Introducere

Odată cu creșterea gravității poluării mediului, testarea calității apei a devenit o parte indispensabilă a protecției mediului, a sănătății publice și a reglementărilor industriale. Fie că este vorba de testarea apei potabile, monitorizarea deversărilor de ape uzate industriale sau evaluarea ecologică a râurilor și lacurilor, datele precise de analiză a calității apei reprezintă baza pentru luarea deciziilor științifice și gestionarea conformității.

Ca etapă inițială în procesul de testare a calității apei, acuratețea colectării probelor este direct legată de fiabilitatea întregului proces de testare.Fiolele EPA pentru analiza apei, ca recipiente pentru transportul probelor, deși de dimensiuni reduse și aspect simplu, sunt factorul cheie pentru a asigura că probele nu sunt contaminate, nu reacționează și sunt conservate stabil.Dacă selecția nu este adecvată, aceasta nu numai că va duce la distorsionarea datelor de testare, dar poate chiar cauza eșantionări repetate, întârzierea progresului lucrării și creșterea costurilor.

Definiția și clasificarea flacoanelor EPA pentru analiza apei

Flacoanele EPA pentru analiza apei sunt recipiente specializate pentru prelevarea de probe, care îndeplinesc standardele EPA pentru prelevarea și analiza probelor și sunt utilizate în principal pentru colectarea și conservarea probelor de apă pentru teste ulterioare de laborator. Aceste flacoane sunt adaptate la diferite elemente de testare, cerințe de conservare și caracteristici ale materialelor pentru a minimiza contaminarea, degradarea sau modificările compoziționale în timpul transportului și depozitării și pentru a asigura acuratețea și reproductibilitatea rezultatelor analitice.

În funcție de diferitele materiale și funcții, flacoanele de analiză a apei EPA sunt împărțite în principal în următoarele categorii:

1. Flacoane de sticlă

• Se utilizează de obicei pentru colectarea poluanților organici, deoarece este inert, nu adsorbe ușor substanțele țintă și poate rezista la sterilizare la temperaturi ridicate. Adesea este echipat cu capace cu filet și garnituri din PTFE/silicon pentru a îmbunătăți etanșarea și stabilitatea chimică.

2. Sticle de polietilenă

• Incluzând materiale din polietilenă de înaltă densitate și polietilenă de joasă densitate, este utilizat în mod obișnuit pentru prelevarea de probe pentru cinci niveluri de contaminanți, cum ar fi ioni metalici, săruri nutritive, anioni și cationi. Aceste sticle sunt rezistente la impact și ușoare, ceea ce le face potrivite pentru portabilitate la fața locului și utilizare în volum mare.

3. Sticle de chihlimbar

• Are o funcție bună de umbrire și este special utilizat pentru analiza substanțelor sensibile la lumină, putând preveni eficient reacțiile chimice sau descompunerea induse de UV.

4. Sticle căptușite cu teflon

• Potrivit pentru analize de înaltă precizie, la nivel de urme, cum ar fi colectarea de urme de metale grele sau probe puternic corozive. PTFE are o rezistență chimică și o inerție excelente și nu reacționează cu aproape nicio substanță, dar este relativ costisitor.

Fiecare material din care sunt fabricate flacoanele de analiză a apei EPA are propriul său domeniu de aplicare specific, selecția trebuind să se bazeze pe natura elementelor testate, proprietățile fizice și chimice ale țintei, precum și pe pretratarea adecvată pentru a se potrivi tipului de sticlă și condițiilor de pretratare. Dacă recipientul nu este selectat corect, acesta poate interfera cu datele testate sau poate duce la risipa probei sau chiar la necesitatea colectării din nou, afectând întregul proces al proiectului.

Factori cheie în alegerea flacoanelor de analiză a apei EPA

În testarea calității apei, alegerea flacoanelor EPA potrivite pentru analiza apei este fundamentală pentru asigurarea unor rezultate precise.

1. Tipul elementului de testare

Diferite elemente de testare corespund unor cerințe diferite de eșantionare, așadar primul pas în alegerea flacoanelor de analiză a apei EPA este definirea elementelor de testare:

• Detectarea poluanților organiciPentru substanțe precum compuși organici volatili, compuși organici semivolatili etc., trebuie utilizate sticle de sticlă. Materialul din sticlă previne eficient adsorbția și volatilizarea componentelor organice și este adesea necesar să se adauge în prealabil acid pentru a inhiba activitatea microbiană și a preveni degradarea țintei.
• Detectarea metalelor grelePentru substanțe precum plumbul, mercurul, cadmiul și alte elemente metalice în urme, ar trebui utilizate sticle din polietilenă de înaltă densitate, deoarece nu interferează cu fondul metalic, nu adsorb ușor ionii metalici și are o bună stabilitate chimică.
• Testarea microbiologică: cum ar fi bacteriile coliforme, numărul total de colonii etc., este necesară utilizarea unor sticle sterile de plastic de unică folosință, de obicei din PET sau polipropilenă, pentru a se asigura că probele nu sunt contaminate înainte de transport.

