环境监测中土壤现场采样监测技术问题及优化

李志明

（广东安纳检测技术有限公司，广东 广州 510000）

0 引言

当前，我国环境土壤污染问题较为突出，为实现可持续发展目标，生态环境部联合自然资源部加快推进土壤污染状况调查与修复工作。其中，土壤监测现场的采样会对后续的评估及修复工作造成直接影响，现场采样技术人员需要不断丰富环境监测领域的知识，提升环境监测能力。因此，本文针对地块土壤调查现场采样技术问题进行深入探讨并提出优化建议。

1 环境监测中的土壤现场采样监测技术

在进行土壤采样时，应结合现场地质条件选择合适的直压式钻机，尽可能避免扰动土层，以取得具有代表性的土壤样品。该项工作具体内容如下。

1.1 点位探测

在开展现场采样工作前，作业人员要对地块内的土壤采样点位的地下情况进行全面探测，为后续工作的开展提供支持。

点位探测的具体流程如下：首先，采用实时动态（realˉtime kinematic,RTK）载波相位差测量仪和全站仪等定位设备，确定采样位置离地面的具体高度，确保钻孔位置及地面高程的精准性；其次，通过地下金属探测仪对点位及附近的精准测量，确保钻孔位置下没有电缆、管道等阻碍物，保证后续各项安全作业的顺利进行；最后，采用水位仪对点位地下的稳定水位情况进行全面测量，以免影响样品采样工作。

1.2 土壤样品采样

土壤样品采集是土壤污染状况调查监测的重要环节之一，该项工作需要严格按照《土壤样品采样方法技术规范与作业指南》进行。采样人员需要根据土壤采样方案和地块现状情况，提前准备现场快筛检测设备（X射线荧光光谱仪、光离子化检测仪等）、采样工具和应急物品，并做好人员和物资的合理分配，向组员讲述现场的注意事项[1]。

土壤样品监测类型可分为重金属、挥发性有机化合物（volatile organic compounds,VOCs）、半挥发性有机物（semiˉvolatile organic compounds,SVOCs）、总石油烃、无机物等，不同类型的监测项目所采用的采样工具不同，现场采样工具包括非扰动VOCs土壤采样器、木铲、铁铲、环刀和木槌等，而土壤样品容器包括VOCs采样瓶、塑料袋、1 L棕色玻璃瓶、40 mL棕色玻璃瓶、保温箱等。

VOCs监测项目应当使用一次性非扰动VOC土壤采样器挖取岩心处5 g左右的土壤样品，快速装入实验室已提前测量前重的样品瓶，并拧紧瓶盖封口置于4℃以下的保温箱或冷藏箱冷藏。VOCs样品为单独取样，需采集3种类型的样品用于分析：①低浓度5 g土壤样品2份；②高浓度5 g土壤样品+甲醇2份；③一瓶不少于100 g样品测定土壤含水率。

对于其他污染物因子的土壤采集，则用采样铲将土壤转移至广口棕色样品瓶内并装满填实。需要注意的是，在采样装瓶过程中，要先剔除土壤岩芯的木根和碎石块等杂物，再用无色无味的干净纸巾擦拭样品容器的瓶口边缘，最后检查容器是否松动或污浊，以防发生交叉污染或污染物跑漏问题。

1.3 样品保存与流转

样品保存分为现场暂存和流转保存两个重要环节。根据不同检测项目的要求，在采样前向样品瓶中添加一定量的保护剂，并标注样品有效保存时间。样品采集后应立即存放在内置冰冻蓝冰的保温箱并尽快运送到实验室，若采集的样品当天未能送至实验室，则需在4℃以下避光保存。在样品流转运输前，现场采样人员需填写样品运送单，内容包括样品名称、采样时间、样品介质、检测指标、检测方法和样品送样人员名单等重要信息。在样品流转交接过程中，需要对接收样品的质量进行检查，检查内容主要包括：样品运送单是否填写完整，样品标识、重量、数量、包装容器、保存温度等是否满足相关技术规定要求。

2 土壤现场采样监测技术存在的问题

2.1 采样前计划准备不足

当前土壤调查现场采样监测前的准备工作普遍存在监测仪器、物资、人员等分配不合理的问题，具体表现如下。

（1）没有制定详细的现场采样实施方案。

（2）检测因子的采样方法混乱。

（3）现场采样人员对监测仪器与相关监测采样技术标准了解不充分。

（4）采样技术管理方面缺乏监督指导体系，监测人员缺乏对现场质量管理的认知。虽然部分检测机构成立了质量管理部门，对现场采样监测质量进行监督，但在实际工作开展中部分监督员忽略了质量控制的重要性，导致现场质量监督成效不佳[2]。

2.2 水文地质了解不清晰

现场采样人员由于不清楚地块的水文地质，不了解污染物在地下的迁移规律，因此无法判断地下含水量以及初见水位的具体位置，不能准确判断岩芯分层情况，确定土壤采样分层位置。如果现场采样人员没有采集岩芯水位线附近的土壤样品，就可能导致采集的样品不具备代表性，难以保证地块调查结果的精准性，无法为后续的开发利用提供科学依据。

