第3章　土壤污染调查与风险评价

3.1　土壤污染调查

土壤污染调查是指采用系统的调查方法，确定土壤是否被污染及污染程度和范围的过程。土壤污染调查的目的是为了更清楚地了解污染的来源和特点，弄清楚污染性质、范围和危害，为治理提供线索、指明目标。同时调查还可以认识污染物排放规律以及影响因素，随时掌握污染物的污染方式、污染范围、生产规模和净化设施的变化，并及时掌握新出现的土壤污染来源。2013年4月17日，环保部和国土部联合发布了公众期待已久的《全国土壤污染状况调查公报》。调查结果显示，全国土壤环境状况总体不容乐观，全国土壤总点位超标率为16.1％，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。工矿业、农业等人为活动以及土壤环境背景值高是造成土壤污染或超标的主要原因。

3.1.1　土壤调查概述

3.1.1.1　土壤调查的原则

土壤污染调查直接影响到后续对污染物的监测、评估以及修复处理。为了确保对污染调查的结果能够充分代表该污染场地，因此对污染物的调查必须具备下面三个原则。

（1）针对性原则　针对土壤的特征和潜在污染物特性，进行污染物浓度和空间分布调查，为土壤的环境管理提供依据。

（2）规范性原则　采用程序化和系统化的方式规范土壤环境调查过程，保证调查过程的科学性和客观性。

（3）可操作性原则　综合考虑调查方法、时间和经费等因素，结合当前科技发展和专业技术水平，使调查过程切实可行。

3.1.1.2　土壤调查的内容

（1）对土壤资料的收集

对污染土壤资料的收集主要包括：场地利用变迁资料、场地环境资料、场地相关记录、有关政府文件以及场地所在区域的自然和社会信息。收集的主要目的是确定污染范围、目标污染物。了解污染物的物理化学性质，为后面监测提供方便。

目标污染物（target contaminant）指在场地环境中其数量或浓度已达到对生态系统和人体健康具有实际或潜在不利影响的，需要进行修复的关注污染物。

场地利用变迁资料包括：用来辨识场地及其相邻场地的开发及活动状况的航片或卫星图片，场地的土地使用和规划资料，其他有助于评价场地污染的历史资料，如土地登记信息资料等。场地利用变迁过程中的场地内建筑、设施、工艺流程和生产污染等的变化情况。不同的场地利用方式，导致不同的污染物。可以根据场地利用方式来确定目标污染物。如场地为化工厂，即目标污染物可能为某些化学物质；场地为垃圾填埋场则垃圾渗滤液为目标污染物。不同的行业所产生的污染物见表3-1。

场地环境资料包括：场地土壤及地下水污染记录、场地危险废物堆放记录以及场地与自然保护区和水源地保护区等的位置关系等。特别注意污染场地对敏感目标的危害，这是土壤调查的主要部分。敏感目标（potential sensitive targets）指污染场地周围可能受污染物影响的居民区、学校、医院、饮用水源保护区以及重要公共场所等。当出现有毒有害气体，或者易扩散的污染物时，应时刻关注污染物对敏感目标的影响，必要时须采取防护措施，使污染物对敏感目标的危害降低到可接受的水平。在生态环境影响评价中，“敏感保护目标”可按表3-2来判别。

此外，环境质量已达不到环境功能区划要求的地区亦应视为环境敏感区。

场地相关记录包括：产品、原辅材料及中间体清单、平面布置图、工艺流程图、地下管线图、化学品储存及使用清单、泄漏记录、废物管理记录、地上及地下储罐清单、环境监测数据、环境影响报告书或表、环境审计报告和地勘报告等。场地相关记录是否完整直接影响确定污染物的污染范围，以及污染物的种类。根据场地工艺特征可以直接判断出主要污染物，为后期工作提供方便。如有毒有害物质的使用、处理、储存、处置；生产过程和设备，储槽与管线；恶臭、化学品味道和刺激性气味，污染和腐蚀的痕迹；排水管或渠、污水池或其他地表水体、废物堆放地、井等这些都为确定目标污染物提供依据，同时周围区域的污染范围可根据污染物的物理化学性质来确定。

