DB21∕T 1820-2010 森林生態(tài)系統(tǒng)水質觀測方法.doc

DB21 遼寧省地方標準 DB21/T 18202010 森林生態(tài)系統(tǒng)水質觀測方法 Observation techniques for water quality of forest ecosystems (NEQ) N 2010-07-21 發(fā)布 2010-08-21 實施 遼寧省質量技術監(jiān)督局 發(fā) 布 ICS 65.020.01 B 60 DB21/T 18202010 I 目 次 前言 .III 1 范圍1 2 規(guī)范性引用文件1 3 術語和定義1 4 森林生態(tài)系統(tǒng)水質觀測野外取樣范圍3 5 森林生態(tài)系統(tǒng)水質觀測指標3 6 森林生態(tài)系統(tǒng)水質觀測野外取樣方法3 7 水樣保存技術4 8 水樣登記與管理4 9 森林生態(tài)系統(tǒng)水質指標的測定5 附錄 A（規(guī)范性附錄） 森林生態(tài)系統(tǒng)水質觀測指標 .6 附錄 B（規(guī)范性附錄） 森林生態(tài)系統(tǒng)水樣保存技術 .7 附錄 C（規(guī)范性附錄） 森林生態(tài)系統(tǒng)水樣標簽 .8 附錄 D（規(guī)范性附錄） 森林生態(tài)系統(tǒng)水樣登記表 .9 附錄 E（規(guī)范性附錄） 森林生態(tài)系統(tǒng)水質指標分析方法 10 DB21/T 18202010 III 前 言 本標準的編制規(guī)則依據 GB/T 1.12009。 本標準由遼寧省林業(yè)廳提出并歸口。 本標準起草單位：遼寧省林業(yè)科學研究院 本標準主要起草人：尤文忠，邢兆凱，張慧東，趙剛，郭錦山，顏廷武，魏文俊。 本標準為首次發(fā)布。 DB21/T 18202010 1 森林生態(tài)系統(tǒng)水質觀測方法 1 范圍 本標準規(guī)定了森林生態(tài)系統(tǒng)水文觀測中森林水質觀測野外取樣范圍、觀測指標、野外取樣方法、 水樣的保存技術、樣品登記與管理以及森林生態(tài)系統(tǒng)水質指標的測定。 本標準適用于遼寧省范圍內森林生態(tài)系統(tǒng)長期定位觀測研究。 2 規(guī)范性引用文件 下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本 文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。 HJ 493-2009 水質采樣 樣品的保存和管理技術規(guī)定 HJ 494-2009 水質 采樣技術指導 GB/T 7477-1987 水質 鈣和鎂總量的測定 EDTA滴定法 GB/T 11904-1989 水質 鉀和鈉的測定 火焰原子吸收分光光度法 GB/T 11905-1989 水質 鈣和鎂的測定 原子吸收分光光度法 GB/T 8538-2008 飲用天然礦泉水檢驗方法 GB/T 11896-1989 水質 氯化物的測定 硝酸銀滴定法 GB/T 13580.9-1992 大氣降水中氯化物的測定 硫氰酸汞高鐵光度法 GB/T 11899-1989 水質 硫酸鹽的測定 重量法 GB/T 13196-1991 水質 硫酸鹽的測定 火焰原子吸收分光光度法 GB/T 7478-1987 水質 銨的測定 蒸餾和滴定法 GB/T 7481-1987 水質 銨的測定 水楊酸分光光度法 GB/T 7480-1987 水質 硝酸鹽氮的測定 酚二磺酸分光光度法 GB/T 11893-1989 水質 總磷的測定 鉬酸銨分光光度法 GB/T 11894-1989 水質 總氮的測定 堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法 GB/T 11901-1989 水質 懸浮物的測定 重量法 GB/T 7489-1987 水質 溶解氧的測定 碘量法 GB/T 11913-1989 水質 溶解氧的測定 電化學探頭法 GB/T 11914-1989 水質 化學需氧量的測定 重鉻酸鹽法 GB/T 7488-1987 水質 五日生化需氧量(BOD5)的測定 稀釋與接種法 HJ/T 86-2002 生化需氧量（BOD）的測定 微生物傳感器快速測定法 GB/T 11903-1989 水質 色度的測定 GB/T 13200-1991 水質 濁度的測定 GB/T 6920-1986 水質 pH值的測定 玻璃電極法 3 術語和定義 DB21/T 18202010 2 以下術語和定義適用于本標準。 