第二章：环境样品采集和保存全日制工程硕士课程一、环境样品采样准备二、大气样品的采集三、水环境样品采集四、土壤环境样品的采集五、生物样品的采集六、原位被动采样技术内 容：环境样品分析包括了样品采集、预处理、分析以及数据处理等过程质量控制！样品采集 前处理 分析测试数据处理与分析采样及前处理40%数据处理40%分析过程20%采样及前处理、分析过程和数据处理所占用的时间反应污染物对环境污染和生态影响的真实情况具有代表性1. 采样区域和采样点的确立通常在采样区的上、中、下游、不同环境交汇处及重点排污处布置主要采样点确定采样点的分布在主采样点周围确定以扇形、放射形或同心圆方式布置二级采样点选择采样方式一、环境样品采集准备根据测试总体要求和科学问题确立采样区域（污染历史等）；重视和利用已有资料；还需要考虑客观条件采样点的分布及采用方式 52-1999 ：水质 河流采样技术指导相关地理环境信息电子地图美国全球定位系统（GPS）中国北斗导航系统基本功能：1. 定位（几米或几十米） 5. 路线2. 海拔（较粗） 6. 面积测定3. 速度 7. 导航4. 行走方向 8. 距离积累采样辅助手段一、环境样品采集准备2. 样品类型气体：大气中微量气体、气溶胶、大气颗粒物、飘尘、沙 尘、挥发性有机金属等液体：海水、河水、天然水、矿泉水、地下水、自来水、污水、雨雪水；饮料、酒类、奶类、酱油、醋、食用油；汽油、洗涤剂、酒类等固体：土壤、沉积物、矿物质；污泥、灰尘、废旧材料、电子垃圾等生物：陆生或水生动植物；汗液、血液、尿液、胆汁、胃液；骨骼及组织器官等一、环境样品采集准备3.样品浓度—采样体积有毒化学污染在各种样品中分布差别很大二噁英、多氯联苯、多环芳烃等有机污染物和壬酚、双酚A等环境内分泌干扰物在一般无污染河水和海水中的含量和自然界各种水源中的含量是很低的，需要通过大量水样的富集来完成一次测定。
例如：一般河水中壬基酚的测定每次需要300—500 mL；有机锡化合物在自然界水源中的含量在10ng/L以下，按照气相色谱-火焰光度检测器的检测限（10pg）来计算，样品衍生后的定容为1 mL，取1—2 μL进样，一次测定的样品量起码要在500 mL以上；而在污染的海水、港湾，采样体积减少一、环境样品采集准备4. 基体的种类及其均匀程度 非均质环境样品：定点、采样量、体积和频度 不定期排放的污染：排放期和非排放期 河水：丰水期、枯水期和平水期 生物样品：血液和尿液-确定容器、时间、频度和体积一、环境样品采集准备6. 采样器皿5. 分析方法的特殊要求 充分考虑所用分析方法的特点来选择采集不同的样品种类和取样量 注意外部因素的影响（风向、河水流向、温度、光照、酸度及微生物等作用）如：金属化合物—聚四氟乙烯或玻璃器皿壬基酚、双酚A、辛基酚—-玻璃器皿或不锈钢器皿PFCs—-聚丙烯等塑料器皿，不能用PTFE制品一、环境样品采集准备1.室内空气污染物样品采集室内空气污染物主要成分：甲醛、苯、甲苯、二甲苯、乙苯等容易挥发的有毒化合物直接采样法---室内空气污染比较严重；检测方法非常灵敏。
室内空气采样主要方法：直接采样法、动力采样法二、大气环境样品采集二、大气环境样品采集玻璃注射器采样塑料袋采样球胆采样采气管采样采样瓶采样注意事项：应选择与采集气体中的污染物不起化学反应，不吸附、不渗漏的塑料袋、采气管、采样瓶，一般为容积为500～1000mL直接采样法—大气样品的标准采集方法之一溶液为介质：用一个气体吸收管，内装洗收液，其后端接有抽气装置并以一定流速通过吸收管抽入空气样品，当空气通过吸收液时，由于发生了溶解作用或化学反应被测组分就被留在吸收液里，取样结束后，倒出吸收液，测定其成分及含量b. 