نحوه برداشت نمونه از رودخانه‌ها و جریان‌های سطحی
نحوه برداشت نمونه از رودخانه‌ها و جریان‌های سطحی
نمونه برداشت شده از رودخانه یا جریان باید نمایندۀ مناسبی از نقطه و آنالیز مورد نظر باشد. چنانچه فرایند اختلاط در آبراه یا جریان به خوبی صورت گرفته باشد، برداشت یک نمونه می‌تواند نمایندۀ مناسبی از آن مقطع از جریان باشد. فرایند اختلاط در یک جریان با افزایش سرعت و میزان زبری بستر افزایش می‌یابد و به طور طبیعی در صورت نزدیک نبودن به یک جریان بالادست یا منبع آلودگی، به دلیل وجود فرایندهای توربلانتی اختلاط به خوبی شکل می‌گیرد. برای اطمینان از این که جریان کاملاً همگن است یا خیر، می‌توان میزان هدایت الکتریکی یا دیگر پارامترهای در محل را در نقاط و عمق‌های مختلف مقطع مورد نظر اندازه گرفت. چنانچه اختلاف چشمگیری در اندازه‌گیری‌ها مشاهده نشود، برداشت نمونه از یک نقطه کافی است.
در بسیاری از نقاط رودخانه، نمی‌توان از ظرف‌های نمونه‌برداری به مثابه ساده‌ترین وسیلۀ برداشت نمونه استفاده کرد. به این صورت که ظرف نمونه را با دست درون جریان قرار داده و به پایین فشار می‌دهیم تا به اندازۀ لازم از نمونه مورد نظر پر شود. از آنجا که در روش نمونه‌برداری دستی از کمترین تجهیزات نمونه‌برداری استفاده می‌کنند، از هر گونه انتقال آلودگی ناشی از تجهیزات به درون نمونه پیشگیری می‌شود. با این حال، این روش در مواردی مانند نمونه‌برداری‌های گسترده ممکن است، به دلیل وقت‌گیر بودن و نیاز به تجربۀ بالای فرد نمونه‌بردار، با مشکلاتی همراه است.
برای نقاطی که به دلایل متفاوت، مانند شیب زیاد رودخانه یا سرعت بالای جریان، برداشت مستقیم نمونه با دست ممکن نباشد، می‌توان ظرف نمونه را به انتهای یک میلۀ چوبی متصل کرد و به درون جریان فرستاد. البته به علت اختلاط کامل در جریان‌های کوچک و کم عمق اغلب به برداشت نمونه از نقطۀ مرکزی جریان نیاز نیست. برای از بین بردن هرگونه آلودگی احتمالی از ظرف‌های نمونه‌برداری، لازم است پیش از نمونه‌برداری، در ظرف را باز کنید و آن را با مقداری از نمونه پر کنید. سپس در ظرف را ببندید و آن را خوب تکان دهید و آب حاصل از شست و شو را دور بریزید. براساس برخی استانداردها، سه بار شستن برای هر ظرف لازم است. البته برای برخی آنالیزها مانند کربن آلی ممکن است نیازی به شستن ظرف نباشد.
هنگام برداشت هر نمونه، لازم است عمق نمونه‌برداری یادداشت و مستند شود. به طور معمول برای رودخانه‌ها و جریان‌هایی که عمقی کم تر از 2 متر دارند، نمونه‌برداری در عمق 30 سانتی‌متری صورت می‌گیرد و به طور کلی، برداشت نمونه در فاصله‌ای مابین سطح آب و بستر رودخانه انتخاب می‌شود. به طوری که به سطح جریان نزدیک تر باشد در مواردی مانند جریان‌های بسیار کوچک یا خروجی برخی مخازن و دریاچه‌ها که آب بسیار کم عمق است، امکان فرو بردن ظرف نمونه به زیر سطح جریان وجود ندارد. برداشت نمونه از این جریان ها، بدون به هم خوردن رسوبات بستر، ممکن است نیازمند رویکردهای خلاقانه باشد. گاهی برای راحت پر کردن ظرف‌ها، ممکن است جلوی جریان را ببندند تا آب به اندازۀ کافی جمع شود. در مواردی، می توان از درِ ظرف‌ها، پیپت، سرنگ یا وسایل تمیز و شسته شدۀ دیگر برای پر کردن ظرف استفاده کرد. برای پر کردن ظرف‌ها با استفاده از سرنگ یا پیپت چنین عمل کنید: ابتدا سرنگ را با آب پر کنید و سه بار بشویید، در ادامه با استفاده از سرنگ، آب را داخل ظرف بریزید و ظرف را نیز سه بار بشویید و در نهایت، ظرف نمونه را با استفاده از سرنگ پر کنید و درِ ظرف را محکم ببندید.
چنانچه عمق رودخانه بیشتر از 2 متر باشد. پیشنهاد می‌شود که برداشت نمونه از عمق 50 سانتی‌متری صورت بگیرد یا اینکه یک نقطه کم عمق تر در اندکی بالاتر یا پایین‌تر انتخاب شود. نمونه‌برداری در عمق 50 سانتی‌متری می‌تواند به وسیله ظرف متصل به میلۀ چوبی / فلزی انجام شود. در این حالت، می‌توان یک ظرف به مراتب بزرگ‌تر از ظرف نمونه را به میله متصل کرد و از مقدار اضافی آن برای شستن ظرف نمونه استفاده کرد. همچنین می‌توان ظرف نمونه‌برداری را به طور مستقیم به میله متصل کرد.
