ISO 5667-17:2008
(Main)Water quality — Sampling — Part 17: Guidance on sampling of bulk suspended solids
Water quality — Sampling — Part 17: Guidance on sampling of bulk suspended solids
ISO 5667-17:2008 is applicable to the sampling of suspended solids for the purpose of monitoring and investigating freshwater quality, and more particularly to flowing freshwater systems such as rivers and streams. Certain elements of ISO 5667-17:2008 can be applied to freshwater lakes, reservoirs, and impoundments; however, field sampling programmes can differ and are not necessarily covered here.
Qualité de l'eau — Échantillonnage — Partie 17: Lignes directrices pour l'échantillonnage des matières solides en suspension
Kakovost vode - Vzorčenje - 17. del: Navodilo za vzorčenje suspendiranih usedlin
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
МЕЖДУНАРОДНЫЙ ISO
СТАНДАРТ 5667-17
Второе издание
2008-10-01
Качество воды. Отбор проб.
Часть 17.
Руководство по отбору валовых проб
взвешенных твердых частиц
Water quality — Sampling —
Part 17: Guidance on sampling of bulk suspended solids
Ответственность за подготовку русской версии несёт GOST R
(Российская Федерация) в соответствии со статьёй 18.1 Устава ISO
Ссылочный номер
ISO 5667-17:2008(R)
©
ISO 2008
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 5667-17:2008(R)
Отказ от ответственности при работе в PDF
Настоящий файл PDF может содержать интегрированные шрифты. В соответствии с условиями лицензирования, принятыми
фирмой Adobe, этот файл можно распечатать или вывести на экран, но его нельзя изменить, пока не будет получена
лицензия на загрузку интегрированных шрифтов в компьютер, на котором ведется редактирование. В случае загрузки
настоящего файла заинтересованные стороны принимают на себя ответственность за соблюдение лицензионных условий
фирмы Adobe. Центральный секретариат ISO не несет никакой ответственности в этом отношении.
Adobe торговый знак фирмы Adobe Systems Incorporated.
Подробности, относящиеся к программным продуктам, использованным для создания настоящего файла PDF, можно найти в
рубрике General info файла; параметры создания PDF были оптимизированы для печати. Были приняты во внимание все
меры предосторожности с тем, чтобы обеспечить пригодность настоящего файла для использования комитетами-членами
ISO. В редких случаях возникновения проблемы, связанной со сказанным выше, просьба проинформировать Центральный
секретариат по адресу, приведенному ниже.
ДОКУМЕНТ ЗАЩИЩЕН АВТОРСКИМ ПРАВОМ
© ISO 2008
Все права сохраняются. Если не указано иное, никакую часть настоящей публикации нельзя копировать или использовать в
какой-либо форме или каким-либо электронным или механическим способом, включая фотокопии и микрофильмы, без
предварительного письменного согласия ISO по соответствующему адресу, указанному ниже, или комитета-члена ISO в стране
заявителя.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Опубликовано в Швейцарии
ii © ISO 2008 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 5667-17:2008(R)
Содержание Страница
Предисловие .iv
Введение .vi
1 Область применения .1
2 Нормативные ссылки .1
3 Термины и определения .1
4 Стратегии и цели отбора проб взвешенных твердых частиц .2
4.1 Программа и план отбора проб .2
4.2 Зависимость содержания взвешенных твердых частиц от расхода .2
4.3 Частота, продолжительность и расчет времени для отбора проб .3
4.4 Места отбора проб .3
5 Оборудование для отбора проб.4
5.1 Общие положения .4
5.2 Пассивные пробоотборники .4
5.3 Мешочные пробоотборники.4
5.4 Валовые пробоотборники .4
6 Методы отбора проб взвешенных твердых частиц .5
6.1 Общие положения .5
6.2 Методы центрифугирования.5
6.3 Методы осаждения.9
6.4 Методы фильтрования .11
6.5 Фильтрование посредством тангенциального потока .13
6.6. Требования к накачиванию .14
7 Измерения на месте .15
8 Обработка и анализ проб после сбора .16
8.1 Общие положения .16
8.2 Идентификация проб .16
8.3 Протокол отбора проб.16
8.4 Консервация .17
8.5 Транспортировка проб .17
9 Гарантия качества полевых проб .18
9.1 Общие положения .18
9.2 Гарантия качества, специфическая для центрифуг .18
9.3 Характеристика взвешенных твердых частиц .19
10 Интерпретация данных .19
10.1 Общие положения .19
10.2 Изменчивость во времени.19
10.2 Изменчивость в пространстве.19
10.4 Выводы для интерпретации данных .20
10.5 Полевые методы для уменьшения неопределенности.20
11 Меры предосторожности .20
Приложение А (информативное) Информация о взвешенных твердых частицах и отборе их
проб.22
Приложение В (информативное) Описание пробоотборников.24
Библиография.31
© ISO 2008 – Все права сохраняются iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 5667-17:2008(R)
Предисловие
Международная организация по стандартизации (ISO) является всемирной федерацией национальных
организаций по стандартизации (комитетов-членов ISO). Разработка международных стандартов
обычно осуществляется техническими комитетами ISO. Каждый комитет-член, заинтересованный в
деятельности, для которой был создан технический комитет, имеет право быть представленным в этом
комитете. Международные правительственные и неправительственные организации, имеющие связи с
ISO, также принимают участие в работах. ISO осуществляет тесное сотрудничество с международной
электротехнической комиссией (IEC) по всем вопросам стандартизации в области электротехники.
Проекты международных стандартов разрабатываются по правилам, указанным в Директивах ISO/IEC,
Часть 2.
Главная задача технических комитетов состоит в разработке международных стандартов. Проекты
международных стандартов, принятые техническими комитетами, рассылаются комитетам-членам на
голосование. Их опубликование в качестве международных стандартов требует одобрения, по
меньшей мере, 75 % комитетов-членов, принимающих участие в голосовании.
Обращается внимание на возможность патентования некоторых элементов данного международного
стандарта. ISO не несет ответственности за идентификацию какого-либо или всех таких патентных
прав.
ISO 5667-17 был подготовлен Техническим комитетом ISO/TC 147, Качество воды, Подкомитетом SC 6,
Отбор проб (общие методы).
Это второе издание отменяет и заменяет первое издание (ISO 5667-17:2000), которое технически
пересмотрено.
ISO 5667 состоит из следующих частей под общим заглавием Качество воды. Отбор проб:
⎯ Часть 1. Качество воды. Отбор проб. Часть 1. Руководство по составлению программ и
методикам отбора проб
⎯ Часть 3. Руководство по хранению и обращению с пробами воды
⎯ Часть 4. Руководство по отбору проб из естественных и искусственных озер
⎯ Часть 5. Руководство по отбору проб питьевой воды из очистных сооружений и
трубопроводных распределительных систем
⎯ Часть 6. Руководство по отбору проб из рек и потоков
⎯ Часть 7. Руководство по отбору проб воды и пара из котельных установок
⎯ Часть 8. Руководство по отбору проб влажных осаждений
⎯ Часть 9. Руководство по отбору проб морской воды
⎯ Часть 10. Руководство по отбору проб из сточных вод
⎯ Часть 11. Руководство по отбору проб грунтовых вод
⎯ Часть 12. Руководство по отбору проб из донных отложений
iv © ISO 2008 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 5667-17:2008(R)
⎯ Часть 13. Рекомендации по отбору проб шлама сточных вод и на сооружениях водоочистки
⎯ Часть 14. Руководство по обеспечению качества при отборе проб природных вод и обращении
с ними
⎯ Часть 15. Руководство по консервированию и обработке проб осадка и отложений
⎯ Часть 16. Руководство по биотестированию проб
⎯ Часть 17. Руководство по отбору валовых проб взвешенных твердых частиц
⎯ Часть 18. Руководство по отбору проб подземных вод на загрязненных участках
⎯ Часть 19. Руководство по отбору проб в морских отложениях
⎯ Часть 20. Руководство по использованию данных об образцах для принятия решения.
