为了采集具有代表性的土壤样品，使采样误差降至最小，采样前，首先要进行污染调查。通过充分调查，选择采样区域，确定若干采样单元，每个采样单元的土壤要尽量均匀一致。在此基础上，根据需要布设采样点。

在了解污染源、污染方式以及污染历史和现状的基础上，全面考虑土壤的类型、成土母质、地形、天然植被或农作物等情况安排采样点。常用的采样布点法有对角线采样法、梅花形采样法、棋盘式采样法和蛇形采样法（图1）。土壤采样深度取决于分析目的。如果田块不大、形状规则，可用对角线法和梅花形法；如田块形状不规则，地形有变化，或面积较大，可用棋盘式法或蛇形法。力求采样点的情况能代表主要的土壤类型及其污染程度；同时要采集未受污染的土壤作为对照。

图1 土壤采样点的布置方式

污染物在土壤中的分布，既有因距离污染源的远近而引起的水平差异，还有因时间和其他因素的不同而造成的垂直差异，因而还要根据土壤剖面层次分层采集土样。土壤剖面分层要考虑到各类土壤的发生层次，并考虑土壤不同的机械组成、结构、有机质含量等，选择最有代表性的均匀的层次部位采集土样。有时为了完整地反映污染物在剖面中的分布特点，采取连续采样法。了解土壤污染状况的一般分析，只需取15厘米耕层土壤和耕层以下15～30厘米的土壤；了解土壤污染深度，则应按土壤剖面层次分层采样。典型的自然土壤剖面分为A层（表层，腐殖质淋溶层）；B层（亚层，沉积层）；C层（风化母岩层、母质层）和底岩层。为了解土壤污染状况，可随时采集样品进行测定。如需同时掌握在土壤上生长的作物受污染状况，可依季节变化或作物收获期采集，一年中在同一地点采样两次进行对照。

采集土壤样品的时间和数量，视采集的对象和目的而定。由于研究目的不同，对土壤样品的采集也有不同的要求。如研究土壤物理性质，要求采取原状土样，即所采土样应保持其自然结构和水分状态。研究土壤水分和农作物产量的关系，要求在各个生长期采集深2～3米处的土壤样品。为研究土壤形态特征，要求采样层次间界线清楚，能观察到各发生层的结构、质地、新生体、地下水位等。研究土壤化学性质用的土样，只要求在特征深度处能采到足够数量（如1～2千克）的样品，而不必保持原来的形状。

土壤采样器有许多种类。采集农地或荒地表层土壤样品，可用小型铁铲。研究土壤一般物理性质，如土壤容重、孔隙率和持水特性等，可利用环刀。环刀为两端开口的圆筒，下口有刃，圆筒的高度和直径均为5厘米左右。最常用的采样工具是土钻。土钻分手工操作和机械操作两类。手工操作的土钻式样甚多，有采集浅层土样的矮柄土钻，观察1米左右土层内剖面特征的螺丝头土钻，后者进土省力，尤其适用于观察地下水位变化，但采集土样量小。采集供化学分析或不需原状土的物理分析用的土样时，用开口式土钻。采集不破坏土壤结构或形状的原状土样，用套筒式土钻（图2）。机械采土钻由马达带动，使钻体进入一定深度的土壤，然后将土柱提上，平放观察，按需要切割采样。土柱直径可以用不同直径的钻体控制，如5厘米、10厘米或更粗。机械钻效率高，可节省人力，但不及手工钻灵活、轻便。

图2 套筒式土钻