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輸配水設備產品采樣方法

發布時間:2021-11-14 14:59:23

A. 簡述工業水處理水樣的測定步驟

水樣的採集、保存和預處理
水樣的採集和保存是水質分析的重要環節。要想獲得准確、全面的水質分析資料,首先必須使用正確的采樣方法和水樣保存方法並及時送樣分析化驗。如果這個環節沒有做好,那麼,即使分析化驗操作嚴格細致、准確無誤,其結果也是毫無意義的。甚至得出錯誤的結論,耽誤了工作。
水樣採集和保存的主要原則是:(1)水樣必須具有足夠的代表性,(2)水樣必須不受任何意外的污染。
水樣的代表性是指樣品中各種組分的含量都應符合被測水體的真實情況。為了得到具有真實代表性的水樣就必須選擇恰當的采樣位置,合理的采樣時間和先進的采樣技術。

一、采樣布點
在採集水樣之前,必須做好有關的調查和了解。例如對於水體的采樣,應事先了解流域范圍內城市和工業的布局及廢水排放情況,農業區化肥和農葯的使用及污水灌溉情況以及河流的流量、河床寬度和深度等水文情況。對於工業廢水的采樣,則應事先了解工廠性質、產品和原材料、工藝流程、物料衡算、下水管道的市局、排水規律以及廢水中污染物的時、空量的變化等。
由於被分析的水體性質和分析目的、分析項目的不同,采樣布點的要求和原則也不盡相同。
1.水體采樣布點
采樣布點通常應包括兩個方面的含意:(1)在水體系統中選擇合適的采樣地段(斷面)和(2)在所選地段上的具體采樣位置,即采樣點。布點的方法要視具體情況而定。
(1)采樣斷面的布設
對於一般的江河水系,至少應在污染源(有時也可將一座城市或工業區看作是二個大污染源)的上游、中游和下游布設三個采樣斷面:
①上游斷面作為對照斷面(或稱清潔斷面),用以了解河流在基本上未受到污染時的水質情況;
②中游斷面作為檢測斷面(或稱污染斷面),應設在污染源排放目的緊接下游但與河水混合較均勻的地段。將此斷面的水質與清潔斷面相對照,便可用以了解水質污染的情況與程度;
③下游斷面作為結果斷面,通常應設污染源的更下游處,用來表明河流流經該城市或工業區范圍後污染的最終結果,也反映給下遊河段造成污染的情況。有時下游斷面設在河流基本達到自凈的地段。這時該斷面可稱為自凈斷面,用以了解水體自凈的能力,(圖5-2)。
圖5-2 采樣斷面的布設
2.工業廢水和生活污水的采樣布點
工業廢水的采樣點往往要根據分析的目的來確定,並與生產工藝有關,通常選擇在工廠的總排放口,車間或工段的排放口以及有關工序或設備的排水點。
在排水管道或渠道中流動的廢水,由於管壁的滯留作用,同一斷面的不同部位,流速和濃度都有可能互不相同。因此可在水面以下四分之一或二分之一水深處取樣,作為代表平均濃度的廢水水樣。
在接納廢水入口後的排水管道或渠道中,采樣點應布設在離廢水(或支管)入口約20~30倍管徑的下游處以保證兩股水流的充分混合。
為考察污水處理設備的處理效果時,應對該設備的進水、出水同時取樣。如為了解處理廠總的處理效果,則應取總進水和總出水的水樣。
3.給水管網的采樣布點
給水管網系統中的采樣點通常應設在下列位置:(1)每一個給水廠在接入管網時的結點;(2)污染物有可能進入管網的地方;(3)有選擇的用戶自來水龍頭。在選擇龍頭時應考慮到:與給水廠的距離,需水的程度,管網中不同部分所用結構材料等因素。
二、采樣時間和頻率
由於廢水的性質和排放特點各不相同,因此無論是天然水水質還是工業企業廢水和城市生活污水的水質在不同時間里也往往是有變化的。為了使水樣有代表性,就要根據分析目的和現場實際情況來選定采樣的方法。通常,水樣採集的方式有:
1.瞬時水樣
有些工廠的生產工藝過程連續恆定,廢水中的組分和濃度不隨時間變化,這時可以用瞬時采樣的方法。瞬時水樣採集簡單方便,因此即使對一些水質略有變化的廢水或天然水,也可採取隔時的瞬時水樣,特別是有自動監測儀器的情況,以積累有統計意義的分析數據,或繪制濃度一時間關系曲線,並計算其平均濃度和高峰濃度。
2.平均混水樣
在一段時間內(一般為一晝夜或一個生產周期),每隔相同的時間分別採集等量的水,然後混合均勻而組成的水樣叫平均混合水樣。此方式多用於幾個性質相同的生產設備排出的廢水,或同一設備排出的流量恆定但水質有變化的廢水。
3.平均比例混合水樣
有些工廠由於生產的周期性,不僅影響到廢水的組分和濃廢,也影響廢水的排放量。這時就應採集平均比例混合水樣,即在一段時間內,每隔相同的時間分別采樣,然後按相應的流量比例混合均勻而組成的水樣,或在一段時間內,流量大時多取,流量小時少取,然後將所取水樣混合均勻。生活污水亦常採集平均比例混合水樣或平均混合水樣。
4.連續比例混合水樣
在有自動連續采樣器的條件下,在一段時間內按流量比例連續採集而混合均勻的水樣。
5.單獨水樣
有些天然水和廢水中,某些組分的分布很不均勻,如油類或懸浮固體;某些組分在放置過程中很容易發生變化,如溶解氧或硫化物等。如果從全分析的采樣瓶中取出部份水樣來進行這些項目的分析,其結果往往不夠准確。這時必須採集單獨水樣(有的還應作現場固定),分別進行分析。
采樣時間和頻率的選取主要也應根據分析的目的和排污的均勻程度。一般說來,采樣次數越多的混合水樣,結果更加准確,即真實代表性越好。多數情況下可在一個生產周期內每隔半小時或一小時采樣一次,然後加以混合。如果要採集幾個周期的水樣,也可每隔2小時取樣一次,但總采樣次數不應少於8~10次。對於排污情況復雜、濃度變化很大的廢水,采樣的時間間隔要適當短些,有時需5~l0分鍾就采一次水樣。城市污水廠受納數十個甚至上千個工廠的廢水以及城市的生活污水,廢水在流到污水廠的,途中已有一定的混和。通常可每隔一小時采樣一次,連續採集24小時或8小時,然後混合,測各組分的平均濃度。
有關天然水體調查的采樣時間和頻率已在上一節中介紹過,不再贅述。

