馬 杰

1.中國(guó)石油大學(xué)(北京)化學(xué)工程與環(huán)境學(xué)院， 北京 102249 2.重質(zhì)油國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京 102249 3.油氣污染防治北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京 102249

VOCs(volatile organic compounds，揮發(fā)性有機(jī)物)是污染場(chǎng)地中最常見的污染物. 生態(tài)環(huán)境部于2018年頒布的GB 36600—2018《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定了45個(gè)必測(cè)基本項(xiàng)目，其中有27項(xiàng)屬于VOCs. 實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，揮發(fā)進(jìn)入室內(nèi)空氣并產(chǎn)生的呼吸暴露(又叫“蒸氣入侵”)可能是場(chǎng)地VOCs最重要的人體暴露途徑[1]. 針對(duì)VOCs的呼吸暴露風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，我國(guó)現(xiàn)行技術(shù)指南HJ 25.3—2014《污染場(chǎng)地風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則》推薦采樣監(jiān)測(cè)土壤或地下水中的VOCs濃度，然后利用三相平衡模型計(jì)算土壤氣中的VOCs濃度，再據(jù)此進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[2-3]. 然而研究[1,4]發(fā)現(xiàn)，土壤或地下水中VOCs的濃度與其在土壤氣中的濃度并無顯著相關(guān)性，因此國(guó)外的技術(shù)導(dǎo)則推薦使用土壤氣濃度作為VOCs呼吸暴露風(fēng)險(xiǎn)和蒸氣入侵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的主要依據(jù). 目前，生態(tài)環(huán)境部已經(jīng)開始編制土壤氣VOCs調(diào)查的技術(shù)指南.

常規(guī)的土壤氣采樣主要依賴主動(dòng)采樣法，該方法需要使用泵驅(qū)動(dòng)待測(cè)氣體樣品通過采樣器進(jìn)入采樣罐氣袋或者通過吸附劑捕集樣品中的VOCs. 主動(dòng)采樣存在采樣過程復(fù)雜、步驟多、耗時(shí)長(zhǎng)、人力和經(jīng)濟(jì)成本高、無法進(jìn)行長(zhǎng)期采樣等缺點(diǎn)，被動(dòng)采樣技術(shù)可以有效彌補(bǔ)上述不足，因此近年來逐漸引起業(yè)界的重視[5].

被動(dòng)采樣也稱擴(kuò)散采樣，該方法不需要外力驅(qū)動(dòng)，待測(cè)物僅靠自由擴(kuò)散進(jìn)入采樣器并被其中裝填的吸附劑捕集，捕集在吸附劑中的待測(cè)物可以通過化學(xué)洗脫或者熱脫附后進(jìn)入氣相色譜進(jìn)行分析[6]. 被動(dòng)采樣適用于氣體樣品中的揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)和半揮發(fā)性有機(jī)物(SVOCs)物質(zhì)的采集.

被動(dòng)采樣的優(yōu)點(diǎn)主要包括： ①成本低，比主動(dòng)采樣成本低30%～50%；②操作簡(jiǎn)便，受調(diào)查人員操作水平的影響??；③采樣器小巧輕便，便于攜帶和運(yùn)輸，特別適合偏遠(yuǎn)場(chǎng)地的采樣；④采樣時(shí)不需要外力驅(qū)動(dòng)，沒有泄漏或堵塞的問題；⑤采樣時(shí)對(duì)周邊環(huán)境的干擾較少；⑥采樣時(shí)間比主動(dòng)采樣方法長(zhǎng)，可達(dá)幾周甚至幾個(gè)月，可有效降低時(shí)間波動(dòng)的影響；⑦可以表征污染物的長(zhǎng)期暴露風(fēng)險(xiǎn)；⑧對(duì)于低滲透性或高含水率地層，無法使用主動(dòng)采樣，只能選擇被動(dòng)采樣[7-8]. 被動(dòng)采樣技術(shù)的局限主要包括： ①定量能力有待提高；②是一種新興的采樣技術(shù)，被廣泛認(rèn)可仍需要一定時(shí)間；③采樣速率會(huì)隨著待測(cè)物種類、時(shí)間、放置位置的變化而變化，這方面的規(guī)律還有待進(jìn)一步探明[1].

