水质采样及分析课件

水質採樣及分析監測井之地下水質觀測可採用自記式 或人工式，自記式優點為定時監測且 可設於採樣困難地區，並可藉由有線 或無線方法傳送至管理單位，但缺點 為監測項目有限(多數水質項目須於 試驗室完成)，另外設備投資(沉水式 泵浦、監測儀器、數據處理機、傳輸 設備等)大且保養維修成本高。若監 測頻率不高且採樣作業容易，除特殊 需要須設以自計式外，一般以人工式 為主。一般採樣多使用採樣泵浦或取 水器為之，多以採樣泵浦為主。對於可現場測試之項目即當立即檢驗 ，以求與現場水質之一致性。而需於 試驗室完成檢驗之水質項目則水樣之 運送亦須謹慎，須填製樣品監控單並 詳細檢查樣品容器之密封與完整，並 查核樣品之標示與內容是否符合。由於需分析之樣品可能相當大量，試 驗室須確切執行一貫且一致之品保 品管計畫，務必達到高效率與高品質 之目標。水質採樣水質採樣步驟步驟進行泵浦裝置前，所有設備(包括泵浦、鋼纜水管及鋼夾等)皆需用水或清潔劑清洗油污，然後再以高壓水氣噴洗乾淨。依據井深及井篩位置，量取鋼纜長度，以懸吊至定位。懸吊完成後，啟動可移動之馬達，檢視泵浦運作情形。為取得具代表性之水樣，須先抽除約3倍井管體積之水量或井內之所有水量，抽取時並同時量測水位，俟地下水位回升且穩定後，方可取樣。填記現場採樣記錄。所有必需之儀器須事先校正。須於現場量測之項目，如水溫、pH值及電導度等，應立即量測記錄；其中以水溫需最先測得，以便作為其他水質項目溫度修正之依據。採樣樣品需標註編號、收集人、收集日期時間及分析項目。同時依照採樣品保(QA)品管(QC)計畫執行項目完成採樣工作。使用過之儀器或工具需使用清水、高壓水氣或除污溶液清洗並清理現場，恢復原狀。水質採樣及分析水質採樣步驟 1地下水採樣地下水採樣作業流程作業流程井水深度(m)井底至井口深度水位面至井口深度計算井水體積：直徑2吋監測井井水體積(L)2.0井水深度(m)直徑4吋監測井井水體積(L)8.1井水深度(m)採樣計畫書：內容應包括：採樣地點、採樣日期及頻率、採樣人員、聯絡人電話、背景資料、採樣目的、採樣方法、採樣器材、樣品保存、品管樣品選擇與決定、安全衛生與污染防治等。地下水採樣作業流程井水深度(m)井底至井口深度 水2*如果所測量之地下水位面深度之數據，將被用作日後判定此區域地下水流向之用時，則建議先量測區域內之所有監測井或水位觀測井的地下水位面深度，然後再逐口進行地下水採樣，以免地下水位面受潮汐或其他因素影響而造成誤差。*地下水樣應依照下列順序進行採樣：1.揮發性有機物，總有機鹵素。2.溶解性氣體及總有機碳。3.半揮發性有機物。4.金屬及氰化物。5.主要水質項目之陽離子及陰離子。6.放射性核種。*如果所測量之地下水位面深度之數據，將被用作日後判定此區域3採樣時為確保樣品之品質，應配合採取如下之採樣空白樣品，並視需要或依採樣計畫書之要求，選擇執行檢驗或儲存備查使用：1.野外空白：將不含待測物且類似樣品基質的樣品(如試劑水)於檢驗室配製，裝入樣品瓶密封後，攜至採樣地點，曝露於相同採樣狀況下(如打開瓶蓋、加入保存劑等)，再與採樣之樣品一同攜回檢測，此可用於判知採樣、運送過程之污染。每一場址須採一個野外空白。2.設備空白：採樣設備經清洗後以試劑水淋洗，收集此試劑水淋洗液予以分析，可用於判知採樣設備是否污染情形，如為可棄式採樣設備，並經確認未受污染時，則可不作設備空白。每一口井須採一個設備空白。3.運送空白：不含待測物之試劑水，於檢驗室配置裝入樣品瓶密封後，攜至現場再與其它採集之樣品送回檢驗室檢測，過程中均不打開，可用於判知運送過程之污染情形。每一行程須採一個運送空白。品質管制品質管制QA/QC樣品運送之品質管制，應包括下列各項措施及記錄：1.樣品標籤：(1)樣品編號。(2)採樣時間。(3)採樣地點。(4)分析項目。(5)保存方法。(6)採樣者姓名。(7)其它相關資料。2.樣品運送接收紀錄表：(1)計畫名稱。(2)樣品編號。(3)採樣日期。(4)採樣時間(須與樣品標籤上的時間吻合)。(5)採樣者。(6)包裝者、運送地點、時間。(7)運送者、運送日期、方式。(8)樣品描述。(9)樣品分析項目。(10)實驗室收受者及接收日期。(11)分析後保存收受者及接收日期。(12)保存方法。(13)其他有關分析及保存之注意事項。採樣時為確保樣品之品質，應配合採取如下之採樣空白樣品，並視需4貝勒管(Bailers)*貝勒管材質以鐵弗龍為佳，但亦可採用化學相容性材質。