Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы инженерно-экологических изысканий. Учебное пособие
.pdf
мощности фиксируют и отмечают в журнале отбора проб. Отдельно отбирают пробы грунта минерального дна торфяного месторождения на
каждом пункте отбора и по 0,5 м сапропеля.
При отборе проб челнок бура погружают в залежь в открытом состоянии первоначально на 0,5 м. Поворотом ручки по часовой стрелке
на 180° челнок закрывают и извлекают из залежи. Затем приводят его в
горизонтальное положение, вытирают снаружи, открывают, разделяют
содержимое челнока на две равные части по 0,25 м и переносят каждую
часть отдельно в тару. При неполном заполнении челнока торфом пробу
бракуют и отбор повторяют в другой скважине. Полость челнока после
удаления пробы тщательно вытирают. Затем процесс отбора проб возобновляют с последовательным погружением бура на глубину 1,0; 1,5 м
и т. д. В скважине с каждой глубины отбирают только один раз. Количество скважин зависит от массы пробы, рельефа местности и пнистости торфяной залежи. Отобранные пробы взвешивают не позже чем через 24 ч после отбора, с погрешностью не более ±1,0 г. Если пробы не
взвешивают, то каждую пробу при отборе упаковывают последовательно в три полиэтиленовых пакета (один в другой) или в другую герметичную тару. Масса пробы должна быть не менее в килограммах:
1) 0,4 – торфа, органоминеральных отложений и сапропеля; 2) 0,2 – минерального наноса и минеральных прослоек; 3) 0,1 – грунта минерального дна торфяного месторождения.
Пакет с пробой завязывают шпагатом, часть пакета выше завязки
перекручивают, перегибают и завязывают повторно. Размер пакета
должен обеспечивать двойную завязку горловины после загрузки пробы. В месте завязки снаружи к пакету привязывают металлический или
пластмассовый жетон. Затем пробы завертывают по пунктам в оберточную бумагу, на которой пишут номер точки отбора проб, номер жетона
и название объекта. Жетоны должны быть изготовлены из пластмассы,
из листового алюминия или его сплавов круглой, овальной или любой
формы с закругленными углами размером 3,0…3,5 см. На жетоны тиснением наносят порядковый номер и сокращенное название геологоразведочной организации.
4.2.3. Опробование донных отложений
Согласно [21], проба должна характеризовать водный объект или
определенную часть его за определенный промежуток времени. Объем
отобранной пробы должен быть достаточным для выполнения всех запланированных анализов.
Место отбора выбирают в соответствии с целями исследования и
на основании результатов обследования местности. В водоемах и водо-
51
токах места отбора проб выбирают с учетом распределения донных отложений и закономерностей их перемещения. Отбор проб обязателен в
местах, в которых донные отложения достигают максимального развития: места поступления сточных вод, зоны подпора боковых притоков и
приплотинная часть в водохранилищах. Отбор проб обязателен также в
местах, где обмен загрязняющими веществами между водной массой и
донными отложениями может характеризоваться экстремальными значениями: на судовом ходу, на участках водоемов с глубинами до 10 м,
при ветровом перемещении, на перекатах рек и др. На водотоках при
необходимости определения влияния сброса сточных вод на степень загрязненности донных отложений пробы отбирают выше и ниже места
сброса сточных вод. На водотоках с быстрым течением (коэффициент
Шези Сш < 40 M
0,5
/c) пробы отбирают на участках с установившимся
динамическим равновесием между взвешенными частицами и донными
отложениями, где отсутствует смыв последних.