三、采樣設備和技術
l.采樣器
采樣器一般是比較簡單的,只要將容器(如水桶、瓶子等)浸入要取樣的水或廢水中,讓它灌滿水,取出後將水樣倒進合適的盛水器(貯樣容器)里即可。有時也可直接用盛水器浸入水中采樣。
如果需要從一定深度的水中采樣時,就需要用專門的采樣器。圖5-4是最常見的一種。這種采樣器是將一個容積為2~3升的細口瓶套入金屬框內,框底裝有重物(鉛、鐵或石塊)以增加重量,使采樣器能浸沉到深水中。瓶塞與鉛一根細繩相連,繩上標有水深尺度。當采樣器沉至水中預定的深度時,將細繩提起,瓶塞便打開,水即可注入瓶中。--般不宜將水注滿全瓶,以防溫度升高而將瓶塞擠出。如果需要測定水中的溶解氧,則應完全充滿,而且另有專門的采樣裝置。
有時也可以用泵來抽取水樣。這時應在吸水口包兩層尼龍紗網以防止泥砂、碎片等雜物進入瓶中。如果要測定痕量金屬,則宜用塑料泵。此外,也有用虹吸管來采樣的,不過要盡量避免虹吸管道過長。圖5-5是一種利用虹吸原理製成的連續采樣裝置。它可以用螺旋夾來調節采樣速度。
圖5-4 采樣器 圖5-5 虹吸連續采樣器

