監(jiān)測井地下水采樣方法

1、監(jiān)測井地下水採樣方法NIEA W103.54B一、方法概要本方法係以抽水泵或貝勒管（Bailers）為採樣設(shè)備，在品保品管的規(guī)範(fàn)下，進(jìn)行地下水採樣，以確保採得具有代表性之地下水水樣。二、適用範(fàn)圍本方法適用於依地下水水質(zhì)監(jiān)測井設(shè)置規(guī)範(fàn)設(shè)置之監(jiān)測井採樣。三、干擾（一） 以貝勒管洗井（Purge water ，或稱為抽除滯留水）時，宜緩緩於井管中上昇或下降，否則因活塞現(xiàn)象，將造成濁度增加之干擾。（二） 以抽水泵洗井時，汲水速度過大，亦會造成濁度增加及氣提作用等干擾。（三） 採樣設(shè)備若無適當(dāng)之清洗，將造成干擾，甚至造成井與井之間的交互污染。（四） 當(dāng)有不互溶的有機(jī)液體存在於水中時，可能於採樣同時被採集

2、，因而造成干擾。採樣時若發(fā)現(xiàn)有不互溶有機(jī)相存在，應(yīng)記錄於採樣紀(jì)錄表。（註 1）（五） 採樣之規(guī)劃通常與檢測項目及濃度有關(guān)，尤其對低濃度之揮發(fā)性有機(jī)物應(yīng)更為謹(jǐn)慎，避免受到干擾而影響其測值。四、設(shè)備及材料（一） 攜帶式 pH 計：在 25 下，其解析度需可達(dá) 0.01 單位，附有溫度補(bǔ)償裝置。（二） 攜帶式導(dǎo)電度計：附有溫度補(bǔ)償裝置。（三） 攜帶式溶氧計：執(zhí)行揮發(fā)性有機(jī)物採樣時需備用，附有溫度及鹽度補(bǔ)償功能。（四） 攜帶式氧化還原電位計：執(zhí)行揮發(fā)性有機(jī)物採樣時需備用。（五） 樣品容器：依據(jù)水質(zhì)檢測方法總則保存篇 NIEA W102 （註2）之規(guī)定，使用適當(dāng)之容器。（六） 水位計：應(yīng)採用電子偵測式水

3、位計，材質(zhì)應(yīng)具化學(xué)鈍性且不易對分析物造成吸附或脫附者為宜，其刻度需可讀到 0.1 cm，或採用其他功能相當(dāng)之水位計。（七） 洗井設(shè)備：以貝勒管洗井或選用可調(diào)整汲水速率之抽水泵，其材質(zhì)應(yīng)具化學(xué)鈍性，汲水時不致產(chǎn)生氣提、氣曝作用及濁度增加等現(xiàn)象者為宜，建議可選用氣囊式泵或離心泵，其表現(xiàn)較佳。（八） 採樣設(shè)備：使用可調(diào)整速率之抽水泵或貝勒管（參考圖一所示）。貝勒管材質(zhì)以鐵弗龍為佳，但亦可採用化學(xué)相容性材質(zhì)。依需要選用單止逆閥式（Single check valve bailers）或點源式貝勒管（Point-source bailers）（參考圖二所示）；若採揮發(fā)性有機(jī)物水樣時，應(yīng)使用附流速調(diào)節(jié)底面

4、流出配件（Controlled-flow, bottom emptying assembly）之貝勒管。（九） 過濾裝置：包括塑膠或鐵氟龍固定座及濾紙。（十） 水流元（Flow cell 或 Flow through chamber）：於量測水質(zhì)時，為避免水樣因接觸空氣或擾動造成水質(zhì)不穩(wěn)定之問題，用以測得穩(wěn)定之水質(zhì)參數(shù)。水流元之設(shè)計汲出水應(yīng)從其底部進(jìn)流，由頂部流出。其係作為承裝水質(zhì)量測儀器之密封容器，建議特別 2是在量測溶氧及氧化還原電位時使用。其材質(zhì)應(yīng)具化學(xué)鈍性且不易對分析物造成吸附或脫附者為宜。水流元使用時須將水流元及水質(zhì)量測儀器電極上滯留之空氣或氣泡排除，以避免因空氣或氣泡存在造成水質(zhì)量

