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）為採樣設備，在品保品管的規(guī)範下，進行地下水採樣，以確保採得具有代表性之地下水水樣。二、適用範圍本方法適用於依地下水水質監(jiān)測井設置規(guī)範設置之監(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） 採樣設備若無適當之清洗，將造成干擾，甚至造成井與井之間的交互污染。（四） 當有不互溶的有機液體存在於水中時，可能於採樣同時被採集

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

3、位計，材質應具化學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之水位計。（七） 洗井設備：以貝勒管洗井或選用可調整汲水速率之抽水泵，其材質應具化學鈍性，汲水時不致產生氣提、氣曝作用及濁度增加等現象者為宜，建議可選用氣囊式泵或離心泵，其表現較佳。（八） 採樣設備：使用可調整速率之抽水泵或貝勒管（參考圖一所示）。貝勒管材質以鐵弗龍為佳，但亦可採用化學相容性材質。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)性有機物水樣時，應使用附流速調節(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）：於量測水質時，為避免水樣因接觸空氣或擾動造成水質不穩(wěn)定之問題，用以測得穩(wěn)定之水質參數。水流元之設計汲出水應從其底部進流，由頂部流出。其係作為承裝水質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。其材質應具化學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量

5、測干擾。使用時，並須注意水進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） ，依據檢測目的及需求不同製備不同標準之試劑水。（二） 保存劑：請參照環(huán)保署公告方法 NIEA W102 及各待測物之標準方法。（三） pH 計標準緩衝溶液：校正用，可使用市售之商品溶液，保存期限依商品規(guī)定。（四） 導電度計標準溶液：校正用，標準氯化鉀溶液，0.01 N：溶解0.7456 g 標準級氯化鉀（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、 氧化還原電位計標準溶液：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：內容應包括：採樣地點、採樣日期及頻率、採樣人員、聯(lián)絡人電話、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，必要時應穿著防護衣及安全帽。2. 採樣設備應避免接觸任何污染源，因此，應於監(jiān)測井旁備一乾淨的塑膠布以放置採樣設備。3. 建議在井水補注充足的狀況下，應避免使用貝勒管洗井，而以低流速抽水泵洗井。（三） 採樣前準備動作：1. 去污：以

7、乾淨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，其清洗程序，如註 3 所示。2. 填寫地下水監(jiān)測井背景調查表及監(jiān)測井地下水採樣紀錄表，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) 記錄當天之天候狀況。(4) 記錄現場環(huán)境描述。（現場環(huán)境的描述包括：井之鎖扣是否完整，有無遭受破壞之現象，若有遭破壞跡象，詳細記錄其情況。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，如積水等現象。）(5) 記錄洗井資料，包括下列項目A. 量測井管內徑（直徑） 的大小，並記錄於井管內徑欄中。

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，若有此現象，記錄在地下水採樣紀錄表的附註中。(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，並記錄抽水泵進水口放置位置，記錄於泵進水口深度欄中。(10) 若採微洗井方式，應記錄井篩長度（m）及水位洩降（m）。(11) 若使用水流元應記錄水流元容積（L）及現場儀器量測頻率（分鐘/次）。3. 現場量測儀器校正：校正 pH 計及導電度計。若需採揮發(fā)性有機物水樣時，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。對補注速率較佳之監(jiān)測井，其汲水速率應小於補水速率，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、及氣曝作用等現象之小流量汲水，即表示汲水速率應小於補水速率。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行，建議使用可調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（當水位高於井篩頂部時）、井內水位之中點（當水位低於井篩頂部時）、或改採用貝勒管（當井內水位較低，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)性有機物樣品之採樣設備。(2) 設置抽水泵時，應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) 設定汲水速率應從最小流量開始，慢慢調整汲水流量控制於 0.1 L/min（汲水速率通常視監(jiān)測井附近

12、之地質、水文條件而定），每隔1至2分鐘量測水位一次，直到水位達到平衡為止。(4) 洗井期間須量測井中水位，並確認水位洩降未超過 1/8 倍井篩長，須於採樣紀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，且量測之水質參數達到穩(wěn)定後，即可以抽水泵進行採樣。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、導電度及現場量測時間。採集揮發(fā)性有機物樣品增加執(zhí)行溶氧、氧化還原電位之量測。同時觀察汲出水有無顏色、異樣氣味及雜質等，並作記錄。洗井過程中需繼續(xù)量測汲出水的水質參數，同時觀察汲出井水之顏色、異樣氣味，及有無雜質存在，

