水质监测技术之布点与采样

1. 布点原则

根据不同的水体功能、水文要素和污染源、污染物排放等实际情况，力求以最低的采样频次、取得最有时间代表性的样品，既要满足能反映水质状况的要求，又要切实可行。

1）水样必须具有足够的代表性；

2）水样必须不受任何意外的污染；

3）与评价标准要求的对应；

具体措施：合理的采样位置和采样时间；科学的采样技术

2.技术规范

《地表水和污水监测技术规范》HJ/T91-2002；

《水质采样 样品的保存和管理技术规定》 HJ493-2009；

《水质采样技术指导》HJ494-2009；

《水质采样方案设计技术规定》 HJ495-2009；

《水质 河流采样技术指导》 HJ/T 52-1999 ；

《水污染物排放总量监测技术规范》 HJT 92-2002；

《水质 湖泊和水库采样技术指导》GB 14581-1993；

《地下水环境监测技术规范》HJ 164-2004；

《酸沉降监测技术规范》HJ 165-2004。

《多泥沙河流水环境样品采集及预处理技术规程》（SL 270-2001）

3.水样的类型

①瞬时水样:指某一时间和地点从水体中随机采集的分散水样。地表水监测中通常采集瞬时水样。

②混合水样：同一样点不同时间所采集的瞬时水样的混合样（按一定比例），等比例混合水样、等时混合水样。  

③综合水样：不同采样点同时采集的各个瞬时水样的混合后得到的样品。

4. 采样器

①常用采样器

②急流采样器

③双瓶采样器

④泵式采样装置

⑤固定式自动采水装置

⑥比例组合式自动采水装置 

5. 采样瓶

1.采样前的准备

2.监测断面的布设原则

      力求以最低的采样频次、取得最有时间代表性的样品，既要满足能反映水质状况的要求，又要切实可行。

① 在断面布设前，应首先查清监测河段内生产和生活取水口的位置、取水量；废水排放口的位置及污染物排放情况，河段水文及河床情况；支流汇入、水工建筑情况；其它影响水质及其均匀程度的因素。

② 应有代表性:能较真实、全面地反映水体水质及污染物的空间分布和变化规律。

③断面数量：应根据掌握水环境质量状况的实际需要，考虑对污染物时空分布和变化规律的控制，力求以较少的断面、垂线和测点取得代表性最好的样品。

④位置应避开死水区，尽量选择顺直河段、河床稳定、水流平缓、无急流湍滩处。

 河流监测断面的设置注意事项

（1）流经大、中城市或工业区等污染较重的河段，一般应设置下列三种断面：背景断面、对照断面 、控制断面、消减断面 。（2）国际河流出、入国境的交界处应设置监测断面。（3）对水质变化很小或沿污染源排放的废水对水质影响很小的长距离河段(如两城市间的长距离河段),根据需要适当设置控制断面。（4）有特殊要求地区，如城市饮用水源地水产资源丰富的地区、主要风景游览区、自然保护区、与水源有关的地方病发病区、严重水土流失区及地球化学异常区等的河段均应设置监测断面。（5）为取得水系或河流水质的背景值，应设置背景断面。

3.监测断面的点位布设

河流断面垂线数和垂线上采样点数的设置

湖（库）监测垂线采样点的设置

4.样品采集

5.样品采集的技术要求

5.1 监测断面断流采集要求

     监测断面断流（水面不连续、仅有零星水样或冰层下无水）可不采样，但需拍照并做好记录，按相关规定上报。

5.2 水温、pH值、溶解氧、电导率、透明度、盐度为现场监测项目。

5.3高锰酸盐指数、化学需氧量、氨氮、总氮、总磷、六价铬、硒、砷、汞、氰化物、氟化物、挥发酚、硫化物、阴离子表面活性剂、入海控制断面监测项目硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氯化物、硫酸盐、硅酸盐