總之,采樣器或采樣裝置的種類和方式是很多的。市面上有定型的采樣器供應,也有不少是自製的。其基本原則是經濟而合理、安全且方便。下面幾點是在選擇和使用時應普遍考慮的,(1)進入采樣器或采樣裝置的水樣中,其被測物的濃度應該與要取樣的水中相同。一般來說,這一點是容易做到的。但如果被測物是不溶解的或者其比重明顯地與水的比重不同時,它的濃度可能會改變。為了防止這種影響,要調節采樣速度,使在采樣裝置內的流速盡量與在被采樣的水中流速相同。這稱為「等動力學采樣(isokinetic sampling)」。同樣的道理,當為測定不溶解物質而采樣時,采樣裝置的進口應該面向水流方向。(2)水樣在采樣裝置內流動輸移的過程中,其被測物的濃度不應發生變化。
下列情況會影響這一要求的實現。有些被測物可能會存積在采樣裝置里。例如不溶解固體會沉積在器壁上;溶解性物質可能被器壁吸附。有些被測物可能會進行化學反應或生化反應。例如含強酸、強鹼的廢水可能會腐蝕采樣器,而水樣中的氨可以被器壁上的生物膜所氧化。此外,有的被測物可以從吸附在器壁上的物質中或從采樣裝置本身的材料中被釋放出來而進入水樣中。側如溶解氧可因器壁上生物膜內細菌的呼吸作用而釋放:金屬材料或塑料製成的采樣裝置有可能分別析出金屬或有機物質等等。
為了減少這種影響,首先,應盡量縮短水樣與采樣裝置接觸的時間。如需要用的采樣管應盡量短,管內的線速度應盡可能大(當然,如果必要的話也還需要服從等動力學采樣規劃)。其次采樣器或采樣裝置所用的材料應該是對水樣不會發生污染的;如要測定痕量金屬時,就應該選用塑料的器具;但對於高溫或高壓的水樣或要測定低濃度的有機化合物時則宜選用不銹鋼的采樣器。玻璃製品雖然易碎,但有時是可用的。總之,無論哪種采樣裝置,使用前都應檢查一下,既不應產生對水樣的污染,也不應引起其它任何偏頗。第三,一切采樣器或采樣設備應保持清潔,使用前必須清洗干凈。
玻璃器皿的洗滌,一般可先用肥皂液或洗滌劑洗刷,再用熱水和冷水洗滌數次。如果瓶內還有不能洗去的有機污染物固著在器壁上,則應用鉻酸洗滌劑洗滌,然後再用清水沖洗干凈。鉻酸洗液是-種具有強烈氧化能力的棕色液體。其配製方法是在375毫升自來水中溶解100克工業用重鉻酸鉀,然後用工業用濃硫酸慢慢加入至l升為止。在加入濃硫酸時應不斷攪拌。鉻酸洗液可以反復使用多次,但應盡可能避免沖稀。當使用過久,或受強烈的還原性物質污染以致整個液體的顏色變為綠色時,表明其中大部分高價鉻已被還原成低價鉻,失去了氧化能力,應予重配。
一些不溶解的無機鹽殘渣和內壁吸附的金屬離子,可用6N鹽酸或硝酸洗滌。油脂等可用2%氫氧化鈉溶液洗滌,也可用丙酮清洗。聚乙烯塑料製品可用大約1N的鹽酸來清洗。不要用濃硝酸,因為這有可能在塑料中產生帶有離子交換功能的化學基團。如果是橡皮、橡膠製品,則應用1%碳酸鈉溶液煮沸,然後用1%鹽酸及清水分別清洗。還要注意應避免使用含有被測物的洗滌溶液。如測磷時不要用普通家用洗滌劑,因為它含有一定數量的磷,測鉻的器皿不要在鉻酸洗液中浸泡。
另外,在設計采樣裝置時應考慮內表面盡量平滑,盡量少有管嘴、閥門和不要有死角、滯流面。瓶蓋和瓶塞的材料一般應與瓶子的材料相同。為了避免細菌和藻類的繁殖,宜採用不透光的采樣管。
2.盛水器
盛水器(水樣瓶)常用聚乙烯或玻璃製成。在一般情況里,這兩種材料都是相當滿意的。但對於某些水樣或某些被測物,就需要有所選擇。與前面選擇和使用采樣器或采樣裝置時應作的考慮相似,盛水器的選擇應考慮到:
(1)盛水器的材料可能引起對水樣的某種污染,如玻璃中可溶出納和硅,塑料中可溶出有機物質;
(2)某些被測物可能被吸附在盛水器璧上如重金屬(特別是汞和銀)離子被玻璃表面的離子交換過程所吸附,苯可被塑料吸附,
(3)水樣中的某些成分,可能與盛水器材料發生反應,如氟可以與玻璃反應等。
一般說來,測定有機物質時宜用硬質玻璃瓶,而被測物是痕量金屬或是玻璃的主要成分,如鈉、鉀、硼、硅等時,就應該選用塑料盛水器。當然,這不等於說盛水器材料的次要成分就毫無影響。而且,各個製造廠家的同類器皿之間也可能不完全相同,特別是在被測物的濃廢很小時,這個影響就顯得越重要。已有資料報道,玻璃中也可溶出鐵、錳、鋅和鉛,聚乙烯中可溶出鋰和銅。
此外,保持盛水器的清潔也是十分重要的。如果所來水樣系供水質微生物學檢驗之用。則盛水器等還必須事先經過滅菌處理,並按微生物學的要求進行采樣。
3.采樣量
采樣量應足夠滿足分析的需要。普通情況下,如供單項分析,可取500~1000毫升水樣量;如供一般理化全分析用,則不得少於3升。但如果被測物的濃度很小而需要預先濃縮時,采樣量就應增加。
對水樣體積的特殊要求,通常會在分析方法中給出。這里要指出幾點:
(1)當水樣應避免與空氣接觸時(如測定溶解氣體、低緩沖能力水樣的PH值或電導率),采樣器和盛水器都應完全充滿,不留氣泡。
(2)當水樣在分析前需要猛力搖盪時(如測定油類、不溶解物質),則不應完全充滿。
(3)當被測物的濃度小而且是以不連續的物質形態存在時(如不溶解物質、細菌、藻類等),應從統計學的角度考慮一定體積里可能的質點數目而確定最小采樣體積,例如,假使水中所含的某種質點為10個/升,但每100毫升水樣里所含的卻不一定都是1個;有的可能含有2個、3個;而有的一個也沒有。采樣量越大,所含質點數目的變化率就越小。同樣,在為測定底棲生物而考慮底質的采樣面積時也應注意這一點。
(4)如果有必要將採集的水樣總體積分裝於幾個盛水器內時,應考慮到各盛水器內水樣之間的均勻性和穩定性。
(5)工業廢水成份復雜,干擾物質較多,有時需要改變分析方法或做重復測定,故應考慮適當多取水樣,留有餘地。
4.水樣採集的一般方法
為了保證水樣的真實代表性,采樣應仔細認真進行。訓練有素、技術純熟的操作者往往可以獲得較佳的水樣。
根據前述采樣布點的原則。確定采樣點後,在著手采樣時,首先要選擇好具體的采樣位置。要避免周圍環境對采樣器或采樣裝置進水口的污染,包括采樣者手指污染的可能性也要防止。采樣前,應讓水放流數分鍾,特別是採集自來水或具有抽水設備的井水時,以沖去水管或采樣裝置管線並積留的雜質。采樣期間的水流速度應考慮前面講過的注意事項並保持恆定,必要時可將一部分水從采樣器或采樣管旁側流走。采樣時通常還應先用所取之水樣將盛水器(水樣瓶)洗滌2~3次,然後再將水樣灌進容器。不過,當水樣含有可能會被容器壁吸附的被測物質。如固體、金屬、油脂等時,就應該用十分消潔和無水乾燥的盛水器,一次灌進。水樣灌好後,瓶塞和瓶蓋對水樣的污染也應防止。
采樣還應注意操作者的人身安全,特別是在冬季冰封的河湖中采樣時更要小心。
水樣採得後應立即在盛水器(水樣瓶)上貼上標簽或在水樣說明書上作好詳細記錄。水樣說明書內容應包括水樣採集的地點、日期、時間、水源種類、水體外觀、水位高度、水源周圍及排出口的情況、采樣時的水溫、氣溫,氣候情況,分析目的和項目、采樣者姓名等等。
5.自動采樣技術
目前的采樣技術大多是定點瞬時手工采樣,有一定的局限性。為了提高采樣的代表性、可靠性和采樣效率,國外已大量採用自動采樣設備。現有的商品自動采樣設備主要有兩種類型。
一種是用於水的流速基本恆定或者要測定的是被測物的濃度而不是總量的情況。這種設備可以在一個時間內,按選定的時間間隔每次採取相同體積的水樣。
另一種適用於流速有明顯變化或者要測定的是被測物的總量的情況。這又可以由兩種方式來達到:一是調節設備的采樣頻率,使之與流速成正比,每次採取等體積的水樣;另一是在相同的時間間隔內採取的水樣體積與流速成正比。自動采樣設備對於制備混合水樣(尤其是連續比例混合水樣)、研究水質的連續動態變化以及在一些難以抵達的地區采樣等等都是十分有用的。

