第三節水樣的采集和保存一、采樣前的準備二、地面水水樣的采集三、廢水樣品的采集四、地下水水樣的采集五、沉積物樣品的采集六、流量的測定七、水樣的運輸與保存一、采樣前的準備(一)水樣容器的選擇(二)水樣容器的清洗(一)水樣容器的選擇1．容器材質與水樣之間的相互作用容器材質對于水樣在保存期間的穩定性的影響很大。一般來說，容器材質與水樣的相互作用主要有三個方面。(1)容器材質可溶于水樣中如從塑料容器溶解下來的有機質、填料以及從玻璃容器溶解下來的鈉、硅和硼等。(2)容器的材質可吸附水樣中某些組分如玻璃吸附痕量金屬，塑料吸附有機質和痕量金屬。(3)水樣和容器的材質之間直接發生化學反應如水樣中的氟化物與玻璃容器之間的反應。所以，對水樣容器及其材質應具有明確的要求。2．容器的材質選擇的注意事項(1)容器不能引起新的玷污。一般的玻璃在貯存水樣時可溶出鈉、鈣、鎂、硅、硼等元素，在測定這些項目時應避免使用玻璃容器，以防止新的污染。(2)容器器壁不應吸收或吸附某些待測組分。一般的玻璃容器吸附金屬，聚乙烯等塑料吸附有機物質，磷酸鹽和油類，在選擇容器材質時應予以考慮。(3)容器不應與某些待測組分發生反應。如測氟時，水樣不能貯于玻璃瓶中，因為玻璃與氟化物反應。(4)抗極端溫度性能好，抗震性能好，其大小、形狀和重量適宜。(5)能嚴密封口，且易于開啟。(6)材料易得，成本較低。(7)容易清洗，并可反復使用。3．主要的容器材質實驗室使用的容器材質包括以下四大類：(1)玻璃石英類：(2)金屬類：(3)非金屬類：(4)塑料類：主要有聚乙烯、聚丙烯和聚四氟乙烯等。(二)水樣容器的清洗1．容器洗滌的目的和作用：處理容器內壁，以減少其對樣品的污染或其他相互作用。2．選擇容器洗滌方法的依據：要根據水樣測定項目的要求來確定清洗容器的方法。3通用的洗滌方法：玻璃瓶和塑料瓶首先用自來水和清洗劑清洗，以出去灰塵和油垢，再用自來水沖洗干凈后用去離子水充分蕩洗三次。4．有特殊要求的容器的洗滌方法：首先用自來水和清洗劑清洗，以出去灰塵和油垢，并用自來水沖洗干凈后，再分別按特殊要求進行處理。(1)測定金屬類的容器，使用前先用洗滌液清洗后，再用自來水沖洗于凈，必要時用10%硝酸或鹽酸劇烈震蕩或浸泡，再用自來水沖凈后用蒸餾水清洗干凈；(2)測定有機物的玻璃容器，先用洗滌劑清洗，再用自來水沖洗，然后再用蒸餾水清洗干凈，加蓋存放備用；(3)測定鉻的容器，不能用鉻酸洗液或鹽酸洗液，只能用10%硝酸泡洗；(4)測定總汞的采樣容器，用1：3硝酸洗后放置數小時，然后用自來水和蒸餾水漂洗干凈；(5)測定油類的容器，應按通常洗滌方法洗滌后，還要用萃取的洗滌液洗2～3次；(6)細菌檢驗的采樣容器，除作普通清洗外，還要做滅菌處理，并在14天內使用。5．注意事項：采樣容器清洗后應作質量檢驗，若因洗滌不徹底而有待測物質檢出時，整批容器應重新洗滌。二、地面水水樣的采集(一)采樣方法(二)采樣設備(采水器)(三)水樣的類型(五)采樣注意事項(六)采樣記錄(一)采樣方法1.船只采樣利用船只到指定的地點，按深度要求，把采水器浸入水面下采樣，該方法比較靈活，適用于一般河流和水庫的采樣，但不容易固定采樣地點，往往使數據不具有可比性。同時，一定要注意采樣人員的安全。2.橋梁采樣確定采樣斷面應考慮交通方便，并應盡量利用現有的橋梁采樣。在橋上采樣安全、可靠、方便、不受天氣和洪水的影響，適合于頻繁采樣，并能在橫向和縱向準確控制采樣點位置。3.涉水采樣較淺的小河和靠近岸邊水淺的采樣點可涉水采樣，但要避免攪動沉積物而使水樣受污染。涉水采樣時，采樣者應站在下游，向上游方向采集水樣。4.索道采樣在地形復雜、險要，地處偏僻處的小河流，可架設索道采樣。圖3-3常用采樣器1—繩子；2—帶有軟繩的橡膠塞；3—采樣瓶；4—鉛錘；5—鐵框；6—掛勾（摘自姚運先《水環境監測》2019）(二)采樣設備(采水器)1．采集表層水時，可用桶、瓶等容器直接采取。一般將其沉至水面下0.3～0.5m處采集。2．采集深層水時，可使用如圖3-3所示的帶重錘的采樣器沉入水中采集。將采樣容器沉降至所需深度(可從繩上的標度看出)，上提細繩打開瓶塞，待水樣充滿容器后提出。圖3-4急流采水器1—鐵框；2—長玻璃管；3—采樣瓶；4—橡膠塞；5—短玻璃管；6—鋼管；7—橡膠管；8—夾子（摘自姚運先《水環境監測》2019）

