Cyflwyniad

Gyda llygredd amgylcheddol yn dod yn broblem gynyddol ddifrifol, mae profi ansawdd dŵr wedi dod yn rhan anhepgor o ddiogelu'r amgylchedd, diogelu iechyd y cyhoedd a rheoleiddio diwydiannol. Boed yn brofi dŵr yfed, monitro gollyngiadau dŵr gwastraff diwydiannol, neu asesiad ecolegol o afonydd a llynnoedd, data dadansoddi ansawdd dŵr cywir yw'r sail ar gyfer gwneud penderfyniadau gwyddonol a rheoli cydymffurfiaeth.

Fel y cam cychwynnol yn y broses profi ansawdd dŵr, mae cywirdeb casglu samplau yn uniongyrchol gysylltiedig â dibynadwyedd y broses brofi gyfan.Ffiolau dadansoddi dŵr EPA, fel y cynwysyddion ar gyfer cario samplau, er eu bod yn fach o ran maint ac yn syml o ran golwg, yw'r ffactor allweddol i sicrhau nad yw'r samplau wedi'u halogi, nad ydynt yn adweithio, a'u bod yn cael eu cadw'n sefydlog.Os nad yw'r dewis yn briodol, bydd nid yn unig yn arwain at ystumio'r data prawf, a gall hyd yn oed achosi samplu dro ar ôl tro, oedi cynnydd y gwaith a chynyddu costau.

Diffiniad a Dosbarthiad Ffiolau Dadansoddi Dŵr EPA

Mae ffiolau dadansoddi dŵr EPA yn gynwysyddion samplu arbenigol sy'n bodloni safonau samplu a dadansoddi EPA ac fe'u defnyddir yn bennaf i gasglu a chadw samplau dŵr ar gyfer profion labordy dilynol. Mae'r ffiolau hyn wedi'u teilwra i wahanol eitemau prawf, gofynion cadwraeth, a nodweddion deunydd i leihau halogiad, diraddio, neu newidiadau cyfansoddiadol yn ystod cludiant a storio, ac i sicrhau cywirdeb ac atgynhyrchadwyedd canlyniadau dadansoddol.

Yn ôl y gwahanol ddefnyddiau a swyddogaethau, mae ffiolau dadansoddi dŵr EPA wedi'u rhannu'n bennaf yn y categorïau canlynol:

1. Ffiolau gwydr

• Fe'i defnyddir fel arfer ar gyfer casglu llygryddion organig oherwydd ei fod yn anadweithiol, nid yw'n amsugno sylweddau targed yn hawdd, a gall wrthsefyll sterileiddio tymheredd uchel. Yn aml mae ganddo gapiau sgriw a gasgedi PTFE/silicon i wella selio a sefydlogrwydd cemegol.

2. Poteli polyethylen

• Gan gynnwys deunyddiau polyethylen dwysedd uchel a polyethylen dwysedd isel, fe'i defnyddir yn gyffredin ar gyfer samplu pum lefel o halogion fel ïonau metel, halwynau maetholion, anionau a chatïonau. Mae'r poteli hyn yn gallu gwrthsefyll effaith ac yn ysgafn, gan eu gwneud yn addas ar gyfer cludadwyedd ar y safle a defnydd cyfaint uchel.

3. Poteli ambr

• Mae ganddo swyddogaeth cysgodi dda ac fe'i defnyddir yn arbennig ar gyfer dadansoddi sylweddau sy'n sensitif i olau, a all atal adweithiau cemegol neu ddadelfennu a achosir gan UV yn effeithiol.

4. Poteli wedi'u leinio â Teflon

• Addas ar gyfer dadansoddiad manwl gywir, lefel olrhain, fel casglu metelau trwm olrhain neu samplau cyrydol cryf. Mae gan PTFE wrthwynebiad cemegol ac anadweithiolrwydd rhagorol, ac ni fydd yn adweithio â bron unrhyw sylweddau, ond mae'n gymharol gostus.

Mae gan bob deunydd o ffiolau dadansoddi dŵr EPA ei gwmpas cymhwysiad penodol ei hun, rhaid i'r dewis fod yn seiliedig ar natur yr eitemau prawf, priodweddau ffisegol a chemegol y targed, yn ogystal â chyn-driniaeth i gyd-fynd â'r math o botel a'r amodau cyn-driniaeth priodol. Os na chaiff y cynhwysydd ei ddewis yn gywir, gall ymyrryd â'r data prawf, neu arwain at wastraff sampl neu hyd yn oed angen ei ail-gasglu, gan effeithio ar y broses brosiect gyfan.

