《水環(huán)境監(jiān)測技術》基礎篇

項目三、水樣采集與保存及預處理

任務一、水樣采集一、地表水采樣二、地下水采樣三、污水采樣

一、地表水采樣案例：高溫下堅守的生態(tài)環(huán)保鐵軍

夏靖介紹：“平均每人每天要負責大約10個采集點，除了中心城區(qū)的水樣采集點，每月至少還要2次前往城口、酉陽、巫山等各個區(qū)縣采集水樣。為了保證整個檢測環(huán)節(jié)的效率，我們需要在采樣當天將樣品送達實驗室，有時一天要趕上500多公里路?！薄八臉悠酚泻芏喾N，就污水和飲用水來說，每個盛裝容器監(jiān)測的項目都不同，有的是檢測氮元素，有的是檢測重金屬含量等，其取水方式有很大區(qū)別。在李家沱污水處理廠出廠水采集點，他要將帶來的17個貼好標簽的采樣瓶裝滿水樣?！背伺潘髽I(yè)污水排放水質(zhì)，市民飲用水水質(zhì)也是他們重點監(jiān)測的目標。

“工作雖然很辛苦，但很有意義。通過采樣檢測，我們把好了水質(zhì)安全的關口，為市民的飲水安全和綠水青山保駕護航。”【任務導入】描述1：為更細致地監(jiān)測水體質(zhì)量，柳州市新增2處河流監(jiān)測斷面，監(jiān)測指標包括溫度、pH值、溶解氧、化學需氧量和生化需氧量、高錳酸鉀指數(shù)、總磷等，監(jiān)測方式為手工監(jiān)測。請對該流域開展地表水樣品采集。描述2：為加強對生活垃圾填埋場的監(jiān)管要求，及時了解垃圾填埋場對地下水監(jiān)測井的污染情況，請對某生活垃圾填埋場場區(qū)地下水監(jiān)測井進行樣品采集。描述3：某新區(qū)新建一座污水處理廠，主要接納新區(qū)工業(yè)企業(yè)的排水。請對污水處理廠出水進行樣品采集?！救蝿彰枋觥恐R目標：通過學習水樣采集的方法與規(guī)范，熟知水樣采集技術要點及注意事項；實現(xiàn)用有機采水器等開展地表水、地下水、污水等水質(zhì)的樣品采集實踐操作流程；并能填寫采樣記錄表。能力目標：能夠熟練使用采水容器開展水樣的采集并填寫采樣記錄表。素質(zhì)目標：激發(fā)學習者的自豪感，激發(fā)愛國情懷，提升大國擔當責任感和使命感；增強環(huán)境保護意識，夯實安全意識；提高歸納總結(jié)能力和邏輯思辨能力?！救蝿漳繕恕空n前任務【知識鏈接】一、地表水采樣（一）地表水采樣準備工作1.確定采樣負責人，主要負責制定采樣計劃并組織實施。2.制定采樣計劃【知識鏈接】一、地表水采樣（一）地表水采樣準備工作1.確定采樣負責人，主要負責制定采樣計劃并組織實施。2.制定采樣計劃

