Файл: 1. Цели и задачи пробоотбора. Представительность пробы. Факторы, учитывающиеся при пробоотборе. Виды проб.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.02.2024
Просмотров: 842
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
2. Отбор проб сыпучих материалов. Генеральная проба и ее разделка.
6. Особенности пробоотбора жидких сред при анализе на содержание суперэкотоксикантов.
10. Общие требования к отбору проб почв и донных отложений
11. Общие требования к отбору биопроб и пищевых продуктов.
12. Особенности отбора проб из воздуха.
16. Специальные методы пробоподготовки. Разложение с использованием ионитов.
3. Объем пробы должен быть достаточным для последующего определения всех запланированных программой показателей химического состава и физических свойств воды.
Для выбора места отбора проб необходимо тщательное обследование местности. Для характеристики водного объекта, за исключением специальных наблюдений, не рекомендуется проводить отбор проб в местах, подверженных непосредственному влиянию вод притоков; вблизи населенных пунктов, если около них в данный водоем сбрасывают сточные воды; около предприятий, пристаней, бань и т. п.; в участках слабого водообмена (в застойных участках мелководий, рукавов и т. д.). При выборе места отбора проб сточных вод необходимо подробное ознакомление с технологией производства, расположением цехов, очистных сооружений, систем канализации и др.
Международной организацией по стандартизации (ИСО) установлены следующие виды отбора проб воды: разовый, периодический, регулярный.
При разовом отборе пробу берут один раз вручную или автоматически в определенном месте (с поверхности воды, на определенных глубинах или со дна). Каждая проба характеризует качество воды лишь в данное время и в данном месте. Этот вид отбора проб применяют крайне редко, поскольку результаты такого анализа пригодны только для ориентировочных, самых общих представлений о качестве воды. Его применяют также в тех случаях, когда измеряемые параметры не подвергаются большим изменениям во времени или (и) по глубине и акватории, например, при исследовании глубинных грунтовых вод с постоянным качеством воды. Разовый отбор используют также в случае хорошо изученных ранее водоемов с установленными закономерностями изменения определяемых компонентов для периодического контроля за возможными отклонениями состава воды.
Учитывая возможность вариации состава воды в пространстве и во времени, применяют периодический отбор проб. Периодические пробы берут или через определенные промежутки времени, или на определенных участках течения реки, или из различных глубин водохранилища, озера, пруда и т.д. (так называемый зональный отбор). Обычно отбирают ряд проб для определения сезонных или дневных изменений качества воды, т.е. с интервалами времени в месяцы, сутки или часы. Нередко применяют метод отбора через каждые 1-3 ч в течение суток. Результаты анализа при периодическом отборе проб являются более правильными по сравнению с результатами разового отбора.
Однако наиболее надежная, достоверная информация о состоянии водоема и качестве его воды может быть получена только при регулярном (серийном) отборе проб, когда каждая проба берется в определенной связи с остальными, с учетом места, времени или обоих факторов. Регулярный отбор проб по сравнению с разовым позволяет более правильно отразить условия в местах обследования водных объектов. При этом большое значение имеет периодичность исследований и число отобранных проб. Наиболее распространенными типами серийного отбора проб являются: зональный отбор, при котором пробу отбирают в различных местах по течению водотоков, с различных глубин по намеченному створу озера, водохранилища и т. д.; отбор проб через определенные промежутки времени, позволяющий следить за изменением качества воды во времени (сезоны, сутки, часы) или в зависимости от ее расхода. Существуют и другие, менее распространенные типы серийного отбора, как, например, «согласованные пробы», которые отбирают в различных местах по течению реки или сточных вод с учетом времени прохождения воды от одного пункта до другого. Таким образом, регулярный отбор проб – это наиболее точный метод отбора проб текущей воды в случае значительной вариации скорости течения и концентрации исследуемых загрязнителей.
Используя вышеперечисленные виды отбора проб, можно получать простые или смешанные пробы. Простые пробы, полученные путем однократного отбора в одном пункте водоема всего объема требуемой для анализа воды, характеризуют состав воды в момент отбора в одном месте. Смешанная (усредненная) проба характеризует средний состав воды за определенный промежуток времени в определенном объекте. Ее получают смешением простых проб, взятых одновременно в различных местах (усреднение по объему) или в одном и том же месте через определенные промежутки (усреднение по времени). Возможно усреднение и по обоим параметрам одновременно.