被動(dòng)采樣已經(jīng)有幾十年的研究和應(yīng)用歷史. 1970年代該技術(shù)開始在環(huán)境分析中被采用，最初是用于室內(nèi)空氣監(jiān)測(cè)以及職業(yè)暴露評(píng)估[9]，1980年代開始用于污染水體監(jiān)測(cè)，1990年代被拓展到土壤監(jiān)測(cè)領(lǐng)域. 目前被動(dòng)采樣已廣泛用于環(huán)境空氣、室內(nèi)空氣、水體、土壤、沉積物等不同環(huán)境介質(zhì)的監(jiān)測(cè)[10]. 在污染場(chǎng)地調(diào)查中，被動(dòng)采樣可用于淺層土壤氣、近污染源土壤氣、底板下土壤氣、地表通量箱、室內(nèi)空氣、室外空氣等多種樣品的監(jiān)測(cè)[11-12]. 近10年來，國(guó)外學(xué)者陸續(xù)發(fā)表了多篇污染場(chǎng)地VOCs被動(dòng)采樣的論文[13-19]. 另外，國(guó)外機(jī)構(gòu)已經(jīng)發(fā)布了幾項(xiàng)針對(duì)氣體VOCs被動(dòng)采樣的技術(shù)指南[20-23].

該文介紹了被動(dòng)采樣的理論基礎(chǔ)，并就常見的采樣器類型、吸附劑類型、采樣誤差的來源進(jìn)行了詳細(xì)討論，在此基礎(chǔ)上對(duì)土壤氣被動(dòng)采樣中存在的技術(shù)難題以及前沿研究方向進(jìn)行了介紹，最后對(duì)該技術(shù)在我國(guó)場(chǎng)地調(diào)查方面的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望并提出建議.

1 理論基礎(chǔ)

在進(jìn)行被動(dòng)采樣時(shí)，首先將采樣器放置在預(yù)定的采樣地點(diǎn)，經(jīng)過預(yù)設(shè)的采樣時(shí)長(zhǎng)后，將采樣器回收送至實(shí)驗(yàn)室檢測(cè). 如果吸附劑對(duì)待測(cè)物的采樣速率(UR，mLmin)是已知且恒定的，那么樣品中待測(cè)物的平均濃度(C，μgm3)可以用式(1)計(jì)算：

C=M(UR×t)

(1)

式中：M為被吸附劑捕集的待測(cè)物的總質(zhì)量，pg；t為采樣時(shí)長(zhǎng)，min.M和t都能夠準(zhǔn)確測(cè)定，因此采樣速率是決定監(jiān)測(cè)結(jié)果可靠性的關(guān)鍵參數(shù). 采樣速率的單位是mLmin，但它并不是流量，其物理意義可以理解為，對(duì)含有相同濃度待測(cè)物的樣品，在相同的采樣時(shí)長(zhǎng)內(nèi)，采用被動(dòng)方法捕集相同質(zhì)量待測(cè)物的等效主動(dòng)采樣流量[6].

被動(dòng)采樣利用了待測(cè)物在氣體樣品與吸附劑之間的濃度梯度，在濃度梯度驅(qū)動(dòng)下待測(cè)物通過擴(kuò)散進(jìn)入采樣器并被吸附劑捕集(見圖1). 一般使用費(fèi)克定律對(duì)被動(dòng)采樣速率進(jìn)行定量計(jì)算〔見式(2)〕：

圖1 被動(dòng)采樣器的吸附和傳質(zhì)原理Fig.1 Adsorption and mass transfer mechanisms of passive samplers

(2)

