浅议土壤样品的采集与检测方法

刘洋

摘 要：土壤是在母质、气候、生物、地形、时间等多种成土因素综合作用下形成和演变而成的，组成很复杂。随着社会经济的快速发展，造成了大面积的土壤污染，对人体健康和社会发展造成了阻碍，所以需要对土壤指标测定。土壤中的不同污染的采集和检测需要不同的方法，该文介绍了土壤样品采集的过程、土壤的处理方式，重点介绍了土壤中有机质、重金属及农药的测定，并比较分析了各测定方法的优缺点，为不同实验条件下样品的测定提供选择可适用的方法。

关键词：土壤；样品采集；样品处理；检测方法

中图分类号 S151.9 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）12-0072-02

Collection and Detection Methods of Soil Samples

Liu Yang

（Central Station of Environment Monitoring，Xinjiang Production and Construction Corps，Urumqi 830011，China）

Abstract：Soil composition is very complex，its formation and evolution influenced by parent material，climate，biology，topography，time and other factors. It is necessary to measure the soil index，because human health and social development has been hindered by large area of soil pollution with the rapid development of social economy. Sampling and testing of different pollution in soil need different methods. In order to provide alternative methods for determination of samples under different experimental conditions，the paper introduced the process of soil sample collection and the way of soil treatment，focusing on the determination of organic matter，heavy metals and pesticides in soil ，and the advantages and disadvantages of each method were compared and analyzed in the paper.

Key words：Soil；Sample collection；Sample processing；Detection method

随着城市化、工业化的快速发展，一方面建设用地面积的需求越来越大，另一方面土壤污染也越来越严重[1]。土壤是所有生物赖以生存的基础资源，是农业可持续发展的根本，土壤一旦污染，直接导致农作物的减产，食物链中的动植物受到影响，尤其是人类的生命健康受到威胁[2]。基于上述情况所以需要环境监测部门对土样进行采集并进行检测。

养分、水分、空气、不同分解程度的有机质和不同大小的矿物颗粒等物质构成了一个复杂多相的物质系统-土壤，其组成物质相互作用、相互影响。分析土壤样品对土壤的理化性质、肥力都有着重大意义，为了更好地分析土壤成分基本质量和性质，土壤样品的采集和检测工作尤为重要。

1 土壤样品的采集与处理

1.1 土壤样品的采集 土壤样品的采集是土壤研究分析的关键，采集具有代表性的样品，是反映客观条件、测土配方施肥的先决条件。因研究目的不同样品的采集方式也不同，研究测定内容包括大量和微量养分状况、有机质、pH以及一些土壤物理性质等。土样采集包括采样前的准备工作、现场勘查点位选取工作、样品采集工作及样品的运送、制备与保存工作。

1.1.1 采样前准备工作 因为土壤在时间和空间上存在差异，为保证代表性土样的采取，应该制定一个可行的计划。第一组成一支采样专业队伍，将采样过程中的具体任务进行人头上的分配，责任到人，保证采样过程的质量控制；第二经过采样前的调研工作后，确定好所需采集土样的总数，把采样点的方案细化，点位的布控做到均匀分布避免出现点位过于集中情况；第三在采样出发前，准备好所需的物资，然后组织采样队员对其进行培训，使其熟悉相关的采样程序，并掌握采样技术。

1.1.2 现场勘查及点位选取工作 到达采样区，根据采样点的位置，将队伍分成小组，每个小组负责自己的区域，选择最优的采样路线，合理安排每天的采样点数。如果点位不符合采样要求需做调整，尽量在代表区域做微调，如果能够微调尽量微调，不能微调则需要取消原涉点位，调整到农产品地区并做上相应的记录，换点过程中采样点严禁避让污染区

1.1.3 样品采集工作 利用GPS确定布设点的具体位置，根据已经确定的采样方法，结合当地实际情况，进行土样的采取。将采集好的土样放入取样袋，并在袋上写明样品名称、采样时间、采样地点、采样深度、采样方法及采样员姓名，并用相机拍摄采样区现状。样品采集结束后，应核对样品名称、采样地点、采样工具等资料，确认无误可撤离采样区。

1.1.4 样品的运送、制备与保存工作 土样应按相应的顺序放置、封装，运送到指定的地点。

1.2 土壤样品的处理 土壤样品的处理一般包括三步：干燥、研磨、筛分。

1.2.1 干燥 因采集后的土样大多是含有水分的，所以需要将采回的土样进行干燥处理，需注意避免暴晒以受到其他因素影响，可选择室内自然风干或者烘箱烘干。

1.2.2 研磨、筛分 晾晒后选取合适的机会对土样进行研磨、筛分，剔除杂体及不符合的颗粒，该过程中注意样品和序号一一对应。样品制备完毕后，将其按编码有序摆放，并建立电子档案。