روش دیگر استفاده از نمونه بردار ون‌دورن است که نمونه‌ها را به صورت افقی از عمق های مشخص در رودخانه‌ها و جریان‌های سطحی برمی‌دارد. استفاده از روش میله و بطری یا نمونه بردار ون‌دورن به مشخصات و ویژگی‌های محل مورد نظر و منطبق و هدف نمونه‌برداری بستگی دارد. به طور مثال، نمونه‌بردار ون‌دورن فقط جریان‌های با سرعت کم تا متوسط مناسب است و به یک موقعیت ثابت، مانند پل یا قایق، برای برداشت نمونه نیاز دارد باید توجه کرد که تجهیزات نمونه‌برداری سبب برهم خوردن و پخش شدن رسوبات کف بستر نشوند. شایان ذکر است که در همۀ نمونه‌برداری‌ها، شخص نمونه‌بردار باید در پایین دست نقطۀ برداشت نمونه قرار گیرد تا از ورود احتمالی هرگونه آلودگی به نمونه جلوگیری شود. گاهی برای برداشت حجم‌های بسیار زیاد نمونه از پمپ‌های غلطکی نیز استفاده می‌شود.
نقطۀ مقابل نمونه‌برداری به روش دستی، روش نمونه‌برداری خودکار[1] است که استفاده از آن روز به روز در حال افزایش است. نمونه‌بردارهای خودکار[2] با به حداقل رساندن دخالت انسان، افزون بر کاهش خطای انسانی، هزینه‌های استفاده از نیروی انسانی را نیز کم می‌کنند. گاهی برای برداشت نمونه در مواقع سیلابی و در مواقعی که امکان حضور و برداشت به هنگام نمونه وجود ندارد، از روش نمونه‌برداری خودکار استفاده می‌شود. باید مراقب بود که تجهیزات نمونه‌برداری خودکار منجر به آلودگی نمونه‌های برداشت شده نشود. امروزه روش‌های بسیاری برای نمونه‌برداری خودکار وجود دارد که اساس کار همه آنها تقریباً مشابه و شامل یک کنترل کننده، یک پمپ غلطکی، لولۀ جمع کننده که داخل جریان قرار می‌گیرد و بطری‌های نمونۀ مخصوص با حجم مشخص است. نمونۀ آب از راه مکش وزنی که به انتهای لولۀ جمع کننده وصل شده است، کشیده می‌شود. نمونه‌بردار خودکار را می‌توان به گونه‌ای برنامه‌ریزی کرد که در مقاطع زمانی مشخص نمونه‌گیری کند که این قابلیت به کاهش تواتر بازدید از محل نمونه‌برداری کمک می‌کند. همچنین برخی از این نمونه‌بردارها که برای برداشت نمونه در مواقع سیلابی یا وقایع هیدرولوژیکی استفاده می‌شوند، به جریان حساس‌اند و فقط با عبور جریان فعال می‌شوند. برای جمع‌آوری خودکار نمونه، لازم است نمونه‌بردار خودکار در محلی قرار بگیرد که خطر شسته شدن و حمل شدن آن توسط جریان وجود نداشته باشد. در نمونه‌برداری خودکار باید لولۀ جمع‌آوری کننده داخل جریان قرار داده شود و مکندۀ انتهای آن در یک قسمت عمیق با اختلاط بالا قرار گیرد، به طوری که در رویارویی با جریان‌های شدید به آسانی جدا نشود. همچنین مکنده باید به گونه‌ای قرار گیرد که با رسوبات کف آبراهه برخورد نداشته باشد. این نمونه بردارها لازم است پس از هر واقعۀ هیدرولوژیکی برای برداشت نمونه و بازیابی نمونه‌بردار بازدید و کنترل شوند. نمونه‌های جمع آوری شده در ظرف‌ها نمونه‌بردار بسته‌بندی و برچسب گذاری می‌کند. این نمونه‌ها در شرایط استاندارد به آزمایشگاه منتقل می‌شوند و ظرف‌های جدید و تمیز جایگزین آنها می‌شوند. برای استفاده از نمونه‌بردار خودکار، علاوه بر موارد ذکر شده، توجه به مواردی مانند سرعت و قدرت پمپ، اندازۀ لوله‌های استفاده شده و نوع نمونۀ مورد نیاز اهمیت دارد.
شرکت دانش بنیان آب راهبر محاسب دارای آزمایشگاه مجهز جهت آزمایش تست های میکروبی، شیمیایی، فیزیکی و فلزات سنگین بر بروی نمونه‌های آب، پساب، فاضلاب، خاک و غیره می‌باشد. این شرکت در صورت درخواست مشتری و کارفرما خدمات نمونه‌برداری را نیز انجام می‌دهد. جهت انجام آزمایش و درخواست نمونه‌بردار با ما تماس بگیرید.
[1] Automatic sampling
[2] Auto sampler
منبع:
1- Rice, E.W.B. et al., Standard methods for the examination of water and wastewater. American Public Health Association. 2012.
2- Sullivan, T.H., A.T. Herlihy and H.R. Webb, Air Pollution and Freshwater Ecosystems: Sampling, Analysis, and Quality Assurance. CRC Press. 2014.
