资源简介

(共41张PPT)
采样前的准备
01
水样类型
02
采样方法
与采样仪器
03
水样的保存与运输
04
水样的预处理
目录/CONTENT
水样类型
01
水样类型
1.瞬时水样：是指在某一时间和地点从水体中随机采集的分散水样。
2.混合水样：是指在同一采样点于不同时间所采集的瞬时水样的混合水样，有时称“时间混合水样”，以与其他混合水样相区别。
3.综合水样：把不同采样点同时采集的各个瞬时水样混合后所得到的样品称综合水样。
水样类型
水样类型
1.瞬时水样：对于生产工艺连续、稳定的工厂，所排放废水中的污染组分及浓度变化不大，瞬时水样具有较好的代表性。
2.混合水样（平均废水样 ）：当废水的排放量和污染组分的浓度随时间起伏较大时，需要根据实际情况采集平均混合水样或平均比例混合水样。
水样类型
采样方法与采样仪器
02
采样方法与采样仪器
1.采样方法
船只采样：按采样时间及风浪等级选择适当吨位的船只；采样船应位于采样点下游，逆流采集水样，避免搅动底部沉积物造成水样污染。采样人员应在船只前部采集水样，尽量使采样器远离船体。若船上不具备静置条件，返回岸上后应立即静置；
桥上采样：采样人员应能准确控制采样点位置，且能满足现场项目测定要求；
涉水采样：较浅的河流或靠近岸边水浅的采样点可涉水采样；采样人员应站在采样点下游，逆流采集水样，避免搅动底部沉积物导致水样污染；
其他采样方式：可使用无人机、无人船或在闸坝等水利设施上采集水样，但要保证采样点的准确性；
采样方法与采样仪器
1.采样方法
一般情况下，不允许采集岸边水样，确因特殊情况，需要在岸边采集水样时，应记录现场情况；在监测断面目视范围内无水或仅有不连贯的积水时，可不采集水样，应记录现场情况；
结冰期、封冻期、解冻期采样时应在确保安全条件下，于河流主流上选择破冰点，破冰后水流有明显上涌，可采集水样；
尽量选择在连续两天无降雨之后采样。若计划采样期间遇连续降雨，在确保安全的条件下，原则上避开明显有雨水汇入的区域，在水质充分混匀的区域或者汇入点上游区域采集水样，应记录现场情况；
潮汐河流或受盐度影响的地表水，若中下层水样的盐度大于2‰，可只采集表层水样，但应记录中下层水样的盐度值；
河流汇入河（湖）的河口断面出现倒流现象时，应采集水样并记录流向。
采样方法与采样仪器
2.采样要求
在同一监测断面分层采样时，应自上而下进行，避免不同层次水体混扰；
除标准分析方法有特殊要求的监测项目外，采样器、静置容器和样品瓶在使用前应先用水样分别荡洗2～3 次；
采样时不可搅动水底的沉积物。除标准分析方法有特殊要求的监测项目外，采集的水样倒入静置容器中，保证足够用量，自然静置30min。自然静置时，使用防尘盖遮挡，避免灰尘污染；
使用虹吸装置取上层不含沉降性固体的水样，移入样品瓶，虹吸装置进水尖嘴应保持插至水样表层50mm 以下位置。
采样方法与采样仪器
3.特殊样品的采样要求
（1）石油类、五日生化需氧量、溶解氧、硫化物、悬浮物、粪大肠菌群、叶绿素a等或标准分析方法有特殊要求的项目要单独采样；
（2）采集石油类样品，采样前应先破坏可能存在的油膜，使用专用的石油类采样器，在水面下至30cm水深采集柱状水样。保证水样采集在水面下进行，不得采入水面可能存在的油膜或水底的沉积物。采样量应满足标准分析方法的要求，且样品瓶不能用采集的水样荡洗；
