1 主題內(nèi)容與適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)是采樣技術(shù)的基本原則指導(dǎo),不包括詳細(xì)的采樣步驟。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于開闊河流、封閉管道、開闊水體、底部沉積物及地下水采樣。
本標(biāo)準(zhǔn)是為質(zhì)量保證控制、水質(zhì)特征分析、底部沉積物及污泥在內(nèi)的采樣技術(shù)指導(dǎo),是為水污染鑒別得到可靠的數(shù)據(jù)而設(shè)計(jì)的。
2 水樣類型
2.1 概述
為了說明水質(zhì),要在規(guī)定的時(shí)間、地點(diǎn)或特定的時(shí)間間隔內(nèi)測(cè)定水的一些參數(shù)。如無機(jī)物、溶解的礦物質(zhì)或化學(xué)藥品、溶解氣體、溶解有機(jī)物、懸浮物以及底部沉積物的濃度。
某些參數(shù),例如溶解氣體的濃度,應(yīng)盡可能在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定以便取得準(zhǔn)確的結(jié)果。
由于化學(xué)和生物樣品的采集、處理步驟和設(shè)備均不相同,樣品應(yīng)分別采集。
采樣技術(shù)要隨具體情況而定,分類在第3章中敘述。
2.2 瞬間水樣
從水體中不連續(xù)地隨機(jī)(就時(shí)間和地點(diǎn)而言)采集的樣品稱之瞬間水樣。
瞬間水樣無論是在水面、規(guī)定深度或底層,通常均可手工采集,也可以用自動(dòng)化方法采集。
在一般情況下,所采集樣品只代表采樣當(dāng)時(shí)和采樣點(diǎn)的水質(zhì),而自動(dòng)采樣是相當(dāng)于在預(yù)定選擇時(shí)間或流量間隔為基礎(chǔ)的一系列這種瞬間樣品。
下列情況適于瞬間采樣:
a.流量不固定、所測(cè)參數(shù)不恒定時(shí)(如采用混合樣,會(huì)因個(gè)別樣品之間的相互反應(yīng)而掩蓋了它們之間的差別);
b.不連續(xù)流動(dòng)的水流,如分批排放的水;
c.水或廢水特性相對(duì)穩(wěn)定時(shí);
d.需要考察可能存在的污染物,或要確定污染物出現(xiàn)的時(shí)間;
e.需要污染物zui高值、zui低值或變化的數(shù)據(jù)時(shí);
f.需要根據(jù)較短一段時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)確定水質(zhì)的變化規(guī)律時(shí);
g.需要測(cè)定參數(shù)的空間變化時(shí),例如某一參數(shù)在水流或開闊水域的不同斷面和(或)深度的變化情況;
h.在制定較大范圍的采樣方案前;
i.測(cè)定某些參數(shù),例如溶解氣體、余氯、可溶性硫化物、微生物、油脂、有機(jī)物和pH時(shí)。
2.3 在固定時(shí)間間隔下采集周期樣品(取決于時(shí)間)
通過定時(shí)裝置在規(guī)定的時(shí)間間隔下自動(dòng)開始和停止采集樣品。通常在固定的期間內(nèi)抽取樣品,將一定體積的樣品注入各容器中。
手工采集樣品時(shí),按上述要求采集周期樣品。
2.4 在固定排放量間隔下采集周期樣品(取決于體積)
當(dāng)水質(zhì)參數(shù)發(fā)生變化時(shí),采樣方式不受排放流速的影響,此種樣品歸于流量比例樣品。例如,液體流量的單位體積(例如:10 000L),所取樣品量是固定的,與時(shí)間無關(guān)。
2.5 在固定流速下采集連續(xù)樣品(取決于時(shí)間或時(shí)間平均值)
在固定流速下采集的連續(xù)樣品,可測(cè)得采樣期間存在的全部組分,但不能提供采樣期間各參數(shù)濃度的變化。
2.6 在可交流速下采集的連續(xù)樣品(取決于流量或與流量成比例)
采集流量比例樣品代表水的整體質(zhì)量、即便流量和組分都在變化,而流量比例樣品同樣可以揭示利用瞬間樣品所觀察不到的這些變化。因此,對(duì)于流速和待測(cè)污染物濃度都有明顯變化的流動(dòng)水,采集流量比例樣品是一種的采樣方法。
2.7 混合水樣