场地所在区域的自然和社会信息包括：自然信息包括地理位置图、地形、地貌、土壤、水文、地质和气象资料等；社会信息包括人口密度和分布，敏感目标分布，及土地利用方式，区域所在地的经济现状和发展规划，相关国家和地方的政策、法规与标准，以及当地地方性疾病统计信息等。

（2）初步采样分析

根据对土壤资料的收集，来确定初步采样分析。初步采样分析主要内容包括核查已有信息、判断污染物的可能分布、制订采样方案、制订健康和安全防护计划、制订样品分析方案和确定质量保证和质量控制程序等任务。

①核查已有信息　核查土壤已有信息，如土壤类型。通过查阅资料仔细分析工艺特征确定污染物的种类，来源。同时了解污染物的迁移转化规律，核实污染范围，是否通过二次污染产生其他污染物。核查已有信息的目的是确保对土壤收集资料的真实性和实用性。

②判断污染物的可能分布　根据场地具体情况如土壤类型，水文水力条件，气候条件，地下水分布、污染物迁移转化规律来确定污染物的污染范围。

③制订采样方案　制订方案包括对土壤的采集、运输、保存。确保土壤样品能够代表污染场地，在采样过程中性质不发生变化。表3-3列举了土壤调查几种常见的布点方法。

④制订健康和安全防护计划　当污染物可能对周围敏感目标造成危害时，应当采取措施降低危害，如标语、围墙等。同时在土壤修复的整个过程中，工作人员也应该注意安全，必要时穿上防护服等。

⑤制订样品分析方案　一般工业场地可选择的检测项目有：重金属、挥发性有机物、半挥发性有机物、氰化物和石棉等。如土壤和地下水明显异常而常规检测项目无法识别时，可采用生物毒性测试方法进行筛选判断。

⑥质量保证和质量控制　现场质量保证和质量控制措施应包括：防止样品污染的工作程序，运输空白样分析，现场重复样分析，采样设备清洗空白样分析，采样介质对分析结果影响分析，以及样品保存方式和时间对分析结果的影响分析等。

（3）结果分析

应根据污染物的特性以及对污染物的测定方法来对土壤样品进行分析，或者委托有资质的实验室进行分析，确保数据的准确性，有效性。如果污染物浓度均未超过国家和地方等相关标准以及清洁对照点浓度（有土壤环境背景的无机物），则污染场地对敏感目标的危害较小。如果污染物浓度均超过国家或地方等相关标准，则认为可能存在环境风险，须进行详细调查，主要包括场地特征参数和受体暴露参数的调查。标准中没有涉及的污染物，可根据专业知识和经验综合判断。详细采样分析是在初步采样分析的基础上，进一步采样和分析，确定场地污染程度和范围。

场地特征参数：代表不同水平和空间范围的土壤，以及土壤的水力传质系数、pH值、含水率。场地的气候条件，是否可能扩大污染范围等。

受体暴露参数：场地及周边地区土地利用方式、人群及建筑物等相关信息。

3.1.1.3　土壤污染调查与风险评估工作程序

土壤修复调查工作程序可分为四个阶段，具体程序如图3-1所示。

土壤修复调查第一阶段为土壤资料的收集，具体体现为对污染场地的资料收集和污染场地周围环境的资料收集，分析是否有外来污染物污染，调查污染场地污染物是否污染周围环境。

土壤修复调查的第二阶段为土壤样品的采集和土壤样品的分析，当污染物浓度超过国家相关标准时，而且可能对周围敏感目标造成危害时，说明该场地受到某种物质的污染。应该启动风险评估，并提出达到对敏感目标的危害在可接受水平的修复目标值。

土壤修复调查第四阶段为编制环境调查报告。主要内容为概论、场地概论、工作计划、现场采样和实验室分析、结果和评价、结论和建议。

3.1.2　土壤环境监测

土壤环境监测的目的是准确、及时、全面地反映土壤环境质量现状及发展趋势，为环境管理、污染源控制、环境规划等提供科学依据。从技术上讲，土壤环境监测是环境信息的捕获→传递→解析→综合的过程。只有对监测信息进行解析、综合的基础上，才能全面、客观、准确地揭示监测数据的内涵，对土壤环境质量变化做出正确的评价。

