CN114264753A - 一种测定苯系物在包气带中的生物降解率的实验方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种测定苯系物在包气带中的生物降解率的实验方法，属于技术领域。实验方法包括以下步骤：S1、土壤预处理；S2、污染源制备；S3、土柱填充；S4、试验过程数据采集；S5、试验结束，测定苯系物浓度。本发明解决了现有模型采用预测单一化合物来模拟苯系物在受污染的焦化地点的迁移，并没有考虑到苯系物对包气带中生物降解的影响的问题，具有分析全面、可靠性高的优点。

Description

一种测定苯系物在包气带中的生物降解率的实验方法

技术领域

本发明涉及土壤修复领域，具体是涉及一种测定苯系物在包气带中的生物降解率的实验方法。

背景技术

包气带是地面以下潜水面以上的地带。该带内的土和岩石的空隙中没有被水充满，包含有空气。包气带中的水主要存在的形式是气态水、吸附水、薄膜水和毛细管水。当降水或地表水下渗时，可暂时出现重力水。

包气带水主要包括土壤水和上层滞水。土壤水存在于包气带顶部的土壤层中，是土壤的重要组成部分，也是土壤肥力的重要影响因素。上层滞水指包气带中存在于局部隔水层以上的重力水。包气带水以结合水、毛细水、气态水的形式存在，其分布区与补给区都一致。土壤水主要消耗在植物吸收利用和地面蒸发上，其水量受气象因素影响极为显著，并随季节性气候变化而变化。上层滞水水量不稳定，但在干旱区，当地下水埋藏较深时，可利用上层滞水灌溉和饮用。包气带的水质已愈来愈受到人类生活与生产的强烈影响。因而研究包气带水盐的形成及其运动规律对阐明饱水带的形成有重要意义。

土壤中生物降解过程一直是人类研究的问题，然而，目前的模型采用预测单一化合物来模拟苯系物在受污染的焦化地点的迁移，并没有考虑到苯系物对包气带中生物降解的影响。

发明内容

本发明解决的技术问题是：目前的模型采用预测单一化合物来模拟苯系物在受污染的焦化地点的迁移，并没有考虑到苯系物对包气带中生物降解的影响。

为解决上述问题，本发明的技术方案如下：

一种测定苯系物在包气带中的生物降解率的实验方法，包括以下步骤：

S1、土壤预处理

选取焦化厂，从焦化厂未扰动区采集土壤样品，并将其等分为三份，标记为干燥组、湿润组和灭菌组，其中，干燥组土壤不处理，湿润组土壤根据目标含水率，喷洒一定质量的去离子水并与土壤混匀，灭菌组土壤喷洒与湿润组去离子水同体积的氯化汞溶液，并在喷洒后与土壤充分混匀，三组土壤在处理完成后，静置7天；

S2、污染源制备

取三个圆柱形的玻璃容器，每个玻璃容器内填充未处理土壤至120mm高度，再将20ml苯系物注入玻璃容器内底部的土壤中并进行充分混匀，作为污染源待用；

S3、土柱填充

选取三个上部由聚甲基丙烯酸甲酯制成，下部由PVC制成，上下部之间通过法兰连接的土柱，每个土柱上设置有第一气体取样口、第二气体取样口、第三气体取样口、第四气体取样口、第五气体取样口和第一土壤取样口、第二土壤取样口，在土柱填充前，向土柱中注水测试密封性能，土柱填充时，将S2制备的三个作为污染源的玻璃容器分别放置在三个土柱内底部，并用法兰与柱体连接、密封，再分别向三个土柱填充干燥土壤、湿润土壤、灭菌土壤，并在每填充100mm后对土壤进行压实，直至填土顶部与土柱顶部距离100mm，在土壤填充完成后，开始对试验进行计时；

S4、试验过程数据采集

土壤气中苯系物检测：试验开始后，第1～5天，每间隔12h在第一气体取样口、第五气体取样口取气样，第6～31天，每间隔24h在第一气体取样口、第三气体取样口、第五气体取样口取气样，第32～43天，每间隔48h在第一气体取样口、第三气体取样口、第五气体取样口取气样，

