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: 870
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.
Следует помнить о недопустимости отбора проб из скважин, в которых долго стояла вода или отверстие которых было недостаточно плотно закрыто. Пробу отбирают не сразу, а после предварительной откачки воды. После дождя пробы отбирают одновременно с откачкой, чтобы установить действительно постоянное качество воды и выявить, не загрязняется ли она поверхностными водами.
Пробы дренажной воды отбирают непосредственно из стока дренажных труб. При отсутствии последних, там, где вода стекает по дну неглубоких дренажных канавок, используют чистые (лучше глиняные) трубы длиной около 1 м, к концу которых подставляют пробоотборный сосуд. Если в дренажной канаве имеется приемный желобок, пробы отбирают за последним притоком или в водоприемнике, следя за тем, чтобы не происходило загрязнения пробы с контрольных дорожек.
Отбор проб грунтовых вод. Отбор проб грунтовых вод проводят при решении следующих задач:
- определение пригодности грунтовых вод в качестве источника питьевой воды или для технических и сельскохозяйственных целей;
- определение влияния на качество грунтовых вод потенциально опасных хозяйственных объектов;
- мониторинг загрязнителей грунтовых вод;
- прогнозирование изменения качества грунтовых вод.
При выборе места отбора проб грунтовых вод необходимо учитывать градиенты подземных потоков и информацию о составе подземных слоев, через которые пройдет скважина.
При отборе проб из готовой скважины необходимо определить участки (по длине), где будут отбираться образцы. Скважина должна быть защищена сверху от попадания поверхностных вод и с боков, в том случае, если она проходит через слои песка, гравия и т.д. В этом случае устанавливают уплотняющие экраны, чтобы избежать смешения воды с разных глубин. При бурении новой скважины следует избегать применения смазочных масел, обезжиривающих веществ и т.д., особенно в тех случаях, когда необходимо анализировать воду на содержание органических веществ.
При анализе грунтовых вод, загрязненных диффузно, возможно использование скважин большого диаметра: образцы, полученные из этих скважин, характеризуют практически весь водоносный слой. Однако, если концентрации загрязнений малы, возможно сильное разбавление, и поэтому можно использовать только скважины малого диаметра.
При анализе грунтовых вод с точечным источником загрязнения необходимо контролировать грунтовые воды под источником загрязнения и определить основные направления распространения загрязнения. Места отбора проб должны быть расположены на небольшом расстоянии по направлению уменьшения гидравлического градиента от источника загрязнения.
Если вода из подземных водохранилищ используется как питьевая без какой-либо обработки, то анализ ее качества проводят постоянно по сокращенной программе. При этом непрерывно измеряют рН, температуру, электропроводность. Если эти показатели отклоняются от нормы, делают более частый подробный анализ. При анализе вод подземных водохранилищ необходимо также анализировать грунтовые воды в окрестностях этих водохранилищ и отслеживать все изменения их состава.
Отобранные образцы грунтовых вод должны отражать изменения состава воды как во времени, так и по площади и глубине водоносного слоя. В скважине может создаваться концентрация различных примесей, отличная от всего водоносного слоя. Поэтому перед отбором проб откачивают из скважины воду в количестве не меньшем, чем объем скважины, и только после этого отбирают образцы.
Метод отбора проб (откачки или глубинного отбора) выбирают, исходя из природных условий в месте отбора.
Метод откачки (с помощью насоса) может быть применен только в том случае, когда состав грунтовых вод не изменяется по глубине, или, когда достаточно иметь интегральный образец, отражающий суммарный состав водоносного слоя по высоте. Перед началом отбора проб необходимо насосом откачать всю стоячую воду из скважины.
Метод глубинного отбора проб заключается в том, что на определенную глубину опускают пробоотборник, который заполняют водой и поднимают наверх. Ограничения на метод накладываются тем, что внутри скважины могут быть различные течения, которые искажают результаты, полученные в данной точке. В связи с этим метод имеет ограниченное применение.
В тех случаях, когда оба вышеприведенных метода неприменимы, используют различные методы отбора проб "in situ": пористые чашечки, пьезометры, отбор образцов породы с последующей откачкой воды вакуумным насосом или вытеснением газом.
