利用可见-近红外光谱技术定量分析土壤污染

内布拉斯加州林肯大学(University of Nebraska-Lincoln, UNL)的研究人员发现了一种新的方法用于评估土壤中的石油污染，即可见-近红外(VIS-NIR)光谱技术。与以往的方法相比，该技术具有显著的优势。

传统的样品分析方法需要在实验室进行且包括多个步骤。样本必须先从泄漏现场收集，然后将其带离现场进行分析。这个过程耗时、耗力且成本高昂。UNL的博士后研究助理努万·维杰瓦丹（Nuwan Wijewardane）介绍说：“每个样本的成本约为50美元，而且这还不包括从野外采集样本所需的劳动力成本。此外，研究人员可能需要花费几天甚至几周的时间才能得到结果。”

这些实验室制造的土壤样本含有不同浓度的石油烃。大卫·温多夫供图。

    对于VIS-NIR光谱方法，每件样品只需花费几美元，而且几乎可以即时得到结果。该工具也可以被带到现场来加快处理过程。这项技术的工作原理是向样品发射不同波长的光，由于不同的化合物根据它们的化学组成有特定的反应，通过测量被吸收或反射的波长，然后将数据与模型进行比较来确定具体的成分含量。研究人员发现，只需要从现场采集少量样本（这一过程称为“刺探”），他们基本就可以在实验室中构建精确的模型样本。现场样本的数据将被添加到原始数据中，从而有助于定制模型使其更精确地适应特定位置。由于在泄漏现场所需的时间和劳动力的减少，该方法相对快速且成本低廉。 

研究人员的下一步是使这项技术更适合直接用于现场检测。“只要我们开采和使用原油，就有可能受到环境污染，威胁生态系统的平衡，”Wijewardane说。“当这种情况发生时，我们需要立即采取行动来发现它，评估情况，并给出补救措施。一种快速、廉价和精确的现场技术可以加速这一过程。”

该研究发表于《环境质量》杂志。

(文章链接：www.doi.org/10.1002/jeq2.20102).