Ffactorau Allweddol wrth Ddewis Ffiolau Dadansoddi Dŵr EPA

Wrth brofi ansawdd dŵr, mae dewis y ffiolau dadansoddi dŵr EPA cywir yn hanfodol i sicrhau canlyniadau cywir.

1. Math o eitem brawf

Mae gwahanol eitemau prawf yn cyfateb i wahanol ofynion samplu, felly'r cam cyntaf wrth ddewis ffiolau dadansoddi dŵr EPA yw diffinio'r eitemau prawf:

• Canfod llygryddion organig: fel cyfansoddion organig anweddol, cyfansoddion organig lled-anweddol, ac ati, rhaid defnyddio poteli gwydr. Mae'r deunydd gwydr yn atal amsugno ac anweddu cydrannau organig yn effeithiol, ac yn aml mae angen ychwanegu asid ymlaen llaw i atal gweithgaredd microbaidd ac atal diraddio'r targed.
• Canfod metelau trwmFel plwm, mercwri, cadmiwm ac elfennau metel hybrin eraill, dylid defnyddio poteli polyethylen dwysedd uchel, oherwydd nad oes ganddo ymyrraeth gefndir metel, nid yw'n hawdd amsugno ïonau metel, ac mae ganddo sefydlogrwydd cemegol da.
• Profi microbiolegol: fel bacteria coliform, cyfanswm cyfrif y cytrefi, ac ati, mae angen defnyddio poteli plastig tafladwy, di-haint, fel arfer PET neu polypropylen, i sicrhau nad yw'r samplau wedi'u halogi cyn eu cludo.

2. Dewis deunydd

Mae gan rinweddau gwahanol ddefnyddiau eu nodweddion eu hunain ac maent yn effeithio ar y data prawf yn wahanol:

• Poteli gwydr: gwrthsefyll tymheredd uchel, anadweithiol yn gemegol, ddim yn hawdd i adweithio â sylweddau organig, wedi'i addasu i ddadansoddi organig. Fodd bynnag, mae'r pwysau'n fawr, yn hawdd i'w dorri, mae angen bod yn ofalus wrth gludo.
• Poteli plastig (polyethylen, polypropylen, ac ati)Ysgafn, ddim yn hawdd ei dorri, addas ar gyfer y rhan fwyaf o ddadansoddiadau anorganig. Fodd bynnag, gall rhai plastigau amsugno llygryddion organig neu ryddhau amhureddau cefndirol, nid ydynt yn addas ar gyfer dadansoddiad organig hybrin.

3. A oes angen prosesu ymlaen llaw

Yn aml mae angen llenwi ffiolau dadansoddi dŵr EPA ymlaen llaw â chadwolion neu driniaethau er mwyn cynnal sefydlogrwydd y sampl:

• Mae cadwolion cyffredin yn cynnwys HCI, HNO₃, a NaOH.
• Rhagdriniaeth ar y safle: gall leihau newidiadau, ond mae angen gweithrediad safonol a rhai amodau ar y safle.
• Rhagdriniaeth labordy: gweithrediad mwy manwl gywir, ond mae angen amodau storio samplau uwch a gall gyflwyno newidiadau yn ystod cludiant.

4. Lliw'r botel

• Potel frownFe'i defnyddir ar gyfer samplu sylweddau sy'n sensitif i olau, fel rhai plaladdwyr, llygryddion organig, ac ati. Gall rwystro pelydrau uwchfioled yn effeithiol ac oedi dirywiad samplau.
• Potel dryloyw: addas ar gyfer prosiectau sy'n ansensitif i olau, yn hawdd arsylwi lliw samplau dŵr, tyrfedd a phriodweddau ffisegol eraill, ond ni argymhellir ar gyfer canfod cyfansoddion sy'n sensitif i olau.

5. Dewis cyfaint

• Dylai fod yn seiliedig ar y dull prawf. Gofynion labordy a chynllun prosiect i ddewis cyfaint y botel. Manylebau cyffredin yw 40ml, 125ml, 500ml, ac ati.
• Mae rhai prosiectau'n gofyn am adael rhywfaint o "le pen aer" er mwyn ychwanegu adweithyddion neu i atal rhewi ac ehangu; tra bod rhai prosiectau'n gofyn am beidio ag adael unrhyw le a bod y botel yn cael ei llenwi i'w chapasiti.

