الاعتيان والتحليل البيئي

1 جمع العينات:
إن الهدف من جمع العينات هو الحصول على عينة تمثل بمحتواها الكمية الإجمالية للمكونات المراد فحصها. ويتم تحديد أسلوب جمع العينات بالاتفاق بين القائم بالمراجعة الذي سيجمع العينة والمحلل الذي سيقوم بتحليلها. يتم حفظ العينة ونقلها بشكل يسمح بالمحافظة على مكوناتها.

أنواع العينات:
1- العينات الآنية وهي العينات التي تمثل بمحتواها الوضع في الزمان والمكان الذي تم فيه الاعتيان. ويمكن للعينات الآنية أن تمثل أوضاعاً أخرى إذا كان هناك ثبات في التركيب لفترات زمنية طويلة الأمد.
2- العينات المركبة وهي عدد العينات الآنية التي تخلط مع بعضها البعض لتعطي عينة ممثلة للوضع العام وتعطي فكرة عن التركيز الوسطي لمكون ما في العينة.

خطوات الاعتيان: تحدد خطوات الاعتيان وبشكل مكتوب الإجراءات الواجب إتباعها لجمع وحفظ ونقل وتخزين وتسجيل العينات وتتضمن ملاحظات حول كيفية استعمال أجهزة الاعتيان. (جدول 8-1)

أوعية الاعتيان: تجمع العينات في أوعية خاصة تبعاً لنوع التحليل المراد تنفيذها مثلاً أوعية مصنوعة من الزجاج (بور سيليكات) أو البلاستيك أو الحديد ....الخ. تغسل أوعية العينات بشكل جيد قبل استعمالها وتستعمل الحموض أحياناً للتنظيف مثلاً حيث يستعمل حمض كلور الماء الممدد لتنظيف الأوعية البلاستيكية. (جدول 9-1)

حفظ العينات: تتأثر العينات بعد اعتيانها بشروط الحفظ، وتؤثر عليها عوامل كيميائية وبيولوجية. ويفضل أن يكون الزمن الفاصل بين عملية الاعتيان والتحليل أقصر ما يمكن. إلا أنه يلجأ بشكل عام إلى إضافة مواد حافظة (تبعاً لنوع التحليل) بشكل يؤخر التفاعلات الكيميائية



الجدول يوضح شروط اعتيان وحفظ العينة تبعاً للتحليل المراد إجراؤه

التحليل الوعاء حجم العينة الأصغري حفظ العينة زمن الحفظ الأعظمي
BOD P,G 1000 بالبراد 6 ساعات
المواد العضوية الكلية G 100 تحليل مباشر أو حفظ
HCL PH<2 7 أيام
سيانيو P,G 500 حفظ في الظلام
PH>12 24 ساعة بوجود الكبريت
القساوات P,G 100 HNO3 to PH <2 6 أشهر
المعادن P(A),G(A) - HNO3 to PH ترشيح مباشر + 6 أشهر
كروم سداسي P(A),G(A) 300 تبريد 24 ساعة
زئبق P(A),G(A) 500 HNO3 to PH<3تبريد 28 يوم
نترات P,G 100 تبريد 48 ساعة
شحوم وزيوت فتحة كبيرة G(S) 1000 تبريدH2SO4 to PH<2 28 يوم
مبيدات G(S) TFE - تبريد 7 أيام، 40 يوم بعد الاستخلاص
الفينولات P,G 500 تبريدH2SO4 to PH<2 28 يوم
أكسجين منحل G 300 تحليل آلي 30 دقيقة
PH P,G - تحليل آلي تحليل آلي
فوسفات G(A) 100 تبريد للفوسفات المنحل
لترشيح مباشر 48 ساعة
المواد الصلبة P,G - تبريد 7 أيام
كبريتات P,G 100 تبريد 28 يوم
كبريت P,G - تبريد مع إضافة بضعة نقاط من استيت الزنك
NaOH to PH >9 28 يوم
العكر P,G - تبريد 24 ساعة

زجاج بور سيليكات b))G بلاستيك =P
زجاج عادي G(S) زجاج =G
غسيل بـG(A) or P(A) HNO3
تعليم العينات: يجب تعليم العينات بشكل يسمح بتعريف العينات بشكل جيد وذلك على لصاقة ورقية على الوعاء يوضح ما يلي:
 رقم العينة  مكان الاعتيان
 تاريخ وزمن الاعتيان  اسم جامع العينات
ويستعمل الحبر المقاوم للماء من أجل الكتابة.

