淺論土壤中揮發性有機物檢測技術與難點解決方法

鄒新平

摘要：土壤中揮發性有機物主要來源于工業生產，這些廢氣中含有大量的揮發性有機物，伴隨著氣溶膠轉移至土壤中，且這些有機物揮發性強，在蒸發過程中容易產生光化學污染，伴隨著雨水滲透于土壤、地下水中，造成水、土壤的污染。本文主要對土壤揮發性有機物定義、特點及土壤中揮發性有機物檢測方法進行簡單闡釋，分析基于頂空氣相色譜法的土壤揮發性有機物檢測過程，提出其檢測難點的解決方法，希望充分發揮檢測技術的優勢提高檢測結果的精確度，更好為土壤資源保護對策的制定提供依據。

關鍵詞：土壤;揮發性有機物;檢測技術;解決方法

一、土壤揮發性有機物定義、特點及常見的檢測方法相關概述

（一）定義

揮發性有機物指的是室溫下其飽和蒸氣壓超過133.132KPa，且常壓狀態下其沸點在50-260℃之間的有機化合物，其簡稱為VOCs[1]，比如鹵代烴、烴類、芳香烴等都屬于揮發性有機物。按照有機化合物的沸點，可以對其分類，具體如表1所示。按照其化學結構的差異，可以將其劃分為烯類、烷類、脂類、醛類、芳烴類等，在對這類揮發性有機物進行研究的過程性發現，這類化學物具有一定的致癌性，會威脅人體健康。

（二）特點

其一，分子量小。在特定條件下，受環境因素的影響，土壤中揮發性有機物會轉化為氣體，在發展過程中不斷演變成型，或者發生生物、化學降解之后逐漸成型，依附于土壤或大氣中，意味著揮發性有機物檢測受多方面因素影響，且所使用的檢測方法也會影響檢測的結果。其二，高活性。土壤中揮發性有機物活躍度比較高，依附于土壤上的有機物，會隨著土質結構、外部大氣等因素的變化而發生變化，且在自然環境下，其活性也難以減弱，間接性反映出土壤中的揮發性有機物具有很強的活性，很容易與土壤及土壤中的物質發生反應。

（三）檢測方法

1.氣象色譜/質譜法

該方法是由美國環保署所發布的土壤揮發性有機物檢測方法，該方法主要應用于空氣、水污染、土壤檢測及腐蝕性液體等多種污染物檢測中，且檢測精確度較高，所以，應用范圍相對較廣。

2.吹掃捕集氣相色譜/質譜法

該方法在對土壤中揮發性有機物進行檢測時，會使用到高純度的氦氣、氮氣等惰性氣體，將土壤樣品中的有機物吹掃集于捕集管內，然后對其加熱，使用惰性氣體進行返吹，最后使用氣象色譜/質譜法對其檢測。

3.頂空氣相色譜/質譜法

該方法檢測土壤中揮發性有機物時，需要將溫度條件控制在規定范圍內，頂空瓶樣品中的有機物會揮發于液上空間，且會伴隨蒸氣壓的產生，使氣體、液體及固體保持熱力學動態平衡，然后借助高壓氣體對含有揮發性有機物的平衡頂空氣氣體進行捕集、加熱，利用惰性氣體進行分析。該檢測方法在實際應用中，其檢測結構受頂空溫度和時間、實驗環境、人為操作及試驗環境等因素影響。

二、基于頂空氣相色譜法的土壤揮發性有機物檢測

本文主要應用頂空氣相色譜法來檢測土壤中揮發性有機物，該方法的優勢在于：一方面該方法不僅能夠對液體、固體、單組發揮氣樣及成分復雜的有機發揮物質進行分析，而且可以分析常量頂空氣樣，對低含量揮發性物質進行檢測，反映出這種檢測方法具有普適性，并且能夠直接對送入氣相色譜儀的揮發性氣態樣品進行分析，能夠節約實驗時間，減輕失實驗人員的壓力[2]。另一方面，與其他檢測方法相比較，該方法檢測限相對較低，能夠避開頂空樣品自身特殊性、容積處理等因素的干擾，在易分解、無法直接分析的液、固體中應用具有一定的優勢。

（一）實驗流程、條件

在確保頂空瓶溫度不變、密封的情況下，使樣品中揮發性有機物處于液、氣平衡狀態，然后進行取液處理，地上氣相樣品進行分析。該實驗需要頂空進樣系統、空白試劑水、揮發性有機物樣品（32種）、基質改正液等儀器和材料[3]。實驗頂空瓶進樣條件如表2所示，質譜條件如表3所示。

（二）檢測結果

通過檢測可以得出以下結論：其一，這種檢測方法檢測速度較快，且精確度較高，能夠對檢測物成分、種類進行準確判斷。其二，檢測質量比較高，具有很強的實際操作性，應用于多類型土壤揮發性有機物的檢測中。

三、土壤中揮發性有機物檢測難點解決方法

其一，在對揮發性固體有機物進行采集樣品時，為了防止土壤樣品、發性沉積物中有機物快速揮發，需對其進行攪動，取樣之前需對取樣設備、工具進行清洗，避免樣品被污染，并在采樣環節，確保樣品裝滿采樣瓶，使樣品中揮發性有機物損失得以減少。其二，在對實驗樣品檢測過程進行分析時，需提前對檢測儀器、材料等進行檢查，了解其是否存在電磁干擾，并實驗少量甲醇鹽水對器材、材料進行清洗，減少外部因素對化學物質的干擾。

四、結束語

工業生產中排放的污水中含有大量的揮發性或半揮發性有機物，進入土壤中會改變土壤物化性質，無法為土壤微生物提供有利生長環境。因此，應用相應的檢測技術對土壤中揮發性有機物進行檢測，為土壤污染防治策略的制定提供參考。

參考文獻

[1]李志明.土壤中揮發性有機物監測技術與難點解決[J].皮革制作與環保科技，2021，2（17）：39-40.

[2]嚴聃楨，宋江平，王桂珍，宋俊麗.頂空氣相色譜法測定土壤中揮發性有機物研究[J].化工設計通訊，2021，47（08）：177-178