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HJ 494-2009 水质 采样技术指导

发布时间:2021-11-12 16:19:20 丨 浏览次数:

4 采样类型

4.1 开阔河流的采样

    在对开阔河流进行采样时,应包括下列几个基本点:

    a)用水地点的采样;

    b)污水流入河流后,应在充分混合的地点以及流入前的地点采样;

    c)支流合流后,对充分混合的地点及混合前的主流与支流地点的采样;

    d)主流分流后地点的选择;

    e)根据其他需要设定的采样地点。

    各采样点原则上应在河流横向及垂向的不同位置采集样品。采样时间一般选择在采样前至少连续两天晴天,水质较稳定的时间(特殊需要除外)。采样时间是在考虑人类活动、工厂企业的工作时间及污染物到达时间的基础上确定的。另外,在潮汐区,应考虑潮的情况,确定把水质最坏的时刻包括在采样时间内。

4.2 封闭管道的采样

    在封闭管道中采样,也会遇到与开阔河流采样中所出现的类似问题。采样器探头或采样管应妥善地放在进水的下游,采样管不能靠近管壁。湍流部位,例如在“T”形管、弯头、阀门的后部,可充分混合,一般作为最佳采样点,但是对于等动力采样(等速采样)除外。

    采集自来水或抽水设备中的水样时,应先放水数分钟,使积留在水管中的杂质及陈旧水排出,然后再取样。采集水样前,应先用水样洗涤采样器容器、盛样瓶及塞子 2~3 次(油类除外)。

4.3 水库和湖泊的采样

    水库和湖泊的采样,由于采样地点不同和温度的分层现象可引起水质很大的差异。

    在调查水质状况时,应考虑到成层期与循环期的水质明显不同。了解循环期水质,可采集表层水样, 了解成层期水质,应按深度分层采样。

    在调查水域污染状况时,需进行综合分析判断,抓住基本点,以取得代表性水样。如废水流入前、流入后充分混合的地点、用水地点、流出地点等,有些可参照开阔河流的采样情况,但不能等同而论。

    在可以直接汲水的场合,可用适当的容器采样,如水桶。从桥上等地方采样时,可将系着绳子的聚乙烯桶或带有坠子的采样瓶投于水中汲水。要注意不能混入漂浮于水面上的物质。

    在采集一定深度的水时,可用直立式或有机玻璃采水器。这类装置是在下沉的过程中,水就从采样器中流过。当到达预定深度时,容器能够闭合而汲取水样。在水流动缓慢的情况下,采用上述方法时, 最好在采样器下系上适宜重量的坠子,当水深流急时要系上相应重的铅鱼,并配备绞车。

    采样过程应注意:

    a)采样时不可搅动水底部的沉积物。

    b)采样时应保证采样点的位置准确。必要时使用 GPS 定位。

    c)认真填写采样记录表,字迹应端正清晰。

    d)保证采样按时、准确、安全。

    e)采样结束前,应核对采样方案、记录和水样,如有错误和遗漏,应立即补采或重新采样。

    f)如采样现场水体很不均匀,无法采到有代表性样品,则应详细记录不均匀的情况和实际采样情况,供使用数据者参考。

    g)测定油类的水样,应在水面至水面下 300 mm 采集柱状水样,并单独采样,全部用于测定。采样瓶不能用采集的水样冲洗。

    h)测溶解氧、生化需氧量和有机污染物等项目时的水样,必须注满容器,不留空间,并用水封口。

    i)如果水样中含沉降性固体,如泥沙等,应分离除去。分离方法为:将所采水样摇匀后倒入筒型玻璃容器,静置 30 min,将已不含沉降性固体但含有悬浮性固体的水样移入乘样容器并加入保存剂。测定总悬浮物和油类的水样除外。

    j)测定湖库水 COD、高锰酸盐指数、叶绿素 a、总氮、总磷时的水样,静置 30 min 后,用吸管一次或几次移取水样,吸管进水尖嘴应插至水样表层 50 mm 以下位置,再加保存剂保存。

