该方法的新颖之处在于，它不需要分离土壤来检测N/MPs，并且可以测量小到≤1µm的N/MPs

纳米塑料和微塑料是一种众所周知的威胁，在自然界中几乎无处不在，包括土壤、海洋、饮用水、空气，甚至是人体。研究表明，土壤尤其具有很大一部分N/MPs。

这些N/MPs的问题在于它们的微观尺寸，这使得它们很容易通过土壤迁移到地下或由于雨水淋滤而进入淡水体。从那里，它们进入人体。因此，必须了解土壤中N/MPs的分布和运动，以评估它们的威胁并减轻威胁。

目前测量土壤中N/MP浓度的技术需要通过化学和物理过程分离土壤有机质含量。随后，使用显微镜、傅里叶变换红外光谱、热解-气相色谱/质谱或拉曼光谱分析分离的N/MPs。

然而，这些技术需要高级技能，并且在分析小于1 μ m的N/MPs时分辨率有限。此外，在分离过程中，土壤中的一些N/MPs通常会丢失，导致测量不准确。因此，有必要开发一种简单而准确的方法来检测和测量土壤中N/MPs≤1µm。

为此，由早稻田大学和国立先进工业科学技术研究所的kyyouhei Tsuchida先生领导的研究小组，与国立先进工业科学技术研究所的Yukari Imoto博士，Takeshi Saito博士和Junko Hara博士以及同样来自早稻田大学的Yoshishige Kawabe博士一起，设计了一种新颖而简单的方法，使用光谱测量土壤中的N/MP浓度，而无需分离土壤有机质。

光谱学可以根据特定波长的光通过样品的多少以及被吸收的多少来确定土壤中N/MPs的浓度。通过这种方式，只要使用正确的波长来区分N/MPs和土壤，光谱学就有可能检测到N/MPs，而不管其大小。

因此，研究人员开发了一种方法，利用N/MPs和土壤颗粒的吸光度光谱之间的差异来量化N/MPs。他们的研究结果发表在2024年5月28日的《生态毒理学与环境安全》杂志上。

采用粒径分布和有机含量等不同特征的土壤样品制备了6种土壤悬浮液，并与粒径为203 nm的聚苯乙烯纳米颗粒混合。这创造了六种不同的模拟N/MP污染的土壤悬浮液，N/MP浓度保持在5 mg/L。

“我们使用分光光度计测量了这些土壤悬浮液在200至500 nm不同波长下的吸光度，并在此基础上确定了土壤中N/MP的浓度。然后确定了测量N/MPs的两个波长的最佳组合，这有助于消除土壤颗粒和悬浮液中浸出成分的干扰，”Tsuchida解释说。

研究人员发现，在220-260 nm和280-340 nm的波长组合中，6个样品的误差水平最低，因此适合测量不同土壤类型中的N/MP浓度。他们还创建了土壤悬浮液中N/MPs浓度与添加到干土样品中的N/MPs含量之间的校准曲线。校正曲线显示了两个变量之间的线性关系，并考虑了N/MPs在土壤颗粒上的吸附。这使得准确估计土壤中N/MPs的浓度成为可能。

这些结果表明，这种简单的基于光谱的方法可以正确测量土壤中N/MPs的浓度，而无需任何繁琐的分离过程。

“我们的新测量方法可以量化各种土壤中不同的N/MPs，包括聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯，并且可以很容易地用作初始评估工具。此外，它可以帮助我们进一步了解N/MPs在地圈环境中的分布和迁移行为。