Indledning

I takt med at miljøforurening er blevet et stadigt mere alvorligt problem, er vandkvalitetstest blevet en uundværlig del af miljøbeskyttelse, folkesundhedsbeskyttelse og industriel regulering. Uanset om det drejer sig om drikkevandstest, overvågning af industrielt spildevandsudledning eller økologisk vurdering af floder og søer, er nøjagtige vandkvalitetsanalysedata grundlaget for videnskabelig beslutningstagning og overholdelse af regler.

Som det første trin i vandkvalitetstestprocessen er nøjagtigheden af ​​prøveindsamlingen direkte relateret til pålideligheden af ​​hele testprocessen.EPA-vandanalyseflasker, som beholdere til prøver, er, selvom de er små i størrelse og enkle i udseende, den vigtigste faktor for at sikre, at prøverne ikke kontamineres, ikke reagerer og bevares stabilt.Hvis udvælgelsen ikke er passende, vil det ikke blot føre til forvrængning af testdataene, men kan endda forårsage gentagen prøveudtagning, forsinke arbejdsforløbet og øge omkostningerne.

Definition og klassificering af EPA-vandanalyseflasker

EPA-vandanalyseflasker er specialiserede prøvetagningsbeholdere, der opfylder EPA's prøvetagnings- og analysestandarder og primært bruges til at indsamle og konservere vandprøver til efterfølgende laboratorietestning. Disse flasker er skræddersyet til forskellige testemner, konserveringskrav og materialegenskaber for at minimere kontaminering, nedbrydning eller ændringer i sammensætningen under transport og opbevaring og for at sikre nøjagtighed og reproducerbarhed af analytiske resultater.

I henhold til de forskellige materialer og funktioner er EPA-vandanalyseflasker hovedsageligt opdelt i følgende kategorier:

1. Glasflasker

• Den bruges normalt til opsamling af organiske forurenende stoffer, fordi den er inert, ikke let absorberer målstoffer og kan modstå sterilisering ved høj temperatur. Den er ofte udstyret med skruelåg og PTFE/silikonepakninger for at forbedre forsegling og kemisk stabilitet.

2. Polyethylenflasker

• Den indeholder materialer af højdensitetspolyethylen og lavdensitetspolyethylen og bruges almindeligvis til prøveudtagning af fem niveauer af forurenende stoffer, såsom metalioner, næringssalte, anioner og kationer. Disse flasker er slagfaste og lette, hvilket gør dem velegnede til bærbarhed på stedet og brug i store mængder.

3. Ravfarvede flasker

• Den har en god skyggefunktion og bruges specielt til analyse af lysfølsomme stoffer, hvilket effektivt kan forhindre UV-inducerede kemiske reaktioner eller nedbrydning.

4. Teflonforede flasker

• Velegnet til højpræcisionsanalyse på sporniveau, såsom indsamling af spor af tungmetaller eller stærkt ætsende prøver. PTFE har fremragende kemisk resistens og inertitet og reagerer ikke med næsten alle stoffer, men er relativt dyr.

Hvert materiale i EPA-vandanalyseflasker har sit eget specifikke anvendelsesområde. Udvælgelsen skal baseres på testmaterialets art, målets fysiske og kemiske egenskaber samt forbehandling, der matcher den passende flasketype og forbehandlingsforhold. Hvis beholderen ikke vælges korrekt, kan det forstyrre testdataene, føre til prøvespild eller endda skulle genindsamles, hvilket påvirker hele projektprocessen.

Nøglefaktorer ved valg af EPA-vandanalyseflasker

Ved test af vandkvalitet er valget af de rigtige EPA-vandanalyseflasker afgørende for at sikre nøjagtige resultater.

1. Type af testelement

Forskellige testelementer svarer til forskellige prøveudtagningskrav, så det første skridt i valget af EPA-vandanalyseflasker er at definere testelementerne:

• Detektion af organiske forurenende stoffer: såsom flygtige organiske forbindelser, semi-flygtige organiske forbindelser osv., skal bruge glasflasker. Glasmaterialet forhindrer effektivt adsorption og fordampning af organiske komponenter, og det er ofte nødvendigt at tilsætte syre på forhånd for at hæmme mikrobiel aktivitet og forhindre nedbrydning af målet.
• Detektion af tungmetallerTil spormetalstoffer som bly, kviksølv, cadmium og andre grundstoffer bør der anvendes højdensitetspolyethylenflasker, da de ikke har nogen metalbaggrundsinterferens, ikke let absorberer metalioner og har god kemisk stabilitet.
• Mikrobiologisk testningsåsom coliforme bakterier, samlet kimtælling osv., skal der anvendes sterile engangsplastikflasker, normalt PET eller polypropylen, for at sikre, at prøverne ikke kontamineres før transport.

