農田土壤中微塑料測試方法——顯微紅外光譜法
微塑料是指環境中粒徑小于5mm的塑料類污染物，包括碎片、纖維、顆粒、發泡等不同形貌類型。作為一種新型環境污染物，微塑料可在土壤中存在數年到數百年，并在物理、化學與生物等多因素的相互作用下，發生不同尺度的遷移、轉化，對土壤理化性質、微生物群落、土壤動植物生長等產生不利影響，損害土壤健康，影響農業生產和農產品質量，對食品**和人體健康構成潛在威脅。
農田土壤中的微塑料來源復雜，形貌多樣，且大多發生了老化降解或吸附了其他雜質，給微塑料的鑒別分析帶來困難。目前文獻中有關微塑料的分析鑒別方法包括：目檢法、掃描電鏡-能量色散X射線聯用、傅里葉變換-紅外光譜（FTIR）、拉曼光譜（Raman）、熱裂解氣質聯用儀（Pyr-GCMS）、熱重分析氣質聯用儀（TGA-GCMS）、熱脫附氣質聯用儀（TDS-GCMS）等方法。
紅外光譜法：是目前常用的微塑料檢測手段之一。紅外光譜法提供了粒子的特定化學鍵信息,很容易識別出碳基聚合物,不同的化學鍵組合產生獨特的光譜，將塑料與其他有機和無機粒子區分開來。
顯微-傅里葉紅外光譜法有反射、透射和衰減全反射(ATR)3種操作模式，利用檢測中，三模式可自由切換，操作簡單。
通過對比40μm、80μm、100μm、350μm粒徑PE微塑料在不同測量模式下所得紅外譜圖，從圖中可以看出所有的紅外譜圖在2920cm–1、2850cm–1、1467cm–1、720cm–1處均出現了PE的特征吸收峰，結果表明顯微-傅里葉紅外光譜在反射、透射和ATR三種測量模式下，均可對40~350μm粒徑PE微塑料進行鑒別。另外，同粒徑在不同測量模式下，所得紅外光譜譜圖在譜圖信號強度、譜圖質量等方面存在差異。不同粒徑PE微塑料在透射模式下所得光譜信號相對較強，反射模式次之，ATR模式相對*弱；但ATR模式下紅外譜圖基線平滑，而反射模式下所得譜圖毛刺較多，表明紅外譜圖的質量與檢測模式、樣品性質有關。透射模式下紅外光線需要穿過樣品，且塑料樣品對紅外輻射的吸收強烈，因此該模式下的光譜信號強；反射模式對待測樣品表面的潔凈度和光滑度要求較高，但實際實驗中的樣品形狀不規則且表面粗糙，該模式下易出現折射誤差，造成紅外信號不穩定，因此譜圖毛刺較多；而ATR模式是一種通過表面接觸進行分析的方式，通過附件晶體與樣品接觸來獲得樣品表層有機成分的結構信息，該模式不受樣品厚度、表面形態和基底噪音的干擾，因此ATR模式下的譜圖質量均較好。
采用紅外光譜代替肉眼識別塑料顆粒，利用聚合物基團在紅外譜區的特征吸收峰，微塑料分析鑒別的準確性大大提高，而且FTIR法僅需通過過濾等簡單的預處理即可直接對每一個疑似塑料的顆粒進行圖譜分析，不僅可以鑒別微塑料的聚合物成分，避免非塑料顆粒的假陽性結果，而且還能獲取到微塑料的數量信息。Micro-FTIR法充分結合了顯微鏡與FTIR的優點，在采集視場內顆粒圖像的同時，可獲得視場內每一個像元對應的紅外譜圖，能滿足小粒徑微塑料檢測及區域范圍檢測的要求。
Micro-FTIR（ATR）分析農田土壤微塑料
新疆農田土壤樣品經分離、凈化后，目標物被抽濾至濾膜上，借助景深顯微鏡對濾膜上的顆粒進行初步的觀測和拍照，統計微塑料數量、記錄大小及形狀；然后利用顯微紅外光譜ATR模式對目標物進行鑒別分析。
目檢統計0~30cm土層微塑料豐度，新疆農田土壤中樣品中存在大量微塑料，均值（4.2±1.2）×103個/kg，不同地塊間微塑料豐度差異較大。所測地塊中微塑料主要形狀為薄膜狀（35.2%），顆粒狀（27.8%）和纖維狀（22.5%）。將所測微塑料按粒徑大小分成＜200μm，200~500μm，500~1000μm，1000~5000μm4類，其占比分別為44.2%，32.5%，12.8%，10.5%，可見新疆農田土壤中尺寸越小的微塑料數量越大。
經統計，所測農田土壤中一共鑒別出8種材質的微塑料，分別是聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯酸酯；其中聚乙烯(60.2%)、聚丙烯(18.3%)占比較大。在分析新疆農田土壤中微塑料的應用中，證明顯微-傅里葉變換紅外光譜法是土壤微塑料分析鑒別的簡便、可行方法。
