Loading...
ที่มา: กรมโรงงานอุตสาหกรรม
๒.๑ ความสำคัญและข้อพิจารณา (Significance and Consideration)
การเก็บและการรักษาสภาพตัวอย่างน้ำ เป็นขั้นตอนอันแรกในการตรวจสอบ และวิเคราะห์คุณภาพน้ำที่สำคัญมาก เนื่องจากวิธีการและอุปกรณ์ที่ใช้ในการเก็บและการรักษาสภาพตัวอย่างน้ำนี้ จะมีผลต่อค่าการวิเคราะห์ที่ได้ว่าถูกต้องตรงตามความเป็นจริงเพียงใด หากการเก็บและการรักษาสภาตัวอย่างน้ำ ดำเนินการอย่างถูกต้องตามมาตรฐานแล้วย่อมเป็นการยืนยันในชั้นต้นถึงผลวิเคราะห์ที่นำเสนอว่า คุณลักษณะ สมบัติและปริมาณสารที่ทำการวิเคราะห์มีความน่าเชื่อถือเพียงใด ทั้งนี้เป็นไปตามหลักการที่เรียกว่า Quality Assurance ดังนั้นผู้ที่ทำหน้าที่ในการเก็บ และการรักษาสภาพตัวอย่างน้ำจะต้องเป็นผู้ที่เข้าใจในหลักการพื้นฐานและวิธีการที่ถูกต้อง
วัตถุประสงค์สำคัญในการสุ่มตัวอย่างก็เพื่อที่จะเก็บส่วนหนึ่งของน้ำในแหล่งน้ำที่ต้องการทราบคุณลักษณะหรือคุณภาพ โดยเก็บตัวอย่างน้ำในปริมาณที่น้อยแต่เพียงพอไม่มากเกินไปจนเป็นอุปสรรคในการขนส่ง เหมาะสมกับภาชนะที่ใช้ในการเก็บตัวอย่าง และเป็นตัวแทนของน้ำในแหล่งน้ำอย่างแท้จริง รวมทั้งต้องเพียงพอที่จะใช้ในการวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการด้วยความถูกต้องและแน่นอนด้วย นั่นคือสัดส่วนสัมพัทธ์หรือความเข้มข้นของสารในตัวอย่างน้ำจะต้องมีค่าเหมือนกับน้ำในแหล่งน้ำที่ทำการสุ่มและเก็บตัวอย่าง หลังจากเก็บตัวอย่างแล้วจะต้องทำการเก็บรักษาสภาพของตัวอย่างไม่ให้มีการเปลี่ยนแปลงไปจากสภาพเมื่อตอนสุ่มและเก็บตัวอย่างหรือถ้าไม่สามารถทำให้ไม่มีการเปลี่ยนแปลงได้ก็ต้องหาวิธีรักษาสภาพตัวอย่างให้เปลี่ยนแปลงน้อยที่สุด
ข้อพิจารณาที่สำคัญประการหนึ่งซึ่งเป็นข้อมูลอย่างดีในการเก็บและการรักษาสภาพตัวอย่างน้ำเพื่อการวิเคราะห์ได้อย่างถูกต้องก็คือ ผู้เก็บตัวอย่างน้ำจะต้องทราบแล้วว่าการเก็บตัวอย่างน้ำนั้นเพื่อจะนำไปหาปริมาณ ตรวจ วัด และวิเคราะห์ทางคุณภาพและทางปริมาณของสารชนิดใด หรือจะวิเคราะห์หาค่าอะไรและควรจะต้องเก็บตัวอย่างน้ำในปริมาณเท่าใด เพื่อจะได้เป็นหลักในการเลือกวิธีการเก็บ กรักษาสภาพตัวอย่างน้ำ และภาชนะรวมทั้งเครื่องมืออื่นๆที่ใช้ในการเก็บตัวอย่างให้ถูกต้องต่อไป
