Ievads

Tā kā vides piesārņojums kļūst par arvien nopietnāku problēmu, ūdens kvalitātes pārbaude ir kļuvusi par neaizstājamu vides aizsardzības, sabiedrības veselības aizsardzības un rūpniecības regulējuma sastāvdaļu. Neatkarīgi no tā, vai tā ir dzeramā ūdens pārbaude, rūpniecisko notekūdeņu izplūdes monitorings vai upju un ezeru ekoloģiskā novērtēšana, precīzi ūdens kvalitātes analīzes dati ir pamats zinātnisku lēmumu pieņemšanai un atbilstības pārvaldībai.

Kā pirmais solis ūdens kvalitātes testēšanas procesā, paraugu ņemšanas precizitāte ir tieši saistīta ar visa testēšanas procesa uzticamību.EPA ūdens analīzes flakoni kā paraugu pārvadāšanas konteineri, lai arī mazi un vienkārši pēc izskata, ir galvenais faktors, kas nodrošina, ka paraugi nav piesārņoti, nereaģē un tiek stabili uzglabāti.Ja izvēle nav atbilstoša, tas ne tikai novedīs pie testa datu kropļošanas, bet pat var izraisīt atkārtotu paraugu ņemšanu, aizkavēt darba gaitu un palielināt izmaksas.

EPA ūdens analīzes flakonu definīcija un klasifikācija

EPA ūdens analīzes flakoni ir specializēti paraugu ņemšanas konteineri, kas atbilst EPA paraugu ņemšanas un analīzes standartiem un galvenokārt tiek izmantoti ūdens paraugu savākšanai un saglabāšanai turpmākai laboratorijas testēšanai. Šie flakoni ir pielāgoti dažādiem testa priekšmetiem, saglabāšanas prasībām un materiālu īpašībām, lai samazinātu piesārņojumu, degradāciju vai sastāva izmaiņas transportēšanas un uzglabāšanas laikā, kā arī lai nodrošinātu analītisko rezultātu precizitāti un reproducējamību.

Atkarībā no dažādiem materiāliem un funkcijām, EPA ūdens analīzes flakoni galvenokārt tiek iedalīti šādās kategorijās:

1. Stikla flakoni

• To parasti izmanto organisko piesārņotāju savākšanai, jo tas ir inerts, viegli neadsorbē mērķa vielas un var izturēt sterilizāciju augstā temperatūrā. Bieži vien ir aprīkots ar skrūvējamiem vāciņiem un PTFE/silikona blīvēm, lai uzlabotu blīvējumu un ķīmisko stabilitāti.

2. Polietilēna pudeles

• Ieskaitot augsta blīvuma polietilēna un zema blīvuma polietilēna materiālus, to parasti izmanto piecu piesārņotāju līmeņu, piemēram, metālu jonu, barības vielu sāļu, anjonu un katjonu, paraugu ņemšanai. Šīs pudeles ir triecienizturīgas un vieglas, padarot tās piemērotas pārnēsāšanai uz vietas un liela apjoma lietošanai.

3. Dzintara pudeles

• Tam ir laba ēnojuma funkcija, un to īpaši izmanto gaismas jutīgu vielu analīzei, kas var efektīvi novērst UV starojuma izraisītas ķīmiskas reakcijas vai sadalīšanos.

4. Ar teflonu pārklātas pudeles

• Piemērots augstas precizitātes, mikroelementu līmeņa analīzei, piemēram, smago metālu pēdu vai stipri kodīgu paraugu savākšanai. PTFE ir lieliska ķīmiskā izturība un inertums, un tas nereaģē gandrīz ar nevienu vielu, taču tas ir salīdzinoši dārgs.

Katram EPA ūdens analīzes flakonu materiālam ir sava specifiska pielietojuma joma, un izvēlei jābalstās uz testējamo vienību raksturu, mērķa fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām, kā arī iepriekšēju apstrādi, lai tā atbilstu atbilstošajam pudeles tipam un pirmapstrādes apstākļiem. Ja trauks nav pareizi izvēlēts, tas var ietekmēt testa datus, izraisīt paraugu atkritumus vai pat nepieciešamību tos atkārtoti savākt, ietekmējot visu projekta procesu.

Galvenie faktori EPA ūdens analīzes flakonu izvēlē

Ūdens kvalitātes testēšanā pareizo EPA ūdens analīzes flakonu izvēle ir būtiska, lai nodrošinātu precīzus rezultātus.

