地表水水质监测监测点水样的采集电子教案.

《水环境监测》课程教案
教学目标
能力目标知识目标素质目标
（1）能根据监测项目和监测方
案选择合适的采水器和盛样容
器，清洗后备用；（2）能通过正
确的采样方法完成采样工作；完
成现场指标的测定并填写采样
记录表；（3）能根据水样的情况、
监测项目选择正确的保存措施、
保存剂及保存条件；能正确、完
整地完成水样的运输工作。

（1）学习采水器和盛样容器的
基本要求、种类及洗涤方法；（2）
掌握采样方法、注意事项；学习
现场指标的测定；（3）学习水样
保存的措施、保存剂的种类和水
样保存的条件；掌握水样运输中
的各个要点。

（1）培养实事求是、严
谨认真、一丝不苟的工
作态度；（2）提高自主
学习、团队合作能力和
分析问题、解决问题能
力。

能力训练
任务
（1）采样及盛样容器准备；（2）采样方法及现场指标；（3）水样运输与保存。

教学重点教学难点重点：（1）采水器和盛样容器的基本要求、种类及洗涤方法；（2）采样方法、注意事项（3）水样保存的措施、保存剂的种类和水样保存的条件；（4）水样运输中的各个要点。

难点：（1）采水器和盛样容器的基本要求、种类及洗涤方法；（2）水样保存的措施、保存剂的种类和水样保存的条件。

教学方法
、手段
知识讲解：问题探究、现场教学与传统讲授相结合的多媒体教学。

教学组织
形式1.课前准备
教师可通过QQ、微信等发布预习作业、答疑解惑、交流学习；学生可通过网络、图书馆查阅相关知识点、案例等。

具体预习任务：
（1）查阅资料，学习地表水水样采集的国家标准；（2）简单描述地表水采样的整个过程及注意事项；（3）根据上一次课程制定的采样计划，分小组进行采样准备，并拟出用品清单。

2.课堂学习
（1）学习采水器和盛样容器的基本要求、种类及洗涤方法；（2）学习采样方法、注意事项；（3）地表水监测点现场指标有哪些？学习它们的测定方法；（4）学习水样保存的措施、保存剂的种类和水样保存的条件；（5）学习水样运输中的各个要点及注意事项；（6）完成课堂习题。

3.总结评价
（1）老师批阅预习作业，登记成绩后下发；（2）随堂提问抽查并完成检查课堂习题的完成情况；（3）点评并总结教学活动；（4）完成课后作业和预习下一个学习任务。

作业 1.解决课堂练习题； 2. 预习任务3氨氮的测定备注
项目三地表水水质监测
任务2 地表水监测点水样采集
1.采样及盛样容器的准备测定
采样前，要根据监测项目的性质和采样方法的要求，选择适宜材质的城水容器和采水器，并清洗干净。

1.1采样器的准备
（1）采样器的选择依据。

①使样品和容器的接触时间降至最低；
②使用不会污染样品的材料；
③容易清洗，表面光滑；
④有适合采样要求的系统设计（所采集样品的体积应满足分析和重复分析的需要。

采集的体积过小会使样品没有代表性）。

（2）常用采样器的种类：
①水桶、瓶子：适用于采集表层水样。

一般用水样冲洗水桶、瓶子2 ～3次。

将其沉至水面下0.3～0.5m处采集，去除水面漂浮物。

②单层采水瓶：适用于采集水流平缓的深层水样。

单层采水器是一个装在金属框内用绳索吊起的玻璃瓶，框底有铅块，以增加重量，瓶口配塞，以绳索系牢，绳上标有高度，将采水瓶降落到预定的深度，然后将细绳上提，把瓶塞打开，水样便充满水瓶。

③急流采水器：适用于采集水流急、流量较大的水样。

采集水样时，打开铁框的铁栏，将样瓶用橡皮塞塞紧，再把铁栏扣紧，然后沿船身垂直方向伸入水深处，打开钢管上部橡皮管的夹子，水样便从橡皮塞的长玻璃管流入样瓶中，瓶内空气由短玻璃管沿橡皮管排出。

