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摘要：土壤是人类赖以生存和可持续发展的基础，快速、准确获取土壤环境质量信息是土壤资源调查与评价等工作的重要前提与基础。土壤参数的常规实验室检测方法具有前处理复杂、分析周期长、测试费用高等缺点。寻找便捷、安全、可靠的快速分析方法，及时准确获取土壤多种属性信息及其质量状况尤为重要。
关键词：土壤;快速检测;分析
1土壤污染来源
1.1肥料污染
随着社会的不断发展国家农业的产能需求日益增长农耕地呈现日益减少的局面。为提高土壤的使用性能，追求产量和质量，人们在农作物生长过程中过度使用化学肥料，破坏了土壤原有的结构，使得土壤出现酸化和板结现象。
1.2农药污染
土壤可以实现对部分污染物质的有效净化，但由于净化能力有限，当污染物质累积越来越多时，将超出土壤的净化能力形成土壤污染。
1.3重金属污染
工业废水废渣的无处理排放、含重金属废水灌溉农田以及重金属农药的使用，均可造成土壤重金属污染。重金属能够在很大程度上减弱土壤肥力、减低农产品质量与产量，从而影響农产品的持续生长。
2场地土壤污染状况调查要点
1.1场地基本情况
①明确地块历史变化时间及其所有人的具体信息。②场地内部现状及周边现状。③场地及相邻场地使用历史，包含场址及相邻场地利用变迁变化资料;场地历史是否追溯到农田或未利用状态的时间节点;若场地内历史存在工业企业，需要收集历史场地平面布置图，并明确场地内建筑、设施和生产的历史变化情况。④场地所在区域的自然环境条件，包括地形地貌、气象条件、水文条件、地址和水文地质条件等。
1.2重点关注污染区及关注污染物分析
①地块污染历史信息：原企业在生产过程中废气、废水和固废的产生情况。②过去泄漏和污染事故情况：原企业在生产期间是否发生过大小型生产事故，若存在需要明确完整泄漏和污染事故时间和位置等基本情况，并对事故对周边环境造成的污染程度进行调查分析。③生产工艺：原企业历史生产过程中涉及到的各生产工艺流程及原辅料信息等均需明确。④地下设施、管线：场地内是否存在涉及有毒有害物质的地下构筑物、储罐、管线等情况，如果存在，需要明确地下构筑物的位置及储存原料等信息。⑤化学品储存或堆放：场地内历史上是否涉及化学品储存和堆放，需要明确具体堆放位置。
2.3土壤/地下水调查布点取样
①布点依据及规则：根据国家和地方相关要求规范，确定布点方法、数量及位置等内容。项目组人员可以在科学仪器的卫星定位功能的辅助下，定位出最佳的取样点位。②土壤采样深度：采样深度需要科学并符合规范要求。③样品保存、流转和运输过程：样品采集后需及时放入低温保温箱中并送至实验室进行分析。
3土壤快速检测方法
3.1气相色谱检测法
气相色谱法是检测土壤的常用方法之一，主要用于检测农药残留，通过载气冲洗实现色谱分离，又称气相层析法。它的工作原理是利用色谱中流动相在固定相中不同分配系数的特性，当土壤中的成分被气化后，进到色谱柱中进行多次分配与重组。此过程中各成分溶解程度不同，可以实现科学、合理分析。气相色谱检测法广泛应用于化工成品的检测。这种方法的使用，可以实现对土壤中农药残留的测定与分析，有助于充分了解土壤中的农药含量。采用加速溶剂萃取—气相色谱法测定10种含有有机磷农药的土壤，将土壤样品与萃取剂混合后在加速溶剂萃取仪上以10.3MPa、60℃提取10min，对土壤中的回收率在80.4%～113.7%，有机磷农药残留检出限为0.01～0.06μg·kg-1。应用气相色谱氮磷检测器对土壤中霜霉威的残留量进行测定，方法的最低检出量为1×10-10g，最低检出质量分数为0.03mg·kg-1。
3.2高效液相色谱法
高效液相色谱主要是在典型液相色谱方法的基础上研究提出的，是一种全新的分离技术。近年来，高效液相色谱法的使用范围逐渐扩大，重要性也在提升。高效液相色谱法具有检测效率高、结果准确和适用性广的特点，可以实现对土壤、水分以及大气等多种物质的检测，还能对其中的农药残留与杀虫剂残留进行针对性测试，有效帮助检测人员高效分析土壤情况，但检测成本较高。因此，要想这一技术得到广泛使用，需要加强降低检测成本的相关研究。利用固相萃取（SPE）-高效液相色谱法（HPLC）同时测定水和土壤中5种磺胺类抗生素的分析方法，检出限分别为0.94～13.2ng·L-1和0.24～3.3μg·kg-1。