在同一采樣點(diǎn)上以流量、時(shí)間、體積或是以流量為基礎(chǔ),按照已知比例(間歇的或連續(xù)的)混合在一起的樣品,此樣品稱之混合水樣。
混合水樣可自動(dòng)或手工采集。
混合水樣是混合幾個(gè)單獨(dú)樣品,可減少分析樣品,節(jié)約時(shí)間,降低消耗。
混合樣品提供組分的平均值,因此在樣品混合之前,應(yīng)驗(yàn)證這些樣品參數(shù)的數(shù)據(jù),以確保混合后樣品數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。樣品在混合其中待測(cè)成分或性質(zhì)發(fā)生明顯變化時(shí),則不能采用混合水樣,要采取單樣儲(chǔ)存方式。
下列情況適于混合水樣:
a.需測(cè)定平均濃度時(shí);
b.計(jì)算單位時(shí)間的質(zhì)量負(fù)荷;
c.為估價(jià)特殊的、變化的或不規(guī)則的排放和生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)的影響。
2.8 綜合水樣
為了某種目的,把從不同采樣點(diǎn)同時(shí)采得的瞬間水樣混合為一個(gè)樣品(時(shí)間應(yīng)盡可能接近,以便得到所需要的數(shù)據(jù)),這種混合樣品稱作綜合水樣。
下列情況適干綜合水樣:
a.為了評(píng)價(jià)出平均組分或總的負(fù)荷,如一條江河或河川上,水的成分沿著江河的寬度和深度而變化時(shí),采用能代表整個(gè)橫斷面上各點(diǎn)和它們的相對(duì)流量成比例的混合樣品;
b.幾條廢水渠道分別進(jìn)入綜合處理廠時(shí)。
因?yàn)閹坠蓮U水相互反應(yīng),可能對(duì)可處理性及其成分產(chǎn)生明顯的作用。對(duì)其相互作用的數(shù)學(xué)預(yù)測(cè)可能不正確或不可能時(shí),綜合水樣能提供更加有用的資料。
天然和人工湖泊或江河常顯示出空間分布的變化,在多數(shù)情況下,總值或平均值的變化都不特別明顯,而局部的變化顯得更為重要。在這種情況下檢驗(yàn)單樣比檢驗(yàn)綜合水樣更為有效。
3 采樣類型
3.1 開闊河流的采樣
監(jiān)測(cè)開闊河流水質(zhì)采樣時(shí),應(yīng)包括下列幾個(gè)基本點(diǎn):
a.用水地點(diǎn)的采樣;
b.污水流入河流后,應(yīng)在充分混合的地點(diǎn)以及流入前的地點(diǎn)采樣;
c.支流合流后,對(duì)充分混合的地點(diǎn)及混合前的主流與支流地點(diǎn)的采樣;
d.主流分流后地點(diǎn)的采樣;
e.根據(jù)其他需要設(shè)定的采樣地點(diǎn)。
各采樣點(diǎn)原則上規(guī)定橫過河流不同地點(diǎn)的不同深度采集定點(diǎn)樣品。
采樣時(shí),一般選擇采樣前連續(xù)晴天,水質(zhì)較穩(wěn)定的日子(特殊需要除外)。
采樣時(shí)間是在考慮人們的活動(dòng)、工廠企業(yè)的工作時(shí)間及污染物質(zhì)流到的時(shí)間的基礎(chǔ)上確定的。另外,在潮汐區(qū),應(yīng)考慮潮的情況,確定把水質(zhì)zui壞的時(shí)刻包括在采樣時(shí)間內(nèi)。
3.2 封閉管道的采樣
在封閉管道中采樣,也會(huì)遇到與開闊河流采樣中所出現(xiàn)的類似問題。采樣器探頭或采樣管應(yīng)妥善地放在進(jìn)水的下游,采樣管不能靠近管壁。湍流部位,例如在“T”形管、彎頭、閥門的后部,可充分混合,一般作為*采樣點(diǎn),但是對(duì)于等動(dòng)力采樣(即等速采樣)除外。
3.3 開闊水體的采樣
開闊水體,由于地點(diǎn)不同和溫度的分層現(xiàn)象可引起水質(zhì)很大的差異。
在調(diào)查水質(zhì)狀況時(shí),應(yīng)考慮到成層期與循環(huán)期的水質(zhì)明顯不同。了解循環(huán)期水質(zhì),可采集表層水樣;了解成層期水質(zhì),應(yīng)按深度分層采樣。
在調(diào)查水域污染狀況時(shí),需進(jìn)行綜合分析判斷,抓住基本點(diǎn)(如廢水流入前、流入后充分混合的地點(diǎn),用水地點(diǎn),流出地點(diǎn)等有些可參照開闊河流的采樣情況,但不能等同而論),以取得代表性水樣。