依需要選用單逆止閥式(Singlecheckvalvebailers)或點源式貝勒管(Point-sourcebailers)；若採揮發性有機物水樣時，應使用附流速調節底面流出配件(Controlled-flow,bottomemptyingassembly)之貝勒管。*以貝勒管洗井時，宜緩緩於井管中上昇或下降，否則因活塞現象，將造成濁度增加之干擾。*由於貝勒管在井內上下行進造成擾動，容易將井底及濾料的泥沙抽至井內，造成濁度上升，故將洗井之汲水位置定在井底。*建議在井水補注充足的狀況下，應避免使用貝勒管洗井，而以低流速採樣泵洗井。貝勒管(Bailers)5水體水質監測站設置及監測準則（84.08.23）環署水字第四三六二號令訂定發布依水污染防治法施行細則第十五條第四項規定訂定。地下水水質監測站設置以左列位置為原則：一、重要污染源。二、海水入侵地區。三、其他污染潛勢較高之地區。四、重要水利用點。五、可反映一般水質點。六、其他必要點。地下水採樣頻率及採樣程序規定如左：一、採樣頻率以每季採樣一次為原則，有污染之虞者應提高其頻率。二、採樣時應取得代表性水樣。決定監測參數、站位及頻率的一般原則：a.實用原則：監測數據並非愈多愈好，而是愈有用愈好。b.經濟原則：根據經費能力和條件，要有經濟效益之分析。c.優先污染物優先監測原則。水體水質監測站設置及監測準則（84.08.23）環署水字第四6二十四口井水質異常疑與口蹄疫病死豬掩埋有關（1999-06-16）【李美燕報導】環保署日前公布513處口蹄疫病死豬掩埋場地下水水質監測結果。調查發現，其中有24口井水質異常，疑與23處口蹄蹄疫掩埋場有關。對此，環保署表示因井水用途多以灌溉為主，並無當作飲用水的個案存在，故對人體並無危害。然該署亦決定七月一日起將持續加強監測，以確認污染來源。環保署水保處處長阮國棟指出，此次調查取樣在於掩埋場附近的民井，考量地下水的流向，上游選擇一口，下游二口，共計調查1475口井。每口井的監測頻率為二個月一次，分析項目則以pH值、大腸桿菌群密度、氨氮及總有機碳為主。屏東縣地下水污染管制計畫(屏東縣環境保護局)該計畫除針對民國八十三年度屏東縣環保局屏東縣固定污染源地下水監測系統規劃所執行之計畫，於屏東工業區、內埔工業區及屏東市清溪里滲油區等三個場址所設置之十二口地下水水質監測井，調查地下水水質外，同時亦針對自來水尚未普及地區與大型養豬場，普查八口民井，調查分析其水質。該計畫分豐枯水期，於民國85年4月23日5月3日與民國85年9月17日20日執行二十口井之兩次採樣工作，採樣項目為：水溫、電導度、pH值、TDS、氨氮、氯離子、鈣、鎂、鈉、鉀、錳、鐵、碳酸鹽、碳酸氫鹽、硫酸鹽、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、鉛、大腸桿菌、硫酸鹽、VOCs、BTEX、TPH、酚。二十四口井水質異常 疑與口蹄疫病死豬掩埋有關（1997等等 級級檢檢 測測 項項 目目 採樣頻率採樣頻率 第一級 一般地下水水質成份，污染指標及重金屬等。項目為TDS、電導度、氨、氮、鈣、氯、鎂、鈉、鉀、硫酸根、碳根、碳酸根、氫碳酸根、鐵、錳、砷、鎘、鉻、銅、汞、鎳、鋁、鋅等離子，以及酚、pH值、TOC 及TOX(為建議項目)等25項。每月一次 第二級 一般地下水水質成份，污染指標及鄰近重要污染源污染物等。其項目為TDS、電導度、氨氮、鈣、氯、鎂、鈉、鉀、鐵、錳等離子及硫酸根、碳 酸根、氫酸根、pH值及鄰近重要污染源污染物質。一年四次(每季一次)第三級 一般地下水水質成份及污染指標。項目為TDS、電導度、氨氮、鈣、氯、鎂、鈉、鉀、鐵、錳、硫酸根、碳酸根、氫碳酸根等離子及pH值等共14項。每年兩次(半年一次)第四級 當監測井水質指標達預警濃度(由環保署定之)時，必要對鄰近地區密集監測，其項目為TDS、氯離子、導電度及氨氮等 4項。視情況而定，採密集監測，次數不定。行政院環保署擬定之四級監測原則(Ref:台灣地區地下水污染監測系統最佳化研究)等 級檢 測 項 目 採樣頻率 第一級 一般地下水水質成份，8地下水水質指標分類：一般性成份(Classical Constituents)主要陰陽離子(Major Cations/Anions)微量金屬(Trace Metals)細菌性指標(Bacterialogical Parameters)放射性物質指標(Radiological Parameters)微量有機物(Trace Organics)其中項為通用性及一般用途所需者，而 項則較著重於與危害健康有關之污染指標。