文_郭思曉 沈陽市環境監測中心站
在環境監測的工作當中,廢水污染源的水樣采集是整體監測過程中非常關鍵的一個環節,水樣代表性對于監測結果的精準性、合理性及有效性具有決定性作用和價值。在具體采樣工作中,樣品的采集會受較多因素的干擾,只有在具代表性的位置和時間,依據規范采集要求來采集廢水樣品才可以精準體現出真實的污染現狀。為了獲得最具準確代表性的廢水水樣,要選擇好最適合的采樣位置、恰當的污染源采樣時間、現代化的廢水采樣技術,確保獲得廢水污染源的準確信息。
首先,針對第一類污染物的采樣來說。第一類廢水污染物,可以在環境或是動物身體內進行積存,對人身體健康形成長期危害的不利影響。主要包含物質有烷基汞、總鉻、總鎘、總汞、總鉛、總砷、總鎳、六價鉻與苯并芘。對于廢水中含有這一類污染物的污水,不管是哪個行業與污水的排放方式,同時也不分水體功能及類別,全部在車間或者是在車間處理設備的排放口處來進行取樣。其次,針對第二類污染物的采樣來說。此種污染物能夠形成長期影響,但比第一類污染物對環境影響小一些。這一類污染物主要包含氟化物、硫化物、懸浮物、色度、石油類、氨氮、揮發酚、銅、磷酸鹽、錳、陰離子表面活性劑、苯胺類、甲醛、硝基苯類等。對這類污染物的檢測,可在排污單位排出口進行取樣操作。除了第一類污染物質之外的別的檢測項目通常都依據這一要求來確定廢水采樣點的具體位置。
首先,在排污管道處或者是在排污渠道進行采樣,采樣點需在管道或是渠道平直并且水流相對穩定的位置處。其次,當廢水是以水路的方式排放到公共的水域當中時,為了保證不讓公共水域內的水倒流到排放口處,可在排放口處設計恰當的阻擋堰來進行阻攔,這時廢水污染物采樣點可設置于堰溢流位置。為了對廢水處理效果進行了解,可在處理設備的進水口處與出水口處同時進行污染物采樣。
瞬時水樣指的是從水中不連續地隨機采集單一樣品,通常在相應時間與地點進行隨機采取。針對組分相對穩定式的水體或是水體組分,在一定時間與相應空間范圍的變化并不大,瞬時樣品的采集具有良好代表性。如果水體組成隨時間的變化而產生變化,則需在適合時間間隔內實施瞬時采樣,由此對采樣數據進行分析,對水質變化情況、周期、頻率進行檢測。如水體組分空間發生變化的時候,便需在各位置進行采樣。
等比例混合水樣指的是在某一時間范圍以內,在同一個采樣位置,所進行的采樣水量隨時間或是流量成比例的一種混合水樣。等時混合水樣指的是在某一特定時間段范圍內,在同一個采樣點處,依據等時間間隔,所采集等體積水樣的一種混合水樣。時間混合樣對于平均濃度進行觀察比較有利。當無需對各水樣進行測定而只需平均值時,對混合水樣監測分析可以降低分析工作壓力,并降低相應檢測試劑的大量消耗。但需特別注意的是,混合水樣并不適合用在檢測成分在水樣存儲期間所產生突出變化的一類水樣,例如,油類、發酚、硫化物等成分。
綜合水樣指的是從不同的廢水采樣點所采集的每個瞬時水樣相互混在一起得到廢水樣品。綜合水樣其在各點位采樣時間,盡管無法達成絕對性統一,然而卻是越接近,效果越好,由此才到精準性對比資料。綜合水樣屬于求得廢水平均濃度的主要方式,一般需將代表斷面各點或是幾個污水排水口污水,依據相應流量比例進行混合,最后選用平均濃度。
具體在何時使用綜合水樣,需依據水體實際情況與采樣目的再來確定。如為若干條排污河道構建綜合處理廠進行水質檢測時,使用綜合樣實施檢測更合理和科學,因各股污水相互間的反應可能會對設備處理性能與成分形成嚴重阻礙,使用綜合樣便能夠為廢水取樣提供更有價值的資料。
為了對廢水采樣點選擇對污染源監測結果所產生的影響進行研究,讓污染源水質采集樣品能夠具有代表性,確保監測數據可以呈現出污染源水質真實情況,需通過相應的實驗來驗證。實驗可以選擇使用同一排污位置不同流態下2個斷面來進行:A斷面可選擇在清水池出口的轉彎處,代表的是湍流狀態下的斷面;B斷面應選擇在直流管的位置,代表的是層流狀態下的斷面。各斷面在垂直的方向可以劃分成3層,然在水平方向狀態下可以劃分成3段,總共分為9個點,在此情況下對COD實施同步采樣研究,各采樣點都分別進行4次采樣。這樣分層分段的操作對于COD取樣來說,會讓所采集的廢水污染樣品更具代表性,符合這類污染物廢水中的分布規律,同時還具有科學性。除此之外,為了確保研究條件達到統一,相同的研究項目均使用的是同一臺設備和同一個分析人員來實施檢測。

表1 某化工廠A斷面、B斷面4次取樣COD測試結果
表1是某化工廠的A斷面與B斷面經過4次取樣后的COD水樣測試結果,在表4中的B斷面進行4次取樣后,各取樣點的波動要比A斷面大。利用A、B兩個斷面共9個取樣點的COD平均值相對比,結果顯示,B斷面標準偏差遠遠超過A斷面的湍流狀態斷面。經過計算后發現,A斷面的四次測量結果標準偏差范圍在4.17%到6.68%之間,B斷面的4次檢測結果相對標準偏差范圍在10.2%到36.0%之間。從這些數據可以看出,A斷面取樣結果明顯比B斷面的結果要優很多。為了更有效證明A斷面的測試結果高效性,此次研究可選擇某個污水處理廠,而且這一污水處理廠應具備與化工廠相同性質的斷面,由此才好對其進行斷面的COD測試,測試結果如表3和表4所示。

表2 某污水處理廠A斷面、B斷面4次取樣COD測試結果
從表2中可以看出,A斷面COD檢測結果的波動性要比B斷面的小;經過計算,A斷面的4次COD測試與標準偏差相比在4.5%到6.93%間波動,B斷面的標準偏差在11.5%到52.8%間波動。由此可以證明湍流斷面也就是A斷面的COD測試結果要優化于B斷面的測試結果。
環境監測數值能夠有效體現出污染源水質的實際情況,廢水樣品采集屬于整體水質檢測較重要的一個環節。要獲得精準的并且可以反映污染源真實情況的代表性水質樣品,需從多個方面強化管理,這樣才可以保證廢水污染源監測結果的可靠性和有效性。