DB21∕T 1820-2010 森林生态系统水质观测方法
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DB21辽 宁 省 地 方 标 准DB21/T 18202010森林生态系统水质观测方法Observation techniques for water quality of forest ecosystems(NEQ)N2010-07-21 发布 2010-08-21 实施辽 宁 省 质 量 技 术 监 督 局 发 布ICS 65.020.01B 60DB21/T 18202010I目 次前言 .III1 范围 .12 规范性引用文件 .13 术语和定义 .14 森林生态系统水质观测野外取样范围 .35 森林生态系统水质观测指标 .36 森林生态系统水质观测野外取样方法 .37 水样保存技术 .48 水样登记与管理 .49 森林生态系统水质指标的测定 .5附录 A(规范性附录) 森林生态系统水质观测指标 .6附录 B(规范性附录) 森林生态系统水样保存技术 .7附录 C(规范性附录) 森林生态系统水样标签 .8附录 D(规范性附录) 森林生态系统水样登记表 .9附录 E(规范性附录) 森林生态系统水质指标分析方法 .10DB21/T 18202010III前言本标准的编制规则依据 GB/T 1.12009。本标准由辽宁省林业厅提出并归口。本标准起草单位:辽宁省林业科学研究院本标准主要起草人:尤文忠,邢兆凯,张慧东,赵刚,郭锦山,颜廷武,魏文俊。本标准为首次发布。DB21/T 182020101森林生态系统水质观测方法1范围本标准规定了森林生态系统水文观测中森林水质观测野外取样范围、观测指标、野外取样方法、水样的保存技术、样品登记与管理以及森林生态系统水质指标的测定。本标准适用于辽宁省范围内森林生态系统长期定位观测研究。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。HJ 493-2009 水质采样 样品的保存和管理技术规定HJ 494-2009 水质 采样技术指导GB/T 7477-1987 水质 钙和镁总量的测定 EDTA滴定法GB/T 11904-1989 水质 钾和钠的测定 火焰原子吸收分光光度法GB/T 11905-1989 水质 钙和镁的测定 原子吸收分光光度法GB/T 8538-2008 饮用天然矿泉水检验方法GB/T 11896-1989 水质 氯化物的测定 硝酸银滴定法GB/T 13580.9-1992 大气降水中氯化物的测定 硫氰酸汞高铁光度法GB/T 11899-1989 水质 硫酸盐的测定 重量法GB/T 13196-1991 水质 硫酸盐的测定 火焰原子吸收分光光度法GB/T 7478-1987 水质 铵的测定 蒸馏和滴定法GB/T 7481-1987 水质 铵的测定 水杨酸分光光度法GB/T 7480-1987 水质 硝酸盐氮的测定 酚二磺酸分光光度法GB/T 11893-1989 水质 总磷的测定 钼酸铵分光光度法GB/T 11894-1989 水质 总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法GB/T 11901-1989 水质 悬浮物的测定 重量法GB/T 7489-1987 水质 溶解氧的测定 碘量法GB/T 11913-1989 水质 溶解氧的测定 电化学探头法GB/T 11914-1989 水质 化学需氧量的测定 重铬酸盐法GB/T 7488-1987 水质 五日生化需氧量(BOD5)的测定 稀释与接种法HJ/T 86-2002 生化需氧量(BOD)的测定 微生物传感器快速测定法GB/T 11903-1989 水质 色度的测定GB/T 13200-1991 水质 浊度的测定GB/T 6920-1986 水质 pH值的测定 玻璃电极法3术语和定义DB21/T 182020102以下术语和定义适用于本标准。3.1森林生态系统以乔木树种为主体的生物群落(包括动物、植物、微生物等),具有随时间和空间不断进行能量交换、物质循环和能量传递的有生命及再生能力的功能单位。