3．對于水流急的河段，宜采用上頁圖3-4所示的急流采樣器。它是將一根長鋼管固定在鐵框上，管內裝一橡膠管，其上部用夾子夾緊，下部與瓶塞上的短玻璃管相連，瓶塞上另有一長玻璃管通至采樣瓶底部。采樣前塞緊橡膠塞，然后沿船身垂直伸入要求水深處，打開上部橡膠管夾，水樣即沿長玻璃管流入樣品瓶中，瓶內空氣由短玻璃管沿橡膠管排出。這樣采集的水樣也可用于測定水中溶解性氣體。因為它是空氣隔絕的。4．測定溶解氣體(如溶解氧)的水樣常用下圖3-5所示的雙瓶采樣器采集。圖3-5溶解氧采水器1—帶重錘的鐵框；2—小瓶；3—大瓶；4—橡膠管；5—夾子；6—塑料管；7—繩子5．地面水監測采樣常用的有機玻璃采水器，如圖3-6。該采水器由桶體、帶軸的兩個半圓上蓋和活動底板等構成。桶體內裝有水銀溫度計。采水器桶體容積1~5L不等，常用的一般為2L。有機玻璃采水器用途較廣，除油類、細菌學指標等監測項目所需不樣不能使用該采水器外，適用于水質、水生生物大部分監測項目測定用樣品的采集圖3-6有機玻璃采水器(仿梅根福)1—進水閥門；2—壓重鉛閥；3—溫度計；4—溢水門；5—橡皮管（三）、水樣的類型1.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。2.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”，以與其他混合水樣相區別。3.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綜合水樣。（四）特殊目的的采樣方法1.pH、電導率：測定樣品的pH值，應使用密封性好的容器。由于水樣的pH值不穩定，且不宜保存，所以采樣器采集樣品后，應立即灌裝。另外，在樣品灌裝時，應從采樣瓶底部慢慢將樣品容器完全充滿并且緊密封嚴，以隔絕空氣的作用。灌裝樣品前，每個樣品瓶及瓶塞(蓋)必需用水樣充分蕩洗。方法是，裝入樣品瓶容積的1/4水樣，蓋緊搖動，倒出洗滌水時，同時沖洗瓶塞，重復操作兩次。測定電導率的樣品可參照pH測定樣品要求采集。也可從測定pH的樣品中，分取部分樣品用于電導率的測定(但不能用已測定過pH的樣品溶液再去測定電導率)。2.溶解氧、生化需氧量：應用碘量法測定水中溶解氧，水樣需直接采集到樣品瓶中。在采集水樣時，要注意不使水樣暴氣或有氣泡殘存在采樣瓶中。特別的采樣器如直立式采水器和專用的溶解氧瓶可防止暴氣和殘存氣體對樣品的干擾。如果使用有機玻璃采水器則必須防止攪動水體，入水應緩慢小心。當樣品不是用溶解氧瓶直接采集，而需要從采樣器(或采樣瓶)分裝時，溶解氧樣品必需最先采集，而且應在采樣器從水中提出后立即進行。用乳膠管一端連接采水器放入嘴或用虹吸法與采樣瓶連接，乳膠管的另一端插入溶解氧瓶底。注入水樣時，先慢速注至小半瓶，然后迅速充滿，至溢流出瓶的水樣達溶解氧瓶1/3～1/2容積時，在保持溢流狀態下，緩慢地撤出管子。合格的樣品一經采集后立即加入保存劑固定。小心移開瓶塞，按順序加錳鹽溶液和堿性碘化鉀溶液，加入時需將移液管的尖端緩慢插入樣品表面稍下處，慢慢注入試劑。小心蓋好瓶塞防止氣泡殘留在瓶內，將樣品倒轉5～10次以上，并盡快送實驗室分析。在現場用電極法測定溶解氧，可將預先處理好的電極直接放入河水或1000ml以上容積的水樣瓶中測量。采樣方法同上。測定生化需氧量的樣品采集參照溶解氧水樣。3.