5、測干擾。使用時，並須注意水進(jìn)流速率勿過大或附有擋板之裝置，以避免水流直接衝擊儀器電極。五、試劑（一） 試劑水：請參照環(huán)保署公告方法 NIEA W102 （註 2） ，依據(jù)檢測目的及需求不同製備不同標(biāo)準(zhǔn)之試劑水。（二） 保存劑：請參照環(huán)保署公告方法 NIEA W102 及各待測物之標(biāo)準(zhǔn)方法。（三） pH 計標(biāo)準(zhǔn)緩衝溶液：校正用，可使用市售之商品溶液，保存期限依商品規(guī)定。（四） 導(dǎo)電度計標(biāo)準(zhǔn)溶液：校正用，標(biāo)準(zhǔn)氯化鉀溶液，0.01 N：溶解0.7456 g 標(biāo)準(zhǔn)級氯化鉀（105 烘乾 2 小時）於去離子蒸餾水中，並於 25 時，稀釋至 1000 mL?；蚴褂檬惺壑唐啡芤?，保存期限依商品規(guī)定。（五）

6、 氧化還原電位計標(biāo)準(zhǔn)溶液：校正用，可使用市售之商品溶液，保存期限依商品規(guī)定。六、採樣及保存（一） 製作採樣計畫書：內(nèi)容應(yīng)包括：採樣地點、採樣日期及頻率、採樣人員、聯(lián)絡(luò)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(wèi)生與污染防治等。（二） 安全裝備及注意事項1. 採樣人員必須對所欲採取樣品之環(huán)境背景資料有所了解，以決定所需的安全裝備，必要時應(yīng)穿著防護(hù)衣及安全帽。2. 採樣設(shè)備應(yīng)避免接觸任何污染源，因此，應(yīng)於監(jiān)測井旁備一乾淨(jìng)的塑膠布以放置採樣設(shè)備。3. 建議在井水補(bǔ)注充足的狀況下，應(yīng)避免使用貝勒管洗井，而以低流速抽水泵洗井。（三） 採樣前準(zhǔn)備動作：1. 去污：以

7、乾淨(jìng)的刷子和無磷清潔劑清洗所有的器具，並用試劑水沖洗乾淨(jìng)，其清洗程序，如註 3 所示。2. 填寫地下水監(jiān)測井背景調(diào)查表及監(jiān)測井地下水採樣紀(jì)錄表，可參考後附之表一及表二格式製作。(1) 填寫計畫名稱及採樣日期。(2) 填寫採樣地點，並將井篩頂部至井口的深度填寫於井篩深度欄中。(3) 記錄當(dāng)天之天候狀況。(4) 記錄現(xiàn)場環(huán)境描述。（現(xiàn)場環(huán)境的描述包括：井之鎖扣是否完整，有無遭受破壞之現(xiàn)象，若有遭破壞跡象，詳細(xì)記錄其情況。注意是否有外物入侵之可能。另外，記錄監(jiān)測井附近是否有異於平常的環(huán)境情況，如積水等現(xiàn)象。）(5) 記錄洗井資料，包括下列項目A. 量測井管內(nèi)徑（直徑） 的大小，並記錄於井管內(nèi)徑欄中。

8、B. 用水位計量測地下水位面至井口的深度（註 4），應(yīng)讀至 0.1 cm，並記錄在水位面至井口深度欄中。C. 再將水位計之探針沉至井底，量測井底至井口的高度，並將此記錄於井底至井口深度欄中。D. 拉起水位計時，觀察是否有泥沙附著在水位計之探針上，若有此現(xiàn)象，記錄在地下水採樣紀(jì)錄表的附註中。(6) 計算井水深度：井水深度（m） 井底至井口深度 水位面至井口深度。 並將其記錄於井水深度欄中。(7) 記錄井水體積計算井水體積： 直徑 2 吋監(jiān)測井 井水體積（L） 2.0 井水深度（m）。直徑 4 吋監(jiān)測井 井水體積（L） 8.1 井水深度（m）。(8) 記錄抽水泵的型式、型號及抽水速率。(9) 記錄

9、抽水泵的抽水方法（定量或變量抽水）。將抽水泵放置於井篩之位置，並記錄抽水泵進(jìn)水口放置位置，記錄於泵進(jìn)水口深度欄中。(10) 若採微洗井方式，應(yīng)記錄井篩長度（m）及水位洩降（m）。(11) 若使用水流元應(yīng)記錄水流元容積（L）及現(xiàn)場儀器量測頻率（分鐘/次）。3. 現(xiàn)場量測儀器校正：校正 pH 計及導(dǎo)電度計。若需採揮發(fā)性有機(jī)物水樣時，校正攜帶式溶氧計及攜帶式氧化還原電位計。將校正資料記錄於地下水採樣紀(jì)錄表中。（四） 洗井1. 洗井原則：洗井主要目的乃於採樣前以適當(dāng)流率汲取地下水，抽換監(jiān)測井中之滯留水，以取得代表性地下水樣品。對補(bǔ)注速率較佳之監(jiān)測井，其汲水速率應(yīng)小於補(bǔ)水速率，即避免洗井時，水位有明顯洩