Точки взятия проб приурочивают к скоростным вертикалям. При
отсутствии смены типа донных отложений по гранулометрическому составу в пределах 6 м полосы пробы по ширине реки отбирают через
1 скоростную вертикаль. При наличии неравномерности распределения
крупности частиц по ширине русла пробы отбирают на каждой промерной вертикали. В процессе геохимических исследований обычно отбор
проб донных отложений производится из приустьевых частей водотоков
длиной 1…3 км. Водотоки длиной более 3…4 км при отсутствии впадающих в них боковых водотоков опробуются, кроме того, на всем течении с расстоянием между точками 2 км. Опробуются современные
пойменные и русловые отложения в местах наиболее спокойного течения водотоков, но не в местах застоя [104]. На водоемах пробы отбирают в створе питающих их водотоков, в зоне влияния сброса сточных
вод, а также в зоне нижнего бьефа гидроузла или в районе истока реки
(канала) из исследуемого водоема. На морях пробы отбирают в шельфовой зоне (в зонах влияния сброса сточных вод отбор проб обязателен), а
в эстуариях и в открытом океане (море) – в репрезентативных точках.
Для оценки динамики содержания загрязняющих веществ в донных
отложениях пробы отбирают на одном и том же участке дна водного
объекта, точное место которого обозначают установкой буя, забивкой
шпунта или определением азимута и расстояния от реперной точки на
берегу.
Способы отбора проб выбирают в зависимости от характера и
свойств донных отложений, загрязняющих их веществ и от гидрологического режима водного объекта. При поверхностном распределении
загрязняющих веществ (например, нефть, нефтепродукты) и для опре-
52
деления степени загрязненности дна в настоящее время пробы отбирают
из поверхностного слоя донных отложений. При распределении веществ в толще донных отложений (например, тяжелые металлы) и при
исследовании распределения загрязняющих веществ по годам пробы
отбирают по слоям донных отложений. При отборе проб в толще донных отложений пробы, отобранные на различных горизонтах донных
отложений, помещают в отдельную посуду. В зависимости от целей исследования может быть взята объединенная проба. При отборе проб
необходимо производить одновременный отбор пробы воды (особенно
из придонного слоя) для сравнения содержаний изучаемого загрязняющего вещества в воде и донных отложениях.
Для отбора проб в зависимости от условий эксплуатации применяются типы устройств: 1) судовые, в том числе используемые в комплексе с манипуляторами; 2) переносные. Для отбора проб в зависимости от
задач исследования и схем отбора проб применяются устройства (всех
типов) систем: 1) обеспечивающих отбор проб донных отложений с
нарушением стратификация; 2) обеспечивающих отбор проб донных
отложений без нарушения стратификации (стратиметры, трубки различных конструкций).
4.2.4. Опробование вод
Согласно [35], программа отбора проб воды должна быть составлена в соответствии с целью последующего определения химического состава и физических свойств воды и предусматривать: перечень определяемых компонентов; требования к месту отбора проб; периодичность и
частоту отбора проб, а также, при необходимости, статистическую обработку данных по отбору проб с целью выявления оптимальных величин периодичности и частоты отбора проб. Место, периодичность и частоту отбора проб устанавливают в соответствии с требованиями ГОСТ
2761–84, ГОСТ 17.1.3.07–82*, ГОСТ 17.1.3.08–82 и ГОСТ 17.1.5.02–80
(ГОСТ 17.1.5.05–85).
В общем случае целью отбора проб является получение дискретной
пробы, отражающей качество исследуемой воды. Отбор проб проводят:
1) для исследования качества воды для принятия корректирующих мер
при обнаружении изменений кратковременного характера; 2) исследования качества воды для установления программы исследований или обнаружения изменений долгосрочного характера; 3) определения состава и
свойств воды по показателям, регламентированным в нормативных документах (НД); 4) идентификации источников загрязнения водного объекта. В зависимости от цели и объекта исследования разрабатывают программу исследований и, при необходимости, проводят статистическую
53
обработку данных по отбору проб; состав и содержание программы в зависимости от исследуемого объекта – по ГОСТ 17.1.5.05–85, ГОСТ
17.1.3.08–82 и нормативным документам Росгидромета. Место отбора
проб и периодичность отбора устанавливают в соответствии с программой исследования в зависимости от водного объекта.
