李益群

摘要：本文介紹了在分析測(cè)試有機(jī)污染物和金屬離子前采集土壤樣品及其預(yù)處理過程中的問題，將其應(yīng)用于植物、動(dòng)物、土壤、污染土地、廢棄物及垃圾填埋場(chǎng)、沉積物、污泥。并介紹了土壤樣品的新萃取技術(shù)，并能使之與經(jīng)典的技術(shù)方法配合使用。

中圖分類號(hào)： TV2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791(2012)04(a)-0000-00

1 固體分析領(lǐng)域的一些共性問題

固體樣品包括動(dòng)物和植物樣本、土壤和受污染的土地、垃圾和垃圾填埋場(chǎng)、沉積物和污泥以及大氣顆粒物。盡管這些固體樣品的性質(zhì)有很大不同，但其分析中存在有共性的問題。

（1） 采樣：分析物的濃度隨樣品的不同變化很大，無論是在小尺度還是大尺度。隨后的分析可能是針對(duì)某單一樣品的，也可能是批量樣品混合后或部分樣品測(cè)定的平均結(jié)果。為了使大范圍的監(jiān)測(cè)易于操作，必須對(duì)采樣點(diǎn)進(jìn)行仔細(xì)和有計(jì)劃的選擇。

（2） 預(yù)處理：預(yù)處理包括樣品的清洗、干燥、研磨。人們經(jīng)常忽略大部分樣品是具有生物或化學(xué)活性的，即使是清洗、長(zhǎng)期加熱或在室溫下存儲(chǔ)都可能改變他們的組成。另外，有些樣品是熱不穩(wěn)定的、易揮發(fā)的甚至是光不穩(wěn)定的。因此，在分析過程中的每一個(gè)階段都可能存在樣品沾污或樣品損失。

（3） 分析物的萃?。狠腿“ㄓ袡C(jī)溶劑萃取、氣相萃取、灰化及其后的樣品溶解、水溶液萃取。許多被分析物是隨處可見的污染物，他們可能存在與萃取劑或吸附到儀器上，故應(yīng)使用特殊的高純度溶劑及特殊的分析程序。

（4） 樣品的凈化：固體樣品的萃取過程總是不可避免的引起其他化合物的共萃取。共萃取不僅包括低分子量化合物，也包括高分子量的物質(zhì)。在色譜分析前，樣品的凈化是非常重要的。

2 生物樣品分析時(shí)的特殊考慮

（1） 清洗：對(duì)于生物樣品，如果能找到合適的潔凈樣品，應(yīng)盡量避免清洗。輕輕的拂拭也許是一個(gè)選擇。

（2） 干燥和勻漿：典型的干燥程序應(yīng)當(dāng)是連續(xù)12h吹干燥氣流，溫度不能超過50℃.另一種選擇是冷凍干燥,也就是深度冷凍樣品,減壓,通過升華去除水分.

（3） 動(dòng)物組織的分析:動(dòng)物組織更容易分解,應(yīng)保存在0℃以下,動(dòng)物組織中金屬離子和中性有機(jī)物的含量約在mg?kg-1范圍內(nèi)。萃取有機(jī)化合物無須先干燥。

3土壤分析應(yīng)考慮的特殊問題

（1） 采樣和保存：才很小的范圍內(nèi)土壤的組成可能會(huì)發(fā)生很大的變化。樣品的組成隨樣品深度的變化也會(huì)有所不同。對(duì)被污染的土壤，應(yīng)當(dāng)考慮污染源以及污染物在土壤中的遷移率。遷移率依賴于土壤的組成和pH。

（2） 預(yù)處理：土壤樣品通常要在與大氣平衡和室溫的條件下干燥至少24h。即使是在嚴(yán)格控制的條件下，土壤中可利用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量可能會(huì)改變。干燥后，土壤結(jié)塊，需要用研缽將樣品研磨成一定粒度的顆粒。對(duì)于固體來說，任何攪動(dòng)均會(huì)使土壤混合物按照粒徑大小分開，較小的顆粒比較大的顆粒先落下。

4 分析被污染土壤時(shí)的特殊考慮

（1） 污染土壤的調(diào)查：采樣前的第一步進(jìn)行采樣點(diǎn)歷史背景文獻(xiàn)的研究，從而確定可能存在的問題。在此階段，可以用泥鏟或其他采樣工具進(jìn)行簡(jiǎn)單的表面測(cè)試。由于許多工業(yè)污染物有潛在的腐蝕性，故所有的采樣工具應(yīng)當(dāng)包附聚四氟乙烯或用不銹鋼制成。