الكتيب الحقلي: يفتح سجل لكل عينة تسجل عليه كافة الملاحظات التي أخذت أثناء الاعتيان دون الاعتماد على ذاكرة جامع الاعتيان، فإضافة إلى المعلومات التي سجلت على الوعاء تسجل درجة حرارة العينة والشروط المناخية ونوع العينة، منسوب المياه، تصريف المياه ....هدف الاعتيان، حجم العينة، نتائج القياسات الحقلية ويحدد مكان الاعتيان على الخريطة للموقع أو المنطقة.
سجل التحليل المخبري: يرافق العينة سجل خاص توضح عليه سجلات كل عينة إضافة إلى التحاليل المطلوبة لكل عينة.
نقل العينات: تنقل العينات بأسرع ما يمكن إلى المخبر حيث يفحص القائمون عليه الأوعية ويسجلون عليها أرقاماً خاصة وتدون على دفتر خاص في المخبر. تحفظ العينات جيدا ًفي المخبر (في البراد) حتى تنفيذ التحليل.
عينات الشاهد: تنقل هذه العينات تماماً كما العينات العادية وتحفظ بشكل مناسب. يتم اعتيان هذه العينات بالأوقات والأزمان والأجهزة التي تم اعتيان العينات العادية بها وهناك عدة أنواع من عينات الشاهد.
شاهد المرحلة: وهي عينة شاهد تحضر في المخبر وتنقل إلى منطقة العمل وتعاد دون أن يتم فتحها وتدل على وجود أي تلوث خارجي للعينات.
شاهد الحقل: وهي عينة شاهد يتم التعامل معها كما تعامل العينات من حيث النقل والمعالجة في المخبر.
شاهد التجهيزات: وهي عينة شاهد استعملت المواد فيها لغسيل الأجهزة قبل الاعتيان.
شاهد قاعدي: وهي عينات أخذت من الوسط نفسه قرب منطقة الاعتيان.
اعتبارات الأمان الصناعي: تؤخذ كافة الإجراءات لحماية الأشخاص اللذين يعملون في الحقل و يتعاملون مع العينات لأنها قد تحوي مواداً سامة ً أو ملتهبة كارتداء الملابس الخاصة واستعمال النظارات وأجهزة التنفس والتوقف عن التدخين عند التعامل مع المواد الملتهبة.
-2 اعتيان الهواء:
هناك نوعان من العينات الهوائية
 عينات من المصدر  عينات من الهواء المحيط
تؤخذ عينات المصدر من مداخن المعامل أو أقنية طرد الغازات أما عينات الهواء المحيط فتؤخذ من الهواء الخارجي. تقاس تراكيز الغازات في العينات وتحسب كمياتها بالرجوع إلى الكمية الإجمالية من الغازات الصادرة.
وتستعمل أجهزة خاصة للاعتيان:
• أجهزة اعتيان كمية من الغاز محددة من الزجاج أو المعدن ....
• أجهزة امتصاص للغازات ضمن وسط سائل أو صلب وتستعمل لالتقاط المواد العضوية من الهواء باستعمال مضخة خاصة تستعمل المرشحات لالتقاط الغبار والمعلقات.
إن قياس تدفق الغازات ضمن المدخنة أو الأقنية يتم باستعمال عدة أنواع من الأجهزة كأنبوب "بيتوت " أو أجهزة قياس تدفق الغازات الميكانيكية أو الإلكترونية.
الجدول أنواع أجهزة الاعتيان وآلية عملها
المبدأ أنواع الأجهزة
1- الترشيح مرشحات خماسية، مرشحات الحبيبات
2- الامتصاص الأجهزة الرطبة
3- الترسيب المرسبات الكهربائية- ترسيب في تيار هوائي ساكن
4- التثقيل سيلكون
5- الترسيب المرسبات الألكتروستاتية والحرارية
6- الامتصاص الكيميائي الامتصاص بالماء أو مواد كيميائية
7- الامتزاز أنابيب الفحم الفعال
8- الالتقاط البارد التقاط في وسط بارد لعدد كبير من المواد
الجدول يوضح تقانات الاعتيان لبعض الملوثات