采樣時(shí),一般選擇采樣前連續(xù)晴天,水質(zhì)穩(wěn)定的日子(特殊需要除外)。
3.4 底部沉積物采樣
沉積物可用抓斗、采泥器或鉆探裝置采集。
典型的沉積過程一般會(huì)出現(xiàn)分層或者組分的很大差別。此外,河床高低不平以及河流的局部運(yùn)動(dòng)都會(huì)引起各沉積層厚度的很大變化。
采泥地點(diǎn)除在主要污染源附近、河口部位外,應(yīng)選擇由于地形及潮汐原因造成堆積以及底泥惡化的地點(diǎn)。另外也可選擇在沉積層較薄的地點(diǎn)。
在底泥堆積分布狀況未知的情況下,采泥地點(diǎn)要均衡地設(shè)置。在河口部分,由于沉積物堆積分布容易變化,必須適當(dāng)增設(shè)采樣點(diǎn)。采泥方法,原則在同一地方稍微變更位置進(jìn)行采集。
混合樣品可由采泥器或者抓斗采集。需要了解分層作用時(shí),可采用鉆探裝置。
在采集沉積物時(shí),不管是巖芯還是規(guī)定深度沉積物的代表性混合樣品,必須知道樣品的性質(zhì),以便正確地解釋這些分析或檢驗(yàn)。此外,如對(duì)底部沉積物的變化程度及其性質(zhì)難予預(yù)測(cè)或根本不可能知道時(shí),應(yīng)適當(dāng)增設(shè)采樣點(diǎn)。
采集單獨(dú)樣品,不僅能得到沉積物變化情況,還可以繪制組分分布圖,因此,單獨(dú)樣品比混合樣品的數(shù)據(jù)更有用。
第5章提供的樣品容器也適用于沉積物樣品的存放,一般均使用廣口容器。由于這種樣品含有大量的水分,因此要特別注意容器的密封。
3.5 地下水的采樣
地下水可分為上層滯水、潛水和承壓水。
上層滯水的水質(zhì)與地表水的水質(zhì)基本相同。
潛水含水層通過包氣帶直接與大氣圈、水圍相通,因此其具有季節(jié)性變化的特點(diǎn)。
承壓水地質(zhì)條件不同于潛水。其受水文、氣象因素直接影響小,含水層的厚度不受季節(jié)變化的支配,水質(zhì)不易受人為活動(dòng)污染。采集樣品時(shí),一般應(yīng)考慮的一些因素:
a.地下水流動(dòng)緩慢,水質(zhì)參數(shù)的變化率??;
b.地表以下溫度變化小,因而當(dāng)樣品取出地表時(shí),其溫度發(fā)生顯著的變化,這種變化能改變化學(xué)反應(yīng)速度,倒轉(zhuǎn)土壤中陰陽離子的交換方向,改變微生物生長(zhǎng)速度;
c.由于吸收二氧化碳和隨著堿性的變化,導(dǎo)致PH值改變,某些化合物也會(huì)發(fā)生氧化作用;
d.某些溶解于水的氣體如硫化氫,當(dāng)將樣品取出地表時(shí),極易揮發(fā);
e. 有機(jī)樣品可能會(huì)受到某些因素的影響,如采樣器材料的吸收、污染和揮發(fā)性物質(zhì)的逸失;
f.土壤和地下水可能受到嚴(yán)重的污染,以至影響到采樣工作人員的健康和安全。
從一個(gè)監(jiān)測(cè)井采得的水樣只能代表一個(gè)含水層的水平向或垂直向的局部情況,而不能像對(duì)地表水那樣可以在水系的任何一點(diǎn)采樣。因?yàn)槟菢幼龊芾щy,又要耗費(fèi)大量資金。
如果采樣目的只是為了確定某特定水源中有沒有污染物,那么只需從自來水管中采集水樣。當(dāng)采樣的目的是要確定某種有機(jī)污染物或一些污染物的水平及垂直分布,并做出相應(yīng)的評(píng)價(jià),那么需要組織相當(dāng)?shù)娜肆ξ锪M(jìn)行研究。
對(duì)于區(qū)域性的或大面積的監(jiān)測(cè),可利用已有的井、果或者就是河流的支流,但是,它們要符合監(jiān)測(cè)要求,如果時(shí)間很緊迫,則只有選擇有代表性的一些采樣點(diǎn)。但是,如果污染源很小,如填埋廢渣、咸水湖,或者是污染物濃度很低,比如含有機(jī)物,那就極有必要設(shè)立專門的監(jiān)測(cè)井。這些增設(shè)的井的數(shù)目和位置取決于監(jiān)測(cè)的目的,含水層的特點(diǎn),以及污染物在含水層內(nèi)的遷移情況。
如果潛在的污染源在地下水位以上,則需要在包氣帶采樣,以得到對(duì)地下水威脅的真實(shí)情況。除了氯化物、硝酸鹽和硫酸鹽,大多數(shù)污染物都能吸附在包氣帶的物質(zhì)上,并在適當(dāng)?shù)臈l件下遷移。因此很有可能采集到已存在污染源很多年的地下水樣,而且觀察不到新的污染,這就會(huì)給人以安全的錯(cuò)覺,而實(shí)際上污染物正一直以極慢的速度通過包氣帶向地下水遷移。另外還應(yīng)了解水文方面的地質(zhì)數(shù)據(jù)和地質(zhì)狀況及地下水的本底情況。