2. Materialevalg

Kvaliteterne af forskellige materialer har deres egne karakteristika og påvirker testdataene forskelligt:

• GlasflaskerHøj temperaturbestandig, kemisk inert, reagerer ikke let med organiske stoffer, er velegnet til organisk analyse. Vægten er dog stor og går let i stykker, så transport skal være forsigtig.
• Plastikflasker (polyethylen, polypropylen osv.)Letvægtsmateriale, ikke let at gå i stykker, velegnet til de fleste uorganiske analyser. Nogle plasttyper kan dog absorbere organiske forurenende stoffer eller frigive baggrundsurenheder, og er derfor ikke egnet til spor af organisk materiale.

3. Om forbehandling er påkrævet

EPA-vandanalyseflasker skal ofte fyldes på forhånd med konserveringsmidler eller behandlinger for at opretholde prøvestabilitet:

• Almindelige konserveringsmidler omfatter HCI, HNO₃ og NaOH.
• Forbehandling på stedet: kan minimere ændringer, men kræver en standardiseret drift og visse forhold på stedet.
• Laboratorieforbehandling: mere præcis drift, men kræver højere opbevaringsforhold for prøverne og kan medføre ændringer under transport.

4. Flaskefarve

• Brun flaskeBruges til prøveudtagning af lysfølsomme stoffer, såsom visse pesticider, organiske forurenende stoffer osv. Det kan effektivt blokere ultraviolette stråler og forsinke nedbrydningen af ​​prøverne.
• Gennemsigtig flaske: egnet til lysufølsomme projekter, let at observere farven på vandprøver, turbiditet og andre fysiske egenskaber, men anbefales ikke til detektion af lysfølsomme forbindelser.

5. Valg af lydstyrke

• Det bør baseres på testmetoden. Laboratoriekrav og projektplan for at vælge flaskevolumen. Almindelige specifikationer er 40 ml, 125 ml, 500 ml osv.
• Nogle projekter kræver, at der efterlades en vis mængde "lufthovedplads" for at tilsætte reagenser eller for at forhindre frysning og ekspansion; mens andre projekter kræver, at der ikke efterlades plads, og at flasken fyldes helt op.

EPA-standarder og lovgivningsmæssige krav

Ved test af vandkvalitet er prøveudtagningsbeholdere ikke kun en del af den eksperimentelle drift, men også en vigtig del af den strenge kontrol af de lovgivningsmæssige normer. EPA (US Environmental Protection Agency) har i en række testmetoder i vandanalyseflasker fastlagt klare bestemmelser for typen af ​​vandanalyse, materialer og håndtering for at sikre, at de analytiske data er videnskabeligt korrekte, nøjagtige og overholder lovgivningen.

1. Fælles EPA-standarder for vandkvalitetsovervågning og krav til prøveudtagningsflasker

Nedenfor er flere repræsentative EPA-testmetoder og deres specifikke krav til prøveudtagningsflasker:

• EPA 524.2 (VOC-testning)Kræver brug af 40 ml tomme, hovløse glasflasker med PTFE/silikone-tætningspakninger, hvortil der tilsættes saltsyre som konserveringsmiddel. Flasken skal fyldes helt op uden luftbobler eller hulrum for at forhindre, at flygtige organiske forbindelser slipper ud.
• EPA 200.8 (ICP-MS detektion af metalelementer)Anbefalet brug af HDPE-plastflasker. Flaskerne skal tilsættes salpetersyre til forsyring for at forhindre adsorption af metaludfældning.
• EPA 300-serien (ionkromatografianalyse af anioner og kationer)Polypropylen- eller polyethylenflasker kan bruges uden tilsætning af syre. Flaskerne skal være rene og fri for relevante interfererende ioner.
• EPA 1600-serien (mikrobiologisk testning)Kræver sterile engangsplastikflasker, der normalt bruges til totale coliforme bakterier, enterokokker og andre indikatorer. Flasken kan tilsættes den passende mængde natriumthiosulfat for at neutralisere klorrester.

Hver standard har strenge regler for flasketype, volumen, opbevaringstemperatur og opbevaringstid, og ignorering af disse oplysninger kan resultere i ugyldige data.

