- 環境監測實驗
- 湯紅妍
- 1916字
- 2020-09-03 15:43:19
第四節 水樣的采集與保存
一、水樣的采集
1.采樣前的準備
地表水、地下水、廢水和污水采樣前,要根據監測項目的性質和采樣方法的要求,選擇適宜材質的盛水容器和采樣器,并清洗干凈。對采樣器材質的要求是:化學性能穩定,大小和形狀適宜,不吸附預測組分,容易清洗并可反復使用。
2.采樣方法和采樣器
采集表層水時,可用桶、瓶等容器直接采取,一般將其沉至水面下0.3~0.5m處采集。采集深層水樣時,可用簡易采水器、深層采水器、采水泵、自動采水器等。
3.盛水器
盛水器(水樣瓶)一般由聚四氟乙烯、聚乙烯、石英玻璃和硼硅玻璃等材料制成。通常,塑料容器常用作測定金屬和無機物水樣的容器;玻璃容器常用作測定有機物和生物類水樣的容器。每個監測指標對水樣容器的要求不盡相同。對于有些監測項目,如油類項目,盛水器往往作為采水器。
4.水樣類型
對于天然水體,為了采集具有代表性的水樣,就要根據分析目的和現場實際情況來選擇采集樣品的類型和采樣方法;對于工業廢水和生活污水,應該根據生產工藝、排污規律和監測目的,針對其流量和濃度都隨時間而變化的非穩態流體特性,科學、合理地設計水樣的采集和采樣方法。
(1)瞬時水樣
瞬時水樣是指在某一時間和地點從水體中隨機采集的分散水樣。當水體水質穩定,或其組分在相當長的時間或相當大的空間范圍內變化不大時,瞬時水樣具有很好的代表性;當水體組分和含量隨時間和空間變化時,就應隔時、多點采集瞬時水樣,分別進行分析,摸清水質的變化規律。
(2)混合水樣
混合水樣分為等時混合水樣和等比例混合水樣。前者是指在同一采樣點按等時間間隔所采集的等體積瞬時水樣混合的水樣,這種水樣在觀察某一時段平均濃度時非常有用,但不適用于被測組分在貯存過程中發生明顯變化的水樣。后者是指在某一時段內,在同一采樣點采集的水樣量隨時間和流量成比例變化的混合水樣,即在不同時間依照流量大小按比例采集的混合水樣,這種水樣適用于流量和污染物濃度不穩定的水樣。
(3)綜合水樣
把不同采樣點同時采集的各個瞬時水樣混合后所得到的樣品稱為綜合水樣。這種水樣在某些情況下更具有實際意義。例如,當為幾條廢水河、渠建立綜合處理廠時,以綜合水樣取得的水質參數作為設計的依據更為合理。
二、水樣的保存
從采集到分析這段時間內,由于環境條件的改變、微生物新陳代謝活動和化學作用的影響,會引起水樣某些物理參數和化學組分的變化。為將這些變化降低到最低程度,需要盡可能地縮短運輸時間、盡快分析測定和采取必要的保護措施;有些項目必須在現場測定。
不能及時運輸或盡快分析的水樣,則應根據不同監測項目的要求,采取適宜的保存方法。水樣的運輸時間,通常以24h作為最大允許時間。最長貯放時間一般為:清潔水樣72h;輕污染水樣48h;嚴重污染水樣12h。
保存水樣的方法有以下幾種。
1.冷藏或冷凍法
冷藏或冷凍的作用是抑制微生物活動,減緩物理揮發和化學反應速率。
2.加入化學試劑保存法
(1)加入生物抑制劑
如在測定氨氮、硝酸鹽氮、化學需氧量的水樣中加入HgCl2,可抑制生物的氧化還原作用;對測定酚的水樣,用H3PO4調節pH至4時,加入適量CuSO4,即可抑制苯酚菌的分解活動。
(2)調節pH
測定金屬離子的水樣常用HNO3酸化至pH為1~2,既可防止重金屬離子水解沉淀,又可避免金屬離子被器壁吸附;測定氰化物或揮發性酚的水樣加入NaOH調節pH至12時,使之生成穩定的酚鹽等。
(3)加入氧化劑或還原劑
如測定汞的水樣需加入HNO3(至pH<1)和K2Cr2O7(0.05%),使汞保持高價態;測定硫化物的水樣,加入抗壞血酸,可以防止被氧化;測定溶解氧的水樣則需加入少量硫酸錳和堿性碘化鉀固定(還原)溶解氧等。
應當注意,加入的保存劑不能干擾以后的測定;保存劑的純度最好是優級純;還應做相應的空白實驗,對測定結果進行校正。
水樣的保質期與多種因素有關,例如組分的穩定性、濃度、水樣的污染程度等。表2-1列出了部分監測項目水樣的保存方法和保存期。
表2-1 部分監測項目水樣的保存方法和保存期
(摘自HJ 493—2009)

續表
續表

注:1. P為聚乙烯瓶(桶),G為硬質玻璃瓶。
2. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示四種洗滌方法,具體如下:
Ⅰ:洗滌劑洗一次,自來水洗三次,蒸餾水洗一次,對于采集微生物和生物采樣容器,須經160℃干熱滅菌2h。經滅菌的微生物和生物采樣容器必須在兩周內使用,否則應重新滅菌。經121℃高壓蒸汽滅菌15min的采樣容器,如不立即使用,應于60℃將瓶內冷凝水烘干,兩周內使用。細菌檢測項目采樣時不能用水樣沖洗采樣容器,不能采混合水樣,應單獨采樣2h后送實驗室分析。
Ⅱ:洗滌劑洗一次,自來水洗兩次,(1+3)HNO3蕩洗一次,自來水洗三次,蒸餾水洗一次。
Ⅲ:洗滌劑洗一次,自來水洗兩次,(1+3)HNO3蕩洗一次,自來水洗三次,去離子水洗一次。
Ⅳ:鉻酸洗液洗一次,自來水洗三次,蒸餾水洗一次。如果采集污水樣品可省去用蒸餾水清洗的步驟。