環境監測中土壤現場采樣監測技術問題及優化

李志明

（廣東安納檢測技術有限公司，廣東 廣州 510000）

0 引言

當前，我國環境土壤污染問題較為突出，為實現可持續發展目標，生態環境部聯合自然資源部加快推進土壤污染狀況調查與修復工作。其中，土壤監測現場的采樣會對后續的評估及修復工作造成直接影響，現場采樣技術人員需要不斷豐富環境監測領域的知識，提升環境監測能力。因此，本文針對地塊土壤調查現場采樣技術問題進行深入探討并提出優化建議。

1 環境監測中的土壤現場采樣監測技術

在進行土壤采樣時，應結合現場地質條件選擇合適的直壓式鉆機，盡可能避免擾動土層，以取得具有代表性的土壤樣品。該項工作具體內容如下。

1.1 點位探測

在開展現場采樣工作前，作業人員要對地塊內的土壤采樣點位的地下情況進行全面探測，為后續工作的開展提供支持。

點位探測的具體流程如下：首先，采用實時動態（realˉtime kinematic,RTK）載波相位差測量儀和全站儀等定位設備，確定采樣位置離地面的具體高度，確保鉆孔位置及地面高程的精準性；其次，通過地下金屬探測儀對點位及附近的精準測量，確保鉆孔位置下沒有電纜、管道等阻礙物，保證后續各項安全作業的順利進行；最后，采用水位儀對點位地下的穩定水位情況進行全面測量，以免影響樣品采樣工作。

1.2 土壤樣品采樣

土壤樣品采集是土壤污染狀況調查監測的重要環節之一，該項工作需要嚴格按照《土壤樣品采樣方法技術規范與作業指南》進行。采樣人員需要根據土壤采樣方案和地塊現狀情況，提前準備現場快篩檢測設備（X射線熒光光譜儀、光離子化檢測儀等）、采樣工具和應急物品，并做好人員和物資的合理分配，向組員講述現場的注意事項[1]。

土壤樣品監測類型可分為重金屬、揮發性有機化合物（volatile organic compounds,VOCs）、半揮發性有機物（semiˉvolatile organic compounds,SVOCs）、總石油烴、無機物等，不同類型的監測項目所采用的采樣工具不同，現場采樣工具包括非擾動VOCs土壤采樣器、木鏟、鐵鏟、環刀和木槌等，而土壤樣品容器包括VOCs采樣瓶、塑料袋、1 L棕色玻璃瓶、40 mL棕色玻璃瓶、保溫箱等。

VOCs監測項目應當使用一次性非擾動VOC土壤采樣器挖取巖心處5 g左右的土壤樣品，快速裝入實驗室已提前測量前重的樣品瓶，并擰緊瓶蓋封口置于4℃以下的保溫箱或冷藏箱冷藏。VOCs樣品為單獨取樣，需采集3種類型的樣品用于分析：①低濃度5 g土壤樣品2份；②高濃度5 g土壤樣品+甲醇2份；③一瓶不少于100 g樣品測定土壤含水率。

對于其他污染物因子的土壤采集，則用采樣鏟將土壤轉移至廣口棕色樣品瓶內并裝滿填實。需要注意的是，在采樣裝瓶過程中，要先剔除土壤巖芯的木根和碎石塊等雜物，再用無色無味的干凈紙巾擦拭樣品容器的瓶口邊緣，最后檢查容器是否松動或污濁，以防發生交叉污染或污染物跑漏問題。

1.3 樣品保存與流轉

樣品保存分為現場暫存和流轉保存兩個重要環節。根據不同檢測項目的要求，在采樣前向樣品瓶中添加一定量的保護劑，并標注樣品有效保存時間。樣品采集后應立即存放在內置冰凍藍冰的保溫箱并盡快運送到實驗室，若采集的樣品當天未能送至實驗室，則需在4℃以下避光保存。在樣品流轉運輸前，現場采樣人員需填寫樣品運送單，內容包括樣品名稱、采樣時間、樣品介質、檢測指標、檢測方法和樣品送樣人員名單等重要信息。在樣品流轉交接過程中，需要對接收樣品的質量進行檢查，檢查內容主要包括：樣品運送單是否填寫完整，樣品標識、重量、數量、包裝容器、保存溫度等是否滿足相關技術規定要求。

2 土壤現場采樣監測技術存在的問題

2.1 采樣前計劃準備不足

當前土壤調查現場采樣監測前的準備工作普遍存在監測儀器、物資、人員等分配不合理的問題，具體表現如下。

（1）沒有制定詳細的現場采樣實施方案。

（2）檢測因子的采樣方法混亂。

（3）現場采樣人員對監測儀器與相關監測采樣技術標準了解不充分。

（4）采樣技術管理方面缺乏監督指導體系，監測人員缺乏對現場質量管理的認知。雖然部分檢測機構成立了質量管理部門，對現場采樣監測質量進行監督，但在實際工作開展中部分監督員忽略了質量控制的重要性，導致現場質量監督成效不佳[2]。

2.2 水文地質了解不清晰

現場采樣人員由于不清楚地塊的水文地質，不了解污染物在地下的遷移規律，因此無法判斷地下含水量以及初見水位的具體位置，不能準確判斷巖芯分層情況，確定土壤采樣分層位置。如果現場采樣人員沒有采集巖芯水位線附近的土壤樣品，就可能導致采集的樣品不具備代表性，難以保證地塊調查結果的精準性，無法為后續的開發利用提供科學依據。

