在世界各地有许多土壤受到了污染的场地。土壤可能既会受到天然与合成金属化合物及有机化合物的污染，也会受到矿物质的污染。
随着人口的增加，修复受污染土地的压力也越来越大。然而，土壤的修复面临着一个障碍，那就是缺乏具有高性价比的评估方式。为了跨越这个障碍，研究人员正在寻找新的技术（或技术组合方案），以期更迅速、更轻松地完成土壤修复工作。
得克萨斯理工大学植物和土壤科学系的David C. Weindorf教授和印度理工学院卡拉格普尔分校的助理教授Somsubhra Chakraborty发现了一种借助便携式仪器完成且具有高性价比的土壤分析解决方案。这种解决方案将来自可见近红外漫反射（Vis-NIR）和X射线荧光（XRF）两种技术的数据组合在一起进行分析。
他们开发的预测模型可以将来自Vis-NIR技术的漫反射光谱与由XRF技术提供的元素数据相关联。下面为您讲述如何实施这种解决方案：
了解在土壤分析中Vis-NIR和XRF之间的联系
对于那些不太熟悉Vis-NIR技术的读者，我们稍微做些解释：Vis-NIR技术的工作方式是向土壤发射可见的近红外光（很像手电筒）。一部分光被反射回到接触探头，并通过光纤电缆传送到装放在背包里的光谱仪中，光谱仪会以1 nm的间隔精准确定反射光在350 ～ 2500 nm范围内的波长。
另外，还要使用XRF分析仪对土壤进行补充性扫查，以收集土壤的元素数据。然后，再使用机器学习算法（例如：随机森林回归、增强回归树）将数据集合并在一起，以对感兴趣的分析物进行预测。
从本质上来说，Vis-NIR光谱仪提供主要的建模数据，而XRF元素数据则被作为辅助输入数据添加到模型中。以这种组合数据的方式建模已经反复证明比单独使用任何一种传感器进行建模所获得的结果更准确。
两种技术的探测能力互为补充。Vis-NIR技术对水分和有机碳化合物非常敏感。而XRF技术则可以对那些影响环境/农业的各种元素进行可靠的探测，如：植物所需的元素、重金属等。
在全球范围内的各种环境中：从矿场和垃圾填埋场，到石油泄漏的地带和荒地，这两类分析方法都已经得到普遍的应用。
赢得奖项的发现
这一突破性的发现并没有被人们忽视。2018年，Weindorf博士和Chakraborty博士获得了一项综合使用Vis-NIR与XRF两种技术确定土壤样品特性的专利。而且他们还有其他几项相关技术/进展的专利处于积极的审批过程中。
许多科学出版物对他们的业绩进行了报导，他们也因此得到了与美国陆军工程兵团和美国国家航空航天局密切合作的契机。下面是他们完成的两项著名的研究：
那么，Weindorf博士在他的研究中使用的是什么XRF仪器？我们可以自豪地说：Weindorf博士使用的正是我们的Vanta手持式XRF分析仪。
敬请观看源自得克萨斯理工大学（TTU）的这段视频，倾听Weindorf博士讲解如何将Vanta XRF分析仪和Vis-NIR光谱仪组合在一起使用，以帮助研究人员更好地了解我们周围的环境。
视频由David Weindorf博士提供
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Weindorf博士（左图）和他的博士研究生Autumn Acree（右图）在罗马尼亚使用Vanta手持式XRF分析仪对土壤进行分析。
要了解更多有关使用XRF分析仪进行土壤和环境分析的信息，请阅读我们网站上的用于环境评估的Vanta分析仪。