④双层采水器：适用于采集测定溶解性气体的水样。

将采样器沉入要求水深处后，打开上部的橡胶管夹，水样进入小瓶并将空气驱入大瓶，从连接大瓶短玻璃管排出，直到大瓶中充满水样，提出水面后迅速密封。

除了以上四种以外，还有直立式采水器、塑料手摇泵采水器以及电动采水器、连续自动定时采水器等。

（3）采样器的洗涤：
①塑料或玻璃材质的采样器及用于采样的橡皮管和乳胶管用水和洗涤剂清洗，除去灰尘、油垢后用自来水冲洗干净，然后用质量分数10%的硝酸（或盐酸）浸泡8h，取出沥干后用自来水冲洗3次，并用蒸馏水充分淋洗干净后备用。

②金属材质的采样器，应先用洗涤剂清除油垢后，再用自来水冲洗干净后晾干备用。

③特殊采样器的清洗方法可参照仪器说明书。

1.2盛样容器的准备
（1）盛样容器的选择依据。

①应根据待测组分的特性选择合适的采样容器。

②容器的材质应化学稳定性强，且不应与水样中组分发生反应，容器壁不应吸收或吸附待测组分。

③采样容器应可适应环境温度的变化，抗震性能强。

④采样容器的大小、形状和重量应适宜，能严密封口，并容易打开，且易清洗。

⑤应尽量选用细口容器，容器的盖和塞的材料应与容器材料统一。

⑥对无机物、金属和放射性元素测定水样应使用有机材质的采样容器，如聚乙烯塑料容器等。

⑦对有机物和微生物学指标测定水样应使用玻璃材质的采样容器。

⑧特殊项目测定的水样可选用其他化学惰性材料材质的容器。

如热敏物质应选用热吸收玻璃容器;温度高、压力大的样品或含痕量有机物的样品应选用不锈钢容器；生物(含藻类)样品应选用不透明的非活性玻璃容器，并存放阴暗处;光敏性物质应选用棕色或深色的容器。

（2）常用盛样容器的种类。

①测定天然水的理化参数，使用聚乙烯和硼硅玻璃进行常规采样。

此外，最好使用化学惰性材料，对于常规使用太昂贵。

②常用的有多种类型的细口、广口和带有螺旋帽的瓶子，也可配软木塞（外裹化学惰性金属箔片）、胶塞（不适用有机、生物分析）和磨口玻璃塞（碱性溶液易粘住塞子），这些瓶子易于购买。

（3）盛样容器的洗涤：
Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ四种洗涤方法，如下：
Ⅰ：洗涤剂洗一次，自来水三次，蒸馏水一次；
Ⅱ：洗涤剂洗一次，自来水洗二次，1+3 HNO3荡洗一次，自来水洗三次，蒸馏水一次；
Ⅲ：洗涤剂洗一次，自来水洗二次，1+3 HNO3荡洗一次，自来水洗三次，去离子水一次；
Ⅳ：铬酸洗液洗一次，自来水洗三次，蒸馏水洗一次。