制定采樣計劃前，采樣負責人應明確監(jiān)測任務、目的和要求，了解監(jiān)測斷面周圍情況，熟悉采樣方法、選擇適宜的盛裝容器和采樣器，并洗滌干凈。此外，還要確定并準備好交通工具并選擇適宜的樣品保存技術。有現(xiàn)場測定項目時，還應掌握有關現(xiàn)場測定技術。采樣計劃應包括：監(jiān)測斷面(采樣垂線和采樣點)、監(jiān)測項目和數(shù)量、采樣質(zhì)量保證措施、采樣時間和路線、采樣人員和分工、采樣器具和交通工具以及現(xiàn)場測定項目和安全保證等。遇到特殊情況，可不采樣或延期采樣，并加以說明。（一）地表水采樣準備工作（一）地表水采樣準備工作3.采樣器材與現(xiàn)場測定儀器的準備（1）采樣器材：包括采樣器、靜置容器、樣品瓶、水樣保存劑和其他所需輔助設備。采樣器包括表層采樣器、深層采樣器、自動采樣器、石油類采樣器及其他滿足采樣需求且不影響監(jiān)測結(jié)果的采樣器。①采集表層水時，可用桶、瓶等容器直接采取。一般將其沉至水面下0.3～0.5m處采集。②有機玻璃采水器常用于采集河流、湖泊、水庫及海洋等0～30m深度內(nèi)的水樣采集。③不銹鋼采水器適用于有機物、油脂類、微生物(細菌)等指標分析的水樣采集和含酸堿等腐蝕性樣品的水樣采集；也適用于純油品和液體有機物的樣品采集；特別適合于海洋中的海水采樣以及酸、堿等腐蝕性樣品的采集。④水質(zhì)自動采樣器包括便攜式水質(zhì)自動采樣器、冷藏式采樣器和全天候采樣器三種類型，主要用于廢水采樣、標本采集、工業(yè)預處理采樣、環(huán)境監(jiān)測、雨水采樣等行業(yè)，可配置成單瓶或多瓶采樣。⑤石油類采樣器能采集海洋、湖泊、江河的水樣，用于油類含量分析，也可采集常規(guī)分析的水樣，是水質(zhì)污染狀況調(diào)查不可缺少的設備。3.采樣器材與現(xiàn)場測定儀器的準備（2）現(xiàn)場測定儀器現(xiàn)場測定儀器包括用于現(xiàn)場測定pH值、溶解氧、水溫、電導率、透明度、濁度等項目的儀器設備。①多參數(shù)水質(zhì)分析儀是一款多參數(shù)、寬量程的水質(zhì)檢測儀器，可用于地表水、地下水、水源水、污水口、飲用水、海洋等不同水體的水質(zhì)在線及便攜監(jiān)測。監(jiān)測參數(shù)包括溶解氧、pH、ORP（氧化還原電位）、電導率（鹽度、總?cè)芙夤腆w、電阻）、溫度、深度、濁度、葉綠素a、藍綠藻、銨/氨離子、硝酸根離子、氯離子等參數(shù)，可同時實現(xiàn)多參數(shù)測量，一般具有自清洗刷功能，適用于泥沙或其他雜質(zhì)較多的污水環(huán)境。②環(huán)境應急監(jiān)測車類似一個可移動的水質(zhì)分析實驗室，可自動完成水質(zhì)在線監(jiān)測分析過程中采樣、留樣、分析、數(shù)據(jù)上傳等功能，監(jiān)測項目可涵蓋地表水監(jiān)測項目109項中的44項，一般帶有便攜式重金屬測定儀和細菌毒性檢測儀。