1. Testa vienības veids

Dažādi testa vienumi atbilst dažādām paraugu ņemšanas prasībām, tāpēc pirmais solis EPA ūdens analīzes flakonu izvēlē ir testa vienumu definēšana:

• Organisko piesārņotāju noteikšanaPiemēram, gaistošajiem organiskajiem savienojumiem, daļēji gaistošajiem organiskajiem savienojumiem utt. jāizmanto stikla pudeles. Stikla materiāls efektīvi novērš organisko komponentu adsorbciju un iztvaikošanu, un bieži vien ir nepieciešams iepriekš pievienot skābi, lai kavētu mikrobu aktivitāti un novērstu mērķa degradāciju.
• Smago metālu noteikšanaPiemēram, svinam, dzīvsudrabam, kadmijam un citiem mikroelementiem, jāizmanto augsta blīvuma polietilēna pudeles, jo tām nav metāla fona traucējumu, tās nav viegli adsorbē metāla jonus un tām ir laba ķīmiskā stabilitāte.
• Mikrobioloģiskā testēšanapiemēram, koliformas baktēriju, kopējā koloniju skaita u. c. noteikšanai, jāizmanto sterilas, vienreizējās lietošanas plastmasas pudeles, parasti PET vai polipropilēna, lai nodrošinātu, ka paraugi pirms transportēšanas nav piesārņoti.

2. Materiālu izvēle

Dažādu materiālu īpašībām ir savas īpašības, un tās atšķirīgi ietekmē testa datus:

• Stikla pudelesAugstas temperatūras izturība, ķīmiski inerts, grūti reaģē ar organiskām vielām, pielāgots organisko vielu analīzei. Tomēr svars ir liels, viegli plīst, transportējot jābūt uzmanīgiem.
• Plastmasas pudeles (polietilēns, polipropilēns utt.)Viegls, grūti plīst, piemērots lielākajai daļai neorganisko analīžu. Tomēr dažas plastmasas var adsorbēt organiskos piesārņotājus vai atbrīvot fona piemaisījumus, tāpēc nav piemērots organisko vielu mikroelementu analīzei.

3. Vai ir nepieciešama iepriekšēja apstrāde

EPA ūdens analīzes flakoni bieži vien ir iepriekš jāpiepilda ar konservantiem vai apstrādes līdzekļiem, lai saglabātu parauga stabilitāti:

• Pie izplatītākajiem konservantiem pieder HCl, HNO₃ un NaOH.
• Priekšapstrāde uz vietas: var samazināt izmaiņas, taču nepieciešama standartizēta darbība un noteikti apstākļi uz vietas.
• Laboratorijas pirmapstrāde: precīzāka darbība, taču nepieciešami augstāki paraugu uzglabāšanas apstākļi un transportēšanas laikā var rasties izmaiņas.

4. Pudeles krāsa

• Brūna pudele: Izmanto gaismjutīgu vielu, piemēram, dažu pesticīdu, organisko piesārņotāju u. c., paraugu ņemšanai. Tas var efektīvi bloķēt ultravioletos starus un aizkavēt paraugu degradāciju.
• Caurspīdīga pudelePiemērots gaismnejutīgiem projektiem, viegli novēro ūdens paraugu krāsu, duļķainību un citas fizikālās īpašības, bet nav ieteicams gaismjutīgu savienojumu noteikšanai.

5. Skaļuma izvēle

• Tam jābūt balstītam uz testa metodi. Laboratorijas prasības un projekta plāns pudeles tilpuma izvēlei. Bieži sastopamās specifikācijas ir 40 ml, 125 ml, 500 ml utt.
• Dažos projektos ir nepieciešams atstāt noteiktu daudzumu "gaisa brīvas vietas", lai pievienotu reaģentus vai novērstu sasalšanu un izplešanos; savukārt citos projektos ir nepieciešams, lai nebūtu jāatstāj nekāda brīva vieta un pudele būtu piepildīta pilnībā.

EPA standarti un normatīvās prasības

Ūdens kvalitātes testēšanā paraugu ņemšanas konteineri ir ne tikai eksperimentālās darbības sastāvdaļa, bet arī svarīga regulējošo normu stingras kontroles sastāvdaļa. EPA (ASV Vides aizsardzības aģentūra) vairākās testēšanas metodēs ūdens analīzes flakonos paredz skaidrus noteikumus par ūdens analīzes veidu, materiāliem un apstrādi, lai nodrošinātu analītisko datu zinātnisko precizitāti un atbilstību tiesību aktiem.