Согласно НД Росгидромета в зависимости от задач исследований
могут быть отобраны простые (точечные, единичные, разовые) и смешанные (объединенные, составные, средние) пробы. Простая проба характеризует состав исследуемого объекта в данное время в данном месте. Ее получают однократным отбором требуемого количества вещества. Простые пробы используют в тех случаях, когда исследуемый
объект неоднороден, значения параметров непостоянны и применение
смешанной пробы скрадывает различия между отдельными пробами
вследствие реакций веществ друг с другом. Простые пробы необходимы
для определения содержания нестойких компонентов (растворенные газы, растворенные сульфиды и т. д.). Смешанная проба характеризует
средний состав исследуемого объекта за определенный промежуток
времени в определенном объеме. Ее получают смешиванием простых
проб, взятых одновременно в различных местах исследуемого объекта
(усреднение по объему) или в одном и том же месте через определенные
промежутки времени (усреднение по времени). В случае необходимости
можно отобрать пробу, усредненную по месту и времени. Смешанную
пробу воды обычно получают смешиванием равных объемов проб, отобранных через равные промежутки времени. Этот способ пригоден
только в том случае, если все точки исследуемого водного объекта равноценны или если в месте отбора проб постоянный расход воды.
Объем отбираемой пробы зависит от вида и числа определяемых
компонентов, их концентрации в исследуемом объекте, применяемого
метода определения. Для поверхностных вод этот объем обычно составляет от 1 до 5 л. В зависимости от времени отбор проб может быть
периодическим, регулярным, нерегулярным (виды пробоотбора). При
периодическом отборе пробы отбирают в определенные промежутки
времени (с использованием хронометра). Регулярный отбор проб проводят с целью получения информации о пространственно-временных
характеристиках состава и свойств воды. Регулярный отбор проб на
водных объектах, как правило, проводят в основные фазы водного режима не менее 7 раз в год: во время половодья – на подъеме, пике и
спаде половодья; во время летней межени – при наименьшем расходе и
при прохождении дождевого паводка; осенью – перед ледоставом и во
время зимней межени. Нерегулярный отбор проб проводят при необходимости определения возможных или ожидаемых изменений характе-
54
ристик состава и свойств воды (при аварийных ситуациях, залповых
выбросах загрязняющих веществ и т. д.).
Пробы воды должны быть подвергнуты исследованию в течение
установленных в ГОСТ Р 51592–2000 сроков с соблюдением условий
хранения. Выбранный метод подготовки отобранных проб к хранению
должен быть совместим с методом определения конкретного показателя, установленного в нормативных документах. Все процедуры отбора
проб должны быть строго документированы. Записи должны быть четкими, осуществлены надежным способом, позволяющим провести
идентификацию пробы в лаборатории без затруднений.
4.2.5. Опробование пылевых выпадений и атмосферного воздуха
В природоохранной практике РФ используется гравиметрический
метод определения разовых и среднесуточных концентраций взвешенных частиц пыли в воздухе населенных пунктов и санитарно-защитных
зон промышленных предприятий в диапазоне 0,04…10 мг/м3 (ГОСТ
17.2.4.05–83). Сущность метода заключается в определении массы
взвешенных частиц пыли, задержанных специальным фильтром при
прохождении через фильтр определенного объема воздуха. Включают
аспиратор и устанавливают необходимый расход воздуха. По окончании
отбора проб включают аспиратор и регистрируют общий объем пропущенного воздуха. Фильтр с отобранной пробой осторожно складывают
вчетверо и помещают в пакет из кальки. Фильтр с отобранной пробой
помещают в стеклянной чашке в эксикатор и доводят до постоянной
массы. Массу фильтра с пылью определяют взвешиванием.
Для проведения измерения применяют: устройство улавливающее,
состоящее из фильтродержателя с сеткой, фильтра из гидрофобного материала марки ФП с рабочей площадью 20, 40 или 160 см2; аспиратор для
отбора разовых и среднесуточных проб по ГОСТ 17.2.6.01–80, обеспечивающий прохождение через фильтр воздуха со скоростью от 20 до
300 дм3/мин; стакан-насадка на фильтродержатель металлический разбор-
ный конусовидный для регулирования объема пропускаемого воздуха с
учетом скорости ветра; расходомер с погрешностью не более ±5 %; фильтродержатель; весы с погрешностью взвешивания не более ±0,0001 г; эксикатор; чашки стеклянные диаметром 5 и 10 см; пинцет с пластмассовыми наконечниками. Аппаратуру для отбора проб монтируют в следующей
последовательности: улавливающее устройство, расходомер, аспиратор.