式中：A為擴(kuò)散路徑的橫截面積，m2；D為目標(biāo)VOCs的氣相擴(kuò)散系數(shù)，m2min；Cenv為氣體樣品中VOCs的濃度，μgm3；Cads為吸附界面上VOCs的濃度，μgm3，理想情況下Cads=0；L為擴(kuò)散距離，m. 假設(shè)吸附劑處于理想狀態(tài)，則Cads=0，式(2)簡(jiǎn)化為

(3)

變形以后得到：

(4)

采樣速率主要受待測(cè)物種類、吸附劑種類、采樣器結(jié)構(gòu)的影響，不同被動(dòng)采樣器用于不同種類VOCs采樣時(shí)的采樣速率可能相差6個(gè)數(shù)量級(jí)，從最低的 0.005 5 mLmin到最高的125 mLmin[24]. 理論上某種采樣器對(duì)特定VOCs的采樣速率是恒定的，因此很多采樣器都標(biāo)識(shí)了常見VOCs的采樣速率值. 但實(shí)際上采樣速率還受到溫度、濕度、空氣流速、待測(cè)物濃度等環(huán)境因素的影響，實(shí)際過程中很難嚴(yán)格維持采樣速率的恒定[25].

通常情況下需要通過試驗(yàn)測(cè)定特定采樣器在特定條件下的采樣速率值. 具體測(cè)定方法可以參考文獻(xiàn)[21,26-33]. 但是受條件限制，有時(shí)候未必能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室測(cè)定，此時(shí)可以采用計(jì)算的方法，如基于式(4)對(duì)采樣速率進(jìn)行估算，也有一些研究[34-35]利用擴(kuò)散系數(shù)對(duì)采樣速率進(jìn)行估算. 然而，如果目標(biāo)VOCs與吸附劑的相互作用不符合理想狀況，計(jì)算出的采樣速率可能與真實(shí)值存在較大偏差[36].

2 采樣器結(jié)構(gòu)

圖2 軸向采樣器和徑向采樣器的對(duì)比Fig.2 Comparison of axial passive sampler and radial passive sampler

采樣器結(jié)構(gòu)是決定采樣速率的關(guān)鍵因素之一. 根據(jù)采樣器結(jié)構(gòu)的不同，被動(dòng)采樣器可分為徑向采樣器和軸向采樣器兩類(見圖2). 其中，軸向擴(kuò)散采樣器包括徽章型采樣器和管型采樣器；徑向擴(kuò)散采樣器的典型代表為RadielloTM采樣器，另外還有一種特殊的膜擴(kuò)散采樣器(Waterloo Membrane SamplerTM).

2.1 管型采樣器

管型采樣器是由主動(dòng)采樣的吸附管加裝了特殊的采樣帽改進(jìn)而來的(見圖3). 管型采樣器橫截表面積小、擴(kuò)散路徑長(zhǎng)，因此其采樣速率(0.5～1 mLmin)較低. 管型采樣器可以在較長(zhǎng)的采樣時(shí)間內(nèi)維持穩(wěn)定的采樣速率，同時(shí)具有較低的逸散程度. 這類采樣器適用于沸點(diǎn)范圍較寬的待測(cè)物(從易揮發(fā)的氯乙烯到難揮發(fā)的SVOCs)，一般使用熱脫附進(jìn)行樣品前處理[37]. 管型采樣器既可以用于職業(yè)衛(wèi)生評(píng)估中ppm(1 ppm=10-6)級(jí)濃度的短時(shí)間(1～8 h)采樣[38]，也可以用于低濃度的長(zhǎng)時(shí)間(3～4周)采樣[39-40].

