土壤污染分析中样品采集和处理方法分析

当前社会工业迅速发展，人口急剧增长，废水污水渗入土壤，大量固体废物在土地表面堆积，加上烟尘、酸雨等危害，土壤污染尤为严重。这不但降低了土地肥力，改变了土层结构性质，而且对人体健康也形成了极大威胁。土壤污染物有很多种，具体成分颇为复杂，而不少污染物含量极少，增加了直接分析难度。此时往往需要采集适量样品，采取正确的方法对其成分和危害进行科学分析，进而了解污染物的性质和薄弱点，才能展开有效的土壤治理工作。

1 关于污染土壤样品的采集工作和处理方法分析

1.1 样品采集

土壤污染成分种类较多，如农药、重金属类、挥发性有机化合物等，种类不同，样品采集时的深度和方法也有所差异。如农药，汞(Hg)、铅(Pb)、镉(Cd)、As(砷)等重金属类多存在于土壤表层，在样品采集时从50cm深的表层土中采集，便可反映出农药和重金属对土壤的污染程度。在内设置采样点时通常按照100m2设置一个的标准，而对于无污染的土壤可设置为每900m2一个采样点，采集深度在0―50cm之间皆可。采取样品后进行风干，将土中杂质清理掉，然后进行粉碎，并过2mm孔筛。

而挥发性有机化合物除了存在于土地表层，在下面含水层也有分布，样品采集时需借助专业的方法和仪器，如钻孔采样法取样。样品采集深度也相对较深，从地下10m处往上，每隔1m设置一个采样点，包括地下水也应被采集。通过减压补集瓶等采样测量土壤气体，补集剂多选择活性炭，多孔聚合物类吸附剂在当前很少使用。若污染土壤中气体挥发性有机化合物含量超过0.1volppm，苯含量超过0.05volppm时，采集土壤样品需将样品瓶装满，并做好密封工作，以免样品发生变化影响到检测结果。因为挥发性有机化合物可能存在于含水层，对水形成污染，所以除了地下水，还应收集钻孔机内的水并进行测定。检测时需要原始土壤，所以采集后不能风干，将土中异物清除后，把土壤磨碎，最终粒径大约5mm，并严格密封。

不管是何种污染物引起的土壤检测，制样过程中为防止测定成分被污染或挥发掉，通常会选择在干燥箱中进行干燥，并通过活性炭柱和滤膜的过滤往箱中通入暖风。

1.2 处理方法

(1)溶出量

即考虑到各类重金属污染可能对地下水带来的污染程度，土壤需用纯水浸提。这是从日本借鉴的污染土壤防治法，根据土壤中重金属的溶出量作为土壤质量衡量标准。以水位浸提剂，连续振荡提取6h，然后静置30min左右，过滤上清液;得到待测溶液，根据实际情况进行消解处理;最后测定其中所含污染成分。关于土壤的消解方法，目前主要有电热板法、高压釜密闭消解法、碱熔融法、微波消解法等，各有利弊，需根据实际需求做出最佳选择。

(2)含有量

采用1mol/L的氯化氢进行浸提，考虑的重点在人体直接摄取对自身健康造成危害程度，对所采集样品进行处理大致经过如下流程：样品风干后粉碎，并过2mm筛孔，至少称取6g;在室温下进行振荡提取，连续2h，保持200次/min的速度;然后静置30min左右，过滤上清液;得到待测溶液，根据实际情况进行消解处理;最后测定其中所含污染成分。需注意的是，土壤中虽然含有大量重金属，但并非都污染环境，所以这些步骤测定的并不是土壤中重金属的总含量。考虑到人体摄取后可能对肠胃造成的危害，除了铬(Cr)，其余重金属均需用氯化氢在室温下提取2h，然后测定其中的重金属含量。而铬(Cr)则通过碳酸氢钠和碳酸钠提取后，用二苯碳酰二肼光度法进行测定。

2 所采集土壤样品中污染物的测定

2.1 重金属

原子吸收法、ICP-MS 检测法较为常用，对除铬之外的大多数重金属都适用。重金属也有很多形态，通常会以LC-ICP-MS检测法对其进行分析，ICP-MS法可较为精确地测定同位素比，而测定土壤中的钠、铁、铝等组成元素时则适宜选择X射线荧光法或电子束微区分析法。LC-MS检测法主要用于测定有机砷对地下水产生的危害。

2.2 农药类

提取剂多使用与待测无较为相近的有机溶液，且必须保持低毒性，而且还要考虑经济性因素。如有必要，需按照不同的比例将两种或更多不同极性的溶剂进行混合配置形成提取剂，最后用GC法测定。

2.3 挥发性有机化合物

在经济的进步发展中，工业贡献了巨大力量，有机化工、炼油、石油化工等产业迅速兴起，数量越来越多，释放出大量挥发性有机化合物，对土壤造成了严重污染。要想更准确地了解挥发性有机化合物对土壤的危害程度，需对土壤、土壤气体以及地下水都进行检测，采集土壤样品后加水密封，搅拌4h再测定。前处理工作完成后，利用顶空法GC测定地下水，用气体注射器对补集瓶采集的土壤气体进行测定。

3 土壤样品简易快速的前处理和测定方法

为缩短土壤样品前处理的时间，有些学者对原来的方法加以改进，形成了简易快速的测定法，时间也从之前的15d降至2―3d，节约了很多经济投入。

3.1 重金属的简易测定法

X-射线荧光法对土壤进行无损分析较为常见，目前已有便携式小型仪器投入使用，车载式X-射线荧光装置灵敏度和测定精度都很好，土壤不经前处理可在现场直接完成测定工作。但这类仪器价格较贵，该仪器进行的是表面分析，不能用纯水或 1mol/L HCL 浸提 的重金属、硅酸盐类也能得出分析结果，因此用这类数据评价时应加以注意。此外，使浸提液中待测重金属离子析出在电极表面，测定电极电位和析出时的电流值为原理的离子解吸伏-安测量法，在现场快速测定中使用也十分方便。

3.2 挥发性有机化合物的快速测定

现场快速测挥发性有机化合物的车载型或便携式GC-MS在当前应用已有很多，虽有良好的效果，但不足之处在于成本昂贵。但污染土壤中的挥发性有机化合物浓度较高时，可采用检测管法，将气体从采样器钻孔穴中抽出，然后再导入检测管，如此可直接得出挥发性有机化合物的检测结果，且整个过程较为简单，价格也低，对知识经验方面要求不高，可作为高精度仪器分析法的补充方法。国外研制出了一种挥发性有机化合物总量探测器，用特制的膜吸收挥发性化合物后，膜厚度会相应的变化，从而发射光的强度也发生变化。

4 结束语

我国土壤污染现状十分严重，对种植业、对人体都极为不利，必须及时采取有效对策进行治理。而治理的前提是通过采集样品，分析出其中的有害元素，并予以有效处理。传统很多分析方法都有很大缺陷，在今后还需加大研究力度，采取新方法获取更为精确的检测结果。

原标题：土壤污染分析中样品采集和处理方法分析