另外采集水樣還應(yīng)考慮到:靠近井壁的水的組成幾乎不能代表該采樣區(qū)的全部地下水水質(zhì),因?yàn)榭拷牡胤娇赡苡秀@井污染,以及某些重要的環(huán)境條件,如氧化還原電位,在近井處與地下水承載物質(zhì)的周圍有很大的不同。所以,采樣前需抽取適量本。
3.6 降水的采樣
準(zhǔn)確地采集降水樣品是十分困難的,在降水前,必須蓋好采樣器,只在降水真實(shí)出現(xiàn)之后才打開。每次降水取全過程水樣(降水開始到結(jié)束)。采集樣品時(shí),應(yīng)避開污染源,四周應(yīng)無遮擋雨、雪的高大樹木或建筑物以便取得準(zhǔn)確的結(jié)果。
4 采樣設(shè)備
4.1 供測(cè)定物理或化學(xué)性質(zhì)的采樣設(shè)備
4.1.1 瞬間非自動(dòng)采樣設(shè)備
4.1.1.1 概述
瞬間樣品一般采集表層樣品時(shí),用吊桶或廣口瓶沉入水中,待注滿水后,再提出水面。
對(duì)于分層水選定深度的定點(diǎn)采樣建議按4.1.1.3條中敘述的方法.如果只需要了解水體其一垂直斷面的平均水質(zhì),可按4.1.1.2條中敘述的綜合深度法采樣。
4.1.1.2 綜合深度采樣設(shè)備
綜合深度法采樣需要一套用以?shī)A住瓶子并使之沉入水中的機(jī)械裝置。配有重物的采樣瓶以均勻的速度沉人水中,同時(shí)通過注入孔使整個(gè)垂直斷面的各層水樣進(jìn)入采樣瓶。
為了在所有深度均能采得等分的水樣,采樣瓶沉降或提升的速度應(yīng)隨深度的不同作出相應(yīng)的變化,或者采樣瓶具備可調(diào)節(jié)的注孔,用以保持在水壓變化的情況下,注水流量恒定。
無上述采樣設(shè)備時(shí),可采用排空式采樣器,分別采集每層深度的樣品,然后混合。
排空式采樣器是一種手動(dòng)、簡(jiǎn)便易行的采樣器。此采樣器是兩端開口,側(cè)面帶刻度、溫度計(jì)的玻璃或塑料的圓筒式,下側(cè)端接有一膠管,底部加重物的一種裝置。頂端與底端各有同向向上開啟的兩個(gè)半圓蓋子,當(dāng)采樣器沉入水中時(shí),兩端各自的兩個(gè)半圓蓋子隨之向上開啟,水不停留在采樣器中,到達(dá)預(yù)定深度上提,兩端半圓蓋子隨之蓋住,即取到所需深度的樣品。(上述排空式采樣器只是其中一種,其他只要能達(dá)到同等效果的采樣器,均可使用。)
4.1.1.3 選定深度定點(diǎn)采樣設(shè)備
將配有重物的采樣瓶口塞住,沉入水中,當(dāng)采樣瓶沉到選定深度時(shí),打開瓶塞,瓶?jī)?nèi)充滿水樣后又塞上。對(duì)于特殊要求的樣品(例如溶解氧)此法不適用。
對(duì)于特殊要求的樣品,可采用顛倒式采水器,排空式采水器等。
采集分層水的樣品,也可采用4.1.1.2條中所述排空式采水器,取得垂直斷面的樣品。
4.1.1.4 采集沉積物的抓斗式采泥器
用自身重量或杠桿作用設(shè)計(jì)的深入泥層的抓斗式來泥器,其設(shè)計(jì)的特點(diǎn)不一,包括彈簧制動(dòng)、重力或齒板鎖合方法,這些要隨深入泥層的狀況而不同,以及隨所取樣品的規(guī)模和面積而異。因此,所取樣品的性質(zhì)受下列因素的影響:
a.貫穿泥層的深度;
b.齒板鎖合的角度;
c.鎖合效率(避免物體障礙的能力);
d.引起擾動(dòng)和造成樣品的流失或者在泥水界面上沙掉樣品組分或生物體;
e.在急流中樣品的穩(wěn)定性。
在選定采泥器時(shí),對(duì)生境、水流情況、采樣面積以及可使用的船只設(shè)備均應(yīng)考慮。
4.1.1.5 抓斗式挖斗
抓斗式挖斗與地面挖斗設(shè)備很相似。它們是通過一個(gè)吊桿操作將其沉降到選定的采樣點(diǎn)上,采集較大量的混合樣品,所采集到的樣品比使用采泥器更能吃確地代表所選定的采樣地點(diǎn)的情況。
4.1.1.6 巖芯采樣器
巖芯采樣器可采集沉積物垂直剖面樣品。采集到的巖芯樣品不具有機(jī)械強(qiáng)度,從采樣器上取下樣品時(shí)應(yīng)小心保持泥樣縱向的完整性,以便得到各層樣品。
4.1.2 自動(dòng)采樣設(shè)備
