水質(zhì)采樣技術(shù)要點(diǎn)及質(zhì)量措施

馮新文

【摘 要】水質(zhì)采樣作為水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，必須要保證采樣科學(xué)性與有效性，來(lái)為監(jiān)測(cè)工作提供保障。本文主要就水質(zhì)采樣技術(shù)要點(diǎn)以及質(zhì)量控制策略進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析。

【關(guān)鍵詞】水質(zhì)采樣；水質(zhì)檢測(cè)；質(zhì)量控制

一、適用范圍

樣品的保存和管理技術(shù)規(guī)定：

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了水樣從容器的準(zhǔn)備到添加保護(hù)劑等各環(huán)節(jié)的保存措施以及樣品的標(biāo)簽設(shè)計(jì)、運(yùn)輸、接收和保證樣品保存質(zhì)量的通用技術(shù)。本標(biāo)準(zhǔn)適用于天然水、生活污水及工業(yè)廢水等。當(dāng)所采集的水樣（瞬時(shí)樣或混合樣）不能立即在現(xiàn)場(chǎng)分析，必須送往實(shí)驗(yàn)室測(cè)試時(shí)，本標(biāo)準(zhǔn)所提供的樣品保存技術(shù)與管理程序是適用的。

二、樣品的保存

各種水質(zhì)的水樣，從采集到分析這段時(shí)間內(nèi)，由于物理的，化學(xué)的，生物的作用會(huì)發(fā)生不同程度的變化，這些變化使得進(jìn)行分析時(shí)的樣品已不再是采樣時(shí)的樣品，為了使這種變化降低到最小的程度，必須在采樣時(shí)對(duì)樣品加以保護(hù)。

（一）水樣變化的原因

1.物理作用：光照、溫度、靜置或震動(dòng)，敞露或密封等保存條件及容器材質(zhì)都會(huì)影響水樣的性質(zhì)。如溫度升高或強(qiáng)震動(dòng)會(huì)使得一些物質(zhì)如氧，氰化物及汞等揮發(fā)，長(zhǎng)期靜置會(huì)使Al（OH）3，CaCO3，Mg3（PO4）2等沉淀.某些容器的內(nèi)壁能不可逆地吸附或吸收一些有機(jī)物或金屬化合物等。

2.化學(xué)作用：水樣及水樣各組分可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而改變某些組分的含量與性質(zhì)。例如空氣中的氧能使二價(jià)鐵，硫化物等氧化，聚合物解聚，單體化合物聚合等。

3.生物作用：細(xì)菌，藻類，及其他生物體的新陳代謝會(huì)消耗水樣中的某些組分，產(chǎn)生一些新組分，改變一些組分的性質(zhì)，生物作用會(huì)對(duì)樣品中待測(cè)的一些項(xiàng)目如溶解氧，二氧化碳，含氮化合物，磷及硅等的含量及濃度產(chǎn)生影響。

（二）樣品保存環(huán)節(jié)的預(yù)防措施

1.容器的選擇采集和保存樣品的容器應(yīng)充分考慮以下幾方面（特別是被分析組分以微量存在時(shí)）：

（1）最大限度地防止容器及瓶塞對(duì)樣品的污染.一般的玻璃在貯存水樣時(shí)可溶出鈉，鈣，鎂，硅，硼等元素，在測(cè)定這些項(xiàng)目時(shí)應(yīng)避免使用玻璃容器，以防止新的污染。一些有色瓶塞含有大量的重金屬。

（2）容器壁應(yīng)易于清洗，處理，以減少如重金屬或放射性核類的微量元素對(duì)容器的表面污染。

（3）容器或容器塞的化學(xué)和生物性質(zhì)應(yīng)該是惰性的，以防止容器與樣品組分發(fā)生反應(yīng).如測(cè)氟時(shí)，水樣不能貯于玻璃瓶中，因?yàn)椴Ａc氟化物發(fā)生反應(yīng).