（一）地表水采樣準備工作（二）地表水采樣方法1.采樣位置：采樣時應保證采樣點位置準確，必要時使用定位儀定位，并拍攝水體現(xiàn)場情況，做好記錄。不能抵達指定采樣位置時，應記錄現(xiàn)場情況和調(diào)整后的實際采樣位置。2.采樣方式各種采樣方式的技術要求如下：（1）船只采樣（2）橋梁采樣：采樣人員應能準確控制采樣點位置，且能滿足現(xiàn)場項目測定要求。（3）涉水采樣：較淺的河流或靠近岸邊水淺的采樣點可涉水采樣；采樣人員應站在采樣點下游，逆流采集水樣，避免攪動底部沉積物導致水樣污染。（4）其他采樣：可使用無人機、無人船或在閘壩等水利設施上采集水樣，但要保證采樣點的準確性。部分圖片資源來自中國環(huán)境監(jiān)測總站網(wǎng)站3.采樣量：最少采樣量應符合標準分析方法或《水質(zhì)樣品的保存和管理技術規(guī)定》（HJ493-2009）的規(guī)定。4.采樣技術要求采樣時不可攪動水質(zhì)的沉積物。一般情況下，不允許采集岸邊水樣，確因特殊情況，需要在岸邊采集水樣時，應記錄現(xiàn)場情況。在監(jiān)測斷面目視范圍內(nèi)無水或僅有不連貫的積水時，可不采集水樣，應記錄現(xiàn)場情況。結(jié)冰期、封凍期、解凍期采樣時應于河流主流上選擇破冰點，破冰后水流有明顯上涌，可采集水樣。盡量選擇在連續(xù)兩天無降雨之后采樣。若計劃采樣期間遇連續(xù)降雨，在確保安全的條件下，原則上避開明顯有雨水匯入的區(qū)域，在水質(zhì)充分混勻的區(qū)域或者匯入點上游區(qū)域采集水樣，應記錄現(xiàn)場情況。潮汐河流或受鹽度影響的地表水，若中下層水樣的鹽度大于2‰，可只采集表層水樣，但應記錄中下層水樣的鹽度值。河流匯入河(湖)的河口斷面出現(xiàn)倒流現(xiàn)象時，應采集水樣并記錄流向。（二）地表水采樣方法5.采樣方法（1）普通樣品：在同一監(jiān)測斷面分層采樣時，應自上而下進行，避免不同層次水體混擾。除標準分析方法有特殊要求的監(jiān)測項目外，采樣器、靜置容器和樣品瓶在使用前應先用水樣分別蕩洗2～3次。采樣時不可攪動水底的沉積物。除標準分析方法有特殊要求的監(jiān)測項目外，采集的水樣倒入靜置容器中，保證足夠用量，自然靜置30min。自然靜置時，使用防塵蓋遮擋，避免灰塵污染。使用虹吸裝置取上層不含沉降性固體的水樣，移入樣品瓶，虹吸裝置進水尖嘴應保持插至水樣表層50mm以下位置。（二）地表水采樣方法5.采樣方法（2）特殊樣品：測定懸浮物、pH、溶解氧、BOD、油類、硫化物、余氯、放射性、微生物等項目需單獨采樣；在測定溶解氧、BOD和有機污染物等項目的水樣必須充滿容器；測定pH、溶解氧和電導率等項目宜在現(xiàn)場測定。采樣時要同步測量水文和氣象參數(shù)。