На сетку фильтродержателя с помощью пинцета помещают предварительно доведенный до постоянной массы фильтр, на котором карандашом
написан его номер, плотно закрепляют его кольцом и накидной гайкой.
55
4.2.6. Опробование атмосферных осадков
Согласно [23], программу отбора проб атмосферных осадков составляют, руководствуясь критериями при составлении программы отбора проб воды в соответствии с требованиями, предъявляемыми к программе пробоотбора воды. Пробы отбирают на метеостанциях или специально оборудованных постах, которые являются представительными
для данного района. В зависимости от цели анализа места отбора проб
могут размещаться как в зоне влияния отдельных источников загрязнения или их групп, так и вне ее. Периодичность отбора проб определяется целями исследований, степенью изменчивости концентраций определяемых компонентов, метеорологическими условиями. Отбирают точечную или объединенную пробы атмосферных осадков. Точечную
пробу атмосферных осадков отбирают при отдельном дожде или снегопаде (интервал времени при выпадении не более 1 ч). Объединенная
проба атмосферных осадков отбирается за определенный период времени – месяц, декаду, неделю, сутки и характеризует среднее содержание
определяемых компонентов за этот период времени.
Требования к устройствам для отбора, первичной обработки и хранения проб атмосферных осадков должны отвечать нормам для подобных
устройств, применяемых на метеорологических станциях и постах, утвержденными Росгидрометом, либо требованиям к эколого-геохимическим
работам, установленным в задании. При ручном отборе используют
устройства, устанавливаемые на период выпадения осадков. При автоматическом отборе проб используют устройства, которые автоматически открывают крышку над сборной емкостью в начале выпадения осадков и закрывают ее после окончания их выпадения. Для сборных емкостей и сосудов для хранения проб используют посуду из химически стойкого материала, например, полиэтиленовую из любого полиэтилена. Отбор проб производят только во время выпадения атмосферных осадков в специально
обработанные сборные емкости на высоте 2 м, соответствующей стандартному осадкомеру Третьякова. Пробы твердых осадков (снег, град) переводят в талую воду при комнатной температуре в сборных емкостях.
Пленки, образующиеся на поверхности талой воды и на стенках сборной
емкости, смывают талой водой в сосуды для хранения пробы.
4.2.7. Опробование морского и ледникового льда,
льда водоемов и водотоков
Согласно [23], программа отбора проб льда должна быть составле-
на в соответствии с целью последующего определения химического состава и физических свойств воды и предусматривать:
56
1) перечень определяемых компонентов; 2) требования к месту отбора проб; 3) периодичность и частоту отбора проб, 4) а также, при
необходимости, статистическую обработку данных по отбору проб с
целью выявления оптимальных величин периодичности и частоты отбора проб. Место, периодичность и частоту отбора проб устанавливают
в соответствии с требованиями [32, 19, 20, 22].
Способ отбора проб определяется типом льда (морской и ледниковый лед и лед водоемов и водотоков), целями анализа и перечнем определяемых компонентов. Требования к устройствам для отбора проб льда
должны отвечать нормам для подобных устройств, применяемых на метеорологических станциях и постах Росгидрометом. Устройства, применяемые для отбора проб, должны удовлетворять следующим требованиям: 1) обеспечивать получение представительной пробы за одну
операцию отбора; 2) материал пробоотборников должен обладать повышенной коррозионной устойчивостью (особенно при отборе проб
морского льда) и исключать возможность изменения состава отобранной пробы за время ее нахождения в камере пробоотборника; 3) приспособления, используемые для удаления поверхностного слоя льда
керна перед анализом и для протаивания керна льда с целью получения
талой воды, а также приспособления, применяемые для хранения и
транспортирования керна должны исключать загрязнение получаемой
талой воды; 4) комплекты оборудования должны быть компактными и
иметь относительно малую массу. Отбор проб морского льда, а также
льда водоемов и водотоков для определения главных ионов производят
на ровном участке поверхности льда, очищенном от поверхностного
снежного покрова, ручным кольцевым буром.
