土壤中挥发性有机物分析方法研究
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作者:沈冬君 张萍萍
摘要：近年来，随着经济的高速发展，人们对资源的需求不断增大。人们为了谋求经济利益开始破坏生态环境。滥砍滥伐、大量排放废弃物、对矿石过度开采等行为严重改变了土壤本身的化学和物理结构，而这些改变往往是不可逆的。众所周知，土壤的表面具有肥力，是一个可供植物生长的疏松表层，而且这个具有肥力的疏松表层只有2m左右。因此，如果土壤受到污染，就会对农业生产造成严重影响。我国作为人口大国，同时也是粮食出口大国，如果粮食产量具有较大波动，对我国的影响将十分严重。此外，废弃物、放射性物质、化肥以及农药的排放都会对土壤中的营养成分造成影响，进而影响土壤的净化、储水能力。因此，在促进经济发展的同时，我国还要注重对土壤的保护。土壤保护已经是当前环境保护工作的重中之重。基于此，本文通过对大量资料的查阅以及实验分析，总结了几种关于土壤中挥发性有机物的分析方法，以供各位学者参考。
關键词：土壤;挥发性有机物;处理分析
中图分类号：X83 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）08-0-01
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.08.109
Analytical method for volatile organic compounds in soil
Shen Dongjun， Zhang Pingping
（Ecological and Environmental Monitoring Center of Chongqing， Chongqing 401147，China）
Abstract： In recent years， with the rapid development of the economy， people’s demand for resources has increased. People began to destroy the ecological environment in order to seek economic benefits. Deforestation， large discharges of waste， and excessive mining of ore severely alter the chemical and physical structure of the soil itself， and these changes are often irreversible. It is well known that the surface of the soil is fertile and is a loose surface for plant growth， and this fertile loose surface is only about 2 meters. Therefore， if the soil is contaminated， it will have a serious impact on agricultural production. As a country with a large population and a large country for grain exports， if China’s grain output has large fluctuations， its impact on China will be very serious. In addition， the discharge of waste， radioactive materials， fertilizers and pesticides will affect the nutrients in the soil， which will affect the ability of soil purification and water storage. Therefore， while promoting economic development， China must also pay attention to the protection of the soil. Soil protection has become the top priority of current environmental protection work. Based on this， this paper summarizes several methods for the analysis of volatile organic compounds in soil through the review of a large amount of data and experimental analysis， for the reference of scholars.
Key words： Soil; Volatile organic compounds; Treatment analysis
