于聰聰,胡玲娟,王 麗
(臺(tái)州市佳信計(jì)量檢測(cè)有限公司,浙江 臺(tái)州 317000)
水是地球上最寶貴的資源,人與動(dòng)植物的生存發(fā)展離不開(kāi)水。然而在工業(yè)高度發(fā)展、農(nóng)業(yè)快速發(fā)展的今天,水污染問(wèn)題也愈加嚴(yán)重,每天產(chǎn)生的大量工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)廢水等給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了很大負(fù)擔(dān),也對(duì)人們的生活與發(fā)展產(chǎn)生了極大的負(fù)面影響。在此情況下,必須開(kāi)展環(huán)境監(jiān)測(cè)與水環(huán)境治理工作,維護(hù)水環(huán)境的健康。在環(huán)境監(jiān)測(cè)中,水樣采集是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。下面結(jié)合實(shí)際,對(duì)地表水采樣依據(jù)、采樣方法等做具體分析。
地表水采樣是環(huán)境監(jiān)測(cè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作,開(kāi)展該項(xiàng)工作的主要目的有:獲得水環(huán)境信息,了解水環(huán)境健康狀態(tài);找到監(jiān)測(cè)區(qū)域的污染源,確定污染源位置或受污染嚴(yán)重的區(qū)域;確定污染源范圍以及受污染區(qū)域與未受污染區(qū)域;獲得污染信息,判斷污染程度,初步了解水體內(nèi)污染物成分與濃度,為水環(huán)境的治理與保護(hù)提供參考依據(jù)[1]。
環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中,地表水點(diǎn)位布設(shè)、樣品采集、運(yùn)輸與保存等按照《地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(HJ 91.2-2022)、《水質(zhì)采樣 樣品的保存和管理技術(shù)規(guī)定》(HJ 493-2009)、《水質(zhì)采樣技術(shù)指導(dǎo)》(HJ 494-2009)等技術(shù)規(guī)范及相關(guān)監(jiān)測(cè)方法開(kāi)展。
地表水采樣遵循代表性、典型性、全面性等原則,確保采集的樣品能夠真實(shí)反映監(jiān)測(cè)區(qū)域水體環(huán)境質(zhì)量狀況。布設(shè)采樣點(diǎn)時(shí),對(duì)河段內(nèi)生活污水取水口位置、取水量等進(jìn)行調(diào)查與分析,在此基礎(chǔ)上科學(xué)確定采集點(diǎn);對(duì)河段內(nèi)工業(yè)廢水排放口位置、污染物排放情況等加以調(diào)查與考慮,將調(diào)查結(jié)果作為采樣點(diǎn)布置依據(jù)。另外,在布置采樣點(diǎn)時(shí),要綜合考慮監(jiān)測(cè)區(qū)域水土流失情況、水工建筑情況、支流匯入與流出情況、水文及河床情況等,了解水質(zhì)均勻程度,在此基礎(chǔ)上科學(xué)布點(diǎn)。布設(shè)采樣點(diǎn)時(shí),要考慮交通、通訊等問(wèn)題,采樣點(diǎn)盡可能靠近水文斷面,以確保能獲取真實(shí)準(zhǔn)確的水文數(shù)據(jù)。總的來(lái)說(shuō),地表水采樣工作要立足實(shí)際(如監(jiān)測(cè)區(qū)域污染物排放情況、污染源分布情況、水體功能),力求以最低的采樣頻次,取得最有時(shí)間代表性的樣品[2]。
采樣器的選用按照以下原則進(jìn)行:采樣器清潔環(huán)保,不會(huì)對(duì)原狀水樣產(chǎn)生污染;采樣器密封性好,便于攜帶與操作,容量滿(mǎn)足要求;采樣器具有較好的抗污染性,在使用過(guò)程中不易吸附污染物;采樣器便于清洗維護(hù);采樣器適用于具體的采樣環(huán)境。地表水采樣過(guò)程中可能會(huì)用到的采樣器類(lèi)型有:表層采樣器、單層采樣器、積深式采樣器、封閉管式采樣器、排空式采樣器、泵式采樣器、自助式采樣器(見(jiàn)圖1)、溶解氧采樣器等[3]。