13、並於洗井期間現場量測至少五次以上，直到最後連續(xù)三次符合各項參數之穩(wěn)定標準，其量測值之偏差範圍如下：水質參數pH導電度溶氧 穩(wěn)定標準 0.2 3 符合 10 或 0.3 mg/L其中之一氧化還原電位 20 mV若已達穩(wěn)定，則可結束洗井。洗井時，汲出水確認有污染可能時（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，並俟水樣檢測結果後，決定處理方式。5. 現場儀器量測頻率：(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，量測第一次水質參數，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參

14、數，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參數，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參數，當水質達到穩(wěn)定後，進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，則應由設井時之巖心取樣（Core sampling）紀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，則可能井篩產生阻塞，須進行完洗井作業(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到穩(wěn)定標準，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。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. 採樣應在洗井後兩小時內進行為宜，若監(jiān)測井位於低滲透性地層，洗井後，待新鮮水回補，應儘快於井底採樣，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、相關之現場篩測結果及採樣目的等因素，將貝勒管放置於井篩中適當位置進行取樣（註 6）。貝勒管在井中的移動應力求緩緩上升或下降，以避免造成井水之擾動，造成氣提或曝氣作用。3. 檢測項目中有揮發(fā)性有機物者，以抽水泵採樣其速率應控制在 0.1 L/min 以下，並確認管線中無氣泡存在以避免揮發(fā)性有機物逸散，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擾動問題。其採樣設備材質應以鐵弗龍為佳，且貝勒管應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參數穩(wěn)定後，在不對井內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。並填好樣品標籤，貼在樣品瓶上。6. 裝瓶順序，建議應依待測物之揮發(fā)性敏感度之順序安排，如下所示。(1) 揮發(fā)性有機物，總有機鹵素。(2) 溶解性氣體及總有機碳。(3) 半揮發(fā)性有機物。(4) 金屬及氰化物。(5) 主要水質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準操作程序操作。（六） 樣品保存1. 地下水樣品若有懸浮固體，應視待檢測項目之方法規(guī)定，決定是否進行現場過濾（請參照 NIEA W210）。若未於現場進行過濾，地下水樣品可能因化學作用（如氧化沉澱）而增加水中膠體或細微顆粒後，此時再予過濾之水樣將不具代表性。2. 進行現場過濾時，採樣設備如為抽水泵，建議於線上直接過濾；採樣設備如為貝勒管，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、結果處理略九、品質管制（一） 採樣時為確保樣品之品質，尤其是揮發(fā)性有機物或低濃度之檢測，應配合採取如下

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?. 現場空白：將不含待測物且類似樣品基質的樣品（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場空白。2. 設備空白：採樣前，應對採樣設備（抽水泵或貝勒管） 做一設備空白，其方法是將試劑水導入清潔之採樣設備及其採樣管線中，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，可用於判知採樣設備是否污染情形，如為可棄式採樣設備，並經確認未受污染時，則可不作設

20、備空白。每一口井須採一個設備空白。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） 採樣過程應確實逐欄填寫地下水採樣紀錄表。 11（三） 所有樣品之運送應使用堅固容器盛裝，避免破損，並提供適當冷藏，以保持水樣的新鮮度。十、精密度與準確度: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)境保護署, 飲用水採樣檢測方法建立與驗證地下水標準採樣方法之建立, EPA-86-1302-09-02-01, 1996。（九） 行政院環(huán)境保護署, 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：貝勒管內採集之不互溶有機相厚度，並不等同於不互溶有機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容及編碼，以環(huán)保署最新公告者為準。註3：採樣前先進行下述之清洗步驟：1.用無磷清潔劑擦洗採樣設備。2.用試劑水沖乾淨。3.用甲醇清洗。4.陰乾或吹乾。需清洗之設備，應包括：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數據，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，然後再逐口進行地下水