水質  湖泊和水庫采樣技術指導

 

1  主題內容與適用范圍

本標準規定了湖泊和水庫采樣方案設計、采樣技術、樣品保存和處理的詳細原則。

本標準不包括微生物檢驗的采樣。

本標準適用于湖泊和水庫。其主要目的有以下三種：

1.1  水質特性檢測

水體長期的質量檢測。用于調查研究湖庫水質狀況及發展趨勢。

1.2  水質控制檢測

在水體中一個或幾個指定的采樣點進行長期水質檢測。

1.3  特殊情況的檢測

當有生物科類或種群發生障礙、死亡或其他異常現象( 水華、顏色等) 出現時對污染的鑒定和測定。

2  引用標準

GB 6816  水質 詞匯 第一部分和第二部分

GB 12997 水質 采樣方案設計技術規定

GB 12998 水質 采樣技術指導

GB 12999 水質 采樣樣品的保存和管理技術規定

3  定義

3.1  定點水樣

就時間和地點而言，從水體中不連續地隨機采集的樣品。

3.2  深度樣品組

從水體的特定地點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，在同一垂直線上，從表層到沉積層之間，或其他規定深度之間，連續或不連續地采集兩個或更多的樣品，經混合后所得的樣品。

3.4.2   平面綜合樣

從水體特定深度的不同地點采集的一組水樣，經混合后的樣品。

4 采樣設備

4.1   材質

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

4.2  設備類型

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。當有飄浮物質時，不可能采集到有代表性和再現性好的樣品。

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開合的閥門或閘門的空心體，能夠在到達預定水深處迅速關閉，用于采集定點水樣或一組樣品，或深度綜合樣品。采樣器應裝有排氣裝置，以采集到不與管內積存空氣( 或氣體) 混合的水樣。在靠近底部采樣時，注意不要攪動水和沉積物的界面。有些采樣器帶有機械或遙控脫扣裝置。當接觸到沉積物時自動關閉。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式兩種。使用時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，其結果可能出現差異。泵的類型、泵速、抽水壓力、管內的水流速度都會影響樣品的采集。不同生物種類也可能對不同類型泵的采樣有不同的反應。

5  采樣步驟

5.1  采樣位置

采樣點位布設的選擇，應在較大的采樣范圍進行詳盡的預調查，在獲得足夠信息的基礎上，應用統計技術合理地確定。

采樣點位的布設應充分考慮如下因素：

a. 湖泊水體的水動力條件；

b. 湖庫面積、湖盆形態；

c. 補給條件、出水及取水；

d. 排污設施的位置和規模；

e. 污染物在水體中的循環及遷移轉化；

f. 湖泊和水庫的區別。

如果需要評價湖( 庫) 流影響，必須采用專門的測量方案。

5.1.1   采樣點位的水平分布

5.1.1.1   水質特性的采樣點

許多湖泊、水庫具有復雜的岸線，或由幾個不同的水面組成，由于形態的不規則可能出現水質特性在水平方向上的明顯差異。為了評價水質的不均勻性，需要布設若干個采樣點，并對其進行初步調查。所搜集到的數據可以使所需要的采樣點有效地確定下來。湖庫的水質特性在水平方向未呈現明顯差異時，允許只在水的最深位置以上布設—個采樣點。采樣點的標志要明顯，采樣標志可采用浮標法、六分儀法、岸標法或無線電導航定位等來確定。

5.1.1.2   水質控制的采樣點

采樣點應設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

在觀察到出現異常現象的地點，通常要進行一次或幾次采樣。采樣地點應在報告中清楚地表明，如有可能可采用圖示方法。

5.1.2   采樣點的垂直分布

由于分層現象，湖泊和水庫的水質沿水深方向可能出現很大的不均勻性，其原因來自水面( 透光帶內光合作用和水溫的變化引起的水質變化) 和沉積物( 沉積層中物質的溶解) 的影響。此外。懸浮物的沉降也可能造成水質垂直方向的不均勻性。在斜溫層也常常觀察到水質有很大差異。基于上述情況，在非均勻水體采樣時，要把采樣點深度間的距離盡可能縮短。采樣層次的合理布設決定于所需要的資料和局部環境。初步調查可使用探測器( 如測量溫度、溶解氧、pH 值、電導、濁度和葉綠素的熒光) 。探測器可提供連續的或短間隔的檢測。錯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，就要嚴格地執行。采樣過程中如果變動了方案，所測得的數據就缺乏可比性。當湖、庫沿水深方向水質變化很大時，可使用一組采樣器同時進行采樣。

5.2   采樣頻率和采樣時間的選擇

湖泊和水庫的水質有季節性的變化，采樣頻率取決于水質變化的狀況及特性。

通常，對于長期水質特性檢測，可根據研究目的與要求取合理的監測頻率，采定點水樣的間隔時間一個月是允許的；對于水質控制檢測，采樣時間間隔可以縮短到一周，如果水質變化明顯，則每天都需要采樣，甚至連續采樣。

此外，對于在一天內的某一時刻經常發生明顯變化的水質，而變化趨勢的檢測又很重要時，采樣應在每天的同一時刻進行，以減少時間因素對水質檢測帶來的影響。如果日內變化具有特殊意義，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定的目的。待殊情況的采樣，或以水質控制為目的的采樣在大多數情況下采集定點水樣。如監測水質特性，可使用一組定點水樣，也可以用綜合樣。單獨分析一組定點水樣費用太高，為了降低分析費用，常常把定點水樣混合后分析。綜合樣只能表示平均值，不能顯示極端情況下的狀況和質量的變化范圍。比較合理的辦法是在短的時間間隔內取綜合樣與較長的時間間隔內取一組定點水樣，將兩種采樣方法結合起來。

5.4   樣品的運輸、固定和保存

因氣體交換、化學反應和生物代謝，水質變化很快，因此，送住實驗室的樣品容器要密封、防震、避免日光照射、過熱的影響。當樣品不能很快地進行分析時，樣品需要固定、妥善保存。短期貯存時，可以于2 ～5 ℃冷藏，較長時間的貯存應將樣品冷凍至－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，要將樣品全部融比。也可以采用加化學藥品的方法保存。但應注意，所選擇的保存方法不能干擾以后的樣品檢驗，或影響檢測結果。

在現場測定記錄中要記錄所有樣品的處理及保存步驟，測量并記錄現場溫度。一些物理參數如pH 值應現場測定，或者盡快測定。

6  安全保護

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，所用船只要堅固，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行頻繁采樣的地點，盡可能避免從不安全的湖岸等危險地點采樣。

7  樣品的識別和記錄

應記述每一個采樣點的情況。在進行長期采樣過程中，條件不變時，就不必每次采樣都重復說明，僅敘述現場進行的檢測和容易變化的條件，如氣候條件和觀察到的異常情況。

因某種特殊原因采樣時，應給出詳細資料，包括采樣原因及所采取的保存方法。報告中應包括一個示意圖。

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