Safonau EPA a Gofynion Rheoleiddiol

Wrth brofi ansawdd dŵr, nid yn unig y mae cynwysyddion samplu yn rhan o'r llawdriniaeth arbrofol, ond maent hefyd yn rhan bwysig o reolaeth lem ar y normau rheoleiddiol, ac mae'r EPA (Asiantaeth Diogelu'r Amgylchedd yr Unol Daleithiau) yn gwneud darpariaethau clir ar gyfer y math o ddadansoddiad dŵr, y deunyddiau a'r driniaeth er mwyn sicrhau bod y data dadansoddol yn wyddonol, yn gywir ac yn cydymffurfio â'r gyfraith.

1. Safonau monitro ansawdd dŵr cyffredin yr EPA a gofynion poteli samplu

Isod mae sawl dull prawf cynrychioliadol o’r EPA a’u gofynion penodol ar gyfer samplu poteli:

• EPA 524.2 (profi VOC): mae angen defnyddio poteli gwydr gwag di-ben 40 ml gyda gasgedi selio PTFE/silicon, gydag asid hydroclorig wedi'i ychwanegu at y botel fel cadwolyn. Mae angen llenwi'r botel i'r brig heb swigod aer na bylchau i atal VOCs rhag dianc.
• EPA 200.8 (Canfod elfennau metel ICP-MS)Argymhellir defnyddio poteli plastig HDPE, ac mae angen ychwanegu poteli at asid nitrig cyn eu hasio i atal amsugno gwaddodiad metel.
• Cyfres EPA 300 (dadansoddiad cromatograffaeth ïon o anionau a chatïonau)Gellir defnyddio poteli polypropylen neu polyethylen heb ychwanegu asid, mae'n ofynnol i'r poteli fod yn lân ac yn rhydd o ïonau ymyrrol perthnasol.
• Cyfres EPA 1600 (profion microbiolegol): mae angen poteli plastig tafladwy, di-haint, a ddefnyddir fel arfer ar gyfer cyfanswm y coliformau, enterococci a dangosyddion eraill, gellir ychwanegu'r swm priodol o sodiwm thiosylffad at y botel i niwtraleiddio gweddillion clorin.

Mae gan bob safon reoliadau llym ar fath o botel, cyfaint, tymheredd storio ac amser storio, a gall anwybyddu unrhyw un o'r manylion hyn arwain at ddata annilys.

2. Gofynion system achredu labordai ar gyfer cynwysyddion samplu

Yn ymarferol, mae angen achrediad arbenigol ar lawer o labordai trydydd parti, megis:

• NELAC (Cynhadledd Achredu Labordai Amgylcheddol Cenedlaethol)yn ei gwneud yn ofynnol yn benodol bod cynwysyddion samplu, gweithdrefnau samplu, a dulliau cadwraeth yn cydymffurfio â safonau EPA neu safonau cenedlaethol, a bod cadwyn gyflawn o samplau yn cael ei dogfennu.
• ISO/IEC 17025 (Gofynion Cyffredinol ar gyfer Cymhwysedd Labordai Profi a Calibro): yn pwysleisio olrhain, rheoli safonol offer samplu a chofnodion o'u defnydd, a sefydlu SOPs (Gweithdrefnau Gweithredu Safonol) ar gyfer dewis, glanhau a storio cynwysyddion.

Mae'n ofynnol i labordai sydd wedi pasio'r achrediadau hyn gael system rheoli casglu samplau llym, a rhaid dogfennu'r dewis a'r defnydd o boteli samplu ar gyfer archwiliadau mewnol neu allanol.

3. Goblygiadau ymarferol gweithrediadau cydymffurfio

Nid yn unig y mae dewis y ffiolau dadansoddi dŵr safonol EPA cywir ar gyfer iâ, gan gydymffurfio'n llym â rheoliadau, yn ymwneud â bodloni gofynion labordy neu raglen, ond mae hefyd yn uniongyrchol gysylltiedig â'r canlynol:

• Sicrhau dilysrwydd gwyddonol a chyfreithiol data profion: dulliau samplu a chadw sy'n cydymffurfio â'r gyfraith yw'r sail i ddata monitro gael ei gydnabod gan adrannau'r llywodraeth, llysoedd neu gymdeithas.
• Pasio adolygiadau prosiect ac archwiliadau ansawddYn enwedig ym mhrosesau asesu effaith amgylcheddol, trwyddedau allyriadau, derbyniad amgylcheddol, ac ati, gall y defnydd safonol o boteli samplu osgoi cael eu dychwelyd neu eu hailbrofi oherwydd diffyg cydymffurfio.
• Osgowch wastraff sampl a'r risg o ailgasgluUnwaith y canfyddir bod sampl yn annilys, mae angen ei hail-gasglu, sydd nid yn unig yn oedi'r cynnydd, ond hefyd yn cynyddu cost llafur, deunyddiau a chludiant.