الملوث التقانة
معلقات High-volume
معادن ثقيلة أوعية التقاط الغبار
CO2 تحت الأحمر
فحوم هيدروجينية اللهب المتأين
أكاسيد الكبريت امتصاص كيميائي أو اللهب المتأين
أكاسيد الأزوت امتصاص كيميائي

3 اعتيان الماء:
- المياه الجوفية: تؤخذ عينات المياه الجوفية من الآبار الموجودة ويتم تشغيل البئر لفترة قبل الاعتيان وتغلق السبور بعد الاعتيان لحمايتها من التلوث. يمكن استعمال أجهزة اعتيان خاصة أو المضخات. ويتم عادةً تحليل العوامل التالية:
• الحرارة، PH، الناقلية
• المعادن كالزرنيخ والكاديوم والكروم والرصاص
• المواد العضوية الطيارة
• الفحوم الهيدروجينية
• الفحوم الهيدروجينية الحلقية
- المياه السطحية: يتم اعتيان عينات المياه السطحية بواسطة الأوعية. وتتعلق صفات العينة بالعمق وتدفق المياه والبعد عن الضفاف. أما في البحيرات فإن زمن الاعتيان ( الفصل السنوي ) والعمق والهطول المطري وغيرها من العوامل المؤثرة على نوعية العينة . ويتم عادة تحليل العوامل التالية:
• اللون، الرائحة، PH، الحرارة
• المركبات العضوية الكلية (TOC)
• BOD,COD
• نترات الأمونيا، نتريت
• فوسفات، سلفات، كبريت
• صوديوم، بوتاسيوم
• حديد، منغنيز، منغنيزيوم
• زرنيخ، رصاص، نحاس، زنك، كروم، كاد يوم، زئبق، نيكل
• قابلية الهضم
• السمية للأسماك
• المنظفات
• الفينولات، السيانيدات
- المياه المالحة: يعتبر من الضروري مراقبة صفات المياه التي تصرفها المنشآت الصناعية إلى المجاري المائية. وتشمل التحاليل إضافة إلى ما ورد سابقاً ما يلي:
• القلوية والحموضة
• القساوة ، الكلوريد
• المعلقات
• المعلقات الطيارة
ويتم حساب تصريف المياه أثناء الاعتيان بهدف حساب كمية التلوث المطروحة.
4 الفضلات الصلبة:
تستعمل طرق التحليل الفيزيائي والكيميائي والحيوي للمياه المرتشحة من الفضلات الصلبة. وتحسب عادة كمية الفضلات الصلبة الناتجة وحجمها بعدة طرق (آليات النقل).
5 اعتيان التربة:
تتلوث التربة نتيجة قذف فضلات مختلفة. وقد يسبب تلوث التربة تلوثاً للهواء (تطاير) أو للمياه الجوفية والسطحية (إرتشاح). يتم اعتيان عينات التربة من السطح ومن مختلف الأعماق. تستعمل أنظمة مختلفة لاعتيان عينات السطح أما بالنسبة لعينات الأعماق فإنها تحتاج إلى آليات خاصة. يمكن الحصول على عينات من مختلف الأعماق للحصول على توزع للملوثات في طبقات التربة. و يتم عادةً تنفيذ التحاليل التالية:
• التوزع الحبيبي
• الناقلية ، PH ، الكمون
• TOC
• المعادن الثقيلة
• الفحوم الهيدروجينية
• المركبات العضوية
6 التحاليل الحقلية:
وتستعمل للحصول على قيم لبعض الملوثات حقلياً وتكون دقة القياس ضعيفة.
7 التحاليل المخبرية:
تستعمل الطرق المعيارية لتنفيذ التحاليل المخبرية ويتم اختبار هذه الطرق بشكل دقيق يناسب العمل المطلوب.هناك طرق عيارية معتمدة عالمياً لتحليل كافة الملوثات البيئية الغازية والسائلة والصلبة والعضوية. يحتاج استعمال الطرق المعيارية إلى استعمال مواد وتجهيزات مخبرية دقيقة. تستعمل أجهزة مثل الامتصاص الذري والمطياف الغازي وأجهزة الامتصاص الضوئي في التحليل المخبري.