Соответствие с пороговыми и классификационными системами
Следующие части находятся в стадии разработки:
⎯ Часть 21. Руководство по отбору проб питьевой воды, распределяемой цистернами или
другими средствами, кроме водопроводных труб
⎯ Часть 22. Руководство по проектированию и размещению мест для отбор проб подземных вод
⎯ Часть 23. Определение значительных загрязнений в поверхностных водах методом пассивного
отбора проб
© ISO 2008 – Все права сохраняются v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 5667-17:2008(R)
Введение
В этой части ISO 5667 показана важная роль взвешенных твердых частиц в проточной воде, особенно
совокупного компонента из ила с глиной (< 63 мкм), связанного углерода в качестве транспортной
среды для нутриентов (особенно фосфора), следов металлов и некоторых классов органических
веществ (см. Раздел A.1).
Хотя анализ взвешенных твердых частиц проводится уже в течение многих лет, нет стандартных
методов отбора проб взвешенных твердых частиц в полевых условиях для исследования качества
воды (т.е. для физического, химического, биологического и/или токсикологического описания). Хотя
[1]
существуют стандартные методы отбора проб воды для седиментологических целей (см. ISO 5667-1 ,
[2] [3]
ISO 5667-4 и ISO 5667-6 ), они часто не годятся для химического анализа взвешенных твердых
частиц из-за загрязнения самого пробоотборника и из-за отсутствия достаточного объема пробы для
достоверного химического анализа. Часто косвенные методы оценки химического вклада твердых
частиц (например, метод разностей, см. Раздел A.3) дают ошибочные результаты (см. Раздел A.2) из-
за проблем, возникающих во время процесса фильтрования и при обработке аналитических
результатов для определения концентраций химических веществ в дисперсной фазе (см. Разделы A.2
и A.3). Из-за отсутствия стандартов на отбор проб взвешенных твердых частиц для исследования
качества воды, из-за невозможности достижения полной стандартизации в связи с различием в целях
программ качества воды и из-за отсутствия стандартного оборудования эта часть ISO 5667 дает
руководство для разных процедур отбора проб, представляет их систематические ошибки и
альтернативы. В этой части ISO 5667 исключаются протоколы отбора проб, которые относятся к
общепринятому отбору проб воды. Полевые и лабораторные процедуры фильтрования, которые
обычно используются для измерения количества взвешенных твердых частиц, также исключаются.
Любая ссылка на эти методы дается только в целях демонстрации их абсолютной ограниченности для
исследования качества взвешенных твердых частиц.
Цели программы качества воды определяют размер требуемой пробы и, следовательно, тип
применяемого оборудования. Обычно, однако, для анализа физических, химических, биологических и
токсикологических свойств могут потребоваться пробы, масса которых измеряется от нескольких
граммов до сотен граммов, в зависимости от предпринимаемого анализа. Примеры целей программы,
которые требуют валовой сбор взвешенных твердых частиц, включают:
⎯ мониторинг окружающей среды для оценки, контроля или регулирования качества воды;
⎯ мониторинг речных вод для регулирования или контроля, особенно в отношении химических и
токсикологических свойств;
⎯ изучение качества воды, включая физико-химические процессы, которые влияют на пути,
существование и эффекты взвешенных твердых частиц, а также химические свойства связанных с
ними нутриентов и загрязняющих веществ;
⎯ восстановление взвешенных твердых частиц для физического анализа, включая размер частиц,
органическое содержание, включая твердые частицы углерода, геохимию, неорганическую и
органическую химию и токсичность взвешенных твердых частиц;
⎯ сбор проб взвешенных твердых частиц для долгосрочного хранения (Ссылка [35]).
vi © ISO 2008 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 6 ----------------------
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ ISO 5667-17:2008(R)
Качество воды. Отбор проб.
Часть 17.
Руководство по отбору валовых проб взвешенных твердых
частиц
1 Область применения
Эта часть ISO 5667 распространяется на отбор проб взвешенных твердых частиц для мониторинга и
исследования качества пресной воды и, в частности, проточных систем, таких как реки и водные
потоки. Некоторые элементы этой части ISO 5667 могут применяться для пресноводных озер,
резервуаров и водохранилищ; однако программы отбора проб в естественных условиях могут
различаться, и необязательно, что они сюда включены.
2 Нормативные ссылки
Следующие ссылочные нормативные документы являются обязательными при применении данного
документа. Для жестких ссылок применяется только цитированное издание документа. Для плавающих
ссылок необходимо использовать самое последнее издание нормативного ссылочного документа
(включая любые изменения).
ISO 5667-3, Качество воды. Отбор проб. Часть 3. Руководство по хранению и обращению с пробами
воды
ISO 5667-14, Качество воды. Отбор проб. Часть 14. Руководство по обеспечению качества при
отборе проб природных вод и обращении с ними
ISO 5667-15, Качество воды. Отбор проб. Часть 15. Руководство по консервированию и обработке
1)
проб осадка и отложений
3 Термины и определения
Применительно к этой части ISO 5667 используются следующие термины и определения.
3.1
взвешенные твердые частицы
suspended solids
〈валовой отбор проб 〉 твердые частицы диаметром более 0,45 мкм, которые суспендированы в воде
3.2
валовые взвешенные твердые частицы
bulk suspended solids
твердые частицы, которые могут быть удалены из воды путем фильтрования, осаждения или
центрифугирования при определенных условиях
1) Будет опубликовано. (Пересмотр ISO 5667-15:1999)
© ISO 2008 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 5667-17:2008(R)
[4]
ПРИМЕЧАНИЕ Адаптация из ISO 6107-2:2006 , 139, “взвешенные твердые частицы”.
3.3
изокинетический отбор проб
isokinetic sampling
метод, при котором водный поток проходит через отверстие пробоотборника со скоростью, которая
равна скорости потока в непосредственной близости от пробоотборника
[4]
[ISO 6107-2:2006 , 56]
4 Стратегии и цели отбора проб взвешенных твердых частиц
4.1 Программа и план отбора проб
К наиболее важным шагам в программах мониторинга и оценки рисков относится разработка
подходящего плана отбора проб, который должен быть составлен соответственно индивидуальным
целям оценки и конкретным требованиям к качеству данных.
Стратегия отбора проб включает: идентификацию исследуемой области, выбор процедуры и типа
анализа и выбор места и количества участков отбора проб. Эти положения затем объединяют в
программу отбора проб, в которой учитываются сезонность и структуры затрат.
Для отбора проб следует учитывать требуемую точность результатов, типы местных субстратов,
топографические и гидрографические условия в исследуемом районе, информацию о местных
источниках загрязнения, а также (если имеются) данные из предыдущих оценок. Количество точек
отбора проб, их расположение, количество проб, которое будет взято в каждом участке, и система
идентификации проб должны быть определены заранее. Любые соответствующие корректировки
можно сделать потом в полевых условиях, и в этих случаях причины для таких изменений следует
логически объяснить в отчете. Когда планируется исследование трендов, важно учитывать требуемую
статистическую достоверность данных, если должны быть сделаны заключения по измеряемым
вариациям за определенный период; для этого требуется статистическая оценка. С точки зрения
статистики потенциальные ошибки в процессе отбора проб и/или измерения особенно влияют на
[1]
вариацию данных. О других деталях разработки программ отбора проб см. ISO 5667-1 .
