取样技术在挥发性有机物污染土壤治理中的作用分析

摘要：在我国经济高速发展的背景下，各种各样的环境污染问题也正在不断地显现出来。近几年来，进入人们视野范围内、影响较为严重的就是挥发性有机物的污染。“挥发性有机物”是特指一类有机污染化合物的总称，其对于环境和人体健康都会造成极大的威胁和严重的危害。文章就“挥发性有机物污染土壤”以及在治理中涉及的“取样技术”作相应的个人见解与理论阐述，并浅析实际治理修复技术中各类方法的作用，旨在为后期挥发性有机物污染土壤的治理提供一定的理论帮助。

关键词：挥发性有机物;取样技术;治理

中图分类号：X833 文献标识码：A 文章编号：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

近几年来，我国的经济发展速度是有目共睹的，与此同时，环境污染的问题也日渐突出：汽车尾气排放、工业废气排放、污水排放、各类原油泄漏等因素，对大气和土壤都造成了严重的甚至不可修复逆转的污染与伤害。在土壤污染源中，挥发性有机物对于土壤造成的污染以及危害又尤为严重，因此，国内外专家对于挥发性有机物污染治理的重视程度也在不断加强。目前，我国对于挥发性有机物污染土壤的治理暂时还没有出台相关标准和法律法规进行监管与控制，但全国各地已经有越来越多的政府部门就这一问题开始引起重视。如何有效治地理并修复挥发性有机物污染土壤，已然成为我国亟须解决的下一个技术难题。

1 概述挥发性有机物和其污染土壤的特性

1.1 挥发性有机物的概念

挥发性有机物（Volatile Organie Compounds）的英文简称为VOCs，它是一种有机化合物的总称。在国际范围内，目前对于挥发性有机物（以下简称VOCs）的定义还没有完全统一，不同的国家或组织都有其不同的定义以及控制的出发点。一般情况下，挥发性有机物指的是沸点在50～260℃之间的一种有机物，其广泛应用于生活中的各个领域，如：石油化工、喷涂印刷、建材制造、健康医疗等行业中。

1.2 挥发性有機物污染土壤的特性

（1）挥发性：一般情况下，土壤的污染状况主要是通过在该土壤上种植的农作物来表现并进行具体分析的。然而，由于有机物挥发性的特点，使得它与一般种类的土壤污染物又有所不同，不会经由植物的吸收而进入生态链，而是在特定的条件下（温度、气压、土壤特性等）直接从土壤中挥发出来，污染大气甚至危害人体。

（2）多样性：VOCs并不是单单指某一个有机化合物，它是由近千种有机物组合而成，在不同的地点、不同的时间，土壤中检测所得的VOCs内所含的有机化合物种类也是有所不同的。这就使得在治理VOCs污染土壤时，不能够一直沿用单一的治理方案，而是需要对症下药，根据前期实际检测评定结果选择相对应的治理措施。研究、治理与修复的工作都变得更为复杂。

（3）有害性：众所周知，大多数挥发性有机化合物是有毒性的，而这些有毒的物质会对人们的身体造成影响，轻则会影响眼睛睁不开或者呼吸轻度困难，重则会使得人们头痛、呼吸重度困难、咽喉痛、皮肤出现红斑及全身无力等一些症状。除此之外，VOCs中所含有的苯、多环芳烃和甲醛等物质还有可能致癌。有一部分VOCs物质在光照的条件下，会发生光化学氧化反应，从而释放出光氧化产物（部分光氧化产物会破坏臭氧层），对大气环境造成二次污染。

（4）积累性：此前，部分学者研究发现，挥发性有机物污染土壤中存在少数难降解有机物，经过很长的时间后，仍然存在于土壤之中。由于受污染土壤中VOCs的挥发需要一定的条件，日常情况下的挥发量并不大，而长期延续性的低挥发，使污染物在周围环境甚至人体中不断累积，产生极大的威胁。

