劉 巍，楊 航，鄭國臣，魯 雪

（松遼流域水資源保護(hù)局，吉林 長春 130021）

濕地是水陸相互作用形成的特殊自然綜合體。濕地與森林、農(nóng)田一起并列為全球三大生態(tài)系統(tǒng)，淡水濕地被當(dāng)作瀕危野生生物的最后集結(jié)地。濕地因具有巨大的水文和元素循環(huán)功能，被譽(yù)為“地球之腎”，因具有巨大的食物網(wǎng)、支持多樣性的生物而被看作“生物超市”，是自然界最具生產(chǎn)力的生態(tài)系統(tǒng)和人類最重要的生存環(huán)境之一。

1 濕地水樣采取與監(jiān)測技術(shù)

1.1 采樣方法

采集沼澤、河流、湖泊、水庫、蓄水池水樣時(shí)，要考慮其水深和流量。表層水樣的采集，可直接將塑料筒、塑料盆或采樣器入水面下0.3～0.5 m處采樣，采樣后立即加蓋塞緊，避免接觸空氣。深層水的采集，可用抽吸泵采樣，并利用船、車等行至特定采樣點(diǎn)，將采水管沉降至所規(guī)定的深度，用泵抽取水樣即可。采集底層水樣時(shí)，切勿攪動(dòng)沉積層。海水的采集基本上類似于地面水的采集。地下水采集時(shí)，要用水泵先將觀察井內(nèi)原有的積水全部抽走，新滲出的水才可供采樣檢驗(yàn)之用。人工采樣時(shí)，放入或提出采水器要輕、慢，盡量不攪動(dòng)井水，以免混入井底和井壁雜質(zhì)而污染水樣。

1.2 采樣時(shí)間和頻率

采集的水樣必須要有代表性，要能反映出水質(zhì)在時(shí)間和空間上的變化規(guī)律。在濕地地表水常規(guī)監(jiān)測中，為了掌握水質(zhì)的變化，最好能一月采一次水樣。一般常在豐、平、枯水期（或潮汛河流的漲落、平潮期）每期采樣兩次。如受條件限制，至少也要在豐水期和枯水期各采樣一次。進(jìn)行海域和灘涂調(diào)查時(shí)，采樣的時(shí)間與次數(shù)可根據(jù)需要而定。如了解江河流入?？趯ξ廴镜挠绊懀辽賾?yīng)于河流的枯水期、豐水期及平水期各采樣數(shù)次，采樣時(shí)間一般選擇小汛期的落潮時(shí)刻。如有需要也可統(tǒng)一規(guī)定在漲潮時(shí)觀察與采樣。地下水每年應(yīng)按豐水期和枯水期分別采樣。各地水期不同，應(yīng)按當(dāng)?shù)厍闆r確定采樣月份。

1.3 水樣采集量與現(xiàn)場記錄

水樣采集量由監(jiān)則項(xiàng)目決定，不同的監(jiān)測項(xiàng)目對水樣的用量和保存條件有不同的要求，所以采樣量必須按照項(xiàng)目要求分別計(jì)算，再適當(dāng)增加20%～30%的過量。采樣完成，加好保存劑后，要貼上樣品標(biāo)簽。標(biāo)簽內(nèi)容：編號(hào)、斷面、采樣點(diǎn)、添加保存劑種類與數(shù)量、監(jiān)測項(xiàng)目、采樣者、登記者、采樣日期和時(shí)間等。另外，選擇人員和接收人員都要簽名。

1.4 水質(zhì)物理化學(xué)特性的現(xiàn)場測定和描述

采樣者到采樣點(diǎn)后，首先要采集水樣，對有條件進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測的項(xiàng)目進(jìn)行現(xiàn)場描述，以防變化。項(xiàng)目包括：水溫、色度、臭味、pH、電導(dǎo)率、溶解氧、氧化還原電位等。底泥采樣時(shí)要進(jìn)行現(xiàn)場描述。如河流水深、斷面、采樣工具、層次、沉積物類型、厚度、顏色、臭味、生物現(xiàn)象等內(nèi)容。

