海洋监测技术 2-样品采集、贮存和运输讲解.ppt

第二章 样品采集、贮存与运输 一、水质样品 1. 通则 ①采样关键： 从海洋环境中取得有代表性的样品，并 采取一切预防措施，避免在采样和分析的 时间间隔内发生变化，是海洋环境调查监 测的第一关键环节 ②采样程序包括几个主要方面 a.确定采样目的； b.采集的时空尺度； c.采样点的设置； d.现场采样方法及质量保证措施 采样目的 是决定采样地点、采样 频率、采样时间、样品处理及分析 技术要求的主要依据 ③采样目的： a. 环境质量控制 b. 环境质量表征 c. 污染源鉴别 a. 环境质量控制： 环境质量控制指对某海域的一个或几个环 境要素的浓度进行反复核查，核查结果决 定是否要及时对环境状况采取相应措施 b. 环境质量表征： 环境质量表征是为了长期控制环境质量， 分析评价污染物在海洋环境中的时空分布 现状，并预测海洋环境状况的发展趋势 c. 污染源鉴别： 是为了确定污染物排放特征，追溯 污染物的污染途径 海洋环境中采样目的不尽相同，样品 类型及分析方法各异. 2 样品 ① 样品类型 a．瞬时样品 b．连续样品 c．混合样品 d．综合水样 a．瞬时样品 瞬时样品是不连续的样品。

一般均应手工采集， 在某些情况下也可用自动方法采集 • 考察一定范围的海域可能存在的污染或者调查监测 其污染程度，特别是在较大范围采样，均应采集瞬时 样品 • 例如：DO、溶解硫化氢等溶解气体的待测水样， 规定采集瞬时样品 b．连续样品 连续样品包括在固定时间间隔下采集定时样 品（取决于时间）及在固定的流量间隔下采集定 时样品（取决于体积）. 常用在直接入海排污口等特殊情况下，以揭 示利用瞬时样品观察不到的变化 c．混合样品 指在同一采样点上以流量、时间、体积为基 础的若干份单独样品的混合 混合样品用于提供组分的平均数据 若水样中待测成分在采集和贮存过程中变化 明显，则不能使用混合水样，要单独采集并保 存 d．综合水样 综合水样指把从不同采样点同时采集的 水样进行混合而得到的水样（时间不是完全 相同，而是尽可能接近）. 有时一个合适的综合水样可能会提供更加 有用的数据 ②对样品的要求 a．表征某一环境不可能检查其整体，只能取 出尽量小的一部分，用以代表所要表征的整体。

样品一旦采完，必须保持与采样时尽量相同 的状态 b．合格的样品要具有较高的代表性和真实 性 样品对所要表征的整体具有代表性，必须对 被监测的海域水体的采样断面、采样点、采样 时间、采样频率及样品数目进行周密的考虑与 设计，使样品经分析所得数据能够客观地表征 水体的真实情况 c．样品在采集、贮存和分析测试过程中 极易受到沾污, 如：来自船体、采水设备、实 验设备、玻璃器皿、化学药品、空气及操作者 本身所产生的沾污 样品中的待测成分也可因吸附、沉降或挥 发而受到损失 从某种意义上讲，在海洋环境调查监测 中，样品的质量保证，就是克服样品沾污和 损失的全过程 3. 采样位置的确定及时空频率的选择 特征区划:在大量历史数据进行客观分析的基 础上，对调查海域进行特征区划 根据污染物在较大面积海域分布的不均匀性 和局部海域的相对均匀性的时空特征，运用均质 分析法、模糊集合聚类分析法等分类方法，将监 测海域划分为： 污染区、过渡区及对照区 ①采样站点的布设 采样的主要站点应合理地布设在环境质量 发生明显变化或有重要功能用途的海域. 如：近岸河口区或重大污染源附近。

在海 域的初期污染调查过程中，可以进行网格式布 点 布设原则： ◆能够提供有代表性信息; ◇设点周围的环境地理条件； ◆ 动力场状况（潮流场和风场）； ▲社会经济特征及区域性污染源的影响； △设点周围的航行安全程度； ● 经济效益分析； ○尽量考虑测点在地理分布上的均匀性，并尽量避开 特征区划的系统边界 ②采样时间和采样频率 在水质可能发生变化期间进行采样，既可以 反应出水质的变化，又可以花费较小代价，按主 观臆想选择采样时间和采样频率往往会导致盲目 性或者由于过于频繁的采样造成浪费 采样时间和频率的确定原则： ○如何以最小工作量满足反映环境信息所需资料； ●技术上的可能性和可行性； ○能够真实地反映出环境要素变化特征; ●尽量考虑采样时间的连续性 谱分析具有准确性和简明性，可以作为 确定采样时间和频率的一种方法，根据大量资 料绘制出的污染物入海量的变化曲线，在变化 的最高期望或较高期望上确定采样时间和采样 频率 运用多年调查监测资料，以适合的参数作 为统计指标，进行时间聚类分析 根据时间聚类结果也可以确定采样时间和采 样频率。

