水質(zhì)檢測(cè)的采樣方法是確保檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性和代表性的核心環(huán)節(jié),需根據(jù)檢測(cè)目標(biāo)、水體類(lèi)型及污染特征選擇科學(xué)規(guī)范的采樣方式。以下從采樣類(lèi)型、技術(shù)細(xì)節(jié)、適用場(chǎng)景及質(zhì)量控制四個(gè)維度系統(tǒng)梳理:
一、采樣類(lèi)型與核心方法
1. 按采樣對(duì)象分類(lèi)
采樣類(lèi)型 | 方法與工具 | 適用場(chǎng)景 |
---|---|---|
地表水采樣 | - 表層水:直接用容器舀取或使用采水器(如直立式、橫式有機(jī)玻璃采水器) - 中層/底層水:使用Niskin采水器(帶閉鎖裝置)、有機(jī)玻璃/PVC采水器(配重鉛塊) | 河流、湖泊、水庫(kù)等自然水體,需分層分析時(shí)(如溶解氧、營(yíng)養(yǎng)鹽垂直分布) |
地下水采樣 | - 淺層井:貝勒管(手動(dòng)提拉式) - 深層井:氣囊泵、蠕動(dòng)泵(低擾動(dòng)抽水) | 飲用水源地、污染場(chǎng)地地下水監(jiān)測(cè)井,需避免采樣過(guò)程對(duì)井內(nèi)水體的擾動(dòng) |
廢水/污水采樣 | - 瞬時(shí)采樣:用聚乙烯瓶直接采集排放口廢水 - 等比例混合采樣:自動(dòng)采樣器(時(shí)間/流量加權(quán)) - 綜合水樣:將多個(gè)時(shí)間點(diǎn)廢水混合后分析 | 工業(yè)廢水排放口、污水處理廠進(jìn)出口,需反映排放特征或處理效果時(shí) |
特殊水體采樣 | - 沉積物間隙水:Rhizon間隙水采樣器(微孔濾膜抽提) - 生物膜采樣:刮取法(不銹鋼刀片) - 大氣沉降水:濕沉降收集器(漏斗+集液瓶) | 底泥污染分析、附著生物毒性檢測(cè)、降水污染物監(jiān)測(cè) |
2. 按采樣頻次與時(shí)間分類(lèi)
瞬時(shí)采樣
適用場(chǎng)景:突發(fā)性污染事件(如化學(xué)品泄漏)、飲用水安全應(yīng)急檢測(cè)。
示例:某化工廠管道破裂導(dǎo)致苯系物泄漏,需在泄漏點(diǎn)下游100米、500米、1000米處分別采集瞬時(shí)水樣。
周期性采樣
頻次設(shè)定:根據(jù)水體變化特征(如豐水期/枯水期、漲潮/退潮)制定,飲用水源地通常每月1次,重點(diǎn)污染區(qū)域每周1-2次。
示例:太湖藍(lán)藻監(jiān)測(cè)在5-10月加密至每周2次,其余月份每月1次。
連續(xù)采樣
工具:自動(dòng)采樣器(24小時(shí)程序化控制,支持流量/時(shí)間加權(quán))。
適用場(chǎng)景:污水處理廠排放口總磷、總氮的日均值計(jì)算,工業(yè)廢水排放總量核查。
二、關(guān)鍵技術(shù)細(xì)節(jié)與操作規(guī)范
1. 采樣工具選擇與預(yù)處理
材質(zhì)要求
避光:測(cè)揮發(fā)酚、硝酸鹽氮等光敏物質(zhì)時(shí),用棕色玻璃瓶。
抗吸附:測(cè)重金屬(如鉛、汞)時(shí),用硝酸浸泡的聚乙烯瓶(10%硝酸浸泡24小時(shí),超純水沖洗至中性)。
工具滅菌
微生物檢測(cè):采樣瓶需121℃高壓滅菌30分鐘,或使用一次性無(wú)菌采樣袋。
2. 現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)測(cè)定與固定
即時(shí)指標(biāo)
pH/溶解氧:便攜式儀器現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定(避免樣品運(yùn)輸中變化)。
水溫:使用溫度計(jì)或多功能水質(zhì)儀。
需固定項(xiàng)目
檢測(cè)項(xiàng)目 固定劑與用量 操作要點(diǎn) 溶解氧 硫酸錳溶液(2mL)+ 堿性碘化鉀溶液(2mL),現(xiàn)場(chǎng)固定后密封避光 顛倒混合至沉淀消失,4℃冷藏保存,24小時(shí)內(nèi)分析 金屬離子 硝酸(1+1,每500mL水樣加2mL) 防止金屬水解或吸附于容器壁 揮發(fā)酚 硫酸銅溶液(0.5g/L,每100mL水樣加1mL) 抑制微生物活動(dòng),4℃冷藏保存
3. 采樣深度與分層策略
湖泊/水庫(kù)
分層原則:按水深等比例分層(如0-5米、5-10米、10-20米……),每層單獨(dú)采樣。
特殊情況:熱分層期(夏季)需加密分層,檢測(cè)溶解氧躍層和藻類(lèi)分布。
河流
水深≤5米:表層(0.5米)、底層(距底0.5米);