1.5 水樣的保存

水樣在保存過程中，可能會(huì)發(fā)生一系列的理化性質(zhì)變化。如，金屬離子可能與玻璃器壁發(fā)生吸附和離子交換；溫度、pH都可能發(fā)生變化；溶解的氣體可能損失或增加；微生物的活動(dòng)可能使三氮鹽（銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮）的平衡發(fā)生變化，也可能減少酚類或BOD的數(shù)值，以及把硫酸鹽變?yōu)榱蚧?；余氯可能被還原變?yōu)槁然?；硫化物、亞硫酸鹽、亞鐵、碘化物和氰化物可能因氧化而損失；六價(jià)鉻可還原為三價(jià)鉻；色度、臭味、濁度可能增加或減少；鈉、硅、硼可能從玻璃器中淋溶出來等。為避免或減少水樣中的組分在存放過程中的變化和損失，部分項(xiàng)目要在現(xiàn)場測定，都分項(xiàng)目可進(jìn)行水樣保存處理后測定。水樣保存的目的，是使水樣的成分保持穩(wěn)定不變。即不會(huì)受污染，也不會(huì)變質(zhì)，或因被吸附而損失。實(shí)際上，至今還沒有一個(gè)完善的保存方法能夠完全制止水樣物質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)的變化，推薦的保存方法要求做到：①減緩生物的作用；②減緩化合物的水解和氧化還原作用；③減少組分的揮發(fā)和吸附損失。

保存措施多采用：①選擇適當(dāng)材器的容器；②控制溶液的pH值；③加入化學(xué)試劑抑制氧化還原反應(yīng)和生化反應(yīng)；④冷藏或冷凍以降低細(xì)菌活性和化學(xué)反應(yīng)速率。

在水質(zhì)污染監(jiān)測中，經(jīng)常遇到的情況是：水樣中含有懸浮物，因而不能直接進(jìn)行測定；水樣組成復(fù)雜，某些組分會(huì)干擾待測組分的測定；待測組分的含量很低，所用的方法不能直接測出其含量。水樣預(yù)處理的目的就是消除上述因素的影響，使水樣能滿足測定過程的要求。

2 濕地水質(zhì)分析項(xiàng)目與方法

1）濕地水樣分析包括水的物理指標(biāo)分析和化學(xué)指標(biāo)分析兩種。水的物理指標(biāo)如：溫度、顏色、氣味、濁度、鹽度、電導(dǎo)率等屬于感官形狀指標(biāo)。水的物理化學(xué)性質(zhì)與溫度有密切關(guān)系。水的溶解氧的飽和率，要求準(zhǔn)確測定水的溫度。水溫測定必須在現(xiàn)場測定，其中表層水溫測定采用0～100℃棒狀水銀溫度計(jì)測定，專用于水溫測定的金屬外殼溫度計(jì)可以將溫度計(jì)提出水面觀測而不會(huì)造成溫度變化。

深層水溫觀測可采用深水溫度計(jì)分層觀測。水的顏色測定可以通過目視鉑鈷比色法，分光光度法測定。由于濕地水中常含有泥土、粉沙、有機(jī)物、無機(jī)物、浮游生物和其他微生物等懸浮物和膠體物質(zhì)，使水體呈現(xiàn)渾濁。水體濁度增加不僅影響水的表現(xiàn)，而且妨礙陽光透射，影響水生植物正常的光合作用以及水生動(dòng)物的生長等。水樣濁度測定可用分光光度法和目視比濁法。

2）水溶液的電阻隨著所含離子數(shù)量的增加而減小，電阻減小，則電導(dǎo)增加。電導(dǎo)的大小可反映水中離解物質(zhì)濃度的高低，通過電導(dǎo)率的測定可以間接地推測水中離解物質(zhì)的總濃度。電導(dǎo)率的測定常用電導(dǎo)儀。

pH是一項(xiàng)重要的濕地水質(zhì)指標(biāo)，它對濕地化學(xué)和生物化學(xué)反映有著重大影響。測定方法有酸度計(jì)法和比色法兩種。

3）由于濕地水中存在著豐富的無機(jī)、有機(jī)物質(zhì)和獲得生物體，不斷進(jìn)行多種復(fù)雜的化學(xué)和生物化學(xué)過程，其中氧化還原過程占有重要地位。濕地氧化還原體系中，氧化系、鐵體系、錳體系、硫體系、氫體系以及各種有機(jī)物體等，因?yàn)樗幍臓顟B(tài)不同，決定了水中氧化還原的狀況。水體氧化還原狀況可以用氧化還原電位表達(dá)，采用片狀的鉑金電極做指示電極，甘汞電極做參比電極，用電位儀測量。

4）濕地的水中含有豐富的有機(jī)物質(zhì)，這些有機(jī)物質(zhì)在微生物和氧的作用下，多數(shù)可以降解為CO2和水。若水中的有機(jī)物含量過高，會(huì)消耗大量溶解氧，使?jié)竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)功能受到損害，厭氧微生物繁衍，導(dǎo)致水質(zhì)惡化。因此，測定溶解于水中氧的含量，能夠反映水體受有機(jī)污染的程度。溶解氧的測定有化學(xué)法（碘量法）和膜電極溶解氧儀法。前者是目前廣泛應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)方法，后者是簡單快速的測定法。

