低速采樣成為標準化趨勢

地下水采樣有著比較嚴格和明確的技術要求。2017年8月14日，生態環境部出臺了《重點行業企業用地調查系列技術文件》，對開展重點行業企業用地調查的技術方法做出了明確的規定。對于滲透率高的監測井，可采用潛水泵或貝勒管從井管底部抽出3~5倍的滯水體積，但避免對井內水體產生氣提、氣曝等擾動；對于滲透率低的監測井，則需要采用氣囊泵或低流量潛水泵洗井，**水位下降小于10cm。《地塊土壤和地下水中揮發性有機物采樣技術導則（HJ1019-2019）》提出，當需要分析地下水揮發性有機物（VOC）時，則需要使用氣囊泵洗井采樣。各種采樣方式如表1所示。可以看出，以氣囊泵為主體的低速采樣系統，適用于所有類型的監測井，也符合采樣技術規范，代表了地下水采樣工具的標準化趨勢。

表1  不同類型地下水采樣的適用工具

在上述兩個規范文件中，針對地下水低速采樣的標準化操作，除了規定洗井速率在100~500ml/min之間、**地下水位降幅＜10cm之外，還明確要求洗井過程中連續三次測定的水質穩定。洗井過程中每隔5分鐘讀取并記錄pH、溫度、電導率、溶解氧、氧化還原電位及濁度，連續三次采樣達到以下要求（表2）即可結束洗井。對于VOC的采樣，還要求采樣全過程避免與空氣接觸，防止各種擾動引起水中溶解氧的變化和VOC的散逸。

表2  規范HJ1019-2019中洗井結束的判定標準

低速采樣設備的市場現狀

目前，市場上具有低速采樣的功能的地下水采樣設備主要有3種品牌，均從國外引進：來自美國的Geotech和QED，來自加拿大的Solinst。它們均采用氣囊泵原理，各有特點（如表3所示）。但對于規劃中要求的水位泄降控制和水質參數穩定，則需要單獨外接。這3款設備中，Geotech氣囊泵的性價比表現更加突出。

表3  低速采樣設備的特征比較

然而，目前地下水的低速采樣設備在我國的市場占有率并不高。主要是因為：

（1）地下水的采樣規范出臺較晚。在此之前，采樣人員并不考慮低擾動的要求，各種采水泵和貝勒管成為地下水的主要采樣工具。

（2）地下水低速采樣的技術要求嚴格，采樣工具復雜（需配水位泄降控制單元和水質參數儀），尚未實現自動化操作。

（3）進口設備價格較高，對于低頻次的采樣單位，使用率不高。

G. O. Sampler的*

面對市場空白和技術難點，北京歐仕科技有限公司長期致力于地下水標準化采樣技術*，在國內標準出臺之前，參考美國ASTM標準D67771，力爭研制出一套智能化地下水低速洗井采樣系統。歷經6年的探索，成功*出G. O. Sampler智能化地下水低速洗井采樣系統，實現了地下水在線自動化采樣目標。它集成氣囊泵、水位泄降控制單元和智能水質參數儀，可實現遠程控制和自動化采樣，完全符合HJ1019-2019的技術要求（如圖1所示）。

圖1  G.O.Sampler智能化地下水低速洗井采樣系統

技術特點

G. O. Sampler智能化地下水低速洗井采樣系統屬于創新型產品，多項技術屬于較前沿水平，具有*特的技術優勢。

l 可實現在線式和便攜式的地下水自動化采樣。

l 完全符合規范HJ1019-2019的標準化采樣要求。

l 水位泄降控制單元與氣囊泵一體*設計，具有大氣壓補償功能，水位測量更準確。

l 水路管道均為特定材料，無化學吸附，很大程度保持樣品原狀。

l 采樣信息自動記錄。

l 采樣頻次和監測頻次可調節。

l 洗井完成后水質數據可作為現場測量的指標存儲和傳輸。

l 多種數據協議接口，兼容第三方數據平臺。

l 系統維護頻率低。

意義和前景

G. O. Sampler智能化地下水低速洗井采樣系統的誕生，有著很大意義和廣闊的應用前景。

（1）符合中國現行地下水采樣技術規范。滿足低速抽水、無擾動、洗井水質穩定監測、與空氣無接觸的要求。

（2）完全實現了自動化。一次布設完成之后，全過程自動化操作，符合采樣的要求的地下水水樣*后流進樣品瓶。

（3）開啟地下水在線自動監測采樣新時代。在此之前，地下水沒有在線監測和采樣模式。一方面是因為地下水流動緩慢，污染物的擴散遷移速率低，水質相對穩定，監測部門對地下水采樣的頻率較低。另一方面，地下水采樣的技術缺乏自動化和遠程操作功能，成為影響地下水采樣效率的重要原因，更談不上在線自動采樣。