水樣的采集與保存的技術(shù)方法探析

徐少華

廣西百納工程咨詢有限公司，廣西 百色 533000

1 水樣的采集方法及技術(shù)

1.1 概述

為了取得具有代表性的水樣，在水樣采集以前，應(yīng)根據(jù)被檢測(cè)對(duì)象的特征擬定水樣采集計(jì)劃，確定采樣地點(diǎn)、采樣時(shí)間、水樣數(shù)量和采樣方法，并根據(jù)檢測(cè)項(xiàng)目決定水樣保存方法。力求做到所采集的水樣，其組成成分的比例或濃度與被檢測(cè)對(duì)象的所有成分一樣，并在測(cè)試工作開展以前，各成分不發(fā)生顯著的改變。

采樣時(shí)要根據(jù)采樣計(jì)劃小心采集水樣，使水樣在進(jìn)行分析以前不變質(zhì)或受到污染。水樣灌瓶前要用所需要采集的水把采樣瓶沖洗2、3遍，或根據(jù)檢測(cè)項(xiàng)目的具體要求清洗采樣瓶。

對(duì)采集到的每一個(gè)水樣要做好記錄，記錄樣品編號(hào)、采樣日期、地點(diǎn)、時(shí)間和采樣人員姓名，并在每一個(gè)水樣瓶上貼好標(biāo)簽，標(biāo)明樣品編號(hào)。在進(jìn)行江河、湖泊、水庫等天然水體檢測(cè)時(shí)，應(yīng)同時(shí)記錄與之有關(guān)的其他資料，如氣候條件、水位、流量等，并用地圖標(biāo)明采樣點(diǎn)位置。進(jìn)行工業(yè)污染源檢測(cè)時(shí)，應(yīng)同時(shí)記述有關(guān)的工業(yè)生產(chǎn)情況，污水排放規(guī)律等，并用工藝流程方框圖標(biāo)明采樣點(diǎn)位置。

在采集配水管網(wǎng)中的水樣前，要充分地沖洗管線，以保證水樣能代表供水情況。從井中采集水樣時(shí)，要充分抽汲后再進(jìn)行取樣，以保證水樣能代表地下水水源。從江河湖海中采樣時(shí)，分析數(shù)據(jù)可能隨采樣深度、流量與岸邊線的距離等變化，因此要采集從表面到底部不同位置的水樣構(gòu)成的混合水樣。

如采的水樣供細(xì)菌檢驗(yàn)時(shí)，采樣瓶等必須事先滅菌，采集自來水樣時(shí)，應(yīng)先用酒精燈將水龍頭灼燒消毒，然后把水龍頭完全打開，放水?dāng)?shù)分鐘后再取水樣。采集含有余氯的水樣作細(xì)菌檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)在水樣瓶未消毒前加入硫代硫酸鈉，以消除水樣瓶中的余氯。加藥量按1L水樣加4mL的15g/L硫代硫酸鈉計(jì)。

由于被檢測(cè)對(duì)象的具體條件各不相同，變化很大，不可能制定出一個(gè)固定的采樣步驟和方法，檢測(cè)人員必須根據(jù)具體情況和考察目的而定。

1.2 水樣采集的具體措施

1）采樣前的準(zhǔn)備

采樣前要根據(jù)分析項(xiàng)目的性質(zhì)和采樣方法的要求，選擇適宜材質(zhì)的盛水容器和采樣器，并清洗干凈。要求采樣器具的材質(zhì)具有化學(xué)性能穩(wěn)定，大小和形狀適宜，不吸附欲測(cè)組分，容易清洗并可反復(fù)使用的特點(diǎn)。一般可用無色具塞硬質(zhì)玻璃瓶、具塞聚乙烯瓶或水桶。

2）采樣方法

（1）采水樣之前，用水樣沖洗采樣瓶2、3次，采水樣時(shí)，水面距瓶塞＞2cm。

（2）采集江河湖泊或海洋表面水樣時(shí)，在距岸邊1m～2m處將采水瓶浸入水面下20cm～50cm處采樣。

（3）污染源調(diào)查水樣：河流應(yīng)考慮整個(gè)流域布點(diǎn)采樣，重點(diǎn)考慮生活污水和工業(yè)廢水的入河總排放口。如果對(duì)特定工廠或城鎮(zhèn)生活區(qū)的工業(yè)廢水或生活污水，應(yīng)重點(diǎn)采集車間排放口和入河排放口處的水樣。