各个监测项目盛样容器的洗涤方法各不相同，具体见《地表水和污水监测技术规范》
HJ/T91-2002中表4-4 水样保存和容器的洗涤。

2.采样方法及现场指标
2.1采样方法
（1）采样方法分为：
①船只采样：适用于一般河流和水库的采样。

利用船只到指定地点，用采样器采集一定深度的水样。

此法灵活，但不容易固定采样地点，往往使所得资料可比性较差。

②桥梁采样：适用于频繁采样，并能在横向和纵向准确控制采样点位置，，尽量利用现有的桥梁，勿影响交通。

此法安全、可靠、方便，不受天气和洪水影响。

③涉水采样：适用于交钱的小河和靠近岸边浅水的采样点，但要避免搅动沉积物而使水样受污染，采样者应站在下游，向上游方向采集水样。

④索道采样：适用于地形复杂、险要，地处偏僻的小河流，可加索道采样。

确定采水器、盛样容器及采样方法以后，还需根据监测项目要求及《地表水和污水监测技术规范》HJ/T91-2002确定水样采集数量、保存剂及注意事项。

（2）水样采集数量
在地表水质监测中通常采集瞬时水样。

所需水样量见表4-4水样保存和容器的洗涤。

此采样量已考虑重复分析和质量控制的需要，并留有余地。

（3）加入保存剂
在水样采入或装入容器中后，应立即按表4-4水样保存和容器的洗涤的要求加入保存剂。

（4）采样注意事项
①采样时不可搅动水底的沉积物。

②采样时应保证采样点的位置准确。

必要时使用定位仪（GPS）定位。

③认真填写“水质采样记录表”，用签字笔或硬质铅笔在现场记录，字迹端正清晰，项目完整。

④保证采样按时、准确、安全。

⑤采样结束前，应核对采样计划、记录与水样，如有错误或遗漏，应立即补采或重采。

⑥如采样现场水体很不均匀，无法采到有代表性的样品，则应详细记录不均匀的情况和实际采样情况，供使用该数据者参考。

⑦测定油类的水样，应在水面至300mm采集柱状水样，并单独采样，全部用于测定。

并且采样瓶（容器）不能用采集的水样冲洗。

⑧测溶解氧、生化需氧量和有机污染物等项目时，水样必须注满容器，上部不留空间，并有水封口。

⑨如果水样中含沉降性固体(如泥沙等)，则应分离除去。

分离方法为：将所采水样摇匀后倒入
筒形玻璃容器(如1～2L量筒)，静置30min，将不含沉降性固体但含有悬浮性固体的水样移入盛样容器并加入保存剂。

测定水温、pH、DO、电导率、总悬浮物和油类的水样除外。

⑩测定湖库水的COD、高锰酸盐指数、叶绿素总氮、总磷时，水样静置30min后，用吸管一次或几次移取水样，吸管进水尖嘴应插至水样表层50mm以下位置，再加保存剂保存。

注：测定油类、BOD5、DO、硫化物、余氯、粪大肠菌群、悬浮物、放射性等项目要单独采样。

2.2现场指标
《地表水和污水监测技术规范》HJ/T91-2002中
表中包括采样现场描述与现场测定项目两部分内容，均应认真填写。

①水温
用经检定的温度计直接插入采样点测量。

深水温度用电阻温度计或颠倒温度计测量。

温度计应在测点放置5～7min待测得的水温恒定不变后读数。

②PH值
用测量精度为0.1的pH计测定。

测定前应清洗和校正仪器。

PH计是以电位测定法来测量溶液PH值的。

它包括玻璃电极和参比电极，将PH计的这两个电极一起放入同一溶液中，就构成了一个原电池，而这个原电池的电位，就是这玻璃电极和参比电极电位的代数和。

参比电极的电位稳定，而玻璃电极对PH敏感。

因此通过对电位的变化测量，就可以得出溶液的PH值。

③溶解氧
用膜电极法(注意防止膜上附着微小气泡)。

溶解氧测定仪是测定水中溶解氧的装置。

其工作原理是氧透过隔膜被工作电极还原，产生与氧浓度成正比的扩散电流，通过测量此电流，得到水中溶解氧的浓度。

④透明度
用塞氏盘法测定。

塞氏盘为直径200mm的白铁片圆板，板面从中心平分为四个部分，黑白相间，中心穿一带铅锤的铅丝，上面系一用cm标记的细绳。

测定时，将塞氏盘平放入水中，逐渐下沉，到刚好看不到盘面的白色时，记录深度（cm），即为水的透明度。

⑤电导率
用电导率仪测定。

电导率表示的是水溶液传导电流的能力。

因水溶液中绝大部分无机化合物都有良好的导电性，而有机化合物分子难以解离，基本不具备导电性，因此，电导率又可以间接表示水中溶解性固体的含量和含盐量。

电导仪由电导电极和测量仪器组成。

测定时一般将电导电极置于被测溶液中构成电导池，借助测量仪器测出电导率。

⑥氧化还原电位
用铂电极和甘汞电极测定。

氧化还原电位(ORP值)是水质中一个重要指标，它虽然不能独立反应水质的好坏，但是能够综合其他水质指标来反映水族系统中的生态环境。

⑦浊度
用目视比色法或浊度仪。

浊度表征水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度，是评定水质感官性重要指标之一。

浊度仪是依据浑浊液对光进行散射或透射的原理制成的，是测定水的浊度的专用仪器。

⑧水样感官指标的描述
颜色：用相同的比色管，分取等体积的水样和蒸馏水作比较，进行定性描述。

水的气味(嗅)、水面有无油膜等均应作现场记录。

⑨水文参数
水文测量应按《河流流量测验规范》GB50179-93进行。

潮汐河流各点位采样时，还应同时记录潮位。

⑩气象参数
气象参数有：气温、气压、风向、风速和相对湿度等。

3.水样保存和运输
3.1水样的保存
各种水质的水样，从采集到分析这段时间内，由于物理的、化学的、生物的作用会发生不
同程度的变化，这些变化使得进行分析时的样品已不再是采样时的样品，为了使这种变化降低到最小的程度，必须在采样时对样品加以保护。