*國內各地下水資源利用及管理單位，如水利局、自來水公司、水資會、省環保處及台糖公司等，皆各依其用途與職責訂定其檢測之項目。其中台灣省環保處長期觀測地下水水質，自民國69年起每年發佈台灣省地下水水質年報台灣省地下水水質年報，採樣監測頻率為每年三至四次，其檢測之項目有：水溫、電導度、pH值、氯鹽、總硬度、鐵、錳、砷、鎘、鉻、銅、鋅、總固體量、鈣、鈉、鎂、總鹼度、硫酸鹽等。一般性成份 pH值、溫度、色度、濁度、電導度、TDS、SS、總懸浮固體、總揮發性固體、凱式氮(TKN)、氨氮、硝酸鹽類(Nitrate&Nitrites)、正磷酸鹽、氯離子、可溶性有機碳、總含氯碳氫化合物 (TCH)、酚類、油脂、BOD、COD、硬度溶解性矽石主要陽離子/陰離子 鉀、鈉、鎂、鈣、硫酸鹽、碳酸鹽、氯鹽通用之地下水水質指標通用之地下水水質指標地下水水質指標分類：*國內各地下水資源利用及管理單位，如水利9排放各類污染物質之相關工礦業資料來源:1.工業廢水污染的防治(1975)2.李公哲“工業廢水處理技術(一)概論”,工業污染防治第一卷第一期(1982)排放各類污染物質之相關工礦業資料來源:1.工業廢水污染10飲用水水源水質標準(86.9.24行政院環境保護署環署訂定發布)第五條地面水體或地下水體作為自來水及簡易自來水之飲用水水源者，其水質應符合下列規定：台灣省灌溉用水水質標準(67.7)飲用水水源水質標準台灣省灌溉用水水質標準(67.7)11擬議之中華民國地下水水體分類標準 及地下水水質標準(資料來源:民國80年6月行政院衛生署 台灣地區地下水區水體分類與水質標準訂定之可行性研究)*地下水水質標準尚未定案，故一般於水質評估則依其用途不同而各自以既有之標準行之，如灌溉水水質、自來水水質標準及工業用水水質要求等。擬議之中華民國地下水水體分類標準*地下水水質標準尚未定案12地下水地質化學污染評估(Assessment of Geochemistry Groundwater Pollution)以一般性指標判斷地下水水質是否受到污染時，應特別注意地下水原有成份之背景濃度，如表列之地下水中一般無機物質之含量範圍，方可正確地判斷分析結果是否有異常現象！地下水中無機物質之成份背景濃度(資料來源:Davis,S.N.&DewiestR.J.M.,Hydrogeology,1966)地下水地質化學污染評估(Assessment of Ge13污染物監測項目地下水監測基準值第一類第二類重重 金金 屬屬砷（As）0.0250.250鎘（Cd）0.00250.0250鉻（Cr）0.0250.250銅（Cu）0.55.0鉛（Pb）0.0250.250鋅（Zn）2.525.0鐵（Fe）0.151.50錳（Mn）0.0250.250一一 般般 項項 目目總硬度（以CaCO3計）150750總溶解固體物2501250氯鹽125625氨氮0.050.25硝酸鹽氮（以氮計）（NitrateasN）525硫酸鹽（以SO42-計）125625總有機碳210污染物項目地下水管制值第一類第二類單單 環環 芳芳 香香 族族 碳碳 氫氫 化化 合合 物物苯（Benzene）0.0050.050甲苯（Toluene）110多多 環環 芳芳 香香 族族 碳碳 氫氫 化化 合合 物物奈（Naphthalene）0.040.40氯氯 化化 碳碳 氫氫 化化 合合 物物四氯化碳（Carbontetrachloride）0.0050.050氯苯（Chlorobenzene）0.11.0氯仿（Chloroform）0.11.0氯甲烷（Chloromethane）0.030.301,4-二氯苯（1,4-Dichlorobenzene）0.0750.7501,1-二氯乙烷（1,1-Dichloroethane）0.858.501,2-二氯乙烷（1,2-Dichloroethane）0.0050.0501,1-二氯乙烯（1,1-Dichloroethylene）0.0070.070順-1,2-二氯乙烯（cis-1,2-Dichloroethylene）0.070.70反-1,2-二氯乙烯（trans-1,2-Dichloroethylene0.11.0總酚（phenols）0.0140.140四氯乙烯（Tetrachloroethylene）0.0050.050三氯乙烯（Trichloroethylene）0.0050.050氯乙烯（Vinylchloride）0.0020.020農農 