       采样前先用水样荡涤采样容器和盛样容器2～3次。采样时不可搅动水底部的沉积物，不能混入漂浮于水面上的物质。水样采集后自然沉降30 min，取上层非沉降部分。

     如果某项指标单独采集，则水样的体积不得少于表中规定的最小采样量。如果多项指标合瓶采集，则水样的体积考虑重复分析和质量控制的需要，并留有余地。

5.4 石油类

     单独采样，且使用干燥的样品瓶。采样前，不对样品瓶进行冲洗。采样前先破坏可能存在的油膜，在水面至300 mm采集柱状水样，采集的水样全部用于测定。用1000 ml样品瓶（专用石油瓶或玻璃瓶）采集。

5.5 粪大肠菌群

     单独采样，优先采集。使用已灭菌并且封包好的样品瓶或无菌袋。采样前，不对样品瓶进行冲洗。

采样时，小心开启包装纸和瓶盖，避免瓶盖及瓶子颈部受杂菌污染。采样后在瓶内要留足够的空间，采样量一般为采样瓶容量的80%左右。采样完毕，迅速扎上无菌包装纸。

5.6 叶绿素a

     单独采样，且使用干燥的样品瓶。采样前，不对样品瓶进行冲洗。如果水样中含沉降性固体（如泥沙等），用铝箔避光沉降30 min，取上层水样转移至棕色硬质玻璃瓶。

5.7 五日生化需氧量

单独采样，且使用干燥的样品瓶。采样前，不对样品瓶进行冲洗。采集的水样不进行自然沉降。采样时不可搅动水底部的沉积物，不能混入漂浮于水面上的物质。将水样采集于棕色玻璃瓶中，水样必须注满，上部不留空间，样品量不少于1000 ml。

使用溶解氧瓶时需用水封口。

5.8重金属铜、铅、锌、镉、入海控制断面监测项目铁和锰

采样前先用水样荡涤采样容器和盛样容器2～3次。采样时不可搅动水底部的沉积物，不能混入漂浮于水面上的物质。采集的水样必须在现场立即用0.45 µm的微孔滤膜过滤后装于聚乙烯采样瓶中，采集水样的体积不得少于方法规定的采样量，可参考表1-4中采样量，贴好标签。

注意事项:

1）每次过滤后需用去离子水清洗过滤装置，以防样品之间污染。

2）0.45 µm的微孔滤膜可选择5 cm直径的滤膜。

3）对于使用船只采样的断面，且在船上不具备过滤条件的，可在返回岸上后立即进行过滤。

6. 样品采集的注意事项

1、 如果监测断面水样清澈，现场可不进行自然沉降30 min，直接进行水样分装。水样返回实验室后，不可再次沉降，且测定前必须摇匀。

2、 水样在现场自然沉降30 min后，返回实验室，不可再次沉降，且测定前必须摇匀。

3、使用船只采样，且在船上不具备沉降条件时，可在返回岸上后立即进行现场沉降。

4、由于客观原因，无法在现场自然沉降30 min的，需拍照记录现场情况，并在采样记录表中写明原因。

5、 是否进行现场自然沉降需在采样记录表中明确说明。

6、 对于自然沉降30 min后，仍然存在大量沉降性固体的河流：一是可以依据《多泥沙河流水环境样品采集及预处理技术规程》（SL 270-2001），规定将采样器中每次采集的水样，全部通过63 μm的过滤筛倒入一个较大的静置用容器中，储够需用量后，先将静置用容器中的水样搅拌均匀，然后边搅拌边灌装采样瓶。测定金属项目的样品应使用尼龙网过滤筛，测有机物项目的样品应使用不锈钢金属网筛。二是可以试行离心方式去除可沉降性固体，推荐参数4000转/分钟，离心时间5分钟。若采用以上两种方式，须同时提供与自然沉降方式的比对数据。

7、 湖库样品采集，测定化学需氧量、高锰酸盐指数、总氮、总磷时，水样静置30 min，用虹吸方式移取水样，吸管进水尖嘴应插至水样表层50 mm以下位置。

7. 样品保存和运输要求

保存措施

①将水样充满容器至溢流并密封。为避免样品在运输途中震荡及空气中的氧气二氧化碳对容器内样品组分和待测项目的干扰，对酸碱度、BOD、DO产生影响应充满密封。但对准备冷冻保存的样品不能充满，否则冷冻之后膨胀致使容器壁破裂。

