论地下水水质监测中的布点与采样.pdf

论地下水水质监测中的布点与采样 地下水水质监测系统的误差来源于布点 采样 保 存与预处理 分析和数据处理等环节 现代化水样保存 分析方法的改进使大多数污染物及天然水化学成分的 可探测下限能达到 10 6级或更低 另外 由于地下水在 空间上的分布特点 使得地下水水质监测系统的布点 采样过程产生的误差对取得有代表性的地下水样 及 时准确地反映地下水水质状况的影响十分显著 1 地下水的分布及运动特征 地下水按不同埋藏条件可分为上层滞水 潜水和 承压水 按赋存介质的不同可分为孔隙水 裂隙水和岩 溶水 实际应用时 常常用两种分类方法同时描述同 一对象 如孔隙潜水 裂隙承压水等 上层滞水的水面构成其顶界面 它是一可以自由 涨消的自由表面 大气降水和由地表渗漏的水是其主 要补给来源 由于其距地表近 补给水入渗途径短 上层滞水很容易受污染 上层滞水可以透过其下面的 弱透水底板缓慢下渗进行侧向散流排泄 潜水在其分布范围内 通过包气带直接接受大气 降水 地表污水及灌溉渗漏水的补给 渗水由地表向潜 水的入渗速度及入渗量严格受包气带厚度及介质特性 的影响 承压水的埋藏与运动具有与潜水显著不同的特 点 承压含水层的顶面承受静水压力 地下水充满于 二个不透水层之间 承压含水层的侧压水位面是一个 位于其顶界面以上的虚构面 地下水的流动由侧压水 位高处向低处流动 在介质均匀性方面 孔隙水由于其赋存介质多属 沉积成因 因此它比构造 成岩 风化成因的裂隙水的 均匀性好得多 总之 由于地下水的分布特点 使得地下水样品 的采集不可能象采集地表土壤 河流水和大气样品那 样容易 而必须首先调查清楚本地区的水文地质条 件 正确布设地下水水质监测井 确定监测深度 监测 时间 选用适当的监测设备和监测方法 2 地下水样品采集的目的 地下水的样品采集是地下水水质监测过程的中间 环节 为水质分析提供分析对象 地下水采样按目的不 同可分为两类 即为保证供水水质而进行的采样和为 求取水文地质参数进行的采样 为供水目的的采样应 着重考虑水的用途 选择采样点和采样方法 如饮用 水水样应尽量从用户水龙头采集 而灌溉用水的水样 则应从明渠进田口采集 水文地质采样涉及到天然地 下水或污染水 对于水文地质采样 原则上讲 就应直 接采自含水层 而不是自抽出水中采集 然而 对于实 际目的来讲 在许多情况下自抽出水中采集的水样也 能满足要求 一般地 出水量大的井可以估计大范围或 区域含水层的条件 低出水量井只能用来评价局部水 文地质条件 显然 水质的代表性取决于出水量 持续 抽水时间和水文地质条件 自泉口的采样对于水文地质目的的样品采集极为 重要 但就供水目的而言 并非同样重要 3 地下水水质监测系统的误差 地下水水质监测系统的误差分布于系统的布点 采样 保持和预处理 分析和数据处理等阶段 水质数 据的质量包括所采集的样品对于环境的代表性和样品 中欲测物浓度测定的准确性 在整个系统的运行中 前 者的误差主要表现在布点 采样过程 后者的误差则主 要集中于保存及预处理 分析和数据处理阶段 若布点 采样引起的误差也属统计量 服从一定统 计规律 设 W布点 W采样 W保存 W分析 W数处分别表示布 点 采样 分析 数据处理所引起的变差平方和 则总 的变差平方和等于各因素变差平方和之和 即 W总 W布点 W保存 W分析W数处 但是 布点误差和采样误差由于对水文地质条件 认识所限和采样方法及所用采样器类型不同 很难象 分析误差那样通过统计方法得到 因此为保证监测系 统的质量必须充分调查水文地质条件 根据采样目的 不同 采用不同的采样器和采样方法 许多实际监测 结果表明 布点和采样误差较分析和数据处理误差大 许多倍 布点误差来源于从监测目的出发对控制区水 质分布均匀性的认识 