2. Krav til laboratorieakkrediteringssystem for prøveudtagningsbeholdere

I praksis kræver mange tredjepartslaboratorier specialiseret akkreditering, såsom:

• NELAC (National konference for akkreditering af miljølaboratorier)kræver eksplicit, at prøveudtagningsbeholdere, prøveudtagningsprocedurer og konserveringsmetoder overholder EPA- eller nationale standarder, og at en komplet prøvekæde dokumenteres.
• ISO/IEC 17025 (Generelle krav til kompetencen hos test- og kalibreringslaboratorier)lægger vægt på sporbarhed, standardiseret håndtering af prøveudtagningsudstyr og registrering af deres brug samt etablering af SOP'er (standard driftsprocedurer) for udvælgelse, rengøring og opbevaring af beholdere.

Laboratorier, der har bestået disse akkrediteringer, skal have et strengt system til styring af prøveindsamling, og udvælgelsen og brugen af ​​prøveudtagningsflasker skal dokumenteres til interne eller eksterne revisioner.

3. Praktiske konsekvenser af compliance-operationer

At vælge de rigtige EPA-standardvandanalyseflasker i nøje overensstemmelse med reglerne handler ikke kun om at opfylde laboratorie- eller programkrav, men er også direkte relateret til følgende:

• Sikre den videnskabelige og juridiske gyldighed af testdataLovmæssigt overensstemmende prøveudtagnings- og bevaringsmetoder er grundlaget for, at overvågningsdata kan anerkendes af offentlige myndigheder, domstole eller samfundet.
• Beståelse af projektgennemgange og kvalitetsrevisionerIsær i forbindelse med miljøkonsekvensvurdering, emissionstilladelser, miljøaccept osv. kan standardiseret brug af prøveudtagningsflasker undgå returnering eller gentestning på grund af manglende overholdelse.
• Undgå prøveaffald og risikoen for genindsamlingNår en prøve viser sig at være ugyldig, skal den indsamles igen, hvilket ikke blot forsinker processen, men også øger omkostningerne til arbejdskraft, materialer og transport.

Forholdsregler i designdrift

Selv hvis der vælges EPA-vandanalyseflasker, der opfylder EPA-standarderne, kan forkert håndtering under prøveudtagning, opbevaring og transport stadig resultere i prøvekontaminering, forringelse eller ugyldiggørelse af data. Derfor er det vigtigt at være meget opmærksom på alle detaljer for at sikre prøvens integritet og testresultaternes gyldighed.

1. Kontrol af hætteforsegling

Forseglingen af ​​EPA-vandanalyseflasker er direkte relateret til, om prøven vil fordampe, lække eller reagere ved at absorbere fugt i løbet af holdbarheden:

• Før prøveudtagning bør det kontrolleres, om låget sidder tæt på flaskens munding, og om der er nogen deformation, brud eller ældning.
• Til detektion af flygtige organiske forbindelser og andre meget følsomme genstande er det vigtigere at bruge en gevindskåret tætningshætte med en PTFE/silikonepakning, stramme den og derefter kontrollere, at der ikke er nogen lækage.
• Hætten skal strammes umiddelbart efter prøveudtagningen er afsluttet for at undgå langvarig eksponering.

2. Metoder til at undgå krydskontaminering

Enhver ikke-ren operation har potentiale til at introducere baggrundsinterferenser, der kan påvirke baggrundsniveauet i prøvens prøve, især kritisk i forbindelse med sporanalyse eller mikrobiel detektion:

• Brug engangshandsker til hver prøvetagning, og sæt flasken på igen, før du leger, for at forhindre krydskontaminering.
• Brug specialiserede prøvetagningsinstrumenter (f.eks. prøvetagningsstave, prøvetagningspumper osv.), og rengør eller udskift dem grundigt mellem prøvetagningspunkterne.
• For prøver, der kræver forbehandling på stedet, skal du bruge rene pipetter eller hætteglas fyldt med konserveringsmidler for at undgå langvarig eksponering for luft.

3. Krav til opbevaring og transport af prøver

Vandprøver er modtagelige for forandringer, nedbrydning eller svigt, hvis de ikke opbevares eller transporteres korrekt i perioden fra indsamlingstidspunktet til tidspunktet for eksperimentel analyse:

• OpbevaringstemperaturDe fleste EPA-vandanalyseflasker skal opbevares kølet ved 4 ℃ og transporteres normalt i en kølekasse eller en ispose. Mikrobiologiske prøver skal temperaturkontrolleres strengt og analyseres inden for 6 timer.
• OpbevaringstidForskellige genstande har forskellige maksimale konserveringstider, f.eks. 14 dage for VOC'er, 48 timer for næringssalte og op til 6 måneder for tungmetaller (under præ-syring).
• Mærkning af beholdereHver prøveflaske skal mærkes med en forskydningsnummeretiket, der angiver tidspunkt og sted for prøveudtagningen, navnet på varen og konserveringsmetoden for at undgå forveksling af prøverne.
• TransportoptegnelserDet anbefales at bruge prøve- og oh ah-afhentningsarket til at registrere hele prøveprocessen fra indsamling til laboratoriet for at opfylde behovene for kvalitetskontrol og revision.