藥藥2,4-地（2,4-D）0.070.70加保扶（Carbofuran）0.040.40可氯丹（Chlordane）0.0020.020大利松（Diazinon）0.0050.050達馬松（Methamidophos）0.020.20巴拉刈（Paraquat）0.030.30巴拉松（Parathion）0.0220.220毒殺芬（Toxaphene）0.0030.030重重 金金 屬屬砷（As）0.050.50鎘（Cd）0.0050.050鉻（Cr）0.050.50銅（Cu）110鉛（Pb）0.050.50汞（Hg）0.0020.020鎳（Ni）0.11.0鋅（Zn）550一一 般般 項項 目目硝酸鹽氮（以氮計）（NitrateasN）10100亞硝酸鹽氮（以氮計）（NitriteasN）110污 染 物 監 測 項 目地下水監測基準值第一類第二類重 金14地下水地質化學污染評估(Assessment of Geochemistry Groundwater Pollution)電導度分佈圖：由電導度分佈可知地下水流路徑或污染範圍。氯離子濃度分佈：氯離子幾無氧化還原、吸附、沉澱等反應，不必考慮化學變化因素。其濃度之水平分佈可概知高鹽份地下水分佈情形。地下水地質化學污染評估(Assessment of Ge15地下水地質化學污染評估(Assessment of Geochemistry Groundwater Pollution)硬度：其係水中Ca及Mg含量以相當於 CaCO3之mg/l濃度表示。地下水中硬度 一般比地表水高，其對於工業用水易於 鍋爐內形成水垢，不僅浪費燃料且易引 起鍋爐爆炸。硬度 CaCO3 mg/l 分類 0 75 軟 水 75 150 硬度適中 150 300 硬 水 300 非常硬水鈉吸著率(SAR)：SAR已廣泛應用於灌溉水質分類基準，其為鈉、鎂及鈣離子之濃度比例。由SAR配合電導度可評估灌溉水之鹽害及鈉(鹼)害之程度。Simpson 法：法：為分析鹽水污染程度之方法。一般陰離子當量濃度和及陽離子當量濃度和多 在10epm(或meq/l)以下，高於此值即可能受鹽 水污染。其方法乃以Cl-/(CO3-2+HCO3-)之當量比值來界定污染程度。當量比值污染程度 6.6 嚴重污染 地下水地質化學污染評估(Assessment of Ge16地下水地質化學污染評估(Assessment of Geochemistry Groundwater Pollution)柱狀圖：一般陽離子以Na+K，Mg，Ca三組，陰離子也分為Cl(+NO3)，SO4，CO3+HCO3 三組；另有將Cl/(CO3+HCO3)比值也列入者 以比較參考；這類柱狀圖在10epm 以上時，通常已遭受污染。主成份分析資料之應用：通常說明異質 水之混合、循環過程所產生之化學變化，可解釋與岩石化學成份間的關係等。分 析值為epm(或meq/l)，一般分組如下：陽離子-Na+K(+NH4)，Ca，Mg 或 Na+K，Ca+Mg，Fe+Mn 陰離子-HCO3，Cl，SO4，(+NO3)若Fe及NO3含量多時，則另成一組為宜。一般常以柱狀圖及Piper菱狀圖來分析。當量濃度 meq/l =重量體積濃度 mg/l *電價數/分子量或原子量 例：CO3-2=0.14 mg/l=0.14*2/(12+3*16)=0.005 meq/l地下水地質化學污染評估(Assessment of Ge17地下水地質化學污染評估(Assessment of Geochemistry Groundwater Pollution)Piper菱狀圖：包括一個菱形及兩個三 角形，各分區內涵如後：(I)Ca(HCO3)型，鹼土類重碳酸鹽，河 水，淺層地下水；(II)Na(HCO3)型，鹼重碳酸鹽，淡水性 受壓地下水；(III)CaSO4或CaCl2型，鹼土類非碳酸鹽，礦山、火山性的水或溫泉、坑內水；(IV)NaSO4或NaCl型，鹼非碳酸鹽，與海 水有關；(V)中間型，常分別併入(II)或(III)。三角形分別呈現三組陽離子與三組陰離 子當量濃度的多寡。地下水地質化學污染評估(Assessment of Ge18