地下水监测的核心价值在于获取真实可靠的水质数据,而采样过程中的交叉污染是影响数据准确性的关键隐患。交叉污染可能源于采样设备、容器、操作流程或环境因素,导致监测结果失真,进而误导地下水污染评估与治理决策。因此,需建立 “全流程防控体系”,从设备准备、采样操作、样品保存到运输交接,每一环严格把控,最大限度避免交叉污染,确保检测结果真实反映地下水实际状况。
一、采样前准备:筑牢交叉污染 “第一道防线”
采样前的设备与容器处理是防控交叉污染的基础,需通过标准化清洁、分类管理等手段,消除潜在污染源头。
(一)采样设备的清洁与校验
采样设备(如潜水泵、贝勒管、采样钢缆、过滤器)需按 “去污染 - 清洗 - 漂洗 - 干燥” 四步流程处理,避免残留污染物影响下一次采样。针对金属类设备(如不锈钢潜水泵),先用 10% 硝酸溶液浸泡 24 小时去除金属离子残留,再用自来水冲洗至中性;非金属设备(如 PVC 贝勒管)采用 5% 盐酸溶液浸泡,后续用自来水冲洗 3-5 次。
所有设备冲洗的最后一步必须使用超纯水,确保无清洁剂、酸液残留。清洁后的设备需晾干或用洁净氮气吹干,避免自然晾干过程中吸附空气中的灰尘、污染物。同时,采样前需校验设备密封性,如潜水泵的电缆接口、贝勒管的密封塞,防止采样时地表水、土壤渗滤液渗入采样管,造成污染。某地下水监测项目中,因未按标准清洁采样泵,导致后续样品中重金属铅浓度检测值偏高 3 倍,重新采样后才获得真实数据。
(二)采样容器的选择与预处理
采样容器需根据监测指标类型精准选择,避免容器材质与水样发生反应或吸附污染物。检测有机物(如 VOCs、苯系物)时,需选用玻璃瓶(玻璃材质惰性强,不吸附有机物);检测重金属、阴离子时,可选用高密度聚乙烯(HDPE)塑料瓶(避免玻璃中重金属溶出干扰);检测微生物指标时,需使用无菌玻璃瓶,且需经 121℃高压蒸汽灭菌 30 分钟。
容器预处理需针对性开展:有机物检测用瓶需用甲醇浸泡 20 分钟,再用超纯水冲洗 3 次,晾干后密封;重金属检测用瓶需用 10% 硝酸浸泡过夜,超纯水冲洗至 pH 中性;常规理化指标(如 pH、电导率)用瓶,用自来水冲洗后再用超纯水漂洗 2 次即可。所有预处理后的容器需贴好标签,注明监测点位、指标类型,分类存放于洁净环境中,避免交叉污染。
(三)采样方案的科学制定
采样前需明确监测点位顺序,遵循 “从清洁区到污染区” 的采样原则,避免先采集高浓度污染水样的设备、容器污染后续清洁点位样品。例如,先监测未受污染的背景值点位,再监测疑似污染区域点位,最后监测已知污染点位。
同时,需根据监测点位的深度、水文地质条件选择合适的采样方式:浅层地下水(埋深<10m)可采用贝勒管手动采样;深层地下水(埋深>10m)需使用潜水泵采样,且潜水泵的进水口需置于监测井筛管中段,避免采集井壁附着的污染物或井底沉积物。采样前还需准备备用设备与容器,若某套设备意外污染,可及时更换,避免影响采样进度。
二、采样过程操作:精准把控 “核心防控环节”
采样过程中的操作规范性直接决定交叉污染风险,需严格遵循标准化流程,避免人为因素导致的污染。
(一)监测井的预处理与洗井操作
长期未使用的监测井,井内可能积存死水、沉积物或生物膜,采样前需进行洗井处理,确保采集到的是含水层真实地下水。洗井方法需根据井型与监测指标选择:常规理化指标可采用贝勒管多次提水置换,直至井水浊度<5NTU、电导率变化率<5%;有机物、重金属指标需使用低流量潜水泵洗井,控制抽水流速为 50-100ml/min,洗井水量不少于 3 倍井管容积,同时监测 pH、电导率、溶解氧等指标,直至数据稳定。
洗井过程中,排出的井水需远离监测井井口,避免回流渗入井内;洗井完成后,需等待 10-30 分钟,让含水层地下水与井内水充分交换,再进行采样。某污染场地地下水监测中,因洗井不彻底,井底沉积物被搅动,导致样品中 COD、氨氮浓度检测值偏高,洗井后重新采样,数据下降 60%,更贴合实际污染状况。
(二)采样操作的标准化执行
采样时需避免采样设备、容器与地面、土壤、空气污染物直接接触。操作人员需穿戴洁净的一次性手套、口罩、防护服,手套每采集一个点位更换一次,防止手部携带的污染物转移至样品中。使用潜水泵采样时,采样管需固定在井壁,避免与井壁摩擦产生碎屑污染水样;贝勒管采样时,提放速度需缓慢,避免井水剧烈搅动导致沉积物悬浮。
样品采集量需满足检测需求,同时预留 10%-20% 的余量,例如常规理化指标采样量不少于 500ml,重金属指标不少于 250ml,有机物指标不少于 1000ml。采样过程中需避免水样溢出容器,若发生溢出,需更换新容器重新采样,不可将溢出的水样倒回容器。采集微生物样品时,需在无菌环境下操作,容器口避免长时间暴露在空气中,采样后立即密封,防止微生物污染。
