Identificatie van zware metalen in vegetatie met een NIR-spectroradiometer

De modernisering van onze wereld heeft ongelukkige gevolgen voor het milieu gehad. Toegenomen industrialisatie en moderne landbouwpraktijken hebben geresulteerd in een verhoogde verontreiniging van bodem en vegetatie met zware metalen. Het post-mijntijdperk heeft ook geleid tot een duizelingwekkende concentratie van zware metalen, zoals koper, kobalt, molybdeen en nikkel. Vegetatie speelt een belangrijke rol bij de migratie van elementen, die ertsvormende elementen naar het oppervlak kunnen adsorberen en transporteren, wat kan resulteren in een anomalie aan het oppervlak.

Blootstelling aan zware metalen interfereert met het metabolisme en de enzymactiviteit van planten, veroorzaakt effecten in fotosyntheseprocessen en veroorzaakt in het algemeen stress bij planten. Planten nemen buitensporige concentraties zware metalen op in de bodem, waardoor mogelijk schadelijke veranderingen in hun groei ontstaan. Verhoogde niveaus van zware metalen verlagen het chlorofylgehalte en veroorzaken veranderingen in de interne structuur van het blad. Bovendien kan verontreiniging met zware metalen leiden tot een lagere biomassa, een veranderde wateropname en opname van voedingsstoffen, veroudering en plantensterfte. In sommige gevallen vervangt het geabsorbeerde metaalion het centrale magnesiumatoom in het chlorofylmolecuul. Deze vervanging vermindert of verhindert het oogsten van licht en resulteert in een fotosynthetische afbraak die zowel de groei als de fotosynthese beïnvloedt. Deze veranderingen beïnvloeden direct en indirect het reflectieve spectrale kenmerk van de plantenbladeren.