圖1 一種水質(zhì)自動(dòng)采樣器
科學(xué)選擇采樣器后,在正式采樣前要仔細(xì)清理樣品容器、移液管等,確保各器具內(nèi)無(wú)異物、無(wú)污染,清潔干凈符合使用標(biāo)準(zhǔn)。合理選擇容器種類(lèi),避免容器材質(zhì)與水樣成分發(fā)生吸附。在監(jiān)測(cè)含有重金屬污染物的水質(zhì)時(shí),不使用玻璃材質(zhì)的樣品瓶。采樣時(shí),將所用儀器設(shè)備做仔細(xì)檢查與調(diào)試,確保各項(xiàng)儀器設(shè)備運(yùn)行正常,精度達(dá)標(biāo)。溫度計(jì)、pH測(cè)定儀、透明度盤(pán)等均能正常使用。
(1)在采樣前,要做好一切必要準(zhǔn)備工作,包括調(diào)查收集采樣點(diǎn)及周邊水文地質(zhì)資料,了解采樣點(diǎn)及周邊地形地勢(shì)地貌等,全面掌握客觀情況,在此基礎(chǔ)上做到科學(xué)布點(diǎn),為水污染環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量提供保障。
(2)現(xiàn)場(chǎng)采樣時(shí),要先對(duì)點(diǎn)位進(jìn)行核對(duì),確保點(diǎn)位符合規(guī)范,在此基礎(chǔ)上按工作方案要求規(guī)范完成采樣。采樣布點(diǎn)是采樣工作中的一大重難點(diǎn),所布設(shè)點(diǎn)位應(yīng)有代表性,能反映區(qū)域水體環(huán)境質(zhì)量狀況、污染物空間分布及變化規(guī)律。布設(shè)點(diǎn)位不一定要多但一定要典型,要盡可能以較少的點(diǎn)位獲得最好的空間代表性(如圖2所示)。所布設(shè)點(diǎn)位還要科學(xué)準(zhǔn)確,采樣點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)以地理信息底圖為依據(jù),采樣點(diǎn)的位置、數(shù)量及點(diǎn)與點(diǎn)的間距等都要與地理信息底圖中的信息一致。所布設(shè)采樣點(diǎn)還應(yīng)具有可比性。布設(shè)新點(diǎn)時(shí),要對(duì)歷史點(diǎn)位加以考慮,只有兼顧歷史點(diǎn)位與新點(diǎn)位,才能使水體監(jiān)測(cè)結(jié)果有較好的延續(xù)性與可比性。在布設(shè)采樣點(diǎn)時(shí),工作人員還需遵循完整性原則。具體來(lái)說(shuō)就是布設(shè)的采樣點(diǎn)要涵蓋不同水體類(lèi)型。點(diǎn)位完整,最終的監(jiān)測(cè)結(jié)果才會(huì)完整詳細(xì)、精準(zhǔn)可靠。布點(diǎn)方式采用系統(tǒng)隨機(jī)布點(diǎn)法,該布點(diǎn)方法完全不帶主觀限制條件[4]。
圖2 采樣點(diǎn)位確定
(3)采樣時(shí),采樣斷面要有明顯的標(biāo)志物,采樣人員不能擅自改動(dòng)采樣位置。采樣時(shí),借助GPS等設(shè)備對(duì)采樣位置加以確定,避免出現(xiàn)采樣位置錯(cuò)誤的情況。采樣時(shí),若水中有沉降性固體,應(yīng)先將固體分離,之后對(duì)經(jīng)過(guò)分離處理的水體進(jìn)行采樣。分離沉降性固體的具體做法為:于一個(gè)干凈無(wú)污染的筒形玻璃容器中倒入所采水樣,將水樣搖勻然后靜置(靜置約30min),待沉降性固體沉積到容器底部后,取不含沉降性固體但含懸浮性固體的水樣,將水樣移入盛放容器并于容器中加入適量的保存劑,對(duì)該部分水樣進(jìn)行測(cè)定分析。水樣測(cè)定內(nèi)容一般包括電導(dǎo)率、溶解氧、pH值、水溫及總懸浮物等。采樣過(guò)程中,避免擾動(dòng)水體沉積物,單獨(dú)采樣的因子不能混合。