4.1.2.1 非比例自動(dòng)采樣器
a.非比例等時(shí)不連續(xù)自動(dòng)采樣器
按設(shè)定采樣時(shí)間間隔與儲(chǔ)樣順序,自動(dòng)將定量的水樣從采樣點(diǎn)分別采集到采樣器的各儲(chǔ)樣容器中。
b.非比例等時(shí)連續(xù)自動(dòng)采樣器
按設(shè)定采樣時(shí)間間隔與儲(chǔ)樣順序,自動(dòng)將定量的水樣從采樣點(diǎn)分別連續(xù)采集到采樣器的各儲(chǔ)樣容器中。
c.非比例連續(xù)自動(dòng)采樣器
自動(dòng)將定量的水樣從采樣點(diǎn)連續(xù)采集到采樣器的儲(chǔ)樣容器中。
d.非比例等時(shí)混合自動(dòng)采樣器
按設(shè)定采樣時(shí)間間隔,自動(dòng)將定量的水樣從采樣點(diǎn)采集到采樣器的混合儲(chǔ)樣容器中。
e.非比例等時(shí)順序混合自動(dòng)采樣器
按設(shè)定采樣時(shí)間間隔與儲(chǔ)樣順序,并按設(shè)定的樣品個(gè)數(shù),自動(dòng)將定量的水樣從采樣點(diǎn)分別采集到采樣器的各混合儲(chǔ)樣容器中。
此種采樣器應(yīng)具有在單個(gè)儲(chǔ)樣容器中收集2~10次混合樣的功能。
4.1.2.2 比例自動(dòng)采樣器
a.比例等時(shí)混合自動(dòng)采樣器
按設(shè)定采樣時(shí)間間隔,自動(dòng)將污水流量成比例的定量水樣從采樣點(diǎn)采集到采樣器中的混合樣品容器中。
b.比例不等時(shí)混合自動(dòng)采樣器
每排放一設(shè)定體積污水,自動(dòng)將定量水樣從采樣點(diǎn)采集到采樣器中的混合樣品容器中。
c.比例等時(shí)連續(xù)自動(dòng)采樣器
按設(shè)定采樣時(shí)間間隔,與污水排放流量成一定比例,連續(xù)將水樣從采樣點(diǎn)分別采集到采樣器中的各儲(chǔ)樣容器中。
d.比例等時(shí)不連續(xù)自動(dòng)采樣器
按設(shè)定采樣時(shí)間間隔與儲(chǔ)樣順序,自動(dòng)將與污水流量成比例的定量水樣從采樣點(diǎn)分別采集到采樣器中的各儲(chǔ)樣容器中。
e.比例等時(shí)順序混合自動(dòng)采樣器
按設(shè)定采樣時(shí)間間隔與儲(chǔ)樣順序,并按設(shè)定的樣品個(gè)數(shù),自動(dòng)將與污水流量成比例的定量水樣從采樣點(diǎn)分別采集到采樣器中的各混合樣品容器中。
4.2 采集生物特性樣品的設(shè)備
4.2.1 概述
有些生物測(cè)定如同理化分析的采樣情況一樣,可在現(xiàn)場(chǎng)完成。但是絕大多數(shù)樣品須送回實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)。一些采樣設(shè)備可以人工進(jìn)行(通過潛水員)或自動(dòng)化的遙測(cè)觀察。以及采集某些生物種類或生物群體。
本節(jié)中敘述的采樣范圍主要涉及常規(guī)使用的簡(jiǎn)單設(shè)備。
采集生物樣品的容器,的是廣口瓶。廣日瓶的瓶口直徑是接近廣口瓶體直徑,瓶的材質(zhì)為塑料或玻璃的。
4.2.2 浮游生物
4.2.2.1 浮游植物
采樣技術(shù)和設(shè)備類似于檢測(cè)水中化學(xué)品采集的瞬間和定點(diǎn)樣品中敘述的那些內(nèi)容。在大多數(shù)湖泊調(diào)查中,使用容積為1~3L的瓶子或塑料桶,用4.1.1.3條中的采樣裝置采集。定量檢測(cè)浮游植物,不宜使用網(wǎng)具采集。
4.2.2.2 浮游動(dòng)物
采集浮游動(dòng)物需要大量樣品(多達(dá)10L)。采集浮游動(dòng)物樣品時(shí),使用纜繩操縱水樣(見4.1.1.3)外,還可以用計(jì)量浮游生物的尼龍網(wǎng),所使用網(wǎng)格的規(guī)格取決于檢驗(yàn)的浮游動(dòng)物種類。
4.2.3 底棲生物
4.2.3.1 水生附著生物
對(duì)于定量地采集水生附著生物,用標(biāo)準(zhǔn)顯微鏡載玻片(直徑為25mm×75mm)zui適宜。為適宜兩種不同的水棲處境,載玻片要求兩種形式的底座支架。