土壤环境监测是指通过对影响土壤环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量（或污染程度）及其变化趋势。通常所说的土壤监测是指土壤环境监测，其一般包括布点采样、样品制备、分析方法、结果表征、资料统计和质量评价等技术内容。

土壤环境监测主要工作是采用监测手段识别土壤、地下水、地表水、环境空气、残余废弃物中的关注污染物及水文地质特征，并全面分析、确定土壤的污染物种类、污染程度和污染范围。同时还包括治理修复过程中涉及环境保护的工程质量监测和二次污染物排放的监测，以及对污染土壤治理修复工程完成后的环境监测，确定是否达到已确定的修复目标及工程设计所提出的相关要求。

3.1.2.1　土壤环境监测原则

土壤环境监测的结果直接影响对污染物处理方法、处理量等。因此土壤环境监测必须遵循以下三个原则。

（1）针对性原则

污染土壤环境监测应针对环境调查与风险评估、治理修复、工程验收及回顾性评估等各阶段环境管理的目的和要求开展，确保监测结果的代表性、准确性和时效性，为土壤环境管理提供依据。

（2）规范性原则

以程序化和系统化的方式规范污染土壤环境监测应遵循的基本原则、工作程序和工作方法，保证污染土壤环境监测的科学性和客观性。

（3）可行性原则

在满足污染土壤环境调查与风险评估、治理修复、工程验收及回顾性评估等各阶段监测要求的条件下，综合考虑监测成本、技术应用水平等方面因素，保证监测工作切实可行及后续工作的顺利开展。

3.1.2.2　土壤环境监测对象

土壤监测范围主要包括污染土壤范围，以及治理修复过程产生的废气、废水、废渣的影响范围。土壤环境监测对象主要为土壤，必要时也应包括地下水、地表水及环境空气等。

（1）土壤

土壤包括场地内的表层土壤和深层土壤，表层土壤和深层土壤的具体深度划分应根据场地环境调查结论确定。场地中存在的硬化层或回填层一般可作为表层土壤。在取样时应把同层或表层的样品成分混合，制成土壤混合样。

（2）地下水

地下水主要为场地边界内的地下水或经场地地下径流到下游汇集区的浅层地下水。在污染较重且地质结构有利于污染物向深层土壤迁移的区域，则对深层地下水进行监测。一般地下水的采集是从监测井中，通过抽水机设备。启动后，先放水数分钟，将管道内的陈旧水排出，然后用采样容器接取水样。对于无抽水设备的水井可选用深层采水器或自动采水器。

（3）地表水

地表水主要为场地边界内流经或汇集的地表水，对于污染较重的场地也应考虑流经场地地表水的下游汇集区。

（4）环境空气

环境空气是指场地污染区域中心的空气和场地下风向主要环境敏感点的空气。常见的采样布点法有功能区布点法、网格布点法、同心圆布点法（图3-2）、扇形布点法（图3-3）。在实际工作中，为做到因地制宜，使采样网点布设完善合理，往往采用一种布点方法为主，兼用多种其他方法的综合布点法。具体采样点设置方法可以参考废气污染监测的有关书籍。

（5）残余废弃物

场地环境调查的监测对象中还应考虑场地残余废弃物，主要包括场地内遗留的生产原料、工业废渣，废弃化学品及其污染物，残留在废弃设施、容器及管道内的固态、半固态及液态物质，其他与当地土壤特征有明显区别的固态物质。

3.1.2.3　土壤样品的采集和制备

土壤样品的采集和制备是土壤分析的重要环节，在采样和制备过程中极易引起的误差往往比在试验分析时的误差大得多。因此采集的土壤样品必须能够代表该点，土壤样品的制备必须按照规范操作，否则尽管后面分析如何精确，得到的数据也不能够真实体现土壤的污染状况。

（1）土壤的采集

土壤性质往往复杂，且污染分布不均匀。因此在采集的时候土壤一般为混合土样。即在一个采样点采集的土样混合均匀制成混合样。混合样量往往较大，需要用四分法弃取，最后留下1～2kg，装入样品袋。四分法即将样品按照测定要求磨细，过一定孔径的筛子，然后混合，平铺成圆形，分成四等分，取相对的两份混合，然后再平分，直到达到自己的要求。