(4)采集灌溉水樣品時(shí),均勻布置采樣點(diǎn),按照要求合理控制采樣點(diǎn)密度,采樣點(diǎn)要有代表性,為保證最終的評(píng)價(jià)結(jié)果科學(xué)準(zhǔn)確,應(yīng)將采樣點(diǎn)均勻設(shè)置在灌溉水系的渠首、渠中及灌溉口。灌溉水采樣工作應(yīng)盡可能在灌溉高峰期進(jìn)行。采樣時(shí),每個(gè)采樣點(diǎn)采集三種類(lèi)型樣品:原水樣、硝酸酸化水、硝酸重鉻酸鉀水。采集原水樣時(shí),所用采樣容器應(yīng)為玻璃瓶或聚乙烯塑料瓶,對(duì)采集的樣品進(jìn)行pH、As、Se、Cr6+、B、Ge等6項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)。采集硝酸酸化水時(shí),先將水靜置,使水澄清,然后采集1000毫升的水樣,于1000毫升水樣中加入10 mL HNO3,檢測(cè)水樣Pb、Zn、Cu、Cd、P等5項(xiàng)指標(biāo)。采集硝酸重鉻酸鉀水水樣時(shí),先將25 毫升濃 HNO3及5毫升5% K2Cr2O7溶液添入塑料瓶?jī)?nèi),然后再于塑料瓶?jī)?nèi)注入500毫升水樣,做Hg分析。
(5)樣品采集完成,按照相關(guān)要求于樣品中加入適量固定劑,并根據(jù)樣品類(lèi)型、樣品在途運(yùn)輸時(shí)間、運(yùn)輸方式等選擇合適的保存方法進(jìn)行保存,且盡快將水樣運(yùn)往分析點(diǎn)或?qū)嶒?yàn)室進(jìn)行測(cè)試分析,避免水樣因存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而失效。
監(jiān)測(cè)人員能力素質(zhì)是影響地表水采樣質(zhì)量與效率的重要因素。部分監(jiān)測(cè)人員專(zhuān)業(yè)知識(shí)不足、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)缺乏,對(duì)工作實(shí)踐不能做出迅速判斷與處理,從而影響到整體的采樣效果。水樣采集過(guò)程中容易出現(xiàn)各種突發(fā)狀況,均需要監(jiān)測(cè)人員有足夠的能力與經(jīng)驗(yàn)做出處理,但目前一些監(jiān)測(cè)人員的能力素質(zhì)、專(zhuān)業(yè)水平等均未達(dá)到要求,或者是在工作中疏忽大意、責(zé)任意識(shí)不強(qiáng),導(dǎo)致地表水采樣質(zhì)量低下。針對(duì)此,要健全人員培訓(xùn)機(jī)制,完善人員培訓(xùn)方案,對(duì)監(jiān)測(cè)人員進(jìn)行教育培訓(xùn),提高監(jiān)測(cè)人員能力素質(zhì),為水樣采集工作的開(kāi)展打好基礎(chǔ)。
對(duì)監(jiān)測(cè)人員的培訓(xùn)應(yīng)當(dāng)立足于實(shí)際的工作需求,培訓(xùn)內(nèi)容要盡可能全面,培訓(xùn)方式也要多元。如培訓(xùn)內(nèi)容要包括專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)、技能素質(zhì)提升等。技能素質(zhì)部分要包含水樣采集步驟、采集方法、現(xiàn)場(chǎng)處理技術(shù)等。培訓(xùn)方式要多元,以獲得理想的培訓(xùn)效果。如當(dāng)前可根據(jù)實(shí)際情況靈活運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)、多媒體等開(kāi)展線(xiàn)上培訓(xùn)。組織監(jiān)測(cè)人員在線(xiàn)學(xué)習(xí)電力線(xiàn)路理論知識(shí),充實(shí)工作人員的知識(shí)儲(chǔ)備,為工作的開(kāi)展打好基礎(chǔ)??裳?qǐng)行業(yè)專(zhuān)家講授水樣采集技術(shù)、采集方法等,通過(guò)專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)的培訓(xùn)提高監(jiān)測(cè)人員技術(shù)應(yīng)用能力,提升其工作效率。除此之外也可組織各監(jiān)測(cè)人員交流、研討、分享工作經(jīng)驗(yàn)等,實(shí)現(xiàn)共同進(jìn)步、共同提升??