环境监测水质现场采样的技术要点

朱镇庆

镇江新区环境监测站有限公司 212000

摘要: 摘要:本文聚焦于环境监测水质现场采样的技术要点,详细阐述了采样前的准备工作,涵盖采样方案制定、采样设备与容器的选择及处理等;分析了采样过程中采样点位布设、采样时间与频率确定、采样方法选取以及现场测试与记录等关键要点,以期为水环境管理与决策提供相关参考...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要:本文聚焦于环境监测水质现场采样的技术要点,详细阐述了采样前的准备工作,涵盖采样方案制定、采样设备与容器的选择及处理等;分析了采样过程中采样点位布设、采样时间与频率确定、采样方法选取以及现场测试与记录等关键要点,以期为水环境管理与决策提供相关参考。

关键词:环境监测;现场采样;水质

Abstract: This article focuses on the technical points of on-site sampling for environmental monitoring water quality, and elaborates on the preparation work before sampling, including the formulation of sampling plans, selection and treatment of sampling equipment and containers, etc; Analyzed key points such as the layout of sampling points, determination of sampling time and frequency, selection of sampling methods, and on-site testing and recording during the sampling process, in order to provide relevant references for water environment management and decision-making.

Keywords: environmental monitoring; On site sampling; Water Quality

水是生命之源,是人类生存和社会发展不可或缺的重要资源。随着工业化和城市化进程的加速水污染问题日益严峻,对水环境质量的监测与管理变得愈发迫切。环境监测作为掌握水环境质量状况、评估污染程度和变化趋势的重要手段,其准确性直接影响到水环境管理决策的科学性和有效性。

环境监测水质现场采样的技术要点(图1) 

图1  水质现场采样

一、环境监测水质现场采样前的准备

(一)采样方案的编制

首先要编制科学合理的采样方案,明确监测断面、点位和数量是基础,需依据水体的特点、污染状况等因素精准定位以全面反映水质情况,确定采样频次、时间和路线要考虑到水体的变化规律确保采集的水样具有代表性。合理安排采样人员及分工,让每位人员清楚自身职责保障采样工作有序开展,还要准备好采样质量保证措施以控制采样过程中的误差。

(二)采样器材的选择

采样器材的选择要根据监测项目的不同挑选最合适的采样器材,保证能准确采集到目标水样,确保采样器材的材质不会污染水样,避免因器材材质问题对水样造成干扰,在使用前要对采样器材进行严格的清洗与消毒防止器材本身携带的杂质影响水样的成分,保证所采集水样的真实可靠。

二、采样断面与采样点的布设

(一)采样断面布设的原则

充分考虑河段或地区的水文、地形及污染物排放等因素,水文条件如水流速度、流量、水位变化等会直接影响污染物的扩散和稀释程度,地形方面河流的宽窄、深浅、弯曲程度等都会对水质分布产生影响,了解污染物的排放源位置、排放强度和排放规律有助于确定可能受污染的重点区域从而合理设置采样断面[1]。力求以最少的断面获取最具代表性的样品,过多的采样断面会增加监测成本和工作量,而过少则可能无法全面反映水质状况,因此需要综合分析各种因素,通过科学的方法和经验判断确定最能代表整个监测区域水质特征的断面位置,使有限的采样工作发挥最大的作用。

避开死水及回水区选择河段顺直、水流平缓处,死水和回水区的水流停滞,污染物容易在这些区域积聚导致局部水质与整体水质差异较大,不能真实反映整个河段的水质情况,而顺直且水流平缓的河段水质相对均匀稳定,在这样的位置设置采样断面,采集的水样更能代表该区域的平均水质水平,为后续的水质分析和评价提供可靠的数据支持。

(二)河流采样断面的布设方法

对于城市或工业区河段需布设对照、控制和消减断面,对照断面应布设在河流进入城市或工业区之前,其作用是提供该河流未受城市或工业区污染影响的背景水质状况作为后续监测对比的基础,控制断面则设置在城市或工业区污水排放口下游,能够及时反映该区域污水排放对河流造成的污染程度和范围,消减断面布置在控制断面下游,主要用于观察污染物在河流中的自然净化和稀释情况,评估河流的自净能力[2]。

在污染严重的河段应重点设置控制断面,这类河段往往存在较多的污染源水质恶化明显,通过设置控制断面可以实时掌握污染的动态变化,为污染治理和监管提供有力的数据支持,在有支流汇入处和出入境河流等位置也需要设置断面,支流汇入处是不同水质水流交汇的地方,会对干流的水质产生影响,在此设置断面能够监测支流带来的污染物对干流的冲击和混合情况,有助于准确分析水质变化的原因。而在出入境河流设置断面,能够掌握河流在不同行政区域之间的水质变化情况,对于跨区域的水资源管理和污染防治具有重要意义,有利于明确各地区的环境责任,促进区域间的合作治理。