水深>5米:表層、中層(1/2水深)、底層。
寬≤50米:左、中、右三點(diǎn);
寬50-100米:左、中、右加近岸兩點(diǎn);
寬>100米:至少5條垂線。
垂線布設(shè):
垂線采樣點(diǎn):
三、采樣質(zhì)量控制與常見(jiàn)問(wèn)題
1. 質(zhì)量控制措施
空白樣:每批次帶純水空白,評(píng)估試劑污染。
平行樣:同一水樣分裝兩瓶,計(jì)算相對(duì)偏差(RPD≤10%為合格)。
加標(biāo)回收:向水樣中添加標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),回收率應(yīng)在80%-120%之間。
2. 常見(jiàn)問(wèn)題與解決方案
問(wèn)題 | 原因 | 解決方案 |
---|---|---|
溶解氧測(cè)定值偏低 | 采樣后未立即固定或固定劑不足 | 現(xiàn)場(chǎng)快速固定,避免氣泡混入,4℃冷藏運(yùn)輸 |
重金屬檢測(cè)結(jié)果偏高 | 容器未酸洗或采樣工具污染 | 使用硝酸浸泡的聚乙烯瓶,避免金屬工具接觸水樣 |
微生物檢測(cè)超標(biāo) | 采樣瓶未滅菌或運(yùn)輸溫度過(guò)高 | 高壓滅菌后干燥密封,4小時(shí)內(nèi)冷藏運(yùn)輸 |
揮發(fā)酚結(jié)果不穩(wěn)定 | 固定劑添加順序錯(cuò)誤或未避光 | 先加硫酸銅溶液,再加水樣,全程避光操作 |
四、采樣計(jì)劃制定與法規(guī)依據(jù)
1. 采樣計(jì)劃核心要素
目標(biāo)明確:根據(jù)檢測(cè)用途(如飲用水安全、污染溯源)確定采樣點(diǎn)位和頻次。
空間覆蓋:在污染源上下游、水體交匯處、飲用水源取水口等關(guān)鍵位置布點(diǎn)。
時(shí)間覆蓋:覆蓋豐水期、枯水期、漲潮、退潮等不同水文條件。
2. 法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)
中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)
地表水:HJ 494-2009《水質(zhì) 采樣技術(shù)指導(dǎo)》、HJ 495-2009《水質(zhì) 采樣方案設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》。
地下水:HJ 164-2020《地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》。
廢水:HJ/T 91-2002《地表水和污水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》。
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)
ISO 5667系列:水質(zhì)采樣國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(如ISO 5667-3:2018《保存與處理指南》)。
EPA方法:美國(guó)環(huán)保局水質(zhì)采樣標(biāo)準(zhǔn)(如EPA Method 1669《沉積物采樣》)。
五、案例分析:某河流重金屬污染溯源采樣
背景:某河流下游魚(yú)類(lèi)死亡,懷疑上游企業(yè)排污。
采樣方案
點(diǎn)位布設(shè):在排污口上游500米、排污口、下游1公里、3公里、5公里處布點(diǎn)。
采樣深度:表層(0.5米)、中層(1/2水深)、底層(距底0.5米)。
檢測(cè)項(xiàng)目:鉛、鎘、汞、砷(ICP-MS法)。
結(jié)果分析
排污口下游1公里處鉛濃度超標(biāo)(0.12mg/L,標(biāo)準(zhǔn)限值0.01mg/L),且隨水流方向逐漸降低,鎖定污染源。
六、總結(jié)與建議
科學(xué)布點(diǎn):結(jié)合水體特征和污染源分布,確保采樣點(diǎn)位代表性。
規(guī)范操作:嚴(yán)格遵守采樣工具預(yù)處理、現(xiàn)場(chǎng)固定、運(yùn)輸保存等環(huán)節(jié)要求。
動(dòng)態(tài)調(diào)整:根據(jù)初步檢測(cè)結(jié)果,加密可疑區(qū)域采樣頻次,縮小污染范圍。
法規(guī)遵循:優(yōu)先采用國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法,確保數(shù)據(jù)法律效力。
通過(guò)系統(tǒng)化的采樣方法,可精準(zhǔn)獲取水體污染特征,為污染治理、環(huán)境管理和公眾健康提供可靠依據(jù)。