Конспект Лекций для Пробоотборщика. 1. Цели и задачи пробоотбора. Представительность пробы. Факторы, учитывающиеся при пробоотборе. Виды проб
 Скачать 0.51 Mb.
|
10. Общие требования к отбору проб почв и донных отложенийОтбор проб почв Почва является основным средством производства в сельском и лесном хозяйствах. Однако в результате хозяйственной деятельности человека в почве накапливаются загрязнения, оседающие из атмосферы, сбрасываемые вместе со сточными водами при выпуске их на грунт, а также твердые отходы. К числу таких загрязнений относятся тяжелые металлы, радионуклиды, нефтепродукты, ил очистных сооружений, ядохимикаты и минеральные удобрения, применяемые в сельском хозяйстве. Для определения характера и уровня такого влияния и принятия соответствующих мер для его снижения или устранения необходим строгий аналитический контроль за содержанием вредных веществ в почвах (а также в растениях, выращенных на них), первой стадией которого является отбор проб для анализа. Отбор проб проводят для контроля загрязнения почв и оценки качественного состояния почв естественного и нарушенного сложения в соответствии со стандартами, учитывающими структуру почвы, неоднородность почвопокрова, рельеф местности и местный климат, а также особенности загрязняющих веществ или организмов. Отбор проб для химического, бактериологического и гельминтологического анализов проводят не менее 1 раза в год. Для контроля загрязнения тяжелыми металлами отбор проб проводят не менее 1 раза в 3 года. Для контроля загрязнения почв детских садов, лечебно-профилактических учреждений и зон отдыха отбор проб проводят не менее 2 раз в год – весной и осенью. При изучении динамики самоочищения отбор проб проводят в течение первого месяца еженедельно, а затем ежемесячно в течение вегетационного (рост растений) периода до завершения активной фазы самоочищения. Перед проведением пробоотбора на территории, подлежащей контролю, проводят предварительные выезды, по данным которых и на основании имеющейся документации заполняют паспорт обследуемого участка, а также делают описание почв. При контроле загрязнения почв предприятиями промышленности пробные площадки намечают вдоль векторов «розы ветров». При неоднородном рельефе местности пробные площадки располагают по элементам рельефа. Пробные площадки, т.е. часть исследуемой территории, характеризующиеся сходными условиями, закладывают на участках с однородным почвенным и растительным покровом, а также с учетом хозяйственного использования основных почвенных разностей. Кроме того, при их закладке необходимо исключить искажение результатов анализов под влиянием окружающей среды. При оценке общего загрязнения почв пробные площадки намечают по координатной сетке, указывая их номера и координаты, при изучении локального загрязнения почв для определения пробных площадок применяют систему концентрических окружностей, расположенных на дифференцированных расстояниях от источника загрязнения, в этом случае указывают номера окружностей и азимут места отбора проб. В зависимости от цели исследования размер пробной площадки, количество и вид пробы различны. Так для контроля загрязнения почв сельскохозяйственных угодий в зависимости от характера источника загрязнения, возделываемой культуры и рельефа местности на каждые 0,5 – 20,0 га территории закладывают не менее 1 пробной площадки размером не менее 10x10 м. Для контроля санитарного состояния почвы в зоне влияния промышленного источника загрязнения пробные площадки закладывают на площади, равной трехкратной величине санитарно-защитной зоны. Для контроля санитарного состояния почв на территории расположения детских садов, игровых площадок, выгребов, мусорных ящиков и других объектов, занимающих небольшие площади, размер пробной площадки должен быть не более 5x5 м. Для целей экологического мониторинга обычно отбор проб проводят с одной либо двух-трех площадок размером 2,5х2 м каждая. С каждой площадки отбирают по пять точечных проб по типу конверта (по углам и в центре). Поскольку почвы состоят из трех разных слоев, называемых горизонтами, отличающихся по концентрации определяемых веществ, отбор проводят на разных глубинах (0-20 см, 20-40 см, 40-60 см) в зависимости от поставленной цели. Объединенная проба, состоящая из смеси не менее двух точечных проб, отобранных с разных слоев должна иметь массу не менее 1 кг. Объединенную пробу готовят методом квартования. Если обследуемое поле (участок) расположено на различных элементах рельефа (плато, склон, подножье склона), то объединенная проба почвы отбирается с каждого элемента рельефа. Инструментом при пробоотборе почв является почвенный бур, который можно использовать для отбора проб с глубины до 2 м. Если пробу отбирают на глубину пахотного слоя (20-25 см), то отбор проводят лопатой. При работе до глубины 10 м используются мощные перфораторы. При отборе точечных проб и составлении объединенной пробы должна быть исключена возможность их вторичного загрязнения. Точечные пробы почвы, предназначенные для определения тяжелых металлов, отбирают инструментом, не содержащим металлов. Перед отбором точечных проб стенку прикопки или поверхность керна следует зачистить ножом из полиэтилена или полистирола или пластмассовым шпателем. Упаковку, транспортировку и хранение проб осуществляют в зависимости от цели и метода анализа в емкостях из химически нейтрального материала (полотняный мешок, полиэтиленовый пакет). Точечные пробы почвы, предназначенные для определения летучих химических веществ, следует сразу поместить во флаконы или стеклянные банки с притертыми пробками, заполнив их полностью до пробки. Точечные пробы почвы, предназначенные для определения пестицидов, не следует отбирать в полиэтиленовую или пластмассовую тару. Если пробу анализируют