生物降解监测：在土壤气中苯系物浓度达到稳定状态后，每间隔5天，分别在第一气体取样口、第二气体取样口、第三气体取样口、第四气体取样口、第五气体取样口取气样1mL，土壤气采集完毕立刻采用色谱柱进行分析，

扩散通量监测：试验开始后，每间隔10天，测定土柱扩散通量，采样方法为：将土柱盖板盖上并固定，并记为0h，并分别在0h、0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h，用相同的针头和气密性注射器从土柱顶部盖板上的取样口在顶空部分中心位置采集土壤气，取样体积为1mL，取样完毕立即检测，

土壤气中其他气体监测：试验开始后，每隔5天，分别在在第二气体取样口、第四气体取样口用100mL气密性取样针取土壤气，并立即测定氧气、二氧化碳含量，

微生物分析采样：试验开始后，每间隔7天，分别从第一土壤取样口、第二土壤取样口采集10g土壤样品，每份土壤样品中的5g土壤样品，在-20℃温度环境下，通过灭菌聚乙烯袋保存，进行微生物多样性分析，剩下的5g土壤样品用于微生物计数；

S5、试验结束，测定苯系物浓度

试验结束后，对三组土柱进行称重，分别从三个土柱0.2m、0.4m、0.6m、0.8m、1.0m处深处取5g土样，置于已知质量甲醇的棕色玻璃瓶中，用聚四氟乙烯瓶盖密封，在4℃低温保存，以测定土壤中苯系物浓度。

进一步地，步骤S1的取样过程具体包括以下步骤：

S1-1、取样时，挖掘机用清扫过的铲斗挖出一条深3m的沟渠，用小铲子从沟渠侧壁取土样，然后转移并密封在阀袋中；

S1-2、将密封在阀袋的取样土壤运到试验室，自然风干，并用2mm粒径的筛子筛选后储存，并对采样土壤进行分析，确保采样土壤未受到污染。

以上步骤保证了取样土壤位于包气带土层内，且通过分析确保了采样土壤未受到污染，排除了试验的干扰因素。

进一步地，步骤S1中，灭菌组土壤中氯化汞溶液的喷洒浓度为500mg/kg，氯化汞溶液保证了灭菌组土壤的强灭菌效果。

进一步地，步骤S2中，圆柱形玻璃容器的高度为150mm，外径为90mm，便于置入土柱之中。

进一步地，步骤S3中，选取的土柱上部长度为1000mm，下部长度为300mm，土柱顶部空间与大气相连，并配有盖板，盖板可通过法兰和橡胶垫与土柱连接并密封，本试验使用填装型土柱作为试验载体，虽然不能保持原土壤结构，但是适用于一定目的的专门研究。

更进一步地，步骤S3中，第一气体取样口距离土柱顶部300mm，第二气体取样口距离土柱顶部500mm，第三气体取样口距离土柱顶部700mm，第四气体取样口距离土柱顶部900mm，第五气体取样口距离土柱顶部1100mm，五个气体取样口的直径均为8mm，适当间隔距离的取样，增大了取样数据的合理性。

优选地，步骤S3中，第一土壤取样口距离土柱顶部400mm，第二土壤取样口距离土柱顶部800mm，两个土壤取样口均使用配套螺栓密封，适当间隔距离的取样，增大了取样数据的合理性。

优选地，步骤S3还包括：在土壤柱填充前一天，对三种土壤进行微生物计数，并测量重量、含水量、粒度分布，统计土壤原有的重量、含水量、粒度分布，能够排除其对于试验的干扰。

进一步优选地，步骤S4的土壤气中苯系物通过气相色谱-火焰离子化检测器进行检测，氧气及二氧化碳通过最低检出限为0.1％的BioGas CHECK土壤气检测仪进行检测，微生物通过连续稀释琼脂平板法进行计数，科学的检测和计数方法使得试验数据更具有可靠性。

