土壤检测中挥发性有机物的检测标准

土壤中的挥发性有机物（VOCs）主要源于工业排放、农业用药、生活垃圾渗滤液等，具有易挥发、毒性强的特点，可通过地下水迁移或食物链累积威胁人体健康。准确检测土壤VOCs是评估污染程度、制定修复方案的核心前提，而检测标准则是确保数据可靠性与可比性的技术依据。本文围绕土壤VOCs检测标准的核心内容展开，涵盖目标定位、分类体系、关键技术细节及应用要点，为环境监测人员、污染场地修复从业者提供实操性参考。

土壤VOCs检测的核心目标与污染物覆盖范围

土壤VOCs检测的核心是识别并定量沸点50-260℃、蒸汽压≥0.1kPa的有机化合物，常见污染物包括苯系物（苯、甲苯、二甲苯）、卤代烃（四氯化碳、三氯乙烯）、酯类（乙酸乙酯）、酮类（丙酮）等。这些污染物多为工业溶剂、清洗剂的主要成分，如苯常用于油漆、橡胶生产，三氯乙烯用于金属脱脂，均被列入《优先控制污染物名录》。检测的最终目标是为土壤环境质量评价、污染场地风险评估（如建设用地土壤污染风险管控）及修复效果验证提供精准数据支撑，确保结果能直接对应《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准》（GB 36600-2018）中的筛选值与管制值要求。

例如，苯的筛选值在居住用地中为0.6mg/kg，工业用地为4.8mg/kg，检测结果需准确到0.001mg/kg级别才能有效判断是否超标。因此，标准中对污染物的覆盖范围需与风险管控需求高度匹配，确保常见高风险VOCs不遗漏。

土壤VOCs检测标准的主要分类与发布体系

国内土壤VOCs检测标准以生态环境部发布的HJ系列（环境行业标准）为核心，涵盖前处理、仪器分析、质量控制等全流程，如HJ 605-2011（吹扫捕集/气相色谱-质谱法）、HJ 1010-2019（顶空/气相色谱法）。此外，国标GB 36600-2018规定了VOCs的风险管控值，但具体检测方法仍依赖HJ系列。国际上常用的标准包括美国EPA方法（如EPA 5035吹扫捕集前处理、EPA 8260气相色谱-质谱法）及ISO标准（如ISO 15009土壤中挥发性有机物的测定 气相色谱-质谱法），国内标准多参考国际方法并结合中国土壤类型（如酸性红壤、碱性黑土）与污染特点（如工业聚集区的复合污染）进行调整。

例如，HJ 605-2011参考了EPA 5035和EPA 8260，但针对中国土壤中常见的苯系物与卤代烃，增加了乙酸乙酯、环己酮等污染物的覆盖，更贴合国内污染场景。

基础通用标准：HJ 605-2011的技术细节与应用

HJ 605-2011《土壤和沉积物 挥发性有机物的测定 吹扫捕集/气相色谱-质谱法》是国内土壤VOCs检测的“通用型”核心标准，适用范围覆盖35种VOCs，包括苯、甲苯、氯乙烯、四氯化碳等重点污染物。前处理采用吹扫捕集技术：将5g土壤样品放入吹扫瓶，通入氮气（流速40mL/min）吹扫11分钟，使VOCs从土壤中挥发并被Tenax/硅胶/碳分子筛复合捕集管吸附；随后捕集管加热至250℃脱附2分钟，VOCs随载气进入气相色谱-质谱仪（GC-MS）。

仪器条件方面，色谱柱选用DB-624（30m×0.32mm×1.8μm，中等极性），载气为氦气（流速1.0mL/min），柱温程序为初始35℃保持5分钟，以5℃/min升至150℃，再以10℃/min升至220℃保持2分钟；质谱采用电子轰击源（EI，70eV），全扫描范围35-300amu。该标准的检测限低（如苯的检测限为0.002mg/kg）、重现性好（相对标准偏差≤10%），适用于大多数污染场地的VOCs筛查。

特定污染物标准：HJ 1010-2019的针对性设计

HJ 1010-2019《土壤和沉积物 挥发性卤代烃的测定 顶空/气相色谱法》是针对卤代烃类VOCs的专项标准，重点覆盖四氯化碳、三氯乙烯、1,1,1-三氯乙烷等工业常用清洗剂。前处理采用顶空法：取10g土壤样品放入20mL顶空瓶，加入5mL超纯水（抑制VOCs吸附），密封后在80℃下平衡40分钟，取1mL气相部分进样。

仪器选用电子捕获检测器（ECD），对卤代烃的响应灵敏度高于GC-MS，色谱柱为DB-5MS（30m×0.25mm×0.25μm，非极性），载气为氮气（流速1.5mL/min），柱温程序初始40℃保持5分钟，以8℃/min升至150℃保持2分钟。该标准的优势在于操作简单（无需捕集管等耗材）、检测速度快（单个样品分析时间约30分钟），且对卤代烃的检测限可达0.005mg/kg，适合污染场地中卤代烃的精准定量。

