樣品的采集、制備和保存(四)
在江河中采樣時,應根據不同橫斷面設立基本點、污染點、對照點和凈化點。基本點應選擇在河口、河流入口、水庫出入口或大城市、工業區的下游;污染點設在河流的特定河段,控制城市的污染;對照點設在河流發源地或城市、工廠的上游,應遠離工業區、城市、居民密集區和交通線,避開工業污染源、農業回流水和生活污染水的影響;凈化點在一般污染的下游,檢查自凈情況。
采樣時還應采集不同深度的水樣。當水深小于5m時,只采表層水,一般在水面下O.2~0.5m處采樣;當水深在5~15m時,須采集表層、底層水樣;當水深大于15m時,須采集表層、中層、底層三層水樣。對于江河樣品,設置采樣點還要考慮河面寬度。河面寬度大于30m,可在河中心及左右岸設三個采樣點;河面寬度小于30m,可在左右岸有代表性的位置采樣;河面寬度小于10m,只在河流中心設立一個采樣點。常用的布點方法有單點布設法、三點布設法和斷面布設法。上述布點靈活運用,以便掌握江河的污染情況。
2、湖泊、水庫的采樣點
根據匯入湖、庫的河流數量、徑流量、沿岸污染源的影響,水體的生態環境特點,湖、庫中污染物的擴散與水體的自凈能力等情況設置采樣點。如污染源流入口、用水點、中心點、水流出口處等。水的深度不同,水溫也不一致,導致不同深度的水體內所含污染物有著明顯的差別。這樣,除采集表層水樣外,還須采集不同深度的水樣。在一般情況下,同一條垂線上,水深10~50m時,設三個采樣點,即水面下O.3~O.5m一點,河底上約1m處一點,1/2水深處一點;水深5~10m時,設兩個點,即水面下O.3~0.5m處和河底上約1m處各設一點;水深小于或等于5m時,只在水面下O.3~0.5m處設一點;水深超過50m時,應增加采樣點數。
3、地下水采樣點
通常把儲存在土壤和巖石空隙中的水叫地下水,包括井水、泉水、鉆孔水、抽出水等。
采集地下水樣時,一般在供應大城市的水源及水源受到污染的地點設置采樣點。井水和泉水等也應設立采樣點,一般在液面下0.3~O.5m處采樣。若有間水層或多含水層分布,可按具體情況分層采樣。
4、工業廢水、生活污水采樣點
采集工業廢水時,應在車間或車間設備出口處、工廠總排污口、處理設施的排出口、排污渠等設置采樣點。在排水管道或渠道中流動的廢水,由于管壁的滯留作用,同一斷面的不同部位,流速和濃度都有可能互不相同,因此可在水面以下1/4或1/2水深處取樣,作為代表平均濃度的廢水水樣。在接納廢水入口后的排水管道或渠道中,采樣點應布設在離廢水(或支管)入口約20~30倍管徑的下游處以保證兩股水流的充分混合。采集生活污水時,應在污水泵站的進水口及安全溢流口、全市總排污口、污水處理廠的進出水口和市政排污管線入江(河)口處設置采樣點。陰溝水的采集點應設在從地下埋沒管道的工作口上,但不可在受逆流影響的地點采樣。
(二)采樣方法
根據前述采樣布點的原則,確定采樣點后,在采水裝置的進水管口配備濾網,防止水中浮游物堵塞水泵與傳感器。用10%鹽酸、漂白粉溶液或合成洗滌劑等任一種洗液洗滌采樣容器。采樣時用被采集的水樣洗滌容器2~3次,然后再將水樣灌進容器。但對易被容器壁吸附的被測物質,如固體、金屬、油脂等水樣采集時,應用清潔、干燥的盛水器,一次灌進;對測定亞硫酸鹽、溶解氧等水樣采集時,不能接觸空氣,可用特制的雙瓶采樣器采樣,并迅速地塞好瓶塞。水樣采得后應立即在盛水器上貼上標簽或在水樣說明書上作好詳細記錄。水樣說明書內容應包括水樣采集的地點、日期、時間,水源種類,水體外觀,水位高度,水源周圍及排出口的情況,采樣時的水溫、氣溫、氣候情況,分析目的和項目,采樣者姓名等,并盡快地測定。