การเก็บตัวอย่างน้ำที่ถูกต้องจะต้องคำนึงถึงข้อพิจารณาดังนี้
๒.๒ เครื่องมือและอุปกรณ์การเก็บตัวอย่างน้ำ
โดยทั่วไปเครื่องมือและอุปกรณ์ที่ใช้ในการเก็บตัวอย่างน้ำจะประกอบด้วย เครื่องเก็บตัวอย่างน้ำ ขวดเก็บตัวอย่างน้ำ และอุปกรณ์อื่น ๆ ที่จำเป็น
๒.๒.๑ เครื่องเก็บตัวอย่างน้ำ
ในปัจจุบันมีผู้ผลิตเครื่องมือวิทยาศาสตร์หลายรายที่ผลิตและจำหน่ายเครื่องเก็บตัวอย่างน้ำ ทั้งที่เป็นแบบอัตโนมัติ (Automatic Samplers) และแบบธรรมดา (Manual Samplers) เครื่องเก็บตัวอย่างน้ำแบบอัตโนมัติจะสามารถกำหนดความถี่ในการเก็บ ปริมาณที่ต้องการเก็บ เวลาที่ต้องการเก็บ และอื่น ๆ ได้โดยอาจจะเก็บตัวอย่างน้ำทุก ๆ ชั่วโมง ในปริมาณคงที่ หรือเก็บในปริมาณที่เป็นสัดส่วนกับอัตราการไหลของน้ำทิ้งก็ได้ สำหรับเครื่องเก็บตัวอย่างน้ำแบบธรรมดานั้น ผู้เก็บตัวอย่างน้ำจะเป็นผู้กำหนดเองว่าควรจะเก็บจุดใด เวลาใด และปริมาณเท่าใดโดยใช้แรงคน โดยทั่วไป เครื่องเก็บตัวอย่างน้ำแบบอัตโนมัติมักจะติดตั้งอยู่กับที่เพื่อเก็บตัวอย่างน้ำแบบต่อเนื่องหรือเป็นช่วงระยะเวลา ณ จุดเก็บนั้น มักจะไม่เคลื่อนย้ายจุดเก็บ ส่วนเครื่องเก็บตัวอย่างน้ำแบบธรรมดา จะสามารถเคลื่อนย้ายนำไปเก็บตัวอย่างน้ำ ณ ที่ใดและเมื่อใดก็ได้ เนื่องจากมีขนาดเล็กเคลื่อนย้ายได้สะดวก และไม่ยุ่งยากจึงมักนิยมใช้ในการเก็บตัวอย่างน้ำในสนามทั่วๆ
๒.๒.๒ อุปกรณ์การเก็บตัวอย่างน้ำ
๒.๒.๒.๑ ขวดเก็บตัวอย่างน้ำ
มักจะเป็นชนิดขวดแก้ว (Glass bottles) หรือพลาสติกชนิดโพลีเอทิลีน (Poly ethylene Bottles) ที่มีขนาดความจุมากพอ และเหมาะสมโดยคำนึงถึง ข้อพิจารณาที่ว่า จะเก็บตัวอย่างน้ำนั้นไปเพื่อวิเคราะห์อะไร ตัวอย่างเช่น ขวดแก้วปากกว้างจะใช้ในการเก็บตัวอย่างน้ำ เพื่อวิเคราะห์หาค่าปริมาณน้ำมันและไขมัน (Oil and Grease Content) ขวดพลาสติกชนิดโพลีเอทิลีนจะใช้ในการเก็บตัวอย่างน้ำเพื่อวิเคราะห์หาค่าทั่ว ๆ ไป เป็นต้น ขวดเก็บตัวอย่างน้ำที่ใช้จะต้องสะอาดและมีฝาเกลียวปิดมิดชิด ก่อนนำขวดเก็บตัวอย่างน้ำไปใช้จะต้องล้างทำความสะอาดเสียก่อน โดยทั่วไปจะใช้สารละลายล้างทำความสะอาด (Cleaning Solution) ซึ่งเป็นสารละลายกรดโครมิค/ซัลฟิวริก (Chromic/Sulfuric acid) แล้วล้างทำความสะอาดด้วยน้ำกลั่น (Distilled Water) หรือน้ำลดแร่ธาตุ (Demineralized Water) อีกจนกว่าจะแน่ใจว่ากรดโครมิคถูกล้างออกจนหมด ในกรณีที่จะใช้ขวดแก้วเก็บตัวอย่างน้ำเพื่อวิเคราะห์ทางด้านจุลินทรีย์ ขวดที่ใช้จะต้องผ่านการฆ่าเชื้อ (Sterilization) เสียก่อน ทั้งนี้เพื่อฆ่าเชื้อโรคที่ติดอยู่ด้านในและฝาของขวดแก้วนั้น ขวดเก็บตัวอย่างน้ำที่เป็นโพลีเอทิลีนเมื่อผลิตจากโรงงานใหม่ ๆ จะมีโลหะหนักหรือสารประกอบของโลหะหนักบางประเภทติดหลงเหอยู่ภายในขวด เข่น ปรอท (II) ซัลเฟต (Mercuric Sulfate) จึงจำเป็นจะต้องล้างขวดนให้สะอาดหลาย ๆ ครั้ง ก่อนนำมาใช้ สารละลายทำความสะอาดที่ใช้ในการล้างโลหะ
หนักนี้โดยทั่วไปจะใช้กรดไนตริกเจือจาง (Diluted Nitric acid) แล้วล้างด้วยน้ำสะอหลังจากนั้นให้ใช้น้ำกลั่นหรือน้ำลดแร่ธาตุล้างอีกครั้ง
การเลือกใช้ขวดเก็บตัวอย่างน้ำจะต้องให้ถูกต้องและเหมาะสมกับจุดประสงค์ในการวิเคราะห์ตัวอย่างน้ำนั้น โดยยึดหลักที่จะทำให้ตัวอย่างน้ำนั้นมีการเปลี่ยนแปลงคุณลักษณะและคุณสมบัติน้อยที่สุดและขวดที่ใช้จะต้องไม่ทำปฎิกิริยากับตัวอย่างน้ำที่จะเก็บ
๒.๒.๒.๒ อุปกรณ์อื่น ๆ
อุปกรณ์ที่ใช้ประกอบในการเก็บตัวอย่างน้ำ ได้แก่ ภาชนะในการผสมตัวอย่างน้ำ กระบอกตวง ถังน้ำแข็ง เครื่องวัดอุณหภูมิ สายวัด ปากกา ดินสอ ฉลากปิดข้างขวดและสารเคมีที่ใช้ในการเก็บรักษาตัวอย่างน้ำเป็นต้น
๒.๓ จุดเก็บตัวอย่างน้ำ
ในการกำหนดจุดเก็บตัวอย่างน้ำนั้น จะแตกต่างกันออกไปทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของน้ำที่ต้องการเก็บ ลักษณะของพื้นที่ และความเป็นไปได้ในการเก็บตัวอย่าง
๒.๓.๑ น้ำทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรม (Industrial Wastewater)
