- 環境樣品前處理技術(第二版)
- 江桂斌
- 1781字
- 2020-01-22 11:26:17
第一節 樣品采集前的考慮與準備
確定樣品采集前要考慮5方面的問題和影響因素。
①采樣之前要根據樣品測試的總體要求選定采樣區域。要求綜合考慮采樣區域的歷史演變、地理情況、工農業污染現狀等因素。對選定的采樣區域,如果選定一條河流作為采樣區域,應該對其污染歷史,周圍的化肥、農藥及其他化工產品生產有所了解,還要了解流域的工農業生產情況特別是農藥的使用或有毒化學品在工業生產中的使用、交通情況、污染物排放情況、污染歷史等。要特別重視和利用已有資料。在綜合分析的前提下,確定采樣點的分布。
②采樣之前要根據所要測的污染物來確定樣品的種類。樣品的種類主要包括氣體、液體、固體和生物樣品幾大類。氣體樣品包括大氣中的微量氣體成分,氣溶膠、大氣顆粒物、飄塵、沙塵、揮發性金屬化合物等。液體樣品主要包括海水、河水、天然水、礦泉水、地下水、自來水、污水、雨雪水、飲料、酒類、奶類、醬油、醋、汽油、洗滌劑、食用油等。固體環境樣品主要包括土壤和沉積物、礦物質,與人類活動有關的日常生活廢棄物,如食品、污泥、灰塵、廢舊材料等。生物樣品包括廣泛的陸生及水生動植物,其中和人體有關的樣品包括體液、汗液、血液、血清、尿液、膽汁、胃液等。固體生物樣品包括肌肉、骨頭、頭發、指甲、腎、肝等。
③要考慮樣品的大致濃度范圍。有毒化學污染物在各種樣品中的分布差別是很大的。采樣前,應大致了解所測樣品的濃度范圍,以做到有的放矢,采集合適的樣品體積與數量。例如,二英、多氯聯苯(PCBs)、多環芳烴(PAHs)等有機污染物和壬基酚、雙酚A等環境內分泌干擾物在一般無污染河水和海水中的含量和自然界各種水源中的含量是很低的,需要通過大量水樣(有時需要幾十升)的富集來完成一次測定,如一般河水中壬基酚的測定每次需要水樣300~500mL。再如,有機錫化合物在一般無污染海水中的含量和自然界水源中的含量在10ng·L-1以下,這樣的樣品含量,按照現有氣相色譜-火焰光度檢測器的檢測限(10pg)來計算,如果樣品衍生以后定容為1mL,取1~2μL進樣,一次測定的樣品量起碼應在500mL以上;在污染的海水中和港灣中可以高達μg·L-1級以上,一次測定只需少量樣品;而在化工廠等處有機錫的含量可能高達mg·L-1水平,這樣的樣品需要經過稀釋后再測定。
④要考慮基體的種類及其均勻程度。對于非均勻質的環境樣品的采集,如固體廢棄樣品,活水排放源附近水域等。首先要選擇合適的具有代表性的地點,有條件的要使用衛星定位系統,準確確定采樣地點的經緯度,以便下次或多次重復采樣或長期觀察。要根據測定工作的需要,確定典型代表物的樣品數量和單個樣品的體積大小,還要考慮采樣的頻度,如均勻排放的污水樣品,可以定期采樣;而對于不定期排放的污水,則應區分排放期和非排放期的差別。對于生物樣品,如血液、尿液等要根據不同的樣品分析要求確定采樣所用的容器、時間、頻度和體積。
⑤要考慮所用分析方法的特殊要求。根據測定任務的要求和實際需要選擇分析儀器和方法。但任何分析方法都不是萬能的,因此采樣前就要充分考慮所用分析方法的特點來有選擇性地采集不同的樣品種類和取樣量。如果所選環境樣品需要經過衍生后測定,特別是通過液相色譜或氣相色譜分離后進行測定的,樣品的基體沒有什么干擾,適于廣泛的樣品種類和大量的樣品體積。而利用氫化物發生等技術直接測定的,樣品基體往往會有較大影響,樣品中各種干擾離子往往對被測化合物產生抑制作用,這種技術一般選擇海水、天然水等液體樣品,取樣量可以少些,因為這種技術非常靈敏。
此外,一些外部因素,如風向、河水流向、溫度、光照、酸度、微生物作用等也應予以考慮。例如,在光的照射下,三烷基錫化合物容易降解為二烷基化合物。溫度及引起的微生物活動變化對許多化合物的穩定性有影響,如容易引起一些化合物的生物降解。樣品的pH值會極大地影響金屬離子的氧化/還原比例;低pH值時,樣品中易含有更多的自由離子。對于多數水樣,需要調節為酸性介質以避免水解反應的發生。
采樣時應根據不同樣品選擇采樣器皿。采集金屬化合物一般要用聚四氟乙烯或玻璃器皿,而由于雙酚A、壬基酚、辛基酚等化合物在絕大多數塑料器皿中都有溶出,嚴重干擾測定結果,因此,此類化合物樣品的采集必須使用玻璃器皿或不銹鋼器皿。
采樣前要做好充分準備,要提前熟悉所采區域的地理環境、天氣情況,熟悉采水器、底泥采樣的抓斗、土柱采樣裝置、大氣顆粒物采集裝置等的使用方法,以便節省采樣時間。