本发明的有益效果是：

(1)本发明通过多个方面对苯系物在包气带中的生物降解率进行检测，采用了湿润组、干燥组和灭菌组三个对照组，分别从土壤气中苯系物监测、生物降解监测、扩散通量监测、土壤气中其他气体监测、微生物分析采样五个方面对试验过程中各种气体、微生物降解率进行检测，使得苯系物在包气带中的生物降解率的研究更具有客观性和可信度，具有很好的推广意义；

(2)生物降解是VOCs在包气带中自然衰减的控制过程之一，生物降解系数是迁移模型及健康风险评价中的关键参数，土壤中微生物多样性的变化对理解VOCs在包气带生物降解作用起着重要作用，本发明研究了甲苯在清洁包气带土壤及多环芳烃污染包气带土壤中的生物降解作用，建立了室内土柱生物降解系数求解方法，同时计算了甲苯在该试验条件下的生物降解系数，量化气相迁移各过程的贡献率，研究土壤中微生物多样性的变化，为典型工业污染场地VOCs健康风险评价提供基础数据和参数修正，并且为实际工业污染场地环境修复提供科学依据。

附图说明

图1是实施例方法的总体流程图；

图2是实施例方法中步骤S1取样过程的流程图；

图3是实施例中土柱的结构图；

图4是实施例的三个对照组的实体图；

图5是实施例的试验过程中湿润组的氧气分压变化图；

图6是实施例的试验过程中湿润组的二氧化碳分压变化图；

图7是实施例的试验过程中湿润组的微生物变化图；

图8是实施例的干燥组、湿润组和灭菌组中第五气体采样口采样气体的甲苯浓度随时间变化图；

图9是实施例的干燥组、湿润组和灭菌组中第三气体采样口采样气体的甲苯浓度随时间变化图；

图10是实施例的干燥组、湿润组和灭菌组中第一气体采样口采样气体的甲苯浓度随时间变化图；

其中，1-土柱、11-第一气体取样口、12-第二气体取样口、13-第三气体取样口、14-第四气体取样口、15-第五气体取样口、16-第一土壤取样口、17-第二土壤取样口、2-玻璃容器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。

应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述……，但这些……不应限于这些术语。这些术语仅用来将……区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一……也可以被称为第二……，类似地，第二……也可以被称为第一……。

实施例

本实施例为一种测定苯系物在包气带中的生物降解率的实验方法，主要用于苯系物中甲苯在在包气带中的生物降解率的研究，如图1所示，包括以下步骤：

S1、土壤预处理

选取焦化厂，从焦化厂未扰动区采集土壤样品，并将其等分为三份，标记为干燥组、湿润组和灭菌组，其中，干燥组土壤不处理，湿润组土壤根据目标含水率，喷洒一定质量的去离子水并与土壤混匀，灭菌组土壤喷洒与湿润组去离子水同体积的氯化汞溶液，并在喷洒后与土壤充分混匀，灭菌组土壤中氯化汞溶液的喷洒浓度为500mg/kg，三组土壤在处理完成后，静置7天，如图2所示，取样过程具体包括以下步骤：

S1-1、取样时，挖掘机用清扫过的铲斗挖出一条深3m的沟渠，用小铲子从沟渠侧壁取土样，然后转移并密封在阀袋中；

S1-2、将密封在阀袋的取样土壤运到试验室，自然风干，并用2mm粒径的筛子筛选后储存，并对采样土壤进行分析，确保采样土壤未受到污染；

S2、污染源制备

取三个高度为150mm，外径为90mm的圆柱形玻璃容器2，每个玻璃容器2内填充未处理土壤至120mm高度，再将20ml甲苯注入玻璃容器2内底部的土壤中并进行充分混匀，作为污染源待用；

S3、土柱1填充

如图4所示，选取三个上部由聚甲基丙烯酸甲酯制成，下部由PVC制成，上下部之间通过法兰连接的土柱1，如图3所示，每个土柱1上设置有第一气体取样口11、第二气体取样口12、第三气体取样口13、第四气体取样口14、第五气体取样口15和第一土壤取样口16、第二土壤取样口17，在土壤柱填充前一天，对三种土壤进行微生物计数，并测量重量、含水量、粒度分布，向土柱1中注水测试密封性能，土柱1填充时，将S2制备的三个作为污染源的玻璃容器2分别放置在三个土柱1内底部，并用法兰与柱体连接、密封，再分别向三个土柱1填充干燥土壤、湿润土壤、灭菌土壤，并在每填充100mm后对土壤进行压实，直至填土顶部与土柱1顶部距离100mm，在土壤填充完成后，开始对试验进行计时，其中：

