環(huán)保公司、污水處理廠實驗室常用水樣采集手冊

  環(huán)境檢測中的水質(zhì)分析是最常規(guī)的分析實驗，作為實驗室工作人員僅僅了解項目檢測實驗是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，了解水質(zhì)分析的各個環(huán)節(jié)是非常重要的。

  一、水質(zhì)監(jiān)測的基本概念

  水質(zhì)監(jiān)測的分類(功能)、對象

  1、監(jiān)測分類：

  A監(jiān)視性監(jiān)測(例行監(jiān)測)

  對污染源：污染物濃度、排放總量、污染趨勢。

  對環(huán)境質(zhì)量：a.環(huán)境介質(zhì)(大氣、水、土壤、生物)b.監(jiān)測對象(化學(xué)、物理、生物)。

  B.特定目的的監(jiān)測。

  C.研究性監(jiān)測。

  2、監(jiān)測對象：

  水質(zhì)監(jiān)測可分為環(huán)境水體監(jiān)測、水污染源監(jiān)測、特殊水樣。

  環(huán)境水體、水質(zhì)、水質(zhì)指標(biāo)，優(yōu)先監(jiān)測概念

  環(huán)境水體：包括地表水(江、河、湖、庫、海水)和地下水;包括水中的懸浮物、溶解物、底泥和水生生物等完整的生態(tài)系統(tǒng)。

  水質(zhì)：水的品質(zhì)，指水及其所含雜質(zhì)共同表現(xiàn)出來的綜合特性。

  水質(zhì)指標(biāo)：水中除水分子以外所含其他物質(zhì)的種類和數(shù)量，是描述或表征水質(zhì)質(zhì)量優(yōu)劣的參數(shù)

  優(yōu)先監(jiān)測：對眾多有毒污染物進(jìn)行分級排隊，從中篩選出潛在危害性大，在環(huán)境中出現(xiàn)頻率高的污染物作為監(jiān)測和控制對象。對選上的污染物進(jìn)行的監(jiān)測即為優(yōu)先監(jiān)測。

  3、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的六類兩極

  六類是環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境方法標(biāo)準(zhǔn)、 環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)保儀器設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)。

  兩級是國家環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)和地方環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。

  4、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與排放標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)別

  兩種標(biāo)準(zhǔn)都是對水中雜質(zhì)含量或水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行限制，但質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的水體是可用水，而排放標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)的水是可排放的廢水。

  5、水質(zhì)監(jiān)測的任務(wù)和目的

  提供數(shù)據(jù)供評價水體環(huán)境質(zhì)量使用;

  預(yù)測水體污染變化;

  判斷水污染對環(huán)境生物和人體健康的影響，評價污染防治措施的實際效果;

  建立和驗證水質(zhì)模型提供依據(jù)。

  水質(zhì)監(jiān)測：通過對影響水環(huán)境質(zhì)量因素的代表值的測定，確定水環(huán)境質(zhì)量(或污染程度)及其變化趨勢。

  二、水樣采集保存及預(yù)處理

  水樣的三種類型

  瞬時水樣是指在某一時間和地點從水體中隨機(jī)采集的分散水樣(a.當(dāng)水體水質(zhì)穩(wěn)定，或其組分在相當(dāng)長的時間或相當(dāng)大空間范圍內(nèi)變化不大;b.測水體組分及含量隨時間和空間變化程度、頻率及周期的變化規(guī)律)。

  混合水樣是指在同一采樣點于不同時間所采集的瞬時水樣混合后的水樣，有時稱“時間混合水樣”(觀察平均濃度時非常有用)。

  把不同采樣點同時采集的各個瞬時水樣混合后所得到的樣品稱為綜合水樣。

  容器的選擇

  容器材料具有化學(xué)和生物學(xué)惰性，一般不會出現(xiàn)樣品組分與容器發(fā)生反應(yīng)造成水樣污染情況;

  容器壁吸附待測物或吸附極弱;

  容易清洗干凈，可反復(fù)使用;

