摘要:为了顺利开展环境应急监测工作,本文以污水监测为例,对样本采集与保存方法进行探究。本文选取铁、氨氮、总磷、高锰酸盐指数作为研究指标,提出了样本采集方法及保存方法,旨在为水污染应急监测工作部署提供参考依据。
关键词:环境应急监测;保存;样本采集
近年来,我国环境污染问题日渐加剧,虽然采取了一定治理方案,但是无法阻止污染扩散。其中,水污染问题较为严重,如何及时发现水污染成为当前重点研究内容[1]。针对此问题,提出了水监测方案,对污水进行应急监测,从而及时发觉水污染问题。污水采集采样及保存方案决定了监测结果准确性,本文将对此展开研究。
一、环境应急监测中污水采样原则
1、跟踪检测采样
突发性水污染事故发生期间,随着水的流动,水中污染物逐渐扩散,部分杂质沉降的同时,水污染浓度被稀释[2]。因此,当水污染发生的瞬间采集样本准确率较低。为了使得污水样本具有一定代表性,待污水浓度趋于稳定后,开始采集样本,直至水污染恢复到正常状态。在此期间采集到的样本可以作为应急监测分析依据。
2、现场检测采样
在现场采集样本时,要求勘察现场实际情况,选取水体性质、水污染情况作为参考依据,确定样本采集频次、采集方案[3]。另外,污水所处河流位置不同,同样会影响样本采集准确率,因此,需要分为河流上游水污染和下游水污染两种情况,分别制定采样方案。如果水污染突发于水库或者湖泊,在采样前判断水流方向,依据水流方向布设圆形或者扇形样本采集点,注意采样点间隔设置[4]。选取未遭受污染的水样本作为对照组,分析水污染水质变化情况。
3、不同检测类型的操作
针对现场检测,采集污水样本时,利用检测仪器检测污水,得到半定量数据或者定量数据。针对实验检测,采集平行样本送往实验室,通过设置对照组和实验组,对比分析遭受污染后的水体各项参数变化情况。
二、污水采集采样
1、多类型采样
突发水污染事故污水样本采集类型包括3种类型,除了综合水样以外,还有混合水样、瞬时水样两种类型。为了提高采样准确率,本文按照水样类别不同,简要概述不同采样方法。
对于瞬时水样的采集,要求污染事故地区空间较大,当污水存放时间较长时,不仅水污染程度会减小,而且污水浓度也有所降低[5]。在此条件下,采用随机抽样方式,采集分散水样。对于混合水样的采集,按照污水流量或者设定的时间间隔比例,设计样本采集方案,包括两种水样采集方法。其中一种为等比例混合水样采集方法,另外一种为等时混合水样采集方法,前者包含的采样点属于固定因素,后者中采样时间间隔、体积、采样点均为固定因素,按照流量或者时间比例,完成水污染样本混合采集。对于综合水样的采集,将上述提出的两种采样类型的采样方法融为一体,得到综合水样。
2、水样采集方案
通常情况下地表水质监测,选取瞬时水样采集方法收集污水样本,作为环境应急监测数据。因此,本文以瞬时水样采集方法为例,提出具体的环境应急监测样本采集方案研究。
污水样本采样方案设计,需要根据采样指标,合理选取采样容器、样本保存试剂,控制用量,并设计采样量、容器洗涤方法。对于地表水污水监测,监测项目有4项。铁、氨氮为主要参数,其次为总磷、高锰酸盐指数。本文将选取这4项指标作为水样采集方案设计研究指标,分别为其设计采样方案。
(1)水样中铁采集
选取硬质玻璃瓶作为采样容器,如果无法提供此容器,可以选取聚乙烯瓶或桶作为采样容器,采集250mL污水样本,向其中添加HNO3,避免水样结构发生变化。其中,1L污水样本,需要添加10mLHNO3。
