SEH专栏｜美国农业部农业研究局Bosoon Park、美国克莱姆森大学陈寰团队：短波红外高光谱成像...

本研究表明，短波红外高光谱成像（SWIR HSI）技术在土壤中微塑料（MPs）检测方面具有良好的应用前景，尤其是在塑料污染日益严重、生态风险逐渐突出的背景下。尽管SWIR HSI在测试前需对土壤样品进行干燥和筛分以减少水分干扰并标准化光谱反射，但相较于FT-IR、拉曼光谱和热解质谱（如GC/MS）等传统分析手段，其检测过程仍具备非破坏性和快速性的优势。本研究比较了两种SWIR传感器 — MCT（1000~2500 nm）与InGaAs（800~1600 nm）— 在检测掺有不同浓度聚乙烯（PE）和聚酰胺（PA）微塑料土壤样品中的表现。结果显示，MCT系统在各浓度区间内均优于InGaAs，尤其在检测低浓度（0.01~0.1%）微塑料时表现突出。这主要归因于MCT具有更宽的波长覆盖范围和更高的灵敏度，能够捕捉更多关键吸收特征。研究还发现，增加样品表面积可提高低浓度微塑料的检测准确率，但在极低浓度时提升效果有限。综上，SWIR HSI，特别是MCT系统结合机器学习算法，可实现对土壤中微塑料的快速、精准检测，无需复杂样品预处理，具有广阔的环境监测应用潜力。未来应进一步引入真实土壤样本，提升模型的实用性与稳健性。