3）采樣器

采集深層水時(shí)，可使用帶重錘的采樣器沉入水中采集。將采樣器沉降至所需深度（可從繩上的標(biāo)度看出），上提細(xì)繩打開瓶塞，待水樣充滿容器后提出。

測(cè)定溶解氣體（如溶解氧）的水樣，常用雙瓶采樣器采集。將采樣器沉入要求水深處后，打開上部的橡膠管夾，水樣進(jìn)入小瓶（采樣瓶）并將空氣趨人大瓶，從連接大瓶短玻璃管的橡膠管排出，直到大瓶中充滿水樣，提出水面后迅速密封。

4）采樣量

一般物理性質(zhì)、化學(xué)成分分析用的水樣有2L即可。如需對(duì)水質(zhì)進(jìn)行全分析或某些特殊測(cè)定則要采集5L～10L或更多水樣。

5）采樣點(diǎn)布設(shè)

采樣點(diǎn)布設(shè)是關(guān)系到水質(zhì)監(jiān)測(cè)分析數(shù)據(jù)是否有代表性，能否真實(shí)地反映水質(zhì)現(xiàn)狀及變化趨勢(shì)的關(guān)鍵問題。為獲得完整的水質(zhì)信息，理論上講，要求監(jiān)測(cè)的空間和時(shí)間分辨率越高越好，然而高分辨率的空間和時(shí)間監(jiān)測(cè)不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且難于實(shí)現(xiàn)。尤其是空間分辨率只能是有限的，水環(huán)境監(jiān)測(cè)分析的重要指導(dǎo)思想是以最少（或盡可能少）的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位獲取最有空間代表性的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，即優(yōu)化布點(diǎn)問題：

（1）采樣斷面布設(shè)

采樣斷面布設(shè)法分為分?jǐn)嗝娌荚O(shè)和多斷面布設(shè)法：

對(duì)于江河水系，應(yīng)在污染源的上、中、下游布設(shè)3個(gè)采樣斷面，其中上游斷面為對(duì)照、清潔斷面，中游斷面為檢測(cè)斷面(或稱污染斷面)，下游斷面為結(jié)果斷面。對(duì)湖泊、水庫，應(yīng)在人口和出口處布設(shè)2個(gè)檢測(cè)斷面。對(duì)城市或大工業(yè)區(qū)的取水口上游處可布設(shè)1個(gè)檢測(cè)斷面。斷面位置應(yīng)避開死水區(qū)、回水區(qū)、排污口處，盡量選擇順直河段、河床穩(wěn)定、水流平穩(wěn)、水面寬闊、無急流、無淺灘處。

監(jiān)測(cè)斷面力求與水文測(cè)流斷面一致，以便利用其水文參數(shù)，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)監(jiān)測(cè)與水量監(jiān)測(cè)的結(jié)合。監(jiān)測(cè)斷面的布設(shè)應(yīng)考慮社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、監(jiān)測(cè)工作的實(shí)際狀況和需要，要具有相對(duì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)性。

（2）采樣點(diǎn)布設(shè)

河流中在每個(gè)采樣斷面上，可根據(jù)分析測(cè)定目的、水面寬度和水流情況，沿河寬和河深方向布設(shè)1個(gè)或若干個(gè)采樣點(diǎn)。一般采樣點(diǎn)設(shè)在水面下0.2m～0.5m處。還可根據(jù)需要，在采樣點(diǎn)的垂線上分別采集表層水樣（水面下0.5m～1m）、深層水樣（距底質(zhì)以上0.5m～1m）和中層水樣（表層和深層采樣點(diǎn)之間的中心位置處）3個(gè)點(diǎn)。