动力采样法---污染物浓度低；连续采集样品工具: 采用机械泵，使室内空气通过收集样品的介质，让被测物在介质中吸附或冷凝，达到富集采样的目的介质是溶液或填充柱二、大气环境样品采集以填充柱为介质：常用柱填料为活性炭和硅胶填充柱采样方法是目前应用最广泛的方法特点：可以长时间连续采样，通过测定不同时段、区段的浓度变化情况，可以有效地反映污染变化的动态过程通过选择合适的填充剂，对于气体、蒸汽和气溶胶都有较好的采集效率污染物在填充柱上稳定，便于存放或携带适合各种场合，包括现场采样低温冷凝采样方法---用于挥发性气体的采集二、大气环境样品采集2. 气溶胶的采集环境中气溶胶为0.01-10.0μm颗粒二、大气环境样品采集气溶胶采样方法：滤料采样法、冲击式吸收管法和多孔玻板吸收管法。
1. 滤料采样法：利用气溶胶颗粒在滤料上发生直接阻截、惯性碰撞、扩散沉降、静电吸引和重力沉降等作用，采集在滤料上常用滤料：微孔滤膜、玻璃纤维滤纸和过氯乙烯滤膜等二、大气环境样品采集滤料的选择：① 采样效率要高，② 符合测定的需要，③适合采样的环境条件注意：选择合适的滤料、选择质量好的滤料、防止污染、防止滤料的超负荷2．冲击式吸收管法：利用空气样品中的颗粒以很大的速度冲击到盛有吸收液的管底部，因惯性作用被冲到管底上，再被吸收液洗下3．多孔玻板吸收管法：雾的采集，通常不能采集烟和尘三、水环境样品的采集一、水样的采集(a)瞬时水样在某一时间和地点从水体中随机采集的分散水样水体水质稳定，具有很好的代表性，当水体组分及含量随时间和空间变化时，就应隔时、多点采集瞬时样b)混合水样同一采样点于不同时间所采集的瞬时水样的混合水样，如果水流量随时间变化，必须采集流量比例混合样c)综合水样把不同采样点同时采集的各个瞬时水样混合后所得到的样品这种水样在某些情况下更具有实际意义1. 水样的类型三、水环境样品的采集2.采样方法和采样器 在河流、湖泊、水库、海洋中采样，常乘监测船或采样船、手划船等交通工具到采样点采集,也可涉水和在桥上采集。
采集表层水水样时，可用适当的容器如塑料筒等直接采取 采集深层水水样时，可用简易采水器、深层采水器、采水泵、自动采水器等三、水环境样品的采集 地下水样的采集井水从监测井中采集水样常利用抽水机设备对于无抽水设备的水井，可选择适合的采水器采集水样,如深层采水器、自动采水器等泉水、自来水对于自喷泉水，在涌水口处直接采样对于不自喷泉水，用采集井水水样的方法采样对于自来水，先将水龙头完全打开，将积存在管道中的陈旧水排出后再采样三、水环境样品的采集 废(污)水样的采集浅层废(污)水从浅埋排水管、沟道中采样，用采样容器直接采集，也可用长把塑料勺采集深层废(污)水对埋层较深的排水管、沟道，可用深层采水器或固定在负重架内的采样容器，沉入检测井内采样自动采样采用自动采水器可自动采集瞬时水样和混合水样当废(污)水排放量和水质较稳定时，可采集瞬时水样；当排放量较稳定，水质不稳定时，可采集时间等比例水样；当二者都不稳定时,必须采集流量等比例水样三、水环境样品的采集3.采集水样注意事项 测定悬浮物、pH、溶解氧、生化需氧量、油类、硫化物、余氯、放射性、微生物等项目需要单独采样；其中，测定溶解氧、生化需氧量和有机污染物等项目的水样必须充满容器；pH、电导率、溶解氧等项目宜在现场测定。