2. Selectarea materialelor

Calitățile diferitelor materiale au propriile caracteristici și afectează datele de testare în mod diferit:

• Sticle de sticlăRezistent la temperaturi ridicate, inert chimic, nu reacționează ușor cu substanțele organice, adaptat pentru analize organice. Cu toate acestea, greutatea este mare, se sparge ușor, transportul trebuie făcut cu atenție.
• Sticle de plastic (polietilenă, polipropilenă etc.)Ușor, greu de spart, potrivit pentru majoritatea analizelor anorganice. Cu toate acestea, unele materiale plastice pot adsorbi poluanți organici sau elibera impurități de fond, nefiind potrivite pentru analiza urmelor de substanțe organice.

3. Dacă este necesară o preprocesare

Fiolele EPA pentru analiza apei trebuie adesea preumplute cu conservanți sau tratamente pentru a menține stabilitatea probei:

• Conservanții obișnuiți includ HCI, HNO₃ și NaOH.
• Pretratare la fața locului: poate reduce la minimum schimbările, dar necesită o operațiune standardizată și anumite condiții la fața locului.
• Pretratare în laborator: operațiune mai precisă, dar necesită condiții mai stricte de depozitare a probelor și poate introduce modificări în timpul transportului.

4. Culoarea sticlei

• Sticlă maroFolosit pentru prelevarea de probe de substanțe sensibile la lumină, cum ar fi unele pesticide, poluanți organici etc. Poate bloca eficient razele ultraviolete și poate întârzia degradarea probei.
• Sticlă transparentăPotrivit pentru proiecte insensibile la lumină, ușor de observat culoarea probelor de apă, turbiditatea și alte proprietăți fizice, dar nu este recomandat pentru detectarea compușilor fotosensibili.

5. Selectarea volumului

• Ar trebui să se bazeze pe metoda de testare. Cerințele de laborator și planul de proiect pentru selectarea volumului sticlei. Specificațiile comune sunt 40 ml, 125 ml, 500 ml etc.
• Unele proiecte necesită lăsarea unui anumit „spațiu în capul recipientului” pentru a adăuga reactivi sau pentru a preveni înghețarea și expansiunea; în timp ce altele necesită să nu se lase niciun spațiu și ca sticla să fie umplută la capacitate maximă.

Standardele și cerințele de reglementare ale EPA

În testarea calității apei, recipientele de prelevare a probelor nu fac doar parte din operațiunea experimentală, ci și o parte importantă a controlului strict al normelor de reglementare. EPA (Agenția pentru Protecția Mediului din SUA) stabilește, într-o serie de metode de testare, flacoanele de analiză a apei pentru a stabili clarificări privind tipul de apă analizată, materialele și manipularea, pentru a asigura acuratețea științifică a datelor analitice și conformitatea cu legea.

1. Standardele comune EPA de monitorizare a calității apei și cerințele privind sticlele de prelevare a probelor

Mai jos sunt prezentate câteva metode de testare EPA reprezentative și cerințele lor specifice pentru sticlele de prelevare a probelor:

• EPA 524.2 (testarea COV)Necesită utilizarea unor sticle goale de sticlă fără capac, de 40 ml, cu garnituri de etanșare din PTFE/silicon, cu acid clorhidric adăugat în sticlă ca și conservant. Sticla trebuie umplută până la capăt, fără bule de aer sau goluri, pentru a preveni eliberarea COV-urilor.
• EPA 200.8 (detecția elementelor metalice prin ICP-MS)Se recomandă utilizarea sticlelor de plastic HDPE, sticlele trebuie adăugate la pre-acidificarea cu acid azotic pentru a preveni adsorbția prin precipitarea metalelor.
• Seria EPA 300 (analiza cromatografiei ionice a anionilor și cationilor)Sticlele din polipropilenă sau polietilenă pot fi utilizate fără adăugarea de acid, sticlele trebuie să fie curate și lipsite de ioni interferenți relevanți.
• Seria EPA 1600 (testare microbiologică): necesită sticle sterile de plastic, de unică folosință, folosite de obicei pentru coliformi totali, enterococi și alți indicatori, în sticlă se poate adăuga cantitatea corespunzătoare de tiosulfat de sodiu pentru a neutraliza reziduurile de clor.

Fiecare standard are reglementări stricte privind tipul de sticlă, volumul, temperatura de depozitare și timpul de depozitare, iar ignorarea oricăror detalii poate duce la date nevalide.