3.1 森林生態(tài)系統(tǒng) 以喬木樹種為主體的生物群落(包括動物、植物、微生物等),具有隨時間和空間不斷進行能量交換、 物質循環(huán)和能量傳遞的有生命及再生能力的功能單位。 3.2 水質 水中物理、化學和生物方面諸因素所決定的水的特性。 3.3 大氣降水 從天空的云中降落到下墊面的液態(tài)水或固態(tài)水，如雨、雪、雹等。 3.4 樹干徑流 降落到森林中的雨滴，其中一部分從葉轉移到枝，從枝轉移到樹干而流到林地地面的水。 3.5 穿透水 森林中的降水，穿過森林冠層直接降落到林地地面的水。 3.6 地表徑流 降落于地面的雨水或融雪水，經填洼、下滲、蒸發(fā)等損失后，在坡面上和河槽中流動的水。 3.7 地下徑流 由地下水的補給區(qū)向排泄區(qū)流動的地下水流。 3.8 地下水 狹義指埋藏于地面以下巖土孔隙、裂隙、溶隙飽和層中的重力水，廣義指地面以下各種形式的水。 3.9 土壤滲透水 DB21/T 18202010 3 在重力作用下，沿土壤透水層向下滲透的水。 3.10 測流堰 通過一定的水工建筑形式來測定水流流量的量水建筑。 3.11 水樣 為檢驗各種水質指標，連續(xù)地或不連續(xù)地從特定的水體中取出有代表性的一部分水。 3.12 采樣 為檢驗各種規(guī)定的水質特性，從水體中采集具有代表性水樣的過程。 3.13 混合水樣 將同一類型、不同采樣點上的，以時間或流量為基礎按照已知的比例混合在一起的水樣。 4 森林生態(tài)系統(tǒng)水質觀測野外取樣范圍 森林生態(tài)系統(tǒng)水質樣品應從大氣降水、穿透水、樹干徑流、土壤滲透水、地表徑流和地下水中獲 取。在森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究觀測區(qū)域內，如果有比較明顯的靜止地表水，如水庫、湖泊等，應該對 該處的水質進行長期監(jiān)測，作為水質監(jiān)測的補充和對照。 5 森林生態(tài)系統(tǒng)水質觀測指標 森林生態(tài)系統(tǒng)水質觀測指標見附錄A。 6 森林生態(tài)系統(tǒng)水質觀測野外取樣方法 6.1 野外取樣地點的設置 a)林外降水（大氣降水）水樣，由安裝在集水區(qū)的高于林冠層的觀測鐵塔上采集；或者在面積 較小的標準地，把水樣采集裝置設于林外空曠地上，水樣采集裝置距地面70cm，距林緣1.5 倍2.0倍樹高； b)穿透水水樣，兼顧林分郁閉度、坡位、林相等因素，在林分分布均勻，林冠枝葉結構能代表 林冠平均水平的位置設置穿透水承接容器，對林冠的疏密、間隙分布變化較大的區(qū)域，可采 用塊狀或槽式水樣收集器以增大穿透水收集面積，提高取樣精度； c)樹干徑流水樣，在林分內按不同徑級選擇2棵3棵樹形和樹冠中等標準樹作為采樣點； d)土壤滲透水取樣點設置于水量平衡場出水口； e)地表徑流水取樣點設于集水區(qū)測流堰； DB21/T 18202010 4 f)地下徑流水取樣點為集水區(qū)最低處設置的地下水測流堰；人工井采集地下水樣時，采樣點為 人工井； g)對觀測區(qū)域內的河流、湖泊、水庫的水樣采集及采樣地點標準執(zhí)行HJ 493-2009和HJ 494- 2009。 6.2 采樣容器與樣品瓶的要求 6.2.1 采樣容器的要求 森林生態(tài)系統(tǒng)水質采樣容器一般選用帶蓋的、化學性質穩(wěn)定、不吸附欲測組分、易清洗并可反復 使用的、大小和形狀適宜的塑料容器（聚四氟乙烯、聚乙烯）或玻璃容器（石英、硼硅）。 采樣容器一般用洗滌劑除去污垢灰塵，然后用水洗凈，再用硝酸溶液浸泡24h以上，用去離子水沖 洗數次，晾干蓋嚴備用。但要注意，測磷的容器不能用含磷的洗滌劑，測氮的容器不能用硝酸溶液浸 泡，改用鹽酸溶液浸泡。對部分保存條件要求嚴格的待測項目，可在水質樣品采集過程中采取水樣分 組裝瓶的特殊方法進行采樣。 