另外，采样时还需同步测量水文参数和气象参数 采样时必须认真填写采样登记表；每个水样瓶都应贴上标签(采样点编号、采样日期和时间、测定项目等)；要塞紧瓶塞，必要时还要密封4. 水样的预处理三、水环境样品的采集过滤：去除水中的颗粒物质微孔膜过滤：通常采用 0.45μm的，可以滤过浮游植物和大部分细菌，0.1-0.001μm的微生物和细菌的胶粒能够存在滤液中玻璃仪器过滤：硼硅玻璃、普通玻璃、聚四氟乙烯，通常选用硼硅玻璃的真空抽滤系统，使用前可在1-3mol/L盐酸浸泡过夜 加压过滤/真空抽滤5. 水样的贮存水样允许保存的时间与水样性质、待测组分、贮存容器、保存温度和加入的保护剂有关一般而言，水样污染程度越重、待测组分挥发越大、越易发生氧化、还原、吸附、沉淀等反应，样品的存放时间越短三、水环境样品的采集 玻璃容器：不能选用碱性玻璃，碱性玻璃表面的交换能力高于标准的磺酸盐树脂，引入硼硅基团后，交换能力大大降低 聚乙烯或聚四氟乙烯：比硅硼玻璃材料的表面吸附现象少得多注意：选择不同材质的容器，必须考虑将自身的沾污降到最低，以减少本底值贮存容器：（选择依据--吸附程度、表面纯度）三、水环境样品的采集酸化是保存用于测定微量重金属离子和油脂含量的水样的最佳选择。
在酸性条件下，金属离子在玻璃、氧化物表面、聚乙烯和聚四氟乙烯材料上的吸附现象很少，而油脂在碱性条件下可转化为皂类，并与重金属形成难溶性的金属皂吸附与容器壁上，从而影响重金属和油脂含量的测定注意：如果在过滤前就酸化，由于酸度的提高可能将颗粒物中包含的金属离子释放出来，使测得的可溶性金属离子的浓度偏高所以样品加酸前，必须做酸的空白试验三、水环境样品的采集 有机汞、有机硒等有机金属化合物，可作酸化、低温处理，此外可加如适量氧化剂(如高锰酸钾)或螯合剂(半胱氨酸)，可防止有机汞或Hg(Ⅱ)的损失 卤化物、硫化物和氰化物在酸性条件下易挥发成HX、H2S和HCN损失，必须在碱性条件下保存含砷样品的贮存不能加酸，避免As(V)转化As(Ⅲ) 卤代持久性有机污染如PCBs、PBDEs等对酸、碱稳定，调节水样pH值，可抑制水样中的生化反应、水解等的发生三、水环境样品的采集直接挖掘：适合大量样品采集类似岩心提取器的采集装置采集：适用于采集量较大而不相互混淆样品、还可反应沉积物不同深度层面的情况注意事项：1.使用金属采样器是需要内衬塑料内套，以防止金属污染2.沉积物不是非常坚硬难以挖掘时，可选用甲基丙烯酸甲酯有机玻璃材料制作的装置完成。
3.悬浮的沉积物采集：可使用沉积物采集阱四、底泥和沉积物样品采集1. 底泥和沉积物样品的采集2. 底泥和沉积物预处理和贮存 沉积物的颗粒通常大小不一，一般进行初步的物理分离 土壤科学中，选择20μm的颗粒体积, 小于20μm 组分可以较好的代表微量元素的分布而粗的淤泥颗 粒(20-63μm)和沙子(大于63μm)则不包括在内可以过滤样品，但应使用聚乙烯或尼龙材料，避免使用金属材料 湿法过滤优点：不易凝聚结块将样品110℃下干燥后过筛容易损失一些挥发性组分等风干会影响铁等金属的形态分析结果，也影响pH值和离子交换能力因而，形态分析最好使用混合均匀没有干燥的沉积物或土壤样品四、底泥和沉积物样品采集 干燥的沉积物样品可以贮存在塑料或玻璃容器里，各种形态、金属元素含量、有机污染物不会发生变化 样品最好在4 ℃保存或冷冻贮存干燥过程，就是在室温下, 也容易引起土壤结构及化学性质的变化，这对于形态分析是至关重要的因此，样品最好密封在塑料容器中并冷藏存放三、底泥和沉积物样品采集研究污染物在动植物体内的分布、浓度水平、富集、转化研究中，需要采集生物样品进行分析1)动物体液；（血液、尿液、汗液、唾液等）(2) 动物组织：肌肉、脂肪、器官；(3) 动物骨骼(4) 动物毛发、指甲(5) 植物叶子、组织等五、生物样品采集1. 生物样品采样2. 采样注意事项污染物的时间、空间分布。
不同时间、位置污染物存在不同采样的代表性采集个体较小动物器官时最小数量动物个体差异毒药分析的影响脂肪、蛋白质、核酸对采样的影响五、生物样品采集血液样品采集后进行有机溶剂沉淀、提取，去除蛋白质、核酸等大分子的影响组织样品：匀浆处理、消解、萃取（测重金属）；有机溶剂提取、净化（有机物分析）骨骼样品：消解、萃取、有机溶。