水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)方法

邸俊強(qiáng)，劉永良（遼寧省大連水文局，遼寧 大連 116023）

水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)方法

邸俊強(qiáng)，劉永良
（遼寧省大連水文局，遼寧 大連 116023）

文中詳細(xì)闡述了影響水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的兩個(gè)因素，水質(zhì)樣品選取的代表性和樣品分析方法選擇的規(guī)范性。確定了通過質(zhì)量控制手段從而達(dá)到確保水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性的目的。

水質(zhì)監(jiān)測(cè)；質(zhì)量控制；準(zhǔn)確性

水是人類社會(huì)的寶貴資源，淡水資源僅占地球水資源的2.7%，其中可利用的淡水資源只有江、河、淡水湖和地下水的一部分，總計(jì)不到淡水總量的1%。因此保護(hù)好可利用的淡水資源對(duì)人類的生存發(fā)展至關(guān)重要。水資源的評(píng)價(jià)主要以水量和水質(zhì)兩方面為依據(jù)。水質(zhì)的優(yōu)劣通過對(duì)水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的分析來判斷，因此水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性對(duì)于判斷水體環(huán)境質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。水體環(huán)境質(zhì)量為水環(huán)境管理、污染源控制、環(huán)境規(guī)劃等提供科學(xué)依據(jù)，對(duì)整個(gè)水環(huán)境保護(hù)、水污染控制以及維護(hù)水環(huán)境健康方面起著至關(guān)重要的作用。

1　影響水質(zhì)監(jiān)測(cè)的因素

影響水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性的因素主要分為樣品選取的代表性和樣品分析方法的規(guī)范性。針對(duì)地表水或者地下水采集水體，在不同水體位置采集水質(zhì)樣品，會(huì)得出不盡相同的結(jié)果。不同的分析結(jié)果會(huì)影響對(duì)整條河流或者水庫水質(zhì)類別評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性。針對(duì)同一個(gè)水質(zhì)樣品，采取不同的分析方法，分析環(huán)境和分析條件，水質(zhì)監(jiān)測(cè)的結(jié)果也會(huì)有很大的差別。

2　提高水質(zhì)監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性的方法

2．1監(jiān)測(cè)斷面和采樣點(diǎn)的設(shè)置

斷面的選取應(yīng)遵循以下要求：斷面在總體和宏觀上應(yīng)能反映水系或區(qū)域的水環(huán)境質(zhì)量狀況；各斷面的具體位置應(yīng)能反映所在區(qū)域環(huán)境的污染特征；盡可能以最少的斷面獲取有足夠代表性的環(huán)境信息；應(yīng)考慮實(shí)際采樣時(shí)的可行性和方便性。在對(duì)調(diào)查研究結(jié)果和有關(guān)資料進(jìn)行綜合分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)水體尺度范圍，考慮代表性、可控性及經(jīng)濟(jì)性等因素，確定斷面類型和采樣點(diǎn)數(shù)量，并不斷優(yōu)化。在地表水水質(zhì)的監(jiān)測(cè)中，通常只針對(duì)控制斷面的水質(zhì)進(jìn)行采集監(jiān)測(cè)，以代表一段河段上的水質(zhì)情況。控制斷面應(yīng)設(shè)置在最能代表該段水功能區(qū)區(qū)域的位置。控制斷面上面的水質(zhì)采集通常采用垂線法，根據(jù)水面的寬度確定斷面上的采樣垂線，再根據(jù)采樣垂線處水深確定采樣點(diǎn)的數(shù)目和位置。在采集水體的時(shí)候還應(yīng)該根據(jù)地質(zhì)條件、水源開采情況以及水化學(xué)等多種情況來確定水質(zhì)采集點(diǎn)。若有污染源的控制斷面應(yīng)根據(jù)污染源的物理位置來選擇采集點(diǎn)。

2．2采集水樣的時(shí)間和采樣頻率的選擇

為使采集的水樣能夠反映水質(zhì)在時(shí)間和空間上的變化規(guī)律，必須合理安排采樣時(shí)間和采樣頻率，通常：

1）飲用水源地全年采樣監(jiān)測(cè)12次，采樣時(shí)間根據(jù)具體情況選定。

2）對(duì)于較大水系干流和中、小河流，全年監(jiān)測(cè)次數(shù)不少于6次。采樣時(shí)間為豐水期、枯水期和平水期，每期采樣兩次。

3）設(shè)有專門監(jiān)測(cè)站的湖泊、水庫，每月采樣監(jiān)測(cè)一次，全年不少于12次。其他湖、庫全面采樣監(jiān)測(cè)兩次，枯、豐水水期各1次。

4）受潮汐影響的監(jiān)測(cè)斷面的采樣，分別在大潮期和小潮期進(jìn)行。每次采集漲、退潮水樣分別測(cè)定。漲潮水樣應(yīng)在斷面處水面漲平時(shí)采樣，退潮水樣應(yīng)在水面退平時(shí)采樣［1］。

2．3樣品采集保存及監(jiān)測(cè)時(shí)間的選擇

水質(zhì)樣品分為瞬時(shí)水樣、混合水樣和綜合水樣，根據(jù)水質(zhì)評(píng)價(jià)的需求不同所采集的水質(zhì)樣品也各異。在河流、湖泊和水庫中采樣，常乘坐監(jiān)測(cè)船或者采樣船等交通工具到達(dá)樣品采集點(diǎn)；表層水樣可以直接應(yīng)用適當(dāng)?shù)娜萜鞑杉?；深層水樣可?yīng)用簡(jiǎn)易采水器。不同的水質(zhì)項(xiàng)目所需的盛裝容器不同，個(gè)別水質(zhì)項(xiàng)目如：高錳酸鹽指數(shù)、COD、油類、微生物等需要硬質(zhì)玻璃瓶盛裝，氰化物和氟化物需要用聚乙烯瓶盛裝，其他水質(zhì)項(xiàng)目用二者盛裝均可。不同水質(zhì)項(xiàng)目的保存方式也不同，水樣的保存方法大致分為兩種：冷藏或冷凍；加入化學(xué)試劑保存。少量水質(zhì)項(xiàng)目盡量需要現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，如濁度和色度；大部分水質(zhì)項(xiàng)目需在24 h只能測(cè)定；少部分加入化學(xué)試劑的水質(zhì)項(xiàng)目可以允許在7 d甚至30 d之內(nèi)測(cè)定。