При проведении массовых анализов различают среднесменную, среднесуточную и среднепропорциональную смешанные пробы. Среднесменную и среднесуточную пробу готовят, смешивая равные по объему пробы, отобранные через равные промежутки времени. Среднепропорциональную пробу готовят, смешивая объемы воды, пропорциональные величине расхода, отобранные через равные промежутки времени.
Объем смешанной пробы должен быть достаточным для выбранной методики анализа. При отборе смешанных проб особенно важен учет характера распределения и изменения измеряемых компонентов в исследуемом водном объекте. При равноценности характеристик всех точек исследуемого объекта или при постоянном расходе воды в пункте отбора проб среднюю пробу получают смешением равных частей простых проб, отобранных через равные промежутки времени. В других случаях готовят среднюю пропорциональную пробу с таким расчетом, чтобы объем или число простых проб соответствовали местным колебаниям состава или изменениям расхода. При этом, чем меньше интервалы между составляющими смешанной пробы, тем она точнее.
Смешанную пробу нельзя составлять в случае, если состав воды изменяется во времени, что может происходить, например, при взаимодействии между отдельными компонентами пробы или изменении их физического состояния и т.д. Поэтому отбирать смешанную пробу за период больше одних суток не рекомендуется. В противном случае необходимо прибегать к консервации пробы.
Приборы и приспособления для отбора проб
Тип пробоотборника выбирается в каждом конкретном случае в зависимости от предъявляемых требований и местных условий. Так, например, морской батометр (устройства для отбора проб воды, содержащей взвешенные вещества, называются батометрами) предназначен для отбора проб воды с различных глубин с одновременным измерением температуры исследуемого слоя. Из слишком мелкого водоема или недоступного для отбора места пробу откачивают насосом с ручным приводом или мотором.
Главные требование к пробоотборным устройствам любого типа – они должны обеспечивать сохранение химического состава исследуемой воды и гарантировать исключение элементов случайности при отборе пробы (попадание механических примесей, недостаточное опорожнение в пробоотборнике), а также исключать загрязнения за счет коррозии и сорбции на стенках пробоотборного устройства.
Для отбора проб воды из озер, водохранилищ, прудов и рек используют батометры различных конструкций. Основной частью простейшего батометра является открытый с обеих сторон цилиндрический сосуд вместимостью 1–3 л. Он снабжен откидными закрывающимися сверху и снизу крышками, управляемыми пружинным механизмом. Крышки зафиксированы с помощью пружин в открытом положении. После погружения в воду на заданную глубину при помощи спускового устройства (посыльного груза или сильного встряхивания за трос) крышки закрывают, и сосуд с пробой поднимают на поверхность.
К батометрам предъявляются следующие требования: проходящая сквозь батометр вода не должна в нем задерживаться; батометр должен закрываться плотно, чтобы находящаяся в нем проба не смешивалась с водой из других слоев; материал пробоотборника должен быть химически инертным и исключать возможность загрязнения пробы не только определяемыми веществами, но и веществами, мешающими их определению.
При отборе проб быстротекущей воды или из мелких водоемов, когда нельзя использовать глубинные пробоотборные устройства, применяют горизонтальные батометры, основным отличием которых является горизонтальное расположение главной оси прибора.
Отбор проб для определения тяжелых металлов, нефтепродуктов, фенолов, детергентов осуществляют с использованием пластмассовых батометров большой вместимости (7–10 л).
При осуществлении забора подземных вод обычно используют глубинные пробоотборники.
При отборе проб с помощью пробоотборного устройства пробу выливают в приемную бутыль через выпускной кран либо через сифонную трубку (резиновый шланг), надеваемую на выпускной кран и опущенную на дно бутыли.