  大小形狀適宜，方便使用和儲運(yùn)

  采樣方法

  污廢水采集：(1)從淺埋的污水排放管(渠、溝)中采樣，一般用采集器直接采集，或用聚乙烯塑料長把采樣(2)對于埋層較深的，將深層采水器或固定負(fù)重架的采樣容器沉入監(jiān)測井內(nèi)一定深度的污水中采樣，也可用塑料手搖泵或電動采水泵采樣。

  地表水/地下水采樣：(1)表層水;直接汲取;系有繩子，帶有墜子的采樣瓶(2)一定深度的水：當(dāng)?shù)竭_(dá)預(yù)定深度，能閉合，汲取(3)泉水;自噴-涌口處，不自噴-抽水管汲取(4)井水：抽汲(5)自來水：先放數(shù)分鐘-排雜質(zhì)，陳舊水。

  地表水采樣注意事項

  不可攪動水底沉積物

  油類：300mm，單獨(dú)采樣，全部用于測定，不能用采集水樣沖洗容器2.DO,BOD,COD:水樣必須注滿容器，不留空間，并用水封口

  若水樣含沉降性固體，應(yīng)分離除去，測總懸浮物和油類的水樣除外

  單獨(dú)采樣：油類、BOD5、DO、硫化物、余氯、糞大腸桿菌群、懸浮物、放射性

  現(xiàn)場測定;水溫、PH、DO、透明度、電導(dǎo)率、氧化還原電位、濁度。

  廢(污)水采樣注意事項

  用采樣容器直接采樣時，須用水樣沖洗三次后再行采樣，但當(dāng)水面有浮油時，采油容器不能清洗;

  注意去除水面雜物、垃圾等漂浮物;

  在分時間單元采集樣品時，測定PH、COD、BOD5、DO、硫化物、油類、有機(jī)物、余氯糞大腸桿菌群、懸浮物、放射性等物質(zhì)時，只能單獨(dú)采樣;

  凡須現(xiàn)場監(jiān)測的項目，應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測。

  水質(zhì)采樣時通常分析有機(jī)物的樣品使用簡易玻璃瓶采樣，分析無機(jī)物時塑料瓶采樣。

  引起水樣水質(zhì)變化的原因有物理、化學(xué)、生物作用。

  水樣保存方法

  冷藏或冷凍保存法

  冷藏或冷凍的作用是抑制微生物活動，減緩物理揮發(fā)和化學(xué)反應(yīng)速率。

  加入化學(xué)試劑保存法

  (1)加入生物抑制劑：如在測定氨氮、硝酸鹽氮、化學(xué)需氧量的水樣中加入HgCI2，可抑制生物的氧化還原作用;對測定酚的水樣，用H3PO4調(diào)至pH為4，加入適量CuSO4，即可抑制苯酚菌的分解活動。

  (2)調(diào)節(jié)pH：測定金屬離子的水樣常用HN03溶液酸化至pH為1～2，既可防止重金屬離子水解沉淀，又可避免金屬被器壁吸附;測定氰化物或揮發(fā)酚的水樣中加入NaOH溶液調(diào)pH至12，使之生成穩(wěn)定的酚鹽等。

  (3)加入氧化劑或還原劑：如測定汞的水樣需加入HNO3(至pH<1)和K2Cr2O7(0.5 g/L)，使汞保持高價態(tài);測定硫化物的水樣，加入抗壞血酸，可以防止硫化物被氧化;測定溶解氧的水樣則需加入少量MnSO4溶液和KI溶液固定(還原)溶解氧等。

  應(yīng)當(dāng)注意，加入的保存劑不能干擾以后的測定;保存劑的純度最好是優(yōu)級純，還應(yīng)做相應(yīng)的空白試驗，對測定結(jié)果進(jìn)行校正。水樣的保存期與多種因素有關(guān)，如組分的穩(wěn)定性、濃度、水樣的污染程度等。表2-2列出了部分測定項目水樣的保存方法和保存期。