После отбора измеряют длину полученного керна льда. Керн помещают в тройной полиэтиленовый мешок или цилиндрический контейнер с винтовой крышкой, изготовленный из полимерного материала
(допускается применять металлический контейнер), контейнер (мешок)
с керном маркируют и хранят при отрицательной температуре до начала
анализа. В случае необходимости определения химического состава
различных форм льда, керн непосредственно на месте отбора должен
быть разделен на образцы, соответствующие формам льда. Каждый образец упаковывают и маркируют отдельно. Контейнеры и мешки для
хранения проб льда перед использованием обрабатывают аммиачным
раствором трилона Б и тщательно промывают дистиллированной водой.
Объем отбираемой пробы, необходимый для выполнения анализа, зависит
от перечня определяемых компонентов и применяемых методов анализа.
Отбор проб морского льда, а также льда водоемов и водотоков для
определения органических загрязняющих веществ выполняют кольце-
57
вым буром. Все пробоотборное оборудование и емкости для хранения
проб льда непосредственно перед отбором обрабатывают соответствующими растворителями, используемыми для экстракции загрязняющих
веществ во время последующего определения их химического состава.
Металлические скребки и кольцевой бур, применяемые для удаления со
льда поверхностного снежного покрова и отбора проб льда, хранят в чистых полиэтиленовых мешках в условиях, не допускающих загрязнения
их поверхности маслами, топливом. Перед анализом поверхностный
слой отобранного образца льда удаляют с помощью металлического резака. Хранение и транспортирование отобранных проб осуществляют в
ящиках и контейнерах из нержавеющей стали с герметически закрывающейся крышкой.
Отбор проб морского льда и льда водоемов и водотоков для определения неорганических загрязняющих веществ также производят
кольцевым буром. После отбора керны льда помещают в контейнеры,
изготовленные из полимерного материала с винтовой крышкой, или в
тройной полиэтиленовый мешок и хранят при отрицательной температуре до начала анализа. Удаление снежного покрова с поверхности льда
в точке отбора производят совком из полимерного материала. Мешки и
контейнеры для хранения проб, а также совок для удаления снежного
покрова хранят в специальном ящике, изготовленном из полимерного
материала, и перед отбором выдерживают в течение суток в растворе
азотной кислоты и обязательно промывают водой до нейтральной реакции промывных вод. Определение изменяющихся во времени компонентов в пробах, особенно главных ионов, производят непосредственно
после отбора проб.
Для обеспечения точного учета отбираемых проб в зависимости от
вида льда производят их регистрацию. Хранение и транспортирование
проб льда осуществляют при минусовой температуре, исключающей таяние проб. Для хранения и транспортирования отобранных и упакованных проб используют специальные контейнеры и транспортировочные
ящики с откидной крышкой и внутренним покрытием из полимерного
материала, обеспечивающие сохранность проб и предотвращающие их
загрязнение.
4.2.8. Опробование растительности
Опробование растительности проводится с целью получения первичных материалов для оценки техногенного воздействия на биоту на
территориях интенсивной хозяйственной деятельности. Площадь опробования должна охватывать все участки техногенного воздействия,
включая фоновое поле. Опробование должно проводиться по одному
58
сквозному виду растений, равномерно развитому на всей исследуемой
территории. В зависимости от ландшафтно-биогеохимических условий
территории опробование может проводиться по молодым ветвям древесно-кустарникового подроста (5–10 лет), или хвойных пород (до
3 лет), или травостою, или низшим формам растений (мхи, лишайники)
[104].
Помехи, возникающие из-за неоднородности растительного материала, исключаются с помощью максимальной стандартизации опробуемого материала. Отбор проб корки стволов деревьев целесообразно сочетать с их измельчением, что осуществляется стесыванием корки тонкими слоями или использованием специальных пробоотборников.
Опробование травянистых растений проводится, как правило, путем отбора всей надземной части на высоте 5…10 см для исключения загрязнения проб частицами почвы. В ряде случаев целесообразно опробовать
корни растений [41].
