重金属污染已经成为全球性问题, 由于其毒性、 持久性和在食物链中的生物富集特点, 对水生环境构成严重威胁。 本研究选取乌梁素海为研究区域, 采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定、 分析了该湖泊中上覆水、 沉积物、 龙须眼子菜、 芦苇和四种鱼类样品中重金属的含量, 以探究其空间分布、 富集特征、 风险评估和可能的来源。 结果表明: (1) Cr, Ni, Cu, Mn, Pb和Zn的平均含量大小顺序为: 沉积物>龙须眼子菜(沉水植物) >芦苇(挺水植物) >鱼类>上覆水; 但是上覆水中As的浓度高于芦苇和鱼类。 芦苇中Cd的含量几乎是普通植物的50倍, 且鱼类中Cd的含量是中国允许标准阈值的3.3倍。 因此, 推测Cd可能通过食物链生物累积对鱼类和人类的健康造成潜在危害。 (2) 在沉积物中, As和Cd属于中度严重的富集程度。 龙须眼子菜具有较高的生物富集因子(BCF)和较低的生物-沉积物积累因子(BASF), 表明该物种更有可能从上覆水中积累重金属, 并可以作为超积累植物去除乌梁素海的重金属。 (3) 沉积物中的Eri和RI值表明, Cd具有相当高的生态风险, 可能对周围环境产生高风险。 由于湖泊的入口、 出口处及西北部重金属污染程度较高, 因此应被当作金属污染监测和管理的优先区域。 (4) 重金属源解析结果表明, Zn和Cd是来自采矿和工业废水, 而As与农业的面源污染有关。 本研究结果可为改善水环境质量、 减少重金属污染对乌梁素海和黄河水质管理带来的风险提供重要信息。

采用基于短波红外波段的Vanhellemont和Ruddick算 法对乌梁素海水体的Landsat-8业务陆地成像仪(Operational Land Imager, OLI)数 据进行了大气校正。用该算法得到的OLI反射率与ENVI Flaash大气校正结果 之间具有很好的一致性，且R2为0.8。经大气校正后得到的OLI反射率与实测值 吻合得较好，而且483 nm、561 nm和655 nm波段的误差在19.3% ～ 36.5%之 间，表明该算法适用于乌梁素海水体。基于时间序列OLI数据，得到了 悬浮物浓度的时空分布特征。乌梁素海的悬浮物浓度反演结果存在一定 的不确定性，其主要原因是底质、沉水植物和藻华对离水反射率有很 大影响。

荧光是由具有芳香结构或共轭生色团以及未饱和脂肪链的物质产生的, 可以评价土壤腐殖化程度。 该技术广泛用于检测土壤腐殖质水溶液荧光, 很少用于直接检测土壤固体表面荧光。 本文选取乌梁素海周围盐角草、 碱蓬、 盐爪爪和苦豆子群落的土壤作为研究对象, 分别采集0～20, 20～40和40～60 cm的12个混合土样, 分析土壤固体表面荧光光谱特征, 提出一个基于固体表面荧光光谱的土壤腐殖化指数(HIXSSF), 并与I400/I360, I465/I399和A4/A1等常规腐殖化指数有显著的线性正相关。 盐角草和碱蓬群落的HIXSSF比盐爪爪和苦豆子群落的小, 并且随土层深度变化小。 腐殖化指数与土壤盐度有显著的线性负相关, 土壤腐殖化程度随盐度的减小而增强。 HIXSSF不仅表征土壤腐殖化程度, 而且表征土壤盐碱化进程.