采样与样品保存的标准规范：避免VOCs损失的关键

VOCs易挥发的特性决定了采样与保存是检测准确性的“第一道防线”，相关要求主要参考《土壤环境监测技术规范》（HJ/T 166-2004）与具体检测标准。采样工具需选用不锈钢或聚四氟乙烯材质（避免塑料吸附VOCs），样品瓶为40mL棕色玻璃瓶（带聚四氟乙烯垫片的螺旋盖），采样时需快速填充至满瓶（无顶空），防止VOCs向气相挥发。

样品采集后需立即放入4℃以下冷藏箱运输，24小时内送至实验室，7天内完成分析（若采用吹扫捕集，保存时间需缩短至48小时内）。例如，若采样时样品瓶留有10%顶空，苯在25℃下6小时内会挥发损失约40%，导致检测结果严重偏低，因此严格密封与冷藏是采样环节的核心要求。

前处理方法的标准差异：吹扫捕集vs顶空vs固相微萃取

不同标准采用的前处理方法各有优劣，需根据污染物浓度与性质选择。吹扫捕集（HJ 605）适用于低浓度（≤0.1mg/kg）、难挥发的VOCs，通过氮气吹扫实现完全富集，检测限低但需消耗捕集管（每根约500元）；顶空法（HJ 1010）适用于高浓度（≥0.5mg/kg）、易挥发的VOCs，操作简单且无耗材，但富集倍数低（约10-100倍），检测限高于吹扫捕集；固相微萃取（SPME，HJ 735-2015）是现场快速检测的优选方法，通过涂有吸附剂的纤维直接插入土壤样品顶空，吸附VOCs后脱附进样，无需溶剂与复杂设备，但纤维寿命有限（约50次），重现性略差（RSD≤15%）。

例如，检测土壤中低浓度苯系物（如0.005mg/kg的甲苯），吹扫捕集的富集效果更好；检测高浓度三氯乙烯（如1.0mg/kg），顶空法更高效且成本更低。

仪器分析的标准参数：气相色谱与质谱的精准匹配

标准中对仪器参数的规定直接影响分离效果与检测灵敏度。以HJ 605为例，色谱柱选择DB-624而非DB-5，是因为DB-624的中等极性对极性VOCs（如乙酸乙酯）与非极性VOCs（如正辛烷）均有良好分离效果，可避免峰型拖尾或重叠；载气选用氦气而非氮气，是因为氦气的扩散系数小，柱效更高，且与质谱兼容（氮气会干扰质谱信号）；柱温程序的设置需兼顾分离度与分析速度，如初始35℃保持5分钟是为了让低沸点的氯乙烯（沸点-13.9℃）与二氯甲烷（沸点40℃）完全分离，后续升温则用于洗脱高沸点的正十三烷（沸点234℃）。

质谱参数方面，EI源的70eV电子能量是国际通用标准，可产生稳定的特征离子（如苯的特征离子为78、51），便于谱库检索（如NIST谱库）定性；全扫描模式可同时检测所有VOCs，适合未知样品筛查，而选择离子扫描（SIM）则用于低浓度目标物的精准定量（如测0.001mg/kg的氯乙烯，SIM模式可降低背景干扰）。

质量控制与质量保证：标准中的数据可靠性要求

所有检测标准均包含严格的质量控制（QC）与质量保证（QA）条款，确保数据准确可靠。以HJ 605为例，QC要求包括：每批样品做1个试剂空白（用超纯水代替土壤），空白中VOCs浓度需低于方法检测限；每10个样品做1个平行样，相对标准偏差（RSD）≤15%；每批样品做1个加标回收（在空白土壤中加入已知浓度的VOCs），回收率需在70%-120%之间。

此外，《环境监测质量管理技术导则》（HJ 630-2011）要求定期对仪器进行校准（如用标准物质校准GC-MS的保留时间与响应值），对前处理设备（如吹扫捕集仪）进行性能验证（如测捕集效率，需≥90%）。例如，若加标回收仅为60%，可能是吹扫时间不足（未完全吹出VOCs）或捕集管老化（吸附效率下降），需更换捕集管或延长吹扫时间；若空白中检测到苯，可能是实验室空气污染（如溶剂挥发），需加强通风或更换试剂。

标准的互补性应用：全面覆盖复杂污染场景

单一标准无法覆盖所有VOCs，需根据污染类型组合使用。例如，某化工场地曾使用苯（溶剂）与三氯乙烯（脱脂剂），检测时需用HJ 605测苯系物（苯、甲苯），用HJ 1010测卤代烃（三氯乙烯、四氯化碳）；若场地还涉及乙酸乙酯（涂料溶剂），则需补充HJ 735（固相微萃取/GC-MS）或EPA 8260（GC-MS法）。

再如，某加油站场地的土壤污染以汽油挥发物（苯、甲苯、乙苯、二甲苯，简称BTEX）为主，用HJ 605可完全覆盖；若场地同时有柴油挥发物（正辛烷、正壬烷），HJ 605的35种污染物也包含这些成分，无需额外标准。因此，组合标准的关键是明确污染来源，针对性选择覆盖目标污染物的方法。