（4）防止容器吸收或吸附待測(cè)組分，引起待測(cè)組分濃度的變化.微量金屬易于受這些因素的影響，其他如清潔劑、殺蟲劑、磷酸鹽同樣也受到影響。

（5）深色玻璃能降低光敏作用。

2.容器的準(zhǔn)備

（1）一般規(guī)則所有的準(zhǔn)備都應(yīng)確保不發(fā)生正負(fù)干擾。盡可能使用專用容器。如不能使用專用容器，那么最好準(zhǔn)備一套容器進(jìn)行特定污染物的測(cè)定，以減少交叉污染。同時(shí)應(yīng)注意防止以前采集高濃度分析物的容器因洗滌不徹底污染隨后采集的低濃度污染物的樣品。對(duì)于新容器，一般應(yīng)先用洗滌劑清洗，再用純水徹底清洗.但是，用于清潔的清潔劑和溶劑可能引起干擾，例如當(dāng)分析富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)時(shí)，含磷酸鹽的清潔劑的殘?jiān)廴?。如果使用，?yīng)確保洗滌劑和溶劑的質(zhì)量。如果測(cè)定硅，硼和表面活性劑，則不能使用洗滌劑。所用的洗滌劑類型和選用的容器材質(zhì)要隨待測(cè)組分來(lái)確定。測(cè)磷酸鹽不能使用含磷洗滌劑；測(cè)硫酸鹽或鉻則不能用鉻酸—硫酸洗液。測(cè)重金屬的玻璃容器及聚乙烯容器通常用鹽酸或硝酸（c=1mol/L）洗凈并浸泡一至兩天后用蒸餾水或去離子水沖洗.

（2）清潔劑清洗塑料或玻璃容器此程序如下：a）用水和清洗劑的混合稀釋溶液清洗容器和容器帽；b）用實(shí)驗(yàn)室用水清洗兩次；c）控干水并蓋好容器帽。

（3）溶劑洗滌玻璃容器

此程序如下：a）用水和清洗劑的混合稀釋溶液清洗容器和容器帽；b）用自來(lái)水徹底清洗；c）用實(shí)驗(yàn)室用水清洗兩次；d）用丙酮清洗并干燥；e）用與分析方法匹配的溶劑清洗并立即蓋好容器帽。

（4）酸洗玻璃或塑料容器此程序如下：a）用自來(lái)水和清洗劑的混合稀釋溶液清洗容器和容器帽；b）用自來(lái)水徹底清洗； c）用10%硝酸溶液清洗；d）控干后，注滿10%硝酸溶液；e）密封，貯存至少24小時(shí)；f）用實(shí)驗(yàn)室用水清洗，并立即蓋好容器帽。

（5）用于測(cè)定農(nóng)藥，除草劑等樣品的容器的準(zhǔn)備因聚四氟乙烯外的塑料容器會(huì)對(duì)分析產(chǎn)生明顯的干擾，故一般使用棕色玻璃瓶.按一般規(guī)則清洗（即用水及洗滌劑------鉻酸-硫酸洗液-----蒸餾水）（見2.2.2.4）后，在烘箱內(nèi)180℃下4小時(shí)烘干.冷卻后再用純化過的己烷或石油醚沖洗數(shù)次.

（6）用于微生物分析的樣品用于微生物分析的容器及塞子，蓋子應(yīng)經(jīng)高溫滅菌，滅菌溫度應(yīng)確保在此溫度下不釋放或產(chǎn)生出任何能抑制生物活性，滅活或促進(jìn)生物生長(zhǎng)的化學(xué)物質(zhì). 玻璃容器，按一般清洗原則（見2.2.2.3）洗滌，用硝酸浸泡再用蒸餾水沖洗以除去重金屬或鉻酸鹽殘留物.在滅菌前可在容器里加入硫代硫酸鈉（Na2S2O3）以除去余氯對(duì)細(xì)菌的抑制作用。（以每125ml容器加入0.1ml的10mg/LNa2S2O3計(jì)量）

3.容器的封存對(duì)需要測(cè)定物理-化學(xué)分析物的樣品，應(yīng)使水樣充滿容器至溢流并密封保存，以減少因與空氣中氧氣， 二氧化碳的反應(yīng)干擾及樣品運(yùn)輸途中的震蕩干擾. 但當(dāng)樣品需要被冷凍保存時(shí)， 不應(yīng)溢滿封存。

4.生物檢測(cè)的處理保存用于化學(xué)分析的樣品和用于生物分析的樣品是不同的.加入到生物檢測(cè)的樣品中的化學(xué)品能夠固定或保存樣品，"固定"是用于描述保存形態(tài)結(jié)構(gòu)，而"保存"是用于防止有機(jī)質(zhì)的生物化學(xué)或化學(xué)退化.保存劑，從定義上說(shuō)，是有毒的，而且保存劑的添加可能導(dǎo)致生物的死亡。死亡之前，震動(dòng)可引起那些沒有強(qiáng)核壁的脆弱生物，在"固定"完成之前就瓦解.為使這種影響降低到最低，保存劑快速進(jìn)入核中是非常重要的，有一些保存劑，例如盧格氏溶液可導(dǎo)致生物分類群的丟失，在特定范圍的特定季節(jié)內(nèi)可能就成為問題.如在夏季，當(dāng)頻繁檢測(cè)硅-鞭毛蟲時(shí)，就可以通過添加防腐劑，如盧格氏堿性溶液來(lái)解決。生物檢測(cè)樣品的保存應(yīng)符合下列標(biāo)準(zhǔn)：a）預(yù)先了解防腐劑對(duì)預(yù)防生物有機(jī)物損失的效果。b）防腐劑至少在保存期間，能夠有效地防止有機(jī)質(zhì)的生物退化。c）在保存期內(nèi)，防腐劑應(yīng)保證能充分研究生物分類群。

