地块土壤和地下水中挥发性有机物采样技术
03地下水样品的采集
1.监测井的建设
1.1、井管的内径一般为5~10 cm,特殊情况下可依据实际需求适当放大。
1.2、滤水管类型:选用缝宽0.2 mm~0.5 mm 的割缝筛管或孔隙能够阻挡90%的滤层材料的滤水管,割缝筛管具体选择依滤水管钻孔直径不超过5 mm,钻孔之间距离在10 mm~20 mm,滤水管外以细铁丝包裹和固定2~3 层的40 目钢丝网或尼龙网。
1.3、滤水管长度:地下水水位以下的滤水管长度不宜超过3 m,地下水水位以上的滤水管长度根据地下水水位动态变化确定
1.4、井管连接:井管连接可采用螺纹或卡扣进行连接,应避免使用粘合剂,并避免连接处发生渗漏。
1.5、井管选择:当地下水检测项目为有机物或地下水需要长期监测时,宜选择不锈钢材质井管。
1.6、沉淀管的长度一般为50 cm。
1.7、地下水采样井填料从下至上依次为滤料层、止水层、回填层。滤料层应从沉淀管(或管堵)底部一定距离到滤水管顶部以上50 cm;滤料的粒径一般以1 mm~2 mm 粒径;止水层的填充高度应达到滤料层以上50 cm。
1.8、当地下水中含有非水相液体时,筛管应在以下位置:a) 当地下水中含有低密度非水相液体时,筛管中间应在地下水面处;b) 当地下水中含有高密度非水相液体时,筛管下端应在含水层的底板处。
2、地下水成井洗井
2.1、至少稳定8 h后开始成井洗井;
2.2、成井洗井,通过超量抽水、汲取等方式进行洗井,不得采用反冲、气洗方式。至少洗出约3倍井体积的水量,井体积用下式计算
2.3、成井洗井应满足HJ 25.2的相关要求。使用便携式水质测定仪对出水进行测定,当浊度小于或等于10 NTU时,可结束洗井;当浊度大于10 NTU时,应每间隔约1倍井体积的洗井水量后对出水进行测定,结束洗井应同时满足以下条件:a) 浊度连续三次测定的变化在10%以内;b) 电导率连续三次测定的变化在10%以内;c) pH连续三次测定的变化在±0.1以内。
2.4、成井洗井结束后,监测井至少稳定24 h后开始采集地下水样品。
3、地下水样品采集
3.1、低流量采样方法
3.1.1、进行水泵进行安装
3.1.2、样品采集前,应按照以下步骤进行采样洗井:a) 启动水泵,选择较低速率并缓慢增加,直至出水;b) 调整泵的抽提速率至水位无明显下降或不下降,流速应控制在100~500 ml/min,水位降深不超过10 cm;c) 在现场使用便携式水质测定仪,每间隔约5 min后测定输水管线出口的出水水质,直至至少3项检测指标连续三次测定的变化达到表1中的稳定标准;如洗井4h后出水水质未能达到稳定标准,可采用贝勒管采样方法进行采样;
3.1.3、水质指标达到稳定后,开始采集样品,应符合以下要求:a) 地下水样品采集应在2 h 内完成,优先采集用于测定挥发性有机物的地下水样品;按照相关水质环境监测分析方法标准的规定,预先在地下水样品瓶中添加盐酸溶液和抗坏血酸;b) 控制出水流速一般不超过100 -500ml/min;当应当尽可能降低出水流速;c) 从输水管线的出口直接采集水样,使水样流入地下水样品瓶中,注意避免冲击产生气泡;水样应在地下水样品瓶中过量溢出,形成凸面,拧紧瓶盖,颠倒地下水样品瓶,观察数秒,确保瓶内无气泡,如有气泡应重新采样;
3.2、贝勒管采样方法
3.2.1、样品采集前,应按照以下步骤进行采样洗井:a) 将贝勒管缓慢放入井内,直至完全浸入水体中,之后缓慢、匀速地提出井管;b) 将贝勒管中的水样倒入水桶,估算洗井水量,直至达到3倍井体积的水量;c) 在现场使用便携式水质测定仪,每间隔5~15 min后测定出水水质,直至至少3项检测指标连续三次测定的变化达到表1中的稳定标准;如洗井水量在3~5倍井体积之间,水质指标不能达到稳定标准,应继续洗井;如洗井水量达到5倍井体积后水质指标仍不能达到稳定标准,可结束洗井,并根据地下水含水层特性、监测井建设过程以及建井材料性状等实际情况判断是否进行样品采集;
3.2.2、水质指标达到稳定后,开始采集样品,应符合以下要求:a) 同3.1.3(a);b) 将用于采样洗井的同一贝勒管缓慢、匀速地放入筛管附近位置,待充满水后,将贝勒管缓慢、匀速地提出井管,避免碰触管壁;c) 应采集贝勒管内的中段水样,使用流速调节阀使水样缓慢流入地下水样品瓶中,避免冲击产生气泡,一般不超过100 -500ml/min;将水样在地下水样品瓶中过量溢出,形成凸面,拧紧瓶盖,颠倒地下水样品瓶,观察数秒,确保瓶内无气泡,如有气泡应重新采样;
3.3、低渗透性含水层采样方法
3.3.1、当地下水面位于筛管上端以上时,应将潜水泵置于筛管下端,缓慢抽出井内积水,当水位降至筛管上端时,尽快完成采样。
3.3.2、当地下水面位于筛管之间时,应将井内积水抽干,在2 h之后且水量恢复至满足采样要求时,尽快完成采样。
3.3.3、放置采样袋时,应符合以下要求:a) 现场核对监测井钻探记录表,确定井管内径、井口至井底深度、筛管上端深度、筛管下端深度、井口至水面深度;b) 使用具聚四氟乙烯涂层的不锈钢绳(或其他不易拉伸材质的绳子)将采样袋(长度约为30~60 cm,内径约为3 cm)悬挂于固定深度,在采样袋底部悬挂适当的不锈钢材质重物,以防止采样袋在地下水中上浮;c) 将采样袋放置于监测井内的指定深度,若筛管长度小于或等于1.5 m,应将采样袋放置于筛管中部附近;若筛管长度大于1.5 m且小于或等于3m,可采用串联的多个采样袋进行分层采样,采样袋间隔约为0.5 m;若筛管长度大于3 m,一般不使用采样袋进行采样;d) 将悬挂采样袋的绳子固定在管帽处,盖紧管帽;e) 为使去离子水或蒸馏水中挥发性有机物的浓度与筛管周边地下水中的浓度尽量一致,平衡时间至少应达到14 d;采样袋在平衡时间内,不应受到扰动;
3.3.4、取出采样袋时,应符合以下要求:a) 达到平衡时间后,尽快取出采样袋;b) 利用悬挂绳将采样袋从监测井中取出,采样袋不得受热或晃动;c) 观察采样袋表面状况,并进行记录;如采样袋存在鼓胀、溶解、腐蚀等现象,不应收集采样袋中的水样进行检测分析;d) 使用清洁棉布将采样袋表面擦拭干净,以避免交叉污染;e) 剪开采样袋底端,使采样袋中的水样缓慢流入采样瓶中,流速一般不超过100-500ml/min。
3.4、国内部分相关标准对地下水中VOCs 采样的技术要求