（3）采集溶解氧、五日生化需氧量、硫化物和有机物等项目水样时，水样应注满样品瓶，液面之上不留空间，使用标准分析方法规定的专用保存容器；
采样方法与采样仪器
3.特殊样品的采样要求
（4）采集的水样含有明显藻类时，可将水样全部通过孔径为63μm的过滤筛后，倒入静置容器中，保证足够需用量后，自然静置30min，使用虹吸管取上层水样，移入样品瓶，立即加入保存剂；
（5）采集溶解态金属水样时，现场使用孔径为0.45μm的滤膜过滤后，分装入样品瓶，立即加入保存剂；
（6）采集总磷水样时，自然静置30min后仍存在大量可沉降性固体的水样，应在现场重新采集水样，根据原水浊度测定结果选择延长静置时间或离心的方式进行处理。
采样方法与采样仪器
4.采样仪器
①水桶、瓶子：适用于采集表层水样。一般用水样冲洗水桶、瓶子2~3次.将其沉至水面下0.3~0.5m处采集，去除水面漂浮物。
②单层采水器：适用于采集水流平缓的深层水样。是一个装在金属框内用绳索吊起的玻璃瓶，框底有铅块，以增加质量，瓶口配塞，以绳索系牢，绳上标有高度，将采水瓶降落到预定的深度，然后将细绳上提，把瓶塞打开，水样便充满水瓶，如图3-4所示。
采样方法与采样仪器
4.采样仪器
③急流采水器：适用于采集水流急、流量较大的水样。采集水样时，打开铁框的铁栏，将样瓶用橡皮塞塞紧，再把铁栏扣紧，然后沿船身垂直方向伸入水深处，打开钢管上部橡皮管的夹子，水样便从橡皮塞的长玻璃管流入样瓶中，瓶内空气由短玻璃管沿橡皮管排出。如图所示。
④双层采样器：适用于采集测定溶解性气体的水样。将采样器沉入要求水深处后，打开上部的橡胶管夹，水样进入小瓶并将空气驱入大瓶，从连接大瓶短玻璃管排出，直到大瓶中充满水样,提出水面后迅速密封，如图3-6所示。
采样方法与采样仪器
4.采样仪器
⑤泵式采水装置：属于机械式的装置。它由抽吸泵（常用的是真空泵)、采样瓶、安全瓶、采水管等部件构成。采水管的进水口固定在带有铅锤的链子或钢丝绳上，到达预定水层后，用泵抽吸水样。可用于多种监测项目的样品采集。
采样方法与采样仪器
4.采样仪器
⑥固定式自动采水装置：是固定在采样点进行采水的自动装置。在一定位置上设置一个水泵，采水通过过滤后输入高位槽，过多的采水通过溢流排水管返回水体，高位槽内的试样水以一定时间间隔注入试样容器。为防止管路系统堵塞，应时常用自来水或超声波清洗器将其洗净。采水装置的整套动作都通过自动程序控制器予以控制，如图3-8所示。测定金属、油类、溶解氧、硫化物、pH值、水生生物等项目的样品不宜用自动采水装置采样。
采样方法与采样仪器
4.采样仪器
⑦比例组合式自动采水装置：在固定采样点、不同时间内，按水的流量比例确定各份水样量，注入采样容器后，得到一份混合水样，如图3-9所示。
采样方法与采样仪器
4.采样仪器
⑧直立式采水器：这种采水器主要由采水桶、采样器架和溶解氧瓶构成。采样时将采水桶和溶解氧瓶分别放入采水器架内的相应位置上，固定好，并按图连接好溶解氧瓶的乳胶管，关好侧门；然后换上带软绳的瓶塞，将直立式采样器慢慢放入水中;当到达预定水层时，分别提拉采水桶和溶解氧瓶瓶塞的软绳，将瓶塞打开，水便从溶解氧瓶灌入，空气从采水桶口排出；待水灌满后迅速提出水面，倒掉采水桶上部一层水。直立式采样器专门用于溶解氧水样的采集。
水样的保存与运输
03
水样的保存与运输