5.放射化學(xué)分析樣品的處理，保存用于化學(xué)分析的樣品和用于放射化學(xué)分析的樣品是不同的.安全措施依賴于樣品的放射能的性質(zhì).這類樣品的保存技術(shù)依賴放射類型和放射性核素的半衰期。

6.樣品的冷藏，冷凍在大多數(shù)情況下，從采集樣品后到運(yùn)輸?shù)綄?shí)驗(yàn)室期間，在1-5℃冷藏并暗處保存，對(duì)保存樣品就足夠了。冷藏并不適用長(zhǎng)期保存，對(duì)廢水的保存時(shí)間更短。零下20℃的冷凍溫度一般能延長(zhǎng)貯存期. 分析揮發(fā)性物質(zhì)不適用冷凍程序。如果樣品包含細(xì)胞，細(xì)菌或微藻類，在冷凍過程中，會(huì)破裂，損失細(xì)胞組分，同樣不適用冷凍.冷凍需要掌握冷凍和融化技術(shù)，以使樣品在融化時(shí)能迅速地，均勻地恢復(fù)其原始狀態(tài)，用干冰快速冷凍是令人滿意的方法。一般選用塑料容器，強(qiáng)烈推薦聚氯乙烯或聚乙烯等塑料容器。

7.過濾和離心采樣時(shí)或采樣后，用濾器（濾紙，聚四氟乙烯濾器，玻璃濾器）等過濾樣品或?qū)悠冯x心分離都可以除去其中的懸浮物，沉淀，藻類及其他微生物。濾器的選擇要注意與分析方法相匹配，用前清洗及避免吸附，吸收損失。因?yàn)楦鞣N重金屬化合物，有機(jī)物容易吸附在濾器表面，濾器中的溶解性化合物如表面活性劑會(huì)濾到樣品中。一般測(cè)有機(jī)項(xiàng)目時(shí)選用砂芯漏斗和玻璃纖維漏斗，而在測(cè)定無(wú)機(jī)項(xiàng)目時(shí)常用0.45μm的濾膜過濾。過濾樣品的目的就是區(qū)分被分析物的可溶性和不可溶性的比例（例如可溶和不可溶金屬部分。）

8.添加保存劑①控制溶液pH值：測(cè)定金屬離子的水樣常用硝酸酸化至pH1-2，既可以防止重金屬的水解沉淀，又可以防止金屬在器壁表面上的吸附，同時(shí)在pH1-2的酸性介質(zhì)中還能抑制生物的活動(dòng).用此法保存，大多數(shù)金屬可穩(wěn)定數(shù)周或數(shù)月。測(cè)定氰化物的水樣需加氫氧化鈉調(diào)至pH12。測(cè)定六價(jià)鉻的水樣應(yīng)加氫氧化鈉調(diào)至pH8，因在酸性介質(zhì)中，六價(jià)鉻的氧化電位高，易被還原。保存總鉻的水樣，則應(yīng)加硝酸或硫酸至pH 1-2。②加入抑制劑：為了抑制生物作用，可在樣品中加入抑制劑.如在測(cè)氨氮，硝酸鹽氮和COD的水樣中，加氯化汞或加入三氯甲烷，甲苯作防護(hù)劑以抑制生物對(duì)亞硝酸鹽，硝酸鹽，銨鹽的氧化還原作用.在測(cè)酚水樣中用磷酸調(diào)溶液的pH值，加入硫酸銅以控制苯酚分解菌的活動(dòng)。③加入氧化劑：水樣中痕量汞易被還原，引起汞的揮發(fā)性損失，加入硝酸---重鉻酸鉀溶液可使汞維持在高氧化態(tài)，汞的穩(wěn)定性大為改善。④加入還原劑：測(cè)定硫化物的水樣，加入抗壞血酸對(duì)保存有利。含余氯水樣，能氧化氰離子，可使酚類，烴類，苯系物氯化生成相應(yīng)的衍生物，為此在采樣時(shí)加入適當(dāng)?shù)牧虼蛩徕c予以還原，除去余氯干擾.樣品保存劑如酸，堿或其他試劑在采樣前應(yīng)進(jìn)行空白試驗(yàn)，其純度和等級(jí)必須達(dá)到分析的要求。

三、結(jié)束語(yǔ)

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展背景下，為實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展要求，近年來(lái)對(duì)于環(huán)保技術(shù)的研究不斷加深，尤其是水環(huán)境治理更是重中之重。提高對(duì)水質(zhì)取樣環(huán)節(jié)的重視，采取措施來(lái)排除外部因素干擾，確?？梢詾樗|(zhì)監(jiān)測(cè)提供可靠支持。

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