四、水樣的運送和保存
1.水樣的運送
水樣在運送過程中不應破損或丟失,這是眾所周知的常識,這里無需討論。但有以下三點值得注意。
(1)水樣採集後應盡快進行分析檢驗,以免水中所含物質由於發生物理的,化學的和生物學的變化而影響分析結果的正確性。因此水樣也應盡快得到運送。水樣運送過程中還可能需要冷凍設備。如果實在來不及將水樣送到中心實驗室時,一些不穩定的測定項目(如細菌、生化需氧量)應該在當地實驗室里得到化驗。
(2)盛水器應當妥善包裝,以免它們的外部受到污染,特別是水樣瓶頸部和瓶塞。
(3)冬季水樣可能結冰。如果盛水器用的是玻璃瓶,則要小心防凍以免破裂。
2.水樣的保存
前面說過,水樣採集後,應盡快進行分析檢驗。某些項目還要求現場測定(如水中的溶解氧、二氧化碳、硫化氫、游離氯等)。但由於各種條件所限(如儀器、場地等),往往只有少數測定項目可在現場進行(溫度、電導率、pH值等),大多數項目仍需送往實驗室內進行測定。有時因人力、時間不足,還需要在實驗室內存放一段時期後才能分析。因此,從采樣到分析檢驗之間這段時間里,水樣的保存是個很重要的問題,水樣在採集後,如不妥善保存,水中所含物質發生物理的、化學的和生物學的變化是很普遍的。例如:(1)水中的細菌、藻類和其他生物可能消耗、釋放或改變水中一些組分的化學形態,如溶解氧、二氧化碳、生化需氧量、pH、鹼度、硬度、氮、磷和硅化物等。通常,污水或污染嚴重的水樣比天然水和較清潔水樣更為不穩定些。(2)水樣中的某些組分可能因水中的溶解氧或通過與空氣接觸而被氧化,如有機化合物、亞鐵離子、硫化物等。(3)有些組分可能沉澱。如碳酸鈣、金屬等。(4)PH、電導率、二氧化碳、鹼度、硬度等等可能因從空氣中吸收二氧化碳而改變。(5)溶解狀態和膠體狀態的金屬以及某些有機化合物可能被吸附在盛水器內壁或水樣中固體顆粒的表面上。(6)一些聚合物可能會分解。如縮聚的無機磷和聚合的硅酸。如此等等。
這些變化通常與水樣的性質、環境溫度、光線的作用以及盛水器的性質等有關。要想完全制止水樣在存放期間內的物理、化學和生物學變化是很困難的。水樣保存的基本要求只能是應盡量減少其中各種待測組分的變化。亦即應做到:(1)減緩水樣的生物化學作用,(2)減緩化合物或絡合物的氧化—還原作用;(3)減少被測組分的揮發損失;(4)避免沉澱、吸附或結晶物析出所引起的組分變化。