(三)现场空白与平行样品的设置
为验证采样过程是否存在交叉污染,需在采样现场设置空白样品与平行样品。现场空白样品:用超纯水代替地下水,按与实际样品相同的流程操作(如装入采样容器、添加保存剂、密封),随实际样品一同送检,若空白样品中检测出目标指标,说明采样过程存在污染,需重新采样。
平行样品:每个监测点位采集 2 份相同样品,编号后送检,通过对比两份样品的检测结果,判断采样操作的一致性与稳定性,若平行样品相对偏差>10%(有机物指标>20%),需排查是否存在采样过程中的污染或操作误差。某地下水环境监测网项目中,通过现场空白样品检测发现,1 个点位的空白样品中检出微量甲苯,追溯原因是采样容器未彻底清洁,及时更换容器后污染问题解决。
三、采样后处理:守住交叉污染 “最后防线”
采样后的样品保存、运输与交接环节,需避免二次污染,确保样品在送达实验室前保持采样时的水质状态。
(一)样品的及时保存与固定
不同监测指标的样品保存方式不同,需在采样现场及时处理,防止指标变化或污染。pH、电导率、溶解氧等指标需在采样现场立即检测,避免样品运输过程中因环境变化导致数据失真;重金属样品需加入硝酸调节 pH<2,防止重金属离子吸附在容器壁上;有机物样品需加入盐酸调节 pH<2(VOCs 样品除外,需避免酸与有机物反应),且需冷藏运输;微生物样品需在 4℃冷藏条件下保存,且需在采样后 6 小时内送达实验室检测。
样品保存剂需选用分析纯级别,添加时需使用洁净移液管,避免保存剂本身引入污染。添加保存剂后,需轻轻颠倒容器 3-5 次,确保保存剂与水样充分混合,同时密封容器,用 parafilm 膜缠绕瓶口,防止运输过程中渗漏或污染。
(二)样品的安全运输与防护
样品运输时需分类存放,避免不同类型样品相互污染,例如重金属样品与有机物样品分开摆放,避免容器破损导致交叉污染。运输容器需选用防震、防漏的保温箱,内置冰袋或冷藏剂,维持样品温度在 0-4℃(微生物样品需严格控制在 4℃),防止样品变质。
运输过程中需避免剧烈震荡、阳光直射,防止容器破损或水样中指标变化。样品标签需注明点位编号、样品类型、保存方式、采样日期、检测指标等信息,标签需粘贴牢固,避免运输过程中脱落。某监测项目中,因运输时未固定好样品容器,导致重金属样品瓶倾倒,硝酸泄漏污染了相邻的有机物样品,造成该批次样品作废,延误了监测进度。
(三)样品的规范交接与追溯
样品送达实验室后,需及时与实验室人员办理交接手续,双方共同核对样品数量、编号、保存状态、运输条件等信息,确认无误后签署交接单。交接单需详细记录相关信息,作为样品追溯的依据。
若发现样品容器破损、渗漏、标签脱落或保存条件不符合要求,实验室需当场拒收,监测单位需重新采样;若样品状态正常,实验室需及时登记、编号,尽快开展检测,避免样品长时间存放导致指标变化。同时,监测单位需建立样品追溯体系,从采样、保存、运输到检测,每个环节都有记录,便于后续排查污染问题或数据异常原因。
四、质量控制与管理:构建交叉污染防控 “长效机制”
避免采样过程中的交叉污染,需建立完善的质量控制与管理体系,从人员、流程、监督等多方面保障标准化执行。
(一)加强采样人员培训与考核
采样人员需经专业培训,熟练掌握交叉污染防控流程、设备清洁、样品保存等技能,考核合格后方可上岗。培训内容需包括标准化操作流程、污染应急处理方案、质量控制要求等,定期开展技能复训与考核,确保采样人员严格按规范操作。
(二)建立全过程质量监督体系
监测单位需设立质量监督人员,对采样全过程进行抽查监督,包括设备清洁、采样操作、样品保存、现场空白与平行样品设置等环节,发现问题及时整改。同时,定期开展内部质量审核与外部质量评价,通过盲样测试、实验室间比对等方式,验证采样与检测工作的质量,持续优化交叉污染防控措施。
(三)完善应急预案与风险处置
针对采样过程中可能出现的污染事件(如设备污染、样品泄漏、容器破损),需制定应急预案,明确处置流程与责任分工。例如,采样设备意外污染时,立即更换备用设备;样品泄漏时,及时清理污染区域,更换新容器重新采样;容器破损时,评估是否存在交叉污染,必要时重新采样。
结语
地下水监测采样过程中的交叉污染防控是一项系统工程,需贯穿 “采样前 - 采样中 - 采样后” 全流程,通过标准化的设备清洁、规范的操作流程、科学的样品处理与完善的质量控制,最大限度避免污染,确保检测结果准确可靠。
在地下水污染防治、水资源保护日益重要的今天,精准的监测数据是决策的核心依据。只有严格把控采样环节的交叉污染,才能让监测数据真实反映地下水环境状况,为地下水污染溯源、风险评估、治理修复提供科学支撑,守护地下水资源安全与生态环境健康。