測定油類物質(zhì)的水樣，應在水面至300mm采集柱狀水樣，并單獨采樣，全部用于測定，且采樣瓶不能用采集的水樣沖洗。

采樣結(jié)束前，應核對采樣計劃、記錄與水樣，如有錯漏，及時補采或重新采集。（二）地表水采樣方法如果水樣中含有沉淀性固體（如泥沙）等，則應沉淀分離。具體為：采集水樣搖勻后倒入筒形玻璃容器（1-2L量筒），靜置30min，將不含沉淀性固體但含有選復興固體的水樣移入盛樣容器并加入保存劑。測定水溫、pH、DO、BOD、CON、總懸浮物和油類的水樣除外。測定湖庫的COD、OC、葉綠素a、TN、TP時，水樣靜置30min后，用吸管一次或多次移取水樣，吸管進水尖嘴應插入到水樣表層50mm以下位置，再加保存劑保存。（二）地表水采樣方法6.水樣類型（1）瞬時水樣:是指在某一時間和地點從水體中隨機采集的分散水樣。（2）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的混合水樣，有時稱“時間混合水樣”，以與其他混合水樣相區(qū)別。這種水樣在觀察平均濃度時非常有用，但不適用于被測組分在貯存過程中發(fā)生明顯變化的水樣。（3）綜合水樣: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綜合水樣。例如，當為幾條廢水河、渠建立綜合處理廠時，以綜合水樣取得的水質(zhì)參數(shù)作為設計的依據(jù)更為合理。（二）地表水采樣方法（三）地表水采樣容器采樣容器的材質(zhì)有三種，P為聚乙烯瓶（桶），G為硬質(zhì)玻璃瓶，BG為硼硅酸鹽玻璃瓶。測定農(nóng)藥、除草劑等樣品時通常采用棕色玻璃瓶。分析微生物的樣品通常采用玻璃瓶。經(jīng)160℃干熱滅菌2h的微生物采樣容器，必須在兩周內(nèi)使用，否則應重新滅菌。經(jīng)121℃高壓蒸氣滅菌15min的采樣容器，如不立即使用，應于60℃將瓶內(nèi)冷凝水烘干，兩周內(nèi)使用。細菌監(jiān)測項目采樣時不能用水樣沖洗采樣容器，不能采混合水樣，應單獨采樣后2h內(nèi)送實驗室分析。采樣容器有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四種洗滌方法，具體參見《地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測技術規(guī)范》（HJ91.2-2022部分代替HJ/T91-2002），中關于容器的洗滌和保存要求。（四）地表水采樣記錄表1.采樣記錄地表水采樣記錄至少包括：水體名稱、斷面名稱及經(jīng)緯度、水面寬度和水深、斷面周邊環(huán)境、采樣日期和時間、天氣狀況、斷面水質(zhì)表觀、采樣位置、樣品編號、監(jiān)測項目、樣品儲存容器、采樣體積、水樣前處理方式、樣品狀態(tài)感官描述、保存劑、保存方式等。斷面周邊環(huán)境描述包括：有無排污口、是否為死水區(qū)/回水區(qū)、有無居民區(qū)/工業(yè)區(qū)/農(nóng)業(yè)區(qū)等。斷面水質(zhì)表觀描述包括：水體顏色、氣味(嗅)、有無懸浮物或泥沙、水面有無油膜、水體有無藻類等。樣品狀態(tài)感官描述包括：樣品顏色、有無沉淀等。若采樣現(xiàn)場水體出現(xiàn)特殊情況，應記錄現(xiàn)場情況。2.現(xiàn)場監(jiān)測項目可現(xiàn)場測定的項目(pH值、溶解氧、水溫、電導率、透明度、濁度等)優(yōu)先選用現(xiàn)場測定方法，并盡量原位監(jiān)測。水體名稱

斷面名稱

經(jīng)度度分秒斷面周邊環(huán)境描述①

緯度度分秒采樣日期（年月日）

天氣狀況②

水面寬度（m）約斷面水質(zhì)表現(xiàn)③

深度（m）約采樣位置采樣時間樣品編號監(jiān)測項目樣品儲存容器采樣體積（mL）前處理方式④樣品狀態(tài)感官描述⑤保存劑名稱（填序號）⑥保存方式（填序號）垂線深度材質(zhì)顏色容量

時分

時分

時分

注：①斷面周邊環(huán)境：有無排污口、是否死水區(qū)/回水區(qū)、有無居民區(qū)/工業(yè)區(qū)/農(nóng)業(yè)區(qū)等。②天氣狀況：晴、雨、雪等。③斷面水質(zhì)表觀：水體顏色、氣味(嗅)、有無懸浮物或泥沙、水面有無油膜、水體有無藻類等。④前處理方式分別為：?靜置30min；?靜置60min；?離心2000r/min，1min；?離心2000r/min，2min；?63μm篩網(wǎng)過濾；?0.45μm濾膜過濾。⑤樣品狀態(tài)感官描述包括：樣品顏色、有無沉淀等。⑥保存劑名稱：?濃硫酸；?濃硝酸；?濃鹽酸；?乙酸鋅～乙酸鈉溶液+NaOH(40g/L)；?NaOH(4g/L)；?濃磷酸+固體硫酸銅；?1%碳酸鎂懸濁液；?固體氫氧化鈉；?其他保存劑直接注明。⑦保存方式：?冷藏；?避光；?標簽完好，采取有效減震措施；?其他保存方式直接注明。采樣人：年月日復核人：年月日審核人：年月日（四）地表水采樣記錄表