10、降。但對於揮發(fā)性有機(jī)物之採樣，其汲水速率以不造成濁度增加、氣提作用、及氣曝作用等現(xiàn)象之小流量汲水，即表示汲水速率應(yīng)小於補(bǔ)水速率。常用之洗井方式有井柱水體積置換法及微洗井二種。2. 井柱水體積置換法(Well volume approach)：洗井時可採用抽水泵或貝勒管進(jìn)行，建議使用可調(diào)整汲水速率之泵較能節(jié)省時間，洗井汲水速率宜小於 2.5 L/min，以適當(dāng)流速抽除 3 至 5 倍的井柱水體積，大致可將井柱之水抽換，以取得代表性水樣。(1) 若以抽水泵洗井與採樣時，汲水位置為井篩中間部位（當(dāng)水位高於井篩頂部時）、井內(nèi)水位之中點（當(dāng)水位低於井篩頂部時）、或改採用貝勒管（當(dāng)井內(nèi)水位較低，為避免汲入

11、井底之泥沙時），原則上於洗井過程中儘量避免大幅降低井內(nèi)水位。(2) 若以貝勒管洗井時，汲水位置為井管底部（註 5）。3. 微洗井（Micro purge water，或稱為小流量抽除滯留水）：(1) 本法需使用可調(diào)整汲水速率之抽水泵，並能將汲水速率穩(wěn)定控制於 0.1 0.5 L/min ，適用之抽水泵型式包括：氣囊式泵或離心泵等。惟離心泵不適合作為揮發(fā)性有機(jī)物樣品之採樣設(shè)備。(2) 設(shè)置抽水泵時，應(yīng)緩緩將抽水泵下降放置定位，並儘量避免擾動井管水，以免造成汲出水之濁度增加，因而增加洗井時間。(3) 設(shè)定汲水速率應(yīng)從最小流量開始，慢慢調(diào)整汲水流量控制於 0.1 L/min（汲水速率通常視監(jiān)測井附近

12、之地質(zhì)、水文條件而定），每隔1至2分鐘量測水位一次，直到水位達(dá)到平衡為止。(4) 洗井期間須量測井中水位，並確認(rèn)水位洩降未超過 1/8 倍井篩長，須於採樣紀(jì)錄表中記錄汲水速率及水位深度。(5) 以微洗井方式汲水，井中水位洩降未超過 1/8 倍井篩長，且量測之水質(zhì)參數(shù)達(dá)到穩(wěn)定後，即可以抽水泵進(jìn)行採樣。4. 開始洗井時，以小流量抽水，記錄抽水開始時間，同時量測並記錄汲出水的 pH 值、導(dǎo)電度及現(xiàn)場量測時間。採集揮發(fā)性有機(jī)物樣品增加執(zhí)行溶氧、氧化還原電位之量測。同時觀察汲出水有無顏色、異樣氣味及雜質(zhì)等，並作記錄。洗井過程中需繼續(xù)量測汲出水的水質(zhì)參數(shù)，同時觀察汲出井水之顏色、異樣氣味，及有無雜質(zhì)存在，

13、並於洗井期間現(xiàn)場量測至少五次以上，直到最後連續(xù)三次符合各項參數(shù)之穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)，其量測值之偏差範(fàn)圍如下：水質(zhì)參數(shù)pH導(dǎo)電度溶氧 穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn) 0.2 3 符合 10 或 0.3 mg/L其中之一氧化還原電位 20 mV若已達(dá)穩(wěn)定，則可結(jié)束洗井。洗井時，汲出水確認(rèn)有污染可能時（特別是污染場址之汲出水），則不可任意棄置或與其他液體混合，須將汲出的水置於容器內(nèi)，並俟水樣檢測結(jié)果後，決定處理方式。5. 現(xiàn)場儀器量測頻率：(1) 井柱水體積置換之洗井方式：汲出水約 1 至 1.5 倍井柱水體積之水時，量測第一次水質(zhì)參數(shù)，然後每汲出0.5倍井柱水體積之水時再量測乙次。(2) 微洗井方式：A. 若在水流元中量測水質(zhì)參