圖3 管型被動(dòng)采樣器Fig.3 Tube-style passive sampler

2.2 徽章式采樣器

徽章式采樣器主要用于職業(yè)暴露評(píng)估，其吸附劑是層狀的吸附膜，VOCs沿著吸附膜上面塑料蓋的平面擴(kuò)散進(jìn)入采樣器. 圖4展示了兩種常見的徽章式采樣器. 圖4(a)為SKC Ultra采樣器，VOCs沿著200個(gè)孔的塑料蓋〔(a)圖左側(cè)白色蓋，高采樣速率〕或者12個(gè)孔的塑料蓋〔(a)圖右側(cè)灰色蓋，低采樣速率〕進(jìn)入采樣器. 相對(duì)于管型采樣器，徽章式采樣器的橫截面積較大、擴(kuò)散路徑較短，因此其采樣速率較高，一般可以達(dá)7～8 mLmin. 這類采樣器可以用化學(xué)洗脫或者熱脫附進(jìn)行樣品前處理. 圖4(b)為美國(guó)3M公司的OVM 3500采樣器，其結(jié)構(gòu)與SKC Ultra采樣器類似.

圖4 兩種徽章式被動(dòng)采樣器Fig.4 Two types of badge-style passive sampler

2.3 徑向采樣器

在徑向采樣器中，VOCs沿徑向從四周進(jìn)入采樣器并被捕集(見圖5). 相對(duì)于其他類型的采樣器，徑向采樣器的橫截面積最大、擴(kuò)散路徑最短，因此其采樣速率很高，通常可達(dá)30～50 mLmin，甚至超過100 mLmin. 由于采樣速率大，徑向采樣器較容易達(dá)到吸附飽和，其反向擴(kuò)散開始的時(shí)間也較早，因此更適用于短時(shí)間采樣. 根據(jù)吸附劑的不同，徑向采樣器可以用化學(xué)洗脫和熱脫附的方法進(jìn)行樣品前處理，一般適用于C6～C10化合物的采樣[37].

圖5 徑向采樣器(RadielloTM)Fig.5 Radial-style sampler (RadielloTM)

2.4 膜擴(kuò)散采樣器

WMS(Waterloo Membrane SamplerTM)是一類膜擴(kuò)散采樣器(見圖6). VOCs通過PDMS(Polydime-thylsiloxane，聚二甲硅氧烷)膜的滲透和擴(kuò)散進(jìn)入采樣器內(nèi)部. PDMS膜可以阻止水分子的進(jìn)入(水分子與VOCs分子競(jìng)爭(zhēng)吸附劑上的吸附位點(diǎn))，同時(shí)可以排除氣流的干擾. WMS采樣器有體積分別為1.8和0.8 mL兩種規(guī)格：體積為1.8 mL的采樣器(WMSTM)的膜面積是0.24 cm2，擁有較高的采樣速率；體積為0.8 mL的采樣器(WMS-LUTM)的膜面積是0.079 cm2，擁有較低的采樣速率. 根據(jù)吸附劑的不同，可以選擇化學(xué)洗脫或者熱脫附進(jìn)行樣品前處理.

圖6 WMS(Waterloo Membrane SamplerTM)采樣器Fig.6 Waterloo Membrane SamplerTM permeation passive sampler

3 吸附劑類型

吸附劑種類是決定采樣速率的另一個(gè)關(guān)鍵因素. 常用于VOCs采集的吸附劑及其主要特征見表1[41]. 早期的基于吸附劑的VOCs采樣方法主要使用活性炭吸附，再利用二硫化碳進(jìn)行化學(xué)洗脫. 隨著熱脫附技術(shù)的成熟，化學(xué)洗脫的使用頻率越來越低. 活性炭的親水性和反應(yīng)性使其只能用于揮發(fā)性很強(qiáng)且穩(wěn)定性較高的VOCs的熱脫附處理. 新型吸附劑的出現(xiàn)使得活性炭的使用越來越少[41].

對(duì)于熱脫附法，早期常使用多孔聚合物Tenax?TA、Chromosorb Century、PoraPak Q、PoraPak N等作為吸附劑[41]. Tenax?TA的附性能太弱，既不適用于強(qiáng)極性VOCs，也不適用于揮發(fā)性比正己烷更強(qiáng)的VOCs. 其他多孔聚合物類吸附劑在高溫下會(huì)釋放雜質(zhì)VOCs，同時(shí)其使用溫度不能太高，這都限制了其在熱脫附方面的應(yīng)用.