1.水样保存
各种水质的水样，从采集到分析这段时间内，由于物理的、化学的、生物的作用会发生不同程度的变化，这些变化使得进行分析时的样品已不再是采样时的样品，为了使这种变化降低到最小的程度，必须在采样时对样品加以保护。
水样的保存与运输
2.水样变化的原因
物理作用：光照、温度、静置或震动，敞露或密封等保存条件及容器材质都会影响水样的性质。如温度升高或强震动会使得一些物质如氧、氰化物及汞等挥发，长期静置会使Al(OH)3、CaCO3、Mg3(PO4)2等沉淀。某些容器的内壁能不可逆地吸附或吸收一些有机物或金属化合物等。
化学作用：水样及水样各组分可能发生化学反应，从而改变某些组分的含量与性质。例如空气中的氧能使二价铁、硫化物等氧化，聚合物解聚，单体化合物聚合等。
生物作用：细菌、藻类，以及其他生物体的新陈代谢会消耗水样中的某些组分，产生一些新组分，改变一些组分的性质，生物作用会对样品中待测的一些项目如溶解氧、二氧化碳、含氮化合物、磷及硅等的含量及浓度产生影响。
水样的保存与运输
3.水样保存的方法
（1）冷藏、冷冻
在大多数情况下，从采集样品后到运输到实验室期间，在1～5℃冷藏并暗处保存，对保存样品就足够了。冷藏并不适用长期保存，对废水的保存时间更短。
20℃的冷冻温度一般能延长贮存期。分析挥发性物质不适用冷冻程序。如果样品包含细胞，细菌或微藻类，在冷冻过程中，会破裂、损失细胞组分，同样不适用冷冻。冷冻需要掌握冷冻和融化技术，以使样品在融化时能迅速地、均匀地恢复其原始状态，用干冰快速冷冻是令人满意的方法。一般选用塑料容器，强烈推荐聚氯乙烯或聚乙烯等塑料容器。
水样的保存与运输
3.水样保存的方法
（2）过滤和离心
采样时或采样后，用滤器（滤纸、聚四氟乙烯滤器、玻璃滤器）等过滤样品或将样品离心分离都可以除去其中的悬浮物、沉淀、藻类及其他微生物。滤器的选择要注意与分析方法相匹配、用前清洗及避免吸附、吸收损失。因为各种重金属化合物、有机物容易吸附在滤器表面，滤器中的溶解性化合物如表面活性剂会滤到样品中。一般测有机项目时选用砂芯漏斗和玻璃纤维漏斗，而在测定无机项目时常用0.45μm的滤膜过滤。
过滤样品的目的就是区分被分析物的可溶性和不可溶性的比例（如可溶和不可溶金属部分）。
水样的保存与运输
3.水样保存的方法
（3）添加保护剂
①控制溶液pH值：测定金属离子的水样常用硝酸酸化至pH 1～2，既可以防止重金属的水解沉淀，又可以防止金属在器壁表面上的吸附，同时在pH1～2的酸性介质中还能抑制生物的活动。用此法保存，大多数金属可稳定数周或数月。测定氰化物的水样需加氢氧化钠调至pH12。测定六价铬的水样应加氢氧化钠调至pH8，因在酸性介质中，六价铬的氧化电位高，易被还原。保存总铬的水样，则应加硝酸或硫酸至pH1～2。
水样的保存与运输
3.水样保存的方法
（3）添加保护剂
②加入抑制剂：为了抑制生物作用，可在样品中加入抑制剂。如在测氨氮、硝酸盐氮和COD的水样中，加氯化汞或加入三氯甲烷、甲苯作防护剂以抑制生物对亚硝酸盐、硝酸盐、铵盐的氧化还原作用。在测酚水样中用磷酸调溶液的pH值，加入硫酸铜以控制苯酚分解菌的活动。
③加入氧化剂：水样中痕量汞易被还原，引起汞的挥发性损失，加入硝酸—重铬酸钾溶液可使汞维持在高氧化态，汞的稳定性大为改善。
水样的保存与运输
3.水样保存的方法
