土壤中挥发性有机物的分析方法研究

吴冬梅，刘国栋

（山东省煤田地质规划勘察研究院，山东 济南 250102）

随着经济的快速发展，人们对资源的需求愈来愈多，由此对生态环境造成了严重的破坏。例如，土壤中的挥发性有机物就是一种常见的油气污染物。由于挥发性有机物的成分较为复杂，其污染特性和其他污染物不同，具有很强的潜在危险性，应加强对其进行控制和防护。鉴于此，对于如何控制和防护土壤中的有机物是目前最重要的问题。

1 挥发性有机物概述

根据世界卫生组织的标准认定在正常温度下沸点为50～250 ℃，饱和大气压为133.323 Pa的化合物在蒸气的形式下所存在的一种有机性化合物，通常被认定为挥发性有机物（VOCs）[2]。挥发性有机物可以长时间的停留在土壤中，且经过时间的推移可进入液态水和空气中，其对人们赖以生存的环境会造成严重的破坏，甚至会威胁到人们的生命安全。由于其潜伏期时间长，且隐蔽性好不容易被发现也不可能被改变，所以会严重影响土壤的营养。其中，脂质烃，芳香烃，卤代烃等都是挥发性有机化合物的一种，都是以固体等形式游离在土壤中。到目前为止，挥发性有机物是土壤中最严重的污染源，因其具有毒性、刺激性和光化学反应性。

2 土壤中挥发性有机物的污染特性

挥发性有机物的沸点较低，非常容易发生挥发和移动，还能通过大气迁移、降雨时随着雨水进入土壤，再通过雨水的冲刷而流入地下水[3]，然后通过一系列的大气循环进入大气层，再产生降水。

2.1 隐蔽性

挥发性有机物通过一系列的循环系统，最终被土壤和地下水吸附，导致地下水和土壤被污染。这种污染不可修复，会一直存在于地下土壤中，很难被发现，又因为其在土壤中的含量较低，所以很难被清除。

2.2 不可逆性

挥发性有机物在土壤中被不断的改变和转移，同时又与土壤中的微颗粒进行吸附作用、相互转换、又相互结合，想要彻底的清除是非常困难的，所以挥发性有机物在土壤中的污染是不可逆的。

2.3 中间产物复杂

挥发性有机物的种类很多，由于其不同分子之间慢慢的都会发生不同的化学反应，同时碳原子的结合数目方式又复杂多样，杂原子之间的种类又都不相同，因此会产生很多的中间产物。

2.4 具有很强的毒害性

挥发性有机物的污染形式非常多样化，除了最常见的土壤污染以外还会产生光化学烟雾、有机气溶胶等，在污染环境的同时还会对人们的健康造成一定的威胁，如加大人体的患癌几率等。

2.5 具有迁移特征

在正常情况下，土壤中的挥发性有机物都是以气体或者液体的形态进入空气和水中的，但通过长期的滞留和植物的吸附作用最终会破坏生态环境。虽然土壤本身具有一定的降解有机物能力，但由于土壤中的挥发性有机物长时间的处于游离状态，又具有挥发性和迁徙特征，所以会增加对其的检测难度。

3 土壤中挥发性有机物的修复方法

随着社会经济的高速发展，人们对自然环境的保护意识越来越强烈，已开始关注土壤中挥发性有机物的治理问题。其中，一些发达国家会投入大量的资金和人力对土壤挥发性有机物进行处理，以实现污染土壤的修复。因此，经过长期的探索和实践，形成了一整套挥发性有机物的处理技术。这些技术不仅包括物理和化学处理，还包括生物处理。由于土壤中挥发性有机物的修复比较困难，所以，往往会采用多种方法对其进行治理。

3.1 物理修复方式

物理修复是土壤中挥发性有机物最常见的一种修复手段，其是采用简单的挖掘、耕作的方式。针对土壤中挥发性有机物的污染特性可利用物理修复手段，即热解吸和光降解。其中热解吸是常见的修复方式之一，是使用红外线和微波技术对土壤中的挥发性有机物进行加工处理，通过不断的加热利用高温将土壤中的挥发性有机物进行降解处理。光降解是指利用阳光直射的方法对土壤中的挥发性有机物进行一定的降解，以达到治理的目的[4-5]。

3.2 化学修复方式

化学修复也是目前对土壤中的挥发性有机物进行修复的一种有效手段。其主要方法是对土壤中的挥发性有机物利用化学药剂进行冲洗，但这种方式操作起来比较复杂。首先，要把被污染的土壤挖出来，然后再利用专门用于淋洗的设备场地对土壤中的挥发性有机物进行清洗分离，需要注意的是要将冲洗液进行合理处置，不可随意排放。然后，再对处理后的土壤进行脱水处理。这种方法是目前对土壤中挥发性有机物的处理最有效的一种方式，但由于还没有更好的设备对清洗液进行防污染处理，而清洗后的废水也缺乏合理的处理方式，所以随时都可能对环境造成二次污染，不仅浪费人力、财力，还会对环境和人们的身体健康构成威胁[4-5]。

3.3 光降解方式

光降解方式也是目前处理土壤中挥发性有机物的方法之一。该方法主要是将挥发性有机物直接进行光解，并利用光催化或者氧化进行土壤溶剂萃取。该方法适用于土壤薄、日照时间长、支持光降解模型的应用。我国一些学者对光降解条件下的土壤初始含油量、磷值和土壤类型进行了分析。结果表明，土壤含油量与光降解模式效率呈负相关[4-5]。

3.4 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。土壤淋洗技术的修复过程是采用最简单的冲淋方式，使用的清洗媒介更加广泛，例如，最常见的清水、无机熔盐（日常所用盐、碱）等，或是使用有机溶液、表面活性剂、螯合剂等。采用这种修复方式可以避免在土壤在修复过程中造成的二次污染，优势明显高于化学修复。据相关资料显示，若使用多种清洗剂对土壤中的挥发性有机物进行清洗比使用单一的化学药剂清洗效果会更加突出[6-7]。

4 结论

随着社会的不断发展和时代的不断变迁，人们保护环境的意识越来越强烈，在重视经济发展的同时也保护了生态环境，其中，对土壤环境的保护也成为了目前环境保护中比较重要的一部分。因此，我国应在此基础上不断的进行分析、创新，力争研究出更合理、更有优势的土壤中有机物挥发治理的方法[8]。我国是世界上人口最多的国家，同时也是粮食出口大国，假如土壤环境遭到破坏，势必会导致粮食减产，这会对社会经济的的发展造成不可估量的损失。所以，只有保护好土壤资源才能实现经济的可持续发展，才能为人们改善生活环境奠定坚实的基础。