水樣環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)概念
水樣環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)是指對環(huán)境水體(江、河、湖、庫和地下水等)和水污染源(生活污水、醫(yī)院污水和工業(yè)污水等)進行物理性質(zhì)的監(jiān)測、金屬化合物的監(jiān)測、非金屬無機物的監(jiān)測、有機化合物的監(jiān)測、生物監(jiān)測和水文、氣象參數(shù)的測定，以及底質(zhì)監(jiān)測。水樣監(jiān)測可分為環(huán)境水體監(jiān)測和水污染源監(jiān)測。
對環(huán)境水體和水污染源進行監(jiān)測的目的可概括為以下五個方面：
①對江、河、水庫、湖泊、海洋等地表水和地下水中的污染因子主要水質(zhì)指標(biāo)進行經(jīng)常性的監(jiān)測，以掌握水質(zhì)現(xiàn)狀及其變化趨勢。
②對生產(chǎn)、生活等廢(污)水排放源排放的廢(污)水進行監(jiān)視性監(jiān)測，掌握廢(污)水排放量及其污染物濃度和排放總量，評價是否符合排放標(biāo)準(zhǔn)，為污染源管理提供依據(jù)。
③對水環(huán)境污染事故進行應(yīng)急監(jiān)測，為分析判斷事故原因、危害及制訂對策提供依據(jù)。
④為國家政府部門制定水環(huán)境保護標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)和規(guī)劃提供有關(guān)數(shù)據(jù)和資料。
⑤為開展水環(huán)境質(zhì)量評價和預(yù)測預(yù)報及進行環(huán)境科學(xué)研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和技術(shù)手段。
(一)瞬時水樣
瞬時水樣是指在某一時間和地點從水體中隨機采集的分散水樣。當(dāng)水體水質(zhì)穩(wěn)定，或其組分在相當(dāng)長的時間或相當(dāng)大的空間范圍內(nèi)變化不大時，瞬時水樣具有很好的代表性；當(dāng)水體組分及含量隨時問和空間變化時，就應(yīng)隔時、多點采集瞬時樣，分別進行分析，摸清水質(zhì)的變化規(guī)律。
(二)混合水樣
混合水樣是指在同一采樣點于不同時間所采集的瞬時水樣的混合水樣，有時稱“時間混合水樣”，與其他混合水樣相區(qū)別。這種水樣在觀察平均濃度時非常有用，但不適用于被測組分在貯存過程中發(fā)生明顯變化的水樣。
如果水的流量隨時間變化，必須采集流量比例混合樣，即在不同時間依照流量大小按比例采集的混合樣。可使用專用流量比例采樣器采集這種水樣。
(三)綜合水樣
把不同采樣點同時采集的各個瞬時水樣混合后所得到的樣品稱為綜合水樣。這種水樣在某些情況下更具有實際意義。例如，當(dāng)為幾條排污河、渠建立綜合處理廠時，以綜合水樣取得的水質(zhì)參數(shù)作為設(shè)計的依據(jù)更為合理。
水樣采集
地表水樣的采集
(一)采樣前的準(zhǔn)備
采樣前，要根據(jù)監(jiān)測項目的性質(zhì)和采樣方法的要求，選擇適宜材質(zhì)的盛水容器和采樣器，并清洗干凈。此外，還需準(zhǔn)備好交通工具。交通工具常使用船只。對采樣器具的材質(zhì)要求化學(xué)性能穩(wěn)定，大小和形狀適宜，不吸附待測組分，容易清洗并可反復(fù)使用。
(二)采樣方法和采樣器(或采水器)
在河流、湖泊、水庫、海洋中采樣，常乘監(jiān)測船或采樣船、手劃船等交通工具到采樣點采集，也可涉水和在橋上采集。采集表層水水樣時，可用適當(dāng)?shù)娜萜魅缢芰贤驳戎苯硬扇 ２杉顚铀畼訒r，可用簡易采水器、深層采水器、采水泵、自動采水器等。
地下水樣的采集
(一)井水