B. 一般的取樣方法有哪些

1.按產品質量指標特性分類

(1)計數抽檢方法 是從批量產品中抽取一定數量的樣品(樣本),檢驗該樣本中每個樣品的質量,確定其合格或不合格,然後統計合格品數,與規定的「合格判定數」比較,決定該批產品是否合格的方法。

(2)計量抽檢方法 是從批量產品中抽取一定數量的樣品數(樣本),檢驗該樣本中每個樣品的質量,然後與規定的標准值或技術要求進行比較,以決定該批產品是否合格的方法。

2.按抽樣檢查的次數分類

按抽樣檢查次數可分為一次、二次、多次和序貫抽樣檢查方法。

(1)一次抽檢方法 該方法最簡單,它只需要抽檢一個樣本就可以作出一批產品是否合格的判斷。

(2)二次抽檢方法 先抽第一個樣本進行檢驗,若能據此作出該批產品合格與否的判斷、檢驗則終止。如不能作出判斷,就再抽取第二個樣本,然後再次檢驗後作出是否合格的判斷。

(3)多次抽檢方法 其原理與二次抽檢方法一樣,每次抽樣的樣本大小相同,即n1=n2=n3„=n7,但抽檢次數多,合格判定數和不合格判定數亦多。ISO2859標准提供了7次抽檢方案。而我國GB2828、GB2829都實施5次抽檢方案。

(4)序貫抽檢方法 相當於多次抽檢方法的極限,每次僅隨機抽取一個單位產品進行檢驗,檢驗後即按判定規則作出合格、不合格或再抽下個單位產品的判斷,一旦能作出該批合格或不合格的判定時,就終止檢驗。

3.按抽檢方法型式分類

抽檢方法首先可以分為調整型與非調整型兩大類。

調整型是由幾個不同的抽檢方案與轉移規則聯系在一起,組成一個完整的抽檢體系,然後根據各批產品質量變化情況,按轉移規則更換抽檢方案即正常、加嚴或放寬抽檢方案的轉換,ISO2859、ISO3951和GB2828標准都屬於這種類型,調整型抽檢方法適用於各批質量有聯系的連續批產品的質量檢驗。

