土壤中挥发性有机物(Volatile Organic Compounds, VOCs)的测定是环境监测、污染场地调查、风险评估和修复工程中的关键技术。VOCs 包括苯系物(BTEX)、卤代烃(如三氯乙烯、四氯化碳)、氯苯类、多环芳烃低分子量组分等，具有高挥发性、毒性和潜在致癌性，易通过土壤气迁移污染地下水或大气。

　　由于土壤基质复杂(含水分、有机质、黏土矿物)，且 VOCs 浓度低(μg/kg 级)、易损失，需采用密闭采样、快速前处理与高灵敏检测相结合的方法。

　　完整分析步骤

　　Step 1：样品采集与保存(关键环节)

　　(1)采样要求

　　使用专用 VOC 采样瓶(40 mL 棕色玻璃顶空瓶，带聚四氟乙烯(PTFE)衬垫密封盖);

　　现场直接装满，不留顶空(避免 VOC 挥发损失);

　　加入 盐酸(HCl)调节 pH ≤2(抑制微生物降解);

　　加入 抗坏血酸或铜粉(若含余氯，防止氧化);

　　4°C 避光冷藏，7 天内分析(EPA 要求)。

　　禁止使用塑料袋、普通玻璃瓶!禁止冷冻(冰晶破坏结构释放气体)。

　　(2)采样工具

　　不锈钢铲、活塞式取样器(如 Shelby tube);

　　避免使用润滑剂(可能引入干扰物)。

　　Step 2：前处理方法(核心：防止 VOC 损失)

　　(1)吹扫捕集法(Purge and Trap, P&T)——主流方法(HJ 605 / EPA 8260)

　　原理：

　　土壤样品 + 水 → 惰性气体(He/N₂)吹扫 → VOCs 被吸附管(Tenax/活性炭)富集 → 热脱附进样。

　　优点：

　　灵敏度高(检出限可达 0.1–1 μg/kg);

　　自动化程度高;

　　适用于 C₂–C₁₂ VOCs。

　　局限：

　　高沸点物(如萘)回收率低;

　　土壤颗粒可能堵塞管路。

　　(2)顶空法(Headspace, HS)

　　静态顶空(SHS)：

　　样品瓶加热平衡 → 取气相进样;

　　适用于高挥发性物质(如氯甲烷、苯)。

　　动态顶空(DHS)：

　　类似吹扫，但用小流量气体连续萃取，灵敏度高于 SHS。

　　适用场景：

　　快速筛查、高浓度样品、避免基质干扰。

　　(3)溶剂萃取法(较少用于 VOCs)

　　如二氯甲烷超声萃取，但易造成挥发损失，不推荐用于标准 VOC 分析。

　　Step 3：仪器分析

　　气相色谱-质谱联用(GC-MS)——金标准

　　色谱柱：

　　中等极性毛细管柱(如 DB-624, 60 m × 0.32 mm × 1.8 μm);

　　程序升温：

　　例如 35°C(5 min)→ 5°C/min → 220°C(5 min);

　　质谱模式：

　　全扫描(Scan)：定性;

　　选择离子监测(SIM)：提高灵敏度(如苯：m/z 78, 77);

　　内标法校准：

　　使用氘代化合物(如苯-d₆、氯苯-d₅)校正回收率与仪器漂移。

　　典型可测 VOCs(EPA 8260D 列出 >80 种)：

　　苯、甲苯、乙苯、二甲苯(BTEX)、三氯乙烯(TCE)、四氯乙烯(PCE)、氯仿、1,2-二氯乙烷、 vinyl chloride 等。

　　Step 4：质量控制(QC)要求

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