  注：表中P表示聚乙烯瓶(桶),G表示硬質(zhì)玻璃瓶，BG表示硼硅酸鹽玻璃瓶。

  在《水質(zhì)采樣樣品的保存和管理技術(shù)規(guī)定》( HJ 493-2009)中，還規(guī)定了測定放射學(xué)分析等水樣的保存方法。

  水樣的過濾或離心分離

  如欲測水樣中某組分的全量，充分搖勻后取樣測定。如果測定可濾(溶解)態(tài)組分含量，所采水樣應(yīng)用0.45 um微孔濾膜過濾，除去藻類和細(xì)菌，提高水樣的穩(wěn)定性，有利于保存。如果測定不可濾態(tài)的金屬時，應(yīng)保留過濾水樣用的濾膜備用。對于泥沙型水樣，可用離心方法處理。對含有機(jī)質(zhì)多的水樣，可用濾紙或砂芯漏斗過濾。用自然沉降后取上清液的方法測定可濾態(tài)組分是不恰當(dāng)?shù)摹?

  水樣運(yùn)輸注意事項

  (防震、防污、保溫)水樣采集后,必須盡快送回實驗室。根據(jù)采樣點的地理位置和測定項目最長可保存時間,選用適當(dāng)?shù)倪\(yùn)輸方式,并做到以下兩點:

  為避免水樣在運(yùn)輸過程中震動、碰撞導(dǎo)致?lián)p失或沾污,將其裝箱,并用泡沫塑料或紙條擠緊,在箱頂貼上標(biāo)記。

  需冷藏的樣品,應(yīng)采取致冷保存措施;冬季應(yīng)采取保溫措施,以免凍裂樣品瓶。

  水樣預(yù)處理的目的及原則

  提高分析的靈敏度、消除干擾。消解的目的：破壞有機(jī)物，溶解懸浮性固性，將各種價態(tài)的欲測元素氧化成單一高價態(tài)或轉(zhuǎn)變成易于分離的無機(jī)化合物。濕式消解與干式消解區(qū)別：濕式消解法用液體或液體與固體混合物作氧化劑，在一定溫度下分解樣品中的有機(jī)質(zhì);干式消解是進(jìn)行金屬離子或無機(jī)離子測定時，通過高溫灼燒去除有機(jī)物，將灼燒后的殘渣用硝酸或鹽酸溶解，濾于容量瓶中再進(jìn)行測定。

  富集與分離的目的：當(dāng)水樣中的欲測組分含量低于分析方法的檢測限時須進(jìn)行富集;當(dāng)有共存干擾組分時就必須分離。氣提：使一個氣體介質(zhì)破壞原氣液兩相平衡而建立一種新的氣液平衡狀態(tài)，使溶液中的某一組分由于分壓降低而解吸出來，從而達(dá)到分離物質(zhì)的目的。

  蒸餾法是利用水樣中各污染組分具有不同的沸點而使其彼此分離的方法。測定水樣中的揮發(fā)酚、氰化物、氟化物時，均需先在酸性介質(zhì)中進(jìn)行預(yù)蒸餾分離。

  萃取法是基于物質(zhì)在不同的溶劑相中分配系數(shù)不同，而達(dá)到組分的富集與分離。用分光光度法測定。

  吸附是利用多孔性的固體吸附劑將水樣中一種或數(shù)種組分吸附于表面，以達(dá)到分離的目的。常用的吸附劑有活性炭、氧化鋁、分子篩、大網(wǎng)狀樹脂等。

  離子交換是利用離子交換劑與溶液中的離子發(fā)生交換反應(yīng)進(jìn)行分離的方法。離子交換劑可分為無機(jī)離子交換劑和有機(jī)離子交換劑，目前廣泛應(yīng)用的是有機(jī)離子交換劑，即離子交換樹脂。

  共沉淀的原理是表面吸附、形成混晶、異電核膠態(tài)物質(zhì)相互作用。形成硫酸銅沉淀。