2 土壤样品的检测

2.1 有机质的测定 土壤有机质是指存在于土壤中所有含碳有机物，它包括各种动植物残体、微生物及其会分解合成的各种有机物质[3]，主要成分是C、H、O、N，作为土壤固相的重要组分，对土壤肥力水平高低、土壤的形成、土壤结构及土壤养分都有重要影响。土壤有机质的经典测定方法有灼烧法、重量法、容量法、比色法。

2.1.1 灼烧法 通过在350～400℃进行灼烧土样，通过灼烧前后质量的差值，就是灼烧过程中溶解掉的有机质。该方法最重要的是精确的称量及温度的掌控，精度较低，且此方法仅适用砂性土壤，对于其他细密型土壤测定分析并不可行。

2.1.2 重量法 包括干烧法和湿烧法两种，干烧法是利用高温电炉灼烧，湿烧法利用重铬酸钾氧化，以此释放出土样中的CO2，用苏打石灰或氢氧化钡溶液吸收称重，再用标准酸进行滴定。重量法能够使土壤样品所含有的有机碳全部分解，可以获得较高精度的分析结果，但是该法需要特殊的仪器，时间花费也比较多。

2.1.3 容量法 该方法是分析土壤样品中的有机质比较普遍的方法，利用重铬酸钾在过量的硫酸存在情况下，来氧化土样中的有机碳，用标准硫酸亚铁对剩余的氧化剂进行回滴，氧化剂的消耗量的多少就是有机质的含量。容量法操作简单、没有局限性且分析结果精度高。

2.1.4 比色法 用葡萄糖溶液作为标准物质，利用重铬酸钾溶液氧化土样的有机碳，有机质浓度与溶液颜色的变化成线性关系，最后用光度的比色确定有机质量，该方法准确度不高。

2.2 重金属的测定 重金属元素包括汞（Hg）、镉（Cd）、铅（Pb）、铬（Cr）、锌（Zn）、铜（Cu）、镍（Ni）、砷（As）、锑（Sb）和铋（Bi）这十种元素。土样中重金属的测定一般可以采用原子吸收分光光度法、全分解法等，但是对于Cr、Pb的测定并不理想，张飞提出利用硝酸+氢氟酸+高氯酸全分解法消除土壤的重金属元素，分析结果表明该方法操作简单、方便可靠，满足实际土样测定要求[4]。为了实现现场直接测定，还可以选取x-射线荧光法，该装置灵敏度和精度都很高，但是价格也高，测定花费的成本自然高。

2.3 农药的测定 农药的品种不同对土壤造成的污染类型也不同，农药的品种包括有机氯农药、有机磷农药及有机氮农药等，现阶段主要针对有机氯和有机磷测定较多。

有机氯是持久性有机物的主要成分，具有难降解、高毒性等特点[5]，通常采用气相色谱法进行测定。首先利用丙酮和石油醚在索氏提取器中提取土样中的六六六和DDT，然后提取液用蒸馏水洗净，用电子捕获检测器气相测谱仪进行检测，外标法测定有机氯含量。该方法高分离性能，高检测性能，分析时间相对较快，但不能定性分析所得结果。

有机磷是一种能够对神经系统造成紊乱的神经毒素，所以有机磷的测定非常重要。有机磷测定分析法也是气相色谱法，能够检测出有机磷的含量已经达到纳克级水平。在进行有机磷测定过程气相色谱法结合一般是专用检测器火焰光度检测器，当然电子捕获检测器也很好。

3 结语

土壤样品的检测能够反映出环境质量的变化趋势，而土壤样品的采集和处理是最基本的工作且是最重要的环节之一。土壤样品的各项物质的测定方法有优点也有缺点，需要根据具体情况进行合适的选择，更好地定量定性分析土壤环境状况，为改善土壤环境提供指标依据。土壤环境保障了，农产品的质量与安全就保证了，人民群众生命健康不担心了，我国农业经济的可持续发展就实现了。

参考文献

[1]齐文启，汪志国，孙宗光.土壤污染分析中样品采集与前处理方法探讨[J].现代科学仪器，2007，04：55-58.

[2]高锦卿.土壤重金属污染及防治措施[J].现代农业科技，2013，01：220+225.

[3]张钧.土壤有机质测定全程质量控制[J].四川环境，2014，02：6-12.

[4]张飞. 土壤中重金属测定方法探讨[J].上海环境科学，2010，02：74-77.

[5]王茜，张艳丽，荣素英，等.超声波萃取-毛细管柱气相色谱法测定土壤中的666和DDT残留[J].现代预防医学，2010，19：3729-3731. （责编：吴祚云）