在经济发展迅猛的当下，我国汽车数量与日俱增，对石油、天然气等资源产生了非常大的需求。因此输油管道、输气管道被铺设在城市中的各个地点。但是由于管道在铺设过程中的设计不合理、施工过程不严谨以及在铺设后居民在管网上方违规建筑等行为，管道渗漏的现象频繁发生。大量油类、腐蚀类物质，其中包含大量的挥发性有机物渗入土壤，对土壤生态系统造成破坏，对土壤的影响是不可挽回的。挥发性有机物不同于其他类型的污染物，其所含的成分十分复杂，被誉为“自然环境中潜在危险性大、建议优先控制的特殊污染物”。因此，面对土壤中挥发性有机物，如何发现并及时处理成为了关键问题。在本文中，笔者通过对大量资料的查阅以及实验分析，总结了几种关于土壤中挥发性有机物的分析方法，以供各位学者参考。 1 挥发性有机物的介绍
挥发性有机物又称VOCs。通常情况下，挥发性有机物的标准沸点为小于260℃。脂肪烃、芳香烃、卤代烃等都是挥发性有机物的一种，这些挥发性有机物在土壤中时常以固态、自由态、溶解态、挥发态等形式存在。长期滞留或扩散挥发在土壤中，并随着时间的推移进入空气或水中，进而对自然环境及人类的生命造成一定程度的威胁。有挥发性有机物具有不可逆、隐蔽、潜伏期长等特点，可以在土壤层中长期潜伏，影响土壤中的营养成分。
2 挥发性有机物的分析方法
随着时代的发展，人们的自然环境保护的意识越来越强，开始关注土壤中挥发性有机物的治理。欧美国家在土壤中挥发性有机物处理领域已经投入了大量的资金和人力，以实现污染土壤的修复。在长期的摸索与实践中，目前已经形成了一整套对于挥发性有机物处理的技术。这些技术不仅包括物理处理与化学处理，还包括生物处理。由于单一形式的处理方法难以实现对土壤中挥发性有机物的分析，因此有关人员通常采用多种方式相结合来进行分析。
2.1 物理、化学修复方法
在对土壤中挥发性有机物的修复方法中，物理、化学法是最传统、最常用的方式。这两种方法具有操作简单、修复时间短、适用范围宽泛等特点，但其也容易产生二次污染且处理过程需要高额费用，还会对土壤本身及土塘中的微生物系统造成破坏。物理、化学处理方法主要通过热解吸技术、CSP法、换土法、土壤气相抽提技术、焚烧法、土壤淋洗技术等方式实现。
2.2 光降解技术
光降解方式是我国目前处理土壤中挥发性有机物研究中较为积极的方法之一。土壤表层直接光解、光催化氧化、壤悬浮液光解、土溶剂萃取与光降解联合处理都属于光降解处理技术的方法。由于土壤表层较薄，受到太阳光照射的时间较长，因此有助于光降解方式的应用。这种方式除了需要大量阳光照射外，还可用于处理强光降解、水溶性较低的活性化学物。我国有学者通过建立模型分析了在光降解情况下土壤中的初識含油量、pH值、土壤类型等。通过研究发现，土壤的含油量与光降解方式的效率成反向相关。
2.3 土壤淋洗技术
土壤淋洗技术是一种处理土壤中化学吸附的微粒以及微粒周围的土壤恢复性有机物的方法。这种方法不仅可以对土壤进行原位修复，也可以进行异位修复。土壤淋洗方式处理土壤中的挥发性有机物主要通过单级淋洗和多级淋洗两种方式进行。这种处理方式中的淋洗液可以选择清水，也可以使用无机溶液，如盐、碱等，或者使用有机溶液、表面活性剂、螯合剂等。近年来，表面活性剂主要用于修复被挥发性有机物所污染的土壤。根据相关资料显示，使用不同成分的表面活性剂对土壤进行连续清洗，效果远高于使用单一的表面清洗剂。目前，在我国生物表面活性剂的应用较为广泛，主要是因其具有较强的生物降解性、适应性及高度特异性等特点，能够使土壤中微生物所产生的碳源更容易被降解。
2.4 生物修复技术与微生物修复技术
生物修复技术是由生物降解技术发展而来的一种新型土壤污染处理技术。生物修复技术相较于生物降解技术而言，不仅能够应用于复杂的土壤环境中，还可以对土壤和地下水进行同时处理。生物修复技术不仅处理费用低、效果好，而且对环境造成的影响微乎其微。在处理过程中对植物的生长环境不会造成破坏，同时也减少了人为操作对自然生态系统的破坏。
微生物修复技术在我国处理挥发性有机物领域是一种非常成熟的技术。初期的微生物修复技术是由生物修复演变而来的。微生物修复技术对土壤中挥发性有机物可以进行原位、异位或者原位-异位联合的修复。
综上所述，随着时代的变迁，人们思想觉悟不断提高，在发展经济的同时更加注重环境保护，尤其是对土壤的保护。石油化工领域的不断发展，对土壤安全存在隐患，迫使人们越来越重视挥发性有机物的处理。短时间、高效率的污染处理是目前急需解决的问题。在本文中，笔者简单介绍了土壤中挥发性有机物的含义，并对其处理的方法进行了介绍与分析，但现阶段，我国对处理土壤中的挥发性有机物仍处于探索模拟阶段，现场、高效、实操性强、费用低廉的处理技术还有待研究，今后，土壤挥发性有机物的处理仍需专家学者投入大量精力进行研究。
参考文献
[1]张帅.浅谈高中物理常见电学实验问题[J].高考，2018（12）.
[2]戴辉.浅析如何利用实验设计提高高中物理电学教学质量[J].新课程（下），2018（5）.
收稿日期：2019-03-08
作者简介：沈冬君（1987-），女，汉族，研究生，工程师，研究方向为分析化学。
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