对于每个监测地块，表层土壤和深层土壤垂直方向层次的划分应综合考虑污染物迁移情况、构筑物及管线破损情况、土壤特征等因素确定。如果要了解土壤污染深度，则应按土壤剖面层次分层采样。土壤剖面指地面向下的垂直土体的切面。在垂直切面上可以观察到与地面大致平行的若干层具有不同颜色、形状的土层。采样深度应扣除地表非土壤硬化层厚度，原则上建议3m以内深层土壤的采样间隔为0.5m，3～6m采样间隔为1m，6m至地下水采样间隔为2m，具体间隔可根据实际情况适当调整。

一般情况下，应根据场地环境调查结论及现场情况确定深层土壤的采样深度，最大深度应直至未受污染的深度为止。

表层土壤样品的采集一般采用挖掘方式进行，一般采用锹、铲及竹片等简单工具，也可进行钻孔取样。土壤采样的基本要求为尽量减少土壤扰动，保证土壤样品在采样过程不被二次污染。同时注意在重金属污染场地里，禁止用金属器物挖掘采样。避免引入外来金属物质。

深层土壤的采集以钻孔取样为主，也可采用槽探的方式进行采样。钻孔取样可采用人工或机械钻孔后取样。手工钻探采样的设备包括螺纹钻、管钻、管式采样器等。机械钻探包括实心螺旋钻、中空螺旋钻、套管钻等。槽探一般靠人工或机械挖掘采样槽，然后用采样铲或采样刀进行采样。槽探的断面呈长条形，根据场地类型和采样数量设置一定的断面宽度。槽探取样可通过锤击敞口取土器取样和人工刻切块状土取样（图3-4）。

（2）土壤样品的制备

以农田污染为例，采集的土壤分析样品，需要经过风干、分选、挑拣、磨细、过筛、装瓶六个过程（图3-5）。其目的主要在于：a.新鲜样品是暂时的田间情况，它随着土壤中水分状况的改变而变化，不是一个可靠的常数，风干主要目的在于风干土样测出的结果是一个平衡常数，比较稳定和可靠，从而便于不同样品的比较；b.除去非土壤部分，也就是剔除土壤以外的新生体（如铁锰结合和石灰结核等）和侵入体（如石头、瓦片及植物残渣等）；c.适当磨细，充分混匀，使分析时所称取的少量样品具有较高的代表性，以减少称样误差；d.土壤样品全量分析时，不同分析项目要求不同的土壤粒级，以使分解样品的反应能够完全和彻底，不同样品之间的可比性更高；e.使样品可以长期保存，不致因微生物活动而发霉变坏。

土壤样品的制备步骤如下。

①风干　采集回来的土壤样品必须尽快进行风干。即将取回的土壤样品置于阴凉、通风且无阳光直射的房间内，并将样品平铺于晾土架、油布、牛皮纸或塑料布上，铺成薄薄的一层自然风干。风干供微量元素分析用的土壤样品时，要特别注意不能用含铅的旧报纸或含铁的器皿衬垫。干燥过程也可以在低于40℃并有空气流通的条件下进行（如鼓风干燥箱内）。当土壤样品达到半干状态时，需将大土块（尤其是黏性土壤）捏碎，以免完全风干后结成硬块，不易压碎。此外，土壤样品的风干场所要求能防止酸、碱等气体及灰尘污染。某些土壤性状（如土壤酸碱度、亚铁、硝态氮及铵态氮等）在风干的过程中会发生显著地变化，因而这些分析项目需用新鲜的土壤样品进行测定，不需进行土壤样品的风干步骤，但新鲜土壤样品较难压碎和混匀，称样误差比较大，因而需采用较大称样量或较多次的平行测定，才能得到较为可靠的平均值。

