“三邊”等參數(shù)變化,豐富了植物-微生物聯(lián)合修復(fù)礦區(qū)土壤重金屬污染的理論與方法。
隨著遙感技術(shù)中高光譜、微波甚至是超光譜技術(shù)的研究進步,再建立相對完備的修復(fù)過程的監(jiān)測理論體系,遙感監(jiān)測重金屬污染土壤修復(fù)的研究及應(yīng)用也會有很大的提升。同時,伴隨著從手持到衛(wèi)星等一體化監(jiān)測平臺的健全,空天地人一體化監(jiān)測平臺的建立,也會促進監(jiān)測從宏觀到微觀的貫通性。