淺論土壤中揮發(fā)性有機(jī)物檢測(cè)技術(shù)與難點(diǎn)解決方法

鄒新平

摘要：土壤中揮發(fā)性有機(jī)物主要來源于工業(yè)生產(chǎn)，這些廢氣中含有大量的揮發(fā)性有機(jī)物，伴隨著氣溶膠轉(zhuǎn)移至土壤中，且這些有機(jī)物揮發(fā)性強(qiáng)，在蒸發(fā)過程中容易產(chǎn)生光化學(xué)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(duì)土壤揮發(fā)性有機(jī)物定義、特點(diǎn)及土壤中揮發(fā)性有機(jī)物檢測(cè)方法進(jìn)行簡(jiǎn)單闡釋，分析基于頂空氣相色譜法的土壤揮發(fā)性有機(jī)物檢測(cè)過程，提出其檢測(cè)難點(diǎn)的解決方法，希望充分發(fā)揮檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)提高檢測(cè)結(jié)果的精確度，更好為土壤資源保護(hù)對(duì)策的制定提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：土壤;揮發(fā)性有機(jī)物;檢測(cè)技術(shù);解決方法

一、土壤揮發(fā)性有機(jī)物定義、特點(diǎn)及常見的檢測(cè)方法相關(guān)概述

（一）定義

揮發(fā)性有機(jī)物指的是室溫下其飽和蒸氣壓超過133.132KPa，且常壓狀態(tài)下其沸點(diǎn)在50-260℃之間的有機(jī)化合物，其簡(jiǎn)稱為VOCs[1]，比如鹵代烴、烴類、芳香烴等都屬于揮發(fā)性有機(jī)物。按照有機(jī)化合物的沸點(diǎn)，可以對(duì)其分類，具體如表1所示。按照其化學(xué)結(jié)構(gòu)的差異，可以將其劃分為烯類、烷類、脂類、醛類、芳烴類等，在對(duì)這類揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行研究的過程性發(fā)現(xiàn)，這類化學(xué)物具有一定的致癌性，會(huì)威脅人體健康。

（二）特點(diǎn)

其一，分子量小。在特定條件下，受環(huán)境因素的影響，土壤中揮發(fā)性有機(jī)物會(huì)轉(zhuǎn)化為氣體，在發(fā)展過程中不斷演變成型，或者發(fā)生生物、化學(xué)降解之后逐漸成型，依附于土壤或大氣中，意味著揮發(fā)性有機(jī)物檢測(cè)受多方面因素影響，且所使用的檢測(cè)方法也會(huì)影響檢測(cè)的結(jié)果。其二，高活性。土壤中揮發(fā)性有機(jī)物活躍度比較高，依附于土壤上的有機(jī)物，會(huì)隨著土質(zhì)結(jié)構(gòu)、外部大氣等因素的變化而發(fā)生變化，且在自然環(huán)境下，其活性也難以減弱，間接性反映出土壤中的揮發(fā)性有機(jī)物具有很強(qiáng)的活性，很容易與土壤及土壤中的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。

（三）檢測(cè)方法

1.氣象色譜/質(zhì)譜法

該方法是由美國環(huán)保署所發(fā)布的土壤揮發(fā)性有機(jī)物檢測(cè)方法，該方法主要應(yīng)用于空氣、水污染、土壤檢測(cè)及腐蝕性液體等多種污染物檢測(cè)中，且檢測(cè)精確度較高，所以，應(yīng)用范圍相對(duì)較廣。

2.吹掃捕集氣相色譜/質(zhì)譜法

該方法在對(duì)土壤中揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，會(huì)使用到高純度的氦氣、氮?dú)獾榷栊詺怏w，將土壤樣品中的有機(jī)物吹掃集于捕集管內(nèi)，然后對(duì)其加熱，使用惰性氣體進(jìn)行返吹，最后使用氣象色譜/質(zhì)譜法對(duì)其檢測(cè)。

3.頂空氣相色譜/質(zhì)譜法

該方法檢測(cè)土壤中揮發(fā)性有機(jī)物時(shí)，需要將溫度條件控制在規(guī)定范圍內(nèi)，頂空瓶樣品中的有機(jī)物會(huì)揮發(fā)于液上空間，且會(huì)伴隨蒸氣壓的產(chǎn)生，使氣體、液體及固體保持熱力學(xué)動(dòng)態(tài)平衡，然后借助高壓氣體對(duì)含有揮發(fā)性有機(jī)物的平衡頂空氣氣體進(jìn)行捕集、加熱，利用惰性氣體進(jìn)行分析。該檢測(cè)方法在實(shí)際應(yīng)用中，其檢測(cè)結(jié)構(gòu)受頂空溫度和時(shí)間、實(shí)驗(yàn)環(huán)境、人為操作及試驗(yàn)環(huán)境等因素影響。

