土壤检测中总石油烃的测定方法有哪些

总石油烃（TPH）是土壤中由石油类物质衍生的复杂有机污染物，涵盖烷烃、芳烃等多种组分，其含量测定是土壤环境质量评估、污染修复效果验证的核心指标之一。选择合适的测定方法需兼顾灵敏度、准确性与适用性，本文将系统梳理土壤检测中TPH的常见测定方法及技术细节。

重量法：传统直接的TPH定量方法

重量法是测定土壤TPH的经典方法，核心原理是通过有机溶剂萃取土壤中的TPH组分，蒸发去除溶剂后，称量残留有机物的质量，计算TPH含量。该方法操作简单、无需复杂仪器，适合高浓度TPH污染土壤（如原油泄漏点）的快速筛查。

具体步骤包括：首先将土壤样品风干、研磨过筛（通常为2mm），去除石子、植物残体等杂质；然后称取10-20g样品，加入石油醚或正己烷等非极性溶剂，采用振荡、索氏提取或超声萃取等方式提取TPH；萃取液经滤纸过滤后，转入蒸发皿，在60℃恒温水浴中缓慢蒸发溶剂至近干，冷却后称量蒸发皿增量，即为TPH质量。

重量法的关键注意事项：萃取剂需选易挥发、对TPH溶解度高的溶剂（如石油醚，沸程30-60℃）；蒸发温度需低于80℃，避免TPH分解；土壤水分会降低萃取效率，需提前用无水硫酸钠去除；非烃类有机物（如腐殖酸）会干扰结果，因此更适合TPH浓度>1000mg/kg且干扰少的样品。

红外分光光度法：基于CH键特征吸收的快速检测技术

红外分光光度法利用TPH中碳氢键（CH2、CH3）的红外特征吸收定量，是国内土壤TPH检测的常用方法，适用于中低浓度（10-1000mg/kg）样品。其原理是TPH中的烷烃在2930cm-1、2960cm-1处有强吸收，芳烃在3030cm-1处有吸收，通过吸光度计算浓度。

操作步骤：土壤样品用四氯化碳萃取后，经硅酸镁柱净化去除极性杂质；净化液注入红外分光光度计的1cm石英池，测定特征波长吸光度；以石油类标准溶液绘制标准曲线，计算TPH含量。

该方法优势是快速高效（单样品约30分钟）、重现性好，但需注意：硅酸镁需500℃烘烤4小时活化，否则净化不彻底；四氯化碳有毒，需在通风橱操作；动植物油会干扰，需经柱层析分离。国内GB/T 16488-1996（水质标准）经调整后可用于土壤。

气相色谱法：分离与定量结合的精准方法

气相色谱法（GC）通过色谱柱分离TPH的碳数组分（如C10-C40），搭配火焰离子化检测器（FID）检测，是目前TPH定量的主流方法。FID对有机物普遍响应，响应值与碳数成正比，可通过总峰面积计算总量。

流程：土壤样品经快速溶剂萃取（ASE）或索氏提取得到萃取液；经硅胶柱净化后，氮吹浓缩至1-2ml；注入GC进样口，通过DB-5非极性毛细管柱分离（程序升温：50℃保持2分钟，10℃/min升至300℃保持10分钟）；FID记录色谱图，以C10-C40正构烷烃标准曲线计算浓度。

气相色谱法的优势是能准确定量特定碳数范围的TPH，灵敏度高（检出限约0.5mg/kg）。需注意：色谱柱需耐高温，进样口温度需>320℃确保汽化；净化需彻底，避免污染色谱柱。国内HJ 1021-2019是该方法的权威依据。

气相色谱-质谱联用法：定性与定量兼具的高端技术

气相色谱-质谱联用法（GC-MS）结合GC的分离能力与MS的定性能力，能定量TPH总量并鉴定特征组分（如苯、多环芳烃），是复杂样品分析的首选方法。其原理是GC分离后的组分进入MS离子源电离，通过质量分析器检测离子质荷比，根据特征离子峰强度定量。

流程：土壤样品经ASE萃取、硅胶柱净化后，氮吹浓缩至0.5ml；注入GC进样口（分流进样），通过DB-5柱分离；MS采用EI源（230℃）、四极杆质量分析器，扫描范围50-500m/z；以正构烷烃标准溶液绘制曲线，计算TPH浓度。

GC-MS的优势是抗干扰能力强、能追溯污染来源，但设备昂贵（约50-100万元）、操作复杂。美国EPA方法8270D是经典依据，国内常用其测定TPH及特征污染物。

荧光分光光度法：针对芳烃组分的高灵敏度方法

荧光分光光度法利用TPH中芳烃组分（如苯系物、多环芳烃）的荧光特性定量，适用于低浓度芳烃污染土壤（<10mg/kg）。原理是芳烃吸收紫外线后释放荧光，强度与浓度成正比。

操作步骤：称取土壤样品，加入环己烷超声萃取30分钟；萃取液加浓硫酸（1:1）振荡，去除非荧光组分；取上层有机相脱水后，注入荧光分光光度计，设定激发波长254nm、发射波长365nm，测定荧光强度；以萘标准溶液绘制曲线，计算芳烃类TPH浓度。

该方法灵敏度极高（检出限0.01mg/kg），但仅能测芳烃，无法检测烷烃；金属离子（如Fe3+）会淬灭荧光，需用EDTA去除；浓硫酸处理需控温<40℃，避免芳烃碳化。适合加油站、焦化厂等芳烃污染土壤。

吹扫捕集-气相色谱法：挥发性TPH的无溶剂检测技术

吹扫捕集-气相色谱法用于测定挥发性TPH（C6-C10，汽油轻组分），无需溶剂萃取，避免污染，灵敏度高。原理是用氦气吹扫土壤中的挥发性有机物（VOCs），被捕集阱吸附后解吸进入GC检测。

流程：取5-10g新鲜土壤（避免风干损失VOCs），加入超纯水覆盖样品；连接吹扫捕集装置，用40ml/min氦气吹扫15分钟；捕集阱250℃解吸后，VOCs进入GC分离（程序升温：35℃保持5分钟，5℃/min升至200℃）；FID记录色谱图，以C6-C10正构烷烃标准曲线计算浓度。

该方法的关键：样品需新鲜、冷藏运输；吹扫时间和温度需优化，确保VOCs完全释放；捕集阱需定期350℃活化。是汽油污染土壤检测的常用方法，检出限可达0.1mg/kg。

快速溶剂萃取-气相色谱法：高效前处理与精准检测的结合

快速溶剂萃取（ASE）利用高温（50-200℃）高压（1000-3000psi）提高溶剂效率，15分钟内完成萃取，溶剂用量仅15ml，结合GC检测适合批量样品分析。

流程：土壤样品与硅藻土混合后装入ASE萃取池，用二氯甲烷/正己烷（1:1）萃取（100℃、1500psi，静态5分钟，循环2次）；萃取液经硅胶柱净化、氮吹浓缩后，注入GC按HJ 1021-2019方法测定。

ASE-GC法的优势是前处理快速、萃取效率高（回收率>90%），需注意：萃取池需定期用丙酮清洗，避免交叉污染；高沸点TPH需提高萃取温度至150℃，但需避免分解；硅藻土用量需为样品量的1-2倍，保证渗透性。适合污染场地的大规模土壤筛查。