土壤本身是个高度不均匀的介质，采样误差远远大于分析误差。
有研究对1亩地这样一个土体性质变化不大的地块随机选取9个样点，分别采集9个土样，分析土壤有效磷含量。结果发现样品间的方差是平行样的6倍，是仪器读数重复的73倍，足见采样误差比起仪器分析误差大得多。
同样的，另一个案例对一个长40米宽32米的田块进行8米×8米的网格采样，对所采的20个样品分析全氮发现，采样误差远远大于分析误差。
因此土壤污染研究中的采样问题可能成为时下土壤检测行业的难题。为此我们有必要说说土壤采样如何减少误差这一问题。
土壤是个开放体系。在生态系统中，土壤位于水圈、大气圈、岩石圈和生物圈的核心圈。土壤圈本身是个开放体系，和四个圈层存在着物质和能量的交换。大气圈和水圈的污染物质一部分会进入土壤，造成土壤污染。
根据进入途径的不同，重金属等污染物在空间分布上有着很大的差别。对于通过点源如冶炼厂的污染排放进入土壤的污染物，其以污染点为中心分布，同时，污染物的空间分布还受常年主导风向的影响显著，点源的影响范围和程度受到点源的排放量、烟囱高度、地形、气象条件的影响。
对于水源污染，一般呈现沿着河流两岸污染的线型分布特征，且受地形影响很大。由于土壤具有较大的吸附性能，进入稻田后，重金属在田块中非常不均匀。据日本科学家研究，一个54米长的田块中，镉、锌、铅等元素的浓度可以相差一倍，镉分别是2.02和1.04毫克/千克，铜分别是348~168毫克/千克，锌分别是101~53.1毫克/千克；且田块左右两侧数值也不尽相同。
而在我国台湾地区的研究中，一个50米的田块进水口的镉浓度可以高达7.0毫克/千克，而出水口可以低到0.2毫克/千克，相差高达35倍。如果没有多点采样，容易对田块的污染状况进行误判。
在大气、水等环境要素中，唯有土壤是个*不均匀的介质。土壤是一个多相的疏松多孔体系，同时也是一个胶体体系、化学体系、生物体系，还是一个氧化还原体系。
所以污染物进入土壤后会发生各种各样的物理、化学和生物学过程而重新分布。固然到达土壤表面的污染物主要分布于土壤的表面，但重金属主要是被黏土矿物部分吸附，因此其之后的分布则受到黏土矿物分布的影响。
有研究测定土壤表层0~15厘米的土壤镉含量为5.0毫克/千克，但如果分离出其黏土部分，测定到的镉含量则高达18毫克/千克。由于土壤中镉主要吸附在其中的黏粒上，所以采集土样时主要土壤质地的差异将带来显著的影响。
因此，在耕作过程中，土壤颗粒的再分布容易造成土壤重金属的分异。有日本科学家研究表明，在进行犁耙田后，由于土壤黏粒的上浮以及随后其沉淀于土壤表层，水田表层3厘米土层的重金属含量可以比其下的土层高出一倍以上。所以采样时务必上下均匀取样，否则容易带来误差。
在进行重金属分析的采样过程中，除了避免采样工具和器具带入的污染外，必须确定采样方式（蛇形、对角线、梅花点等），进行多点采样（通常5点或以上）、采集混合样；单点采样则必须是上下均匀采样。
而对其他有机污染物的采样，考虑到污染物的性质（挥发性、光分解等），更应该采取各种相对应的采样对策，以确保采样带来的误差降到*小。