2.3 現場采樣分層不合理

在土壤調查監測中，土壤巖芯分層采樣分為表層土壤采樣和深層土壤采樣。表層土壤采樣是對地表/剔除表層硬化層0～0.5 m范圍內的土壤進行取樣；0.5 m以下深層土壤則依據技術規范和專業判斷進行分層采集，采樣間隔不超過2 m；針對污染嚴重的土層，應增加樣品數量。但是實際采樣工作開展中，由于大部分采樣人員不熟悉技術規范，無法對土壤巖芯進行合理的分層采樣，導致無法采集到具有代表性的土壤樣品[3]。

2.4 樣品保存方式不正確

在土壤采樣環節中，采樣技術人員將不同類型的樣品進行分類，根據不同監測項目因子的保存要求存放樣品，檢查樣品是否密封嚴實，是否對樣品進行標記等。但實際操作過程中存在以下問題。

（1）對于土壤中揮發性有機物等樣品，采樣人員沒有及時貼上標簽并放入4℃及以下的低溫保溫箱中避光保存，影響樣品檢測數據的真實性。

（2）現場人員沒有配備內置冰凍藍冰的移動保溫箱，且樣品錯亂存放，導致樣品揮發或交叉污染；沒有根據不同檢測項目的要求，提前在采樣瓶內添加一定量的保護劑，并注明樣品有效保存時間。

（3）采樣人員沒有將樣品采樣瓶進行塑料袋密封處理，或沒有檢查VOCs采樣瓶的氣密性和對其封口處理，導致樣品分析結果存在差異性。

2.5 現場原始記錄不規范

在土壤現場采樣監測過程中，現場采樣原始記錄是重要環節之一，既要客觀理性地描述土壤性狀，又要保證填寫內容的準確性、規范性和合理性。在實際工作開展過程中，部分采樣人員沒有第一時間記錄采樣點位現場的點位信息、采樣時間、采樣編號、土壤性狀以及區域環境等情況，導致無法判斷土壤的真實污染情況[4]。

3 土壤現場采樣監測技術的合理優化

當前我國在土壤監測工作方面取得了階段性的成績，但是在實際采樣工作中仍然存在一些技術問題。為了不斷提高現場采樣技術的規范性與合理性，相關部門應當共同參與現場采樣工作，遇到突發問題時，要通過合理的措施進行解決。

3.1 引進技術，優化設備

由于我國的土壤監測技術起步較晚，在人員、設備、技術等領域都與發達國家存在一定差距。因此，在經濟條件允許的情況下，要積極引進國外先進的監測設備與技術，培養專業人才，同時加強對監測領域專項設備的研究，研發出符合我國地質土壤環境領域的監測設備。

3.2 人員培訓，定期考核

在實際采樣中，如果現場監測人員的操作不規范，就很容易導致最終采集的土壤樣品無法準確反映地塊的實際污染情況，甚至會對地塊土壤環境造成二次污染。因此，采樣技術人員應該積極學習各項現場監測技術規范。同時，企業要定期對員工進行培訓，培訓內容包含現場采樣工作步驟、土壤采樣技術規范、現場質量控制要求和措施的實施、相關的安全知識教育等，使員工充分熟悉土壤采樣、保存與流轉條件，進一步了解現場質量控制要求，保證現場監測結果的可信度與合理性。

3.3 細化采樣，做好計劃

在土壤現場采樣監測工作中，應根據地塊土壤污染情況，制訂合理的采樣計劃，細化每個采樣環節中的要點與注意事項，時刻提醒現場采樣技術人員要合理、規范地開展采樣工作。制訂采樣工作計劃時，需結合現場環境和工況條件，充分考慮方案的可行性，進而合理安排人員工作，充分準備儀器與物資，提前計劃工作量，提高現場采樣工作效率，保障監測過程符合規范要求。采樣前準備工作流程如圖1所示[5]。

圖1 采樣前準備工作流程

3.4 做好監督，保證質量

在土壤監測過程中，質量控制部門應當積極參與地塊調查現場采樣工作，根據土壤調查現場的質量要求，制定合理的監督方案，并安排相關人員進行全過程監督檢查與指導，避免因人為采樣不合規范或保存方式有誤等因素，導致土壤樣品不具備代表性。檢查項目中有任一項不符合要求，則判定為檢查不合格，要求現場即時整改或重新采樣。根據相關現場采樣技術規范要求，針對土壤采樣各環節工作內容制定現場檢查記錄表，對每個地塊進行現場采樣質量監督，并形成檢查記錄。將檢查記錄作為該項目現場監測過程原始記錄的一部分，從而保證現場采集樣品的代表性、科學性和準確性。土壤監測過程質量控制流程如圖2所示。

圖2 土壤監測過程質量控制流程

4 結語

環境監測中土壤調查現場采樣工作的人員、儀器、環境、技術規范以及采樣工具等都會直接影響采樣結果。因此，工作人員需要根據土壤項目因子的采樣要求，制訂詳細的采樣計劃以及突發事件的應對方案。通過完善采樣前的準備工作、規范現場采樣技術、加大質量監督檢查力度和提高現場技術水平等，確保采樣結果的真實性、可靠性，為土壤環境監測提供科學有力的依據。