（3）添加保护剂
④加入还原剂：测定硫化物的水样，加入抗坏血酸对保存有利。含余氯水样，能氧化氰离子，可使酚类、烃类、苯系物氯化生成相应的衍生物，为此在采样时加入适当的硫代硫酸钠予以还原，除去余氯干扰。样品保存剂如酸、碱或其他试剂在采样前应进行空白试验，其纯度和等级必须达到分析的要求。
水样的保存与运输
3.水样保存的方法
注意：加入化学试剂可固定水样中的某些待测组分，保存剂可事先加入空瓶中，亦可在采样后立即加入水样中。所加入的保存剂不能干扰待测成分的测定，如有疑义应先做必要的试验。当加入保存剂的样品，经过稀释后，在分析计算结果时要充分考虑。但如果加入足够浓的保存剂，因加入体积很小，可以忽略其稀释影响。固体保存剂，因会引起局部过热，相反的影响样品，应该避免使用。
水样的保存与运输
3.水样保存的方法
注意：所加入的保存剂有可能改变水中组分的化学或物理性质，因此选用保存剂时一定要考虑到对测定项目的影响。如待测项目是溶解态物质，酸化会引起胶体组分和固体的溶解，则必须在过滤后酸化保存。
必须要做保存剂空白试验，特别对微量元素的检测。要充分考虑加入保存剂所引起待测元素数量的变化。例如，酸类会增加砷、铅、汞的含量。因此，样品中加入保存剂后，应保留做空白试验。
水样的保存与运输
4.水样的运输
（1）水样采集后必须立即送回实验室，根据采样点的地理位置和每个项目分析前最长可保存时间，选用适当的运输方式，在现场工作开始之前，就要安排好水样的运输工作，以防延误。
（2）水样运输前应将容器的外（内）盖盖紧。装箱时应用泡沫塑料等分隔，以防破损。同一采样点的样品应装在同一包装箱内，如需分装在两个或几个箱子中时，则需在每个箱内放入相同的现场采样记录表。运输前应检查现场记录上的所有水样是否全部装箱。要用醒目色彩在包装箱顶部和侧面标上“切勿倒置”的标记。
（3）每个水样瓶均需贴上标签，内容有采样点位编号、采样日期和时间、测定项目、保存方法，并写明用何种保存剂。
水样的保存与运输
4.水样的运输
（4）装有水样的容器必须加以妥善的保存和密封，并装在包装箱内固定，以防在运输途中破损。保存方法可查询HJ493《水质样品的保存和管理技术规定》，除了防震、避免日光照射和低温运输外，还要防止新的污染物进入容器和沾污瓶口使水样变质。
（5）在水样运送过程中，应有押运人员，每个水样都要附有一张管理程序管理卡。在转交水样时，转交人和接受人都必须清点和检查水样并在登记卡上签字，注明日期和时间。
水样的保存与运输
4.水样的运输
（6）管理程序登记卡是水样在运输过程中的文件，应防止差错并妥善保管以备查。尤其是通过第三者把水样从采样地点转移到实验室分析人员手中时，这张管理程序登记卡就显得更为重要了。
（7）在运输途中如果水样超过了保质期，管理员应对水样进行检查。如果决定仍然进行分析，那么在出报告时，应明确标出采样和分析时间。
水样的保存与运输
5.水样的接收
水样送至实验室时，首先要检查水样是否冷藏，冷藏温度是否保持1～5℃。其次要验明标签，清点样品数量，确认无误时签字验收。如果不能立即进行分析，应尽快采取保存措施，防止水样被污染。
04
水样的预处理
水样的预处理
水样的预处理是环境监测中的一项重要的常规工作，其目的是去除组分复杂的共存干扰成分，将含量低、形态各异的组分处理到适合于监测的含量及形态。常用的水样预处理方法有水样的消解、富集和分离等方法。