（1）水样的保存措施
①冷藏：水样置冰箱或冰-水浴中于暗处，冷藏温度为4℃左右。

因不加化学试剂，对以后测定无影响。

②冷冻：把水样置于冰柜或致冷剂中贮存，冷冻温度为-20℃左右。

注意冷冻时水的膨胀作用。

冷藏和冷冻抑制生物活动，减缓物理挥发和化学反应速度。

③化学方法：为防止样品中某些被测组分在保存、运输中发生分解、挥发、氧化还原等变化，常加入化学保护剂。

（2）保护剂的种类
①控制溶液pH值：测定金属离子的水样常用硝酸酸化至pH 1～2，既可以防止重金属的水解沉淀，又可以防止金属在器壁表面上的吸附，同时在pH 1～2 的酸性介质中还能抑制生物的活动。

用此法保存，大多数金属可稳定数周或数月。

例如：测定氰化物的水样需加氢氧化钠调至pH12。

测定六价铬的水样应加氢氧化钠调至
pH8，因在酸性介质中，六价铬的氧化电位高，易被还原。

②加入抑制剂：为了抑制生物作用，可在样品中加入抑制剂。

例如：在测氨氮、硝酸盐氮和COD的水样中，加氯化汞或加入三氯甲烷、甲苯作防护剂以抑制生物对亚硝酸盐、硝酸盐、铵盐的氧化还原作用。

在测酚水样中用磷酸调溶液的pH值，加入硫酸铜以控制苯酚分解菌的活动。

③加入氧化剂：水样中痕量汞易被还原，引起汞的挥发性损失，加入硝酸-重铬酸钾溶液可使汞维持在高氧化态，汞的稳定性大为改善。

④加入还原剂：测定硫化物的水样，加入抗坏血酸对保存有利。

含余氯水样，能氧化氰离子，可使酚类、烃类、苯系物氯化生成相应的衍生物，为此在采样时加入适当的硫代硫酸钠予以还原，除去余氯干扰。

样品保存剂如酸、碱或其他试剂在采样前应进行空白试验，其纯度和等级必须达到分析的要求
应当注意，加入的保存剂不能干扰以后的测定；保护剂的纯度最好是优级纯的，还应做相应的空白实验，对结果进行校正。

（3）保存的条件
①水样的保存期限主要决定于待测物质的浓度、化学组成和物理化学性质。

②水样保存没有通用的原则，《水质样品的保存和管理技术规定》HJ 493-2009中表1 物理、化学及生化分析指标的保存技术提供了常用的保存方法。

3.2水样的运输
（1）水样采集后必须立即送回实验室，根据采样点的地理位置和每个项目分析前最长可保存时间，选用适当的运输方式，在现场工作开始之前，就要安排好水样的运输工作，以防延误。

（2）样品装运前应逐一与样品登记表、样品标签、采样记录表进行核对，核对无误后分类装箱。

（3）塑料容器要塞进内塞，拧紧外盖，贴好密封带，玻璃瓶要塞紧磨口塞，并用细绳将瓶塞与瓶颈栓紧，或用封口胶、石蜡封口。

待测油类的水样不能用石蜡封口。

（4）需要冷藏的样品，应配备专门的隔热容器，并放入制冷剂。

（5）冬季应采取保温措施，以防样品瓶冻裂。

（6）为防止样品在运输过程中因震动、碰撞而导致损失或沾污，最好将样品装箱运输，装运用的箱和盖都需要用泡沫塑料或瓦楞纸板作衬里或隔板，并使箱盖适度压住样品盖。

（7）样品箱应有“切勿倒置”和“易碎药品”的明显标示。

4 思考题
（1）简述一般水样自采样后到分析测试前应如何管理？
答：水样采集后，按各监测项目的要求，在现场加入保存剂，做好采样纪录，粘贴标签并密封水样容器，妥善运输（防震，避阳光直射，低温，防沾污和错乱，破损），及时送交实验室验收签
字，完成交接手续。

pH、水温等项目应在现场测定，并填好记录。