1. Vispārējie EPA ūdens kvalitātes uzraudzības standarti un paraugu ņemšanas pudeļu prasības

Zemāk ir norādītas vairākas reprezentatīvas EPA testa metodes un to īpašās prasības paraugu ņemšanas pudelēm:

• EPA 524.2 (GOS testēšana)nepieciešams izmantot 40 ml tukšas bezgalvas stikla pudeles ar PTFE/silikona blīvgredzeniem, kurām kā konservants pievienota sālsskābe. Pudele jāpiepilda līdz augšai, lai nebūtu gaisa burbuļu vai tukšumu, lai novērstu gaistošo organisko savienojumu (GOS) noplūdi.
• EPA 200.8 (metāla elementu noteikšana ar ICP-MS)Ieteicams lietot HDPE plastmasas pudeles, pudeles jāpievieno slāpekļskābes iepriekšējai paskābināšanai, lai novērstu metāla nogulšņu adsorbciju.
• EPA 300 sērija (anjonu un katjonu jonu hromatogrāfijas analīze)Polipropilēna vai polietilēna pudeles var izmantot bez skābes pievienošanas, pudelēm jābūt tīrām un bez attiecīgiem traucējošiem joniem.
• EPA 1600 sērija (mikrobioloģiskā testēšana): nepieciešamas sterilas, vienreizējās lietošanas plastmasas pudeles, ko parasti izmanto kopējo koliformu, enterokoku un citu indikatoru noteikšanai, pudelē var pievienot atbilstošu nātrija tiosulfāta daudzumu, lai neitralizētu hlora atlikumus.

Katram standartam ir stingri noteikumi par pudeļu veidu, tilpumu, uzglabāšanas temperatūru un uzglabāšanas laiku, un jebkuras no šīm detaļām ignorēšana var izraisīt nederīgus datus.

2. Laboratorijas akreditācijas sistēmas prasības paraugu ņemšanas konteineriem

Praksē daudzām trešo pušu laboratorijām ir nepieciešama specializēta akreditācija, piemēram:

• NELAC (Nacionālā vides laboratoriju akreditācijas konference): nepārprotami nosaka, ka paraugu ņemšanas konteineriem, paraugu ņemšanas procedūrām un saglabāšanas metodēm jāatbilst EPA vai valsts standartiem un ka ir jādokumentē visa paraugu ķēde.
• ISO/IEC 17025 (Vispārīgās prasības testēšanas un kalibrēšanas laboratoriju kompetencei)uzsver paraugu ņemšanas iekārtu izsekojamību, standartizētu pārvaldību un to lietošanas uzskaiti, kā arī SOP (standarta darbības procedūru) izveidi konteineru izvēlei, tīrīšanai un uzglabāšanai.

Laboratorijām, kas ir saņēmušas šīs akreditācijas, ir jābūt stingrai paraugu savākšanas pārvaldības sistēmai, un paraugu ņemšanas pudeļu izvēle un izmantošana ir jādokumentē iekšējām vai ārējām revīzijām.

3. Atbilstības darbību praktiskā ietekme

Pareizo EPA standarta ūdens analīzes flakonu izvēle, stingri ievērojot noteikumus, ir saistīta ne tikai ar laboratorijas vai programmas prasību izpildi, bet arī ar šādiem faktoriem:

• Nodrošināt testu datu zinātnisko un juridisko derīgumuJuridiski atbilstošas ​​paraugu ņemšanas un saglabāšanas metodes ir pamats, lai valdības iestādes, tiesas vai sabiedrība atzītu uzraudzības datus.
• Projektu pārskatu un kvalitātes auditu nokārtošanaĪpaši ietekmes uz vidi novērtējuma, emisiju atļauju, vides pieņemšanas u. c. procesos standartizēta paraugu ņemšanas pudeļu lietošana var palīdzēt izvairīties no to atgriešanas vai atkārtotas testēšanas neatbilstības dēļ.
• Izvairieties no paraugu atkritumiem un atkārtotas savākšanas riskaKad paraugs tiek atzīts par nederīgu, tas ir jāsavāc atkārtoti, kas ne tikai aizkavē progresu, bet arī palielina darbaspēka, materiālu un transporta izmaksas.

