环境样品测定中采集最多的就是水样。环境水样可分为自然水(雨雪水、河流水、湖泊水、海水等)、工业废水及生活污水。自然界中的水含有复杂的多种成分,包括有机胶体、细菌和藻类,无机固体包括金属氧化物、氢氧化物、碳酸盐和黏土等,而其中微量元素或有机污染物的含量往往是很低的。采集的各种水样必须具有代表性。
1.采集位点
工业污水中有毒化合物较多,而生活污水中有机质、营养盐等成分居多。采样时应尽可能考虑全部的影响因素,包括人为的和客观环境的影响因素以及这些因素可能的变化情况。主要包括以下及几个因素:①测定内容,即测定化合物的类别。采集前对于样品的用途应该有清楚的了解,假若是测定一条河中某种污染物长期的变化规律,一定要选取在固定间隔期间内可以重复选取的地点。②样品的大致浓度范围。③基体的种类及其均匀程度④所用分析方法的特殊要求。影响水样性质的物理过程有:逸气、光化降解、沉淀、悬浮物损坏、沉积物和悬浮物的挠动等。由化学过程影响采集水样的性质主要有:化学降解、分析物再分布、解吸与吸附、沾污。采样时避免采样设备船甲板或排污水的沾污。
自然界中微量元素和有机污染物的含量与水样的深度、盐度及排放源有关,只有个别有机金属化合物如甲基锗等与采集深度及盐度无关。采集前对于样品的用途应该有清楚的了解,假若是测定一条河中某种元素或污染物长期的变化规律,一定要选取在固定间隔期间内可以重复采样的地点。
采集的各种水样必须具有代表性,能反映水质特征河口和港湾监测断面布设前,应查河流流量、污染物的种类、点或非点污染源、直接排污口污染物的排放类型及其他影响水质均匀程度的因素。监测断面的布设应有代表性,能较真实地全面反映水质及污染物的空间分布和变化规律对于使用管道或水渠排放的水样的采集,首先必须考虑通过实验确定污染物分布的均匀性,应该避免从边缘、表面或地面等地方采样,因为通常这些部位的样品不具备代表性。供分析河流天然水化学成分的水样,一般在水文站测流断面中泓水面下0.2~0.5m采取,断面开阔时应当增加采样点。岸边采样点须设在水流通畅处。入海河口区的采样断面一般与径流扩散方向垂直布设。港湾采样断面(站位)视地形、潮汐、航道和监测对象等情况布设。在潮流复杂区域,采样断面可与岸线垂直设置。海岸开阔海区的采样站位呈纵横断面网格状布设。必要时还可根据不同的物理水文特征和采样要求在不同深度分层取样,一般可分为表层、10m层和底层。
2.采样要求
水样采集一般应使用专用采样器,以保证从规定的水深采集代表性水样。
①表面水样的采集,必须考虑将聚乙烯瓶插入水面以下,避开水表面膜并戴上聚乙烯手套,表面水样可以用聚乙烯水桶采集。测定海水中金属元素或污染物时,必须更加小心注意采样器具的清洁问题。用船来采集水样,必须考虑来自船体自身的沾污、采样器材本身的沾污,不管是大船还是小舟。
②对于深水采样,目前采用的器皿大多由聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、有机玻璃(甲基丙烯酸甲酯)等加工而成避免使用胶皮绳、铁丝绳等含有胶皮或金属的材料,避免铁锈或油脂等的沾污。
③对于天然水样,大多采用定时采集的方法。为了反映水质的全貌,必须在不同的地点和时间间隔重复取样。采集的频度须足够大以反映水样随季节的变化,通常采用两周一次或一月一次。在确知一些排放源排放时间时,采样也可随此变化。另外,在有多种排放源存在的情况下,采自不同的横断面或不同深度的样品都会有很大差别。自动采集装置主要用于高采样密度和长期连续不断采样的需求。连续测定的常规参数主要包括pH、电导率、盐度、硬度、浊度、黏度等。
④采集雨水和雪样时,如果是沉积物,可用大体积取样器同时收集湿的和干的沉积物,如果采集湿样,只能在下雨或下雪时采集。对于高山和极地雪的采集,必须用洁净的聚乙烯容器,操作者戴洁净手套,在逆风处采样。采样时先用塑料铲刮出一个深度约30cm的斜坡,用大约1000mL的聚乙烯瓶横向采集离地面15~30cm的雪样,采集后立即封盖并冷藏处理直到样品分析。
3.采样频率
采样时间和频率的确定原则是:以最小工作量满足反映环境信息所需的资料、能够真实地反映出环境要素的变化特征,尽量考虑采样时间的连续性、技术上的可行性和可能性。对于天然水样,大多采用定时采集的方法。为了反映水质的全貌,必须在不同的地点和时间间隔重复取样。采集的频率必须足够大以反映水样随季节的变化。通常采用两周一次或一月二次。在确知一些排放源排放时间时,采样也可随此变化。另外,在有多种排放源存在的情况下,采自不同的横断面或不同深度的样品都会有很大差别。自动采集装置主要用于高采样密度和长期连续不断采样之需求。连续测定参数主要包括pH和电导率等。
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