水質(zhì)  湖泊和水庫采樣技術(shù)指導(dǎo)

 

1  主題內(nèi)容與適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了湖泊和水庫采樣方案設(shè)計(jì)、采樣技術(shù)、樣品保存和處理的詳細(xì)原則。

本標(biāo)準(zhǔn)不包括微生物檢驗(yàn)的采樣。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于湖泊和水庫。其主要目的有以下三種：

1.1  水質(zhì)特性檢測(cè)

水體長期的質(zhì)量檢測(cè)。用于調(diào)查研究湖庫水質(zhì)狀況及發(fā)展趨勢(shì)。

1.2  水質(zhì)控制檢測(cè)

在水體中一個(gè)或幾個(gè)指定的采樣點(diǎn)進(jìn)行長期水質(zhì)檢測(cè)。

1.3  特殊情況的檢測(cè)

當(dāng)有生物科類或種群發(fā)生障礙、死亡或其他異常現(xiàn)象( 水華、顏色等) 出現(xiàn)時(shí)對(duì)污染的鑒定和測(cè)定。

2  引用標(biāo)準(zhǔn)

GB 6816  水質(zhì) 詞匯 第一部分和第二部分

GB 12997 水質(zhì) 采樣方案設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定

GB 12998 水質(zhì) 采樣技術(shù)指導(dǎo)

GB 12999 水質(zhì) 采樣樣品的保存和管理技術(shù)規(guī)定

3  定義

3.1  定點(diǎn)水樣

就時(shí)間和地點(diǎn)而言，從水體中不連續(xù)地隨機(jī)采集的樣品。

3.2  深度樣品組

從水體的特定地點(diǎn)的不同深度采集的一組樣品。

3.3  平面樣品組

從水體特定深度的不同地點(diǎn)采集的一組樣品。

3.4  綜合樣品

3.4.1  深度綜合樣

從水體的特定地點(diǎn)，在同一垂直線上，從表層到沉積層之間，或其他規(guī)定深度之間，連續(xù)或不連續(xù)地采集兩個(gè)或更多的樣品，經(jīng)混合后所得的樣品。

3.4.2   平面綜合樣

從水體特定深度的不同地點(diǎn)采集的一組水樣，經(jīng)混合后的樣品。

4 采樣設(shè)備

4.1   材質(zhì)

采樣容器的材質(zhì)( 如不銹鋼或塑料) 應(yīng)盡可能不與水發(fā)生作用。制造容器的材料在化學(xué)和生物方面應(yīng)具有惰性，使樣品組分與容器之間的反應(yīng)減到最低程度。光可能影響水樣中的生物體，并因此產(chǎn)生不希望的化學(xué)反應(yīng)，選材時(shí)要予以考慮。

4.2  設(shè)備類型

4.2.1  敞開式采樣器和表層采樣器

敞開式采樣器為開口容器，用于采集表層水和靠近表層的水。當(dāng)有飄浮物質(zhì)時(shí)，不可能采集到有代表性和再現(xiàn)性好的樣品。

4.2.2  閉管式采樣器

閉管式采樣器為裝有可遙控操作或自動(dòng)開合的閥門或閘門的空心體，能夠在到達(dá)預(yù)定水深處迅速關(guān)閉，用于采集定點(diǎn)水樣或一組樣品，或深度綜合樣品。采樣器應(yīng)裝有排氣裝置，以采集到不與管內(nèi)積存空氣( 或氣體) 混合的水樣。在靠近底部采樣時(shí)，注意不要攪動(dòng)水和沉積物的界面。有些采樣器帶有機(jī)械或遙控脫扣裝置。當(dāng)接觸到沉積物時(shí)自動(dòng)關(guān)閉。這種采樣器特別適合采集靠近沉積物界面的水樣。

4.2.3  抽水裝置

抽水裝置主要有手格式和電動(dòng)式兩種。使用時(shí)用電纜繩將它們放至所要求的深度或者固定在采樣位置。

用抽水泵和用閉管式采樣器采集生物樣時(shí)，其結(jié)果可能出現(xiàn)差異。泵的類型、泵速、抽水壓力、管內(nèi)的水流速度都會(huì)影響樣品的采集。不同生物種類也可能對(duì)不同類型泵的采樣有不同的反應(yīng)。

