我国金属矿产资源丰富、种类繁多,然而随着矿业的开采,致使矿区及周边重金属污染日益严重,其中尾矿库是重要污染源。尾矿库是存放矿石选别后所剩下废料以及污水的地方。为了研究尾矿库重金属污染情况,以承德某钒钛磁铁矿尾矿库为研究对象,通过五点法采集尾矿样品,进行光谱信息采集以及重金属含量测定,然后进行反演建模。进一步开展了施加不同剂量生物炭修复钒钛磁铁尾矿研究,并对修复后尾矿进行分析,建立重金属含量反演模型。结果表明:1)钒钛磁铁尾矿高光谱经微分变换后,提高了其与各重金属Cu、Zn、Cr、Cd和Pb含量的相关性,并且反演模型精度也得到显著提高,但精度整体偏低,只有Cu和Zn偏最小二乘模型有较高精度,最高的为Zn的光谱一阶微分变换偏最小二乘模型,建模精度和预测精度分别为0.69和0.58。2)通过施加生物炭修复钒钛磁铁尾矿实验,发现施加1.5%剂量生物炭对DTPA提取态Cu、Zn抑制效果最好。施加5%剂量生物炭对BCR法提取的Cu活性钝化效果最佳,施加1.5%剂量生物炭对BCR法提取的Zn活性钝化效果最佳。3)通过对施加生物炭修复后的尾矿进行高光谱反演建模,发现不同形态Cu和Zn反演模型均具有较高的精度,所有模型的建模集精度普遍都达到了0.7以上,偏最小二乘模型的预测集精度普遍都达到了0.6以上,最高的精度达到了0.9以上。通过对原始尾矿以及生物炭修复后尾矿重金属含量的高光谱反演建模研究,为大面积预测尾矿重金属含量提供了方法参考,对矿区生态修复监测具有重要意义。图20幅;表21个;参64篇。