4.2 Зависимость содержания взвешенных твердых частиц от расхода
Содержание взвешенных твердых частиц в проточной воде в первую очередь определяется скоростью
течения, т.е. расходом исследуемой воды. Чем выше скорость течения, тем больше также его
размывающая способность и время, в течение которого частицы отложения остаются в суспензии. В
этом состоит причина динамического характера переноса взвешенных частиц. В участках, где течение
замедлено (например, в запруженных зонах или в доках), взвешенные твердые частицы оседают,
образуя наносы, которые затем будут переноситься, если расход воды начнет увеличиваться
(Ссылка [36]).
Поэтому предполагается, что для точной интерпретации анализа взвешенных твердых частиц нужно
знать соответствующий расход и учитывать его происхождение (точка отбора проб). Например, когда
расход увеличивается, содержание взвешенных твердых частиц часто растет экспоненциально, так
что возрастающие потоки транспортируют значительные количества взвешенных частиц, в результате
чего максимальные концентрации взвешенных твердых частиц могут возникнуть раньше, чем течение
достигнет своего пика. Высокие концентрации загрязняющих веществ могут вызвать значительное
увеличение потенциальной токсичности взвешенных твердых частиц (Ссылка [37]). Снабжение осадка
значительно уменьшается перед пиком течения, так что пониженные концентрации взвешенных
твердых частиц могут возникнуть после того, как течение достигнет своего пика. Часто эти
гидрологические явления объединяются, обуславливая образование временно интегрированной
пробы, которую собирают.
2 © ISO 2008 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 5667-17:2008(R)
Состав взвешенных твердых частиц может быть обусловлен увеличением размыва и поступления
частиц из стока, вызванного сильными ливнями. Особенно воды с высокой концентрацией планктона
обычно показывают заметное увеличение содержания минералов (показанного как доля остатков
озоления) по мере увеличения дренажа.
Когда воды запружены или регулируются и имеет место только маленький расход, тогда наблюдается
и увеличенное производство первичных продуктов в резервуарах, и увеличение осаждения
минеральных частиц — последнее потому, что плотность частиц больше, чем плотность планктона. По
мере увеличения дренажа минеральные частицы удерживаются, так как более легкий планктон быстро
вымывается, тогда как осажденные минеральные частицы ресуспендируются (Ссылка [38]).
4.3 Частота, продолжительность и расчет времени для отбора проб
Частота, продолжительность и расчет времени отбора проб конкретно зависят от цели исследования.
В зависимости от исследуемой проблемы единичный анализ может быть вполне достаточным, тогда
как для оценки наносов или долгосрочных предсказаний, особенно, когда измерения показывают
значения, распределенные в широком диапазоне, могут потребоваться еженедельный или
ежемесячный анализы, чтобы сделать обоснованное заключение. Статистический анализ (см.
[1]
ISO 5667-1 ) может быть полезен, чтобы оценить, являются ли вариации случайными (т.е.
показывают нормальное распределение) или систематическими (тренды, циклические вариации).
Продолжительность периода, установленного для сбора взвешенных твердых частиц, зависит главным
образом от количества взвешенного вещества в воде и от массы осадка, требуемой для аналитических
целей. В зависимости от процесса отбора проб время, необходимое для получения осадка, может
меняться от нескольких часов до нескольких недель.
Количество взвешенных твердых частиц в первую очередь зависит от стока (расхода) водного течения
и, таким образом, обычно не зависит от времени дня. Особые гидравлические события, такие как
отлив и прилив, также должны быть включены в текущую программу, чтобы отбор проб был
действительно презентативным (Ссылка [39]).
Многие загрязняющие вещества (например, связанные с дорожным стоком) могут переноситься на
ранних стадиях нового события. В некоторых случаях может быть полезно использование именно
этого периода, чтобы предотвратить недооценку наносов загрязняющих веществ.
4.4 Места отбора проб
Места отбора проб следует выбирать таким образом, чтобы результаты измерений были
представительными для протяженного участка реки. При выборе участка следует учитывать
существующую сеть пунктов мониторинга воды, чтобы соответствующие и дополнительные
результаты можно было получить для обоих отсеков.
Если должны быть идентифицированы причины загрязнения, точки отбора проб следует правильно
устанавливать относительно исследуемых источников загрязнения. Часто следует принимать во
внимание такие практические вещи, как доступ к воде, доступность места отбора проб, подходящее
место для портативной центрифуги или защита пробоотборного оборудования от вандализма.
Наносы притоков могут быть нужны для обеспечения идентификации мест, где мог бы быть необходим
контроль источника. Для оптимизации расчета наносов притоков предпочтительно собирать пробы
взвешенного осадка как можно дальше вниз по течению, но выше мест, где может влиять слияние.
Прежде чем принимать решение о назначении участка для точек постоянного мониторинга, должны
быть проведены предварительные исследования в различных потенциальных измерительных участках,
чтобы определить, для какой области и для каких характеристик место отбора проб является
репрезентативным (Ссылка [39]).
© ISO 2008 – Все права сохраняются 3
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 5667-17:2008(R)
Зона отбора проб должна быть описана посредством ее координат (восточное и северное
направления) и точного указания расположения каждой точки замера. Кроме того должна быть
обеспечена документация в виде карт в масштабе 1:5 000 и 1:25 000 и фотографий, и маршрут доступа
должен был описан таким образом, чтобы новый персонал, например, мог по нему установить место
отбора проб. Если возможно, точку отбора проб следует маркировать (например, буйками).
Подходящие места отбора проб часто находятся поблизости от мостов или гидрометрических станций,
так как легко установить их местонахождение. Обычно в таких местах вода доступна, даже когда ее
уровень выше нормального. Соответствующий сток можно определить водомерами.
5 Оборудование для отбора проб
5.1 Общие положения
Существует целый ряд различных методов отбора проб с использованием различного оборудования
для валового сбора взвешенных твердых частиц. Многие из этих пробоотборников являются
специфическими для конкретного места выборки и применяются с лодок, мостов или вброд.
Руководство по объемам материала, которые требуются для различных типов физического,
химического, биологического и токсикологического анализа, дано в ISO 5667-15.
5.2 Пассивные пробоотборники
Этот класс пробоотборников включает обычные пробоотборники для взвешенных твердых частиц,
такие как батометры-интеграторы для отбора проб взвешенных наносов по вертикали и
пробоотборники для разовой выборки. Пассивные пробоотборники помещают в толщу воды, где они
наполняются в условиях окружающей среды, при использовании изокинетических методов отбора проб.
Эти пробоотборники обычно используются вместе со стандартными протоколами отбора проб для
сбора наиболее репрезентативных минеральных твердых веществ в заданном речном поперечном
сечении, такими как методы одинакового приращение расхода и одинакового приращения ширины
(Ссылки [7], [8], [9]).
Большинство стандартных пробоотборников, описанных в Ссылке [9], были разработаны для
определений количества, а не качества взвешенных твердых частиц. Их использование не
рекомендуется для качественного отбора проб твердых частиц из-за малых объемов пробы,
загрязнения пробы материалами, используемыми для изготовления этих пробоотборников, и по другим
техническим и методологическим причинам (Ссылка [14]).
5.3 Мешочные пробоотборники
Пассивный пробоотборник с большим мешком (6,5 I), описанный в Ссылке [10], был разработан
специально для оценки качества взвешенных твердых частиц из-за его большой вместимости и
использования химически инертных материалов в качестве конструкционных. Многомешочные
пробоотборники обычно комбинировали для отбора пробы достаточного объема, чтобы получить
достаточно взвешенных твердых частиц для последующего химического анализа. Мешочный
пробоотборник также используется в сочетании с валовыми пробоотборниками, описанными в 5.4.
5.4 Валовые пробоотборники
Валовые пробоотборники обычно используются для обезвоживания больших (валовых) количеств
взвешенных твердых частиц. Полевые валовые пробоотборники включают фильтрование в
тангенциальном потоке и центрифугирование. Для обоих требуется, чтобы большой объем смеси
воды/твердых частиц был взят, или откачан, из толщи воды в валовой пробоотборник. Эта часть
ISO 5667 распространяется только на те методы, которые можно применять в естественных условиях.