偟膩?lái)說(shuō),要確保所有人員在上崗前均接受技術(shù)培訓(xùn)和思想教育,提高工作人員業(yè)務(wù)能力與責(zé)任意識(shí),確保各工作人員能?chē)?yán)格執(zhí)行相關(guān)工作規(guī)范。采樣期間做好對(duì)人員的教育與管理,及時(shí)發(fā)現(xiàn)工作人員不規(guī)范行為并進(jìn)行教育調(diào)整,以免引起更嚴(yán)重的質(zhì)量事故。樣品采集工作中提倡準(zhǔn)、穩(wěn)、精的工作作風(fēng)與態(tài)度,杜絕蠻干冒進(jìn)、一味追求進(jìn)度的情況,要在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上適當(dāng)提高速度,創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。
采樣前,對(duì)容器進(jìn)行抽查,了解容器的清潔情況。檢查方法是:于容器中加入適量純水,然后按技術(shù)要求加入適量保存劑,放置規(guī)定時(shí)間后對(duì)容器內(nèi)的水樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室分析。采樣過(guò)程中,對(duì)水樣采集工具及包裝容器等做規(guī)范管理,防止其污染。采樣時(shí)不能用普通塑料袋代替水樣包裝容器,采樣工作必須由2人以上協(xié)作完成,禁止單人不規(guī)范的采樣活動(dòng)。采樣過(guò)程中為減少水樣樣品間的相互污染,在一次采樣完成后要及時(shí)對(duì)采樣器具進(jìn)行清理。采樣器的清洗方法是:用專(zhuān)用洗滌劑與干凈抹布將采樣器中的油垢清洗干凈,之后再用自來(lái)水沖洗。用適量的鹽酸或硝酸,通過(guò)涮洗的方式將容器內(nèi)的污垢清除,然后再用清潔干凈的水沖洗數(shù)次后將容器晾干。采樣時(shí)如果啟用新的聚乙烯塑料瓶與硬質(zhì)玻璃瓶,應(yīng)在使用前先用1+1硝酸溶液將容器浸泡(浸泡時(shí)間不短于24小時(shí)),浸泡后再根據(jù)容器的材質(zhì)及用途等選用合適的方法進(jìn)行清洗。如聚乙烯塑料瓶浸泡結(jié)束后可用適量硝酸溶液或1+1鹽酸洗滌,也可用適量碳酸鈉溶液或氫氧化鈉溶液進(jìn)行清洗,清洗后再用自來(lái)水沖洗干凈,最后用少量蒸餾水再次沖洗。硬質(zhì)玻璃瓶浸泡結(jié)束后用1+1鹽酸溶液清洗,最后用自來(lái)水沖洗。采樣中所用各類(lèi)容器都必須得到規(guī)范管理,避免混用。
根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況確定采樣點(diǎn)與監(jiān)測(cè)點(diǎn)。如根據(jù)工廠(chǎng)布局、廢水排放口等確定采樣點(diǎn)位置。為保證水樣能真實(shí)反映出水質(zhì)受污染狀況,水質(zhì)采樣點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在各種進(jìn)入污水處理設(shè)施污水口的入口與污水設(shè)施的總排口,以保證水樣的代表性。采樣點(diǎn)的數(shù)量、間距等根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w情況科學(xué)調(diào)控。監(jiān)測(cè)時(shí)做好垂線(xiàn)設(shè)置,垂線(xiàn)布設(shè)應(yīng)避開(kāi)污染帶,如果要監(jiān)測(cè)污染帶應(yīng)另設(shè)垂線(xiàn)。在能證明該斷面水質(zhì)均勻時(shí),可只設(shè)中泓線(xiàn),科學(xué)控制監(jiān)測(cè)成本。監(jiān)測(cè)時(shí),若要在該斷面計(jì)算污染物通量,就必須高度重視并認(rèn)真做好垂線(xiàn)的設(shè)置工作。