น้ำทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรมมีหลายประเภท ประเภทแรกคือน้ำจากขบวนการผลิต (Process wastewater) ซึ่งเป็นน้ำทิ้งที่เกิดขึ้นในขั้นตอนของการผลิตตามปรกติของโรงงาน น้ำประเภทนี้มีความสกปรกแตกต่างกันออกไปตามประเภทและชนิดของโรงงาน แต่ส่วนมากแล้วน้ำประเภทนี้จะมีความสกปรกสูงสุด ประเภทที่สองคือน้ำทิ้งจากการล้างทำความสะอาด (Wash water) ซึ่งเป็นน้ำทิ้งที่เกิดจากการล้างทำความสะอาดเครื่องมือ เครื่องจักร อุปกรณ์ต่างๆ และในบริเวณทำงาน รวมทั้งการล้างวัตถุดิบก่อนเข้าสู่ขบวนการผลิตด้วย น้ำส่วนนี้จะมีความสกปรกปานกลางและส่วนมากจะเป็นเศษวัสดุเล็กๆหรือสารเคมีต่างๆรวมทั้งน้ำยาหรือสารที่ใช้ในการทำความสะอาดด้วย ประเภทที่สามคือน้ำหล่อเย็น (Cooling water)ซึ่งเป็นน้ำที่ใช้ในการหล่อเย็นเพื่อระบายความร้อนจากการทำงานของเครื่องจักรและอุปกรณ์ น้ำส่วนนี้มีความสกปรกน้อยแต่มีอุณหภูมิของน้ำสูง 40 – 60 องศาเซลเซียส และประเภทสุดท้ายคือน้ำทิ้งอื่นๆ เช่น น้ำจากหม้อไอน้ำ เป็นต้น การเก็บตัวอย่างน้ำจากโรงงานอุตสาหกรรมโดย ทั่วไปจะขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของผู้เก็บว่าต้องการใช้ข้อมูลเพื่อพิจารณาในด้านใด ตัวอย่างเช่น การเก็บตัวอย่างน้ำเพื่อตรวจสอบคุณภาพว่าเป็นไปตามที่กฎหมายกำหนดหรือไม่ให้เก็บน้ำทิ้งที่ระบายออกจากโรงงานทุกจุดที่มีการปล่อยน้ำทิ้งออกมา ในกรณีที่น้ำทิ้งมีที่มาจากหลายแหล่งก็อาจจะเก็บน้ำทิ้งที่ระบายออกมาแต่ละแหล่งหรือจะเก็บ ณ จุดรวมของน้ำเสียก่อนระบายออกนอกโรงงานเพียงจุดเดียวก็ได้ การเก็บน้ำทิ้งอีกลักษณะหนึ่ง คือ การเก็บตัวอย่างน้ำทิ้งเพื่อตรวจสอบระบบบำบัดน้ำทิ้งของโรงงานนั้น จะเก็บจุดรวมน้ำทิ้งก่อนเข้าระบบบำบัดและจุดรวมน้ำทิ้งระบายออกจากระบบบำบัดแล้ว หรืออาจจะเก็บตัวอย่างทุก ๆ ขั้นตอน ของระบบก็ได้ ตามความเหมาะสมแต่ทั้งนี้จะต้องเป็นจุดหรือบริเวณที่ไม่มีการตกตะกอนและน้ำทิ้งที่เก็บต้องรวมตัวและผสมกันดีเพื่อให้ตัวอย่างที่เก็บเป็นตัวแทนขอ
ตามประกาศกรมควบคุมมลพิษ เรื่องวิธีการเก็บตัวอย่างน้ำทิ้ง ความถี่และระยะเวลาในการเก็บตัวอย่างน้ำทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรมและนิคมอุตสาหกรรม ลงวันที่ 28 ตุลาคม 2539 กรมควบคุมมลพิษได้กำหนดวิธีการเก็บตัวอย่างน้ำทิ้ง ความถี่และระยะเวลาในการเก็บตัวอย่างน้ำจากโรงงานอุตสาหกรรมจำพวกที่ 2 จำพวกที่ 3 และนิคมอุตสาหกรรมไว้ดังนี้ คือ
