编辑推荐：
为解决传统土壤采样弊端，研究人员对比靴套与传统抓样法测土壤大肠杆菌，靴套法优势显著。
研究背景：非正规住区土壤污染的隐忧
在全球快速城市化的浪潮中，城市非正规住区如雨后春笋般涌现，这里居住着超 10 亿人口。然而，这些住区就像被城市发展遗忘的角落，居民土地权属不稳定，缺乏完善的污水、卫生和垃圾处理基础设施。在这样的环境里，粪便肆意污染着周围的一切，土壤成为了藏污纳垢之所。
对于生活在非正规住区的孩子们，尤其是 5 岁以下的幼童，健康时刻受到威胁。频繁或慢性的胃肠道感染如同恶魔，困扰着他们，导致腹泻、营养不良，还影响身体和认知发育。而土壤，这个看似普通的物质，实则在病原体传播中扮演着关键角色。它是微生物的天然宝库，其中不乏致病病原体。孩子们喜欢在地上爬来爬去，还经常把小手放进嘴里，不经意间就可能摄入被污染的土壤，从而感染细菌病原体。
传统的土壤监测 “金标准”—— 抓样采样法，在面对复杂的土壤微生物世界时，却显得力不从心。土壤中微生物种类繁多、分布不均，要想获取有代表性的污染信息，就需要大量采样，这无疑增加了人力和分析成本。而且，抓样采样往往采集的是较深土层的样本，无法准确反映儿童最易接触的土壤表层（0 - 2mm）的污染情况。因此，寻找一种更精准、高效的土壤采样方法迫在眉睫。
研究团队与目标：探寻采样新方案
来自澳大利亚莫纳什大学（Monash University）的研究人员勇挑重担，决心攻克这一难题。他们开展了一项别出心裁的研究，将传统抓样采样法与一种新兴的靴套采样法进行对比，旨在评估两种方法在测量土壤中大肠杆菌（E. coli）方面的优劣，探索靴套采样法在大区域土壤微生物多样性监测中的应用潜力。该研究成果发表在《SCIENCE ADVANCES》上，为土壤污染监测领域带来了新的曙光。
研究方法：严谨设计，科学验证
研究人员采用了实验室模拟和实地调研相结合的方式。在实验室中，他们搭建了一个 5m×1m 的人工步道，铺上精心准备的土壤，用特定的大肠杆菌菌株进行接种，模拟不同的降雨场景，分别用靴套和抓样法采集样本。在斐济的 11 个非正规住区，研究人员沿着选定的样带，同时进行靴套和抓样采样，这些样带涵盖了不同的地形和材质，确保研究结果的普适性。
样本采集后，研究人员通过精确称重，用特定的缓冲溶液处理样本，再利用 IDEXX Colilert - 24 系统测定大肠杆菌浓度。借助 R - studio 和 GraphPad Prism 等专业软件，对数据进行正态性检验、差异性分析和功效分析，从多个角度深入剖析两种采样方法的差异。
研究结果：靴套采样崭露头角
- 实验室模拟降雨实验：在四种模拟降雨场景下，靴套采样法表现出色。总体上，87% 的靴套样本检测到了大肠杆菌，而抓样样本仅有 55%。在干燥条件下，两者差异更为明显，靴套样本检测率达 67%，抓样样本仅 20%。而且，靴套样本的大肠杆菌平均浓度更高，样本间的差异更小。
- 斐济实地对比：在斐济的实地研究中，靴套采样法在多数情况下依然占优。11 个住区中有 9 个，靴套样本的大肠杆菌平均浓度高于抓样样本，总体差异具有统计学意义。不过，在个别住区，抓样法检测到了低水平的大肠杆菌，而靴套样本未检测到。但从整体来看，两种方法检测到大肠杆菌的样本比例相近。
- 功效分析：经过功效分析发现，多数情况下，用靴套采样法测量样带大肠杆菌平均水平所需的样本数量更少，不过在个别住区，由于样本间差异较大，靴套采样法需要更多样本。
研究结论与讨论：开启采样新时代
综合各项研究结果，靴套采样法在检测土壤大肠杆菌方面，至少与传统抓样采样法一样有效，甚至在许多方面更具优势。它能够更灵敏地检测到大肠杆菌，样本间差异小，所需样本数量少，这意味着可以节省大量的时间和成本，为后续的病原体检测工作提供了便利。
靴套采样法之所以表现优异，是因为它能专门采集土壤表层样本，这一层最容易受到粪便污染，与儿童接触也最频繁。相比之下，抓样采样法可能会将表层富含大肠杆菌的土壤与下层污染较少的土壤混合，导致检测结果偏低。
不过，研究也发现了一些有待进一步探索的问题。例如，在部分斐济住区，两种采样方法检测结果差异的原因尚不明确，可能与土壤类型、道路状况、湿度等多种因素有关。未来的研究可以针对这些问题，开展更深入的实验，优化靴套采样法，探索其在不同环境中的应用潜力。
这项研究意义重大，它为评估土壤污染和病原体暴露风险提供了新的有力工具。靴套采样法有望成为一种重要的采样技术，广泛应用于实际环境监测中，尤其是在社区大区域监测方面，它能更全面地反映土壤污染情况，为公共卫生研究和决策提供关键依据，守护人们的健康。