水樣質(zhì)量影響監(jiān)測(cè)結(jié)果,因此必須做好水樣保存工作。水樣的保存應(yīng)注意以下要點(diǎn):若水樣對(duì)精度要求較高,可加入適量化學(xué)試劑對(duì)水樣進(jìn)行保存,根據(jù)測(cè)定指標(biāo)不同加入對(duì)應(yīng)的化學(xué)抑制劑,利用抑制劑抑制生物的氧化還原作用及菌的分解活動(dòng)。必要情況下加入適量的還原劑、氧化劑等對(duì)水樣進(jìn)行保鮮,防止水樣失效。對(duì)水樣也可采用冷藏或冷凍保存法。常規(guī)的水質(zhì)樣品和污染源水質(zhì)樣品于4 ℃冷藏或?qū)⑺畼友杆倮鋬觯玫蜏貙?duì)生物活動(dòng)進(jìn)行抑制,保持水樣鮮活。
環(huán)境檢測(cè)樣品在管理期間,容易出現(xiàn)因保存、管理不當(dāng)而導(dǎo)致樣品受到污染、失去實(shí)際價(jià)值的情況。為此必須制定嚴(yán)格的樣品管理制度,要求有關(guān)人員嚴(yán)格按照規(guī)定規(guī)范樣品保存工作,將樣品受污染的可能性降到最低。具體如,對(duì)采集到的樣品進(jìn)行分類(lèi)保存與管理,在容器上做好標(biāo)注,以免發(fā)生混淆。對(duì)樣品進(jìn)行存儲(chǔ)時(shí)先對(duì)存儲(chǔ)容器做詳細(xì)檢查,確保存儲(chǔ)容器清潔干燥,容器內(nèi)不存有污染物質(zhì)。對(duì)不同的樣品使用不同的管理方法,做有針對(duì)性的管理。
在樣品存儲(chǔ)以及運(yùn)輸期間做好防震減震工作,使用特殊材料減小樣品受到的震動(dòng)與碰撞,盡可能保障樣品安全。樣品運(yùn)輸?shù)降攸c(diǎn)后應(yīng)先對(duì)樣品進(jìn)行檢查,查看樣品容器是否破損,水樣是否潑灑,樣品是否受到污染。若經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)采取措施進(jìn)行彌補(bǔ)。有關(guān)部門(mén)與人員要以國(guó)家及行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范為依據(jù),對(duì)實(shí)驗(yàn)室工作規(guī)范、工作制度及工作標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行規(guī)范統(tǒng)一,對(duì)各項(xiàng)操作制定詳細(xì)的操作規(guī)程,且要求實(shí)驗(yàn)室內(nèi)工作人員嚴(yán)格按照規(guī)程操作,對(duì)違反操作規(guī)程引起質(zhì)量問(wèn)題的人員嚴(yán)肅追究其責(zé)任。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)實(shí)行嚴(yán)格的質(zhì)量管理制度,將實(shí)驗(yàn)室內(nèi)樣品保存、樣品分析、廢棄物回收等各項(xiàng)責(zé)任進(jìn)行細(xì)分,使各項(xiàng)工作都有人開(kāi)展,各質(zhì)量問(wèn)題均有人負(fù)責(zé)。在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)實(shí)行互檢制度,即要求實(shí)驗(yàn)室內(nèi)工作人員對(duì)他人的檢測(cè)分析結(jié)果再檢查,這樣有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題并進(jìn)行處理,提高實(shí)驗(yàn)室工作質(zhì)量。
綜上所述,樣品采集是環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中的重要工作內(nèi)容,做好樣品采集設(shè)計(jì)與管理具有重要意義。在開(kāi)展地表水采樣工作時(shí),要明確采樣目的、采樣依據(jù)與采樣原則,并根據(jù)監(jiān)測(cè)區(qū)域的面積、受污染程度、地形地勢(shì)特征等合理布點(diǎn),選擇合適的采樣方法規(guī)范采樣。采樣過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)采樣人員、采樣設(shè)備、采樣過(guò)程的監(jiān)督管理,同時(shí)做好樣品保存工作,以確保采樣工作的規(guī)范性與有效性。