选取的土柱1上部长度为1000mm，下部长度为300mm，土柱1顶部空间与大气相连，并配有盖板，盖板可通过法兰和橡胶垫与土柱1连接并密封，第一气体取样口11距离土柱1顶部300mm，第二气体取样口12距离土柱1顶部500mm，第三气体取样口13距离土柱1顶部700mm，第四气体取样口14距离土柱1顶部900mm，第五气体取样口15距离土柱1顶部1100mm，五个气体取样口的直径均为8mm，第一土壤取样口16距离土柱1顶部400mm，第二土壤取样口17距离土柱1顶部800mm，两个土壤取样口均使用配套螺栓密封；

S4、试验过程数据采集

土壤气中甲苯检测：试验开始后，第1～5天，每间隔12h在第一气体取样口11、第五气体取样口15取样口取气样，第6～31天，每间隔24h在第一气体取样口11、第三气体取样口13、第五气体取样口15取气样，第32～43天，每间隔48h在第一气体取样口11、第三气体取样口13、第五气体取样口15取气样，并通过气相色谱-火焰离子化检测器进行检测，

生物降解监测：在土壤气中甲苯浓度达到稳定状态后，每间隔5天，分别在第一气体取样口11、第二气体取样口12、第三气体取样口13、第四气体取样口14、第五气体取样口15取气样1mL，土壤气采集完毕立刻采用色谱柱进行分析，

扩散通量监测：试验开始后，每间隔10天，测定土柱1扩散通量，采样方法为：将土柱1盖板盖上并固定，并记为0h，并分别在0h、0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h，用相同的针头和气密性注射器从土柱1顶部盖板上的取样口在顶空部分中心位置采集土壤气，取样体积为1mL，取样完毕立即检测，

土壤气中其他气体监测：试验开始后，每隔5天，分别在在第二气体取样口12、第四气体取样口14用100mL气密性取样针取土壤气，并立即通过最低检出限为0.1％的BioGasCHECK土壤气检测仪测定氧气、二氧化碳含量，

微生物分析采样：试验开始后，每间隔7天，分别从第一土壤取样口16、第二土壤取样口17采集10g土壤样品，每份土壤样品中的5g土壤样品，在-20℃温度环境下，通过灭菌聚乙烯袋保存，进行微生物多样性分析，剩下的5g土壤样品通过连续稀释琼脂平板法进行微生物计数，

S5、试验结束，测定苯系物浓度

试验结束后，对三组土柱1进行称重，分别从三个土柱10.2m、0.4m、0.6m、0.8m、1.0m处深处取5g土样，置于已知质量甲醇的棕色玻璃瓶中，用聚四氟乙烯瓶盖密封，在4℃低温保存，以测定土壤中甲苯浓度。

其中，微生物计数的具体过程包括以下步骤：

S4-1-1、牛肉膏蛋白胨培养基制备

牛肉膏蛋白胨培养基的配方为：牛肉膏：3.0g，蛋白胨：10.0g，NaCl：5.0g，水：1000ml，按培养基配方比例依次准确地称取牛肉膏、蛋白胨、NaCl放入烧杯中，其中牛肉膏用玻璃棒挑取，放在小烧杯中称量再，用热水溶化后倒入烧杯，

在上述烧杯中先加入少于所需的水量，用玻璃棒搅匀，再在石棉网上加热使其溶解，补充水到所需的体积，如果配置固体培养基，则将称好的琼脂放入已溶的药品中，再加热溶化，最后补足所失的水分，

在未调pH前，先用精密pH试纸测量培养基的原始pH，如果偏酸，用滴管向培养基中逐渐滴入1mol/L的NaOH溶液，边加边搅拌，并随时用pH试纸测其pH，直至pH达7.6，反之，用1mol/L的HCl溶液进行调节，