    k)测定油类、BOD5、溶解氧、硫化物、余氯、粪大肠菌群、悬浮物、放射性等项目要单独采样。

4.4 底部沉积物采样

    沉积物可用抓斗、采泥器或钻探装置采集。

    典型的沉积过程一般会出现分层或者组分的很大差别。此外,河床高低不平以及河流的局部运动都会引起各沉积层厚度的很大变化。

    采泥地点除在主要污染源附近、河口部位外,应选择由于地形及潮汐原因造成堆积以及底泥恶化的地点。另外也可选择在沉积层较薄的地点。

    在底泥堆积分布状况未知的情况下,采泥地点要均衡设置。在河口部分,由于沉积物堆积分布容易变化,应适当增设采样点。采泥方法,原则上在同一地方稍微变更位置进行采集。

    混合样品可由采泥器或者抓斗采集。需要了解分层作用时,可采用钻探装置。

    在采集沉积物时,不管是岩芯还是规定深度沉积物的代表性混合样品,必须知道样品的性质,以便正确地解释这些分析或检验。此外,如对底部沉积物的变化程度及性质难以预测或根本不可能知道时,应适当增设采样点。

    采集单独样品,不仅能得到沉积物变化情况,还可以绘制组分分布图,因此,单独样品比混合样品的数据更有用。

    第 6 章提供的样品容器也适用于沉积物样品的存放,一般均使用广口容器。由于这种样品水分含量较大,要特别注意容器的密封性。

4.5 地下水的采样

    地下水可分为上层滞水、潜水和承压水。 上层滞水的水质与地表水的水质基本相同。

    潜水含水层通过包气带直接与大气圈、水圈相通,因此其具有季节性变化的特点。

    承压水地质条件不同于潜水。其受水文、气象因素直接影响小,含水层的厚度不受季节变化的支配, 水质不易受人为活动污染。采集样品时,一般应考虑的一些因素:

    a)地下水流动缓慢,水质参数的变化率小;

    b)地表以下温度变化小,因而当样品取出地表时,其温度发生显著变化,这种变化能改变化学反应速度,倒转土壤中阴阳离子的交换方向,改变微生物生长速度;

    c)由于吸收二氧化碳和随着碱性的变化,导致 pH 值改变,某些化合物也会发生氧化作用;

    d)某些溶解于水的气体如硫化氢,当将样品取出地表时,极易挥发;                 

    e)有机样品可能会受到某些因素的影响,如采样器材料的吸收、污染和挥发性物质的逸失;

    f)土壤和地下水可能受到严重的污染,以致影响到采样工作人员的健康和安全。

    监测井采样不能像地表水采样那样可以在水系的任一点进行,因此,从监测井采得的水样只能代表一个含水层的水平向或垂直向的局部情况。

    如果采样目的只是为了确定某特定水源中有没有污染物,那么只需从自来水管中采集水样。当采样的目的是要确定某种有机污染物或一些污染物的水平及垂直分布,并做出相应的评价,那么需要组织相当的人力物力进行研究。

    对于区域性的或大面积的监测,可利用已有的井、泉或者就是河流的支流,但要符合监测要求,如果时间很紧迫,则只有选择有代表性的一些采样点。但是,如果污染源很小,如填埋废渣、咸水湖,或者是污染物浓度很低,比如含有机物,那就极有必要设立专门的监测井。增设的井的数目和位置取决于监测的目的,含水层的特点,以及污染物在含水层内的迁移情况。

    如果潜在的污染源在地下水位以上,则需要在包气带采样,以得到对地下水潜在威胁的真实情况。除了氯化物、硝酸盐和硫酸盐,大多数污染物都能吸附在包气带的物质上,并在适当的条件下迁移。因此很有可能采集到已存在污染源很多年的地下水样,而且观察不到新的污染,这就会给人以安全的错觉, 而实际上污染物正一直以极慢的速度通过包气带向地下水迁移。另外还应了解水文方面的地质数据和地质状况及地下水的本底情况。另外采集水样还应考虑到:靠近井壁的水的组成几乎不能代表该采样区的全部地下水水质,因为靠近井的地方可能有钻井污染,以及某些重要的环境条件,如氧化还原电位,在近井处与地下水承载物质的周围有很大的不同。所以,采样前需抽取适量水。