Поэтому использование лабораторных центрифуг и другие лабораторные методы обезвоживания,
такие как седиментация, здесь не рассматриваются.
4 © ISO 2008 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 5667-17:2008(R)
6 Методы отбора проб взвешенных твердых частиц
6.1 Общие положения
Ввиду того, что пока еще нет стандартизованных инструкций для отбора проб взвешенных твердых
частиц, важно соблюдать стандартную процедуру, чтобы данные долгосрочных исследований были
сравнимы.
При выборе процедуры отбора проб важными являются следующие критерии (Ссылка [25]):
a) горизонтальное распределение взвешенных твердых частиц;
b) вертикальное распределение взвешенных твердых частиц;
c) пространственное и временное распределение взвешенных твердых частиц при постоянных
скоростях расхода (основной расход) или при быстрых изменениях расхода (паводковый расход
воды);
d) переменный состав взвешенных твердых частиц в зависимости от стратегии или процедуры
отбора проб;
e) величина пробы, которая минимизирует ошибку, обусловленную нерегулярным распределением
взвешенных твердых частиц в воде, и удовлетворяет аналитическим требованиям.
Взвешенные твердые частицы отбирают различными методами отбора проб, в которых используется
различное оборудование:
a) методы центрифугирования (например, центрифугирование в непрерывном потоке);
b) методы осаждения (например, использование отстойников, плавающих коллекторов);
c) методы фильтрования (нормальное, под давлением и в вакууме).
Некоторые из этих методов включают экстракцию больших о
...
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 5667-17
Second edition
2008-10-01
Water quality — Sampling —
Part 17:
Guidance on sampling of bulk suspended
solids
Qualité de l'eau — Échantillonnage —
Partie 17: Lignes directrices pour l'échantillonnage des matières solides
en suspension
Reference number
ISO 5667-17:2008(E)
©
ISO 2008
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 5667-17:2008(E)
PDF disclaimer
This PDF file may contain embedded typefaces. In accordance with Adobe's licensing policy, this file may be printed or viewed but
shall not be edited unless the typefaces which are embedded are licensed to and installed on the computer performing the editing. In
downloading this file, parties accept therein the responsibility of not infringing Adobe's licensing policy. The ISO Central Secretariat
accepts no liability in this area.
Adobe is a trademark of Adobe Systems Incorporated.
Details of the software products used to create this PDF file can be found in the General Info relative to the file; the PDF-creation
parameters were optimized for printing. Every care has been taken to ensure that the file is suitable for use by ISO member bodies. In
the unlikely event that a problem relating to it is found, please inform the Central Secretariat at the address given below.
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2008
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means,
electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either ISO at the address below or
ISO's member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2008 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 5667-17:2008(E)
Contents Page
Foreword. iv
Introduction . vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 1
4 Strategies and goals of sampling suspended solids. 2
4.1 Sampling programme and sampling plan . 2
4.2 The dependency of the content of suspended solids on discharge . 2
4.3 Sampling frequency, duration, and timing. 3
4.4 Sampling points . 3
5 Sampling equipment. 4
5.1 General. 4
5.2 Passive samplers. 4
5.3 Bag sampler . 4
5.4 Bulk samplers . 4
6 Methods for sampling suspended solids.5
6.1 General. 5
6.2 Centrifuging methods. 5
6.3 Settling methods. 8
6.4 Filtration methods. 11
6.5 Tangential-flow filtration . 12
6.6 Pumping requirements. 13
7 On site measurements . 14
8 Post collection sample handling and analysis . 15
8.1 General. 15
8.2 Identification of samples. 15
8.3 Sampling record. 15
8.4 Preservation . 15
8.5 Transport of samples . 16
9 Quality assurance of field samples. 16
9.1 General. 16
9.2 Quality assurance specific to centrifuges .16
9.3 Suspended solids characterisation . 17
10 Interpretation of data. 17
10.1 General. 17
10.2 Variability in time . 17
10.3 Variability in space . 18
10.4 Implications for data interpretation . 18
10.5 Field methods for reducing uncertainty. 18
11 Safety precautions. 19
Annex A (informative) Information on suspended solids and their sampling . 20
Annex B (informative) Description of sampling devices. 22
Bibliography . 27
© ISO 2008 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 5667-17:2008(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 5667-17 was prepared by Technical Committee ISO/TC 147, Water quality, Subcommittee SC 6,
Sampling (general methods).
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 5667-17:2000), which has been technically
revised.
ISO 5667 consists of the following parts, under the general title Water quality — Sampling:
⎯ Part 1: Guidance on the design of sampling programmes and sampling techniques
⎯ Part 3: Guidance on the preservation and handling of water samples
⎯ Part 4: Guidance on sampling from lakes, natural and man-made
⎯ Part 5: Guidance on sampling of drinking water from treatment works and piped distribution systems
⎯ Part 6: Guidance on sampling of rivers and streams
⎯ Part 7: Guidance on sampling of water and steam in boiler plants
⎯ Part 8: Guidance on the sampling of wet deposition
⎯ Part 9: Guidance on sampling from marine waters
⎯ Part 10: Guidance on sampling of waste waters
⎯ Part 11: Guidance on sampling of groundwaters
⎯ Part 12: Guidance on sampling of bottom sediments
⎯ Part 13: Guidance on sampling of sludges from sewage and water treatment works
⎯ Part 14: Guidance on quality assurance of environmental water sampling and handling
⎯ Part 15: Guidance on preservation and handling of sludge and sediment samples
iv © ISO 2008 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 5667-17:2008(E)
⎯ Part 16: Guidance on biotesting of samples
⎯ Part 17: Guidance on sampling of bulk suspended solids
⎯ Part 18: Guidance on sampling of groundwater at contaminated sites
⎯ Part 19: Guidance on sampling of marine sediments
⎯ Part 20: Guidance on the use of sampling data for decision making — Compliance with thresholds and
classification systems
The following parts are under preparation:
⎯ Part 21: Guidance on sampling of drinking water distributed by tankers or means other than distribution
pipes
⎯ Part 22: Guidance on design and installation of groundwater sample points
⎯ Part 23: Determination of significant pollutants in surface waters using passive sampling
© ISO 2008 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 5667-17:2008(E)
Introduction
This part of ISO 5667 reflects the important role of suspended solids in flowing water, especially of the silt plus
clay (< 63 µm) component and associated carbon, as a transport medium for nutrients (especially
phosphorus), trace metals, and certain classes of organic compounds (see Clause A.1).
Although analysis of suspended solids has been carried out for many years, there are no standard methods
for field sampling of suspended solids for water quality purposes (i.e. for physical, chemical, biological and/or
toxicological characterisation). While standard methods exist for sampling of water for sedimentological
[1] [2] [3]
purposes (see ISO 5667-1 , ISO 5667-4 and ISO 5667-6 ), these are often not appropriate for the
chemical analysis of suspended solids due to contamination from the sampler itself and to a lack of sufficient
sample volume for reliable chemical analysis. Often, indirect methods of assessing the chemical contribution
of the solid fraction (e.g. method of differences, see Clause A.3) provide erroneous results (see Clause A.2)
due to problems caused during the filtration process and through the manipulation of analytical results to
determine the concentrations of chemical analytes in the particulate phase (see Clauses A.2 and A.3).
Because of the lack of standards for sampling of suspended solids for water quality purposes and the
improbability of achieving complete standardisation because of differences in the objectives of water quality
programmes and the lack of standard apparatus, this part of ISO 5667 provides guidance to the various
sampling procedures, their biases, and alternatives. This part of ISO 5667 excludes sampling protocols that
apply to conventional water sampling. Field and laboratory filtration procedures that are conventionally used to
measure the quantity of suspended solids are also excluded. Any reference to these methods is solely for the
purpose of demonstrating their profound limitations for suspended solids quality purposes.
