
摘要:水生態環境是維護生態平衡和人類生存的重要組成部分。為了全面了解水生態環境的質量和變化趨勢,水生態環境監測是一項不可或缺的工作。本文旨在探討水生態環境監測現場采樣的要點和管控措施,以促進水生態環境保護與管理水平的提升。
關鍵詞:水生態;環境采樣;管控措施
DOI:10.12433/zgkjtz.20240652
一、水生態環境監測概述
水生態環境是指水體及其周邊生態系統,包括江河湖海、濕地、沼澤、河口等生態環境。這些水生態系統提供了生物的棲息地和繁衍場所,維持著水生生物的生存和繁衍。同時,水體還承載著人類生活和生產的需求,包括飲用水、農業灌溉、工業用水等。因此,水生態環境的健康與穩定對人類社會的可持續發展具有至關重要的意義。
為了保護和恢復水生態環境,人們及時了解水體質量、生態系統健康狀況以及環境變化趨勢顯得至關重要。水生態環境監測是通過系統采集、分析和解釋水體及其周邊環境的信息,為環境保護和水資源管理提供科學依據的過程。
二、現場采樣要點
現場采樣是水生態環境監測的重要環節之一,直接關系到監測數據的可信度和科學性。在水生態環境監測中,現場采樣主要是指在實地采集水樣和生物樣品,用于后續分析與監測評估。
(一)監測點位選擇
1.考慮因素
在水生態環境監測現場采樣中,合理選擇監測點位是確保采樣數據準確性和代表性的關鍵步驟。監測點位的選擇應綜合考慮以下因素:不同類型的水體具有不同的特征和污染來源,有針對性地選擇監測點位。水流的速度和方向會影響污染物的傳輸和分布,應選取具有代表性的監測點。植被在水生態系統中起著過濾和凈化作用,選擇有植被分布的區域能更好地反映水體質量。考慮附近的可能性污染源,如工業排放口、生活污水排放口等,避免選擇受到強烈干擾的點位。不同的監測目的需要選擇不同的監測點位,應全面了解水體污染情況或關注某種特定污染物。
2.優化方案
在監測點位選擇方面,可以采用多點位的優化方案。通過設置一定數量的監測點,覆蓋不同水域區域和受污染程度的范圍,綜合考慮各點位數據,得出更全面、客觀的水體污染狀況。此外,可以考慮設置固定監測點和流動監測點相結合的方式,以追蹤水體的長期變化和監測污染源的移動路徑。
(二)采樣器具選擇
1.采樣器具種類
水生態環境監測現場采樣需要根據監測目的選擇合適的采樣器具。
水樣采樣器:用于采集水體中的液態樣品,有水樣瓶、水質采樣器等。
沉積物采樣器:用于采集沉積物樣品,有沉積物采樣器、沉積物取樣管等。
生物樣品采集器:用于采集水生生物樣品,如浮游動植物網、水草定量夾等。
2.樣品容器的保存與標識
采集的水樣或生物樣品放置在合適的樣品容器中,以保持樣品的原始特性和防止污染。合適的樣品容器應具備以下特點:一是材質無害,樣品容器應選用不會對樣品產生污染的材質;二是密封性好,容器應具有良好的密封性,防止樣品揮發和外部污染的侵入;三是容量合適,容器的容量應根據采樣量和后續分析需要確定,確保樣品得到充分保存。
在現場采樣后,及時對樣品標識是確保數據的準確性和追溯性的重要措施。樣品標識應包括以下信息:記錄樣品采集的具體日期和時間,方便后續數據分析和對比;標明采樣點位的名稱、地理位置和坐標,確保樣品來源的準確性;記錄采樣人員的姓名和單位,為數據質量的追溯提供依據;指明樣品的性質,如水樣、沉積物樣品、生物樣品等。
三、現場采樣管控措施
(一)人員培訓與安全意識
1.培訓內容
在水生態環境監測現場采樣工作中,人員的專業水平和操作技能直接關系到采樣數據的可靠性和準確性。因此,采樣人員全面的培訓是確保采樣質量的重要措施。培訓內容應包括以下方面:
(1)采樣操作流程。詳細介紹采樣操作流程,包括采樣點位選擇、采樣器具使用方法、樣品容器的保存與標識等。
(2)安全防護措施。介紹現場采樣過程中的安全防護措施,包括穿戴個人防護用品、防范野外意外等。
(3)緊急事故處理。針對采樣過程中可能發生的緊急事故,進行應急處理培訓,確保采樣人員能夠妥善應對突發情況。
2.安全操作意識
現場采樣一般在野外環境中開展,采樣人員需要具備高度的安全意識。在現場采樣時,應牢記以下安全操作知識:
(1)個人安全。采樣人員應穿戴合適的個人防護裝備,如安全鞋、手套、防護眼鏡等,確保個人安全。
(2)現場環境。留意現場環境,避免走入危險區域或受到野生動物的威脅。
(3)緊急情況。提前規劃緊急情況下的應急措施,如突發天氣變化或采樣器具損壞等。
(4)遵循檢測標準與規范。采樣工作要嚴格遵循相關標準與規范,按照規范要求的步驟和操作內容進行,確保操作過程的安全性。
3.監測標準的重要性
監測標準是水生態環境監測的重要依據,規范采樣方法、實驗室分析、數據處理等環節,可有效保證監測結果的可靠性和可比性,而遵循監測標準,可確保采樣工作的科學性和規范性。
