取樣技術在揮發性有機物污染土壤治理中的作用分析

摘要：在我國經濟高速發展的背景下，各種各樣的環境污染問題也正在不斷地顯現出來。近幾年來，進入人們視野范圍內、影響較為嚴重的就是揮發性有機物的污染。“揮發性有機物”是特指一類有機污染化合物的總稱，其對于環境和人體健康都會造成極大的威脅和嚴重的危害。文章就“揮發性有機物污染土壤”以及在治理中涉及的“取樣技術”作相應的個人見解與理論闡述，并淺析實際治理修復技術中各類方法的作用，旨在為后期揮發性有機物污染土壤的治理提供一定的理論幫助。

關鍵詞：揮發性有機物;取樣技術;治理

中圖分類號：X833 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）10-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.10.109

Abstract：Under the background of Chinas rapid economic development，a variety of environmental pollution problems are constantly emerging.In recent years，the pollution of volatile organic compounds （VOCs） has become a serious problem in peoples field of vision.Volatile organic compounds （VOCs） are the general term of a kind of organic pollutants，which will cause great threat and serious harm to the environment and human health.In this paper，”volatile organic compounds pollution of soil” and “sampling technology” involved in the treatment of the corresponding personal views and theoretical elaboration，and analysis of the actual remediation technology in the role of various methods，in order to provide some theoretical help for the later treatment of volatile organic compounds contaminated soil.

Key words：Volatile organic compounds;Sampling technology;Treatment

近幾年來，我國的經濟發展速度是有目共睹的，與此同時，環境污染的問題也日漸突出：汽車尾氣排放、工業廢氣排放、污水排放、各類原油泄漏等因素，對大氣和土壤都造成了嚴重的甚至不可修復逆轉的污染與傷害。在土壤污染源中，揮發性有機物對于土壤造成的污染以及危害又尤為嚴重，因此，國內外專家對于揮發性有機物污染治理的重視程度也在不斷加強。目前，我國對于揮發性有機物污染土壤的治理暫時還沒有出臺相關標準和法律法規進行監管與控制，但全國各地已經有越來越多的政府部門就這一問題開始引起重視。如何有效治地理并修復揮發性有機物污染土壤，已然成為我國亟須解決的下一個技術難題。

1 概述揮發性有機物和其污染土壤的特性

1.1 揮發性有機物的概念

揮發性有機物（Volatile Organie Compounds）的英文簡稱為VOCs，它是一種有機化合物的總稱。在國際范圍內，目前對于揮發性有機物（以下簡稱VOCs）的定義還沒有完全統一，不同的國家或組織都有其不同的定義以及控制的出發點。一般情況下，揮發性有機物指的是沸點在50～260℃之間的一種有機物，其廣泛應用于生活中的各個領域，如：石油化工、噴涂印刷、建材制造、健康醫療等行業中。

1.2 揮發性有機物污染土壤的特性

（1）揮發性：一般情況下，土壤的污染狀況主要是通過在該土壤上種植的農作物來表現并進行具體分析的。然而，由于有機物揮發性的特點，使得它與一般種類的土壤污染物又有所不同，不會經由植物的吸收而進入生態鏈，而是在特定的條件下（溫度、氣壓、土壤特性等）直接從土壤中揮發出來，污染大氣甚至危害人體。

（2）多樣性：VOCs并不是單單指某一個有機化合物，它是由近千種有機物組合而成，在不同的地點、不同的時間，土壤中檢測所得的VOCs內所含的有機化合物種類也是有所不同的。這就使得在治理VOCs污染土壤時，不能夠一直沿用單一的治理方案，而是需要對癥下藥，根據前期實際檢測評定結果選擇相對應的治理措施。研究、治理與修復的工作都變得更為復雜。

（3）有害性：眾所周知，大多數揮發性有機化合物是有毒性的，而這些有毒的物質會對人們的身體造成影響，輕則會影響眼睛睜不開或者呼吸輕度困難，重則會使得人們頭痛、呼吸重度困難、咽喉痛、皮膚出現紅斑及全身無力等一些癥狀。除此之外，VOCs中所含有的苯、多環芳烴和甲醛等物質還有可能致癌。有一部分VOCs物質在光照的條件下，會發生光化學氧化反應，從而釋放出光氧化產物（部分光氧化產物會破壞臭氧層），對大氣環境造成二次污染。