2 水樣的保存方法

2.1 概述

不論是對(duì)生活污水、工業(yè)廢水或天然水，實(shí)際上不可能完全不變化地保存。使水樣的各組成成分完全穩(wěn)定是做不到的，合理的保存技術(shù)能延緩各組成成分的化學(xué)、生物學(xué)的變化。各種保存方法旨在延緩生物作用、延緩化合物和絡(luò)合物的水解以及抑制各組成成分的揮發(fā)。一般說來，采集水樣和分析之間的時(shí)間間隔越短，分析結(jié)果越可靠。對(duì)于某些成分（如解性氣體）和物理特性（如溫度）應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)立即測(cè)定。水樣允許存放的時(shí)間，隨水樣的性質(zhì)、所要檢測(cè)的項(xiàng)目和貯存條件而定。采樣后立即分析最為理想。水樣存放在暗處和低溫（4℃）處可大大延緩微生物繁殖所引起的變化。大多數(shù)情況下，低溫貯存可能是最好的辦法。當(dāng)使用化學(xué)保存劑時(shí)，應(yīng)在灌瓶前就將其加到水樣瓶中，使剛采集的水樣得到保存。但所有保存劑都會(huì)對(duì)某些試劑干擾，影響測(cè)試結(jié)果。

2.2 水樣的保存方法

水樣采集后，應(yīng)迅速進(jìn)行分析測(cè)定。有些水樣要求現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定或最好在現(xiàn)場(chǎng)立即測(cè)定，例如，水溫、溶解氧、CO2、色度、亞硝酸鹽氮、嗅閾值、PH、總不可濾殘?jiān)ɑ蚩倯腋∥铮⑺岫?、堿度、濁度、電導(dǎo)率、余氯等；有些項(xiàng)目可在采樣現(xiàn)場(chǎng)對(duì)水樣做簡(jiǎn)單處理后帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析測(cè)定，如溶解氧等，水樣取出后到實(shí)驗(yàn)室測(cè)定的這段時(shí)間，不可避免地要發(fā)生化學(xué)、物理或生物變化，其中的組分將產(chǎn)生損失變化。例如有的被分析測(cè)定組分形成沉淀或分解、吸附于容器表面、化合價(jià)改變、溶解或揮發(fā)等。最理想的方法是取樣后立即分析。如不能立即分析，可人為地采取一些措施，降低化學(xué)反應(yīng)速度，防止組分的分解和沉淀產(chǎn)生；減慢化合物或絡(luò)合物的水解和氧化還原作用。減少組分的揮發(fā)、溶解和物理吸附；減慢生物化學(xué)作用，這就是水樣的保存技術(shù)。水樣保存方法主要有：

1）加入保存試劑，抑制氧化還原反應(yīng)和生化作用，保存劑可事先加入空瓶中亦可在采樣后立即加入水樣中。經(jīng)常使用的保存劑有各種酸、堿及殺菌劑，加入量因需要而異。所以加入的保存劑不應(yīng)干擾其它組分的測(cè)定。一般加入保存劑的體積很小，其影響可以忽略，常用的保存試劑見表1。

表1

2）加生物抑制劑：加入生物抑制劑可以阻止生物作用。常用的試劑有氯化高汞，加入量為每升20mL ～60mL。如果水樣要測(cè)汞，就不能使用這種試劑，這時(shí)可以加入苯、甲苯或氯仿等，每升水樣加 0.5mL～1mL。

3）酸（堿）化法：為防止金屬元素沉淀或被容器吸附，可加酸至PH＜2，一般加硝酸，但對(duì)部分組分可加硫酸保存。使水樣中的金屬元素呈溶解狀態(tài)，一般可保存數(shù)周。對(duì)汞的保存時(shí)間要短一些，一般為7d。有些樣品要求加入堿，例如測(cè)定氰化物水樣應(yīng)加堿至PH=11保存，因?yàn)樗嵝詶l件下氰化物會(huì)產(chǎn)生HCN逸出。

3 結(jié)論

綜上所述，水質(zhì)分析數(shù)據(jù)的質(zhì)量，首先取決于樣品采集的質(zhì)量，所采集的樣品應(yīng)能具有代表性，而且要采取一切預(yù)防措施，保證從采樣到分析期間樣品各組分的濃度不發(fā)生改變，這樣才能提高水樣分析的精確性。

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