на наличие патогенных организмов и вирусов, то упаковку, транспортировку и хранение проводят в стерильных емкостях, защищая пробы от действия света. Отобранные пробы нумеруют и регистрируют в журнале с указанием порядкового номера, места, горизонта и глубины взятия пробы, рельефа местности, типа почвы, целевого назначения территории, вида загрязнения, даты отбора. Эти же данные должны быть указаны и на этикетке, прилагаемой к пробе с указанием фамилии отборщика. Анализ проб допускается в течение 1-2 сут при условии, что температура их хранения не превышает 4°С. Пробы почвы для химического анализа высушивают до воздушно-сухого состояния и в дальнейшем хранят в матерчатых мешочках, в картонных коробках или в стеклянной таре. Пробы почвы, предназначенные для определения летучих и химически нестойких веществ, доставляют в лабораторию и сразу анализируют. Пробы почвы, предназначенные для бактериологического анализа, упаковывают в сумки-холодильники и сразу доставляют в лабораторию на анализ. При анализе на кишечные палочки и энтерококки пробы почвы хранят в холодильнике не более 3 сут. При невозможности немедленного проведения гельминтологического анализа пробы хранят в холодильнике при температуре от 4 до 5°С. Для исследования на яйца биогельминтов почву без обработки хранят не более 7 сут., для исследования на яйца геогельминтов – не более 1 мес. При хранении проб для предотвращения высыхания и развития личинок в яйцах геогельминтов почву увлажняют и аэрируют один раз в неделю, для чего пробы вынимают из холодильника и оставляют на 3 ч при комнатной температуре, увлажняют водой по мере потери влаги и снова помещают для хранения в холодильник. При необходимости хранения проб почвы более месяца применяют консервирующие средства: почву пересыпают в кристаллизатор, заливают раствором формалина с массовой долей 3%, приготовленным на изотоническом растворе натрия хлористого с массовой долей 0,85% (жидкость Барбагалло), или раствором соляной кислоты с массовой долей 3%, а затем ставят в холодильник. Для почв перед проведением испытаний необходима дополнительная подготовка пробы. Для этого при определении химических веществ пробу почвы в лаборатории рассыпают на бумаге или кальке и разминают пестиком крупные комки. Затем выбирают включения – корни растений, насекомых, камни, стекло, уголь, кости животных, а также новообразования. Почву растирают в ступке пестиком и просеивают через сито. Отобранные новообразования анализируют отдельно, подготавливая их к анализу также, как пробу почвы. Для определения валового содержания минеральных компонентов из просеянной пробы отбирают представительную пробу массой не более 20 г и растирают ее в ступке з агата, яшмы или плавленого корунда до пудрообразного состояния. Для бактериологического анализа подготовку проб почвы проводят со строгим соблюдением условий асептики: почву рассыпают на стерильную поверхность, все операции проводят стерильными инструментами, просеивают почву через стерильное сито, накрытое стерильной бумагой, растирают почву в стерильной ступке. Отбор проб донных отложений Отбор проб донных отложений проводят для решения следующих задач: изучения донных отложений водной системы; мониторинга изменения состава отложений; изучения химического состава отложений; изучения геологического состава отложений и др. Выбор места отбора определяется программой испытаний. Частоту и время отбора устанавливают в зависимости от целей исследования, но при этом следует иметь в виду, что изменения в донных отложениях происходят значительно медленнее, чем меняется качество воды в водной системе. Отбор проб проводят с применением различного оборудования в зависимости от целей отбора. Обычно применяют системы самозакрывающихся черпаков, которые берут пробы толщиной слоя от 5 до 50 см. Но в этом случае могут быть потеряны верхний слой и мелкие фракции пробы. Применяют также бурильные устройства для отбора цилиндрических проб. Если слой отложения топкий, то при бурении применяют трубы большого диаметра для взятия пробы большой площади. Ручные бурильные устройства дают возможность отбирать пробы глубиной до 2 м. Стандарт рекомендует также применение автоматизированных пробоотборников ударного действия различной конструкции. Отобранные пробы хранят и транспортируют в анаэробных условиях. Пробы обычно хранят в стеклянных контейнерах при температуре около 4ºС. При длительном хранении проб (более месяца) их замораживают, но при этом следует учитывать влияние низких температур на структуру коллоидов пробы. Принцип работы ковша Ван Вина: с помощью специального крюка ковш удерживается в раскрытом состоянии. Затем ковш плавно опускается на дно водоема, при этом отверстия на поверхности ковша позволяют воздуху выходить из пробоотборника во время его погружения. При соприкосновении с дном крюк высвобождается и створки ковша плотно захлопываются. Количество отобранного материала зависит от структуры самого материала, а также от размеров ковша (чем он тяжелее – тем больший объем материала возможно отобрать). При сильном течении в водоеме следует использовать более тяжелый и объемный ковш. При использовании ковша Ван Вина не исключена частичная потеря образца, поэтому рекомендуется делать не менее 6 отборов пробы и анализировать полученную смешанную пробу. Это особенно актуально, если дно водоема имеет сложный рельеф и неоднородную структуру. После каждого погружения ковш следует освободить и очистить. Пробоотборник Бикера позволяет отбирать пробы донных отложений с сохранением структуры образца. Возможная длина образца – 1 и 1,5 м Резиновая мембрана, которая надувается с помощью насоса, позволяет образцу удерживаться внутри пробоотборника. Наличие поршневого механизма обеспечивает полное заполнение пробоотборника. |