（4）積累性：此前，部分學者研究發現，揮發性有機物污染土壤中存在少數難降解有機物，經過很長的時間后，仍然存在于土壤之中。由于受污染土壤中VOCs的揮發需要一定的條件，日常情況下的揮發量并不大，而長期延續性的低揮發，使污染物在周圍環境甚至人體中不斷累積，產生極大的威脅。

2 各類取樣技術及其優點、作用分析

現階段，檢測受污染土壤中揮發性有機物的方法有很多，主要且常用的方法有萃取法、靜態頂空法、吹掃捕集法等。取樣技術對于揮發性有機物污染土壤的治理起到重要的先覺性作用，根據取樣測定的結果，可以更為準確地分析出所需治理的受污染土壤中所含的VOCs物質，并采取有效的措施進行污染治理。

2.1 萃取法

萃取法，顧名思義就是利用一些有機物不相溶及沸點的高低來分離物質的一種方式，再經過多次重復操作過濾，得到所要提取的物質。多次操作是為了能夠得到更加純凈的有機物，這種方式可以將絕大部分的化合物成功地從混合物中提取出來。

采用萃取法對揮發性有機物污染土壤樣品中VOCs濃度進行測定時，可以通過萃取處理對被測量成分起到濃縮的作用，這提高了整體方法的靈敏度，同時降低了最小檢測的極限，并消除了基體對于測定的干擾。

實際情況中，萃取法也有很多值得注意的操作方法，針對不同的提取物質，操作方式也會不同，比較常見的方式有振蕩提取、微波輔助萃取、超臨界流體萃取、加壓流體萃取等。

2.2 靜態頂空法

靜態頂空分析法是現代頂空分析法發展中所出現得最早的一種形態，是通過間接方法來測定固態或者液態樣品中所含有的VOCs。主要的操作流程是先將所要提取的樣品放入到頂空瓶中，之后對頂溫瓶用酒精加熱，利用有機混合物沸點的不同使得想要得到的有機物揮發出來，隨后結合利用氣液平衡的原理，保持在恒溫平衡狀態之下后，利用氣體濃度的高低，就可以得到樣品中有機物的氣體濃度。

在運用靜態頂空方法時，對于樣品的處理操作簡便，同時干擾因素比較少，因此一直被廣泛關注與使用。通過對揮發性有機物污染土壤樣品中VOCs濃度的測定，之后可以借助相關算法，推算出實際污染土壤范圍內所含的VOCs濃度，并提出科學合理的治理與解決方案。

2.3 吹掃捕集法

吹掃捕集法，理論上是一種動態頂空技術。該方法是通過使用流動的氣體，將樣品中含有的揮發性有機物利用氣流的流動帶出來，然后再用搜集器將帶動出來的揮發性物質進行收集處理，之后再經熱解吸，將樣品送入氣相色譜儀進行測析。通常情況下，動態頂空技術被稱為吹掃捕集進樣技術。待吹掃的樣品既可以是固體，也可以是液體，吹掃氣體一般則多采用高純度氦氣。捕集器內部裝有吸附劑，可以根據待分析組分的具體性質來選擇合適的吸附劑。

在使用吹掃捕集法時，對于樣品的前處理環節并不需要使用有機溶劑，因此不會對環境造成二次污染。除此之外，該方法所需要采取的樣品量少、效率高、收基體干擾小，在線檢測也容易實現。通過使用該方法，對于揮發性有機物污染土壤治理方面，后期可以考慮加大整體操作的范圍，從而“吹掃”出更多的VOCs，實現區域性治理。

通過對受污染土壤樣品進行VOCs濃度測定之后，可以根據實際測定結果，針對土壤中所含的VOCs具體種類以及濃度情況，采用具有針對性的解決方案，實現高效合理的治理。除了上述幾種方法之外，還有多種不同的取樣測定技術，需要根據實際操作環境以及條件選取相應的方法。

3 總結與展望

在發達國家，對于揮發性有機物污染土壤修復治理技術的研究與應用在不斷增多，經費投入的比例也在不斷上升。而在國內，對于揮發性有機物污染土壤的認識以及防控從制度到實際開展都處于初步啟動階段，還有待重視與研究開發。雖然目前我國的經濟發展增速可觀，但如果不重視由此帶來的各項環境污染問題，暫時的高增速發展最終會因環境的破壞而分崩離析。因此，對于目前發達國家所采用的各項取樣測定技術、修復治理技術，我國應當進行合理的借鑒與應用。

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收稿日期：2020-08-17

作者簡介：黃希（1984-），男，漢族，本科學歷，中級職稱，研究方向為巖土工程。