Rhagofalon mewn Gweithrediad Dylunio

Hyd yn oed os dewisir ffiolau dadansoddi dŵr EPA sy'n bodloni safonau'r EPA, gall trin amhriodol yn ystod samplu, storio a chludo arwain at halogiad, dirywiad neu annilysrwydd data'r sampl o hyd. Felly, mae'n bwysig rhoi sylw manwl i bob manylyn i sicrhau cyfanrwydd y sampl a dilysrwydd canlyniadau'r prawf.

1. Gwiriad sêl y cap

Mae selio ffiolau dadansoddi dŵr EPA yn uniongyrchol gysylltiedig â pha un a fydd y sampl yn anweddu, yn gollwng, neu'n adweithio trwy amsugno lleithder yn ystod oes y silff:

• Cyn samplu, dylid gwirio'r cap i weld a yw'r cap yn ffitio'n dynn â cheg y botel, ac a oes unrhyw anffurfiad, toriad neu heneiddio.
• Ar gyfer canfod cyfansoddion organig anweddol ac eitemau sensitif iawn eraill, mae'n bwysicach defnyddio cap selio edau gyda gasged PTFE/silicon, ei dynhau ac yna ei arwain i wiriad i sicrhau nad oes unrhyw ollyngiad.
• Dylid tynhau'r cap yn syth ar ôl cwblhau'r samplu er mwyn osgoi dod i gysylltiad â'r cynnyrch am gyfnod hir.

2. Dulliau i osgoi croeshalogi

Mae gan unrhyw weithrediad nad yw'n lân y potensial i gyflwyno ymyrraethau cefndir a all effeithio ar lefel gefndir y sampl, yn arbennig o hanfodol wrth ddadansoddi olion neu ganfod microbaidd:

• Defnyddiwch fenig tafladwy ar gyfer pob casgliad sampl a rhowch y botel yn ôl cyn chwarae i atal croeshalogi.
• Defnyddiwch offer samplu arbenigol (e.e., gwiail samplu, pympiau samplu, ac ati) a glanhewch neu ailosodwch nhw'n drylwyr rhwng pwyntiau samplu.
• Ar gyfer samplau sydd angen eu trin ymlaen llaw ar y safle, defnyddiwch bibedi neu ffiolau glân sydd wedi'u llenwi ymlaen llaw â chadwolion er mwyn osgoi dod i gysylltiad hirfaith ag aer.

3. Gofynion cadw a chludo samplau

Mae samplau dŵr yn agored i newid, dirywiad neu fethiant os na chânt eu storio neu eu cludo'n iawn yn ystod y cyfnod o'u casglu hyd at eu dadansoddi arbrofol:

• Tymheredd cadwraethMae angen cadw'r rhan fwyaf o ffiolau dadansoddi dŵr EPA o dan amodau oergell ar 4℃, ac fel arfer cânt eu cludo mewn blwch oergell neu becyn iâ; rhaid rheoli tymheredd samplau microbiolegol yn llym a'u dadansoddi o fewn 6 awr.
• Amser cadwraethMae gan wahanol eitemau wahanol amseroedd cadw uchaf, e.e. 14 diwrnod ar gyfer VOCs, 48 ​​awr ar gyfer halwynau maetholion, a hyd at 6 mis ar gyfer metelau trwm (o dan amodau cyn-asideiddio).
• Labelu CynhwysyddRhaid labelu pob potel sampl gyda label rhif dadleoliad sy'n nodi amser a lleoliad y samplu, enw'r eitem, a'r dull cadw er mwyn osgoi dryswch ynghylch y sampl.
• Cofnodion trafnidiaethArgymhellir defnyddio'r daflen casglu sampl ac o ah i gofnodi'r broses gyfan o'r sampl o'i chasglu i'r labordy er mwyn diwallu anghenion rheoli ansawdd ac archwilio.

Enghreifftiau o Gamdybiaethau a Chamgymeriadau Cyffredin

Yn y gwaith monitro ansawdd dŵr gwirioneddol, oherwydd diffyg ymwybyddiaeth o'r defnydd o fanyleb poteli samplu, yn aml mae rhywfaint o effaith ymddangosiadol fach ond difrifol ar ganlyniadau'r gwall gweithredu. Mae'r canlynol yn rhestru sawl camddealltwriaeth nodweddiadol a'r canlyniadau a achosir ganddynt, i gyfeirio atynt ac i roi rhybudd iddynt.