5）濕地中的微生物在好氣的條件下，會(huì)分解利用水中的有機(jī)物質(zhì)，并消耗水中的溶解氧。通過測定生化需氧量，可以反映出水中能被微生物分解的有機(jī)物質(zhì)的含量。由于微生物分解有機(jī)物是一個(gè)緩慢的過程，要把可分解的有機(jī)物質(zhì)全部分解，需要20 d以上的時(shí)間，因此，生物需氧量的測定，要在20℃溫度下培養(yǎng)5 d后測定，故稱為BOD5。

6）許多濕地臨近農(nóng)田，農(nóng)田徑流常常攜帶一些微量養(yǎng)分進(jìn)入濕地。其中氮、磷等元素導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，濕地具有一定的自凈能力，因此，測定水中氮、磷等營養(yǎng)元素含量，不僅對了解濕地污染情況有重要意義，而且對研究濕地自凈能力也有重要價(jià)值。水中含氮化合物測定主要有：氨氮、硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮3種。氨氮測定常用納氏試劑光度法、苯酚一次氯酸鹽光度法和氣敏氨電極法。亞硝態(tài)氮一般采用重氮偶合光度法。硝態(tài)氮測定常采用酚二磺酸光度法、德氏合金還原—納氏試劑光度法、紫外分光光度法和硝酸根離子選擇電極法。

7）濕地水中存在的非金屬無機(jī)化合物如：砷化物、硒化物、氰化物、氟化物、硫化物、氯化物、可溶性磷酸鹽和硫酸鹽等。這些化合物一般以陰離子形態(tài)存在于水中，容易被生物吸收或不甚穩(wěn)定，也能在一定條件下轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性化合物。常用的測定方法有：化學(xué)法和光度法，離子選擇電極法和離子色譜的應(yīng)用已逐漸成為主要測定方法。

8）濕地水體中天然存在的各種微量的金屬化合物，其中大部分對人和生物不僅無害，而且是必需的。水中的金屬元素含量一般較低，對其測定須采用高靈敏度的方法。目前標(biāo)準(zhǔn)中主要采用原子吸收分光光度計(jì)法、陽極溶出法和光度分析法。

3 減少誤差提高水質(zhì)分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度

3.1 避免產(chǎn)生系統(tǒng)誤差

3.1.1 定義

系統(tǒng)誤差又稱恒定誤差，可測誤差或偏倚，指在多次測量同一量時(shí)，其測量值與真值之間誤差的絕對值和符號(hào)保持恒定，或在改變測量條件時(shí)，測量值常表現(xiàn)出按某一確定規(guī)律變化的誤差。

3.1.2 消除系統(tǒng)誤差的方法

1）測量前預(yù)先對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)，并對測量結(jié)果進(jìn)行修正。

2）用空白實(shí)驗(yàn)結(jié)果修改測量結(jié)果，以消除實(shí)驗(yàn)中各種原因產(chǎn)生的誤差。

3）標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對比分析，方法有：一是將實(shí)際樣品與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在完全相同的條件下進(jìn)行測定。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測定值與其保證值一致時(shí)，即可認(rèn)定測量的系統(tǒng)誤差已基本消除。二是將同一樣品用不同反應(yīng)原理的分析方法進(jìn)行分析，以校正方法誤差。

3.2 消除隨機(jī)誤差

1）定義。隨機(jī)誤差又稱偶然誤差或稱抽樣誤差，是由測量過程中各種隨機(jī)因素的共同作用造成的。在實(shí)際測量條件下，多次測量同一量時(shí)，誤差的絕對值和符號(hào)的變化時(shí)大時(shí)小，時(shí)正時(shí)負(fù)，以不可測定的方式變化。隨機(jī)誤差，遵從正態(tài)分布。

2）消除的方法。要嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)條件和操作規(guī)程進(jìn)行，增加測量次數(shù)。

3.3 避免過失誤差

1）定義。過失誤差也叫粗差。這類誤差是分析者在測量過程中發(fā)生不應(yīng)有的誤差造成的。例如器皿不潔凈，錯(cuò)用樣品，錯(cuò)加試劑，操作過程中樣品損失，儀器出現(xiàn)異常未發(fā)現(xiàn)，錯(cuò)誤讀數(shù)以及計(jì)算錯(cuò)誤等。含過失誤差的測量數(shù)據(jù)，經(jīng)常表現(xiàn)為“離群數(shù)據(jù)”，可按驗(yàn)證方法，將其剔除。

2）清除過失誤差的方法：關(guān)鍵在于改進(jìn)和提高分析人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和工作責(zé)任感，不斷提高理論與技術(shù)水平。