Отбор проб морской воды. Выбор места отбора проб морской воды зависит от многих факторов, влияющих на состав воды, а также от цели исследования. Место расположения точек отбора проб можно установить только после предварительного изучения зоны отбора. При этом следует учитывать влияние приливов на состав воды. Обычно отбор проб ведется в море с борта кораблей, вертолетов и т.п., но когда нужно взять пробы из узкого устья реки и бухты, то это удобнее делать с берега, например, с пирсов, волнорезов, мостов.
Качество воды в приливных водах зависит от многих факторов, и ее состав неоднороден. Задачей отбора проб может быть получение средней по составу пробы, изучение неоднородностей воды по вертикали или горизонтали, изучение распространения сточных вод из конкретного источника и т.п.
К категории прибрежных районов относятся набережные, бухты, прибрежные участки на расстоянии до 3 миль от берега. На качество воды в этой зоне влияют эрозия почвы, речные потоки, сточные воды, и поэтому состав воды неоднороден по горизонтали и вертикали.
В открытом море вода более однородна, чем в прибрежных районах, но на границе горизонтальных и вертикальных течений могут наблюдаться значительные перепады состава воды. В таких случаях отбирают смешанную пробу для оценки солености, определения температуры, концентрации кислорода и др. Из однородного слоя нет необходимости многократного отбора проб.
При выборе периодичности отбора проб необходимо иметь в виду, что в любом фиксированном месте существуют временные вариации состава проб, причем частота отклонений колеблется от секунд до нескольких лет. Значительные изменения качества воды связаны с долговременными сезонными факторами: окружающей температурой, осадками, солнечной радиацией. Кратковременные изменения связаны с периодичностью приливов, размножением биомассы планктона и др. При полном учете физических и биологических процессов, происходящих на данном участке моря, можно с высокой степенью достоверности определить количество проб воды, отбор и анализ которых позволит адекватно оценить качество воды.
Пробы для определения качества воды отбирают в не экстремальных условиях (имеется в виду погода, время года, смена прилива отливом и т.п.). Пробы из приливных и прибрежных вод отбирают с часовым (или большим) интервалом после приливного цикла.
Для отбора проб поверхностной воды емкость или бутыль погружают под воду по течению или по ветру. Емкости должны быть снабжены пробками, открывающимися под водой. Для отбора проб при мониторинге качества воды целесообразно применять автоматические устройства, которые особенно эффективны во время сильных ветров, когда выходить в море опасно.
Отобранные пробы необходимо, по возможности, анализировать на месте: в береговой лаборатории или на борту научно-исследовательского судна. Пробы можно хранить в течение непродолжительного времени при 4ºС, предварительно их профильтровав и законсервировав.
Отбор проб на водопроводных станциях, из сети и водопроводных кранов. На водопроводных станциях пробы отбирают из выходной трубы насосов или из сборных желобов. При отборе из резервуаров пробу берут под поверхностью воды.
Необходимо иметь в виду, что в резервуаре состав воды в различных слоях может быть неодинаковым. В тех местах водопроводной сети, где проводится регулярный отбор проб, рекомендуется вмонтировать постоянный кран для отбора проб.
Для отбора проб из водопроводного крана на него надевают резиновый шланг, конец которого опускают на дно бутыли для пробы. Медленно открывают кран до тех пор, пока вода не потечет непрерывной струей толщиной около 0,5см. После наполнения сосуда водой его оставляют еще некоторое время под краном, чтобы вода перетекала через край до установления постоянной температуры. Для определения содержания токсичных веществ (меди, свинца, цинка и др.) в воде, долго остававшейся в трубопроводе, пробу берут сразу после открывания крана.
Отбор и консервирование проб для определения микроэлементов
При отборе проб для определения микроэлементов исключают или сводят до минимума контакты проб воды с металлическими частями пробоотборных устройств. Выбор пробоотборных бутылей, хранение и консервирование проб зависят от вида определяемых загрязняющих веществ. В любом случае следует стремиться к тому, чтобы от момента отбора пробы и до ее анализа не только не изменились концентрация и характер загрязнения воды, но и не произошло вторичное ее загрязнение. Такие изменения могут быть вызваны сорбцией тяжелых и токсичных металлов на стенках пробоотборных, особенно пластмассовых, сосудов и на взвешенных коллоидных частицах, а также выщелачиванием некоторых компонентов со стенок пробоотборных сосудов и из резиновых пробок.