1. Halogiad neu amsugniad sampl oherwydd defnyddio'r deunydd anghywir

• Os defnyddir poteli plastig cyffredin i gasglu samplau VOC, mae'r poteli plastig (yn enwedig PVC neu polyethylen o ansawdd isel) yn dueddol o amsugno neu dreiddio llygryddion organig, gan arwain at ostyngiad yn y crynodiad targed a gwerth canfod isel neu hyd yn oed anweladwy. Dylid defnyddio poteli gwydr a reoleiddir gan yr EPA gyda phennau di-aer, gyda gasgedi PTFE/silicon yn leinin y cap i sicrhau anadweithiolrwydd cemegol a selio.

2. Mae anwybyddu effeithiau ffotosensitifrwydd yn arwain at ddiraddio samplau

• Os defnyddir poteli gwydr tryloyw i gasglu samplau gweddillion plaladdwyr ac os cânt eu hamlygu i olau'r haul am gyfnod hir ar ôl samplu, mae rhai sylweddau organig fel plaladdwyr, PAHs, a sylweddau nitroaromatig yn hynod sensitif i olau, a gallant ddadelfennu a thrawsnewid o dan olau, gan arwain at ganlyniadau ystumiedig. Ar gyfer eitemau sy'n sensitif i olau, dylid defnyddio poteli brown ar gyfer samplu, a dylid storio'r samplau'n gyflym a'u hamddiffyn rhag golau ar ôl samplu, a dylid osgoi golau haul uniongyrchol hefyd yn ystod cludiant.

3. Dim cadwolion nac amodau storio amhriodol, dirywiad sampl

• Os casglwyd samplau nitrogen amonia heb gadwolion a'u rhoi yn yr oergell am 24 awr cyn eu hanfon i'w profi. Ar dymheredd ystafell, bydd micro-organebau'n metaboleiddio'r nitrogen amonia yn y dŵr yn gyflym neu'n ei drawsnewid i ffurfiau eraill, gan arwain at newid yng nghrynodiad nitrogen amonia ac yn gwneud canlyniadau'r prawf yn annilys. Dylid asideiddio samplau trwy ychwanegu asid sylffwrig neu asid hydroclorig yn syth ar ôl eu casglu i atal gweithgaredd microbaidd a'u cludo o dan amodau oergell ar 4°C i sicrhau eu bod yn cael eu hanfon i'w profi o fewn yr amser penodedig.

Mae'r camsyniadau cyffredin hyn yn ein hatgoffa mai dim ond y cam cyntaf yw dewis y ffiolau dadansoddi dŵr EPA cywir, ac yn bwysicach fyth, gweithrediad safonol y broses gyfan a manylion y rheolaeth, er mwyn sicrhau bod y data profi ansawdd dŵr yn wir ac yn ddibynadwy, gyda dilysrwydd cyfreithiol a thechnegol.

Casgliad

Wrth fonitro ansawdd dŵr, mae ffiolau dadansoddi dŵr EPA, er mai dim ond cynhwysydd bach ydyn nhw, yn chwarae rhan hanfodol yn y broses samplu a dadansoddi gyfan. Mae dewis ffiolau dadansoddi dŵr EPA yn hanfodol i sicrhau cywirdeb data, olrhainadwyedd a chydymffurfiaeth reoliadol.

Dim ond ar sail dewis poteli samplu rhesymol, ynghyd â gweithdrefnau gweithredu safonol (megis defnyddio cadwolion, storio i ffwrdd o olau, cludo yn yr oergell, ac ati), y gellir lleihau'r newidiadau wrth gasglu, storio a chludo samplau, er mwyn sicrhau bod canlyniadau terfynol y profion yn wir, yn ddibynadwy ac yn gyfreithiol ddilys.

Yn ogystal, argymhellir bod pob uned yn trefnu hyfforddiant llygaid yn rheolaidd ar gyfer samplwyr i wella dealltwriaeth a gweithrediad safonau'r EPA a manylebau defnyddio poteli sampl, er mwyn osgoi problemau fel ail-gloddio, diddymu data neu fethiant archwiliad oherwydd gwallau gweithredol, a thrwy hynny wella proffesiynoldeb ac ansawdd gwaith monitro ansawdd dŵr yn gynhwysfawr.