(1) โรงงานอุตสาหกรรมจำพวกที่ 2 และจำพวกที่ 3 ให้เก็บแบบจ้วง 1 ครั้ง
(2) นิคมอุตสาหกรรมให้เก็บแบบผสมรวมโดยเก็บ 4 ครั้ง ๆ ละ 500 มิลลิลิตร ทุก 3 ชั่วโมงต่อเนื่องกัน
๒.๓.๒ น้ำทิ้งชุมชน (Domestic wastewater)
น้ำทิ้งชุมชนเป็นน้ำทิ้งที่มีแหล่งระบายน้ำทิ้งอยู่มากมายแต่จะรวมกันอยู่ในท่อน้ำทิ้งต่างๆซึ่งกระจายอยู่ทั่วไป โดยปรกติมักจะเก็บตัวอย่างน้ำที่ปลายท่อระบายน้ำโสโครก แต่อาจจะเก็บ ณ จุดอื่น ๆ ก็ได้ แล้วแต่ความเหมาะสม เช่น น้ำในบ่อตรวจการระบาย (Manhole) หรือจากบ่อสูบ เป็นต้น จุดที่สำคัญจุดหนึ่งที่จะต้องเก็บตัวอย่างก็ตือจุดที่มีการระบายน้ำทิ้งลงสู่แหล่งรองรับน้ำทิ้ง ทั้งนี้เพื่อเป็นการตรวจสอบและเฝ้าระวังมิให้มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของแหล่งรองรับน้ำทิ้งนั้นหรือเพื่อใช้ประกอบในการพิจารณาหาวิธีการจัดการหรือแก้ไขในกรณีที่เกิดปัญหาต่อไป
๒.๓.๓ น้ำจากแม่น้ำ ลำน้ำและแหล่งน้ำอื่นๆ
การเก็บตัวอย่างน้ำในแหล่งน้ำ ลำน้ำ หรือแม่น้ำ แม่น้ำจะต้องคำนึงถึงปัจจัยต่อไปนี้คือ การผสมกันของแหล่งน้ำ (Mixing) ความกว้างของแหล่งน้ำ (Width) และความลึกของแหล่งน้ำ (Depth) ทั้งนี้เพื่อให้การเก็บตัวอย่างนั้นได้ตัวอย่างซึ่งเป็นตัวแทนของแหล่งน้ำจริงๆ ตามที่แสดงไว้ในตารางที่ 1 ซึ่งเป็นการกำหนดจุดเก็บตัวอย่างน้ำที่มีความถูกต้องแต่ใช้เวลาแลค่าใช้จ่ายมากพอสมควร
๒.๔ วิธีการเก็บตัวอย่างน้ำ
การเก็บตัวอย่างน้ำในแหล่งน้ำธรรมชาติ น้ำทิ้งในโรงงานอุตสาหกรรม หรือน้ำทิ้งจาก
อาคารบ้านเรือน หรือน้ำจากแหล่งอื่นๆ โดยทั่วไป มี 3 วิธี คือ
๒.๔.๑ การเก็บแบบจ้วง (Grab Sampling)
การเก็บตัวอย่างน้ำแบบจ้วงเป็นการเก็บตัวอย่างน้ำโดยการจ้วงเอาตัวอย่าง
น้ำวิเคราะห์ ผลการวิเคราะห์ที่ได้จะแสดงให้เห็นถึงคุณสมบัติของน้ำ ณ จุดเก็บ เฉพาะในวันและเวลาที่เก็บตัวอย่างน้ำนั้น ๆ เท่านั้น วิธีนี้จะใช้กับกรณีที่น้ำทิ้งไม่ได้ไหลแบบต่อเนื่อง (Discrete Discharge) เป็นการปล่อยน้ำทิ้งระบายออกเป็นครั้งคราวอันเนื่องจากกระบวนการผลิตไม่ต่อเนื่องกัน หรือใช้ในกรณีที่น้ำเสียมีคุณลักษณะและคุณสมบัติไม่เปลี่ยนแปลงมากนัก ในกรณีที่ต้องการศึกษาคุณสมบัติของน้ำที่มีความเปลี่ยนแปลงขึ้นลงง่าย โดยมีค่าสูงต่ำ แตกต่างกันมาก ก็จะใช้วิธีการแบบจ้วงในการเก็บตัวอย่างน้ำ