②分选　若取回的土壤样品太多，需将土壤样品混匀后平铺于塑料薄膜上摊成厚薄一致的圆形，用“四分法”去掉一部分土壤样品，最后留取0.5～1kg待用。

③挑拣　样品风干及分选过程中应随时将土壤样品中侵入体、新生体和植物残渣挑拣出去。如果挑拣的杂物太多，应将其挑拣于器皿内，分类称其重量，同时称量剩余土壤样品的重量，折算出不同类型杂质的百分率，并做好记录。细小已断的植物根系，可以在土壤样品磨细前利用静电或微风吹的办法清除干净。

④磨细　风干后的土壤样品平铺，用木碾轻轻碾压，将碾碎的土壤样品用带有筛底和筛盖的1mm筛孔的筛子过筛。未通过筛子的土粒，铺开后再次碾压过筛，直至所有土壤样品全部过筛，只剩下砾石为止。将剩余的砾石挑拣并入砾石中处理，切勿碾碎。通过1mm筛孔的土壤样品进一步混匀，并用“四分法”分为两份，一份供物理性状分析用，另一份供化学性状分析用。某些土壤性状（如土壤pH值、交换性能及速效养分等）在测定中，如果土壤样品研磨太细，则容易破坏土壤矿物晶粒，使分析结果偏高。因而在研磨过程中只能用木碾滚压，使得由土壤黏土矿物或腐殖质胶结起来的土壤团粒或结粒破碎，而不能用金属锤捶打以致破坏单个的矿物晶粒，暴露出新的表面，增加有效养分的浸出。某些土壤性状（如土壤硅、铁、铝、有机质及全氮等）在测定中，则不受磨细的影响，而且为了使得样品容易分解或熔化，需要将样品磨得更细。

⑤过筛　通过1mm筛孔的用于化学分析的土壤样品，采用“四分法”或者“多点法”分取样品，通过研磨使其成为不同粒径的土壤样品，以满足不同分析项目的测定要求。应该注意的是供微量金属元素测定的土壤样品，要用尼龙筛子过筛，而不能使用金属筛子，以免污染样品，而且每次分取的土壤样品需全部通过筛孔，绝不允许将难以磨细的粗粒部分弃去，否则将造成样品组成的改变而失去原有的代表性。具体过筛程序如下所述。

a.通过0.5mm筛孔　取部分通过1mm筛孔直径的土壤样品，经过研磨使其通过0.5mm筛孔直径，通不过的再研磨过筛，直至全部通过为止。过筛后的土壤样品可测定碳酸钙含量。

b.通过0.25mm筛孔　取部分通过0.5mm或1mm筛孔的土壤样品部分，经过研磨使其全部通过0.25mm筛孔，做法同a。此样品可测定土壤代换量、全氮、全磷及碱解氮等项目。

c.通过0.149mm筛孔　取部分通过0.25mm筛孔的土壤样品部分，经过研磨使其全部通过0.149mm筛孔，做法同b。此样品可测定土壤有机质。

⑥装瓶　过筛后的土壤样品经充分混匀，装入具磨塞的广口瓶、塑料瓶内，或装入牛皮纸袋内，容器内及容器外各具标签一张，标签上注明编号、采样地点、土壤名称、土壤深度、筛孔、采样日期和采样者等信息。所有样品处理完毕之后，登记注册。一般土壤样品可保存半年到一年，待全部分析工作结束之后，分析数据核对无误，才能丢弃。此外，还需注意样品存放应避免阳光直射，防高温，防潮湿，且无酸碱和不洁气体等对土壤样品造成影响。

（3）采样时注意事项

在样品的采集、保存、运输、交接等过程应建立完整的管理程序。为避免采样设备及外部环境条件等因素对样品产生影响，应注重现场采样过程中的质量保证和质量控制。

①应防止采样过程中的交叉污染。钻机采样过程中，在第一个钻孔开钻前要进行设备清洗；进行连续多次钻孔的钻探设备应进行清洗；同一钻机在不同深度采样时，应对钻探设备、取样装置进行清洗；与土壤接触的其他采样工具重复利用时也应清洗。一般情况下可用清水清理，也可用待采土样或清洁土壤进行清洗；必要时或特殊情况下，可采用无磷去垢剂溶液、高压自来水、去离子水（蒸馏水）或10％硝酸进行清洗。

