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氣囊泵及控制器 地下水采樣、監(jiān)測及修復(fù) 余氯在線分析儀 環(huán)境空氣移動監(jiān)測校準(zhǔn)車 高錳酸鹽指數(shù)自動監(jiān)測儀 水質(zhì)石油類自動分析儀 水質(zhì)重金屬在線監(jiān)測系統(tǒng) 水質(zhì)多參數(shù)原位分析儀 水質(zhì)五參數(shù)在線監(jiān)測儀 污水在線監(jiān)測系統(tǒng) 總磷在線監(jiān)測儀 水質(zhì)應(yīng)急監(jiān)測車 總氮在線自動監(jiān)測儀 多參數(shù)在線自動監(jiān)測儀 氨氮在線自動監(jiān)測儀 cod水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)
技術(shù)分享 | 地下水調(diào)查過程中的規(guī)范化洗井及采樣操作探討
政策背景
地下水作為重要的淡水資源，對于維持生態(tài)平衡和保障人類生活用水具有重要意義。我國在地下水管理方面制定了一系列政策及法規(guī)，旨在促進(jìn)地下水的合理利用和保護(hù)。近年來，相關(guān)部門出臺一系列技術(shù)規(guī)范，促進(jìn)地下水環(huán)境調(diào)查工作的流程規(guī)范化、設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化。
2019年5月12日，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《地塊土壤和地下水中揮發(fā)性有機(jī)物采樣技術(shù)導(dǎo)則（HJ1019-2019）》，明確了地下水揮發(fā)性有機(jī)物采樣的標(biāo)準(zhǔn)化操作。
2019年9月，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布了《地下水環(huán)境狀況調(diào)查評價工作指南》，要求開展集中式地下水型飲用水源以及工業(yè)污染源、礦山開采區(qū)、危險廢物處置場、垃圾填埋場等污染源及周邊的地下水環(huán)境狀況調(diào)查評價，也規(guī)范了采樣器具以及洗井方法。
2021年3月1日，《地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范HJ164-2020）》開始實(shí)施，再次明確了地下水環(huán)境的采樣和洗井流程化標(biāo)準(zhǔn)。
規(guī)范化洗井及采樣操作
從選擇采樣器具入手
如何進(jìn)行地下水調(diào)查過程中的規(guī)范化洗井及采樣操作，主要從選擇符合洗井采樣標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范的采樣器具入手。洗井采樣器具選擇應(yīng)能滿足以下幾個技術(shù)要求：
選擇依據(jù)
采樣器具種類
在HJ1019-2019標(biāo)準(zhǔn)中要求：采用氣囊泵或?qū)Ｓ貌讳P鋼潛水泵等。
在HJ164-2020標(biāo)準(zhǔn)中要求：常用地下水采樣器具有氣囊泵、小流量潛水泵、慣性泵、蠕動泵及貝勒管。
在《地下水環(huán)境狀況調(diào)查評價工作指南》中要求：使用氣囊泵、小流量潛水泵。
洗井流速
在HJ1019-2019標(biāo)準(zhǔn)中要求：洗井流速應(yīng)控制在100-500ml/min，水位降深不超過10cm。
在HJ164-2020標(biāo)準(zhǔn)中要求：在現(xiàn)場使用便攜式水質(zhì)測定儀對出水進(jìn)行測定，濁度小于或等于10 NTU時或者當(dāng)濁度連續(xù)三次測定的變化在±10%以內(nèi)、電導(dǎo)率連續(xù)三次測定的變化在±10%以內(nèi)、pH連續(xù)三次測定的變化在±0.1以內(nèi)；或洗井抽出水量在井內(nèi)水體積的 3～5 倍時，可結(jié)束洗井。
在《地下水環(huán)境狀況調(diào)查評價工作指南》中未指明洗井流速要求。
采樣流速
在HJ1019-2019標(biāo)準(zhǔn)中要求：控制出水流速一般不超過100ml/min；當(dāng)實(shí)際情況不滿足前述條件時可適當(dāng)增加出水流速，但最高不得超過500ml/min；應(yīng)當(dāng)盡可能降低出水流速。
在HJ164-2020標(biāo)準(zhǔn)中要求：樣品采集一般按照揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）、半揮發(fā)性有機(jī)物（SVOCs）、穩(wěn)定有機(jī)物及微生物樣品、重金屬和普通無機(jī)物的順序采集。采集 VOCs 水樣時執(zhí)行HJ 1019相關(guān)要求，采集SVOCs水樣時出水口流速要控制在0.2 L/min～0.5 L/min，其他監(jiān)測項(xiàng)目樣品采集時應(yīng)控制出水口流速低于1L/min，如果樣品在采集過程中水質(zhì)易發(fā)生較大變化時，可適當(dāng)加大采樣流速。
在《地下水環(huán)境狀況調(diào)查評價工作指南》中未指明采樣流速要求。
選擇分析
洗井采樣器具以氣囊泵以及專用不銹鋼潛水泵為主，結(jié)合最小監(jiān)測井直徑為50mm的要求，為適合更廣泛的使用場景，選擇泵頭直徑在5cm以內(nèi)為優(yōu)。