2.3 现场采样分层不合理

在土壤调查监测中，土壤岩芯分层采样分为表层土壤采样和深层土壤采样。表层土壤采样是对地表/剔除表层硬化层0～0.5 m范围内的土壤进行取样；0.5 m以下深层土壤则依据技术规范和专业判断进行分层采集，采样间隔不超过2 m；针对污染严重的土层，应增加样品数量。但是实际采样工作开展中，由于大部分采样人员不熟悉技术规范，无法对土壤岩芯进行合理的分层采样，导致无法采集到具有代表性的土壤样品[3]。

2.4 样品保存方式不正确

在土壤采样环节中，采样技术人员将不同类型的样品进行分类，根据不同监测项目因子的保存要求存放样品，检查样品是否密封严实，是否对样品进行标记等。但实际操作过程中存在以下问题。

（1）对于土壤中挥发性有机物等样品，采样人员没有及时贴上标签并放入4℃及以下的低温保温箱中避光保存，影响样品检测数据的真实性。

（2）现场人员没有配备内置冰冻蓝冰的移动保温箱，且样品错乱存放，导致样品挥发或交叉污染；没有根据不同检测项目的要求，提前在采样瓶内添加一定量的保护剂，并注明样品有效保存时间。

（3）采样人员没有将样品采样瓶进行塑料袋密封处理，或没有检查VOCs采样瓶的气密性和对其封口处理，导致样品分析结果存在差异性。

2.5 现场原始记录不规范

在土壤现场采样监测过程中，现场采样原始记录是重要环节之一，既要客观理性地描述土壤性状，又要保证填写内容的准确性、规范性和合理性。在实际工作开展过程中，部分采样人员没有第一时间记录采样点位现场的点位信息、采样时间、采样编号、土壤性状以及区域环境等情况，导致无法判断土壤的真实污染情况[4]。

3 土壤现场采样监测技术的合理优化

当前我国在土壤监测工作方面取得了阶段性的成绩，但是在实际采样工作中仍然存在一些技术问题。为了不断提高现场采样技术的规范性与合理性，相关部门应当共同参与现场采样工作，遇到突发问题时，要通过合理的措施进行解决。

3.1 引进技术，优化设备

由于我国的土壤监测技术起步较晚，在人员、设备、技术等领域都与发达国家存在一定差距。因此，在经济条件允许的情况下，要积极引进国外先进的监测设备与技术，培养专业人才，同时加强对监测领域专项设备的研究，研发出符合我国地质土壤环境领域的监测设备。

3.2 人员培训，定期考核

在实际采样中，如果现场监测人员的操作不规范，就很容易导致最终采集的土壤样品无法准确反映地块的实际污染情况，甚至会对地块土壤环境造成二次污染。因此，采样技术人员应该积极学习各项现场监测技术规范。同时，企业要定期对员工进行培训，培训内容包含现场采样工作步骤、土壤采样技术规范、现场质量控制要求和措施的实施、相关的安全知识教育等，使员工充分熟悉土壤采样、保存与流转条件，进一步了解现场质量控制要求，保证现场监测结果的可信度与合理性。

3.3 细化采样，做好计划

在土壤现场采样监测工作中，应根据地块土壤污染情况，制订合理的采样计划，细化每个采样环节中的要点与注意事项，时刻提醒现场采样技术人员要合理、规范地开展采样工作。制订采样工作计划时，需结合现场环境和工况条件，充分考虑方案的可行性，进而合理安排人员工作，充分准备仪器与物资，提前计划工作量，提高现场采样工作效率，保障监测过程符合规范要求。采样前准备工作流程如图1所示[5]。

图1 采样前准备工作流程

3.4 做好监督，保证质量

在土壤监测过程中，质量控制部门应当积极参与地块调查现场采样工作，根据土壤调查现场的质量要求，制定合理的监督方案，并安排相关人员进行全过程监督检查与指导，避免因人为采样不合规范或保存方式有误等因素，导致土壤样品不具备代表性。检查项目中有任一项不符合要求，则判定为检查不合格，要求现场即时整改或重新采样。根据相关现场采样技术规范要求，针对土壤采样各环节工作内容制定现场检查记录表，对每个地块进行现场采样质量监督，并形成检查记录。将检查记录作为该项目现场监测过程原始记录的一部分，从而保证现场采集样品的代表性、科学性和准确性。土壤监测过程质量控制流程如图2所示。

图2 土壤监测过程质量控制流程

4 结语

环境监测中土壤调查现场采样工作的人员、仪器、环境、技术规范以及采样工具等都会直接影响采样结果。因此，工作人员需要根据土壤项目因子的采样要求，制订详细的采样计划以及突发事件的应对方案。通过完善采样前的准备工作、规范现场采样技术、加大质量监督检查力度和提高现场技术水平等，确保采样结果的真实性、可靠性，为土壤环境监测提供科学有力的依据。