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分析环境监测水质现场采样的技术要点

作者

吴合群

安徽省淮北生态环境监测中心 安徽淮北  235000

前言: 整个环境监测的过程中,水质现场采样主要发挥获取原始样本的主要职能,采样标准化可以避免由于操作不妥而造成系统性偏差,为环境风险评价以及治理方案的制定给予客观的数据支撑。其次,这个环节的意义并不仅仅体现在数据的收集上,更为重要的是它为之后的决策给予了符合实际水环境状态的信息反馈,总之,合理运用环境监测水质现场采样的技术有着十分重要的意义。

1. 环境监测中水质现场采样技术的应用现状

近些年来,由于分析技术持续改进,加上仪器设备不断更新换代,水质现场采样技术有了很大提升,新型采样设备出现之后,工作效率有所改善,而且解决了传统采样方法在样品代表性方面的技术难题。特别是自动化采样系统被广泛采用以后,即保证了数据质量,人力和时间成本也出现了大幅缩减 [1]。 然而,由于水环境系统的复杂性,整个现场采样过程中存在许多困难,多变的水文气象情况、采样点选取的不恰当、工作人员专业水准的差别等因素,也许会造成系统误差被带入进来,特别是像污染源监测这样的特定场合,把握好采样的时间点以及控制好采样的深度极为关键。如果这些环节处理不当,就大概会造成得到的样品不能够准确表现水体的实际质量状况。

2. 水质现场采样技术要点研究

2.1 器具选择

选型水质采样设备时,需要保证采样设备达到基本的测量精度要求。尤其是直接接触水样的器械部件,尽可能用化学性质比较稳定的材质,像 316L 不锈钢或者聚四氟乙烯(PTFE)这样的惰性聚合物材料,因为它们具备不错的耐腐蚀性能,能够抵御水体里各种介质的侵蚀,这样,在长时间的采样过程中,设备的可靠性和耐久度就可以得到保障[2]。

不同的监测指标要配相应规格的储存容器,在做有机物分析的时候,最好用棕色玻璃容器,这种材料能防止光照引起的样品降解,保证样品稳定,金属元素监测首选用聚乙烯材质的器皿监测,这样可以防止金属离子被吸附,微生物指标的测定,一定要用灭菌过的专门容器,防止外界微生物污染,保证监测的准确性。

要想保证采样数据准确无误,器具在使用前需要进行充分的清洗和预处理。比如重金属监测之前先执行一般性的洗涤,除去器具表面能看见的脏东西和污染物,然后,把器具泡在 10% 硝酸溶液中开始化学清洗。超纯水冲洗器具几次,才能去除硝酸溶液中的残留,随后还需要用去离子水把器具漂洗几遍,才能彻底去除表面残留。

2.2 现场采样

在水体样本的采集工作之前,要严格依照既定的标准化操作流程要求执行,尽量不去搅动底部的沉积层,以免样品遭受污染或者失真状况发生。垂直分层采样按照表层,中层和底层的顺序依次去进行采集,各个水层之间采样的间隔时间最好不少于五分钟,这样能减小不同水层彼此之间的干扰。正式开始采样之前,还要对容器做些预处理工作,把待测水样倒入容器,摇晃几次之后再倒掉,如此反复三次,每次倒掉的水量不能少于容器总容量的百分之二十,采样时还要留意避开水面漂浮的杂物,防止影响样品的纯净程度。采样结束以后,最好静置三十分钟,让悬浮物有足够时间沉下去,然后慢慢取上清部分,如果浊度符合标准可以省掉这一步骤,按照接下来化验分析的要求当场决定要取多少水样。

现场采样的深度设定要按照监测的具体目的来调整,一般情况下,表层采样的深度为水面下 0.5 米。采样容器的填充度应该控制在 80% 到 90% 之间。现场记录应当包含采样时间,天气状况,水体特性这些重要信息。在执行平行样采集时,严格遵循同步采样的原则非常重要,操作人员需在相同的时间内于同一地点用同一种设备进行采集,成对的采集样品要密封好并迅速送往监测机构。随后进行平行双样的监测对比,进一步分析数据是否可靠。空白样监测是其中关键一环,需要选择超纯水作为空白样品,空白样的采集与常规样品同步进行,一同送往实验室[3]。

若想更准确地验证分析方法是否准确以及基体干扰,技术人员就应选取具有代表性的平行样品组,然后按照标准程序配置一定浓度的标准溶液,把已知体积的标准溶液定量加入到样品之中,通过算出加标回收率,这样既能检验分析方法是否可靠,又能找出也许存在的基体效应。

若利用无人机在更为开阔水域进行采样工作,一次采样的时间需要控制在 5 分钟以内。无人机采样的采集效率高,可以在 5 公里直径范围内的水域进行采样,而且,无人机集成了 GPS 定位、实时图像传输、自动采样等系统,采样的精度也更优。

当样品采集完毕后需要及时运输,不同监测项目对应的监测要求不同。部分样品需要冷藏的样品,还有部分样品要保温处理。总之,要保证样品在规定的时间内到达实验室,不要因为时间过长而影响样品的质量,要用防震、防漏的专业包装材料,保证运输途中样品的安全。

结语:在环境监测中,不同监测设备所对应的监测要求不同,流动水体采取等比例采样,才能保证采集样品具备足够的代表性,静态水体需要采取分层采样的方式充分展现水体的水质状况。同时,在环境监测中合理布置采样点也是很重要的一点,只有适宜的监测点才能保证样品具有代表性,最后,新技术的应用也为改进采样质量带来了新的可能。自动化采样设备可以有效地减小人为操作产生的误差,遥感监测技术可以快速地对大面积的水质实施筛查,智能传感器能够及时地记录下采样期间环境参数的变动情况,全面提升监测结果的精确度。

参考文献:

[1] 李亚河 . 环境监测水质现场采样技术及其要点探究 [J]. 生态与资源 ,2024,(07):120-122.

[2] 王杰 . 环境监测中水质采样的技术要点分析 [J]. 低碳世界 ,2023,13(05):40-42.

[3] 程清清 . 环境监测水质现场采样技术要点分析 [J]. 低碳世界 ,2021,11(09):17-18.

作者简介:吴合群(1987-),男,本科,从事环境监测工作。