5  采樣步驟

5.1  采樣位置

采樣點(diǎn)位布設(shè)的選擇，應(yīng)在較大的采樣范圍進(jìn)行詳盡的預(yù)調(diào)查，在獲得足夠信息的基礎(chǔ)上，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)技術(shù)合理地確定。

采樣點(diǎn)位的布設(shè)應(yīng)充分考慮如下因素：

a. 湖泊水體的水動(dòng)力條件；

b. 湖庫面積、湖盆形態(tài)；

c. 補(bǔ)給條件、出水及取水；

d. 排污設(shè)施的位置和規(guī)模；

e. 污染物在水體中的循環(huán)及遷移轉(zhuǎn)化；

f. 湖泊和水庫的區(qū)別。

如果需要評(píng)價(jià)湖( 庫) 流影響，必須采用專門的測(cè)量方案。

5.1.1   采樣點(diǎn)位的水平分布

5.1.1.1   水質(zhì)特性的采樣點(diǎn)

許多湖泊、水庫具有復(fù)雜的岸線，或由幾個(gè)不同的水面組成，由于形態(tài)的不規(guī)則可能出現(xiàn)水質(zhì)特性在水平方向上的明顯差異。為了評(píng)價(jià)水質(zhì)的不均勻性，需要布設(shè)若干個(gè)采樣點(diǎn)，并對(duì)其進(jìn)行初步調(diào)查。所搜集到的數(shù)據(jù)可以使所需要的采樣點(diǎn)有效地確定下來。湖庫的水質(zhì)特性在水平方向未呈現(xiàn)明顯差異時(shí)，允許只在水的最深位置以上布設(shè)—個(gè)采樣點(diǎn)。采樣點(diǎn)的標(biāo)志要明顯，采樣標(biāo)志可采用浮標(biāo)法、六分儀法、岸標(biāo)法或無線電導(dǎo)航定位等來確定。

5.1.1.2   水質(zhì)控制的采樣點(diǎn)

采樣點(diǎn)應(yīng)設(shè)在靠近用水的取水口及主要水源的入口。

5.1.1.3 特殊情況的采樣點(diǎn)

在觀察到出現(xiàn)異常現(xiàn)象的地點(diǎn)，通常要進(jìn)行一次或幾次采樣。采樣地點(diǎn)應(yīng)在報(bào)告中清楚地表明，如有可能可采用圖示方法。

5.1.2   采樣點(diǎn)的垂直分布

由于分層現(xiàn)象，湖泊和水庫的水質(zhì)沿水深方向可能出現(xiàn)很大的不均勻性，其原因來自水面( 透光帶內(nèi)光合作用和水溫的變化引起的水質(zhì)變化) 和沉積物( 沉積層中物質(zhì)的溶解) 的影響。此外。懸浮物的沉降也可能造成水質(zhì)垂直方向的不均勻性。在斜溫層也常常觀察到水質(zhì)有很大差異。基于上述情況，在非均勻水體采樣時(shí)，要把采樣點(diǎn)深度間的距離盡可能縮短。采樣層次的合理布設(shè)決定于所需要的資料和局部環(huán)境。初步調(diào)查可使用探測(cè)器( 如測(cè)量溫度、溶解氧、pH 值、電導(dǎo)、濁度和葉綠素的熒光) 。探測(cè)器可提供連續(xù)的或短間隔的檢測(cè)。錯(cuò)開采樣深度可顯示出全部垂直的不均勻性。采樣方案一旦確定，就要嚴(yán)格地執(zhí)行。采樣過程中如果變動(dòng)了方案，所測(cè)得的數(shù)據(jù)就缺乏可比性。當(dāng)湖、庫沿水深方向水質(zhì)變化很大時(shí)，可使用一組采樣器同時(shí)進(jìn)行采樣。

