Выбор специализированного оборудования для отбора проб подземных вод

Точный отбор проб подземных вод необходим для проведения экологических изысканий, оценки загрязнений и контроля качества воды. Правильный выбор оборудования позволяет получать репрезентативные пробы, обеспечивая достоверность данных и обоснованность принимаемых решений. Ниже представлены ключевые инструменты, рекомендованные для точного отбора проб.

Перистальтические насосы

Перистальтический насос Solinst Модель 410 работает по принципу создания вакуума путём механического сжатия эластичной трубки, что обеспечивает подъем воды на поверхность. Такой тип насосов идеально подходит для малодебитного отбора проб, поскольку минимизирует возмущение водоносного горизонта и снижает мутность пробы. Компактность и простота эксплуатации делают насосы удобными для использования в полевых условиях.

Однако перистальтические насосы эффективны только при отборе с небольшой глубины — с увеличением глубины снижается их всасывающая способность. Важно подбирать химически инертные материалы трубки для исключения загрязнения пробы.

Перистальтический насос Solinst Модель 410

Штанговые пробоотборники

Штанговые пробоотборники — это простые и недорогие устройства для отбора проб воды из скважин. Обычно они выполнены из нержавеющей стали, полиэтилена или фторопласта и представляют собой цилиндр с обратным клапаном. После погружения в скважину вода заполняет цилиндр через клапан, после чего проба переносится в контейнер для анализа. Это особенно удобно при ограниченном доступе к скважине или отсутствии другого оборудования.

Однако такие пробоотборники не рекомендуются для отбора летучих органических соединений (ЛОС), поскольку при подъеме возможно частичное испарение или окисление компонентов пробы. В таких случаях рекомендуется использовать Точечный пробоотборник Solinst 429, который позволяет забирать изолированные пробы воды с точно заданной глубины без перемешивания и контакта с другими слоями.

Точечный пробоотборник Solinst 429

Мембранные насосы

Мембранные насосы, такие как диафрагменный насос Solinst 407, обеспечивают отбор высококачественных проб воды с минимальной турбулентностью и подходят для отбора ЛОС. Конструкция насоса исключает прямой контакт воды с газом, что предотвращает загрязнение и сохраняет исходный химический состав воды. Насосы можно использовать на различной глубине — как в скважинах с низким, так и с высоким дебитом.

При выборе мембранного насоса важно учитывать состав воды, чтобы избежать взаимодействия материалов насоса с химическими компонентами пробы.

Диафрагменный насос Solinst 407

Погружные насосы

Погружные насосы представляют собой электромеханические устройства, устанавливаемые непосредственно в водоносный горизонт. Они подходят для отбора воды с больших глубин и позволяют обеспечить стабильный расход, что удобно для прокачки скважин и отбора проб в водоносных горизонтах с высоким дебитом.

Основными ограничениями являются потребность в источнике питания и возможное нагревание воды в процессе работы насоса, что требует осторожности при отборе чувствительных к температуре проб.

Пассивные диффузионные пробоотборники

Пассивные пробоотборники используют мембрану, через которую происходит диффузия веществ из окружающей воды в заполненный деионизированной водой контейнер. Через определённое время пробоотборник извлекается, и отобранная проба анализируется. Это удобный метод для получения усреднённой пробы, особенно в случае ЛОС, с минимальным возмущением скважины и отсутствием откачки воды. Однако требуется предварительная оценка типа и концентрации загрязнителей для правильного выбора времени экспозиции.

Пробоотборник Snap-типа (с герметичным захватом пробы)

Пробоотборники Snap-типа позволяют отбирать пробу непосредственно в скважине, сводя к минимуму контакт с атмосферой, что особенно важно при анализе летучих компонентов. Пробоотборник опускается в скважину с открытыми контейнерами, которые автоматически герметизируются на заданной глубине, исключая испарение и окисление. Устройство идеально подходит для дискретного отбора проб с определённой глубины и сокращает время отбора и затраты на прокачку.

Дискретные пробоотборники

Система дискретного отбора проб Solinst 425 позволяет точно отбирать воду с заданной глубины, исключая попадание воды из других слоев. После погружения пробоотборник открывается на нужной глубине, заполняется водой и герметизируется, сохраняя уникальные параметры воды из конкретной зоны. Это незаменимо при детальном картировании загрязнённых зон и вертикальной характеристике водоносных горизонтов.

Система дискретного отбора проб Solinst 425

Многоуровневые пробоотборные системы

Многоуровневые пробоотборные системы позволяют отбирать воду с нескольких изолированных горизонтов в пределах одной скважины. С помощью серии портов или камер на разных глубинах можно получить профиль распределения загрязнителей и гидравлических градиентов. Эти данные критически важны для разработки стратегий рекультивации и надёжного мониторинга подземных вод. Ключевое условие — правильная установка системы для изоляции каждого уровня отбора. Среди популярных решений — система Waterloo (Solinst 401) и гибкая многоуровневая система CMT (Solinst 403), обеспечивающие высокую детализацию отбора проб.

Система Waterloo (Solinst 401) и система CMT (Solinst 403)

Пьезометры

Пьезометры используются для измерения пьезометрического уровня или давления воды на заданной глубине, а также могут применяться для отбора проб. Они устанавливаются в скважины для оценки направления потока и анализа влияния отбора на водоносный горизонт. Пьезометры должны быть изготовлены из химически стойких материалов, совместимых с характером загрязнения. Их точность зависит от регулярного технического обслуживания.

Приборы для измерения качества воды

Приборы для анализа качества воды позволяют проводить экспресс-оценку параметров на месте: температуры, pH, окислительно-восстановительного потенциала, проводимости, мутности и содержания кислорода. Некоторые модели могут измерять ионовый состав и концентрации отдельных загрязнителей. Такие данные помогают оперативно корректировать стратегию отбора проб. Приборы требуют регулярной калибровки и технического обслуживания.