環境樣品測定中采集最多的就是水樣。環境水樣可分為自然水(雨雪水、河流水、湖泊水、海水等)、工業廢水及生活污水。自然界中的水含有復雜的多種成分,包括有機膠體、細菌和藻類,無機固體包括金屬氧化物、氫氧化物、碳酸鹽和黏土等,而其中微量元素或有機污染物的含量往往是很低的。采集的各種水樣必須具有代表性。

1.采集位點

工業污水中有毒化合物較多,而生活污水中有機質、營養鹽等成分居多。采樣時應盡可能考慮全部的影響因素,包括人為的和客觀環境的影響因素以及這些因素可能的變化情況。主要包括以下及幾個因素:①測定內容,即測定化合物的類別。采集前對于樣品的用途應該有清楚的了解,假若是測定一條河中某種污染物長期的變化規律,一定要選取在固定間隔期間內可以重復選取的地點。②樣品的大致濃度范圍。③基體的種類及其均勻程度④所用分析方法的特殊要求。影響水樣性質的物理過程有:逸氣、光化降解、沉淀、懸浮物損壞、沉積物和懸浮物的撓動等。由化學過程影響采集水樣的性質主要有:化學降解、分析物再分布、解吸與吸附、沾污。采樣時避免采樣設備船甲板或排污水的沾污。

自然界中微量元素和有機污染物的含量與水樣的深度、鹽度及排放源有關,只有個別有機金屬化合物如甲基鍺等與采集深度及鹽度無關。采集前對于樣品的用途應該有清楚的了解,假若是測定一條河中某種元素或污染物長期的變化規律,一定要選取在固定間隔期間內可以重復采樣的地點。

采集的各種水樣必須具有代表性,能反映水質特征河口和港灣監測斷面布設前,應查河流流量、污染物的種類、點或非點污染源、直接排污口污染物的排放類型及其他影響水質均勻程度的因素。監測斷面的布設應有代表性,能較真實地全面反映水質及污染物的空間分布和變化規律對于使用管道或水渠排放的水樣的采集,首先必須考慮通過實驗確定污染物分布的均勻性,應該避免從邊緣、表面或地面等地方采樣,因為通常這些部位的樣品不具備代表性。供分析河流天然水化學成分的水樣,一般在水文站測流斷面中泓水面下0.2~0.5m采取,斷面開闊時應當增加采樣點。岸邊采樣點須設在水流通暢處。入海河口區的采樣斷面一般與徑流擴散方向垂直布設。港灣采樣斷面(站位)視地形、潮汐、航道和監測對象等情況布設。在潮流復雜區域,采樣斷面可與岸線垂直設置。海岸開闊海區的采樣站位呈縱橫斷面網格狀布設。必要時還可根據不同的物理水文特征和采樣要求在不同深度分層取樣,一般可分為表層、10m層和底層。

2.采樣要求

水樣采集一般應使用專用采樣器,以保證從規定的水深采集代表性水樣。

①表面水樣的采集,必須考慮將聚乙烯瓶插入水面以下,避開水表面膜并戴上聚乙烯手套,表面水樣可以用聚乙烯水桶采集。測定海水中金屬元素或污染物時,必須更加小心注意采樣器具的清潔問題。用船來采集水樣,必須考慮來自船體自身的沾污、采樣器材本身的沾污,不管是大船還是小舟。

②對于深水采樣,目前采用的器皿大多由聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、有機玻璃(甲基丙烯酸甲酯)等加工而成避免使用膠皮繩、鐵絲繩等含有膠皮或金屬的材料,避免鐵銹或油脂等的沾污。

③對于天然水樣,大多采用定時采集的方法。為了反映水質的全貌,必須在不同的地點和時間間隔重復取樣。采集的頻度須足夠大以反映水樣隨季節的變化,通常采用兩周一次或一月一次。在確知一些排放源排放時間時,采樣也可隨此變化。另外,在有多種排放源存在的情況下,采自不同的橫斷面或不同深度的樣品都會有很大差別。自動采集裝置主要用于高采樣密度和長期連續不斷采樣的需求。連續測定的常規參數主要包括pH、電導率、鹽度、硬度、濁度、黏度等。

④采集雨水和雪樣時,如果是沉積物,可用大體積取樣器同時收集濕的和干的沉積物,如果采集濕樣,只能在下雨或下雪時采集。對于高山和極地雪的采集,必須用潔凈的聚乙烯容器,操作者戴潔凈手套,在逆風處采樣。采樣時先用塑料鏟刮出一個深度約30cm的斜坡,用大約1000mL的聚乙烯瓶橫向采集離地面15~30cm的雪樣,采集后立即封蓋并冷藏處理直到樣品分析。

3.采樣頻率

采樣時間和頻率的確定原則是:以最小工作量滿足反映環境信息所需的資料、能夠真實地反映出環境要素的變化特征,盡量考慮采樣時間的連續性、技術上的可行性和可能性。對于天然水樣,大多采用定時采集的方法。為了反映水質的全貌,必須在不同的地點和時間間隔重復取樣。采集的頻率必須足夠大以反映水樣隨季節的變化。通常采用兩周一次或一月二次。在確知一些排放源排放時間時,采樣也可隨此變化。另外,在有多種排放源存在的情況下,采自不同的橫斷面或不同深度的樣品都會有很大差別。自動采集裝置主要用于高采樣密度和長期連續不斷采樣之需求。連續測定參數主要包括pH和電導率等。