水样的预处理
1.水样的消解
水样的消解是将样品与酸、氧化剂、催化剂等共置于回流装置或密封装置中，加热分解并破坏有机物的一种方法，金属化合物多采用此方法进行预处理。
处理的目的一是排除有机物和悬浮物的干扰；二是将金属化合物转变成简单、稳定的形态，同时消化还可达浓缩之目的。消化后的水样应清澈、透明、无沉淀。常用的消解法有湿法和干法。
(1)硝酸消解法。适用于较清洁的水样。操作方法是:取水样50～200mL于烧杯中,加入5~10ml浓HNO3，加热煮沸，蒸发至试液清澈透明，呈浅色或无色，否则。应补加HNO3。继续消解；当液体蒸发至近干时，取下烧杯，稍冷后加20ml2%HNO3溶解可溶盐;若有沉淀应过滤;滤液冷至室温后于50mL容量瓶中定容备用。
水样的预处理
1.水样的消解
(2)硝酸-高氯酸消解法。适用于含有机物、悬浮物较多的水样。操作方法是:取适量水样于烧杯或锥形瓶中，加入5～10mLHNO3，加热消解至大部分有机物被分解;取下烧杯稍冷，加2~5mL高氯酸，继续加热至开始冒白烟，若试液仍呈深色，再补加HNO3，继续加热至冒白烟并逐渐消失时，取下烧杯冷却；用2%HNO3溶解，如有沉淀应过滤，滤液冷至室温定容，备用。
(3）硫酸-高锰酸钾消解法。常用于消解测定汞的水样。KMnO4是强氧化剂、在中性、碱性、酸性条件下都可以氧化有机物，其氧化产物多为草酸根，但在酸性介质中还可继续氧化。操作方法是:取适量的水样，加适量H2SO4和5%KMnO4，混匀后加热煮沸，冷却，滴加盐酸羟胺溶液破坏过量的KMnO4。
水样的预处理
1.水样的消解
(4）硝酸-硫酸消解法。硝酸和硫酸都有比较强的氧化能力，其中硝酸的沸点低，而硫酸的沸点高，二者结合使用，可提高消解温度和消解效果。常用的硝酸与硫酸的比例为5∶2。消解时，先将硝酸加入水样中，加热蒸发至小体积，稍冷，再加入硫酸、硝酸，继续加热蒸发至冒大量白烟，冷却，加适量水，温热溶解可溶盐，若有沉淀，应过滤。为提高消解效果，常加入少量过氧化氢。
该法不适用于处理测定易生成难溶硫酸盐组分（如铅、钡、锶）的水样。
(5）硫酸-磷酸消解法。适用干消除Fe3+等离子干扰的水样，因硫酸和磷酸的沸点都比较高，硫酸氧化性较强，磷酸能与一些金属离子配合。
水样的预处理
1.水样的消解
(6）干灰化法。又称高温分解法，其处理过程是：取适量水样于白瓷或石英蒸发皿中，置于水浴上蒸干，移入马弗炉内，于450~550℃灼烧到残渣呈灰白色，使有机物完全分解除去。取出蒸发皿，冷却，用适量2%HNO3（或HCl）溶解样品灰分，过滤，滤液定容后供测定。
本方法不适用于处理测定易挥发组分（如砷、汞、镉、硒、锡等）的水样。
水样的预处理
2.微波消解
水样送至实验室时，首先要检查水样是否冷藏，冷藏温度是否保持1～5℃。其次要验明标签，清点样品数量，确认无误时签字验收。如果不能立即进行分析，应尽快采取保存措施，防止水样被污染。
水样的预处理
3.水样的富集和分离
水样送至实验室时，首先要检查水样是否冷藏，冷藏温度是否保持1～5℃。其次要验明标签，清点样品数量，确认无误时签字验收。如果不能立即进行分析，应尽快采取保存措施，防止水样被污染。

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