第一节 样品采集前的考虑与准备
确定样品采集前要考虑5方面的问题和影响因素。
①采样之前要根据样品测试的总体要求选定采样区域。要求综合考虑采样区域的历史演变、地理情况、工农业污染现状等因素。对选定的采样区域,如果选定一条河流作为采样区域,应该对其污染历史,周围的化肥、农药及其他化工产品生产有所了解,还要了解流域的工农业生产情况特别是农药的使用或有毒化学品在工业生产中的使用、交通情况、污染物排放情况、污染历史等。要特别重视和利用已有资料。在综合分析的前提下,确定采样点的分布。
②采样之前要根据所要测的污染物来确定样品的种类。样品的种类主要包括气体、液体、固体和生物样品几大类。气体样品包括大气中的微量气体成分,气溶胶、大气颗粒物、飘尘、沙尘、挥发性金属化合物等。液体样品主要包括海水、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、汽油、洗涤剂、食用油等。固体环境样品主要包括土壤和沉积物、矿物质,与人类活动有关的日常生活废弃物,如食品、污泥、灰尘、废旧材料等。生物样品包括广泛的陆生及水生动植物,其中和人体有关的样品包括体液、汗液、血液、血清、尿液、胆汁、胃液等。固体生物样品包括肌肉、骨头、头发、指甲、肾、肝等。
③要考虑样品的大致浓度范围。有毒化学污染物在各种样品中的分布差别是很大的。采样前,应大致了解所测样品的浓度范围,以做到有的放矢,采集合适的样品体积与数量。例如,二英、多氯联苯(PCBs)、多环芳烃(PAHs)等有机污染物和壬基酚、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(有时需要几十升)的富集来完成一次测定,如一般河水中壬基酚的测定每次需要水样300~500mL。再如,有机锡化合物在一般无污染海水中的含量和自然界水源中的含量在10ng·L-1以下,这样的样品含量,按照现有气相色谱-火焰光度检测器的检测限(10pg)来计算,如果样品衍生以后定容为1mL,取1~2μL进样,一次测定的样品量起码应在500mL以上;在污染的海水中和港湾中可以高达μg·L-1级以上,一次测定只需少量样品;而在化工厂等处有机锡的含量可能高达mg·L-1水平,这样的样品需要经过稀释后再测定。
④要考虑基体的种类及其均匀程度。对于非均匀质的环境样品的采集,如固体废弃样品,活水排放源附近水域等。首先要选择合适的具有代表性的地点,有条件的要使用卫星定位系统,准确确定采样地点的经纬度,以便下次或多次重复采样或长期观察。要根据测定工作的需要,确定典型代表物的样品数量和单个样品的体积大小,还要考虑采样的频度,如均匀排放的污水样品,可以定期采样;而对于不定期排放的污水,则应区分排放期和非排放期的差别。对于生物样品,如血液、尿液等要根据不同的样品分析要求确定采样所用的容器、时间、频度和体积。
⑤要考虑所用分析方法的特殊要求。根据测定任务的要求和实际需要选择分析仪器和方法。但任何分析方法都不是万能的,因此采样前就要充分考虑所用分析方法的特点来有选择性地采集不同的样品种类和取样量。如果所选环境样品需要经过衍生后测定,特别是通过液相色谱或气相色谱分离后进行测定的,样品的基体没有什么干扰,适于广泛的样品种类和大量的样品体积。而利用氢化物发生等技术直接测定的,样品基体往往会有较大影响,样品中各种干扰离子往往对被测化合物产生抑制作用,这种技术一般选择海水、天然水等液体样品,取样量可以少些,因为这种技术非常灵敏。
此外,一些外部因素,如风向、河水流向、温度、光照、酸度、微生物作用等也应予以考虑。例如,在光的照射下,三烷基锡化合物容易降解为二烷基化合物。温度及引起的微生物活动变化对许多化合物的稳定性有影响,如容易引起一些化合物的生物降解。样品的pH值会极大地影响金属离子的氧化/还原比例;低pH值时,样品中易含有更多的自由离子。对于多数水样,需要调节为酸性介质以避免水解反应的发生。
采样时应根据不同样品选择采样器皿。采集金属化合物一般要用聚四氟乙烯或玻璃器皿,而由于双酚A、壬基酚、辛基酚等化合物在绝大多数塑料器皿中都有溶出,严重干扰测定结果,因此,此类化合物样品的采集必须使用玻璃器皿或不锈钢器皿。
采样前要做好充分准备,要提前熟悉所采区域的地理环境、天气情况,熟悉采水器、底泥采样的抓斗、土柱采样装置、大气颗粒物采集装置等的使用方法,以便节省采样时间。