2. Cerințe ale sistemului de acreditare a laboratoarelor pentru recipientele de prelevare a probelor

În practică, multe laboratoare terțe necesită acreditare specializată, cum ar fi:

• NELAC (Conferința Națională de Acreditare a Laboratoarelor de Mediu): solicită în mod explicit ca recipientele de prelevare a probelor, procedurile de prelevare a probelor și metodele de conservare să respecte standardele EPA sau naționale și ca un lanț complet de probe să fie documentat.
• ISO/IEC 17025 (Cerințe generale pentru competența laboratoarelor de testare și calibrare)pune accent pe trasabilitate, gestionarea standardizată a aparaturii de eșantionare și a înregistrărilor privind utilizarea acestora, precum și pe stabilirea unor proceduri standard de operare (SOP) pentru selectarea, curățarea și depozitarea recipientelor.

Laboratoarele care au trecut aceste acreditări sunt obligate să aibă un sistem strict de gestionare a colectării probelor, iar selecția și utilizarea flacoanelor de prelevare a probelor trebuie documentate pentru audituri interne sau externe.

3. Implicațiile practice ale operațiunilor de conformitate

Alegerea flacoanelor de analiză a apei standard EPA potrivite, în strictă conformitate cu reglementările, nu înseamnă doar îndeplinirea cerințelor laboratorului sau ale programului, ci este direct legată și de următoarele:

• Asigurarea validității științifice și juridice a datelor de testareMetodele de eșantionare și conservare conforme cu legea stau la baza recunoașterii datelor de monitorizare de către departamentele guvernamentale, instanțe sau societate.
• Trecerea revizuirilor de proiect și a auditurilor de calitateÎn special în procesele de evaluare a impactului asupra mediului, autorizații de emisie, acceptare de mediu etc., utilizarea standardizată a sticlelor de prelevare a probelor poate evita returnarea sau retestarea din cauza neconformității.
• Evitați risipa de probe și riscul de recoltareOdată ce o probă este considerată invalidă, aceasta trebuie recoltată, ceea ce nu numai că întârzie progresul, dar crește și costul forței de muncă, al materialelor și al transportului.

Precauții în proiectarea și operarea

Chiar dacă sunt selectate flacoane EPA pentru analiza apei care îndeplinesc standardele EPA, manipularea necorespunzătoare în timpul prelevării, depozitării și transportului poate duce la contaminarea, deteriorarea probei sau invalidarea datelor. Prin urmare, este important să se acorde o atenție deosebită fiecărui detaliu pentru a asigura integritatea probei și validitatea rezultatelor testelor.

1. Verificarea etanșării capacului

Sigilarea flacoanelor de analiză a apei EPA este direct legată de volatilizarea, scurgerile sau reacția probei prin absorbția umezelii pe durata de valabilitate:

• Înainte de prelevarea probelor, capacul trebuie verificat pentru a vedea dacă se potrivește strâns cu gura sticlei și dacă există vreo deformare, rupere sau îmbătrânire.
• Pentru detectarea compușilor organici volatili și a altor elemente extrem de sensibile, este mai important să se utilizeze un capac de etanșare filetat cu o garnitură din PTFE/silicon, să se strângă și apoi să se verifice dacă nu există scurgeri.
• Capacul trebuie strâns imediat după finalizarea prelevării probelor pentru a evita expunerea prelungită.

2. Metode de evitare a contaminării încrucișate

Orice operațiune neigienizată are potențialul de a introduce interferențe de fond care pot afecta nivelul de fond al probei, fiind esențial în special în analiza urmelor sau detectarea microbiană:

• Folosiți mănuși de unică folosință pentru fiecare recoltare de probă și puneți flaconul la loc înainte de a juca pentru a preveni contaminarea încrucișată.
• Folosiți instrumente specializate de prelevare a probelor (de exemplu, tije de prelevare a probelor, pompe de prelevare a probelor etc.) și curățați-le sau înlocuiți-le temeinic între punctele de prelevare a probelor.
• Pentru probele care necesită pretratare la fața locului, utilizați pipete curate sau flacoane preumplute cu conservanți pentru a evita expunerea prelungită la aer.