The objectives of a water quality programme will dictate the size of sample required and therefore the type of
apparatus to be used. Generally, however, the analysis of physical, chemical, biological, and toxicological
properties can require samples of mass measurable in grams to hundreds of grams to be collected,
depending on the analysis to be undertaken. Examples of programme objectives that require bulk collection of
suspended solids include:
⎯ ambient monitoring for water quality assessment, control or regulation;
⎯ in-river monitoring of effluents for regulatory or control purposes, especially for chemical and toxicological
properties;
⎯ research into water quality, including physico-chemical processes that affect the pathways, fate, and
effects of suspended solids, and their associated nutrient and contaminant chemistry;
⎯ recovery of suspended solids for purposes of physical analysis, including particle size, organic content
including particulate organic carbon, suspended solids geochemistry, inorganic and organic chemistry of
suspended solids, and toxicity of suspended solids;
⎯ collecting of suspended solids samples for the purpose of long-term storage (Reference [35]).
vi © ISO 2008 – All rights reserved
---------------------- Page: 6 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 5667-17:2008(E)
Water quality — Sampling —
Part 17:
Guidance on sampling of bulk suspended solids
1 Scope
This part of ISO 5667 is applicable to the sampling of suspended solids for the purpose of monitoring and
investigating freshwater quality, and more particularly to flowing freshwater systems such as rivers and
streams. Certain elements of this part of ISO 5667 can be applied to freshwater lakes, reservoirs, and
impoundments; however, field sampling programmes can differ and are not necessarily covered here.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 5667-3, Water quality — Sampling — Part 3: Guidance on the preservation and handling of water
samples
ISO 5667-14, Water quality — Sampling — Part 14: Guidance on quality assurance of environmental water
sampling and handling
ISO 5667-15, Water quality — Sampling — Part 15: Guidance on preservation and handling of sludge and
1)
sediment samples
3 Terms and definitions
For the purposes of this part of ISO 5667, the following terms and definitions apply.
3.1
suspended solids
〈bulk sampling〉 solids with a diameter greater than 0,45 µm that are suspended in water
3.2
bulk suspended solids
solids that can be removed from water by filtration, settling or centrifuging under specified conditions
[4]
NOTE Adapted from ISO 6107-2:2006 , 139, “suspended solids”.
3.3
isokinetic sampling
technique in which the sample from a water stream passes into the orifice of a sampling probe with a velocity
equal to that of the stream in the immediate vicinity of the probe
[4]
[ISO 6107-2:2006 , 56]
1) To be published. (Revision of ISO 5667-15:1999)
© ISO 2008 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 5667-17:2008(E)
4 Strategies and goals of sampling suspended solids
4.1 Sampling programme and sampling plan
Among the most important steps in monitoring and risk assessment programmes is the design of a suitable
sampling plan which should be drawn up in line with the individual goals of the assessment and with the
specific demands on the quality of the data.
Sampling strategy includes: identification of the area under investigation, choice of procedure and type of
analysis, and choice of location and number of sampling sites. These are then integrated into a sampling
programme that takes account of time-related requirements such as seasonality and input patterns.
Sampling should take into account the required accuracy of results, the types of local substrates, the
topographic and hydrographical conditions in the area under investigation, information on local sources of
pollution, as well as (where available) insights gained from earlier assessments. The number of the sampling
points, their location, the number of samples to be taken at each site, and the sample identification system
should be determined in advance. Any appropriate adjustments can then be made in the field, in which case
the reasons for such changes should be explained logically on the sampling record. Where an investigation of
trends is planned, it is important to take the required statistical confidence of the data into account if
conclusions on measurable variations during a defined period are to be reached; this requires a statistical
evaluation. From a statistical point of view, potential errors during sampling and/or measurement especially
[1]
affect the variance of the data. For further details on how to devise sampling programmes, see ISO 5667-1 .
4.2 The dependency of the content of suspended solids on discharge
The suspended solids content of flowing water is determined in the first instance by the flow velocity, and thus
by the discharge of the water under consideration. The higher the speed of flow, the greater too is its eroding
power and the period during which sediment particles remain in suspension. This is the reason for the
dynamic nature of the transport of suspended particulate matter. In sections where there is a reduced speed
of flow (e.g. in dammed areas or in docks) suspended solids deposit as sediments, to be transported further if
channel flow begins to increase (Reference [36]).
An accurate interpretation of suspended solids analysis presupposes, therefore, knowledge of the discharge
in question and taking the origin (sampling point) into account. For example, as the discharge increases, the
suspended solids content often increases exponentially, so that rising floods transport significant parts of the
suspended solids, whereby the highest concentrations of suspended solids may occur before the flood has
reached its flood peak. The higher contaminant concentrations may cause a significant increase in potential
toxicity of the suspended solids (Reference [37]). The supply of sediment is greatly reduced prior to the peak
of flow such that lower concentrations of suspended solid may occur after the flood has reached its peak.
Often these hydrological phenomena are integrated into the time-integrated sample that is collected.
The composition of the suspended solids can be a reflection of increased erosion and the increased entry of
particles from run-off caused by heavy rainfall. Particularly waters with high plankton concentration usually
show noticeable increases in the mineral content (shown as a proportion of ignition residues) as drainage
increases.
Where waters have been dammed up or regulated and there is only little discharge, both an increased primary
production in the reservoirs and an increase of mineral particle sedimentation has been observed — the latter
because the particle density is greater than that of the plankton. As drainage increases, the opposite holds, as
the lighter plankton are rapidly washed away while the sedimented mineral particles are resuspended
(Reference [38]).
2 © ISO 2008 – All rights reserved
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 5667-17:2008(E)
4.3 Sampling frequency, duration, and timing
The frequency, duration, and timing of sampling are particularly dependent on the purpose of the investigation.
Depending on the issue under investigation, a single analysis may be all that is required, while for estimating
loads, or for making long-term predictions, particularly when measurements show values distributed over a
wide range, an adequately based conclusion may require monthly or weekly analyses. Statistical analysis (see
[1]
ISO 5667-1 ) can be useful in assessing whether variations are random (i.e. showing normal distribution) or
systematic (trends, cyclic variations).
The length of the period set for collecting the suspended solids depends mainly on the quantity of suspended
matter in the water and the mass of sediment required for analytical purposes. Depending on the sampling
process, the time needed to obtain the sediment can range from a few hours to several weeks.
The amount of suspended solids is primarily a function of the runoff (discharge) of the water course, and is
thus mostly independent of the time of day. Particular hydraulic events such as high and low tide should also
be included in the routine so that sampling is truly representative (Reference [39]).
Many contaminants (e.g. those associated with road runoff) can be carried in the early stages of a fresh event.
In some cases, it may be useful to target this period to ensure that loadings of contaminants of potential
concern are not underestimated.
4.4 Sampling points
Sampling points should be selected so that the results of measurements are representative of an extended
section of the river. Site appointment should take account of the existing network of water-monitoring points so
that corresponding and complementary results can be obtained for both compartments.
Where causes of pollution are to be identified, sampling points should be sited appropriately in relation to the
emission sources under investigation. Often practical considerations, such as access to the water, the
accessibility of the sampling point, a suitable site for the portable centrifuge, or the protection of the sampling
equipment from vandals, should be taken into account.
Tributary loadings may be needed to enable identification of where source control might be necessary. To
facilitate calculations of tributary loadings, it is advantageous to collect suspended sediment samples as far
downstream as possible, but above any locations where confluence might be felt.
There should be preliminary investigations at different potential measurement sites to determine for which
area, and for which characteristics, a sampling site is representative before making a decision on the site
appointment of permanent monitoring points (Reference [39]).