最后，将配制的培养基分装入试管或三角烧瓶内。分装完毕后，在试管口或三角烧瓶口上塞上棉塞，以阻止外界微生物进入培养基内而造成污染，并保证有良好的通气性能，加塞后，将全部试管用麻绳捆好，再在棉塞外包一层牛皮纸，以防止灭菌时冷凝水润湿棉塞，将上述培养基在压强为0.103MPa、温度为121℃的条件下进行时长为20min的高压蒸汽灭菌，

将灭菌培养基放入37℃的室温中培养24～48h，以检查灭菌是否彻底；

S4-1-2、土壤悬液制备

称取土样1g，放入盛有99ml无菌水并带有玻璃珠的三角烧瓶中，振摇10～20min，使土样与水充分混合，将细胞分散，制成10^-2稀释度的土壤溶液，用一支1ml无菌吸管从中取1ml土壤悬液加入盛有9ml无菌水的试管中，混合均匀，以此类推制成10^-3、10^-4、10^-5、10^-6、10^-7五种不同稀释度的土壤溶液；

S4-1-3、平板菌落计数

先将牛肉膏蛋白胨培养基融化后倒平板，待凝固后编号，并于37℃左右的温箱中烘烤30min，或在超净工作台上适当吹干，然后用无菌吸管分别吸取10^-3、10^-4、10^-5、10^-6、10^-7稀释悬液各0.1ml，对号放入不同稀释度编号的平板上，并尽快用无菌玻璃涂棒将菌液在平板上涂布均匀，平放于实验台上20～30min，使菌液渗入培养基表层内，然后用塑封条密封，倒置37℃的恒温箱中培养48h，

培养48h后，取出培养平板，算出统一稀释度三个平板上的菌落平均数，并按下列公式进行计算：

式中：n为菌落形成单位，单位为cfu/g，n为同一稀释度三次重复的平均菌落数，单位为个，a为稀释倍数，无量纲。

试验过程中，湿润组的微生物变化如图7所示，其中，1#表示取样位置距污染源0.8m，2#表示取样位置距污染源0.4m。由图7中湿润组(即生物降解组)的土柱1的微生物数量变化可知，微生物活跃区随时间由深层转移到浅层。

土壤气中其他气体监测的具体过程包括以下步骤：

S4-2-1、测定前，打开仪器，运行20s，排净仪器内残余气体，仪表读数稳定，将仪器调至自检模式；

S4-2-2、用气密性采样针在目标取样口，缓慢抽取100mL土壤气，将采样针与仪器进气口连接并检查其气密性，缓慢将土壤气样品注入仪器并观察仪表变化；

S4-2-3、待仪器读数稳定，记录O₂、CO₂含量，单位以％表示。

采用上述样品检测方法测试供试土样，土壤比重为2.42g/cm3，有机碳含量为0.956％，粒径分布：粘粒(<2μm)所占比重为7.03％、粉粒(2～5μm)所占比重为49.8％、砂粒(>50μm)所占比重为43.1％。试验中其他土壤参数见表1，试验前后土壤重量含水率变化不大，忽略水分损失对甲苯迁移的影响。

表1土壤理化参数

试验过程中，湿润组的氧气分压变化如图5所示，二氧化碳分压变化如图6所示，其中，1#表示取样位置为第一土壤取样口16，2#表示取样位置为第二土壤取样口17。由图5与图6可知，在湿润组(即生物降解组)，土柱1中氧气分压随时间先降低后增加，二氧化碳分压变化趋势恰好相反，两者均在17天达到峰值，分别为：19.6％、1.1％。

在试验数据采集后，试验数据整理及分析在Excel、Origin及Matlab7.11.0等软件中完成。

通过数学模型对生物降解系数进行求解，数学模型有以下假设：(1)扩散是最主要迁移过程；(2)吸附和溶解遵循线性可逆吸附；(3)气相和溶解相遵循亨利法则；(4)生物降解速率是常数；(5)气相和溶解相扩散系数遵循Millington and Quirk模型，模型的公式为：