意大利科學(xué)家在20世紀(jì)70年代后期開發(fā)出了第一種碳分子篩產(chǎn)品——石墨化炭黑，并很快實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化[42]. 碳分子篩具有很強(qiáng)的吸附性，能夠有效捕集強(qiáng)揮發(fā)性的VOCs，而且其親水性較低，可以有效排除水蒸氣的干擾. 另外，碳分子篩能夠適應(yīng)很高的熱脫附溫度，并具有較低的背景VOCs干擾，因此被視作活性炭的優(yōu)異替代品. 碳分子篩的出現(xiàn)為復(fù)合吸附劑的問世奠定了重要基礎(chǔ).

近些年，具有更高強(qiáng)度和更低水分殘留的吸附劑CarbopackTMX和CarbographTM5 TD實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化.

表1 常見的VOCs吸附劑及其主要特征[41]

這類吸附劑在保持很高疏水性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)1,3-丁二烯等具有極強(qiáng)揮發(fā)性和反應(yīng)性的化合物的定量吸附[41]，因此具有廣闊的應(yīng)用前景.

4 采樣誤差產(chǎn)生的原因

被動(dòng)采樣常見的誤差來源包括：①饑餓效應(yīng)；②吸附劑保留能力弱；③待測(cè)物脫附能力弱；④空白污染.

4.1 饑餓效應(yīng)

饑餓效應(yīng)是指被動(dòng)采樣器從周邊環(huán)境中捕集待測(cè)VOCs的速率比環(huán)境中VOCs的補(bǔ)充速率更快，這會(huì)使得總體采樣速率受到VOCs補(bǔ)充速率的限制而無法達(dá)到采樣器的理論采樣速率，這會(huì)導(dǎo)致監(jiān)測(cè)結(jié)果偏低. 饑餓效應(yīng)可以通過選用低采樣速率的采樣器或者增大采樣器表面氣流速度的方法來解決. Mcalary等[17]研究發(fā)現(xiàn)，采樣速率為0.1～1 mLmin的被動(dòng)采樣器能夠有效避免土壤氣采樣時(shí)的饑餓效應(yīng). 不過，如果待測(cè)樣品中目標(biāo)VOCs的濃度較低，使用低采樣速率的采樣器可能導(dǎo)致采樣時(shí)間過長(zhǎng)，給實(shí)際的場(chǎng)地調(diào)查工作帶來很多困難，甚至因意想不到的原因?qū)е虏蓸邮?

4.2 吸附劑保留能力弱

當(dāng)用弱吸附劑捕集強(qiáng)揮發(fā)性的VOCs時(shí)，已被吸附劑捕集的VOCs可能會(huì)發(fā)生逃逸(反向擴(kuò)散)而損失，這會(huì)導(dǎo)致監(jiān)測(cè)結(jié)果偏低. 如果采樣時(shí)間較長(zhǎng)，待測(cè)物逃逸造成的影響會(huì)更加明顯. 通?？梢赃x用捕集能力強(qiáng)的吸附劑來解決這一問題，不過強(qiáng)吸附劑往往也會(huì)吸附大量的水氣，這也會(huì)給后續(xù)的氣相色譜分析帶來很多問題.

4.3 待測(cè)物脫附能力弱

當(dāng)用強(qiáng)吸附劑捕集弱揮發(fā)性的VOCs時(shí)，在樣品脫附階段，一部分待測(cè)物很可能無法被完全脫附而殘留在吸附劑上，這部分殘留的VOCs無法被氣相色譜監(jiān)測(cè)到，從而導(dǎo)致監(jiān)測(cè)結(jié)果偏低，另外，殘留的VOCs會(huì)通過緩慢釋放而干擾后續(xù)樣品的檢測(cè). 因此在選擇吸附劑時(shí)，需要綜合考慮待測(cè)物的保留能力和脫附能力，選擇最合適的吸附劑.