4.合規操作與數據準確性
在現場采樣過程中,采樣人員必須嚴格按照監測標準進行操作,避免任意修改采樣流程或誤操作導致數據不準確。同時,監測標準要求采樣人員記錄采樣過程的詳細信息,如采樣時間、溫度、濕度等環境參數,以及現場情況的描述。這些信息對后續數據分析和結果解釋非常重要。
(二)數據記錄與追溯體系
1.記錄要點
在現場采樣過程中,詳細、準確的數據記錄是確保監測數據質量的關鍵。采樣人員應當記錄以下要點:
(1)采樣時間和地點。記錄每個采樣點位的具體采樣時間和地理位置信息。
(2)天氣和環境條件。記錄當天的天氣情況、溫度、濕度等環境參數,以及現場的特殊情況描述。
(3)采樣器具信息。記錄所使用的采樣器具的種類、規格和消毒情況。
(4)采樣人員信息。記錄參與采樣工作的人員的姓名和單位。
(5)樣品標識。確保樣品容器上的標識信息準確無誤。
2.數據追溯的重要性
在數據分析和后續研究中,數據的追溯性是保證監測數據可信度的重要保障。應及時整理和歸檔所有的采樣數據和記錄,確保數據完整、可查、可追溯。當出現問題或需要驗證數據時,可以根據記錄信息進行追溯,找到可能存在的問題,保障數據的科學性和可靠性。
(三)實際應用案例:河流水生生物監測
“水十條”中明確提出“到2020年區域水生態環境狀況好轉”和“到2030年力爭全國水環境質量總體改善,水生態系統功能初步恢復,到21世紀中葉,生態環境質量全面改善,生態系統實現良性循環”的工作目標。《生態環境監測規劃綱要(2020—2035年)》中提出,地表水監測要逐步實現水質監測向水生態監測的系統轉變,建立以流域為單元的水生態監測指標體系和評價體系。某城市為推進落實生態文明建設,根據規劃綱要要求,對轄區內的河流進行水生態環境監測。
如圖1所示,現場采樣要點及管控措施如下:
1.大型底棲動物
(1)監測點位
選取生境大致相同的研究河段(≤10km),在每個河段設置2~3個監測點位。
(2)采樣區域設置
可涉水:以監測點位為中心,上下游各50m范圍為采樣區域。
不可涉水:以監測點位為中心,以上下游各500m(監測河段總長1km)或上下游20倍河寬(監測河段總長為40倍河寬)范圍為采樣區域。
(3)采樣工具
可涉水河:索伯網、手抄網。
不可涉水河流:彼得遜采泥器(0.0625m2,1/16m2)、手抄網。
2.樣品采集
采樣順序:采樣一般順序依次為定量采樣、半定量采樣和定性采樣。
采集方向:根據水流方向,按照逆流采樣原則,自下而上開展樣品采集。
采樣量:盡量覆蓋采樣區域內不同生境,每個監測點位周邊總采樣量不少于1m2。為進一步保證采樣代表性,可按以下步驟確定適宜采樣量,首先判別生態類型狀況,在生態類型一致的區域選取至少3個生態條件良好(即盡量選擇物種多樣性高的生境影響因子)的點位,再以最小單位采樣量(如采泥器抓取一次或一個人工基質采樣器的采樣量)逐個增加的形式增加采樣量。當新出現的物種分類單元數增加量不足一種時,所對應的總采樣量為該區域適宜的采樣量。
3.樣品篩洗
樣品采集完成后,徹底沖洗并仔細檢查采樣器具。
在通常情況下,將每個監測點位的樣品經孔徑為425μm(40目)的篩網篩洗,直至過篩網后的出水澄清。揀出篩網內較大的雜物,如葉片、植物殘枝、石塊、塑料袋等,將附著在其表面的動物個體沖洗入篩網后丟棄。
當樣品中含有較多沙粒、砂石和石塊時,可將樣品放入塑料盆內沖水進行浮洗分離,將上層泥水等混合物倒入篩網,如此重復3~5次。肉眼檢查塑料盆內剩余殘渣,將遺留的動物個體挑揀放入篩內,確認無遺留后丟棄殘渣。
4.樣品保存
將樣品篩洗后的剩余物全部裝入塑料自封袋,并檢查篩網,確保無動物個體遺留。貼上標簽,注明監測點位名稱、樣品采集日期、采集人員以及樣品唯一性標識碼等信息。當某個點位的樣品需分裝多個樣品袋時,標明樣品編號及總數。在樣品袋或樣品瓶中加入適量的無水乙醇,冷藏保存并運送回實驗室處理。
四、結語
綜上所述,水生態環境監測現場采樣是保護水生態環境和科學管理水資源的重要手段。通過合理選擇監測點位、采樣器具消毒、樣品容器的保存與標識、采樣時間的確定、人員培訓與安全意識、遵循監測標準與規范,以及建立數據記錄與追溯體系,能夠保障采樣數據的準確性、可信度和科學性。只有掌握準確的水生態環境監測數據,才能有效制定科學的環境保護和治理措施,為水資源的合理利用和水生態環境的持續改善做出積極貢獻。同時,水生態環境監測現場采樣在實踐中仍需要不斷完善和優化,結合新的技術手段和方法,不斷提高監測水平,為人類社會的可持續發展做出更大的貢獻。
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作者簡介:靳松望(1988),河北省廊坊市人,碩士,環保工程師,研究方向為環境監測技術。