2 各类取样技术及其优点、作用分析

现阶段，检测受污染土壤中挥发性有机物的方法有很多，主要且常用的方法有萃取法、静态顶空法、吹扫捕集法等。取样技术对于挥发性有机物污染土壤的治理起到重要的先觉性作用，根据取样测定的结果，可以更为准确地分析出所需治理的受污染土壤中所含的VOCs物质，并采取有效的措施进行污染治理。

2.1 萃取法

萃取法，顾名思义就是利用一些有机物不相溶及沸点的高低来分离物质的一种方式，再经过多次重复操作过滤，得到所要提取的物质。多次操作是为了能够得到更加纯净的有机物，这种方式可以将绝大部分的化合物成功地从混合物中提取出来。

采用萃取法对挥发性有机物污染土壤样品中VOCs浓度进行测定时，可以通过萃取处理对被测量成分起到浓缩的作用，这提高了整体方法的灵敏度，同时降低了最小检测的极限，并消除了基体对于测定的干扰。

实际情况中，萃取法也有很多值得注意的操作方法，针对不同的提取物质，操作方式也会不同，比较常见的方式有振荡提取、微波辅助萃取、超临界流体萃取、加压流体萃取等。

2.2 静态顶空法

静态顶空分析法是现代顶空分析法发展中所出现得最早的一种形态，是通过间接方法来测定固态或者液态样品中所含有的VOCs。主要的操作流程是先将所要提取的样品放入到顶空瓶中，之后对顶温瓶用酒精加热，利用有机混合物沸点的不同使得想要得到的有机物挥发出来，随后结合利用气液平衡的原理，保持在恒温平衡状态之下后，利用气体浓度的高低，就可以得到样品中有机物的气体浓度。

在运用静态顶空方法时，对于样品的处理操作简便，同时干扰因素比较少，因此一直被广泛关注与使用。通过对挥发性有机物污染土壤样品中VOCs浓度的测定，之后可以借助相关算法，推算出实际污染土壤范围内所含的VOCs浓度，并提出科学合理的治理与解决方案。

2.3 吹扫捕集法

吹扫捕集法，理论上是一种动态顶空技术。该方法是通过使用流动的气体，将样品中含有的挥发性有机物利用气流的流动带出来，然后再用搜集器将带动出来的挥发性物质进行收集处理，之后再经热解吸，将样品送入气相色谱仪进行测析。通常情况下，动态顶空技术被称为吹扫捕集进样技术。待吹扫的样品既可以是固体，也可以是液体，吹扫气体一般则多采用高纯度氦气。捕集器内部装有吸附剂，可以根据待分析组分的具体性质来选择合适的吸附剂。

在使用吹扫捕集法时，对于样品的前处理环节并不需要使用有机溶剂，因此不会对环境造成二次污染。除此之外，该方法所需要采取的样品量少、效率高、收基体干扰小，在线检测也容易实现。通过使用该方法，对于挥发性有机物污染土壤治理方面，后期可以考虑加大整体操作的范围，从而“吹扫”出更多的VOCs，实现区域性治理。

通过对受污染土壤样品进行VOCs浓度测定之后，可以根据实际测定结果，针对土壤中所含的VOCs具体种类以及浓度情况，采用具有针对性的解决方案，实现高效合理的治理。除了上述几种方法之外，还有多种不同的取样测定技术，需要根据实际操作环境以及条件选取相应的方法。

3 总结与展望

在发达国家，对于挥发性有机物污染土壤修復治理技术的研究与应用在不断增多，经费投入的比例也在不断上升。而在国内，对于挥发性有机物污染土壤的认识以及防控从制度到实际开展都处于初步启动阶段，还有待重视与研究开发。虽然目前我国的经济发展增速可观，但如果不重视由此带来的各项环境污染问题，暂时的高增速发展最终会因环境的破坏而分崩离析。因此，对于目前发达国家所采用的各项取样测定技术、修复治理技术，我国应当进行合理的借鉴与应用。

参考文献

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收稿日期：2020-08-17

作者简介：黄希（1984-），男，汉族，本科学历，中级职称，研究方向为岩土工程。