还可运用其他统计学方法，进行统计 学检验，进而确定采样时间和频率 要注意： 若采样目的是环境质量控制则采样频率要 高于环境质量表征所需的采样频率； 若采样目的是污染源鉴别，则采样频率要 高于污染物出现的频率 ③采样层次 水深标准层次 底层与相邻标准层 最小距离 小于10 表层 10~25表层，底层 25~50表层，10，底层 50~100 表层，10，50，底层5 100以上 表层，10，50，以下水层酌 情加层，底层 10 注： 1 表层系指海面以下0.1~1 m； 2 底层，对河口及港湾海域最好取离海底2 m的水层，深海或 大风浪时可酌情增大离底层的距离 ①水质采样器的技术要求 a．具有良好的注充性和密闭性：结构要严 密，关闭系统可靠，且不易被堵塞，海水与采样瓶 中水交换要充分迅速零件应减少到最少数目 4 采样装置 b．材质要耐腐蚀、无沾污、无吸附：痕 量金属采水器，应为非金属结构，常以聚四 氟乙烯、聚乙稀及聚碳酸脂等为主体材料， 如果采用金属材质，则在金属结构表面加以 金属材料涂层。

c．结构简单、轻便、易于冲洗、易于操作 和维修，采样前不残留样品，样品转移方便 d．能够抗抵恶劣气候的影响，适应在广泛 的环境条件下操作能在温度为0~40℃相对湿 度不大于90%的环境中工作 e．价格便宜，容易推广使用 ②采样器类型 通常使用的水质采样器分为 a. 瞬时样品采样器 b. 深度综合法样品采样器 c. 选定深度采样器 a．瞬时样品采样器 p 近岸表层采水器： 在可以伸缩的长杆上连接包着塑料的瓶夹，采 样瓶固定在塑料瓶夹上，采样瓶即为样品瓶 p 抛浮式采水器： 采样瓶安装在可以开启的不锈钢做成的固 定架里，钢架以固定长度的尼龙绳与浮球连接， 通常用来采集表层石油烃类等水样 p 对于选定深度的瞬时样品采集，采用选定 深度定点采水器 p 如果要考察水体的某一垂直断面的平均水 质状况，按综合深度法采样器 b．深度综合法采样器 深度综合法采样需要一套用以夹住采样瓶并 使之沉入水中的机械装置，加重物的采样瓶沉 入水中，同时通过注入阀门使整个垂直断面的 各层水样进入采样瓶。

为使水样在各种深度按比列采取，采样瓶 沉降或提升的速度随深度不同也应相应变化 同时还应具备可调节的注孔，用以保持在 水压变化的情况下，注入流量恒定 在无上述采样设备时，可以采用开—闭式采水 器分别采集个深度层的样品，然后混合 开—闭式采水器是一种简便易行的采水器，两 端开口，顶端与底端各有可以开启的盖子 采水器呈开启状沉入水中，到达采样深度时， 两端盖子按指令关闭，此时既可以取到所需深度 的样品 表层油类分析采水器 多瓶采水器 球阀采水器 卡盖采水器 c．选定深度定点采水器 （闭—开—闭式采水器） 固定在采样装置上的采样瓶呈闭合状潜入 水体，当采样器到达选定深度，按指令打开， 采样瓶里充满水样后，按指令呈关闭状用非 金属材质构成的闭—开—闭式采水器非常适合 痕量金属样品的采集 d．泵吸系统采水器 利用泵吸系统采水器，可以获取很大体积的 水样，又可以按垂直和水平方向研究水体的“精 微结构”而进行连续采样，并可与CTD、STD参 数监测器联用，使之具有独特之处。

5 采样缆绳及其他设备 为防止采样过程的样品沾污，水文钢丝绳 应以非金属材质涂敷或以塑料绳代替使锤应以 聚四氟乙烯、聚乙烯等材质喷涂水文绞车也应 采取防沾污措施 颠 倒 采 样 器 可 同 时 测 量 水 温 温盐深仪(CTD) 可测量海表层的温度、盐度及叶绿素 SBE19 温盐盐深剖面仪仪 可测测量海水水柱的温度、 盐盐度、浊浊度、叶绿绿素、 PAR配备备的葵花式采水 器可采集不同深度的海水 SAIV SD-204STD/CTD 配备备有溶解氧探头头，可测测量水柱的温 度、盐盐度及溶解氧 Aanderaa RCM9 Aanderaa RCM 海流计：测流速、流向，配备有温度、浊度探头 采水器 Nansen bottle,南森采水器 有机玻璃采水器:由 桶体、带轴的两个半 圆上盖和活动底板等 组成，主要用于水生 生物样品的采集，也 适用于除细菌指标与 油类以外水质样品的 采集浮游植物的采 样,可采用有机玻璃 采水器让采水器沉 入水中,底部入水口 则自动开启当沉入 所需深度时,上提系 绳,上盖和下入水口 自动关闭 6 现场采样 每次采样前均应仔细检查装置的性能及采样 点周围的安全状况。

①岸上采样： 如果水是流动的，采样人员站在岸边，必须面 对水流动方向操作若底部沉积物受到扰动，则不 能继续取样 ②船上采样： 由于船体本身就是一个重要污染源，船上采样 要始终采取适当措施，防止船上各种污染源可能带 来的影响 a．小船采样：采痕量金属水样尽量避免使用 铁质或其他金属制成的小船 b．大船采样：采用向风逆流采样，将来自船 体的各种沾污控制在一个尽量低的水平上 当船体到达采样站位后，应该根据风向 和流向，立即将采样船周围海面划分成： 船体沾污区 风成沾污区 采样区 然后在采样区采样 发动机关闭后，船体仍在缓慢前进时，将抛 浮式采水器从船头部位尽力向前方抛出，或使用 小船离开大船一定距离后采样 在船上，采样人员应坚持向风操作，采样器 不能直接接触船体任何部位，裸手不能接触采样 器排水口，采样器内的水样先放掉一部分后，然 后再取样 7 样品的贮存与运输 • ① 样品容器的材质选择原则： • a.对水质样品的沾污程度应最小; • b.便于清洗和容器壁的处理; • c.在化学活性和生物活性方面具有惰性，样品 和容器之间的作用保持最低水平。

• d.应考虑对温度变化的应变能力、抗破裂性能 、密封性、重复打开的能力、体积、质量、形 状、供应。