3. Cerințe privind conservarea și transportul probelor

Probele de apă sunt susceptibile la modificări, degradare sau defectare dacă nu sunt depozitate sau transportate corespunzător în perioada cuprinsă între momentul colectării și momentul analizei experimentale:

• Temperatura de conservareMajoritatea flacoanelor EPA pentru analiza apei trebuie păstrate la frigider la 4℃ și sunt de obicei transportate într-o cutie frigorifică sau într-o pungă cu gheață; probele microbiologice trebuie să fie strict controlate la temperatură și analizate în termen de 6 ore.
• Timp de conservareArticole diferite au timpi maximi de conservare diferiți, de exemplu 14 zile pentru COV, 48 de ore pentru sărurile nutritive și până la 6 luni pentru metalele grele (în condiții de pre-acidificare).
• Etichetarea containerelorFiecare sticlă de probă trebuie etichetată cu o etichetă cu numărul de deplasare care indică ora și locul prelevării, denumirea articolului și metoda de conservare pentru a evita confuzia cu probă.
• Înregistrări de transportSe recomandă utilizarea fișei de colectare a probei și a fișei de colectare a probei pentru a înregistra întregul proces al probei, de la colectare până la laborator, pentru a îndeplini nevoile de control al calității și audit.

Exemple de concepții greșite și erori comune

În activitățile efective de monitorizare a calității apei, din cauza lipsei de conștientizare a specificațiilor privind utilizarea sticlelor de prelevare a probelor, există adesea erori de operare care pot avea un impact aparent minor, dar serios, asupra rezultatelor. Următoarele enumeră câteva neînțelegeri tipice și rezultatele cauzate de acestea, ca referință și avertizare.

1. Contaminarea sau adsorbția probei din cauza utilizării materialului greșit

• Dacă se utilizează sticle obișnuite de plastic pentru colectarea probelor de COV, sticlele de plastic (în special cele din PVC sau polietilenă de calitate inferioară) sunt predispuse la adsorbția sau permeabilitatea poluanților organici, ceea ce duce la o scădere a concentrației țintă și la o valoare de detecție scăzută sau chiar nedetectabilă. Trebuie utilizate sticle de sticlă reglementate de EPA, cu cap fără aer, cu garnituri din PTFE/silicon în căptușeala capacului pentru a asigura inerția chimică și etanșarea.

2. Neglijarea efectelor fotosensibilității duce la degradarea probei

• Dacă se utilizează sticle transparente de sticlă pentru a colecta probe de reziduuri de pesticide și acestea sunt expuse la lumina soarelui pentru o perioadă lungă de timp după prelevare, anumite substanțe organice, cum ar fi pesticidele, HAP-urile și substanțele nitroaromatice, sunt extrem de sensibile la lumină și se pot descompune și transforma sub influența luminii, rezultând rezultate distorsionate. Pentru articolele fotosensibile, se recomandă utilizarea sticlelor maro pentru prelevare, iar probele trebuie depozitate rapid și protejate de lumină după prelevare, evitându-se și expunerea directă la lumina soarelui în timpul transportului.

3. Fără conservanți sau condiții de depozitare necorespunzătoare, deteriorarea probei

• Dacă probele de azot amoniacal au fost colectate fără conservanți și refrigerate timp de 24 de ore înainte de a fi trimise pentru testare, la temperatura camerei, microorganismele vor metaboliza rapid azotul amoniacal din apă sau îl vor transforma în alte forme, rezultând o modificare a concentrației de azot amoniacal și invalidând rezultatele testelor. Probele trebuie acidificate prin adăugarea de acid sulfuric sau acid clorhidric imediat după colectare pentru a inhiba activitatea microbiană și transportate în condiții de refrigerare la 4°C pentru a se asigura că sunt trimise pentru testare în timpul specificat.

Aceste concepții greșite comune ne reamintesc că alegerea flacoanelor EPA potrivite pentru analiza apei este doar primul pas și, mai important, operarea standardizată a întregului proces și detaliile controlului, pentru a ne asigura că datele de testare a calității apei sunt adevărate și fiabile, cu validitate legală și tehnică.

Concluzie

În monitorizarea calității apei, flacoanele EPA pentru analiza apei, deși sunt doar un recipient mic, joacă un rol vital în întregul proces de prelevare și analiză. Selectarea flacoanelor EPA pentru analiza apei este esențială pentru a asigura acuratețea datelor, trasabilitatea și conformitatea cu reglementările.

Numai pe baza unei selecții rezonabile a flacoanelor de prelevare a probelor, combinată cu proceduri operaționale standardizate (cum ar fi utilizarea conservanților, depozitarea ferită de lumină, transportul la frigider etc.), se pot reduce la minimum modificările în colectarea, depozitarea și transportul probelor, pentru a se asigura că rezultatele finale ale testelor sunt adevărate, fiabile și valabile din punct de vedere legal.

În plus, se recomandă ca fiecare unitate să organizeze periodic instruire oftalmologică pentru cei care preiau probe, pentru a îmbunătăți înțelegerea și implementarea standardelor EPA și a specificațiilor de utilizare a sticlelor de probă, astfel încât să se evite probleme precum reexcavarea, anularea datelor sau eșecul auditului din cauza erorilor operaționale, îmbunătățind astfel în mod cuprinzător profesionalismul și calitatea activității de monitorizare a calității apei.