非調整型的單個抽樣檢查方案不考慮產品批的質量歷史,使用中也沒有轉移規則,因此它比較容易為質檢人員所掌握,但只對孤立批的質量檢驗較為適宜。

C. 雪迪龍設備采樣流程是什麼

你好,如果你說的是污染源的設備采樣流程的話,是配合DR803K水質采樣器進行采樣器,然後為雪迪龍的在線分析供樣!可以去雪迪龍的現場考察一下

D. 采樣方法

3.1.2.1 地表水采樣方法

根據采樣器原理可分為自動采樣、半自動采樣與手工采樣。

根據水樣採集形式可分為瞬時采樣和混合採樣,其中混合採樣又可分為時間積分、深度積分和面積積分3種。

時間積分采樣適用於採集一定時間內某一特定深度的混合水樣。

深度積分采樣適用於採集某特定斷面垂線表層和底層之間,或沿垂線不同深度的混合水樣。

面積積分采樣適用於採集橫斷面上各采樣點的混合水樣。

根據采樣位置及季節可分為涉水采樣、橋梁采樣、船隻採樣、纜道采樣和冰上采樣5種。

3.1.2.2 地下水采樣方法

地下水采樣較常用的采樣方法有井(泉)口采樣、鑽井采樣、抽取采樣和深度采樣四種。

采樣時直接用采樣瓶,從井口水龍頭或生產井排液管中採集水樣,也可以從距配水系統最近的水龍頭或井口儲水箱中取樣。

鑽井采樣適用於了解劣質地下水所處的水平位置和研究含水層內地下水水質沿垂向變化情況。通常在鑽挖測井過程中用抓鬥式采樣器或氣提泵採集樣品。

抽取采樣適用於地下水質在豎直方向是均勻的地方,或所要求的是近似平均成分的垂直混合樣品。采樣時直接通過一根安放於測井內的管子抽吸水樣或經采樣瓶虹吸抽取,也可以通過氣動法壓縮氣體(一般用氮氣)將水柱從測井內推至地面。

深度采樣適用於樣品的來源是已知的情況和不穩定性分析參數的采樣。采樣時將深水采樣器放至井中,讓它在指定深度灌滿水,然後將采樣器提至地面,並將水樣轉入采樣瓶中。

3.1.2.3 大氣降水采樣方法

降水采樣較常用的采樣方法有瞬時采樣、混合採樣和定向采樣3種。

瞬時采樣通常為人工采樣,即當采樣人員在現場或每天進行采樣時,在降水開始時放一個干凈的采樣桶(上口直徑40cm、高20cm),並在降水終止時立即移走。對非現場采樣,也可以使用專用自動采樣器採集,每24h更換一次采樣桶。

混合採樣通常為自動采樣,即自動采樣器的蓋子在采樣過程中對每一次降水都自動打開,樣品依次收集在一個采樣桶內。在沒有自動采樣器的地方,單獨用桶來採集每次降水樣品,然後混合在一個大瓶中可以取得相同的結果。

定向采樣適用於確定降水中污染物來自的方向。定向采樣器包括一個漏斗和一個風向標,漏斗底部的出口能根據風向標的指向將降水引入相應的瓶中。

E. 樣品採集方法的選擇

1. 甲烷通量測定方法的選擇

地質成因尤其是含油氣盆地天然釋放甲烷的研究目前在國際上剛剛起步。 全球已知的含油氣盆地面積多達8000萬km2,約佔全球陸地面積的15%(USGS,1995)極有可能在大氣甲烷源匯過程中起到不可忽視的作用。 對地質成因甲烷氣體排放(吸收)的實際測量工作起步較晚,而且這些工作基本都集中在北美及歐洲等地。 在這些研究中,多採用箱法,而微氣象學法相應採用的很少。 Klusman et al.(1998;2000)對含油氣盆地以及Thomas et al.(2000;2001)對煤田沉積盆地的甲烷氣體排放通量進行了現場觀測,所採用的均為箱法,其覆蓋面積分別為153010km2和16250km2

箱法的最突出的缺陷是對測量地點自然環境的擾動,箱內的湍流狀態以及溫度、濕度、光照、輻射狀況等均可發生改變,而直接決定箱體內部小環境變化的因素是箱體大小及透光性。 因而對不同箱體的選擇至關重要。 紀寶明(1999)就不同的箱體對於溫室氣體通量監測的影響進行了比對實驗,表5.1是對在不同的時間段(清晨、上午、正午、午後、下午、傍晚、晚上、夜間)和不同的天氣狀態下(晴天、陰天、陰雨天)用不同的箱體採集氣樣所觀測的甲烷的通量進行數理統計分析的結果。 從實驗數據的分析結果來看,箱體的透光與否對甲烷的吸收通量的測量結果影響不明顯。 相比之下仍然是中箱對於測量甲烷通量的穩定性較其他兩種箱體更好一些(紀寶明,1999)。

從以上比對實驗結果分析可以看出,不同箱體對於溫室氣體甲烷通量的影響不同。 由於甲烷的產生與消耗過程主要是由土壤微生物完成,實驗結果的重復性、穩定性較好;箱體的透明度對於甲烷監測結果影響微弱。 對溫室氣體的觀測結果的統計分析表明:採用箱法測量溫室氣體甲烷排放通量切實可行,以實驗結果的准確有效程度為前提,同時考慮實驗材料的造價以及攜帶和運輸的便利,實驗采樣使用中等箱體的較好。

