土壤中重金屬含量反演研究集中在可見光-紅外遙感與微波監測,其中可見光-紅外遙感反演已較為成熟,微波監測的研究有待加強,兩者結合反演的研究還處于起步階段;在土壤重金屬污染修復方法方面,生物修復及其聯合修復(生物間聯合修復)的過程適合遙感監測;在遙感監測土壤修復效果的過程中,對植物性狀的監測多于動物、微生物監測研究;同時,對于修復效果基本體現在土壤與植物表現出的特性。
遙感技術是一門綜合性、非接觸觀測地物特征的技術,具有大面積同步觀測、獲取信息速度快、周期短等特點。隨著遙感技術的不斷發展,從多光譜到高光譜、光學遙感到雷達遙感的不斷完善,能夠全面、宏觀、快速、連續和客觀地反映礦區及周邊環境,尤其是對土壤的污染與修復情況能夠更加高效地監測。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,為遙感技術在土壤重金屬污染修復監測中的應用提供了有力的數據支撐,提高了土壤重金屬污染修復的監測效率。
遙感監測重金屬污染土壤修復效果是重金屬含量反演與土壤修復的結合,大多數研究主要是監測生物修復與聯合修復的效果。用遙感技術監測植物修復、動物修復、微生物修復及它們之間的聯合修復的研究已有一定的進展,這其中又集中在植物修復與植物-微生物聯合修復方面。
土壤中的動物能有效改善土壤結構、增強肥力,這對重金屬污染的土壤能起到良好的修復效果。由于土壤動物體型較小,且常處于土壤內部或被植物遮蓋,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性。
此外,植被修復通常也與微生物進行聯合修復。國外研究人員采用遙感監測與地面結合的方式,對采用植物-微生物聯合方法修復土壤的采礦跡地進行監測,其包含土壤理化性質、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據進行綜合反映;國內學者利用地基高光譜監測植物接菌后植物葉綠素、“三邊”等參數變化,豐富了植物-微生物聯合修復礦區土壤重金屬污染的理論與方法。
隨著遙感技術中高光譜、微波甚至是超光譜技術的研究進步,再建立相對完備的修復過程的監測理論體系,遙感監測重金屬污染土壤修復的研究及應用也會有很大的提升。同時,伴隨著從手持到衛星等一體化監測平臺的健全,空天地人一體化監測平臺的建立,也會促進監測從宏觀到微觀的貫通性。