Eksempler på almindelige misforståelser og fejl

I selve arbejdet med overvågning af vandkvaliteten er der ofte, på grund af manglende bevidsthed om brugen af ​​prøveudtagningsflaskernes specifikationer, nogle tilsyneladende små, men alvorlige fejl, der påvirker resultaterne. Følgende oplister flere typiske misforståelser og de resultater, der forårsages af dem, som reference og advarsel.

1. Prøvekontaminering eller adsorption på grund af brug af forkert materiale

• Hvis almindelige plastikflasker bruges til at indsamle VOC-prøver, er plastikflaskerne (især PVC eller polyethylen af ​​lav kvalitet) tilbøjelige til adsorption eller permeation af organiske forurenende stoffer, hvilket resulterer i et fald i målkoncentrationen og en lav eller endda ikke-detekterbar detektionsværdi. EPA-regulerede glasflasker med luftløse låg bør anvendes med PTFE/silikonepakninger i lågforingen for at sikre kemisk inertitet og forsegling.

2. At ignorere virkningerne af lysfølsomhed fører til prøvenedbrydning

• Hvis der anvendes gennemsigtige glasflasker til at indsamle pesticidresterprøver og udsættes for sollys i længere tid efter prøveudtagning, er visse organiske stoffer såsom pesticider, PAH'er og nitroaromatiske stoffer ekstremt følsomme over for lys og kan nedbrydes og omdannes under lys, hvilket resulterer i forvrængede resultater. For lysfølsomme genstande bør brune flasker anvendes til prøveudtagning, og prøverne bør opbevares hurtigt og beskyttes mod lys efter prøveudtagning, og direkte sollys bør også undgås under transport.

3. Ingen konserveringsmidler eller ukorrekte opbevaringsforhold, prøveforringelse

• Hvis ammoniaknitrogenprøver blev indsamlet uden konserveringsmidler og opbevaret i køleskab i 24 timer, før de blev sendt til testning. Ved stuetemperatur vil mikroorganismer hurtigt metabolisere ammoniaknitrogenet i vandet eller omdanne det til andre former, hvilket resulterer i en ændring i ammoniaknitrogenkoncentrationen og ugyldiggør testresultaterne. Prøver bør forsures ved at tilsætte svovlsyre eller saltsyre umiddelbart efter indsamling for at hæmme mikrobiel aktivitet og transporteres under kølige forhold ved 4°C for at sikre, at de sendes til testning inden for den angivne tid.

Disse almindelige misforståelser minder os om, at valget af de rigtige EPA-vandanalyseflasker kun er det første skridt, og endnu vigtigere, den standardiserede drift af hele processen og detaljerne i kontrollen for at sikre, at vandkvalitetstestdataene er sande og pålidelige med juridisk og teknisk gyldighed.

Konklusion

I forbindelse med overvågning af vandkvalitet spiller EPA-vandanalyseflasker, selvom de kun er en lille beholder, en afgørende rolle i hele prøveudtagnings- og analyseprocessen. Valg af EPA-vandanalyseflasker er afgørende for at sikre datanøjagtighed, sporbarhed og overholdelse af lovgivningen.

Kun på baggrund af et rimeligt udvalg af prøveudtagningsflasker kombineret med standardiserede driftsprocedurer (såsom brug af konserveringsmidler, opbevaring væk fra lys, køletransport osv.) kan ændringerne i indsamling, opbevaring og transport af prøver minimeres for at sikre, at de endelige testresultater er sandfærdige, pålidelige og juridisk gyldige.

Derudover anbefales det, at hver enhed regelmæssigt organiserer øjentræning for prøvetagere for at forbedre forståelsen og implementeringen af ​​EPA-standarderne og specifikationerne for brug af prøveflasker for at undgå problemer som genudvinding, datanullering eller fejlslagne revisioner på grund af driftsfejl og dermed forbedre professionalismen og kvaliteten af ​​vandkvalitetsovervågningsarbejdet i vid udstrækning.