②采集现场质量控制样是现场采样和实验室质量控制的重要手段。质量控制样一般包括平行样、空白样及运输样，质控样品的分析数据可从采样到样品运输、储存和数据分析等不同阶段反映数据质量。

③在采样过程中，同种采样介质，应采集至少一个样品采集平行样。样品采集平行样是从相同的点位收集并单独封装和分析的样品。

④采集土壤样品用于分析挥发性有机物指标时，建议每次运输应采集至少一个运输空白样，即从实验室带到采样现场后，又返回实验室的与运输过程有关，并与分析无关的样品，以便了解运输途中是否受到污染和样品是否损失。

3.1.2.4　土壤样品的提取、净化与测定

（1）土壤样品的提取

土壤样品组分繁杂，且污染组分含量低，并且处于固体状态。在测量时往往需要对土壤样品进行预处理，主要有分解法和提取法。前者用于元素的测定，后者用于有机污染物和不稳定组分的测定。

土壤样品分解方法主要有酸分解、碱熔分解法、高压釜分解法、微波炉分解法等。分解法的作用是破坏土壤样品的矿物晶格和有机质，使待测元素进入试样溶液中。酸分解常用的混合酸体系有：盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸、硝酸-高氯酸-氢氟酸、硝酸-硫酸-高氯酸、硝酸-硫酸-硫酸等。这种消解体系能够彻底破坏土壤晶格，但在消解过程中要控制好温度和时间。如果温度过高，消解试样时间短及将试样蒸干涸，导致测定结果偏低。碱熔分解法是将土壤与碱混合，在高温下分解。碱熔法具有分解样品完全，操作简单快速，且不产生大量酸蒸气的特点，但是使用试剂量大，引入了大量可溶性盐，也容易引进污染物。另外，有些重金属如镉、铬等在高温下易挥发。高压釜分解法是在高压下加入混合酸分解。该方法具有用酸量少，易挥发元素损失少，可同时进行批量试样分解等特点。但看不到分解反应过程，且测定含量极低时不易监测出，在使用高氯酸和高压时容易引发爆炸。微波炉分解法是以土壤与酸混合置于微波炉内加热分解。该方法具有准确度高、精密度高、加标回收率高、测定时间短等特点（表3-4）。

土壤中的有机污染物含量低且易挥发，因此测定时选择合适的提取方法十分重要。实验室常见的提取方法有索氏提取法、微波辅助萃取、吹扫捕集法。

索氏提取法是一种经典萃取方法，在当前农药残留分析的样品制备中仍有着广泛的应用。美国环保署（EPA）将其作为萃取有机物的标准方法之一，国标中也使用索氏提取法作为提取方法。索氏提取器是由提取瓶、提取管、冷凝器三部分组成的，提取管两侧分别有虹吸管和连接管。各部分连接处要严密不能漏气。提取时，将待测样品包在脱脂滤纸包内，放入提取管内。提取瓶内加入石油醚，加热提取瓶，石油醚气化，由连接管上升进入冷凝器，凝成液体滴入提取管内，浸提样品中的脂类物质。待提取管内石油醚液面达到一定高度，溶有粗脂肪的石油醚经虹吸管流入提取瓶。流入提取瓶内的石油醚继续被加热气化、上升、冷凝，滴入提取管内，如此循环往复，直到抽提完全为止。由于是经典的提取方法，其他样品制备方法一般都与其对比，用于评估方法的提取效率。索氏提取方法的主要优点是不需要使用特殊的仪器设备且操作方法简单易行，很多实验室都可以实现，使用成本较低。主要的缺点是溶剂消耗量大、耗时也较长、需冷凝水等。

微波辅助萃取由于不同物质的介电常数不同，各种物质吸收微波能的能力不同，因而产生的热能及传递给周围环境的热能也不同，利用这种差异，通过调节微波加热方式使样品中的目标有机物质被选择性加热，从而使被萃取物质从体系中分离出来，进入到介电常数小、微波吸收能力差的萃取剂中。这种方法被广泛地应用于土壤中多环芳烃、多氯联苯、有机氯农药等，对土壤中有机污染物的提取具有快速、有效、稳定性好、节能、节省溶剂、污染小、可实行多份试样同时处理等特点，与传统的索氏提取法相比极大地缩短了萃取时间和减少了所需试剂的用量。