（2） 采樣、保存：在基礎(chǔ)資料調(diào)查之后，實(shí)驗(yàn)室分析仍是必須的。可以用溝槽法或挖坑法來采集次表層土壤。固體樣品一般需冷卻或冷凍保存，同時(shí)應(yīng)該放置在黑暗的地方。水樣應(yīng)根據(jù)已經(jīng)討論過的規(guī)則來保存。如果氣態(tài)樣品吸附到固體上，裝樣的吸附管應(yīng)該冷卻保存。

（3） 預(yù)處理：預(yù)處理和處理未受污染的土壤所用的方法相似，包括盡可能將樣品粗分為不同的固體類型。多孔材料如硅，是高效的污染物吸附劑。

5 垃圾和填埋處理分析時(shí)需考慮的特殊問題

（1） 采樣和樣品保存：監(jiān)測(cè)點(diǎn)是依據(jù)滲濾液可能的流動(dòng)方向來確定的。地下水的監(jiān)測(cè)是通過大量深度不同的地洞來實(shí)現(xiàn)的。附加的監(jiān)測(cè)應(yīng)盡量靠近填埋點(diǎn)，在這些地方土壤水還未達(dá)到飽和，即未飽和區(qū)域帶或滲流帶。在垃圾點(diǎn)監(jiān)測(cè)最常用的儀器是吸入式測(cè)滲劑，它是通過多孔采樣器內(nèi)部的負(fù)壓來提取土壤中液體的。固體樣品容易腐爛或 具有高的反應(yīng)活化，應(yīng)當(dāng)在4℃下保存。

（2） 固體及高固體含量的液體的前處理：有很多種方法可用來確定固體垃圾的整體性質(zhì)?；瘜W(xué)過程包括灰分、水分以及元素組成的測(cè)定。在測(cè)定前，樣品可能需要干燥、過篩、混合或壓碎，然后縮分為具有代表性的樣品。

（3） 滲濾液的分析：滲濾液中的BOD、COD值和常見無機(jī)離子濃度都很高。痕量化合物包括原油的垃圾中的有機(jī)物以及他們相互作用和分解的產(chǎn)物。實(shí)際上，幾乎可以肯定的說滲濾液幾乎包括了所有低分子量的有機(jī)化合物。

（4） 釋放氣體的分析：垃圾填埋場(chǎng)釋放出的氣體成分及濃度隨時(shí)間的變化呈先上升后下降的趨勢(shì)。當(dāng)氧氣供應(yīng)充足時(shí)，二氧化碳是主要的產(chǎn)物。一小段時(shí)間后，氧氣耗盡，在缺氧條件下繼續(xù)降解生成甲烷。

6 分析沉積物和污泥時(shí)需要考慮的特殊問題

（1） 樣品采集與保存：對(duì)于淺水區(qū)樣品的采集，可用柱狀采集器。用這種方法可以分析不同深度的沉積物，該分析可提供污染物沉積的歷史記錄。抓斗采樣器可用于水更深的地方，或者用于由于沉積物太松而沒有垂直結(jié)構(gòu)的地方。挖泥器可用來采集粗糙的沉積物。通常，樣品需低溫保存。

（2） 預(yù)處理：回到實(shí)驗(yàn)室后，解凍樣品，過篩除去大的雜物。前面所見大部分方法接下來是干燥樣品。如果是要分析測(cè)定沉積物中的有機(jī)物要使用濕樣，在室溫條件下用空氣干燥的方法從沉積物中除去水分是不切實(shí)際的。對(duì)于金屬離子的分析，在進(jìn)一步處理前可先用烘箱在110℃將其干燥。預(yù)處理也可能包括濕法篩分，把樣品分成粒徑大小不同的部分。

總結(jié)：大多數(shù)化學(xué)分析技術(shù)要求被分析對(duì)象是存在于溶液中的。本文討論了從土壤中萃取感興趣的成分進(jìn)而又將其溶解制成溶液的相關(guān)技術(shù)。繼而可以利用液體分析所用的儀器分析技術(shù)進(jìn)行分析。固體樣品在研究包括動(dòng)物、植物、土壤、污染的土地、廢棄物、垃圾填埋、沉積物、城市垃圾以及大氣顆粒沉降物在內(nèi)的環(huán)境問題時(shí)是非常重要的。

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