②冷藏。冷藏的温度应低于采样时水样的温度，采样后应立即放在冰箱或冰-水浴中，置暗处保存，一般为2-5℃，抑制微生物活动，但不适合长期保存。 

③冷冻。延长储存期，但需要掌握熔融和冻结技术，使样品在熔融时能迅速均匀地恢复到其原始状态。应选塑料容器。 

④加保护剂。

   加入生物抑制剂、 调节pH  、加入氧化剂或还原剂

7.1保存剂要求

       水样采集完成后，应根据各项目标准分析方法的要求，在现场加入保存剂固定。各项目的保存剂及其用量，详见表1-4的要求。保存剂尽量使用优级纯及以上试剂。

     分析方法中规定尽快分析的化学需氧量、氨氮、总磷（冷藏）、阴离子表面活性剂（冷藏）等项目，采集的水样当天能完成分析时，可不加保存剂。否则，应根据实验室采用的分析方法的要求，对样品进行固定保存，详见表。

注意事项：

1）保存剂添加过程中，所用器具不可混用，避免交叉污染。

2）适量添加保存剂，切勿过多，以免影响实验室分析。

7.2冷藏要求

      五日生化需氧量、氨氮、挥发酚、阴离子表面活性剂、粪大肠菌群、叶绿素a、总磷（不加保存剂）、高锰酸盐指数（保存期超过6h）、石油类（保存期超过24h）、氟化物（不能尽快分析）、硫酸盐（不能尽快分析）、氯化物（不能尽快分析）、硝酸盐氮（不能尽快分析）和硝酸盐氮（不能尽快分析）等测定项目在运输过程中就必须对应测定时间，按照保存条件要求存放在冷藏设备中，详见表1-4。

      样品可放入带制冷功能的便携式冷藏箱（冷藏箱体不透光），调节温度于0-5℃之间；若冷藏箱不带制冷功能，应使用冰袋保证冷藏箱的温度，同时应在运输过程中确保冷藏效果。

7.3 样品运输要求

       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的时间，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。

       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，则需在每个箱内放入相同的现场采样记录。运输前，应检查现场采样记录上的所有水样是否全部装箱。

       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。 

       每个水样瓶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。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。

8. 采样过程的质量保证

  全程序空白：指置于样品容器中并按照与实际样品一致的程序进行测定的实验室用纯水。所谓一致的程序包括装入样品瓶中、运至采样现场、暴露于现场环境、贮藏、保存以及所有的分析步骤等。设置全程序空白样品的目的在于确认采样、保存、运输、前处理和分析全过程中是否存在污染和干扰。

   实验室空白：指按照与实际样品一致的分析操作步骤进行测定的实验室用纯水。设置实验室空白样品的目的在于确认前处理和分析过程中是否存在污染和干扰。

   现场平行样（明码或密码平行）

   在完全相同的条件下，在采样现场采集平行双样，加密码运送实验室分析。现场平行样结果能反映采样过程的精密度变化状况。但也应客观考虑到悬浮颗粒物、油类等污染物在水体中分布的不均匀性。

 现场加标样或质控样

现场加标样指取一对现场平行样，其中之一加入实验室配置的标样，另一分不加标，然后按实际样品所需要求处理并分析。所得分析结果与实验室加标样对比，以掌握采样运输过程中的某些因素对于最终分析结果准确度的影响。现场加标样从采集到分析全过程应与实验室室内加标样的操作完全一致，由同一人员施行。

现场质控样指将标准样或含由与样品基体组成相似的标准控制样运送到采样现场，按实际要求处理，运实验室分析，目的与现场加标样相同。

质控样采集要求

全程序空白样品

       每月采集的所有地表水样品，每组每次至少采集一个全程序空白样品，每年每个项目必须覆盖一次以上。

现场平行样品

1）采集现场平行样时，应等体积轮流分装成2份，并分别加入保存剂，注意不要装完一份瓶样品再装另一份样品。

2）每月采集的所有地表水样品，现场平行样数量应至少为水样总数的10%；每年每个项目必须覆盖一次以上，石油类和粪大肠菌群不需采集平行样。