容器洗涤方法:第一步,利用洗涤剂清洗,洗涤次数为1次;第二步,利用自来水洗涤,洗涤次数为2次;第三步,向容器中添加1+3 HNO3荡一次;第四步,利用自来水洗涤,洗涤次数为3次;第五步,加入蒸馏水洗涤,洗涤次数为1次。
(2)水样中氨氮采集
选取硬质玻璃瓶作为采样容器,如果无法提供此容器,可以选取聚乙烯瓶或桶作为采样容器,采集250mL污水样本,向其中添加H2SO4,使得样本酸化,控制PH在2以下。容器洗涤方法:第一步,利用洗涤剂清洗,洗涤次数为1次;第二步,利用自来水洗涤,洗涤次数为3次;第三步,加入蒸馏水洗涤,洗涤次数为1次。
(3)水样中总磷采集
选取硬质玻璃瓶、聚乙烯瓶或桶中的一种作为采样容器,采集250mL污水样本,向其中同时添加HCl和H2SO4,使得样本酸化,控制PH在2以下。容器洗涤方法:第一步,利用铬酸洗液清洗,洗涤次数为1次;第二步,利用自来水洗涤,洗涤次数为3次;第三步,加入蒸馏水洗涤,洗涤次数为1次。
(4)水样中高锰酸盐指数采集
该项指标的采集,分别使用硬质玻璃瓶、聚乙烯瓶或桶两种容器分别采集。利用硬质玻璃瓶容器采集污水样本时,采集500mL污水样本,放置1~5℃环境下冷藏保存。容器洗涤方法:第一步,利用洗涤剂清洗,洗涤次数为1次;第二步,利用自来水洗涤,洗涤次数为3次;第三步,加入蒸馏水洗涤,洗涤次数为1次。利用聚乙烯瓶或桶采集污水样本时,采集500mL污水样本,放置-20℃环境下冷冻保存。容器洗涤方法:同上。
3、注意事项
为了避免污水采集样本精准度偏低,在采集样本时,需要注意一些操作事项。第一,采集污水样本之前,清理漂浮垃圾。第二,对采样容器进行清洗,严格按照前文提及的洗涤方法,对容器进行多次洗涤,以确保容器中不含有杂质,对样本准确性造成影响。注意蒸馏水、自来水洗涤次数,不可以用其他试剂或者水代替。第三,如果采集样本中含有沉降物或者泥沙,采用分离法去除。此过程严格按照杂质分离操作要求,并清洗容器。
三、采样保存
1、铁污水样本保存
关于铁污水样本的保存,采用酸碱平衡方法进行调节,使得污水样本中铁含量保持不变。具体操作:向其中添加HNO3,控制酸碱平衡。在实际操作中,严格控制污水样本与HNO3试剂的比例,始终保持1000:1比例。
2、氨氮污水样本保存
关于氨氮污水样本的保存,同样采用酸碱平衡方法进行调节,向其中添加H2SO4,使得样本酸化,待溶液PH值低于2,停止添加H2SO4试剂。
3、总磷污水样本保存
关于总磷污水样本的保存,同样采用酸碱平衡方法进行调节,向污水样本中添加HCl和H2SO4,使得样本酸化,待溶液PH值低于2,停止添加HCl和H2SO4试剂。
4、高锰酸盐指数污水样本保存
关于高锰酸盐指数污水样本的保存,通过控制环境温度,使得污水高锰酸盐指数得以稳定。如果利用硬质玻璃瓶容器采集污水样本,控制存储温度1~5℃;如果利用聚乙烯瓶或桶采集污水样本,控制存储温度-20℃。
总结
本文围绕环境应急监测工作中污水样本采集问题展开研究,严格按照样本采集原则,以瞬时水样采集方法为例,提出样本采集方案。根据样本指标特性,分别提出样本采集方案。为了避免样本化学因素发生变化,本文对污水样本保存方法进行了探究。
参考文献
[1]王玮.水质环境监测中样品采集及保存过程的质量控制[J].节能与环保, 2019(2):94-95.
[2]王新娟,肖洋,韩伟,等.环境应急监测案例分析及化工园区大气应急监测预警体系建设[J].新型工业化,2019(3):88-94.
[3]胡晋伟.便携式傅立叶变换(FT-IR)红外多组分气体分析仪模拟在环境应急监测中的应用[J].能源与环境,2017(2):77-79.