二、地下水采樣（一）地下水采樣準備工作1.前期采樣器具選擇：常用地下水采樣器具有氣囊泵、小流量潛水泵、慣性泵、蠕動泵及貝勒管等。地下水采樣器具應能在監(jiān)測井中準確定位，并能取到足夠量的代表性水樣。采樣器具的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)應符合《水質(zhì)采樣技術指導》（HJ494-2009）中的規(guī)定。簡分析型水質(zhì)分析儀適合在野外進行采樣，分析項目少，但要求快而及時，適用于初步了解大面積范圍內(nèi)各含水層中地下水的主要化學成分的專項分析。2.水樣容器選擇及清洗。水樣容器不能受到沾污；容器壁不應吸收或吸附某些待測組分；容器不應與待測組分發(fā)生反應；能嚴密封口，且易于開啟。水樣容器選擇和洗滌方法應符合《水質(zhì)采樣技術指導》（HJ494-2009）中的規(guī)定。如新啟用容器，則應作更充分的清洗，水樣容器使用應做到定點、定項。應定期對水樣容器清洗質(zhì)量進行抽查，檢測其待測項目(不包括細菌類指標)能否檢出，待測項目水樣容器空白值應低于分析方法的檢出限。否則應立即對實驗條件、水樣容器來源及清洗狀況進行核查，查出原因并糾正。3.現(xiàn)場監(jiān)測儀器準備：若需對水位、水溫、pH值、電導率、渾濁度、溶解氧、氧化還原電位、色、嗅和味等項目進行現(xiàn)場監(jiān)測，應在實驗室內(nèi)準備好所需的儀器設備，并進行檢查和校準，確保性能正常，符合使用要求。（二）地下水采樣方法根據(jù)現(xiàn)場情況，地下水的采樣方法可分為已有管路監(jiān)測井采樣方法、普通監(jiān)測井采樣方法、深層/大口徑監(jiān)測井采樣方法以上三種采樣方法。從監(jiān)測井中采集水樣常利用抽水機設備。啟動后，先放水數(shù)分鐘，將積留在管道內(nèi)的雜質(zhì)及陳舊水排出，然后用采樣容器接取水樣。已有管路監(jiān)測井采樣法適用于地面已連接了提水管路的監(jiān)測井的采樣，普通監(jiān)測井采樣法適用于常規(guī)監(jiān)測井的采樣，深層/大口徑監(jiān)測微洗井法適用于深層地下水的采樣，具體操作過程詳見《地下水環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范》（HJ164-2020）。若無同類型儀器設備，可采用經(jīng)國家或國際標準認定的等效儀器設備。在采樣過程中可根據(jù)實際情況選取推薦的采樣方法，也可以根據(jù)實地情況采用其他能滿足質(zhì)量控制要求的采樣方法。對于自噴泉水，可在涌水口處直接采樣。對于自來水，也要先將水龍頭完全打開，放水數(shù)分鐘，排出管道中積存的死水后再采樣。地下水的水質(zhì)比較穩(wěn)定，一般采集瞬時水樣，即能有較好的代表性。（三）地下水采樣容器采樣容器的材質(zhì)要求與地表水的采樣容器要求一致。采樣容器有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四種洗滌方法，具體參見《地下水環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范》（HJ164-2020）中關于容器的洗滌和保存要求。（四）地下水采樣記錄表1.采樣記錄地下水采樣記錄包括采樣現(xiàn)場描述和現(xiàn)場測定項目記錄兩部分,可按規(guī)范的格式設計統(tǒng)一的采樣記錄表。每個采樣人員應認真填寫地下水采樣記錄，字跡應端正、清晰，各欄內(nèi)容填寫齊全。二、地下水采樣任務單號：天氣：氣溫：℃采樣日期：pH標準溶液I理論值：標準溶液I測定值及溫度：標準溶液II理論值：標準溶液II測定值及溫度：采樣和樣品保存依據(jù)：□HJ164-2020；□HJ493-2009；監(jiān)測依據(jù)：水溫：□GB/T13195-1991pH：¨HJ1147-2020□《水和廢水監(jiān)測分析方法》（第四版）國家環(huán)境保護總局2002年便攜式pH計法（B）；電導率：□《水和廢水監(jiān)測分析方法》（第四版）國家環(huán)?？偩?002年便攜式電導率儀法（B）；嗅和味：¨GB/T5750.4-20063.1嗅氣和嘗味法肉眼可見物：¨GB/T5750.4-20064.1直接觀察法¨其他：儀器名稱、編號溯源方式有效期至溫度計□檢定□校準

