朱會，朱雯毅，芮婷，陳偉，芮海燕

（江蘇格林勒斯檢測科技有限公司，江蘇無錫 214000）

土壤作為農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)物質和能量交換的載體，是人類賴以生存的物質基礎。 土壤中農藥殘留污染已成為世界各國十分關注的環(huán)境問題。有機農藥與DDT 等化學試劑，是工業(yè)與農業(yè)生產中的常用試劑，使用歷史長、應用范圍廣、用量較大，在我國工業(yè)生產中，此種化學試劑與農藥具有代謝時間長、降解性能差等特點，極易長期留存在植被與土壤中。 綜合我國有關單位對此方面的研究可知， 在對土壤質量進行深度檢測中，果蔬、農作物等產品中，有害化學物質的殘留量仍較大。 盡管現如今針對此方面的安全檢測技術已相對完善，但大部分檢測技術僅針對一項殘留化學物質的檢測，無法實現對其中所有物質的有效測定，土壤環(huán)境質量存在的此種問題，已經嚴重影響到我國農業(yè)生產質量，甚至在一定程度上對人體健康造成了影響[1]。

崔超等[2]提出污泥產品林地利用長期定位監(jiān)測及土壤環(huán)境質量評價，采用實地定位跟蹤監(jiān)測方式，并通過單因子污染指數法，分析研究了污泥產品施用對土壤環(huán)境質量的影響情況。 張雪梅等[3]提出建設用地土壤環(huán)境調查監(jiān)測外部質量控制措施淺析，從實施外部監(jiān)督的角度，對建設用地土壤環(huán)境監(jiān)測布點，現場采樣，實驗分析和監(jiān)測數據審核等監(jiān)測過程的外部質量控制措施進行論證分析。 柳春莉等[4]提出西昌市飲用水源地周邊土壤環(huán)境質量監(jiān)測與評價，通過對西昌市兩個集中式飲用水源地的環(huán)境質量監(jiān)測評價，有機物監(jiān)測項目均未超標， 重金屬監(jiān)測項目中三個點的銅、鋅略有超標。 由于超標點周圍有用于濕地恢復工程的外來土壤，很可能影響該點的監(jiān)測，造成污染。 但上述傳統(tǒng)檢測方法在應用中存在無法準確判斷土壤中有害化學物殘留成分問題。

土壤污染成分多，有機污染物少，濃度低，一般難以直接測定, 采集的土樣經處理后才能進行分析測定[5,6]。 土壤樣品預處理包括待測物質的提取、凈化和濃縮[7]。 為了更好的解決與此方面相關的問題， 本文將根據土壤環(huán)境中有害化學物殘留，設計一種殘留物質含量檢測方法，以此種方式，解決土壤環(huán)境受到化學試劑影響產生毒性的問題。 在深入對檢測技術的研究中發(fā)現，我國土壤熱脫處理領域的導出成果仍存在留白，并且土壤又屬于一種吸附性較強的環(huán)境， 基于此種特點，土壤環(huán)境監(jiān)測更是成為了有關單位的重點關注目標[8]。 而本文此次研究的目的在于，深度掌握土壤中殘留物質的含量，并以此為依據，對土壤環(huán)境治理與保護等工作的實施， 提出指導方向，提高土壤環(huán)境的自我修復能力，改善土壤環(huán)境發(fā)展現狀。

1 土壤環(huán)境質量監(jiān)測中有害化學物殘留及含量檢測方法設計

1.1 土壤樣品提取與預處理

在對土壤當中的有害化學物殘留及殘留物質的含量進行測定前，首先需要對被檢測環(huán)境的土壤樣品進行提取[9]。 準確稱量經過風干和研細處理后的土壤樣品15g， 將其放置在容量為300mL 的具塞三角瓶容器當中，并向其中添加適量的丙酮與正己烷混合溶劑，混合比例為丙酮∶正己烷=1∶1，共加入混合溶劑30mL，并在振蕩瓶當中振蕩30min。 之后對其進行超聲波提取處理，持續(xù)時間為15min，將浸泡液逐步轉移到離心管容器當中，并在轉移的過程中，每次添加4.5mL 正己烷溶液，對容器當中的殘渣進行洗滌，共完成洗滌次數為三次。 將洗滌液也同樣添加到離心管當中，并進行離心操作15min，最后經過過濾，將得到的濾液倒入到梨形瓶容器當中，將得到的濾渣利用10mL 正己烷溶液按照上述操作， 同樣分三次進行洗滌，并將所有濾液進行合并。 在45°C 水浴環(huán)境當中， 通過旋轉蒸發(fā)儀器將其進行濃縮，最終得到2mL 濃縮溶液。

第一次濃縮后的濃縮液通過預先洗脫的弗羅里硅土小柱（裝載前弗羅里硅土小柱必須保持濕潤，最好在預先洗脫后立即裝載樣品）。 小柱下部連接濃縮杯， 依次用正己烷2mL 洗脫3 次、正己烷∶二氯甲烷（1∶1）5mL 洗脫1 次（將被測物質洗脫下來）。 收集所有濾液進行二次濃縮。 二次濃縮定容： 將收集的濾液移入定量濃縮器， 濃縮至10mL，加入10%內標中間溶液μ50。 在機器上進行測試。 該溶液即為后續(xù)有害化學物殘留和含量測定的土壤樣品。