從監(jiān)測井中采集水樣常利用抽水機設(shè)備。啟動后，先放水?dāng)?shù)分鐘，將積留在管道內(nèi)的陳舊水排出，然后用采樣容器(已預(yù)先洗凈)接取水樣。對無抽水設(shè)備的水井，可選擇適合的采水器采集水樣，如深層采水器、自動采水器等。
(二)泉水、自來水
對自噴泉水，在涌水口處直接采樣。對不自噴泉水，用采集井水水樣的方法采樣。對自來水，先將水龍頭*打開，將積存在管道中的陳舊水排出后再采樣。地下水的水質(zhì)比較穩(wěn)定，一般采集瞬時水樣即能有較好的代表眭。注意事項
(一)測定懸浮物、PH值、溶解氧、生化需氧量、油類、硫化物、佘氯、放射性、微生物等項目需要單獨采樣；其中，測定溶解氧、生化需氧量和有機污染物等項目的水樣必須充滿容器；pH值、電導(dǎo)率、溶解氧等項目宜在現(xiàn)場測定。另外，采樣時還需同步測量水文參數(shù)和氣象參數(shù)。
(二)采樣時必須認真填寫采樣登記表；每個水樣瓶都應(yīng)貼上標(biāo)簽(填寫采樣點編號、采樣日期和時間、測定項目等)；要塞緊瓶塞，必要時還需密封。
運輸與保存
(一)水樣的運輸
水樣采集后，必須盡快送回實驗室。根據(jù)采樣點的地理位置和測定項目確定最長可保存時間，選用適當(dāng)?shù)倪\輸方式，并做到以下兩點：
(1)為避免水樣在運輸過程中因震動、碰撞而導(dǎo)致?lián)p失或玷污，將其裝箱，并用泡沫塑料或紙條擠緊，在箱頂貼上標(biāo)記。
(2)需冷藏的樣品，應(yīng)采取致冷保存措施；冬季應(yīng)采取保溫措施，以免凍裂樣品瓶。
（二）保存方法
各種水質(zhì)的水樣，從采集到分析測定這段時間內(nèi)，由于環(huán)境條件的改變，微生物新陳代謝活動和化學(xué)作用的影響，會引起水樣某些物理參數(shù)及化學(xué)組分的變化，不能及時運輸或盡快分析時，則應(yīng)根據(jù)不同監(jiān)測項目的要求，放在由性能穩(wěn)定的材料制成的容器中，采取適宜的保存措施。
(1)冷藏或冷凍法
冷藏或冷凍的作用是抑制微生物活動，減緩物理揮發(fā)和化學(xué)反應(yīng)速率。
(2)加入化學(xué)試劑保存法
①加入生物抑制劑：如在測定氨氮、硝酸、化學(xué)需氧量的水樣中加入HgCl2，可抑制生物的氧化還原作用；對測定酚的水樣，用H3PO4調(diào)至pH值為4時，加入適量CuSO4，即可抑制苯酚菌的分解活動。
②調(diào)節(jié)pH值：測定金屬離子的水樣常用HNO3酸化至pH值為1～2，這樣既可防止重金屬離子水解沉淀，又可避免金屬被器壁吸附。
③加入氧化劑或還原劑：測定汞的水樣時需加入HNO3(至pH<1)和K2Cr2O7(0.05%)，使汞保持高價態(tài)；測定硫化物的水樣時，加入抗壞血酸，可以防止被氧化；測定溶解氧的水樣時則需加入少硫酸猛和碘化鉀固定溶解氧(還原)等。
應(yīng)當(dāng)注意，加入的保存劑不能干擾以后的測定；保存劑的純度最好是優(yōu)級純，還應(yīng)作相應(yīng)的空白試驗，對測定結(jié)果進行校正。
監(jiān)測分析法
水樣監(jiān)測選擇的分析方法應(yīng)遵循的原則是：靈敏度能滿足定量要求；方法成熟、準(zhǔn)確；操作簡便，易于普及；抗干擾能力好。
①國家標(biāo)準(zhǔn)分析方法
我國已編制多項包括采樣在內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)分析方法，這是一些比較經(jīng)典、準(zhǔn)確度較高的方法，是環(huán)境污染糾紛法定的仲裁方法，也是用于評價其他分析方法的基準(zhǔn)方法。
②統(tǒng)一分析方法
有些項目的監(jiān)測方法尚不夠成熟，但這些項目又急需測定，因此經(jīng)過研究作為統(tǒng)一方法予以推廣，在使用中積累經(jīng)驗，不斷完善，為制定國家標(biāo)準(zhǔn)分析方法創(chuàng)造條件。
③等效方法