6.2.2 樣品瓶的要求 森林生態(tài)系統(tǒng)水質觀測應根據研究內容與測定指標選擇適合的樣品瓶保存待測水樣，常用樣品瓶 有無色具塞硬質玻璃瓶（G）和具塞聚乙烯瓶（P）。不同水質測定指標選擇的樣品瓶見附錄B。 6.3 野外取樣方法 6.3.1 現場測定與描述 在采樣時，對需要進行現場測定或描述的水質指標進行現場測定和描述?，F場測定的項目主要包 括pH值、色度、濁度等。 6.3.2 采樣方法 在森林水質采樣點設置樣品收集容器。森林水質樣品的采樣應在單次降水后用洗滌干凈的樣品瓶 立即進行采樣。 將采樣容器中的水樣搖勻，使水樣充分混合，用搖勻的水樣清洗采樣瓶和塞子；然后再正式采集 水樣，采集水樣時將水緩緩注入瓶中；采集的水樣應為混合水樣；采樣瓶中水近溢出時，蓋上采樣瓶 內蓋和外蓋，并使采樣瓶中不留氣泡。在采用人工井觀測地下水時，水質樣品采集用采水器于液面下 0.3m0.5m處采樣，放入和提出采水器時要盡量做到輕、慢，以免混入井底和井壁的雜質，污染水樣。 在采樣瓶的外壁對水樣進行編號、記錄，現場測定或帶回實驗室。將水樣收集容器清理干凈后歸 位。 6.3.3 采樣時間和頻率 森林生態(tài)系統(tǒng)水質樣品采樣時間為每年4月11月，采樣頻率為每月1次2次。微量元素、重金屬 原屬有本底值以后，取樣時間調整為五年一次，特殊情況增加觀測頻度。 7 水樣保存技術 具備現場測定條件的，可對水質進行現場測定，不能現場測定的需要對水樣采取保存技術措施。 水樣保存技術一般包括選擇適當材料的容器、溶液pH值控制、加入保護劑及采用冷藏和冷凍等。 DB21/T 18202010 5 森林生態(tài)系統(tǒng)水文水質樣品的保存技術見附錄B。 8 水樣登記與管理 8.1 水樣的標簽設計 水樣采集后，應根據測定指標要求分裝成份，每份樣品都對應一張水樣標簽。水樣標簽格式見附 錄C。 防止在取樣過程中及運輸管理中出現樣品丟失、混淆等狀況，在采樣過程中要對每個樣點的調查 與采樣情況進行記錄，填寫水樣采集記錄表，并對現場測定指標的測定結果進行記錄。水樣采集記錄 表見附錄D。 8.2 水樣的運送 裝有水樣的容器必須加以妥善保護和密封，并裝在包裝箱內固定，對保存材料和運輸水樣的條件 都應嚴格要求。要防止污染物進入容器。 水樣在轉運過程中，每個水樣都要附管理程序登記卡，見附錄D。在轉交水樣時，轉交人和接收人 都必須清點和檢查水樣并在登記卡上簽字。 9 森林生態(tài)系統(tǒng)水質指標的測定 森林生態(tài)系統(tǒng)水質的具體分析項目指標的測定，可根據森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究實驗室條件自行選 擇，對部分不能測定的項目可送交有關專業(yè)部門進行專門測定。測定方法見附錄E。 隨著檢測技術的發(fā)展，對于一些能實現現場監(jiān)測或連續(xù)自動監(jiān)測的水質指標項目，可使用現場測 定或連續(xù)自動監(jiān)測法，但使用前須進行適用性檢驗。 DB21/T 18202010 6 A A 附 錄 A （規(guī)范性附錄） 森林生態(tài)系統(tǒng)水質觀測指標 表 A.1 森林生態(tài)系統(tǒng)水質觀測指標 觀測指標單位 Ca2，Mg2mg/dm3 或 g/dm3 K+，Na+，CO32-，HCO3-，Cl-，SO42-，NH4+，NO3-， 總 P，總 N mg/dm3 或 g/dm3 懸浮固體濃度 mg/dm3 堿度 mg/dm3 溶解氧 mg/dm3 化學需氧量 mg/dm3 生化需氧量 mg/dm3 色度度 濁度度 pH 值 微量元素（B, Mn, Mo, Zn, Fe, Cu）mg/dm3 或 g/dm3 重金屬元素（Cd, Pb, Ni, Cr, Se, As, Ti）mg/dm3 或 g/dm3 DB21/T 18202010 7 B B 附 錄 B （規(guī)范性附錄） 森林生態(tài)系統(tǒng)水樣保存技術 表 B.1 森林生態(tài)系統(tǒng)水樣保存技術 觀測指標采樣容器保存劑及用量保存期 采樣量* ml 容器洗滌 方法 Ca2+，Mg2+G，P加 HNO3，pH230d250I