Piesardzības pasākumi projektēšanas darbībā

Pat ja tiek izvēlēti EPA standartiem atbilstoši ūdens analīzes flakoni, nepareiza rīcība paraugu ņemšanas, uzglabāšanas un transportēšanas laikā joprojām var izraisīt parauga piesārņojumu, bojāšanos vai datu anulēšanu. Tāpēc ir svarīgi pievērst īpašu uzmanību katrai detaļai, lai nodrošinātu parauga integritāti un testa rezultātu derīgumu.

1. Vāciņa blīvējuma pārbaude

EPA ūdens analīzes flakonu blīvējums ir tieši saistīts ar to, vai paraugs glabāšanas laikā iztvaikos, noplūdīs vai reaģēs, absorbējot mitrumu:

• Pirms parauga ņemšanas jāpārbauda, ​​vai vāciņš cieši pieguļ pudeles kaklum, un vai nav deformācijas, plīsuma vai novecošanās pazīmju.
• Gaistošo organisko savienojumu un citu ļoti jutīgu priekšmetu noteikšanai ir svarīgāk izmantot vītņotu blīvēšanas vāciņu ar PTFE/silikona blīvi, pievilkt to un pēc tam pārbaudīt, vai nav noplūdes.
• Lai izvairītos no ilgstošas ​​iedarbības, vāciņš nekavējoties jāaizver pēc paraugu ņemšanas pabeigšanas.

2. Metodes savstarpējas piesārņošanas novēršanai

Jebkura netīra darbība var radīt fona traucējumus, kas var ietekmēt parauga fona līmeni, īpaši kritiski svarīgi mikroorganismu analīzē vai mikrobu noteikšanā:

• Katrai paraugu ņemšanai izmantojiet vienreizējās lietošanas cimdus un pirms spēlēšanās nomainiet pudeli, lai novērstu savstarpēju piesārņojumu.
• Izmantojiet specializētus paraugu ņemšanas instrumentus (piemēram, paraugu ņemšanas stieņus, paraugu ņemšanas sūkņus utt.) un rūpīgi notīriet vai nomainiet tos starp paraugu ņemšanas punktiem.
• Paraugiem, kuriem nepieciešama iepriekšēja apstrāde uz vietas, izmantojiet tīras pipetes vai flakonus, kas iepriekš piepildīti ar konservantiem, lai izvairītos no ilgstošas ​​saskares ar gaisu.

3. Paraugu uzglabāšanas un transportēšanas prasības

Ūdens paraugi var mainīties, degradēties vai sabojāties, ja tie netiek pareizi uzglabāti vai transportēti laikposmā no savākšanas brīža līdz eksperimentālās analīzes brīdim:

• Uzglabāšanas temperatūraLielākā daļa EPA ūdens analīzes flakonu jāuzglabā ledusskapī 4 ℃ temperatūrā un parasti jāpārvadā atdzesētā kastē vai ledus iepakojumā; mikrobioloģiskajiem paraugiem jābūt stingri kontrolētiem temperatūrā un analizētiem 6 stundu laikā.
• Saglabāšanas laiksDažādām precēm ir atšķirīgs maksimālais uzglabāšanas laiks, piemēram, 14 dienas gaistošajiem organiskajiem savienojumiem (GOS), 48 stundas barības vielu sāļiem un līdz 6 mēnešiem smagajiem metāliem (pirms paskābināšanas apstākļos).
• Konteineru marķēšanaKatra parauga pudele jāmarķē ar izspiešanas numura etiķeti, kurā norādīts parauga ņemšanas laiks un vieta, priekšmeta nosaukums un uzglabāšanas metode, lai izvairītos no paraugu sajaukšanas.
• Transporta ierakstiIeteicams izmantot parauga un "oh ah" savākšanas lapu, lai reģistrētu visu parauga apstrādes procesu no savākšanas līdz laboratorijai, lai apmierinātu kvalitātes kontroles un audita vajadzības.

Bieži sastopamu nepareizu priekšstatu un kļūdu piemēri

Faktiskajā ūdens kvalitātes monitoringa darbā, ņemot vērā nepietiekamu izpratni par paraugu ņemšanas pudeļu specifikāciju lietošanu, bieži vien rodas šķietami nelielas, bet nopietnas darbības kļūdas, kas ietekmē rezultātus. Turpmāk ir uzskaitīti vairāki tipiski pārpratumi un to radītie rezultāti, atsaucei un brīdinājumam.