Пробоотборные устройства и приспособления необходимо периодически тщательно очищать и промывать. При проведении морских гидрохимических исследований рекомендуется после отбора проб на каждой станции промывать пробоотборники небольшим количеством органического растворителя, а также протирать внешние части пробоотборника ватой, смоченной органическим растворителем. Кроме того, для удаления тяжелых металлов, способных сорбироваться на внутренней поверхности батометров и ведер, их рекомендуется не реже двух раз в месяц промывать теплым раствором соляной кислоты.
При длительном хранении очень разбавленных растворов, к которым относятся и природные воды, возможно также постепенное изменение их концентрации. Указать определенную причину потерь вещества из очень разбавленных растворов практически невозможно. Чаще всего одновременно протекают различные процессы – физическая адсорбция ионов металлов на поверхности сосудов, реакции осаждения, ионного обмена, диффузия и т. д. Относительные потери растворенных микропримесей в результате сорбционных процессов в большинстве случаев возрастают по мере уменьшения концентрации раствора, но это правило не всегда подтверждается. В наибольшей степени на развитие сорбционных процессов влияют материал химической посуды, природа сорбируемых веществ и рН среды. Имеются рекомендации хранить водные растворы в чистых полиэтиленовых сосудах, поскольку при использовании стеклянных сосудов некоторые металлы могут быть адсорбированы стеклянной поверхностью даже из подкисленных растворов.
Погрешность анализа, обусловленную сорбцией, можно исключить подбором материала химической посуды и среды. Сорбцию микропримесей из растворов стенками сосудов предотвращают или снижают до незначимой величины подкислением растворов или добавлением комплексообразующих реагентов.
Бутыли с водой лучше всего закрывать пришлифованными стеклянными или полиэтиленовыми пробками. Допускается применение резиновых и корковых пробок, но с прокладкой из полиэтиленовой пленки. При этом пленку предварительно очищают кипячением в 5%-ном растворе НСl и последующей промывкой бидистиллированной водой. При отборе проб для анализа на содержание микроэлементов не рекомендуется герметизировать пробки каким-либо материалом (например, заливать парафином или смесью парафина с канифолью), чтобы не загрязнить пробу при их вскрытии.
В период времени между отбором пробы и ее анализом определяемые компоненты могут подвергаться различным изменениям: выпадать в осадок или, наоборот, из нерастворимой формы перейти в раствор, адсорбироваться на стенках посуды или выщелачиваться из стекла или пластмассы бутыли. Промежуток времени между отбором пробы и ее анализом зависит от состава пробы, от определяемых веществ и от условий хранения. Чем больше вероятность изменения определяемых компонентов, тем скорее должен быть проведен анализ. При невозможности выполнения его на месте отбора пробы консервируют, а для замедления происходящих в воде биохимических процессов ее охлаждают до +4°С. Перед анализом консервированную пробу иногда нейтрализуют, а охлажденную – доводят до комнатной температуры. При анализе или при расчете результатов необходимо учитывать количество добавленных для консервирования реактивов. Следует иметь в виду, что добавляемые в воду реактивы не должны загрязнять ее определяемыми компонентами.
Операции консервирования проб часто предшествует их фильтрование. Единого мнения по этому вопросу нет. Одни авторы считают необходимым фильтровать все пробы, другие – только мутные воды. Поэтому, вероятно, для определения влияния взвесей на концентрацию микроэлементов необходимо проводить анализ одних и тех же и фильтрованных, и не фильтрованных проб.
Не существует единого мнения и относительно фильтров. Установленным фактом являются потери микропримесей в результате сорбции на фильтровальной бумаге при фильтровании разбавленных растворов, поэтому рекомендуется использовать мембранные фильтры с диаметром пор 0,45 мкм. При фильтровании первые 0,5л отфильтрованной воды отбрасывают в связи с возможными потерями некоторых микроэлементов на фильтре или, напротив, с их привнесением в начальный период фильтрования.