吹扫捕集法是用流动的气体将样品中的挥发性成分吹扫出来，用捕集器将吹扫出来的物质吸附下来，经热解吸将样品送入气相色谱分析，这种提取方式尤其适合于挥发性有机物如单环芳烃、苯、甲苯、乙苯和二甲苯等混合物等。对于低浓度挥发性有机物的测试，一般先要用甲醇进行提取，而对于中高浓度的分析，则可以直接放在吹扫管中加热吹扫。Yin等在利用吹扫捕集技术测定土壤中低浓度时将这两种方法进行了比较，结果发现，对这种低浓度挥发性有机物先用甲醇提取后再吹扫其重复性较好。而刘慧等在对北京郊区土壤中挥发性有机物的分析中就直接进行加热吹扫也取得了很好的效果。吹扫捕集法作为一种不使用有机溶剂的样品前处理方式，对环境不造成二次污染，而且取样量少、效率高、受基体干扰小及容易实现在线检测等优点，因此备受人们青睐，但由于该方法使用时，易形成泡沫，使仪器超载等缺点，还有待进一步发展。

（2）土壤样品的净化

土壤样品中的欲测组分被提取后，往往存在干扰组分，或达不到分析方法测定要求的浓度，需要进一步净化。常用净化方法有液-液分配、吸附色谱、凝胶渗透色谱、固相萃取和常压微波萃取。

①浓硫酸磺化：浓硫酸在净化中主要是利用其性质将一些大分子的杂质破坏经水溶解后除去，一般有机氯农药（艾氏剂和异荻氏剂除外）和多氯联苯的净化均可以使用这个方法。具体步骤为：向100mL分液漏斗中加入20mL正己烷，然后将预净化的样品提取液转至分液漏斗中，每次加入2mL浓硫酸，振摇静置分层后弃去硫酸层，重复上述步骤，直到有机相为无色透明。再向有机相中加入10mL（20g/L）硫酸钠溶液，振摇静置分层后弃去水相，重复至有机相为中性为止。过无水硫酸钠漏斗除水后，浓缩，定容待测。

②凝胶渗透色谱净化：定量杯为2mL，流动相为环己烷/乙酸乙酯（体积比1:1），流速为4mL/min，收集11～20min的流出液。浓缩至1mL。

③固相萃取净化：经凝胶渗透色谱后浓缩提取液过预先填装好的SPE柱。SPE柱的填料依次为1cm厚无水硫酸钠、3g弗罗里硅土、0.5g石墨化炭黑和1cm厚无水硫酸钠。分别用正己烷/丙酮（体积比1：1）混合溶剂10mL及正己烷20mL预淋洗柱子后，上样，再收集20mL正己烷/乙酸乙酯（体积比4:1）的洗脱溶剂。浓缩定容至1mL后，待测。

（3）土壤样品中污染物的测定

在土壤污染场地中，一般污染物为挥发性有机物、半挥发性有机物、重金属、持久性有机污染物、农药、氰化物、石棉、石油类。可根据该场地利用方式及工艺来确定污染物。测定方法与污染物在水中的测定方法类似，只是在预处理方法和测量条件方面有差异。具体监测项目和分析方法见表（3-5）。

3.1.3　土壤污染生态毒理诊断

土壤是否受到了人为污染，其污染程度如何，需要采用灵敏和有效的方法予以诊断。判断污染土壤是否需要进行修复、采用何种方法修复以及修复是否达到预期目标也都需要土壤诊断的结果加以判断。除了通过上述土壤中污染物含量的测定与土壤污染物标准进行比较之外，对于目前暂无标准的土壤污染物，或者污染物含量低但又高于土壤背景值的污染物也急需要进行污染水平的诊断。并且单纯依靠化学方法进行土壤污染诊断，不能全面、科学地表征土壤的整体质量特征，因此土壤污染生态毒理诊断应运而生，并迅速发展。