3.3原子吸收光谱法
采用原子吸收光谱法前，需先对土壤样品进行处理。由于土壤样品基质的差异性，可依据实际情况采取不同的处理方式。目前的方式主要有电热板湿法消解法、干灰化法和微波消解法。其中电热板湿法消解法操作简单使用普遍。
3.4近红外光谱法
土壤是身份复杂的物质，主要包含有机物和无机物。通过近红外光谱检测手段可实现土壤中物质结构和组成的分析。
近红外光的波长范围为700～2500nm，电磁波介于中红外光和可见光。近红外光谱可吸收C-C、C-H、C-O、N-H、P-H以及S-H等集团。几乎所有有机物的主要结构在近红外谱区都有信号，且光谱易获取、谱图稳定，可快速实现对土壤中水分、有机质以及氮磷钾等含量的检测。用1400nm、1900nm和2200nm反射波长准确测量了土壤水分含量。Dalal等[10]用1744nm、1870nm和2052nm波长对澳大利亚土壤有机碳进行预测并取得了良好结果。用中红外傅里叶变换—衰减全反射法（FTIR—ATR）直接测定土壤团粒中的氮含量，根据土壤类、碳酸盐含量和土壤粘土含量将土壤分类，得到了较准确的氮含量。
3.5X射线荧光光谱法
利用X射线检测的过程中，因检测结果会受到同物质的相互作用，如相干散射及康普顿散射等，需对荧光光谱本底进行扣除，以保证检测结果的科学性和准确性。为减轻不同元素之间的相互影响，需用经验系数法、理论影响系数法以及基本参数法等数学校正方法进行荧光分析基体校正。
4结语
当下，人们对环境保护重视程度的提升和科学技术的快速发展，使得土壤检测技术水平有了极大提高。土壤检测技术不断发展，在实际应用中应结合检测试剂选用合适的检测技术，以提升检测精度与水平。
参考文献：
[1]奚涛.重金属汞、铜、铅、镉的酶联免疫吸附快速检测方法研究[D].上海：上海交通大学，2015.
[2]谷艳红.土壤重金属激光诱导击穿光谱定量分析研究[D].合肥：中国科学技术大学，2017.
（作者单位：河北省地矿局第一地质大队）
关键词：土壤;快速检测;分析
1土壤污染来源
1.1肥料污染
随着社会的不断发展国家农业的产能需求日益增长农耕地呈现日益减少的局面。为提高土壤的使用性能，追求产量和质量，人们在农作物生长过程中过度使用化学肥料，破坏了土壤原有的结构，使得土壤出现酸化和板结现象。
1.2农药污染
土壤可以实现对部分污染物质的有效净化，但由于净化能力有限，当污染物质累积越来越多时，将超出土壤的净化能力形成土壤污染。
1.3重金属污染
工业废水废渣的无处理排放、含重金属废水灌溉农田以及重金属农药的使用，均可造成土壤重金属污染。重金属能够在很大程度上减弱土壤肥力、减低农产品质量与产量，从而影響农产品的持续生长。
2场地土壤污染状况调查要点
1.1场地基本情况
①明确地块历史变化时间及其所有人的具体信息。②场地内部现状及周边现状。③场地及相邻场地使用历史，包含场址及相邻场地利用变迁变化资料;场地历史是否追溯到农田或未利用状态的时间节点;若场地内历史存在工业企业，需要收集历史场地平面布置图，并明确场地内建筑、设施和生产的历史变化情况。④场地所在区域的自然环境条件，包括地形地貌、气象条件、水文条件、地址和水文地质条件等。
1.2重点关注污染区及关注污染物分析
①地块污染历史信息：原企业在生产过程中废气、废水和固废的产生情况。②过去泄漏和污染事故情况：原企业在生产期间是否发生过大小型生产事故，若存在需要明确完整泄漏和污染事故时间和位置等基本情况，并对事故对周边环境造成的污染程度进行调查分析。③生产工艺：原企业历史生产过程中涉及到的各生产工艺流程及原辅料信息等均需明确。④地下设施、管线：场地内是否存在涉及有毒有害物质的地下构筑物、储罐、管线等情况，如果存在，需要明确地下构筑物的位置及储存原料等信息。⑤化学品储存或堆放：场地内历史上是否涉及化学品储存和堆放，需要明确具体堆放位置。