1. Parauga piesārņojums vai adsorbcija nepareiza materiāla izmantošanas dēļ

• Ja GOS paraugu savākšanai izmanto parastas plastmasas pudeles, plastmasas pudeles (īpaši PVC vai zemas kvalitātes polietilēns) ir pakļautas organisko piesārņotāju adsorbcijai vai iesūkšanai, kā rezultātā samazinās mērķa koncentrācija un rodas zema vai pat nemaz nenosakāma noteikšanas vērtība. Jāizmanto EPA regulētas stikla pudeles ar bezgaisa galviņām, kuru vāciņa oderējumā ir PTFE/silikona blīves, lai nodrošinātu ķīmisko inertumu un blīvējumu.

2. Fotosensitivitātes ietekmes ignorēšana noved pie parauga degradācijas

• Ja pesticīdu atlieku paraugu savākšanai izmanto caurspīdīgas stikla pudeles un pēc paraugu ņemšanas tās ilgstoši tiek pakļautas saules gaismai, noteiktas organiskās vielas, piemēram, pesticīdi, PAO un nitroaromātiskās vielas, ir ārkārtīgi jutīgas pret gaismu un gaismas ietekmē var sadalīties un pārveidoties, kā rezultātā rezultāti var tikt izkropļoti. Gaismjutīgu priekšmetu paraugu ņemšanai jāizmanto brūnas pudeles, un paraugi pēc paraugu ņemšanas ātri jāuzglabā un jāaizsargā no gaismas, kā arī transportēšanas laikā jāizvairās no tiešiem saules stariem.

3. Nav konservantu vai nepareizu uzglabāšanas apstākļu, parauga bojāšanās

• Ja amonjaka slāpekļa paraugi tika savākti bez konservantiem un atdzesēti 24 stundas pirms nosūtīšanas testēšanai. Istabas temperatūrā mikroorganismi ātri metabolizēs ūdenī esošo amonjaka slāpekli vai pārveidos to citās formās, kā rezultātā mainīsies amonjaka slāpekļa koncentrācija un testa rezultāti tiks anulēti. Paraugi tūlīt pēc savākšanas jāpaskābina, pievienojot sērskābi vai sālsskābi, lai kavētu mikrobu aktivitāti, un jātransportē atdzesēti 4°C temperatūrā, lai nodrošinātu, ka tie tiek nosūtīti testēšanai noteiktajā laikā.

Šie izplatītie maldīgie priekšstati atgādina mums, ka pareizo EPA ūdens analīzes flakonu izvēle ir tikai pirmais solis, un, vēl svarīgāk, visa procesa standartizēta darbība un kontroles detaļas, lai nodrošinātu, ka ūdens kvalitātes testēšanas dati ir patiesi un ticami, ar juridisko un tehnisko pamatotību.

Secinājums

Ūdens kvalitātes uzraudzībā EPA ūdens analīzes flakoniem, lai arī tie ir tikai nelieli trauki, ir būtiska loma visā paraugu ņemšanas un analīzes procesā. EPA ūdens analīzes flakonu izvēle ir būtiska, lai nodrošinātu datu precizitāti, izsekojamību un atbilstību normatīvajiem aktiem.

Tikai pamatojoties uz saprātīgu paraugu pudeļu izvēli apvienojumā ar standartizētām darbības procedūrām (piemēram, konservantu izmantošanu, uzglabāšanu prom no gaismas, transportēšanu ledusskapī utt.), var samazināt izmaiņas paraugu savākšanā, uzglabāšanā un transportēšanā, lai nodrošinātu, ka galīgie testa rezultāti ir patiesi, ticami un juridiski derīgi.

Turklāt katrai vienībai ieteicams regulāri organizēt paraugu ņēmēju acu apmācību, lai uzlabotu EPA standartu un paraugu pudeļu lietošanas specifikāciju izpratni un ieviešanu, lai izvairītos no tādām problēmām kā atkārtota datu ieguve, datu anulēšana vai audita neveiksme darbības kļūdu dēļ, tādējādi vispusīgi uzlabojot ūdens kvalitātes uzraudzības darba profesionalitāti un kvalitāti.