5.2   采樣頻率和采樣時(shí)間的選擇

湖泊和水庫的水質(zhì)有季節(jié)性的變化，采樣頻率取決于水質(zhì)變化的狀況及特性。

通常，對(duì)于長期水質(zhì)特性檢測(cè)，可根據(jù)研究目的與要求取合理的監(jiān)測(cè)頻率，采定點(diǎn)水樣的間隔時(shí)間一個(gè)月是允許的；對(duì)于水質(zhì)控制檢測(cè)，采樣時(shí)間間隔可以縮短到一周，如果水質(zhì)變化明顯，則每天都需要采樣，甚至連續(xù)采樣。

此外，對(duì)于在一天內(nèi)的某一時(shí)刻經(jīng)常發(fā)生明顯變化的水質(zhì)，而變化趨勢(shì)的檢測(cè)又很重要時(shí)，采樣應(yīng)在每天的同一時(shí)刻進(jìn)行，以減少時(shí)間因素對(duì)水質(zhì)檢測(cè)帶來的影響。如果日內(nèi)變化具有特殊意義，建議每隔2 ～3h 采一次樣。

5.3   采樣方法的選擇

采樣方法的選擇取決于采樣方案所規(guī)定的目的。待殊情況的采樣，或以水質(zhì)控制為目的的采樣在大多數(shù)情況下采集定點(diǎn)水樣。如監(jiān)測(cè)水質(zhì)特性，可使用一組定點(diǎn)水樣，也可以用綜合樣。單獨(dú)分析一組定點(diǎn)水樣費(fèi)用太高，為了降低分析費(fèi)用，常常把定點(diǎn)水樣混合后分析。綜合樣只能表示平均值，不能顯示極端情況下的狀況和質(zhì)量的變化范圍。比較合理的辦法是在短的時(shí)間間隔內(nèi)取綜合樣與較長的時(shí)間間隔內(nèi)取一組定點(diǎn)水樣，將兩種采樣方法結(jié)合起來。

5.4   樣品的運(yùn)輸、固定和保存

因氣體交換、化學(xué)反應(yīng)和生物代謝，水質(zhì)變化很快，因此，送住實(shí)驗(yàn)室的樣品容器要密封、防震、避免日光照射、過熱的影響。當(dāng)樣品不能很快地進(jìn)行分析時(shí)，樣品需要固定、妥善保存。短期貯存時(shí)，可以于2 ～5 ℃冷藏，較長時(shí)間的貯存應(yīng)將樣品冷凍至－20 ℃。樣品冷凍過程中，部分組分可能濃縮到最后冰凍的樣品的中心部分，所以在使用冷凍樣品時(shí)，要將樣品全部融比。也可以采用加化學(xué)藥品的方法保存。但應(yīng)注意，所選擇的保存方法不能干擾以后的樣品檢驗(yàn)，或影響檢測(cè)結(jié)果。

在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定記錄中要記錄所有樣品的處理及保存步驟，測(cè)量并記錄現(xiàn)場(chǎng)溫度。一些物理參數(shù)如pH 值應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，或者盡快測(cè)定。

6  安全保護(hù)

為了保證工作人員、儀器的安全，必須考慮氣象條件；在大面積水體上采樣時(shí)，所用船只要堅(jiān)固，要使用救生圈和救生繩；在冰層覆蓋的水體采樣之前，要仔細(xì)檢查薄冰層的位置和范圍；要選擇任何氣候條件下都能方便地進(jìn)行頻繁采樣的地點(diǎn)，盡可能避免從不安全的湖岸等危險(xiǎn)地點(diǎn)采樣。

7  樣品的識(shí)別和記錄

應(yīng)記述每一個(gè)采樣點(diǎn)的情況。在進(jìn)行長期采樣過程中，條件不變時(shí)，就不必每次采樣都重復(fù)說明，僅敘述現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的檢測(cè)和容易變化的條件，如氣候條件和觀察到的異常情況。

因某種特殊原因采樣時(shí)，應(yīng)給出詳細(xì)資料，包括采樣原因及所采取的保存方法。報(bào)告中應(yīng)包括一個(gè)示意圖。

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