2.3土壤/地下水调查布点取样
①布点依据及规则：根据国家和地方相关要求规范，确定布点方法、数量及位置等内容。项目组人员可以在科学仪器的卫星定位功能的辅助下，定位出最佳的取样点位。②土壤采样深度：采样深度需要科学并符合规范要求。③样品保存、流转和运输过程：样品采集后需及时放入低温保温箱中并送至实验室进行分析。
3土壤快速检测方法
3.1气相色谱检测法
气相色谱法是检测土壤的常用方法之一，主要用于检测农药残留，通过载气冲洗实现色谱分离，又称气相层析法。它的工作原理是利用色谱中流动相在固定相中不同分配系数的特性，当土壤中的成分被气化后，进到色谱柱中进行多次分配与重组。此过程中各成分溶解程度不同，可以实现科学、合理分析。气相色谱检测法广泛应用于化工成品的检测。这种方法的使用，可以实现对土壤中农药残留的测定与分析，有助于充分了解土壤中的农药含量。采用加速溶剂萃取—气相色谱法测定10种含有有机磷农药的土壤，将土壤样品与萃取剂混合后在加速溶剂萃取仪上以10.3MPa、60℃提取10min，对土壤中的回收率在80.4%～113.7%，有机磷农药残留检出限为0.01～0.06μg·kg-1。应用气相色谱氮磷检测器对土壤中霜霉威的残留量进行测定，方法的最低检出量为1×10-10g，最低检出质量分数为0.03mg·kg-1。
3.2高效液相色谱法
高效液相色谱主要是在典型液相色谱方法的基础上研究提出的，是一种全新的分离技术。近年来，高效液相色谱法的使用范围逐渐扩大，重要性也在提升。高效液相色谱法具有检测效率高、结果准确和适用性广的特点，可以实现对土壤、水分以及大气等多种物质的检测，还能对其中的农药残留与杀虫剂残留进行针对性测试，有效帮助检测人员高效分析土壤情况，但检测成本较高。因此，要想这一技术得到广泛使用，需要加强降低检测成本的相关研究。利用固相萃取（SPE）-高效液相色谱法（HPLC）同时测定水和土壤中5种磺胺类抗生素的分析方法，检出限分别为0.94～13.2ng·L-1和0.24～3.3μg·kg-1。
3.3原子吸收光谱法
采用原子吸收光谱法前，需先对土壤样品进行处理。由于土壤样品基质的差异性，可依据实际情况采取不同的处理方式。目前的方式主要有电热板湿法消解法、干灰化法和微波消解法。其中电热板湿法消解法操作简单使用普遍。
3.4近红外光谱法
土壤是身份复杂的物质，主要包含有机物和无机物。通过近红外光谱检测手段可实现土壤中物质结构和组成的分析。
近红外光的波长范围为700～2500nm，电磁波介于中红外光和可见光。近红外光谱可吸收C-C、C-H、C-O、N-H、P-H以及S-H等集团。几乎所有有机物的主要结构在近红外谱区都有信号，且光谱易获取、谱图稳定，可快速实现对土壤中水分、有机质以及氮磷钾等含量的检测。用1400nm、1900nm和2200nm反射波长准确测量了土壤水分含量。Dalal等[10]用1744nm、1870nm和2052nm波长对澳大利亚土壤有机碳进行预测并取得了良好结果。用中红外傅里叶变换—衰减全反射法（FTIR—ATR）直接测定土壤团粒中的氮含量，根据土壤类、碳酸盐含量和土壤粘土含量将土壤分类，得到了较准确的氮含量。
3.5X射线荧光光谱法
利用X射线检测的过程中，因检测结果会受到同物质的相互作用，如相干散射及康普顿散射等，需对荧光光谱本底进行扣除，以保证检测结果的科学性和准确性。为减轻不同元素之间的相互影响，需用经验系数法、理论影响系数法以及基本参数法等数学校正方法进行荧光分析基体校正。
4结语
当下，人们对环境保护重视程度的提升和科学技术的快速发展，使得土壤检测技术水平有了极大提高。土壤检测技术不断发展，在实际应用中应结合检测试剂选用合适的检测技术，以提升检测精度与水平。
参考文献：
[1]奚涛.重金属汞、铜、铅、镉的酶联免疫吸附快速检测方法研究[D].上海：上海交通大学，2015.
[2]谷艳红.土壤重金属激光诱导击穿光谱定量分析研究[D].合肥：中国科学技术大学，2017.
（作者单位：河北省地矿局第一地质大队）