3.2水质水中物理、化学和生物方面诸因素所决定的水的特性。3.3大气降水从天空的云中降落到下垫面的液态水或固态水,如雨、雪、雹等。3.4树干径流降落到森林中的雨滴,其中一部分从叶转移到枝,从枝转移到树干而流到林地地面的水。3.5穿透水森林中的降水,穿过森林冠层直接降落到林地地面的水。3.6地表径流降落于地面的雨水或融雪水,经填洼、下渗、蒸发等损失后,在坡面上和河槽中流动的水。3.7地下径流由地下水的补给区向排泄区流动的地下水流。3.8地下水狭义指埋藏于地面以下岩土孔隙、裂隙、溶隙饱和层中的重力水,广义指地面以下各种形式的水。3.9土壤渗透水 DB21/T 182020103在重力作用下,沿土壤透水层向下渗透的水。3.10测流堰 通过一定的水工建筑形式来测定水流流量的量水建筑。3.11水样为检验各种水质指标,连续地或不连续地从特定的水体中取出有代表性的一部分水。3.12采样为检验各种规定的水质特性,从水体中采集具有代表性水样的过程。3.13混合水样将同一类型、不同采样点上的,以时间或流量为基础按照已知的比例混合在一起的水样。 4森林生态系统水质观测野外取样范围森林生态系统水质样品应从大气降水、穿透水、树干径流、土壤渗透水、地表径流和地下水中获取。在森林生态系统定位研究观测区域内,如果有比较明显的静止地表水,如水库、湖泊等,应该对该处的水质进行长期监测,作为水质监测的补充和对照。5森林生态系统水质观测指标森林生态系统水质观测指标见附录A。6森林生态系统水质观测野外取样方法6.1野外取样地点的设置a) 林外降水(大气降水)水样,由安装在集水区的高于林冠层的观测铁塔上采集;或者在面积较小的标准地,把水样采集装置设于林外空旷地上,水样采集装置距地面70cm,距林缘1.5倍2.0倍树高;b) 穿透水水样,兼顾林分郁闭度、坡位、林相等因素,在林分分布均匀,林冠枝叶结构能代表林冠平均水平的位置设置穿透水承接容器,对林冠的疏密、间隙分布变化较大的区域,可采用块状或槽式水样收集器以增大穿透水收集面积,提高取样精度;c) 树干径流水样,在林分内按不同径级选择2棵3棵树形和树冠中等标准树作为采样点;d) 土壤渗透水取样点设置于水量平衡场出水口;e) 地表径流水取样点设于集水区测流堰;DB21/T 182020104f) 地下径流水取样点为集水区最低处设置的地下水测流堰;人工井采集地下水样时,采样点为人工井;g) 对观测区域内的河流、湖泊、水库的水样采集及采样地点标准执行HJ 493-2009和HJ 494-2009。6.2采样容器与样品瓶的要求6.2.1采样容器的要求森林生态系统水质采样容器一般选用带盖的、化学性质稳定、不吸附欲测组分、易清洗并可反复使用的、大小和形状适宜的塑料容器(聚四氟乙烯、聚乙烯)或玻璃容器(石英、硼硅)。采样容器一般用洗涤剂除去污垢灰尘,然后用水洗净,再用硝酸溶液浸泡24h以上,用去离子水冲洗数次,晾干盖严备用。但要注意,测磷的容器不能用含磷的洗涤剂,测氮的容器不能用硝酸溶液浸泡,改用盐酸溶液浸泡。对部分保存条件要求严格的待测项目,可在水质样品采集过程中采取水样分组装瓶的特殊方法进行采样。6.2.2样品瓶的要求森林生态系统水质观测应根据研究内容与测定指标选择适合的样品瓶保存待测水样,常用样品瓶有无色具塞硬质玻璃瓶(G)和具塞聚乙烯瓶(P)。不同水质测定指标选择的样品瓶见附录B。6.3野外取样方法6.3.1现场测定与描述在采样时,对需要进行现场测定或描述的水质指标进行现场测定和描述。现场测定的项目主要包括pH值、色度、浊度等。6.3.2采样方法在森林水质采样点设置样品收集容器。森林水质样品的采样应在单次降水后用洗涤干净的样品瓶立即进行采样。将采样容器中的水样摇匀,使水样充分混合,用摇匀的水样清洗采样瓶和塞子;然后再正式采集水样,采集水样时将水缓缓注入瓶中;采集的水样应为混合水样;采样瓶中水近溢出时,盖上采样瓶内盖和外盖,并使采样瓶中不留气泡。在采用人工井观测地下水时,水质样品采集用采水器于液面下0.3m0.5m处采样,放入和提出采水器时要尽量做到轻、慢,以免混入井底和井壁的杂质,污染水样。在采样瓶的外壁对水样进行编号、记录,现场测定或带回实验室。将水样收集容器清理干净后归位。6.3.3采样时间和频率森林生态系统水质样品采样时间为每年4月11月,采样频率为每月1次2次。