1、海洋、江河、湖泊水樣的采集
對于表層水,可用試劑瓶、聚乙烯塑料桶或袋等作采水器,輕輕地放入水面下20~50cm或距水底30cm以上各處直接采集水樣。采樣后立即塞緊瓶塞,防止水樣接觸空氣或表層水所含漂浮物的進入。此法不適用于溶解氣體及還原性物質的采集。
對于深層水樣的采集,可用樣品容器采水器、單層采水器、多層采水器、倒轉式采水器和抽吸泵等設備,分別從不同深度采集水樣。
2、廢水的采集
由于生產工藝過程不同,廢水的成分變化較大,性質和排放時間各有差異。因而須根據廢水產生情況,在一晝夜或幾晝夜中采集廢水的平均水樣或平均比例水樣以及高峰濃度的水樣。如果廢水是間斷性的排放,那么應采集能代表生產、生活過程的廢水。廢水通常用下面方法采集。
(1)瞬時水樣:有些工廠的生產工藝過程連續恒定,廢水中的組分和濃度不隨時間變化,這時可以用瞬時采樣的方法。該法采集簡單方便,因此即使對一些水質略有變化的廢水或天然水,也可采取隔時的瞬時水樣,特別是有自動監測儀器的情況,以積累有統計意義的分析數據,或繪制濃度一時間關系曲線,并計算其平均濃度和高峰濃度。
(2)平均混合水樣:在一段時間內(一般為一晝夜或一個生產周期),每隔相同的時間分別采集等量的水,然后混合均勻而組成的水樣叫平均混合水樣。此方式多用于幾個性質相同的生產設備排出的廢水,或同一設備排出的流量恒定但水質有變化的廢水。
(3)平均比例混合水樣:有些工廠由于生產的周期性,不僅影響到廢水的組分和濃度,也影響廢水的排放量。這時就應采集平均比例混合水樣,即在一段時間內,每隔相同的時間分別采樣,然后按相應的流量比例混合均勻而組成的水樣;或在一段時間內,流量大時多取,流量小時少取,然后將所取水樣混合均勻。生活污水亦常采集平均比例混合水樣或平均混合水樣。
(4)連續比例混合水樣:在有自動連續采樣器的條件下,在一段時間內按流量比例連續采集而混合均勻的水樣。
3、天然水的采集
采集自來水,應先將水打開,放流3~5min除去管內存積水,再盛裝水樣。采集井水時,可用桶、瓶等采水器直接采集。采集泉水時,如若是自噴泉水,可在冒出水口處直接采樣,或者用抽水法采樣。采用一般降雨器(簡易集塵器、大型采水盤)直接收集一定時間內的降雨及雪量。
4、自動采樣技術
目前的采樣技術大多是定點瞬時手工采樣,有一定的局限性。為了提高采樣的代表性、可靠性和采樣效率,國外已大量采用自動采樣設備。現有的商品自動采樣設備主要有兩種類型。一種是用于水的流速基本恒定或者要測定的是被測物的濃度而不是總量的情況。這種設備可以在一個時間內,按選定的時間間隔每次采取相同體積的水樣。另一種適用于流速有明顯變化或者要測定的是被測物的總量的情況。這又可以由兩種方式來達到:一是調節設備的采樣頻率,使之與流速成正比,每次采取等體積的水樣;二是在相同的時間間隔內采取的水樣體積與流速成正比。
自動采樣設備對于制備混合水樣(尤其是連續比例混合水樣)、研究水質的連續動態變化以及在一些難以抵達的地區采樣等都是十分有用的。