监测井网建设前 应充分收集有 关地质 水文地质调查资料或在井网建设过程调查含 水层的类型 分布和地下水的运动特征 尤其需要了 解各井孔的结构 必要时需要进行相应的现场试验 对 承压含水层中的监测井 上述工作更为必要 4 样品采集 地下水样品的采集按所用采样器不同可分为 提 桶式 包括水斗 开式水斗 点源水斗 吸管式采样器 Kemmerer 采样器 负压提升式 气体提升泵 正压置 换式 气动叶轮泵 电动潜水泵等 惯性提升泵等 通 49 1998 年第 2期水文地质工程地质 1998 年中国地质学会学术活动计划 1998 年 1 月 13日 序号会议名称会议内容人数时间天数地点承办单位申请单位 1 第五届洞穴学学术会 议 非岩溶洞穴的成因与开 发利用 5011 月5海南海南师范学院 洞 穴 研 究 会 2 三峡水利枢纽施工前 后工程地质对比与研 究 三峡水利枢纽施工前后 工程地质对比研讨12010 月4宜昌 长江水利委员会 武汉水电大学 工 程 地 质 专 业 委 员 会 3 全国区域资源环境遥 感研讨会 遥感技术在资源开发与 环境保护中的应用 12010 月5待定 中国地质灾害研 究会 遥感地质专业委 员会 遥 感 地 质 专 业 委 员 会 4 全国第 13 届旅游地 学年会暨海洋旅游资 源开发战略研讨会 海洋及海滨旅游资源 宁 波象山地区海滨旅游资 源开发战略研讨 120 8 月 30 日 9 月 2 日 4浙江象山 浙江省象山旅游 局 旅 游 地 学 研究会 5 物探 找水 扶贫研讨 会 解决目前打井找水以外 的水资源物探 环境物探 等 200待定10山东山东水利设计院 勘 探 地 球 物 理 专 业 委员会 6 地质学史第十二届学 术年会 较全面地研讨中国地质 学史若干重要问题 为编 写 中国地质学史 做准 备 60 8010 月3北京地质学史研究会 地 质 学 史 研究会 7 青藏高原资源地质青 年学术研讨会 青藏高原基本地质难题 资源潜力分析 矿产资源 勘查评价新思维与新技 术 508 月或 9 月 2 天会 议 5 天 考察 成都 地矿部成都所 成都理工学院 青 年 工 作 委员会 8 98 东北农业地学研 讨会 针对东北三江地区已开 展的农业地学研究调查 项目进行交流研讨 3012 月3长春吉林矿业协会 农 业 地 学 委员会 9 中国科协第三次减轻 自然灾害学术研讨会 地质灾害论坛 三峡地区崩滑灾害及其 防治20 304 月3宜昌 中国地质学会秘 书处 中 国 地 质 学会 10 中国科协第三次减轻 自然灾害学术研讨会 地质灾害论坛 地面沉降 塌陷 地裂缝 海水入侵等地质灾害及 其防治 20 30 5 月 7 日 9 日 2 天半北京 中国地质学会秘 书处 中 国 地 质 学会 11 我国岩溶石山地区资 源 环境可持续发展 研讨会 岩溶石山地区水资源的 开发利用和管理 矿产 土地和其它自然资源的 可持续开发和利用等 1009 月4贵阳 中国地质学会秘 书处 中 国 地 质 学会 12 第九届国际地质年代 学 宇宙年代学和同 位素地质学大会 讨论同位素地学各领域 取得的新进展及其在世 界关注问题中的实际应 用 400 8 月 20 26 日 7北京ICOG 9 组委会 同 位 素 地 质 专 业 委 员会 注 者为重点学术会议 浦庆余供稿 过野外和实验室回收率试验及对各种采样器性能的比 较 针对采样器材料或燃料 润滑剂 驱替气体等的外 来影响 环境的干扰 被采样品压力的改变 邻区介质 的变化 温度的升降 水运动状态的改变等 使样品中 掺入由采样系统进入的物质或被采样系统吸附水中原 有成分 发生挥发性组分的损失 脱气 溶气 改变水样 的氧化还原状态从而改变水样组分 目前 几乎没有一 种通用采样器可资利用 因此必须针对监