在小而淺的河流中,或者湖泊沿岸地區(qū),水質(zhì)比較清澈,載玻片裝在架子上或安置在固定于底部的柜架上。在大的河流或湖泊中部水質(zhì)比較混濁,載玻片可固定在聚丙烯塑料制成的柜架上,該架子的上端處連接聚苯乙烯泡沫塊,使其能漂浮于水中。
載玻片在水中暴露一定的時(shí)間。(視水質(zhì)情況自定時(shí)間,一般在水中暴露二周左右。)
注:載玻片在水中暴露的時(shí)間不是固定的,應(yīng)視附著情況而定。如水質(zhì)比較混濁,暴露時(shí)間相同,附著的生物過多,影響鏡檢。
4.2.3.2 大型水生植物
對(duì)于定性采樣,采樣設(shè)備根據(jù)具體情況,隨水的深度而變,在淺水中,可用園林耙具,對(duì)較深的水,可使用采泥器,目前在潛水探查中已開始使用配套的水下呼吸器(簡(jiǎn)稱SCUBA)。
定量采樣,除確定采樣地區(qū)已定,或大型水生植物已測(cè)定過,或者在其他方面已評(píng)價(jià)過,可采用類似上述的技術(shù)。
4.2.3.3 大型無脊椎動(dòng)物
當(dāng)前使用的采樣設(shè)備,還不能提供所有生境類型的定量數(shù)據(jù)。通常局限于某一的水域內(nèi)采樣。在某些情況下,要求化驗(yàn)人員主要依靠定性采樣,分析這些樣品需要大量的重復(fù)樣品和時(shí)間。
在進(jìn)行底棲生物的對(duì)照調(diào)查中,必須認(rèn)真地記錄不同采樣點(diǎn)之間自然生境差別的影響。然而,由于采樣技術(shù)和適用的設(shè)備都很不相同,因此對(duì)調(diào)查的生境類型相對(duì)地不做限制。使用何種形式采樣器取決于很多參數(shù)——水的深度、流量、底質(zhì)的理化性質(zhì)等等。
采集大型無脊椎動(dòng)物使用的設(shè)備為:
a.抓斗和采泥器;
b.手柄網(wǎng);
c.圓筒和箱式采樣器;
d.鉆探設(shè)備(供沉積物采樣);
e.氣動(dòng)抽水器;
f.人工基質(zhì);
g.徑流網(wǎng)(drift nets)。
4.2.4 魚
捕集魚類采用活動(dòng)的或不活動(dòng)的兩種方法。活動(dòng)的采樣方法包括使用拉網(wǎng)、拖網(wǎng)、電子捕魚法、化學(xué)藥品以及魚鉤和鉤繩。不活動(dòng)的采樣方法包括陷捕法(如刺網(wǎng)、細(xì)網(wǎng))和誘捕法(如攔網(wǎng)、陷井岡等)。魚類的遷移性和魚類的“迅速補(bǔ)充”(即魚群的高速增長(zhǎng))使用的采樣設(shè)備對(duì)魚類的定性和定量檢驗(yàn)產(chǎn)生了一定局限性。
4.3 采集微生物的設(shè)備
滅菌玻璃瓶或塑料瓶適用采集大多數(shù)樣品。在湖泊、水庫(kù)的水面以下較深的地點(diǎn)采樣時(shí),可使用深水采樣裝置(4.1.1.3條中)。
所有使用的儀器包括泵及其配套設(shè)備,必須*不受污染,并且設(shè)備本身也不可引人新的微生物。采樣設(shè)備與容器不能用水樣沖洗。
4.4 采集放射性特性樣品的設(shè)備
對(duì)采集水和廢水化學(xué)組分的采樣技術(shù)和設(shè)備一般適用于放射性測(cè)定。
一般物理、化學(xué)分析用的硬質(zhì)玻璃和聚乙烯塑料瓶適用于放射性核素分析。但要針對(duì)檢驗(yàn)核素存在的形態(tài)選取合適的取樣容器(例如測(cè)量總α、總β放射性可用聚乙烯瓶,測(cè)定氚,只能使用玻璃容器)。取樣之前,應(yīng)將樣品瓶洗凈涼干。
采集水樣時(shí),則盡量防止放射性核素吸附在容器表面而損失(例如用待測(cè)核素的穩(wěn)定同位素浸泡一天以上)。
5 樣品容器和輔助設(shè)備
下列提供的資料有助于一般采樣過程中采樣容器的選擇。
5.1 材料
為評(píng)價(jià)水質(zhì),需對(duì)水中化學(xué)組分(待測(cè)物)進(jìn)行分析,其濃度范圍從痕量以下、微量至大量。另外,組分之間的相互作用、光分解等,應(yīng)縮短存放時(shí)間及對(duì)光、熱暴露的限制等。還應(yīng)考慮生物活性。zui常遇到的是清洗容器不當(dāng),及容器自身材料對(duì)樣品的污染和容器壁上的吸附作用。
在選擇采集和存放樣品的容器時(shí),還包括一些其他因素,比如對(duì)溫度急劇變化、抗破裂性、密封性能、重復(fù)打開的情形、體積、形狀、質(zhì)量供應(yīng)狀況、價(jià)格、清洗和重復(fù)使用的可行性等。