В большинстве случаев можно отобрать пробу прямо в бутыль. Пробы воды из источников и открытых водоемов с небольших глубин (0,5–1,0 м) отбирают бутылью без всяких приспособлений, при этом следят за тем, чтобы в пробу не попали механические примеси. При затрудненном доступе к воде бутыль прикрепляют к шесту, снабженному держателем, или бутыль с дополнительным грузом опускают в воду на тросе. Иногда бутыль, закрытую пробкой с привязанной к ней веревкой, помещают в футляр, на дне которого прикреплен груз. Футляр снабжен петлей, к которой привязывают шнур (веревку) с размеченными отрезками, указывающими глубину погружения. На требуемой глубине пробку выдергивают из горла бутыли с помощью привязанной к ней веревки. После заполнения бутыли водой, о чем судят по прекращению появления пузырьков воздуха на поверхности воды, ее поднимают на поверхность.
Если пробу воды нельзя отбирать сосудом (из-за мелководности водоема или недоступности места отбора), ее откачивают насосом с ручным приводом, например, насосом для накачивания шин, или мотором. В этом случае одна трубка насоса выкачивает воздух из бутыли, а через другую всасывается вода.
В практике гидрохимических исследований при отборе воды из поверхностного слоя допускается использование ведра. При контроле солености, биогенных веществ, детергентов, фенолов для отбора проб применяют эмалированное металлическое ведро, для отбора проб на тяжелые металлы – полиэтиленовое ведро; пробы для анализа на содержание кислорода, сероводорода, рН и щелочности отбирают только батометром. Отбор проб ведром рекомендуется проводить с носовой части судна, не дожидаясь его полной остановки.
При отборе подземных вод, во избежание переноса загрязнений из одного источника в другой, желательно для каждого источника иметь свое пробоотборное устройство. Для одновременного взятия проб с разных глубин источника часто используют крепление нескольких пробоотборников на один общий канат.
При отборе проб вод могут использоваться всасывающие, подводные или пневматические эжекционные насосы, управляемые вручную или механически. Насосы погружают на желаемую глубину или в нужную точку отбора с помощью лебедки. Эти же приспособления могут быть использованы для отбора проб с нужных глубин и для получения глубинных составных проб.
Зональное исследование водоносного горизонта рекомендуется проводить при помощи выкачивающего пробоотборного устройства (насос с двойным обтюратором), а при отсутствии последнего – при помощи перфорированных (в нижней части) труб малого диаметра, которые опускают в скважину на определенную глубину, и вакуумного отсоса воды из подземных зон. Для глубинного отбора проб рекомендуются погружные насосы, так как насосы, установленные на поверхности, подают воду с глубины до 8 м. При анализе содержания растворенных газов в грунтовых водах нельзя использовать для отбора проб поршневые насосы.
При шахтном способе отбора проб грунтовых вод применяют различные типы пробоотборников, автоматически открывающихся и закрывающихся на заданной глубине. При глубинном бурении применяют специальные типы пробоотборников. Для анализа воды, скапливающейся в порах горных пород, проводят отбор образцов пород с разных глубин с последующей откачкой воды из пор.
Для отбора проб грунтовых вод по длине скважины используются пакеры (уплотняющие устройства для бурения нефтяных скважин). Один или несколько пакеров располагают в скважине для уплотнения породы. Пробы воды отбирают из уплотненных участков либо путем откачки, либо путем вытеснения газом.
Устройства, применяемые для отбора проб (кернов) морского и ледникового льда и льда водотоков и водоемов, должны удовлетворять следующим требованиям:
– обеспечивать получение представительной пробы за одну операцию отбора;
– материал пробоотборников должен обладать повышенной коррозионной устойчивостью (особенно при отборе проб морского льда) и исключать возможность изменения состава отобранной пробы за время ее нахождения в камере пробоотборника;
– приспособления, используемые для удаления поверхностного слоя льда керна перед анализом и для протаивания керна льда с целью получения талой воды, а также приспособления, применяемые для хранения и транспортирования керна, должны исключать загрязнение получаемой талой воды;
– комплекты оборудования должны быть компактными и иметь относительно малую массу.
Отбор проб морского льда, а также льда водоемов и водотоков производят ручным кольцевым буром. При контроле содержания органических загрязнителей все пробоотборное оборудование и емкости для хранения проб льда непосредственно перед отбором обрабатывают соответствующими растворителями, используемыми для экстракции загрязняющих веществ во время последующего определения их химического состава.