๒.๔.๒ การเก็บแบบผสม (Composite Sampling)
การเก็บตัวอย่างน้ำแบผสมเป็นการเก็บตัวอย่างหลายๆครั้งๆ ติดๆกันโดยกำหนดช่วงเวลา
ในการเก็บให้สม่ำเสมอมีปริมาณการเก็บตามความเหมาะสมขึ้นกับอัตราการใหลของน้ำทิ้ง แล้วนำมาเทรวมกันไว้ในภาชนะที่ควบคุมอุณหภูมิไว้ที่ประมาณ 10 องศาเซลเซียส แล้วจึงแบ่งตัวอย่างนำไปเก็บรักษาเพื่อวิเคราะห์ต่อไปวิธีการเก็บตัวอย่างแบบผสมนี้ จะทำให้ใช้เวลาในการเก็บตัวอย่างมาก แต่เสียค่าใช้จ่ายค่าสารเคมีและอุปกรณ์ในการเก็บตัวอย่างน้อย ข้อเสียอีกประการหนอาจจะเกิดความผิดพลาดในการถ่ายตัวอย่างน้ำที่เก็บในแต่ละช่วงเวลารวมกันในถังรวม สารบางชนิด เช่น น้ำมันและไขมัน หรือโลหะหนักบางชนิด อาจจะเกาะติดอยู่ที่ผิวภาชนะที่ใช้เก็บตัวอย่างน้ำนั้น
๒.๔.๓ การเก็บแบบรวม ( Integrated Sampling)
การเก็บตัวอย่างน้ำแบบรวมเป็นการเก็บตัวอย่างแบบจ้วง (Grap Sampling) หลายๆจุดในเวลาเดียวกันแล้วนำตัวอย่างน้ำในแต่ละจุดมารวมกันเป็นตัวอย่างเดียว ทำให้ได้ผลการวิเคราะห์ที่เหมาะสมในกรณีที่มีข้อมูลบางอย่างที่ต้องการทราบเฉพาะกรณี ตัวอย่างการเก็บแบบนี้ได้แก่ การเก็บตัวอย่างจากแม่น้ำ ลำน้ำ ซึ่งมีองค์ประกอบของสารต่าง ๆ ไม่เท่ากัน (การผสมกันของน้ำไม่ดี) ในแต่ละจุดขึ้นอยู่กับความกว้างและความลึกของแม่น้ำ ลำน้ำ ปริมาณตัวอย่างน้ำในแต่ละจุดน้ำกับจะขึ้นอยู่กับอัตราการไหลของน้ำในแต่ละจุด แหล่งน้ำตามธรรมชาติหรือแม้แต่อ่างเก็บน้ำและทะเลสาบต่างๆที่ขุดขึ้นมาเอง ( Artificial lakes) โดยทั่วไปแล้วองค์ประกอบของสารต่าง ๆ ในน้ำจะมีความผันแปรสูง การใช้วิธีการเก็บแบบรวมนี้อาจจะไม่เหมาะสมควรเก็บตัวอย่างแบบจ้วงจะดีกว่า การเก็บตัวอย่างแบบรวมนี้จะต้องใช้เครื่องมือที่สามารถเก็บตัวอย่าน้ำที่ความลึกต่าง ๆ กัน และที่ระยะห่างระหว่างจุดเก็บต่าง ๆ กันด้วย
อนึ่ง การเก็บตัวอย่างน้ำแบบรวมนี้จะไม่เหมาะสำหรับการเก็บวิเคราะห์คุณลักษณะของน้ำที่มีการเปลี่ยนแปลงได้ง่าย เช่น ปริมาณออกซิเจนละลายในน้ำ(Dissolved Oxygen) ค่าความเป็นกรด-ด่าง(pH) อุณหภูมิ(Temperature) เป็นต้น