14、數(shù)，則可依水流元容積與汲水速率決定量測頻率，以確保每次測量水流元內(nèi)之水樣已充分更新。例如：水流元之容積為 500 mL ，汲水速率為0.25 L/min ，則量測之時間間隔至少為 2 分鐘。B. 若非於水流元中量測水質(zhì)參數(shù)，量測之時間間隔至少5分鐘。6. 洗井時若使用水流元量測水質(zhì)參數(shù)，當(dāng)水質(zhì)達(dá)到穩(wěn)定後，進(jìn)行採樣時須將水流元拆離或繞流（Bypass）。7. 洗井時，若以 0.1 0.5 L/min 速率汲水，水位洩降超過1/8 倍井篩長，則應(yīng)由設(shè)井時之巖心取樣（Core sampling）紀(jì)錄判斷該含水層是否屬低滲透性地層。若屬低滲透性含水層，則將汲水泵置於井管底部附近以較大之汲水速率將井內(nèi)積

15、水抽除，待水位回升後採集新鮮水樣。若非屬低滲透性含水層，則可能井篩產(chǎn)生阻塞，須進(jìn)行完洗井作業(yè)後再重新採樣。8. 以貝勒管洗井時，因溶氧與氧化還原電位不易達(dá)到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)，需抽除至少三倍井柱水體積之水量，才可以停止洗井。9. 洗井完成時，量測此時地下水位面至井口的高度，並記錄於洗井結(jié)束時水位面至井口深度欄中。10. 所有洗井工作完成後，須以乾淨(jìng)的刷子和無磷清潔劑清洗洗井器具，並用去離子水沖洗乾淨(jìng)。所有清洗過器具的水須置於裝清洗器具用水的容器中，不可任意傾倒或丟棄。（五） 採樣1. 採樣應(yīng)在洗井後兩小時內(nèi)進(jìn)行為宜，若監(jiān)測井位於低滲透性地層，洗井後，待新鮮水回補(bǔ)，應(yīng)儘快於井底採樣，較具代表性。2. 如以

16、貝勒管採樣，原則上將貝勒管放置於井篩中間附近取得水樣。另若考量污染物在地表下之流布特性、相關(guān)之現(xiàn)場篩測結(jié)果及採樣目的等因素，將貝勒管放置於井篩中適當(dāng)位置進(jìn)行取樣（註 6）。貝勒管在井中的移動應(yīng)力求緩緩上升或下降，以避免造成井水之?dāng)_動，造成氣提或曝氣作用。3. 檢測項目中有揮發(fā)性有機(jī)物者，以抽水泵採樣其速率應(yīng)控制在 0.1 L/min 以下，並確認(rèn)管線中無氣泡存在以避免揮發(fā)性有機(jī)物逸散，或改以貝勒管採樣，惟需注意抽水泵或貝勒管於井管中移動所造成之?dāng)_動問題。其採樣設(shè)備材質(zhì)應(yīng)以鐵弗龍為佳，且貝勒管應(yīng)採用控制流速底面流出配件，使水樣由貝勒管下的底面流出配件之噴嘴流出，採樣步驟請依照揮發(fā)性有機(jī)物檢驗方法

17、之規(guī)定辦理。4. 如以原來洗井之抽水泵採樣，則俟洗井完成或水質(zhì)參數(shù)穩(wěn)定後，在不對井內(nèi)作任何擾動或改變位置的情形下，維持原來洗井之低流速，直接以樣品瓶接取水樣。（註：離心式抽水泵不適合用於採集揮發(fā)性有機(jī)物樣品）5. 開始採樣時，記錄採樣開始時間。並以清洗過之抽水泵或貝勒管及其採樣管線，取足量體積的水樣，裝於樣品瓶內(nèi)。並填好樣品標(biāo)籤，貼在樣品瓶上。6. 裝瓶順序，建議應(yīng)依待測物之揮發(fā)性敏感度之順序安排，如下所示。(1) 揮發(fā)性有機(jī)物，總有機(jī)鹵素。(2) 溶解性氣體及總有機(jī)碳。(3) 半揮發(fā)性有機(jī)物。(4) 金屬及氰化物。(5) 主要水質(zhì)項目之陽離子及陰離子。(6) 放射性核種。7. 汲水器操作方法