表5.1 不同采樣箱甲烷通量的標准偏差、相同箱體甲烷通量的協方差、相關系數

* DM不透光箱CH4通量的協方差、相關系數為M1與DM的比值。

L—大箱;M—中箱;S—小箱。

基於已有的實驗方法的應用經驗和研究結果,本研究採用靜態箱-氣相色譜法觀測甲烷的釋放通量。 為改善測量結果的代表性,在同一樣地採用多點,進行全天候的(至少一個完整的全天變化)連續觀測(詳見5.1.3采樣時間)。

圖5.1 通量箱示意圖

本實驗的通量測定採用自行設計的封閉式靜態箱,箱體是由8mm厚的透明有機玻璃製成,290nm的紫外線透過率為75%。 由基底座和箱蓋兩部分組成(圖5.1)。 基座內徑為33cm,高12cm,基底座四周有盛水凹槽。 觀測時將基座下部7cm插入土壤,並用蒸餾水倒入基座外緣四周的凹槽中,密封靜態箱。 采氣時蓋住箱蓋,箱蓋內徑為37cm,蓋頂中央有一直徑約4mm的采樣孔,用日本島津生產的橡膠墊堵住(該橡膠墊可確保注射器抽取200次而不漏氣)。 採集氣樣時,將注射器插入橡膠墊抽取箱內氣體。

箱體容氣體積為:

含油氣盆地甲烷微滲漏及其環境意義——以新疆塔里木盆地雅克拉凝析氣田為例

通量箱底座面積(接觸土壤的面積)為:

含油氣盆地甲烷微滲漏及其環境意義——以新疆塔里木盆地雅克拉凝析氣田為例

在野外通量箱基座的安裝深度與采樣點土質狀況有關。 含油氣盆地地區土壤表層較為堅硬,采樣箱基座插入土壤不必太深,但必須保證在基座周圍的土壤填實埋緊以使箱體密封。 而在龜裂土發育的地區,由於土壤非常乾燥,基座插入龜裂土時造成龜裂土劈開,而使通量箱密閉性差,因此應先將龜裂土的裂理層去掉,然後再將基座插入下面的土壤深處。 在通量箱基座嵌入采樣位點時,使基座水槽面與地面水平,必須注意安裝過程要盡可能地減少對觀測表面的擾動。 然後將水倒入基座的水槽,並將箱蓋輕輕蓋上,稍稍旋轉以保證槽內水使箱體與底座構成封閉系統。 注意一定要掌握好倒入槽內的水量。 如果水過多,當箱蓋放入槽內時,槽中的水就會溢出而擾動觀測點的自然狀態(濕度,微生物等);而水太少又會造起箱體的密閉性差而漏氣。 此外,在掀起箱蓋時,一定要先將箱蓋上的橡膠墊取掉(使箱體內外的壓力相近),並輕輕將箱蓋提起,以避免槽內水體溢出或濺出,而擾動觀測點的自然狀態。

2. 土壤和壤中氣采樣方法

在採集油氣田天然釋放甲烷通量的同時,對各典型地質地貌單元地表下0~1.5m剖面不同層位的土壤和壤中氣也進行了採集。 土壤樣品主要用於分析其熱釋吸附烴,以及土壤濕度、孔隙度、pH、Eh、鹽度等指標。 采樣方法是首先人工挖掘1.8m深的土坑,然後在地下深度為30cm、60cm、90cm、120cm和150cm處分別採集約1000g的土壤介質用於分析土壤熱釋吸附烴以及土壤比重、pH、Eh、鹽度等指標,同時用體積為100cm3的環刀採集土壤樣品,以分析土壤介質的容重、孔隙度和濕度(照片3、4)。 在用環刀採集土壤樣時先將欲測的土壤層次的中間位置鏟成平行於地表的平面,然後將環刀垂直於土層表面緩慢而穩定地壓入土層中,以確保土層的自然狀態,至環刀的上端露出數毫米厚的土壤為止。 用剖面刀從環刀的周圍切入土中,將環刀從土層緩慢地取出。 取環刀時,必須使環刀兩端均有多餘的自然狀態的土壤存在,不得有土塊從環刀中掉出。 用小刀細心地沿環刀邊緣分別將兩端多餘的土削平,不得有凹凸現象,保證土樣和環刀容積相同。 立即蓋好環刀兩端的蓋子,用塑料布包好立即去就地的實驗室內測定。