濁度、懸浮物及總殘渣：濁度、懸浮物及總殘渣測定用的水樣，在采集后，應盡快從采樣器中放出樣品，在裝瓶的同時搖動采樣器，防止懸浮物在采樣器內沉降。非代表性的雜質，如樹葉、桿狀物等應從樣品中除去。灌裝前，樣品容器和瓶蓋用水樣徹底沖洗。該類項目分析用樣品都難于保存，所以采集后應盡快分析。4.重金屬污染物、化學耗氧量：水體中的重金屬污染物和部分有機污染物都易被懸浮物質吸附。特別在水體中懸浮物含量較高時，樣品采集后，采樣器內的樣品中所含的污染物隨著懸浮物的下沉而沉降。因此必需邊搖動采樣器(或采樣瓶)邊向樣品容器灌裝樣品，以減少被測定物質的沉降，保證樣品的代表性。樣品采集后為防止水體的生物、化學和物理作用，應立即過濾處理或加入固定劑保存。采樣中要防止采樣現場大氣中降塵帶來的玷污。5.油類：(1)測定水中溶解的或乳化的油含量時，應該用單層采水器固定樣品瓶在水體中直接灌裝，采樣后迅速提出水面，保持一定的頂空體積，在現場用石油醚萃取。測定油類的樣品容器禁止預先用水樣沖洗。(2)測定水體中包括油膜的油含量時，要一并采集水面上的油膜樣品，同時測量油膜厚度和覆蓋面積。采樣方法是：將三角漏斗固定在球形分液漏斗上(分液漏斗的體積視樣品需要量而定)。采樣時，打開分液漏斗的支管活塞，手持分液漏斗，將其倒置迅速插入水中，水樣和油膜一并通過三角漏斗進入分液漏斗中，即將充滿時，閉分液漏斗的支管活塞，快速倒轉取出水面。(3)測定水面上薄層油膜的油分含量時，可用一個已知面積的不銹鋼格架，格架上布好不銹鋼絲網，網上固著容易吸收油類的介質(如厚濾紙、有機溶劑泡洗過的紙漿、硅藻土、合成纖維等)。將不銹鋼網格放在水面上吸收漂浮的油分。(五)采樣注意事項1.水環境的采樣順序是先水質后底質，采集多層次的深水水域樣品，應按從淺到深的順序采集。2.采樣時應避免劇烈攪動水體，任何時候都要避免攪動底質。如發現水體受底質影響發生渾濁，應停止采樣，待影響消除后再進行。當水體中漂浮有雜質時，應注意防止漂浮雜質進入采樣器，否則應重新采樣。用采水塑料桶或樣品瓶人工直接采集水體表層水樣時，采樣容器的口部應該面對水流流向。3.采水器的容積有限不能一次完成采樣時，可以多次采集，將各次采集的水樣集裝在洗滌干凈的大容器中(容積大于5L的玻璃瓶或聚乙烯桶)，樣品分裝前應充分搖勻。注意混勻樣品不適宜于測定溶解氧、BOD、油類、細菌學指標、硫化物及其他有特殊要求的項目。4.在樣品分裝和添加保存劑時，應防止操作現場環境可能對樣品的玷污，尤其測定微量物質的樣品更應格外小心。要預防樣品瓶塞(或蓋)受玷污。5.測定溶解氧、BOD、pH、二氧化碳等項目的水樣，采樣時必需充滿，避免殘留空氣對測定項目的干擾。測定其他項目的樣品瓶，在裝取水樣(或采樣)后至少留出占容器體積10％的空間，一般可裝在瓶肩處，以滿足分析前樣品充分搖勺。6.從采樣器往樣品瓶注入水樣時，應沿樣品瓶內壁注入，除特殊要求外，放水管不要插入液面下裝樣。7.除現場測定項目外，樣品采集后應立即按保存方法采取措施，加保存劑的樣品應在采樣現場進行。在加保存劑時，除碘量法測定溶解氧的樣品，移液管插入液面下加入保存劑外，一般項目加保存劑時，移液管嘴應靠瓶口內壁，使保存劑沿壁加到樣品中，防止濺出。加入保存劑的樣品，應顛倒搖動數次，使保存劑在水樣中均勻分散。8.河流、湖泊、水庫和河口、港灣水域可使用船舶進行采樣監測，最好用專用的監測般或采樣船。(六)采樣記錄采樣后要立即填寫標簽和采樣記錄單，水樣采樣記錄格式見表3-10。表3-10