4.4 空白污染

空白污染是指在采樣器準(zhǔn)備、樣品運(yùn)輸、樣品儲(chǔ)存、樣品前處理過程中的操作失誤導(dǎo)致吸附劑被污染，進(jìn)而導(dǎo)致監(jiān)測(cè)結(jié)果偏高. 通過嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的采樣流程，并增加全程序空白、現(xiàn)場(chǎng)空白、運(yùn)輸空白等方法以消除干擾.

5 前沿研究方向

5.1 被動(dòng)采樣的定量能力

通常認(rèn)為被動(dòng)采樣是定性或者半定量方法. 限制被動(dòng)采樣定量能力的主要原因是采樣器捕集的VOCs的總質(zhì)量與VOCs土壤氣濃度之間的關(guān)系不明確. Mcalary等[15,43]比較了4種被動(dòng)采樣方法(管式采樣器、SKC Ultra徽章式采樣器、RadielloTM徑向采樣器、WMS膜擴(kuò)散采樣器)和兩種主動(dòng)采樣方法(采樣罐和吸附管)對(duì)土壤氣和室內(nèi)空氣的監(jiān)測(cè)結(jié)果，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室可控條件下和現(xiàn)場(chǎng)條件下對(duì)這6種采樣技術(shù)在不同VOCs濃度、溫度、濕度、采樣時(shí)長(zhǎng)下的監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比. 結(jié)果顯示：在一定條件下被動(dòng)采樣與主動(dòng)采樣的結(jié)果具有顯著相關(guān)性； 只要采樣器對(duì)目標(biāo)VOCs的采樣速率(而非土壤氣中VOCs的補(bǔ)給速率)成為整個(gè)流程的限速步，那么被動(dòng)采樣可以做到準(zhǔn)確定量[17-18]. 不過，這方面仍然需要更多的研究加以確證. VOCs在土壤中的補(bǔ)給速率取決于土壤的孔隙度和含水率，但這方面的機(jī)制仍然有待進(jìn)一步研究.

5.2 特殊目標(biāo)化合物的被動(dòng)采樣方法

對(duì)低沸點(diǎn)、小分子化合物(如氯乙烯、氯甲烷等)進(jìn)行被動(dòng)采樣，在技術(shù)上仍然具有相當(dāng)大的挑戰(zhàn). 這類化合物的揮發(fā)性強(qiáng)，常規(guī)吸附劑對(duì)其吸附效果較弱，因此難以捕集，特別是當(dāng)采樣周期較長(zhǎng)時(shí)很容易發(fā)生逃逸而造成檢測(cè)結(jié)果偏低[37].

5.3 新型吸附材料

新型吸附材料一直都是一個(gè)研究熱點(diǎn)，目前主要集中在3類材料：①納米材料[44-45]；②分子印跡聚合物，這類物質(zhì)可以根據(jù)化合物的分子形狀選擇性地吸附大分子組分[46]；③金屬有機(jī)骨架化合物(MOF)[47-48]. 不過這些新材料都處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，在大規(guī)模商業(yè)化之前仍有很多技術(shù)問題需要解決. 除了研發(fā)新材料外，對(duì)已有材料的聯(lián)合使用也取得了很多進(jìn)展，利用多組分復(fù)合吸附劑可以大大拓展待測(cè)物的采樣范圍. 多項(xiàng)研究已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了寬揮發(fā)性范圍多組分VOCs的同時(shí)測(cè)定[49-50]. 目前國(guó)內(nèi)外很多廠商都提供商業(yè)化的復(fù)合填料采樣管產(chǎn)品，可以根據(jù)采樣目的進(jìn)行比選.