式中为τ_a为气相曲折度系数，τ_w为液相曲折度系数，θ_a为土壤气相体积含率，θ_w为土壤水相体积含率，θ_总为土壤总孔隙度。

而化学迁移方程式可以用土壤气中甲苯浓度C_a表示为：

阻滞系数R_a和土壤有效扩散系数D分别定义为：

R_a＝(ρ_bK_d+θ_w+θ_aH)/H

D_eff＝(θ_aτ_aD_aH+θ_wτ_wD_w)/H

式中：K_d为溶解相与固相分配系数，单位为m³/kg，H为亨利常数，无量纲，D_eff为土壤气中VOC的有效扩散系数，单位为m²/d，D_a为VOC在空气中的分子扩散系数，单位为m²/d，D_w为VOC在水中的分子扩散系数，单位为m²/d，r(C_a)为生物降解部分。

假设：(1)由于D_w＝0且D_w<<D_a，气相扩散是最重要迁移过程；(2)生物降解只发生在水相；(3)生物降解率遵循一阶动力学并不随深度变化。则r(C_a)定义为：

r(C_a)＝θ_wμC_a/H＝kC_a

式中：r(C_a)是表征整个去除率，单位为g/(m³d)，μ是水相一阶生物降解率，单位为d^-1，k是气相表观一阶生物降解率，单位为d^-1；

边界条件为：当Z＝0时，C_a＝0，当Z＝L时，C_a＝C_a,max；

式中：C_a,max：特定取样时间，深度为L时，土壤气中甲苯的最大浓度，

在稳定状态时，

解析解为：

将实测土壤气浓度剖面代入迁移模型的解析解中，求解生物降解系数。

试验过程中，干燥组、湿润组和灭菌组中第五气体采样口采样气体的甲苯浓度随时间变化如图8所示，干燥组、湿润组和灭菌组中第三气体采样口采样气体的甲苯浓度随时间变化如图9所示，干燥组、湿润组和灭菌组中第一气体采样口采样气体的甲苯浓度随时间变化如图10所示。由由湿润组与灭菌组土壤气浓度变化可知：存在明显生物降解，在极低含水率下，VOCs被吸附在土壤矿物表面导致其在气相中浓度降低，阻碍VOCs在土壤中的迁移。

Claims (9)

1.一种测定苯系物在包气带中的生物降解率的实验方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、土壤预处理

选取焦化厂，从焦化厂未扰动区采集土壤样品，并将其等分为三份，标记为干燥组、湿润组和灭菌组，其中，干燥组土壤不处理，湿润组土壤根据目标含水率，喷洒一定质量的去离子水并与土壤混匀，灭菌组土壤喷洒与湿润组去离子水同体积的氯化汞溶液，并在喷洒后与土壤充分混匀，三组土壤在处理完成后，静置7天；

S2、污染源制备

取三个圆柱形的玻璃容器(2)，每个玻璃容器(2)内填充未处理土壤至120mm高度，再将20ml苯系物注入玻璃容器(2)内底部的土壤中并进行充分混匀，作为污染源待用；

S3、土柱(1)填充

选取三个上部由聚甲基丙烯酸甲酯制成，下部由PVC制成，上下部之间通过法兰连接的土柱(1)，每个土柱(1)上设置有第一气体取样口(11)、第二气体取样口(12)、第三气体取样口(13)、第四气体取样口(14)、第五气体取样口(15)和第一土壤取样口(16)、第二土壤取样口(17)，在土柱(1)填充前，向土柱(1)中注水测试密封性能，土柱(1)填充时，将S2制备的三个作为污染源的玻璃容器(2)分别放置在三个土柱(1)内底部，并用法兰与柱体连接、密封，再分别向三个土柱(1)填充干燥土壤、湿润土壤、灭菌土壤，并在每填充100mm后对土壤进行压实，直至填土顶部与土柱(1)顶部距离100mm，在土壤填充完成后，开始对试验进行计时；

