4. 水质采样点布设与现场参数测定

水质采样点布设决定了样品是否具有代表性,现场参数测定则决定了这些样品在离开水体后还能保留多少有效信息。两者共同构成水质监测数据质量的第一道关口。本节围绕地表水、地下水、废水三类对象,讲清采样点与断面的布设逻辑,并把 pH、溶解氧、电导率、浊度、温度五项现场参数的测定方法与仪器使用落到可操作层面。

一、三类水体的采样点布设原则

地表水的布点核心是“控制断面+过程变化”。河流通常设置对照断面(上游未受本区域污染影响处)、控制断面(排污口下游、支流汇入后、取水口上游等)和消减断面(污染物经稀释自净后趋于稳定处)。湖库则按湖心、入湖口、出湖口、沿岸带分区布点,深水湖库还需考虑垂向分层。布点时要避开死水区、回水区和明显局部污染源的正下方,断面应垂直于水流方向。

地下水的布点以含水层和流向为骨架。先查明区域地下水流向,沿流向布置上游对照井、污染源附近监测井和下游扩散井;同时兼顾不同含水层、不同埋深以及水源地开采井。监测井必须做好止水,避免不同层位串层,采样前需充分洗井,使井内水柱换水达到稳定。

废水的布点取决于排放方式。连续排放的管道在流量稳定段设采样点;间歇排放需按排放周期采样;污水处理设施应在进水口、各处理单元出口和总排口分别设点,用于判断单元去除效果。车间排口与总排口要分清,第一类污染物通常要求在车间或车间处理设施排口采样。

二、采样断面的选择与垂线布设

断面选择要满足“能反映整体水质、便于长期复现”两个条件。河流断面应选在河段顺直、河床稳定、水流平稳、无涡流和死水的位置,避开桥墩、丁坝和汇流紊乱处。断面确定后,按水面宽度布设采样垂线:水面宽小于 50 m 时一般设 1~2 条垂线,50~100 m 设 2~3 条,更宽时适当增加;垂线上按水深确定采样点,水深较浅时取水面下 0.5 m 一点,水深较大时增加中层和底层点,底层点一般取离底 0.5 m 以上,避免搅起底泥。

河流采样断面与垂线布设示意 左岸 右岸 水流方向 采样断面 垂线 A 垂线 B 垂线 C 水深 H 垂线采样点 水面下 0.5 m 中层(1/2 水深) 离底 0.5 m 以上 断面应垂直于水流方向,避开桥墩、丁坝与死水区;垂线数量随水面宽度增加

三、五项现场参数的测定方法与仪器使用

pH 用玻璃电极法测定。开机后用 pH 4.00、6.86、9.18 标准缓冲液两点或三点校准,校准斜率一般应在 95%~105% 之间,否则更换电极或清洗。测定时把电极浸入水样并轻搅,待读数稳定后记录,同时记录水温,因为 pH 随温度变化。现场测定应尽量原位进行,避免样品暴露于空气导致 CO₂ 交换改变 pH。

溶解氧 常用电化学探头法或荧光法。电化学探头需在饱和水汽环境中校准零点与满度,荧光法仪器按说明书做空气饱和校准。测定时探头要保证足够流速(一般不小于 0.3 m/s),静水中需缓慢上下移动或使用搅拌装置,否则扩散层会低估真实值。读数稳定后记录,并同步记录水温与大气压。

电导率 用铂黑电极或四环电极测定,先用 0.01 mol/L KCl 标准溶液校准电导池常数。电导率受温度影响显著,仪器一般自动补偿到 25 ℃,报告中应注明是否补偿。水样应避免气泡附着电极,测定后及时用纯水冲洗。

浊度 用浊度仪以福尔马肼标准液校准,测定前摇匀水样但避免剧烈起泡,比色皿外壁擦净、无指纹,沿光路方向读数。浊度对颗粒沉降敏感,应在采样后尽快测定。

温度 用温度计或仪器内置温度探头原位测定,读数前等待热平衡,记录到 0.1 ℃。温度既是独立参数,也是其他参数补偿和判断的依据。

现场参数应在采样现场、样品未静置沉降前完成测定,并记录测定时间、仪器编号、校准情况和环境条件。五项参数中任何一项异常,都应先排查电极污染、校准失效、气泡干扰等仪器因素,再判断水质本身。

四、现场记录与质量控制要点

现场参数测定的可靠性依赖三件事:校准可追溯、操作可复现、记录可核查。每台仪器应建立校准记录,注明标准液批号与有效期;每个点位应记录测定顺序、稳定判据和异常现象;平行样与现场空白按比例插入,用于评估采样与测定过程的偏差。对于地表水,建议在断面同一垂线做一次平行测定;对于废水,应在排放周期内至少覆盖一个完整波动过程。

布点与测定不是彼此独立的两个环节。断面位置决定了样品代表哪一段水体,现场参数则提供了判断样品是否在运输前已发生变化的第一手证据。把布设逻辑、断面选择和五项参数的规范测定串起来,才能让后续实验室分析结果真正可用。