水質采樣記錄表監測站名

年度

編號河流(湖庫)名稱采樣月日斷面名稱采樣位置氣象參數流速(m/s)流量(m3/s)現場測定記錄斷面號垂線號點位號水深(m)氣溫(℃)氣壓(kpa)風向風速(m/s)相對濕度(%)水溫(℃)PH溶解氧(mg/L)透明度(cm)電導率(uS/cm)感觀指標描述備注三、廢水樣的采集(一)淺層廢（污）水可從淺埋排水管、溝道中采樣，用采樣容器直接采集，也可用長把塑料勺采集。(二)深層廢（污）水可用深層采水器或固定在負重架內的采樣容器，沉入檢測井內采樣。(三)自動采樣采用自動采水器可自動采集瞬時水樣和混合水樣。四、地下水樣的采集(一)采樣器與貯樣容器：1.采樣器材質與貯樣容器要求同地表水。2.地下水水質采樣器分為自動式與人工式，自動式用電動泵進行采樣，人工式分活塞式與隔膜式，可按要求選用。3.采樣器在測井中應能準確定位，并能取到足夠量的代表性水樣。(二)采樣方法與要求1.采樣時采樣器放下與提升時動作要輕，避免攪動井水及底部沉積物。2.用機井泵采樣時，應待管道中的積水排凈后再采樣。3.自流地下水樣品應在水流流出處或水流匯集處采集。4.水樣采集量應滿足監測項目與分析方法所需量及備用量要求五、沉積物樣品的采集

(一)采樣方法采集表層底質樣品一般采用掘式(如圖3-7)采樣器或錐式采樣器。前者適用于采樣量較大的情況，后者適用于采樣量少的情況。管式泥芯采樣器用于采集柱狀樣品，以供監測底質中污染物質的垂直分布情況。如果水域水深小于3m，可將竹竿粗的一端削成尖頭斜面，插入床底采樣。當水深小于0.6m時，可用長柄塑料勺直接采集表層底質。圖3-7常用掘式采泥器1—吊鉤；2—采泥器的鋼絲繩；3，4—鐵門；5，6—內、外斗殼；7—主軸(二)采樣量及采樣容器底質采樣量視監測項目和目的而定，通常為1～2kg，如樣品不易采集或測定項目較少時，可予酌減。一次的采樣量不夠時，可在周圍采集幾次，并將樣品混勻。樣品中的礫石、貝殼、動植物殘體等雜物應予以剔除。在較深水域一般常用掘式采泥器采樣。在淺水區或干涸河段用塑料勺或金屬鏟等即可采樣。樣品在盡量瀝干水分后，用塑料袋或玻璃瓶盛裝；供測定有機物的樣品，用金屬器具采樣，置于棕色磨口玻璃瓶中，瓶口不要玷污，以保證磨口塞能塞緊。

(三)采樣記錄樣品采集后，及時將樣品編號，并貼上標簽。將底質的外觀、性狀等情況填入采樣記錄表，并將樣品和記錄表一并交實驗室，亦應有交接手續。六、流量的測量(一)地表水流量測量1.流速-面積法

首先將測量斷面分成若干小塊，測出每小塊的面積和流速，計算出相應的流量，再將各小斷面的流量累加，即為斷面上的水流量。2.浮標法是一種粗略測量小型河、渠中水流速的簡易方法。測量時，選擇一平直河段，測量該河段2m間距內起點、中點和終點三個過水橫斷面面積，求出平均橫斷面面積。在上游投入浮標，測量浮標流經確定河段（L）所需時間，重復測量幾次，求出所需時間的平均值（t），即可計算出流速（L/t）。

(二)廢（污）水流量測量1.流量計法2.容積法將污水導入已知容積的容器或污水池中，測量流滿容器或污水池的時間，然后用其除受納容器或池的容積，即可求知流量。該方法簡單易行，適用于測量污水流量較小的連續或間歇排放的污水。

3.溢流堰法適用于不規則的污水溝、污水渠中水流量的測量。該方法是用三角形或矩形、梯形堰板攔住水流，形成溢流堰，測量堰板前后水頭和水位，計算流量。如果安裝液位計，可連續自動測量液位。式中：Q——水流量；h——過堰水頭高度；K——流量系數；D——從水流底至堰緣的高度；B——堰上游水流寬度。公式：圖