大多數(shù)臺(tái)無機(jī)物的樣品,多采用由聚乙烯、氟塑料和碳酸脂制成的容器。常用的高密度聚乙烯,適合于水中二氧化硅鈉、總堿度、氯化物、比電導(dǎo)率、pH和硬度的分析。對(duì)光敏物質(zhì)可使用棕色玻璃瓶。不銹鋼可用于高溫或高壓的樣品,或用于微量有機(jī)物的樣品。
一般玻璃瓶用于有機(jī)物和生物品種。塑料容器適用于放射性核素和含屬于玻璃主要成分的元素水樣。采樣設(shè)備經(jīng)常用氯丁橡膠墊圈和油質(zhì)潤(rùn)滑的閥門,這些材料均不適合于采集有機(jī)物和微生物樣品。
因此,除了上述要求的物理特性外,選擇采集和存放樣品的容器,尤其是分析微量組分,應(yīng)該遵循下述準(zhǔn)則:
a.制造容器的材料應(yīng)對(duì)水樣的污染降至zui小,例如玻璃(尤其是軟玻璃)溶出無機(jī)組分和從塑料及合成橡膠溶出有機(jī)化合物及金屬(增塑的乙烯瓶蓋襯墊、氯丁橡膠蓋);
b.清洗和處理容器壁的性能,以便減少微量組分,例如重金屬或放射性核素對(duì)容器表面的污染;
c.制造容器的材料在化學(xué)和生物方面具有用性,使樣品組分與容器之間的反應(yīng)減到zui低程度;
d.因待測(cè)物吸附在樣品容器上也會(huì)引起誤差。尤其是測(cè)痕量金屬,其他待測(cè)物(如洗滌劑、農(nóng)藥、磷酸鹽)也可引起誤差。
5.2 自動(dòng)采樣線及儲(chǔ)樣容器
采樣線,指以自動(dòng)采樣方式從采樣點(diǎn)將樣品抽吸到儲(chǔ)樣容器所經(jīng)過的管線。樣品在采樣線內(nèi)停留的時(shí)間,應(yīng)視樣品在容器內(nèi)存放的時(shí)間。其采樣線的材質(zhì)及儲(chǔ)樣容器的材料可按5.1條材料所述準(zhǔn)則進(jìn)行選擇。
5.3 樣品容器的種類
5.3.1 概述
測(cè)定天然水的理化參數(shù),使用聚乙烯和硼硅玻璃進(jìn)行常規(guī)采樣。此外,使用化學(xué)惰性材料,對(duì)于常規(guī)使用太昂貴。常用的有多種類型的細(xì)口、廣口和帶有螺旋帽的瓶子,也可配軟木塞(外裹化學(xué)惰性金屬箔片)、膠塞(對(duì)有機(jī)物和微生物的研究不理想)和磨口玻璃塞(堿性溶液易粘住塞子)。這些瓶子易于得到,價(jià)廉。如果樣品裝在箱子中送往實(shí)驗(yàn)室分析,則箱蓋必須設(shè)計(jì)成可以防止瓶塞松動(dòng),防止樣品溢漏或污染。
5.3.2 特殊樣品的容器
除了上面提到需要考慮的事項(xiàng)外,一些光敏物質(zhì),包括藻類,為防止光的照射,多采用不透明材料或有色玻璃容器,而且在整個(gè)存放期間,它們應(yīng)放置在避光的地方。在采集和分析的樣品中含溶解的氣體,通過曝氣會(huì)改變樣品的組分。細(xì)口生化需氧量(BOD)瓶有椎形磨口玻璃塞,能使空氣的吸收減小到zui低程度。在運(yùn)送過程中要求特別的密封措施。
5.3.3 微量有機(jī)污染物樣品容器
一般情況下,使用的樣品瓶為玻璃瓶。所有塑料容器干擾高靈敏度的分析,對(duì)這類分析應(yīng)采用玻璃或聚四氟乙烯瓶。
5.3.4 檢驗(yàn)微生物樣品的容器
用于微生物樣品容器的基本要求是能夠經(jīng)受高溫滅菌。如果是冷凍滅菌,瓶子和襯墊的材料也應(yīng)該符合本準(zhǔn)則。在滅菌和樣品存放期間,該材料不應(yīng)該產(chǎn)生和釋放出抑制微生物生存能力或促進(jìn)繁殖的化學(xué)品。樣品在運(yùn)口實(shí)驗(yàn)室到打開前,應(yīng)保持密封,并包裝好,以防污染。
5.4 樣品的運(yùn)送
空樣品容器運(yùn)送到采樣地點(diǎn),裝好樣品后運(yùn)口實(shí)驗(yàn)室分析,都要非常小心。包裝箱可用多種材料——譬如泡沫塑料、波紋紙板等,以使運(yùn)送過程中樣品的損耗減少到zui低限度。包裝箱的蓋子,一般都襯有隔離材料,用以對(duì)瓶塞施加輕微的壓力。氣溫較高時(shí),防止生物樣品發(fā)生變化,應(yīng)對(duì)樣品冷藏防腐或用冰塊保存。
5.5 質(zhì)量控制
為防止樣品被污染,每個(gè)實(shí)驗(yàn)室之間應(yīng)該像一般質(zhì)量保證計(jì)劃那樣,實(shí)施一種行之有效的容器質(zhì)量控制程序。隨機(jī)選擇清洗干凈的瓶子,注入高純水進(jìn)行分析,以保證樣品瓶不殘留雜質(zhì)。至于采樣和存放程序中的質(zhì)量保證也應(yīng)該同采樣后加入同分析樣品相同試劑的步驟進(jìn)行分析。