二、基于頂空氣相色譜法的土壤揮發(fā)性有機(jī)物檢測(cè)

本文主要應(yīng)用頂空氣相色譜法來檢測(cè)土壤中揮發(fā)性有機(jī)物，該方法的優(yōu)勢(shì)在于：一方面該方法不僅能夠?qū)σ后w、固體、單組發(fā)揮氣樣及成分復(fù)雜的有機(jī)發(fā)揮物質(zhì)進(jìn)行分析，而且可以分析常量頂空氣樣，對(duì)低含量揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，反映出這種檢測(cè)方法具有普適性，并且能夠直接對(duì)送入氣相色譜儀的揮發(fā)性氣態(tài)樣品進(jìn)行分析，能夠節(jié)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間，減輕失實(shí)驗(yàn)人員的壓力[2]。另一方面，與其他檢測(cè)方法相比較，該方法檢測(cè)限相對(duì)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(yīng)用具有一定的優(yōu)勢(shì)。

（一）實(shí)驗(yàn)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(fā)性有機(jī)物處于液、氣平衡狀態(tài)，然后進(jìn)行取液處理，地上氣相樣品進(jìn)行分析。該實(shí)驗(yàn)需要頂空進(jìn)樣系統(tǒng)、空白試劑水、揮發(fā)性有機(jī)物樣品（32種）、基質(zhì)改正液等儀器和材料[3]。實(shí)驗(yàn)頂空瓶進(jìn)樣條件如表2所示，質(zhì)譜條件如表3所示。

（二）檢測(cè)結(jié)果

通過檢測(cè)可以得出以下結(jié)論：其一，這種檢測(cè)方法檢測(cè)速度較快，且精確度較高，能夠?qū)z測(cè)物成分、種類進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。其二，檢測(cè)質(zhì)量比較高，具有很強(qiáng)的實(shí)際操作性，應(yīng)用于多類型土壤揮發(fā)性有機(jī)物的檢測(cè)中。

三、土壤中揮發(fā)性有機(jī)物檢測(cè)難點(diǎn)解決方法

其一，在對(duì)揮發(fā)性固體有機(jī)物進(jìn)行采集樣品時(shí)，為了防止土壤樣品、發(fā)性沉積物中有機(jī)物快速揮發(fā)，需對(duì)其進(jìn)行攪動(dòng)，取樣之前需對(duì)取樣設(shè)備、工具進(jìn)行清洗，避免樣品被污染，并在采樣環(huán)節(jié)，確保樣品裝滿采樣瓶，使樣品中揮發(fā)性有機(jī)物損失得以減少。其二，在對(duì)實(shí)驗(yàn)樣品檢測(cè)過程進(jìn)行分析時(shí)，需提前對(duì)檢測(cè)儀器、材料等進(jìn)行檢查，了解其是否存在電磁干擾，并實(shí)驗(yàn)少量甲醇鹽水對(duì)器材、材料進(jìn)行清洗，減少外部因素對(duì)化學(xué)物質(zhì)的干擾。

四、結(jié)束語

工業(yè)生產(chǎn)中排放的污水中含有大量的揮發(fā)性或半揮發(fā)性有機(jī)物，進(jìn)入土壤中會(huì)改變土壤物化性質(zhì)，無法為土壤微生物提供有利生長環(huán)境。因此，應(yīng)用相應(yīng)的檢測(cè)技術(shù)對(duì)土壤中揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行檢測(cè)，為土壤污染防治策略的制定提供參考。

參考文獻(xiàn)

[1]李志明.土壤中揮發(fā)性有機(jī)物監(jiān)測(cè)技術(shù)與難點(diǎn)解決[J].皮革制作與環(huán)?？萍?，2021，2（17）：39-40.

[2]嚴(yán)聃楨，宋江平，王桂珍，宋俊麗.頂空氣相色譜法測(cè)定土壤中揮發(fā)性有機(jī)物研究[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2021，47（08）：177-178