(三)湖泊、水库采样断面的布设方法

在主要出入口、中心区、滞流区等设置断面,主要出入口是湖泊、水库与外界水体交换的关键位置,在此设置断面能监测流入和流出的水质情况了解水体交换对整体水质的影响,中心区是湖泊、水库的核心区域,其水质能反映整体的基本状况,滞流区水流缓慢污染物容易积聚,设置断面可掌握这些特殊区域的水质变化[3]。在排污口下游视污染物扩散情况设置断面,排污口是污染物进入湖泊、水库的源头,下游不同距离的断面能清晰展现污染物的扩散范围和程度,有助于评估排污对水体的污染影响,为污染治理提供准确依据。还可采用网格法均匀布设,将湖泊、水库划分为规则的网格在每个网格的节点处设置采样断面,全面覆盖整个水域避免遗漏局部水质异常区域,使采样数据更具代表性和全面性。

表1 水体采样点位选择依据表

水体类型

采样点位选择依据

具体布设位置

河流

考虑水流特性、污染源分布、水文特征等

主流、支流交汇处;排污口下游;重要取水口上游;河流断面不同深度处(如表层、中层、底层)

湖泊、水库

考虑水域面积、水流流向、温度分层等

主要出入口;中心区;滞流区;污染严重区域;温度分层明显时各分层处

海洋

考虑潮汐、海流、海洋功能区等

近岸排污口附近;海洋保护区;港口码头附近;不同深度水层

地下水

考虑含水层分布、地下水流向、污染源位置等

污染源附近;居民饮用水井;不同含水层监测井

(四)采样垂线与采样点的布设

根据水面宽度和水深来布设采样垂线和采样点,水面宽度不同水流的特性和污染物分布会存在差异,较宽的水面水流情况更为复杂,可能存在不同的水流方向和速度,污染物的扩散也更分散,因此需要增加采样垂线的数量以确保能全面捕捉不同位置的水质信息。而水深对水质同样有显著影响,随着水深增加水体的温度、溶解氧、酸碱度等指标可能会发生变化,所以要根据水深合理确定采样点的位置,一般较深的水体需要设置更多不同深度的采样点从而获取不同水层的水质数据[4]。

对于湖泊、水库而言,当出现温度分层现象时需要分层布设采样点,温度分层会导致不同水层的物理、化学和生物特性产生明显差异,上层水体通常温度较高、光照充足,微生物活动和光合作用较为活跃;下层水体温度低,溶解氧含量等指标也与上层不同,分层布设采样点能够详细了解各水层的水质特征,准确判断整个湖泊、水库的水质状况。

三、采样时间与频率的确定

(一)河流采样频次和时间的确定

对于长江、黄河干流等重点河流,因其流域面积广、生态地位重要,采样频次通常较高,一般会每月或每季度进行一次采样,持续追踪其水质的动态变化及时发现潜在的水质问题[5]。一般中小河流的采样频次相对低一些,每半年或一年采样一次即可,如果这些河流周边有特殊的污染源或生态敏感区,采样频次则需要适当增加。流经城市或工业区污染严重的河段,由于人类活动排放的污染物较多水质变化较为频繁采样频次会显著提高,需要每周甚至每天都要进行采样以便实时掌握水质污染的程度和变化趋势,为及时采取治理措施提供数据支持。

供水水源地等重要水域关系到居民的饮用水安全,采样频次要求极高,除了日常的高频次采样外,在特殊时期如暴雨、洪水等自然灾害发生后还会增加额外的采样以确保水源水质符合安全标准。潮汐河段和河口受海水涨落影响水质变化复杂,在一个潮汐周期内可能需要多次采样并且在不同季节也会根据潮汐规律调整采样时间和频次,全面、准确地把握其水质特征[6]。

 (二)湖泊、水库采样频率和时间的确定

对于设有全国重点基本站或具有供水功能的湖泊,因其承担着重要的监测与民生保障任务采样频次通常较高,这类湖泊往往需要每月或每季度进行采样,通过高频次监测能够及时捕捉水质的细微变化为相关部门提供准确的数据支持。污染严重的湖泊其水质状况复杂且多变,为了更好地掌握污染动态、评估治理效果,采样频次会大幅增加,每周甚至每天都要进行采样以便实时跟踪污染物浓度的变化情况,及时调整治理策略。

表2 水体采样时间选择依据及频率表

水体类型

采样时间选择依据

采样频率

河流

考虑季节变化、水文周期、污染源排放规律等

丰水期、平水期、枯水期各采样一次;污染严重河段可增加采样频率,如每月或每周采样

湖泊、水库

考虑季节变化、藻类生长周期、水位变化等

春季、夏季、秋季、冬季各采样一次;富营养化湖泊可增加采样频率,如每月采样

海洋

考虑潮汐周期、季节变化、海洋灾害发生情况等

大潮期、小潮期各采样一次;赤潮高发期增加采样频率

地下水

考虑降雨周期、地下水补给与排泄规律等

枯水期、丰水期各采样一次;受污染区域可增加采样频率

结论:

通过对采样前准备、采样点位确定、采样时间与频率选择、采样方法运用以及采样质量控制等关键环节的严格把控,可以有效提高采样的准确性和代表性,为水质监测提供可靠的数据基础。

参考文献:

[1]秦俭圣.探讨环境监测水质现场采样技术[J].皮革制作与环保科技,2024,5(17):33-35.

[2]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.

[3]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.

[4]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.

[5]徐勇强.环境监测水质现场采样的技术要点[J].化工管理,2021,(22):18-19.

[6]王志成.环境监测水质现场采样的技术要点[J].内蒙古煤炭经济,2021,(13):188-189.



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