低流速洗井的流速要求在100-500ml/min之間，且采樣流速一般不超過100ml/min。另外，涉及非揮發(fā)性有機(jī)物地下水洗井時，可以洗井抽出水量在井內(nèi)水體積的 3～5 倍時，結(jié)束洗井，此時洗井速度越快越好，因此，洗井及采樣用設(shè)備需流速可調(diào)節(jié)，具備既可大流速洗井又可低流速采樣能力的器具為優(yōu)。
洗井及采樣過程中水位降深不超過10cm，需配備泄降水位尺。具備可以根據(jù)泄降狀況自動控制采樣設(shè)備啟停功能為優(yōu)。
地下水洗井和采樣都應(yīng)避免對井內(nèi)水體產(chǎn)生氣提、氣曝等擾動，尤其是以VOC為監(jiān)測目標(biāo)的地下水采樣。各種對水體的擾動，都會引起溶解氧的變化和水中揮發(fā)性物質(zhì)的散逸，導(dǎo)致樣品分析結(jié)果不準(zhǔn)確。因此，為避免取水過程中水樣與空氣的接觸，采樣器具出水管路需與封閉式流通池連接。
洗井需要關(guān)注6個指標(biāo)的穩(wěn)定變化，包括：pH、溫度、電導(dǎo)率、氧化還原電位、溶解氧、濁度。結(jié)合最小監(jiān)測井直徑為50mm的要求，為適合更廣泛的使用場景，選擇既可以原位置于5cm內(nèi)徑監(jiān)測井實(shí)時測定水質(zhì)指標(biāo)，又可連接流通池實(shí)現(xiàn)低流速洗井，洗井過程中同時具備水質(zhì)6合一傳感器且配備低流速洗井軟件的水質(zhì)多參數(shù)系統(tǒng)為優(yōu)。
先河環(huán)保
地下水低速采樣系統(tǒng)
先河環(huán)保的地下水低速采樣洗井系統(tǒng)由四部分組成：1洗井采樣潛水泵+2氣囊泵+3泄降水位尺+4洗井6參數(shù)組成。從應(yīng)用的廣泛性出發(fā)，系統(tǒng)中既搭配了洗井采樣潛水泵又配了氣囊泵。通常來講，洗井采樣潛水泵更適合非揮發(fā)性有機(jī)物地下水的采樣及洗井，且流速范圍從100ml/min到30L/min，可以用于3-5倍井體積的洗井方式。氣囊泵由于泵頭內(nèi)無葉輪馬達(dá)等元器件，工作過程中不產(chǎn)熱、無攪拌，更適合小井的揮發(fā)性有機(jī)物地下水洗井采樣，二者取長補(bǔ)短，搭配使用。
另外，系統(tǒng)搭配了泄降水位尺，在水位下降10cm的條件下，可以自動控制采樣設(shè)備停止采樣，當(dāng)水位補(bǔ)給回來以后，可以自動控制采樣設(shè)備重新開始采樣。此外，系統(tǒng)搭配了洗井6參數(shù)單元，可以同時監(jiān)測濁度、pH、ORP、電導(dǎo)率、溫度、溶解氧六個指標(biāo)，并可以按照不同標(biāo)準(zhǔn)要求提前設(shè)置指標(biāo)變化要求，洗井過程，水樣經(jīng)密閉流通池。當(dāng)關(guān)注指標(biāo)達(dá)標(biāo)后，系統(tǒng)可自動判定洗井結(jié)束。
洗井采樣潛水泵
揚(yáng)程：85m埋深。
泵頭直徑：4.6cm，適配5cm內(nèi)徑監(jiān)測井。
流速可調(diào)：100ml/min-30 L/min，不需要借助流量控制閥。
同一臺潛水泵既兼顧大流速洗井，又可進(jìn)行低流速采樣。
氣囊泵
揚(yáng)程：60m或300m埋深。
泵頭直徑：4.3cm，適配5cm內(nèi)徑監(jiān)測井。
控制器重量：5千克，輕便易攜。
流速：100ml/min-500ml/min，實(shí)現(xiàn)真正的低流量低擾動采樣。
供電方式靈活多樣，直流交流均可。
泄降水位尺
測量范圍：60m、100m、200m、300m任意長度可選。
探頭直徑：1.6cm。
泄降自動控制功能：控制器配合泄降水位尺可實(shí)現(xiàn)低流速采樣過程中水位泄降的聯(lián)動自動控制。
洗井6參數(shù)單元
特點(diǎn)：配備低速洗井軟件，通過指標(biāo)動態(tài)變化評價洗井程度以及判斷采樣時間節(jié)點(diǎn)。
檢測指標(biāo)：濁度、pH、ORP、電導(dǎo)率、溫度、溶解氧六個指標(biāo)，更多指標(biāo)可拓展。
一體化傳感器：直徑不超過4.7cm（含6參數(shù)指標(biāo)），適配5cm內(nèi)徑監(jiān)測井。
配備封閉式流通池，采樣更可靠。
除以上組成部分以外，依據(jù)具體場景要求，系統(tǒng)中還可以另配井下電視成像儀以及重金屬水質(zhì)過濾器等輔助設(shè)備。
先河環(huán)保在自身地下水監(jiān)測的基礎(chǔ)上積極謀求變革，與國際公司Geotech達(dá)成合作，引進(jìn)Geotech品牌在國內(nèi)落地生產(chǎn)，提升國產(chǎn)地下水裝備整體水平，有效支撐地下水環(huán)境調(diào)查以及國家地下水環(huán)境質(zhì)量考核工作。
Geotech地下水低速采樣洗井系統(tǒng)包含了低流速及大流速洗井、低流速采樣、水位泄降自動控制、水質(zhì)6參數(shù)實(shí)時監(jiān)測自動判定洗井結(jié)果等幾大功能，符合《地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范（HJ164-2020）》、《地塊土壤和地下水中揮發(fā)性有機(jī)物采樣技術(shù)導(dǎo)則（HJ1019-2019）》以及《重點(diǎn)行業(yè)企業(yè)用地調(diào)查樣品采集保存和流轉(zhuǎn)技術(shù)規(guī)定》的原則要求，現(xiàn)場布設(shè)完成后，可實(shí)現(xiàn)自動化操作，大大提高了采樣效率。