Для устранения влияния фаз вегетации растений на содержание
элементов-индикаторов оруденения в изучаемых пробах опробование
надземных частей травянистных растений, а также листьев деревьев и
кустарников на поисковом участке следует проводить в течение короткого периода (не более 2…3 недель). Если это невозможно, то влияние
вегетационных изменений исключают следующим образом: 1) площадь
поисков делят на участки размера, позволяющего провести опробование
за 2…3 недели; обработку аналитических результатов проводят раздельно для каждого участка; 2) для участков с одинаковыми ландшафтно-геохимическими условиями в пределах фона и аномалий выбирают
участки, которые подвергают периодическому (с интервалом 2…3 недели) опробованию с целью определения поправок на время опробования;
3) при биогеохимическом опробовании старых частей растений, состоящих в основном из отмерших клеток (корка стволов деревьев, шишки
сосны и лиственницы на лесной подстилке, 2…8-летние отрезки ветвей
деревьев и кустарников, ветошь травянистых растений), или опробовании любых частей растений в период их относительного покоя влияние
времени отбора проб практически исключается. В ряде случаев нецелесообразно проводить отбор проб растений во время дождей. Допустимо
отбирать одну пробу с нескольких растений, расположенных в 1…5 м
от точки пробоотбора. Отбирать составные пробы, включающие в себя
разные виды растительности или разнородные части растений, не рекомендуется [41].
Масса проб определяется количеством материала, необходимого
для анализов. Достаточной следует считать массу, превышающую величину навески однократного анализа в 3–4 раза, что обеспечивает прове-
59
дение контрольного анализа и оставление материала для длительного
хранения. Поскольку обычным является анализ золы растений, определение необходимой массы исходных проб ведется из расчета получения
необходимых для анализа навесок золы.
Биогеохимические маршруты должны сопровождаться ландшафтно-геохимическими, геоботаническими, почвенными и метеорологиче-
скими наблюдениями, включающими краткую характеристику элементарного ландшафта, описание местоположения точки наблюдения с
учетом рельефа, зарисовку абриса профиля или маршрута с указанием
заболоченных участков, границ смены растительных ассоциаций и горных пород, гарей, типов почв. Также приводятся данные об атмосферных осадках и другие дополнительные сведения, которые могут оказаться необходимыми при интерпретации получаемых данных. При
опробовании видов растений, не известных исполнителям, их следует
отбирать в гербарий для дальнейших определений ботаниками [Инструкция…, 1983]. Также проводится регистрация обобщенных фенологических фаз растений. Для травянистых растений достаточно выделение следующих фенофаз: 1) до цветения; 2) цветение; 3) созревание семян; 4) после отмирания. Для древесных растений: 1) сокодвижение;
2) набухание почек; 3) облиствение; 4) цветение; 5) созревание семян
или плодов; 6) осенняя раскраска листьев; 7) листопад; 8) после листопада. Обязательной документации подлежат: место отбора каждой пробы, вид и часть растения, возраст (диаметр) древесных растений, фенофаза опробуемой особи при отборе зеленых растущих частей, абрис
профиля или маршрута с указанием местоположения характерных точек
рельефа, смены растительных ассоциаций и почв, а также другие данные. Список видов опробуемых растений (народное и научное наименования) приводится на первой странице каждой полевой книжки.
4.2.9. Контроль качества первичной информации
Контроль опробования проводится путем повторного отбора проб в
объеме 3 %, который производит лицо, не принимавшее участия в первоначальном отборе проб. Контрольное опробование следует проводить
в первую очередь на участках, где выявленные геохимические аномалии
по геологическим и иным данным маловероятны. Контрольный отбор
проб выполняют: а) по выборочным профилям или маршрутам, равномерно размещаемым на исследуемом участке (площади); 2) по отдельным точкам или профилям, нарушающим закономерную геологическую
картину и поэтому вызывающую сомнение.
По данным первичного и контрольного опробования подсчитывают
погрешность работы, которую следует учитывать при определении ве-
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]