3.1.3.1　污染土壤生态毒理诊断及其意义

污染土壤的生态毒理诊断，是指利用生态系统中不同物种的有机组合定性或定量地判断那些主要由外来污染物所造成的生态系统不良反应，对保护和预警生态系统的安全性提供重要信息。也即在试验研究的基础上，发现和确定最具代表性的生物指示物，快速、准确、有效地使生态系统受害的现状得到充分地表达（图3-6）。

3.1.3.2　污染土壤诊断

污染土壤的生态毒理诊断在实验尺度上划分主要有实验室诊断和田间诊断。实验室诊断除了传统意义上的实验室研究方法外，近年来一种新的方法，即微宇宙法（microcosm），也逐渐被采用。Leffler将微宇宙定义为与生态系统过程相似的小模型，微宇宙法是对实验室研究方法的一种有效补充和扩张，微宇宙主要用于生态系统水平上毒物效应机理的研究，其最重要的用途是研究有毒物质在生态系统的归宿与生态毒性效应。中宇宙（mesocosm）是规模较大的模型生态系统，它既可以被看成是一种实验室方式的研究，也可以看成是自然生态系统的一个缩影。某种意义上讲，中宇宙是联系实验室研究结果与自然生态系统中所发生的生态过程的一座桥梁。田间诊断，即场地试验，通过这种试验可以发现场地条件或接近场地条件下污染物对各种土壤生物的毒害作用。

3.1.3.3　快速诊断与长期诊断

快速诊断的实现一般通过急性毒性试验来实现。急性毒性试验可以用于受试污染物对生物短期暴露的初评，估计受试物对生物的急性效应，确定和判断适合繁殖试验的浓度值，为进一步的生态毒理试验研究提供依据。生态毒理试验的意义就是判定受试物对生态系统功能的影响，组成一个系统的物种的相对生物量是判定系统功能是否正常的基本参量。死亡率、繁殖、吸收和发育等参数是重要的参量，是目前常用的方法能测定出来的，同时能对其结果做出解释的仅有几个。在生态毒理学试验中短期与急性、长期与慢性是相对应的，而以短期代替急性、长期代替慢性是被提倡的。生态毒理学试验中最困难的是预测浓度低、维持时间长的化学物质的毒害效应。这些物质对生物群个体发生影响，产生非致死性和中间差异的效应。理想的试验方法是采用系列生物组合系统进行慢性毒性试验。由于慢性试验的周期较长，受试物的浓度会因受试物的性质，环境条件等发生变化，为了保证试验的准确性，应每隔一段时间测定受试物的浓度，或进行定期的检测。

3.1.4　土壤调查的国内外研究进展

土壤调查的研究，最早可以追溯到俄国著名土壤学家V.V.道库恰耶夫（V.V.Dokuchaev）倡导的应用地理综合比较方法进行的土壤调查。19世纪末至20世纪初，道库恰耶夫的理论和方法传入西欧、美国，继而在世界许多国家中得到广泛应用。1937年，美国出版全国统一的《土壤调查手册》。以后，许多国家都拟订了本国的土壤调查方法。

我国的土壤调查研究始于20世纪30年代初期，当时主要是进行了一些地区的土壤详查、概查和路线约查，并编制了地区性和全国性的土壤图。新中国成立以后，先后进行了两次大规模的区域性的土壤调查和专门性的综合科学考察：1958～1959年第一次全国土壤调查和1979～1984年第二次全国土壤调查。进入20世纪80年代以后，由于调查过程中较多地应用了航片技术和编制了县级系列成果图件，调查的质量也得到提高。为查明土壤资源的数量和质量，以及为县级农业区划提供可靠的基础资料，通过各种比例尺的土壤调查和制图，现已确立了若干新的土壤类型，编写和编制了许多调查报告和全国性或区域性的土壤图，填补了若干土壤调查空白区。

根据国务院决定，2005年4月～2013年12月，我国开展了首次全国土壤污染状况调查。调查范围为中华人民共和国境内（未含香港特别行政区、澳门特别行政区和台湾地区）的陆地国土，调查点位覆盖全部耕地，部分林地、草地、未利用地和建设用地，实际调查面积约630万平方千米。调查采用统一的方法、标准，基本掌握了全国土壤环境质量的总体状况。