與以上兩類方法的靈敏度、準(zhǔn)確度具有可比性的分析方法稱為等效方法。這類方法可能采用新的技術(shù)，應(yīng)鼓勵有條件的單位先用起來，以推動監(jiān)測技術(shù)的進步。但是，新方法必須經(jīng)過方法驗證和對比實驗，證明其與標(biāo)準(zhǔn)方法或統(tǒng)一方法是等效的才能使用。
按照監(jiān)測方法所依據(jù)的原理，水樣監(jiān)測常用的方法有化學(xué)法、電化學(xué)法、原子吸收分光光度法、離子色譜法、氣象色譜法、等離子體發(fā)射光譜(ICP-AES)法等，其中，化學(xué)法(包括重量法、容量滴定法和分光光度法)目前在國內(nèi)外水質(zhì)常規(guī)監(jiān)測中還普遍被采用，占各項目測定方法總數(shù)的50%以上。
監(jiān)測項目要根據(jù)水體被污染情況、水體功能和廢(污)水中所含污染物及經(jīng)濟條件等因素確定。隨著科學(xué)技術(shù)和社會經(jīng)濟的發(fā)展，生產(chǎn)、使用化學(xué)物質(zhì)品種不斷增加，導(dǎo)致進入水體的污染物質(zhì)種類繁多，特別是持久性有毒有機污染物，如DDT、毒條芬等農(nóng)藥，它們的含量雖然低，但具有致畸、致突變、致癌、引起遺傳變異等危害作用，受到世界各國的高度重視，被列為優(yōu)先監(jiān)測污染物。下面介紹我國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中的監(jiān)測項目，這些項目影響范圍廣，危害大，已建立可靠分析測定方法。
地表水(江河、湖泊、渠道、水庫)監(jiān)測項目
《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定，為滿足地表水各類使用功能和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量要求，將監(jiān)測項目分為基本項目、集中式生活飲用水地表水源地補充項目和集中式生活飲用水地表水源地特定項目三類。
基本項目包括：水溫、PH值、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、生化需氧量、五日生化需氧量、氨氮、總氮(湖、庫)、總磷、銅、鋅、硒、砷、汞、鎘、鉛、鉻(+6價)、氟化物、硫化物、揮發(fā)酚、石油類、陰離子表面活性劑、糞大腸菌群。
集中式生活飲用水地表水源地補充項目包括硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽、鐵、錳。
集中式生活飲用水地表水源地特定項目包括四氯化碳、三溴甲烷、二氯甲烷、六氯丁二烯、苯乙烯、甲醛、乙醛、三氯乙醛等。
生活飲用水監(jiān)測項目
《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中分為常規(guī)檢驗項目和非常規(guī)檢驗項目。
常規(guī)檢驗項目為：總大腸菌群、耐熱大腸菌群、大腸埃希氏菌、細菌總數(shù)、砷、鎘、鉻(+6價)、鉛、汞、硒、氟化物、硝酸鹽、四氯化碳、溴酸鹽、甲醛、亞氯酸鹽、氯酸鹽、色度、渾濁度、臭和味、pH、鋁、鐵、錳、銅、鋅、氯化物、硫酸鹽、溶解性總同體、總硬度、生化需氧量、揮發(fā)性酚類、陰離子合成洗滌劑、總α放射性、總β放射性。
非常規(guī)檢驗項日為：隱孢子蟲、銻、鋇、鈹、硼、鉬、鎳、銀、一氯二溴甲烷、二氯一溴甲烷、二氯甲烷等。
水樣采集是環(huán)境監(jiān)測工作中的重要基礎(chǔ)內(nèi)容，其采集樣品質(zhì)量是環(huán)境保護監(jiān)測分析工作準(zhǔn)確、科學(xué)和合理進行的前提，而實際水樣采集工作中，其工作質(zhì)量經(jīng)常會受到采集技術(shù)、采集工具、采集環(huán)境等的諸多因素影響，這一定程度上也影響了環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率，因此切實提高保證環(huán)境監(jiān)測中水樣采集工作的真實性和質(zhì)量也是當(dāng)前諸多采集工作人員不變的追求。