微量元素、重金属原属有本底值以后,取样时间调整为五年一次,特殊情况增加观测频度。7水样保存技术具备现场测定条件的,可对水质进行现场测定,不能现场测定的需要对水样采取保存技术措施。水样保存技术一般包括选择适当材料的容器、溶液pH值控制、加入保护剂及采用冷藏和冷冻等。DB21/T 182020105森林生态系统水文水质样品的保存技术见附录B。8水样登记与管理8.1水样的标签设计水样采集后,应根据测定指标要求分装成份,每份样品都对应一张水样标签。水样标签格式见附录C。防止在取样过程中及运输管理中出现样品丢失、混淆等状况,在采样过程中要对每个样点的调查与采样情况进行记录,填写水样采集记录表,并对现场测定指标的测定结果进行记录。水样采集记录表见附录D。8.2水样的运送装有水样的容器必须加以妥善保护和密封,并装在包装箱内固定,对保存材料和运输水样的条件都应严格要求。要防止污染物进入容器。水样在转运过程中,每个水样都要附管理程序登记卡,见附录D。在转交水样时,转交人和接收人都必须清点和检查水样并在登记卡上签字。9森林生态系统水质指标的测定森林生态系统水质的具体分析项目指标的测定,可根据森林生态系统定位研究实验室条件自行选择,对部分不能测定的项目可送交有关专业部门进行专门测定。测定方法见附录E。随着检测技术的发展,对于一些能实现现场监测或连续自动监测的水质指标项目,可使用现场测定或连续自动监测法,但使用前须进行适用性检验。DB21/T 182020106A A附录A(规范性附录)森林生态系统水质观测指标表 A.1森林生态系统水质观测指标观测指标 单位Ca2 ,Mg 2 mg/dm3 或 g/dm 3K+,Na +,CO 32-,HCO 3-,Cl -,SO 42-,NH 4+,NO 3-,总 P,总 N mg/dm3 或 g/dm 3悬浮固体浓度 mg/dm3碱度 mg/dm3溶解氧 mg/dm3化学需氧量 mg/dm3生化需氧量 mg/dm3色度 度浊度 度pH 值微量元素(B, Mn, Mo, Zn, Fe, Cu) mg/dm3 或 g/dm 3重金属元素(Cd, Pb, Ni, Cr, Se, As, Ti) mg/dm3 或 g/dm 3DB21/T 182020107B B附录B(规范性附录)森林生态系统水样保存技术表 B.1森林生态系统水样保存技术观测指标 采样容器 保存剂及用量 保存期 采样量* ml 容器洗涤 方法Ca2+,Mg 2+ G,P 加 HNO3,pH2 30d 250 IK+ ,Na + P 加 HNO3,1L 水样中加浓 HNO310ml 14d 250 IICO32-* G,P 最好现场测定 8h 200 IHCO3-* G,P 24h 500 ICl-,SO 42-* G,P 30d 250 INH4+* G,P 加 H2SO4,pH2 24h 250 INO3-* G,P 加 H2SO4,pH2 24h 250 I总 P* G,P 加 H2SO4,pH2 14d 250 I总 N G,P 加 H2SO4,pH2 24h 250 I悬浮固体浓度 G,P 12h 200 I碱度* G,P 暗处冷藏 24h 200 I溶解氧* 溶解氧瓶 加入 MnSO4、碱性 KI 溶液,现场固定 8h 250 I化学需氧量* G 加 H2SO4,pH2 7d 500 I生化需氧量* G 暗处冷藏或-20冷冻 30d 500 I色度 G,P 最好现场测定 12h 250 I浊度 G,P 最好现场测定 12h 250 IpH 值* G,P 低于水体温度,最好现场测定 12h 200 IB G,P 30d 250 IIIMn ,Fe P 加 HNO3,1L 水样中加浓 HNO310ml 14d 250 IIIZn ,Gu P 加 HNO3,1L 水样中加浓 HNO310ml或 1L 水样中加 19ml 浓 HClO414d 250 III微量元素 Mo P 加 HNO3,pH2 14d 250 IIICd G,P 加 HNO3,1L 水样中加浓 HNO3 10ml或 1L 水样中加 19ml 浓 HClO414d 250 IIIPb G,P 加 HNO3,1L 水样中加浓 HNO3 10ml或 1L 水样中加 19ml 浓 HClO414d 250 IIINi, Ti G,P 加 HNO3,1L 水样中加浓 HNO3 10ml 14d 250 IIICr G,P 加 NaOH,pH=8-9 24h 250 IIISe G,P 加 HCl,1L 水样中加浓 HCl 10ml 14d 250 III重金属元素As G,P 加 H2SO4,pH2 14d 250 I注 1:“*”表示低温(04)避光保存。