2．4水質(zhì)項(xiàng)目測(cè)定的方法選擇

正確選擇監(jiān)測(cè)分析方法是獲得準(zhǔn)確結(jié)果的關(guān)鍵因素之一，其選擇原則應(yīng)遵循：靈敏度和準(zhǔn)確度能滿足測(cè)定要求；方法成熟；抗干擾能力好；操作簡(jiǎn)便。我國國家環(huán)境保護(hù)總局將現(xiàn)行方法分為三類：

1）A類方法為國家或者行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)方法，其成熟性和準(zhǔn)確度好，是評(píng)價(jià)其他監(jiān)測(cè)方法的基礎(chǔ)方法，也是環(huán)境污染糾紛法定的仲裁方法。

2）B類為統(tǒng)一方法，是經(jīng)研究和多個(gè)單位的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表明是成熟的方法。

3）C類為試用方法，是在國內(nèi)少數(shù)單位研究和應(yīng)用過，或直接從發(fā)達(dá)國家引進(jìn)，供監(jiān)測(cè)科研人員試用的方法。第一種和第二種方法均可在環(huán)境監(jiān)測(cè)與執(zhí)法中使用。

3　檢驗(yàn)水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果方法

準(zhǔn)確性以準(zhǔn)確度表征，準(zhǔn)確度是反映分析方法或該測(cè)試系統(tǒng)存在的系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的綜合指標(biāo)，它決定著分析結(jié)果的可靠性［2］。通常通過以下方式來度量和控制。

3．1質(zhì)量控制的必要性

實(shí)驗(yàn)中的自我控制分析結(jié)果的準(zhǔn)確度是通過對(duì)基體添加標(biāo)準(zhǔn)溶液計(jì)算回收率這種質(zhì)量控制方式實(shí)現(xiàn)。若加標(biāo)回收率不合格，其測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度一定不對(duì)。一般的原因是樣品收受了相關(guān)干擾物質(zhì)的干擾。應(yīng)該應(yīng)用相關(guān)的指導(dǎo)用書，消除所有的干擾因素，做好樣品的預(yù)處理。而平行樣品的測(cè)定可以反映出分析結(jié)果的精密度。通過采集兩個(gè)樣品來進(jìn)行，如果得出兩個(gè)平行樣品相對(duì)偏差未滿足相關(guān)技術(shù)的要求這一結(jié)果，就可以明確地判斷本次測(cè)定不合格。

3．2測(cè)定中的時(shí)間關(guān)聯(lián)性和指標(biāo)關(guān)聯(lián)性

針對(duì)同一個(gè)水體，每個(gè)采集頻次采集點(diǎn)的位置固定，各個(gè)頻次的相應(yīng)項(xiàng)目的數(shù)值不應(yīng)發(fā)生特別大的波動(dòng)，若有奇大或奇小值出現(xiàn)，一定要從水樣的采集開始排查，直到樣品的分析這一環(huán)節(jié)，分析問題出現(xiàn)的環(huán)節(jié)。各個(gè)水質(zhì)項(xiàng)目測(cè)定值之間也存在著一定的聯(lián)系，如在未受污染的水體中五日生化需氧量的值應(yīng)小于高錳酸鹽指數(shù)；三氮之和應(yīng)小于總氮。若出現(xiàn)指標(biāo)內(nèi)在邏輯聯(lián)系錯(cuò)誤，則應(yīng)檢查樣品的處理以及分析方式是否符合標(biāo)準(zhǔn)方法。

3．3標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的考核和人員間的考核對(duì)比

定期的通過使用有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或者參考物質(zhì)來實(shí)施監(jiān)控，或者定期使用次級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或參考物質(zhì)來進(jìn)行內(nèi)部的質(zhì)量控制；實(shí)驗(yàn)室與實(shí)施實(shí)驗(yàn)間的對(duì)比或者能力的驗(yàn)證計(jì)劃，通過對(duì)比或者驗(yàn)證的結(jié)果進(jìn)行及時(shí)的評(píng)價(jià)和改進(jìn)，從而得到實(shí)驗(yàn)最終的改進(jìn)結(jié)果；在國家規(guī)定的用于仲裁的標(biāo)準(zhǔn)方法為基礎(chǔ)上，通過使用相同的，或者不同的分析方法檢測(cè)方法對(duì)比或人員對(duì)比，再檢測(cè)預(yù)先留存的樣品。

綜上所述，確保水質(zhì)樣品檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性應(yīng)從以下三方面著手：

1）水質(zhì)樣品采集位置的確定，采樣頻次和時(shí)間的固定以及采集水質(zhì)樣品后及時(shí)的保存。

2）水質(zhì)指標(biāo)檢測(cè)方法的規(guī)范化。

3）水質(zhì)樣品檢測(cè)過程中的質(zhì)量控制。水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確與否直接影響著水質(zhì)類別的評(píng)判，應(yīng)重視從水樣樣品采集到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出的各個(gè)過程，使檢測(cè)結(jié)果能正確的為判斷水體質(zhì)量環(huán)境做出科學(xué)的依據(jù)。

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2016-03-15