6 標(biāo)志和記錄
6.1 概述
樣品注入樣品瓶后,按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《水質(zhì)采樣 樣品的保存和管理技術(shù)規(guī)定》中規(guī)定執(zhí)行。 現(xiàn)場(chǎng)記錄在水質(zhì)調(diào)查方案中非常有用,但是它們很容易被誤放或丟失;不要依賴它們來代替詳細(xì)的資料。而詳細(xì)資料應(yīng)從采樣點(diǎn)直到結(jié)束分析制表的過程中伴隨著樣品。
所需要的zui低限度的資料取決于數(shù)據(jù)的zui終用途。
6.2 地面水
至少應(yīng)該提供下列資料:
a.測(cè)定項(xiàng)目;
b.水體名稱;
c.地點(diǎn)的位置;
d.采樣點(diǎn);
e.采樣方法;
f.水位或水流量;
g.氣象條件;
h.氣溫、水溫;
i.預(yù)處理的方法;
j.樣品的表觀(懸浮物質(zhì)、沉降物質(zhì)、顏色等);
k.有無臭氣;
l.采樣年、月、日,采樣時(shí)間;
m.采樣人姓名。
6.3 地下水
至少應(yīng)提供下列資料:
a.測(cè)定項(xiàng)目;
b.地點(diǎn)位置;
c.采樣深度;
d.井的直徑;
e.預(yù)處理方法;
f.采樣方法;
g.含水層的結(jié)構(gòu);
h.水位;
i.水源的產(chǎn)水量;
j.水的主要用途;
k.氣象條件;
l.采樣時(shí)的外觀;
m.水溫;
n.采樣年、月、日,采樣時(shí)間;
o.采樣人姓名。
6.4 補(bǔ)充資料
是否保存或加入穩(wěn)定劑應(yīng)加以記錄。
附錄A 自動(dòng)采樣設(shè)備的所需性能(參考件)
下列各項(xiàng)作為設(shè)計(jì)、選擇自動(dòng)采樣設(shè)備或采樣部件的指導(dǎo)。使用者在制定一種特定的采樣技術(shù)要求時(shí),應(yīng)著重考慮那些性能。
A1 嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)和zui少數(shù)目的功能組件(特別是電子部分)。
A2 暴露或浸入水中零件應(yīng)降到zui小的數(shù)目。
A3 抗腐蝕性。
A4 在設(shè)計(jì)中相對(duì)地簡(jiǎn)單,而且易于維護(hù)和操作。
A5 自動(dòng)采樣供應(yīng)線上的容器的清洗是否能達(dá)到要求(指容器材料)。容器在自動(dòng)采樣供應(yīng)線上的接受能力。
A6 被固體物堵塞的可能性。
A7 輸出體積的準(zhǔn)確性。
A8 與手動(dòng)取得的樣品相比,分析數(shù)據(jù)可提供良好的相關(guān)性。
A9 樣品容器易于拆卸,清洗和重新裝配。
A10 攜帶式采樣器,應(yīng)全部封閉的、輕量的、易于獲得的和能抵抗惡劣的氣候,而且能夠在廣范圍環(huán)境條件下操作。
A11 能夠進(jìn)行流量比例樣品或時(shí)間混合樣品的采樣。
A12 可以調(diào)節(jié)吸入液體的流速,需要時(shí),還應(yīng)防止物相分離。
A13 吸入管的zui小內(nèi)徑應(yīng)為12mm,并裝有流線型過濾網(wǎng),可防止堵塞和固體物蓄積。
A14 分配重復(fù)的等分試樣到各瓶子中的能力。
A15 對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)采樣——交流、直流電源運(yùn)轉(zhuǎn)的性能,直流功率要能維持120h的運(yùn)轉(zhuǎn),以便提供1h的樣品量。如要求具有防爆性,必須使用氣動(dòng)送樣和控制元件。
A16 對(duì)于溫度和時(shí)間敏感的樣品,提供在環(huán)境氣溫高達(dá)40℃的情況下,可使樣品在24h期間保持在4~6℃存放的條件。
A17 當(dāng)分別采集樣品時(shí),間歇樣品的zui小體積為0.5L。
(空格分隔,最多3個(gè),單個(gè)標(biāo)簽最多10個(gè)字符)
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