注 2:“*”采样量为单项样品的最少。注 3:洗涤剂洗 1 次,自来水洗 3 次,蒸馏水洗 1 次;:洗涤剂洗 1 次,自来水洗 2 次,1+3HNO 3荡洗 1 次,自来水洗 3 次,蒸馏水洗1 次;:洗涤剂洗 1 次,自来水洗 2 次,1+3HNO 3荡洗 1 次,自来水洗 3 次,去离子水洗 1 次。DB21/T 182020108C附录C(规范性附录)森林生态系统水样标签表 C.1森林生态系统水样标签水 样采样地点 采 样 时 间样品编号 水 样 类 型观 测 指标样品预处理采 样人备 注DB21/T 182020109C D附录D(规范性附录)森林生态系统水样登记表表 D.1森林生态系统水样登记表现场测定指标样品名称 样品编号 采样点 采样时间 添加保护剂种类和数量 pH 色度 浊度 备注DB21/T 1820201010D E附录E(规范性附录)森林生态系统水质指标分析方法表 E.1森林生态系统水质指标分析方法序号 观测指标 分析方法 参考标准 仪器 可选设备1 Ca2+、Mg 2+ EDTA 滴定法原子吸收分光光度法 GB/T 74771987GB/T 11905-1989化学滴定火焰原子吸收分光光度计2 K+、Na + 火焰原子吸收法 GB/T 119041989火焰原子吸收分光光度计3 CO32- 、HCO 3- 酸碱滴定法 GB/T 8538-2008 盐酸化学滴定4 Cl- 硝酸银滴定法硫氰酸汞高铁光度法GB/T 118961989GB/T 13580.91992化学滴定离子色谱5 SO42- 重量法火焰原子吸收法GB/T 118991989GB/T 131961991离子色谱仪6 NH4+ 蒸馏和滴定法水杨酸分光光度法 GB/T 74781987GB/T 74811987 721 分光光度计自动分析仪7 NO3- 酚二磺酸分光光度法离子色谱法 GB/T 74801987721 分光光度计离子色谱仪8 总 P 钼酸铵分光光度法 GB/T 118931989 721 分光光度计9 总 N 紫外分光光度法 GB/T 118941989 紫外分光光度计10 悬浮固体浓度 重量法 GB/T 119011989 悬浮固体浓度传感器11 碱度 酸碱指示剂滴定法电位滴定法 化学滴定电位滴定12 溶解氧 碘量法电化学探头法GB/T 74891987GB/T 119131989化学滴定溶解氧测定仪溶解氧分析仪13 化学需氧量重铬酸盐法高锰酸钾法GB/T 119141989GB/T 8538-2008化学滴定化学滴定化学需氧量速测仪14 生化需氧量稀释与接种法微生物传感器快速测定法GB/T 74881987HJ/T 862002微生物传感器15 色度 铂钴比色法 GB/T 119031989 自动色度仪16 浊度 分光光度法目视比浊法 GB/T 132001991 浊度计DB21/T 1820201011GB/T 13200199117 pH 值 玻璃电极法 GB/T 69201986 便携式 pH 测定仪18微量元 素 (B, Mn, Mo, Zn, Fe, Cu)重金属 元素 (Cd, Pb, Ni, Cr, Se, As, Ti)送有关专业部门进行测定DB21/T 1820201012参考文献1 GB/T 50095-98 水文基本术语和符号标准2 GB 1380.2-92 大气降水样品的采集与保存3 LY/T 1626-2005 森林生态系统定位研究站建设技术要求4 LY/T 1606-2003 森林生态系统定位观测指标体系DB21/T18202010- 配套讲稿:
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