K+ ，Na+P加 HNO3，1L 水樣中加濃 HNO310ml14d250II CO32-*G，P最好現場測定8h200I HCO3-*G，P24h500I Cl-，SO42-*G，P30d250I NH4+*G，P加 H2SO4，pH224h250I NO3-*G，P加 H2SO4，pH224h250I 總 P*G，P加 H2SO4，pH214d250I 總 NG，P加 H2SO4，pH224h250I 懸浮固體濃 度 G，P12h200I 堿度*G，P暗處冷藏24h200I 溶解氧*溶解氧瓶 加入 MnSO4、堿性 KI 溶液，現場固 定 8h250I 化學需氧量*G加 H2SO4，pH27d500I 生化需氧量*G暗處冷藏或-20冷凍30d500I 色度G，P最好現場測定12h250I 濁度G，P最好現場測定12h250I pH 值*G，P低于水體溫度，最好現場測定12h200I B G，P 30d250III Mn ,FeP加 HNO3，1L 水樣中加濃 HNO310ml14d250III Zn ,GuP 加 HNO3，1L 水樣中加濃 HNO310ml 或 1L 水樣中加 19ml 濃 HClO4 14d250III 微 量 元 素 MoP加 HNO3，pH214d250III Cd G，P 加 HNO3，1L 水樣中加濃 HNO3 10ml 或 1L 水樣中加 19ml 濃 HClO4 14d250III Pb G，P 加 HNO3，1L 水樣中加濃 HNO3 10ml 或 1L 水樣中加 19ml 濃 HClO4 14d250III Ni, Ti G，P 加 HNO3，1L 水樣中加濃 HNO3 10ml 14d250III Cr G，P加 NaOH，pH=8-9 24h250III Se G，P加 HCl，1L 水樣中加濃 HCl 10ml 14d250III 重 金 屬 元 素 AsG，P加 H2SO4，pH214d250I 注 1：“*”表示低溫(04)避光保存。 注 2：“*”采樣量為單項樣品的最少。 注 3：洗滌劑洗 1 次，自來水洗 3 次，蒸餾水洗 1 次； ：洗滌劑洗 1 次，自來水洗 2 次，1+3HNO3蕩洗 1 次，自來水洗 3 次，蒸餾水洗 1 次； ：洗滌劑洗 1 次，自來水洗 2 次，1+3HNO3蕩洗 1 次，自來水洗 3 次，去離子水 洗 1 次。 DB21/T 18202010 8 C 附 錄 C （規(guī)范性附錄） 森林生態(tài)系統(tǒng)水樣標簽 表 C.1 森林生態(tài)系統(tǒng)水樣標簽 水 樣 采樣地點采樣時 間 樣品編號水樣類 型 觀測指 標 樣品預處理 采 樣 人 備 注 DB21/T 18202010 9 C D 附 錄 D （規(guī)范性附錄） 森林生態(tài)系統(tǒng)水樣登記表 表 D.1 森林生態(tài)系統(tǒng)水樣登記表 現場測定指標 樣品名稱樣品編號采樣點采樣時間 添加保護劑種 類和數量 pH 色度濁度 備注 DB21/T 18202010 10 D E 附 錄 E （規(guī)范性附錄） 森林生態(tài)系統(tǒng)水質指標分析方法 表 E.1 森林生態(tài)系統(tǒng)水質指標分析方法 序號觀測指標分析方法參考標準儀器可選設備 1Ca2+、Mg2+ EDTA 滴定法 原子吸收分光光度法 GB/T 74771987 GB/T 11905-1989 化學滴定 火焰原子吸 收分光光度 計 2K+、Na+火焰原子吸收法 GB/T 11904 1989 火焰原子吸 收分光光度 計 3CO32- 、HCO3-酸堿滴定法GB/T 8538-2008 鹽酸化學滴 定 4Cl- 硝酸銀滴定法 硫氰酸汞高鐵光度法 GB/T 11896 1989 GB/T 13580.9 1992 化學滴定 離子色譜 5SO42- 重量法 火焰原子吸收法 GB/T 11899 1989 GB/T 13196 1991 離子色譜儀 6NH4+ 蒸餾和滴定法 水楊酸分光光度法 GB/T 74781987 GB/T 74811987 721 分光光度 計 自動分析儀 7NO3- 酚二磺酸分光光度法 離子色譜法 GB/T 74801987 721 分光光度 計 離子色譜儀 8總 P鉬酸