18、，依其使用說明書或標(biāo)準(zhǔn)操作程序操作。（六） 樣品保存1. 地下水樣品若有懸浮固體，應(yīng)視待檢測項目之方法規(guī)定，決定是否進(jìn)行現(xiàn)場過濾（請參照 NIEA W210）。若未於現(xiàn)場進(jìn)行過濾，地下水樣品可能因化學(xué)作用（如氧化沉澱）而增加水中膠體或細(xì)微顆粒後，此時再予過濾之水樣將不具代表性。2. 進(jìn)行現(xiàn)場過濾時，採樣設(shè)備如為抽水泵，建議於線上直接過濾；採樣設(shè)備如為貝勒管，則可於貝勒管底部裝上一過濾裝置直接加壓過濾。3. 水樣保存方法，請參照環(huán)保署公告方法 NIEA W102 之規(guī)定（註 2）。七、步驟略八、結(jié)果處理略九、品質(zhì)管制（一） 採樣時為確保樣品之品質(zhì)，尤其是揮發(fā)性有機(jī)物或低濃度之檢測，應(yīng)配合採取如下

19、之採樣空白樣品，並視需要或依採樣計畫書之要求，選擇執(zhí)行檢驗或儲存?zhèn)洳槭褂茫?. 現(xiàn)場空白：將不含待測物且類似樣品基質(zhì)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。每一場址須採一個現(xiàn)場空白。2. 設(shè)備空白：採樣前，應(yīng)對採樣設(shè)備（抽水泵或貝勒管） 做一設(shè)備空白，其方法是將試劑水導(dǎo)入清潔之採樣設(shè)備及其採樣管線中，再將試劑水移入樣品瓶中，依規(guī)定加入保存劑後，密封之，再與樣品一起攜回實驗室分析，可用於判知採樣設(shè)備是否污染情形，如為可棄式採樣設(shè)備，並經(jīng)確認(rèn)未受污染時，則可不作設(shè)

20、備空白。每一口井須採一個設(shè)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(xiàn)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。（二） 採樣過程應(yīng)確實逐欄填寫地下水採樣紀(jì)錄表。 11（三） 所有樣品之運送應(yīng)使用堅固容器盛裝，避免破損，並提供適當(dāng)冷藏，以保持水樣的新鮮度。十、精密度與準(zhǔn)確度:略十一、參考資料（一） USEPA, RCRA Ground-Water Monitoring： Draft TechnicalGuidance, pp7-1 7-32, November 1992.（二） USEPA, E

21、valuation of Sampling and Field-Filtration Method forthe Analysis of Trace Metals in Ground-Water, EPA/600/R-94/119, October 1994.（三） USEPA, Low-Flow（Minimal Drawdown）Ground - WaterSampling Procedures, EPA/540/S-95/504, 1996.（四） USEPA, Ground-Water Sampling Guidelines for Superfund andRCRA Project M

22、anagers, EPA/542/S-02/001, 2002.（五） ASTM, D4448-85a, Standard Guide for Sampling GroundwaterMonitoring Wells, 1992.（六） ASTM, D6771, Standard Practice for Low-Flow and Samplingfor Wells and Devices Used for Ground-water Quality Investigation, 2002.（七） Example of Field Protocol for Sampling a Monitori

23、ng Well,Principles of Contaminant Hydrogeology, 1996.（八） 行政院環(huán)境保護(hù)署, 飲用水採樣檢測方法建立與驗證地下水標(biāo)準(zhǔn)採樣方法之建立, EPA-86-1302-09-02-01, 1996。（九） 行政院環(huán)境保護(hù)署, 深層大口徑監(jiān)測井地下水採樣方法訂定,EPA-92-1601-02-08, 2004。註 1：貝勒管內(nèi)採集之不互溶有機(jī)相厚度，並不等同於不互溶有機(jī)相在地下含水層中之厚度。註 2：本文引用之公告函及方法之內(nèi)容及編碼，以環(huán)保署最新公告者為準(zhǔn)。註3：採樣前先進(jìn)行下述之清洗步驟：1.用無磷清潔劑擦洗採樣設(shè)備。2.用試劑水沖乾淨(jìng)。3.用甲醇清洗。4.陰乾或吹乾。需清洗之設(shè)備，應(yīng)包括：水位計、貝勒管、手套、繩子、抽水泵、汲水管線。註 4：如果所測量之地下水位面深度之?dāng)?shù)據(jù)，將被用作日後判定此區(qū)域地下水流向之用時，則建議先量測區(qū)域內(nèi)之所有監(jiān)測井或水位觀測井的地下水位面深度，然後再逐口進(jìn)行地下水