S4、试验过程数据采集

土壤气中苯系物检测：试验开始后，第1～5天，每间隔12h在第一气体取样口(11)、第五气体取样口(15)取气样，第6～31天，每间隔24h在第一气体取样口(11)、第三气体取样口(13)、第五气体取样口(15)取气样，第32～43天，每间隔48h在第一气体取样口(11)、第三气体取样口(13)、第五气体取样口(15)取气样，

生物降解监测：在土壤气中苯系物浓度达到稳定状态后，每间隔5天，分别在第一气体取样口(11)、第二气体取样口(12)、第三气体取样口(13)、第四气体取样口(14)、第五气体取样口(15)取气样1mL，土壤气采集完毕立刻采用色谱柱进行分析，

土壤气中其他气体监测：试验开始后，每隔5天，分别在在第二气体取样口(12)、第四气体取样口(14)用100mL气密性取样针取土壤气，并立即测定氧气、二氧化碳含量，

微生物分析采样：试验开始后，每间隔7天，分别从第一土壤取样口(16)、第二土壤取样口(17)采集10g土壤样品，每份土壤样品中的5g土壤样品，在-20℃温度环境下，通过灭菌聚乙烯袋保存，进行微生物多样性分析，剩下的5g土壤样品用于微生物计数；

S5、试验结束，测定苯系物浓度

试验结束后，对三组土柱(1)进行称重，分别从三个土柱(1)0.2m、0.4m、0.6m、0.8m、1.0m处深处取5g土样，置于已知质量甲醇的棕色玻璃瓶中，用聚四氟乙烯瓶盖密封，在4℃低温保存，以测定土壤中苯系物浓度。

2.如权利要求1所述的一种测定苯系物在包气带中的生物降解率的试验方法，其特征在于，所述步骤S1的取样过程具体包括以下步骤：

S1-1、取样时，挖掘机用清扫过的铲斗挖出一条深3m的沟渠，用小铲子从沟渠侧壁取土样，然后转移并密封在阀袋中；

S1-2、将密封在阀袋的取样土壤运到试验室，自然风干，并用2mm粒径的筛子筛选后储存，并对采样土壤进行分析，确保采样土壤未受到污染。

3.如权利要求1所述的一种测定苯系物在包气带中的生物降解率的试验方法，其特征在于，所述步骤S1中，灭菌组土壤中氯化汞溶液的喷洒浓度为500mg/kg。

4.如权利要求1所述的一种测定苯系物在包气带中的生物降解率的试验方法，其特征在于，所述步骤S2中，圆柱形玻璃容器(2)的高度为150mm，外径为90mm。

5.如权利要求1所述的一种测定苯系物在包气带中的生物降解率的试验方法，其特征在于，所述步骤S3中，选取的土柱(1)上部长度为1000mm，下部长度为300mm，土柱(1)顶部空间与大气相连，并配有盖板，盖板可通过法兰和橡胶垫与土柱(1)连接并密封。

6.如权利要求1所述的一种测定苯系物在包气带中的生物降解率的试验方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述第一气体取样口(11)距离土柱(1)顶部300mm，所述第二气体取样口(12)距离土柱(1)顶部500mm，所述第三气体取样口(13)距离土柱(1)顶部700mm，所述第四气体取样口(14)距离土柱(1)顶部900mm，所述第五气体取样口(15)距离土柱(1)顶部1100mm，五个气体取样口的直径均为8mm。

7.如权利要求1所述的一种测定苯系物在包气带中的生物降解率的试验方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述第一土壤取样口(16)距离土柱(1)顶部400mm，所述第二土壤取样口(17)距离土柱(1)顶部800mm，两个土壤取样口均使用配套螺栓密封。

8.如权利要求1所述的一种测定苯系物在包气带中的生物降解率的试验方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：在土壤柱填充前一天，对三种土壤进行微生物计数，并测量重量、含水量、粒度分布。

9.如权利要求1所述的一种测定苯系物在包气带中的生物降解率的试验方法，其特征在于，所述步骤S4的土壤气中苯系物通过气相色谱-火焰离子化检测器进行检测，氧气及二氧化碳通过最低检出限为0.1％的土壤气检测仪进行检测，微生物通过连续稀释琼脂平板法进行计数。

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