    对于自喷的泉水,可在涌口处直接采样。采集不自喷的泉水时,将停滞在抽水管的水汲出,新水更替之后,再进行采样。从井水采集水样,必须在充分抽汲后进行,以保证水样能代表地下水水源。

4.6 降水的采样

    准确地采集降水样品难度很大,在降水前,必须盖好采样器,只在降水实际出现之后才打开。每次降水取全过程水样(降水开始到结束)。采集样品时,应避开污染源,采样器四周应无遮挡雨、雪的高大树木或建筑物,以便取得准确的结果。

4.7 污水的采样

4.7.1 采样频次

    a)监督性监测:地方环境监测站对污染源的监督性监测每年不少于 1 次,如被国家或地方环境保护行政主管部门列为年度监测的重点排污单位,应增加到每年 2~4 次。因管理或执法的需要所进行的抽查性监测由各级环境保护行政主管部门确定。

    b)企业自控监测:工业污水按生产周期和生产特点确定监测频次。一般每个生产周期不得少于 3 次。

    c)对于污染治理、环境科研、污染源调查和评价等工作中的污水监测,其采样频次可以根据工作方案的要求另行确定。

    d)根据管理需要进行调查性监测,监测站事先应对污染源单位正常生产条件下的一个生产周期 进行加密监测。周期在 8 h 以内的,1 h 采 1 次样;周期大于 8 h,每 2 h 采 1 次样,但每个生产周期采样次数不少于 3 次。采样的同时测定流量。根据加密监测结果,绘制污水污染物排放曲线(浓度- 时间,流量-时间,总量-时间),并与所掌握资料对照,如基本一致,即可据此确定企业自行监测的采样频次。

    e)排污单位如有污水处理设施并能正常运行使污水能稳定排放,则污染物排放曲线比较平稳, 监督检测可以采瞬时样;对于排放曲线有明显变化的不稳定排放污水,要根据曲线情况分时间单元采样,再组成混合样品。正常情况下,混合样品的采样单元不得少于两次。如排放污水的流量、浓度甚至组分都有明显变化,则在各单元采样时的采样量应与当时的污水流量成比例,以使混合样品更具代表性。

4.7.2 采样方法

    a)污水的监测项目根据行业类型有不同要求。在分时间单元采集样品时,测定 pH、COD、BOD5、溶解氧、硫化物、油类、有机物、余氯、粪大肠菌群、悬浮物、放射性等项目的样品,不能混合,只能单独采样。

    b)自动采样用自动采样器进行,有时间等比例采样和流量等比例采样。当污水排放量较稳定时, 可采用时间等比例采样,否则必须采用流量等比例采样。

    c)采样的位置应在采样断面的中心,在水深大于 1 m 时,应在表层下 1/4 深度处采样,水深小于或等于 1 m 时,在水深的 1/2 处采样。

4.7.3 流量测量

4.7.3.1 流量测量原则

    a)污染源的污水排放渠道,在已知其“流量-时间”排放曲线波动较小,用瞬时流量代表平均流量所引起的误差可以允许时(小于 10%),则在某一时段内的任意时间测得的瞬时流量乘以该时段的时间即为该时段的流量。

    b)如排放污水的“流量-时间”排放曲线虽有明显波动,但其波动有固定的规律,可以用该时段中几个等时间间隔的流量来计算出平均流量,则可定时进行瞬时流量测定,在计算出平均流量后再乘以时间得到流量。

    c)如排放污水的“流量-时间”排放曲线既有明显波动又无规律可循,则必须连续测定流量,流量对时间的积分即为总流量。

4.7.3.2 流量测量方法

    a)污水流量计法:污水流量计的性能指标必须符合污水流量计技术要求。

    b)容积法:将污水纳入已知容量的容器中,测定其充满容器所需要的时间,从而计算污水量的方法。本方法简单易行,测量精度较高,适用于污水量较小的连续或间歇排放的污水。对于流量小的排放口用此方法。在溢流口与受纳水体应有适当落差或能用导水管形成误差。

 

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