6 土壤氣被動(dòng)采樣的場(chǎng)地應(yīng)用

國(guó)外學(xué)者已經(jīng)將被動(dòng)采樣技術(shù)用于實(shí)際場(chǎng)地的土壤氣VOCs調(diào)查評(píng)估. Clarke等[51]在某四氯乙烯污染場(chǎng)地利用土壤氣被動(dòng)采樣成功完成了地下污染源的溯源，并且對(duì)地下水污染羽的邊界進(jìn)行了劃定. Odencrantz等[52]在氯代烴和石油烴等多種類型的污染場(chǎng)地研究了吸附質(zhì)量-土壤氣濃度相關(guān)關(guān)系(MtoC Tie-In correlations)，他們認(rèn)為利用MtoC Tie-In方法可以實(shí)現(xiàn)土壤氣的定量被動(dòng)監(jiān)測(cè). Hamamin[53]在某煉油廠發(fā)現(xiàn)，土壤氣被動(dòng)采樣可以協(xié)助尋找地下石油烴污染源，但是使用MtoC Tie-In方法進(jìn)行被動(dòng)采樣與主動(dòng)采樣數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)分析卻并不成功. 由此可見，土壤氣被動(dòng)采樣用于定性或者半定量的污染識(shí)別的方法已較為成熟，但用于定量檢測(cè)仍然需要進(jìn)一步研究和改進(jìn).

7 結(jié)論

a) 被動(dòng)采樣具有成本低、操作簡(jiǎn)單、采樣時(shí)間長(zhǎng)、更能表征長(zhǎng)時(shí)間人體暴露、可用于低滲透性地層等優(yōu)點(diǎn)，可以有效彌補(bǔ)主動(dòng)采樣方法的不足，因此在土壤氣調(diào)查方面具有廣闊的應(yīng)用前景.

b) 土壤氣定量調(diào)查主要依賴主動(dòng)采樣技術(shù)，被動(dòng)采樣仍然僅被視作一種半定量方法，限制其定量能力的主要原因是土壤氣中VOCs濃度與被采樣器捕集的VOCs總量之間的定量關(guān)系尚不明確.

c) 研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)采樣器的采樣速率低于土壤氣中VOCs的補(bǔ)給速率時(shí)，采樣速率會(huì)成為整個(gè)過程的限速步，此時(shí)可以實(shí)現(xiàn)較好的定量效果. 這為被動(dòng)采樣用于土壤氣定量監(jiān)測(cè)提供了重要的科學(xué)依據(jù)，但還需要更多的研究加以確證，實(shí)際場(chǎng)地的應(yīng)用數(shù)據(jù)尤為重要.

d) 控制采樣器的采樣速率是提高被動(dòng)采樣定量(UR,mLmin)能力的關(guān)鍵. 影響采樣器采樣速率的主要因素包括待測(cè)物的性質(zhì)、吸附劑種類、采樣器結(jié)構(gòu)以及環(huán)境因素. 應(yīng)選用結(jié)構(gòu)合理的采樣器，控制其采樣速率不宜過大，以降低饑餓效應(yīng)的產(chǎn)生. 性能優(yōu)異的吸附劑應(yīng)對(duì)待測(cè)物同時(shí)具備良好的保留能力和脫附能力. 針對(duì)同類型采樣器以及不同種類的吸附劑的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果研究具有很強(qiáng)的實(shí)踐指導(dǎo)意義，但這方面的研究明顯不足.

e) 溫度、濕度、土壤性質(zhì)等環(huán)境因素也會(huì)對(duì)采樣速率產(chǎn)生影響，這是實(shí)際采樣速率與理論值存在偏差的重要原因. 通常的解決辦法是在計(jì)算時(shí)引入校正因子，但針對(duì)不同類型場(chǎng)地的校正因子尚未有系統(tǒng)研究，這方面的成果具有重要的實(shí)踐價(jià)值.

f) 目前我國(guó)尚無污染場(chǎng)地土壤氣被動(dòng)采樣方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)在研究及實(shí)踐基礎(chǔ)上，結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況，制定符合國(guó)情的土壤氣被動(dòng)采樣技術(shù)標(biāo)準(zhǔn).