The sampling site should be described by its co-ordinates (easting and northing) and the exact position of
each measuring point. In addition, the site should be documented with 1:5 000 and 1:25 000 scale maps and
photographs, and the access route described so that new sampling personnel, for example, are able to locate
the sampling point. If possible, the sampling point should be marked (e.g. by buoys).
Suitable sampling points are often in the vicinity of bridges or gauging stations, as they are easy to locate.
Usually waters are accessible at such points even when water levels are higher than normal. The
corresponding discharge can be determined from water gauges.
© ISO 2008 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 5667-17:2008(E)
5 Sampling equipment
5.1 General
There are a number of different sampling techniques with differing apparatus for the bulk collection of
suspended solids. Many of these samplers are specific to site conditions and can require deployment from
boats, bridges or by wading.
Guidance on the volumes of material that are required for various types of physical, chemical, biological and
toxicological analysis is given in ISO 5667-15.
5.2 Passive samplers
This class of samplers includes the conventional suspended solids samplers such as depth integrating and
point samplers. Passive samplers are placed in the water column where they fill under ambient conditions
using isokinetic sampling methods. These samplers are generally used in conjunction with standard sampling
protocols for the collection of the most representative mineral solids sample in a given riverine cross-section,
such as the equal discharge increment and equal width increment methods (References [7], [8], [9]).
The majority of standard samplers described in Reference [9] were developed for quantity and not quality
determinations of suspended solids. Their use is not recommended for solids quality sampling, due to small
sample volumes, contamination of the sample by the materials used in the construction of these samplers,
and other technical and methodological factors (Reference [14]).
5.3 Bag sampler
The large-bag passive sampler (6,5 I) described in Reference [10] was developed specifically for suspended
solids quality due to its large capacity and construction from chemically inert materials. Multiple bag samples
were generally composited to produce a sample of sufficient volume to obtain enough suspended solids for
subsequent chemical analysis. The bag sampler is also used in conjunction with bulk samplers described in
5.4.
5.4 Bulk samplers
Bulk samplers are used for dewatering large (bulk) quantities of suspended solids. Field bulk samplers include
tangential flow filtration and centrifugation. These both require a large volume of water/solids mixture to be
taken, or pumped, from the water column to the bulk sampler. This part of ISO 5667 refers only to those
methods that can be deployed in the field. Therefore, bench centrifuges and other laboratory methods of
dewatering such as sedimentation, are not dealt with here.
4 © ISO 2008 – All rights reserved
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 5667-17:2008(E)
6 Methods for sampling suspended solids
6.1 General
As there are as yet no standardised instructions for sampling suspended solids, it is important to observe a
standard procedure so that long-term observations are comparable.
The following criteria (Reference [25]) are significant when deciding on a sampling procedure:
a) the horizontal distribution of suspended solids;
b) the vertical distribution of suspended solids;
c) the spatial and temporal distribution of suspended solids at constant rates of discharge (basic discharge)
or during fast variations of discharge (flood discharge);
d) the varying composition of suspended solids, depending on the sampling strategy or procedure;
e) sample quantity, to minimise the error resulting from irregular distribution of suspended solids in the water
and to meet analytical requirements.
Suspended solids are sampled by a variety of sampling methods that use different equipment:
a) centrifuging methods (e.g. continuous-flow centrifuges);
b) sedimentation methods (e.g. sedimentation tanks and boxes, floating collectors);
c) filtration methods (normal, pressure, and vacuum filtration).
Some of these methods involve the extraction of larger volumes of water/solids mixture from a river. This part
of ISO 5667 is only concerned with in situ procedures, which is why laboratory centrifuging and other
laboratory-based separation methods are not dealt with here.
6.2 Centrifuging methods
6.2.1 General
Sampling devices that rely on centrifuging procedures are referred to as clarifiers or, more usually, centrifuges.
These devices operate with a constant flow; the water is pumped through the centrifugal force field where the
solids are separated from the aqueous medium (see Clause B.2). While there are a number of different types
of continuous-flow centrifuges, they all function according to the same principle. All require:
a) a drive (an electric motor or petrol engine) to rotate the centrifuge bowl at high speed;
b) a pump to deliver the suspended solid/water mixture to the centrifuge bowl;
c) a centrifuge bowl (separator, clarifying cylinder) which retains the dewatered suspended solid.
In centrifuges, the raw water is pumped from the top or the bottom into the centre of the bowl. Centrifugal
force push
...
SLOVENSKI STANDARD
SIST ISO 5667-17:2009
01-oktober-2009
1DGRPHãþD
SIST ISO 5667-17:2001
.DNRYRVWYRGH9]RUþHQMHGHO 1DYRGLOR]DY]RUþHQMHVXVSHQGLUDQLKXVHGOLQ
Water quality - Sampling - Part 17: Guidance on sampling of bulk suspended solids
Qualité de l'eau - Échantillonnage - Partie 17: Lignes directrices pour l'échantillonnage
des matières solides en suspension
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 5667-17:2008
ICS:
13.060.45 Preiskava vode na splošno Examination of water in
general
SIST ISO 5667-17:2009 en
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
---------------------- Page: 1 ----------------------
SIST ISO 5667-17:2009
---------------------- Page: 2 ----------------------
SIST ISO 5667-17:2009
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 5667-17
Second edition
2008-10-01
Water quality — Sampling —
Part 17:
Guidance on sampling of bulk suspended
solids
Qualité de l'eau — Échantillonnage —
Partie 17: Lignes directrices pour l'échantillonnage des matières solides
en suspension
Reference number
ISO 5667-17:2008(E)
©
ISO 2008
---------------------- Page: 3 ----------------------
SIST ISO 5667-17:2009
ISO 5667-17:2008(E)
PDF disclaimer
This PDF file may contain embedded typefaces. In accordance with Adobe's licensing policy, this file may be printed or viewed but
shall not be edited unless the typefaces which are embedded are licensed to and installed on the computer performing the editing. In
downloading this file, parties accept therein the responsibility of not infringing Adobe's licensing policy. The ISO Central Secretariat
accepts no liability in this area.
Adobe is a trademark of Adobe Systems Incorporated.
Details of the software products used to create this PDF file can be found in the General Info relative to the file; the PDF-creation
parameters were optimized for printing. Every care has been taken to ensure that the file is suitable for use by ISO member bodies. In
the unlikely event that a problem relating to it is found, please inform the Central Secretariat at the address given below.
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2008
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means,
electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either ISO at the address below or
ISO's member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2008 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
SIST ISO 5667-17:2009
ISO 5667-17:2008(E)
Contents Page
Foreword. iv
Introduction . vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 1
4 Strategies and goals of sampling suspended solids. 2
4.1 Sampling programme and sampling plan . 2
4.2 The dependency of the content of suspended solids on discharge . 2
4.3 Sampling frequency, duration, and timing. 3
4.4 Sampling points . 3
5 Sampling equipment. 4
5.1 General. 4
5.2 Passive samplers. 4
5.3 Bag sampler . 4
5.4 Bulk samplers . 4
6 Methods for sampling suspended solids.5
6.1 General. 5
6.2 Centrifuging methods. 5
6.3 Settling methods. 8
6.4 Filtration methods. 11
6.5 Tangential-flow filtration . 12
6.6 Pumping requirements. 13
7 On site measurements . 14
8 Post collection sample handling and analysis . 15
8.1 General. 15
8.2 Identification of samples. 15
8.3 Sampling record. 15
8.4 Preservation . 15
8.5 Transport of samples . 16
9 Quality assurance of field samples. 16
9.1 General. 16
9.2 Quality assurance specific to centrifuges .16
9.3 Suspended solids characterisation . 17
10 Interpretation of data. 17
10.1 General. 17
10.2 Variability in time . 17
10.3 Variability in space . 18
10.4 Implications for data interpretation . 18
10.5 Field methods for reducing uncertainty. 18
11 Safety precautions. 19
Annex A (informative) Information on suspended solids and their sampling . 20
Annex B (informative) Description of sampling devices. 22
Bibliography . 27
© ISO 2008 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 5 ----------------------
SIST ISO 5667-17:2009
ISO 5667-17:2008(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 5667-17 was prepared by Technical Committee ISO/TC 147, Water quality, Subcommittee SC 6,
Sampling (general methods).