pH計□檢定□校準

電導率儀□檢定□校準

水質(zhì)多參數(shù)儀□檢定□校準

其他□檢定□校準

樣品編號點位名稱/經(jīng)緯度采樣時間分析項目樣品數(shù)量(個)儲存容器采樣體積（mL）樣品感官描述現(xiàn)場測定項目材質(zhì)顏色水溫（℃）pH值肉眼可見物嗅和味電導率（μS/cm）KtK25

時分

時分

時分

備注

采樣人/日期：校核人/日期：送樣人/日期：接樣人/日期：（四）地下水采樣記錄表2.現(xiàn)場監(jiān)測項目現(xiàn)場監(jiān)測項目包括水位、水溫、pH值、電導率、渾濁度、氧化還原電位、色、嗅和味、肉眼可見物等指標，同時還應測定氣溫、描述天氣狀況和收集近期降水情況。所有現(xiàn)場監(jiān)測儀器使用前應進行校準，并定期維護。布卷尺、鋼卷尺、測繩等水位測具(檢定量具為50m或100m的鋼卷尺)，其精度必須符合國家計量檢定規(guī)程允許的誤差規(guī)定。水溫計、氣溫計最小分度值應不大于0.2℃，最大誤差在士0.2℃以內(nèi)。pH計、電導率儀、濁度計和輕便式氣象參數(shù)測定儀應滿足測量允許的誤差要求。目視比濁法和目視比色法所用的比色管應成套。（四）地下水采樣記錄表三、污水采樣1.采樣方法污水的水樣采集方式可通過手工或自動方式采樣。手工采樣根據(jù)采樣深度不同，分為淺層水采樣和深層水采樣。（1）淺層水采樣：可用容器直接采集，或用聚乙烯塑料長把勺采集。（2）深層水采樣：可使用專制的深層采水器采集，也可將聚乙烯筒固定在重架上，沉入要求深度采集。（3）自動采樣：采用自動采樣器或連續(xù)自動定時采樣器采集。例如，自動分級采樣式采水器，可在一個生產(chǎn)周期內(nèi)，每隔一定時間將一定量的水樣分別采集在不同的容器中；自動混合采樣式采水器可定時連續(xù)地將定量水樣或按流量比采集的水樣匯集于一個容器內(nèi)。三、污水采樣2.水樣類型（1）瞬時廢水水樣（2）平均廢水樣

下列情況適用混合采樣：計算一定時間的平均污染物濃度；計算單位時間的污染物質(zhì)量負荷；污水特征變化大；污染物排放(控制)標準等相關環(huán)境管理工作中規(guī)定可采集混合水樣的情況。混合采樣包括等時混合水樣和等比例混合水樣兩種。三、污水采樣（三）污水采樣容器采樣容器的材質(zhì)要求與地表水的采樣容器要求一致。采樣容器有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四種洗滌方法，具體參見《污水監(jiān)測技術規(guī)范》（HJ91.1-2019部分代替HJ/T91-2002）中關于容器的洗滌和保存要求。（四）污水采樣記錄表1.采樣記錄表具體見后頁2.現(xiàn)場監(jiān)測項目