由于在后續(xù)的檢驗與測定環(huán)節(jié)，土壤的理化特性會對測定結果造成一定的影響，并且為了滿足檢測的高效低能耗要求， 在對土壤樣品提取后，還需要對其進行預處理，對土壤進行破碎和干化處理。 通過對土壤當中的水分以及土壤的顆粒粒徑進行調節(jié)，增加污染土壤的反應面積以及混合程度，以此達到更加高效的檢測效率。

1.2 樣品中有害化學物殘留檢驗

本文選擇利用氣相色譜儀對上述完成預處理的土壤樣品進行化學物殘留檢驗， 以此判斷其中是否含有有害化學物[10]。 選用HP1498 型號氣相色譜儀， 氣相色譜儀的色譜、 質譜條件如表1 所示，9種農藥混合標準溶液的色譜圖如圖1 所示。

圖1 9 種農藥混合標準溶液的色譜圖

表1 色譜、質譜條件

并配備ECD 檢測裝置，設置毛細管柱的參數為HP-100.0m×260μm×0.12μm，設置氮氣的流通速度為55mL/min，設置進樣口的溫度為200°C，設置檢測裝置的溫度為250°C。在HP1498 型號氣相色譜儀當中，設置毛細管柱的升溫順序為：初始狀態(tài)下， 毛細管柱的溫度為125°C， 在保持5min后， 按照每分鐘5°C 的速度上升， 當溫度達到200°C 時，再次保持5min，再以每分鐘8°C 的速度上升，在達到280°C 時，保持5min。 利用HP1498型號氣相色譜儀完成對土壤樣品中化學物含量的標定。

1.3 有害化學物殘留含量測定

為進一步得出每種有害化學物在土壤當中殘留含量， 還需要利用分型時間質譜儀實現對土壤樣本在線檢測目標物質的測定[11，12]。 為實現對測定結果的量化， 本文選擇構建了一個全新的檢測信號， 將待測定到的土壤樣品實際濃度與檢測信號之間以線性關系關聯(lián)， 以此實現對土壤樣品當中有害化學物殘留濃度的標定。 以土壤當中可能存在的某一有害化學物為例， 繪制如表2 所示的檢測信號強度與該有害化學物殘留濃度的對照表。

表2 檢測信號強度與有害化學物殘留濃度的對照表

在實際測定過程中，根據表1 中對應得出的檢測信號強度，實現對殘留濃度的測定。

2 對比實驗

本文通過上述論述，實現對土壤環(huán)境質量監(jiān)測中有害化學物殘留及含量檢測方法設計，本次實驗以某地區(qū)土壤作為研究對象，在不同土地利用類型下進行土壤有機氯農藥殘留的檢測，具體檢測結果如圖2 所示。

圖2 不同利用類型土壤有機氯農藥殘留

由圖2 可知：在5 種不同土地利用類型中，土壤∑HCHs 含量為： 竹園>其他>蘆葦灘地>柿子園>菜地， 但5 種不同土地利用類型間含量差異不明顯；土壤中∑DDTs 含量依次為：菜地>竹園>蘆葦灘地>其他>柿園。 菜地土壤含量顯著較高，其他四種土地利用類型間含量差異不明顯。 由于該地區(qū)歷史上曾種植過水稻，近年來又種植了蔬菜，所以在水稻土中的應用較多，至今仍有一些殘留物；在其他土地利用類型歷史上，農藥施用量很少，總體含量較低，差異不明顯。

為了進一步探究本文設計的方法在實際應用中的效果， 選擇以某公園土壤作為實驗對象，分別利用本文提出的檢測方法和傳統(tǒng)基于PCBs檢測方法對該區(qū)域范圍內的土壤進行檢測。 已知該土壤當中并不含有有害化學物殘留，為了確保最終實驗結果的準確性，本文向待檢測土壤樣品當中隨機添加多種有害化學物成分，分別利用兩種方法判斷土壤樣品當中是否含有有害化學物，若含有則還需指出存在集中有害化學物。 將得出的實驗結果記錄如表3 所示。

表3 兩種檢測方法實驗結果對比表

從表3 中得到的實驗結果可以看出：本文檢測方法能夠將土壤樣品當中含有的全部有害化學物成分找出，而傳統(tǒng)方法無法達到這一效果[13，14]。 因此，通過對比實驗證明，本文提出的檢測方法能夠實現對土壤中有害化學物成分的判定，并得出該有害化學物的具體濃度，具有更高的應用價值。 這是因為本文檢測方法建一個全新的檢測信號，將待測定到的土壤樣品實際濃度與檢測信號之間以線性關系關聯(lián)，以此實現對土壤樣品當中有害化學物殘留濃度的標定，并利用分型時間質譜儀實現對土壤樣本在線檢測目標物質的測定。

總之，本文以土壤環(huán)境質量監(jiān)測作為研究背景， 對其中有害化學物殘留與含量進行檢測分析，并在完成對檢測方法的設計后，將其與市場內現下使用的檢測方法進行性能對比，經過實驗結果對比，本文設計的方法在實際應用中，具有更高的實用價值， 可滿足土壤環(huán)境質量監(jiān)測需求。 但考慮到與環(huán)境相關的問題在市場內屬于一個長期性話題， 因此還需要在后期的相關研究中，深化對方法的設計，完善方法的多項檢測指標，以此為我國土地環(huán)境保護工作的實施提出正確的指示方向。