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 5667-17:2000), which has been technically
revised.
ISO 5667 consists of the following parts, under the general title Water quality — Sampling:
⎯ Part 1: Guidance on the design of sampling programmes and sampling techniques
⎯ Part 3: Guidance on the preservation and handling of water samples
⎯ Part 4: Guidance on sampling from lakes, natural and man-made
⎯ Part 5: Guidance on sampling of drinking water from treatment works and piped distribution systems
⎯ Part 6: Guidance on sampling of rivers and streams
⎯ Part 7: Guidance on sampling of water and steam in boiler plants
⎯ Part 8: Guidance on the sampling of wet deposition
⎯ Part 9: Guidance on sampling from marine waters
⎯ Part 10: Guidance on sampling of waste waters
⎯ Part 11: Guidance on sampling of groundwaters
⎯ Part 12: Guidance on sampling of bottom sediments
⎯ Part 13: Guidance on sampling of sludges from sewage and water treatment works
⎯ Part 14: Guidance on quality assurance of environmental water sampling and handling
⎯ Part 15: Guidance on preservation and handling of sludge and sediment samples
iv © ISO 2008 – All rights reserved
---------------------- Page: 6 ----------------------
SIST ISO 5667-17:2009
ISO 5667-17:2008(E)
⎯ Part 16: Guidance on biotesting of samples
⎯ Part 17: Guidance on sampling of bulk suspended solids
⎯ Part 18: Guidance on sampling of groundwater at contaminated sites
⎯ Part 19: Guidance on sampling of marine sediments
⎯ Part 20: Guidance on the use of sampling data for decision making — Compliance with thresholds and
classification systems
The following parts are under preparation:
⎯ Part 21: Guidance on sampling of drinking water distributed by tankers or means other than distribution
pipes
⎯ Part 22: Guidance on design and installation of groundwater sample points
⎯ Part 23: Determination of significant pollutants in surface waters using passive sampling
© ISO 2008 – All rights reserved v
---------------------- Page: 7 ----------------------
SIST ISO 5667-17:2009
ISO 5667-17:2008(E)
Introduction
This part of ISO 5667 reflects the important role of suspended solids in flowing water, especially of the silt plus
clay (< 63 µm) component and associated carbon, as a transport medium for nutrients (especially
phosphorus), trace metals, and certain classes of organic compounds (see Clause A.1).
Although analysis of suspended solids has been carried out for many years, there are no standard methods
for field sampling of suspended solids for water quality purposes (i.e. for physical, chemical, biological and/or
toxicological characterisation). While standard methods exist for sampling of water for sedimentological
[1] [2] [3]
purposes (see ISO 5667-1 , ISO 5667-4 and ISO 5667-6 ), these are often not appropriate for the
chemical analysis of suspended solids due to contamination from the sampler itself and to a lack of sufficient
sample volume for reliable chemical analysis. Often, indirect methods of assessing the chemical contribution
of the solid fraction (e.g. method of differences, see Clause A.3) provide erroneous results (see Clause A.2)
due to problems caused during the filtration process and through the manipulation of analytical results to
determine the concentrations of chemical analytes in the particulate phase (see Clauses A.2 and A.3).
Because of the lack of standards for sampling of suspended solids for water quality purposes and the
improbability of achieving complete standardisation because of differences in the objectives of water quality
programmes and the lack of standard apparatus, this part of ISO 5667 provides guidance to the various
sampling procedures, their biases, and alternatives. This part of ISO 5667 excludes sampling protocols that
apply to conventional water sampling. Field and laboratory filtration procedures that are conventionally used to
measure the quantity of suspended solids are also excluded. Any reference to these methods is solely for the
purpose of demonstrating their profound limitations for suspended solids quality purposes.
The objectives of a water quality programme will dictate the size of sample required and therefore the type of
apparatus to be used. Generally, however, the analysis of physical, chemical, biological, and toxicological
properties can require samples of mass measurable in grams to hundreds of grams to be collected,
depending on the analysis to be undertaken. Examples of programme objectives that require bulk collection of
suspended solids include:
⎯ ambient monitoring for water quality assessment, control or regulation;
⎯ in-river monitoring of effluents for regulatory or control purposes, especially for chemical and toxicological
properties;
⎯ research into water quality, including physico-chemical processes that affect the pathways, fate, and
effects of suspended solids, and their associated nutrient and contaminant chemistry;
⎯ recovery of suspended solids for purposes of physical analysis, including particle size, organic content
including particulate organic carbon, suspended solids geochemistry, inorganic and organic chemistry of
suspended solids, and toxicity of suspended solids;
⎯ collecting of suspended solids samples for the purpose of long-term storage (Reference [35]).
vi © ISO 2008 – All rights reserved
---------------------- Page: 8 ----------------------
SIST ISO 5667-17:2009
INTERNATIONAL STANDARD ISO 5667-17:2008(E)
Water quality — Sampling —
Part 17:
Guidance on sampling of bulk suspended solids
1 Scope
This part of ISO 5667 is applicable to the sampling of suspended solids for the purpose of monitoring and
investigating freshwater quality, and more particularly to flowing freshwater systems such as rivers and
streams. Certain elements of this part of ISO 5667 can be applied to freshwater lakes, reservoirs, and
impoundments; however, field sampling programmes can differ and are not necessarily covered here.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 5667-3, Water quality — Sampling — Part 3: Guidance on the preservation and handling of water
samples
ISO 5667-14, Water quality — Sampling — Part 14: Guidance on quality assurance of environmental water
sampling and handling
ISO 5667-15, Water quality — Sampling — Part 15: Guidance on preservation and handling of sludge and
1)
sediment samples
3 Terms and definitions
For the purposes of this part of ISO 5667, the following terms and definitions apply.
3.1
suspended solids
〈bulk sampling〉 solids with a diameter greater than 0,45 µm that are suspended in water
3.2
bulk suspended solids
solids that can be removed from water by filtration, settling or centrifuging under specified conditions
[4]
NOTE Adapted from ISO 6107-2:2006 , 139, “suspended solids”.
3.3
isokinetic sampling
technique in which the sample from a water stream passes into the orifice of a sampling probe with a velocity
equal to that of the stream in the immediate vicinity of the probe
[4]
[ISO 6107-2:2006 , 56]
1) To be published. (Revision of ISO 5667-15:1999)
© ISO 2008 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 9 ----------------------
SIST ISO 5667-17:2009
ISO 5667-17:2008(E)
4 Strategies and goals of sampling suspended solids
4.1 Sampling programme and sampling plan
Among the most important steps in monitoring and risk assessment programmes is the design of a suitable
sampling plan which should be drawn up in line with the individual goals of the assessment and with the
specific demands on the quality of the data.
Sampling strategy includes: identification of the area under investigation, choice of procedure and type of
analysis, and choice of location and number of sampling sites. These are then integrated into a sampling
programme that takes account of time-related requirements such as seasonality and input patterns.
Sampling should take into account the required accuracy of results, the types of local substrates, the
topographic and hydrographical conditions in the area under investigation, information on local sources of
pollution, as well as (where available) insights gained from earlier assessments. The number of the sampling
points, their location, the number of samples to be taken at each site, and the sample identification system
should be determined in advance. Any appropriate adjustments can then be made in the field, in which case
the reasons for such changes should be explained logically on the sampling record. Where an investigation of
trends is planned, it is important to take the required statistical confidence of the data into account if
conclusions on measurable variations during a defined period are to be reached; this requires a statistical
evaluation. From a statistical point of view, potential errors during sampling and/or measurement especially
[1]
affect the variance of the data. For further details on how to devise sampling programmes, see ISO 5667-1 .