壤中氣的採集方法是沿上述地表下各層位平行插入內徑為8mm、長為40cm銅管,然後抽取其內的氣體。 採集方法是:首先將銅管的一頭用直徑為8mm日本島津生產的橡膠墊(可確保注射器抽取200次而不漏氣)堵住,以便注射器插入橡膠墊抽取管內氣樣,在橡膠墊與銅管交接處用真空密封膠帶纏繞,以確保其密封;而銅管的另一頭用直徑為8mm的鋼球堵住,以免銅管插入土壤時土壤進入銅管而堵住。 在將銅管插入不同層土壤時,先插入約40cm,然後再將其拔出約3cm,使鋼球脫離銅管,從而使該層位的壤中氣進入銅管。 注意:在抽取壤中氣之前,首先用100mL的注射器將管內氣體抽掉以免污染,以確保銅管內完全為該層的壤中氣。 並在每次抽樣前平衡20min,再抽取壤中氣約70mL,放在密閉鋁箔氣樣袋中,以保證該樣品可重復做兩次。

F. 污水的采樣方法有哪些

採集方法如下。
(1)瞬時水樣 按規定,在某一時刻采樣。適用於廢水的組分和濃度隨時間變化較小、污水處理設施(如調節池)穩定排放的廢水。
(2)平均混合水樣 在一段時間內(按管理需要而定,一般為一晝夜或一個生產周期),每隔相同的時間分別採集等量水樣,然後混合均勻而組成的水樣,多於幾個性質相同的生產設備、設施排出的廢水,或同一設備、設施流出的流量恆定但水質變化較大的廢水。
(3)平均比例混合水樣 在一段時間內,每隔相同的時間分別采樣,然後按相應的流量比例混合均勻而組成的水樣,或在一段時間內,流量大時多取,流量小時少取,然後將所取水樣混合均勻的水樣。適用於廢水流量、污染物組成與濃度周期性變化的水質。生活污水一般常採集平均比例混合水樣或平均混合水樣。
(4)連續比例混合水樣 在有自動連續采樣器的條件下,在一段時間內按流量比例連續採集而混合均勻的水樣。
(5)單獨水樣 即單獨采樣、單獨分析,且應隨時采樣、隨時分析、如有必要,還應在取樣現場進行水樣固定。適用於:污染物組分分布不均勻,如油類、懸浮物等;污染物組分在放置過程中很容易發生變化、如溶解氧、硫化物等。
分時間單元採集樣品時,以下項目只能單獨采樣,不能組成混合樣品;PH值、COD、BOD、硫化物、溶解氧、有機物項目。

G. 水質在線監測的數據採集方式人工現場採集成本高,也不能更准確掌握水質情況,

水質在線監測的數據採集方式可以通過各儀表的協議來傳輸的,上位機和下位機的儀表配置好就行的,採集數據如:流量值,PH值,COD,氨氮,各種重金屬含量,如鎳、鉛、汞、銅等。可以通過感測器經GPRS或乙太網傳輸數據

環境監測數據採集器,配備了足夠的數據採集能力,支持多種常見的遠程通信方式,技術要求和性能指標達到並優於相關標準的最新要求,支持《HJ/T212-2005》通信協議和《HJ477-2009》通訊協議採集器要求,已獲得環保產品認證。
主要功能配置如下:
內置GPRS通信模塊,可選CDMA,支持多中心
內置乙太網介面,支持多中心
8路帶隔離的RS-232介面,內置100多種環保監測儀表協議
2路帶隔離的RS-485介面,內置100多種環保監測儀表協議
16路帶隔離的模擬量輸入通道,支持0-5V和4-20mA
16路帶隔離的開關量輸入通道
320 X 240點陣的LCD,帶觸摸屏
內置存儲器可以保存一年的歷史數據,掉電不丟失
4路繼電器輸出
選用工業級的部件,高可靠性、高穩定性
設備代碼(固件)可以遠程升級
支持《HJ/T212-2005》通信協議
可使用第三方通信協議

支持GPRS/CDMA/ADSL/LAN/PSTN撥號等多種通訊方式。
整機採用工業級設計標准,達到IP65防護等級,高性能,高可靠性,操作和設置簡單方便,人性化。
內置備用電池,斷電情況下可繼續工作6小時以上。
設備同時配置GPRS和乙太網通信方式,用戶可在人機界面上隨時切換通信方式。
內置國內主流儀器廠商通訊協議,如:青島環科、天融、宇星、怡文、山西中綠、河北先河、嶗山電子、聚光科技、湖南力合、長 沙華時捷、德國科澤、美國哈希、日本島津等國內外儀表廠商的通訊協議。

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