4.2 The dependency of the content of suspended solids on discharge
The suspended solids content of flowing water is determined in the first instance by the flow velocity, and thus
by the discharge of the water under consideration. The higher the speed of flow, the greater too is its eroding
power and the period during which sediment particles remain in suspension. This is the reason for the
dynamic nature of the transport of suspended particulate matter. In sections where there is a reduced speed
of flow (e.g. in dammed areas or in docks) suspended solids deposit as sediments, to be transported further if
channel flow begins to increase (Reference [36]).
An accurate interpretation of suspended solids analysis presupposes, therefore, knowledge of the discharge
in question and taking the origin (sampling point) into account. For example, as the discharge increases, the
suspended solids content often increases exponentially, so that rising floods transport significant parts of the
suspended solids, whereby the highest concentrations of suspended solids may occur before the flood has
reached its flood peak. The higher contaminant concentrations may cause a significant increase in potential
toxicity of the suspended solids (Reference [37]). The supply of sediment is greatly reduced prior to the peak
of flow such that lower concentrations of suspended solid may occur after the flood has reached its peak.
Often these hydrological phenomena are integrated into the time-integrated sample that is collected.
The composition of the suspended solids can be a reflection of increased erosion and the increased entry of
particles from run-off caused by heavy rainfall. Particularly waters with high plankton concentration usually
show noticeable increases in the mineral content (shown as a proportion of ignition residues) as drainage
increases.
Where waters have been dammed up or regulated and there is only little discharge, both an increased primary
production in the reservoirs and an increase of mineral particle sedimentation has been observed — the latter
because the particle density is greater than that of the plankton. As drainage increases, the opposite holds, as
the lighter plankton are rapidly washed away while the sedimented mineral particles are resuspended
(Reference [38]).
2 © ISO 2008 – All rights reserved
---------------------- Page: 10 ----------------------
SIST ISO 5667-17:2009
ISO 5667-17:2008(E)
4.3 Sampling frequency, duration, and timing
The frequency, duration, and timing of sampling are particularly dependent on the purpose of the investigation.
Depending on the issue under investigation, a single analysis may be all that is required, while for estimating
loads, or for making long-term predictions, particularly when measurements show values distributed over a
wide range, an adequately based conclusion may require monthly or weekly analyses. Statistical analysis (see
[1]
ISO 5667-1 ) can be useful in assessing whether variations are random (i.e. showing normal distribution) or
systematic (trends, cyclic variations).
The length of the period set for collecting the suspended solids depends mainly on the quantity of suspended
matter in the water and the mass of sediment required for analytical purposes. Depending on the sampling
process, the time needed to obtain the sediment can range from a few hours to several weeks.
The amount of suspended solids is primarily a function of the runoff (discharge) of the water course, and is
thus mostly independent of the time of day. Particular hydraulic events such as high and low tide should also
be included in the routine so that sampling is truly representative (Reference [39]).
Many contaminants (e.g. those associated with road runoff) can be carried in the early stages of a fresh event.
In some cases, it may be useful to target this period to ensure that loadings of contaminants of potential
concern are not underestimated.
4.4 Sampling points
Sampling points should be selected so that the results of measurements are representative of an extended
section of the river. Site appointment should take account of the existing network of water-monitoring points so
that corresponding and complementary results can be obtained for both compartments.
Where causes of pollution are to be identified, sampling points should be sited appropriately in relation to the
emission sources under investigation. Often practical considerations, such as access to the water, the
accessibility of the sampling point, a suitable site for the portable centrifuge, or the protection of the sampling
equipment from vandals, should be taken into account.
Tributary loadings may be needed to enable identification of where source control might be necessary. To
facilitate calculations of tributary loadings, it is advantageous to collect suspended sediment samples as far
downstream as possible, but above any locations where confluence might be felt.
There should be preliminary investigations at different potential measurement sites to determine for which
area, and for which characteristics, a sampling site is representative before making a decision on the site
appointment of permanent monitoring points (Reference [39]).
The sampling site should be described by its co-ordinates (easting and northing) and the exact position of
each measuring point. In addition, the site should be documented with 1:5 000 and 1:25 000 scale maps and
photographs, and the access route described so that new sampling personnel, for example, are able to locate
the sampling point. If possible, the sampling point should be marked (e.g. by buoys).
Suitable sampling points are often in the vicinity of bridges or gauging stations, as they are easy to locate.
Usually waters are accessible at such points even when water levels are higher than normal. The
corresponding discharge can be determined from water gauges.
© ISO 2008 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 11 ----------------------
SIST ISO 5667-17:2009
ISO 5667-17:2008(E)
5 Sampling equipment
5.1 General
There are a number of different sampling techniques with differing apparatus for the bulk collection of
suspended solids. Many of these samplers are specific to site conditions and can require deployment from
boats, bridges or by wading.
Guidance on the volumes of material that are required for various types of physical, chemical, biological and
toxicological analysis is given in ISO 5667-15.
5.2 Passive samplers
This class of samplers includes the conventional suspended solids samplers such as depth integrating and
point samplers. Passive samplers are placed in the water column where they fill under ambient conditions
using isokinetic sampling methods. These samplers are generally used in conjunction with standard sampling
protocols for the collection of the most representative mineral solids sample in a given riverine cross-section,
such as the equal discharge increment and equal width increment methods (References [7], [8], [9]).
The majority of standard samplers described in Reference [9] were developed for quantity and not quality
determinations of suspended solids. Their use is not recommended for solids quality sampling, due to small
sample volumes, contamination of the sample by the materials used in the construction of these samplers,
and other technical and methodological factors (Reference [14]).
5.3 Bag sampler
The large-bag passive sampler (6,5 I) described in Reference [10] was developed specifically for suspended
solids quality due to its large capacity and construction from chemically inert materials. Multiple bag samples
were generally composited to produce a sample of sufficient volume to obtain enough suspended solids for
subsequent chemical analysis. The bag sampler is also used in conjunction with bulk samplers described in
5.4.
5.4 Bulk samplers
Bulk samplers are used for dewatering large (bulk) quantities of suspended solids. Field bulk samplers include
tangential flow filtration and centrifugation. These both require a large volume of water/solids mixture to be
taken, or pumped, from the water column to the bulk sampler. This part of ISO 5667 refers only to those
methods that can be deployed in the field. Therefore, bench centrifuges and other laboratory methods of
dewatering such as sedimentation, are not dealt with here.
4 © ISO 2008 – All rights reserved
---------------------- Page: 12 ----------------------
SIST ISO 5667-17:2009
ISO 5667-17:2008(E)
6 Methods for sampling suspended solids
6.1 General
As there are as yet no standardised instructions for sampling suspended solids, it is important to observe a
standard procedure so that long-term observations are comparable.
The following criteria (Reference [25]) are significant when deciding on a sampling procedure:
a) the horizontal distribution of suspended solids;
b) the vertical distribution of suspended solids;
c) the spatial and temporal distribution of suspended solids at constant rates of discharge (basic discharge)
or during fast variations of discharge (flood discharge);
d) the varying composition of suspended solids, depending on the sampling strategy or procedure;
e) sample quantity, to minimise the error resulting from irregular distribution of suspended solids in the water
and to meet analytical requirements.
Suspended solids are sampled by a variety of sampling methods that use different equipment:
a) centrifuging methods (e.g. continuous-flow centrifuges);
b) sedimentation methods (e.g. sedimentation tanks and boxes, floating collectors);
c) filtration methods (normal, pressure, and vacuum filtration).
Some of these methods involve the extraction of larger volumes of water/solids mixture from a
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.