每一天，無(wú)論在家里還是在辦公室，您打開(kāi)水龍頭，里面流出的是您認(rèn)為“干凈的”，可以安全飲用或用于其他用途的水。但是您想過(guò)沒(méi)有，這些供水到底來(lái)自哪里?它是由公用水系統(tǒng)提供的嗎?如果是，那么它是來(lái)自地下水、地表水，還是兩者的混合?您有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)水里有股漂白粉味道?那是為了讓水“更安全”而添加的氯。如果您住在鄉(xiāng)間，您是否擁有自己的私人水井?如果有，關(guān)于這口井您了解多少?它在什么地方?它是怎樣挖掘的?從這口井中可以出多少水?您是否注意到您這口井的水在味道或水量上存在季節(jié)性的變化?您是否知道您飲用的公用水或者您私人的井水正在受到一些污染源的影響?盡管我們需要安全和充足的水，但是很少有人能夠回答這些關(guān)于供水的基本問(wèn)題。也正因?yàn)槿绱�，大部分人并不了解他們的供水，特別是地下水，對(duì)污染物的敏感性。

    為什么地下水是這樣重要的資源?
    地下水是我們最珍貴的自然資源之一。美國(guó)人長(zhǎng)期依靠地下水做各種用途，但它最主要的用途是作為飲用水的來(lái)源。超過(guò)1.5億，即將近53％的美國(guó)人依靠地下水供給他們飲用水，無(wú)論這些水是來(lái)自公共配水系統(tǒng)，還是私人的家用水井。超過(guò)75％的國(guó)家公共給水工程、超過(guò)1/3的幾個(gè)最大城市用水，以及將近95％的農(nóng)村家庭用水都是由地下水資源供給的。另外，地下水被廣泛地應(yīng)用于西部和中部各州的灌溉；北部各州的住宅和商業(yè)供暖；南部各州的空調(diào)，以及全國(guó)范圍內(nèi)不同的工業(yè)用途。在過(guò)去幾十年中，美國(guó)對(duì)于地下水的依賴(lài)性顯著增長(zhǎng)：其增長(zhǎng)率幾乎是對(duì)地表水的3倍。特別是在快速發(fā)展的有干燥氣候的都市(比如內(nèi)華達(dá)州的拉斯維加斯和亞里桑那州的菲尼克斯)。隨著未來(lái)國(guó)家消耗及使用水量的增加，這種依賴(lài)性還將繼續(xù)增長(zhǎng)。并且，如果地區(qū)和國(guó)家繼續(xù)發(fā)生持續(xù)干旱而引起地表水短缺的情況，這種依賴(lài)性還會(huì)更加突出。

    地下水資源是如何被污染的?
    盡管絕大多數(shù)證據(jù)證明了地下水的極端重要性，但是在美國(guó)歷史上，除了最近幾年，地下水幾乎沒(méi)有得到過(guò)保護(hù)。一直以來(lái)，地下水總暴露于無(wú)數(shù)潛在的有機(jī)、無(wú)機(jī)、生物和放射性污染源下。毫不夸張地說(shuō)，有成百上千萬(wàn)個(gè)定點(diǎn)和不定點(diǎn)污染源會(huì)向環(huán)境排放廢物或化學(xué)物質(zhì)，從而直接威脅著地下水的質(zhì)量。1970年美國(guó)曾經(jīng)開(kāi)展了大規(guī)模的污染凈化運(yùn)動(dòng)。但是它的焦點(diǎn)在于地表水的保護(hù)，卻基本忽略了地下水的質(zhì)量。更具有諷刺意味的是，在嚴(yán)格控制向地表水和空氣中的排放量的同時(shí)，我們的一些早期環(huán)境法居然鼓勵(lì)將廢棄物埋入或注入地下，從而大大加重了地下水供水的污染程度。只是到了1980年左右以后，公眾才意識(shí)到地下水污染的危害，以及污染地下水的各種途徑。即便是這樣，美國(guó)各地還是每天都在出現(xiàn)新問(wèn)題，有些甚至導(dǎo)致了大型公用水供應(yīng)的徹底停止。這種情況發(fā)生在加利福尼亞的圣莫尼卡，多個(gè)地下儲(chǔ)罐發(fā)生泄漏，造成城市的公用水供水井接二連三地受到影響，最終迫使城市關(guān)閉了整個(gè)井場(chǎng)，并花費(fèi)巨資向洛杉磯尋求供水。

    眼不見(jiàn)，心不煩?
    地下水在歷史上始終不受關(guān)注的原因大概是因?yàn)樗�是看不�?jiàn)的，因此它的存在、運(yùn)動(dòng)以及對(duì)污染物的易感性都很不容易被大多數(shù)人所認(rèn)識(shí)。例如，很多人仍然認(rèn)為地下水發(fā)源于“巖脈”或“暗河”，它們將水快速地遠(yuǎn)距離輸送�；蛘呤菑V闊的“地下湖”里存儲(chǔ)著不可思議數(shù)量的水，這些水可以輕易地從井里抽上來(lái)，無(wú)限制地用于人們的供水需求。實(shí)際上，這些想象和看法與現(xiàn)實(shí)是大相徑庭的!

    地下水監(jiān)測(cè)在地下水資源保護(hù)中所扮演的角色
    地下水的本質(zhì)和狀況被誤解是特別令人遺憾的，因?yàn)閺亩喾矫嬲f(shuō)防止地下水被污染至關(guān)重要。地下水污染問(wèn)題特別嚴(yán)重是因?yàn)樗�很難檢測(cè)和監(jiān)測(cè)。必須投入大量的科研和資金查明地下地層的特征，以判定地下水沿著組成地表的地質(zhì)物質(zhì)流動(dòng)的途徑。地下水樣品必須在表征采樣點(diǎn)時(shí)加以采集，以測(cè)定該地點(diǎn)的水中是否存在污染物。如果檢測(cè)到了污染物，就必須在該區(qū)域內(nèi)建立地下水監(jiān)測(cè)井或其他取樣點(diǎn)，而且還必須再采集樣品以用于實(shí)驗(yàn)室分析，以便對(duì)污染物運(yùn)動(dòng)的方向和速度實(shí)施監(jiān)測(cè)。這些監(jiān)測(cè)點(diǎn)及其所采的樣品要回答許多應(yīng)當(dāng)被提出來(lái)的問(wèn)題，還要為許多重要的和潛在的遠(yuǎn)期研究以及花費(fèi)昂貴的決策提供依據(jù)。
    例如，如果檢測(cè)到污染物，那么它們的濃度是否高到了影響把地下水作為飲用水供應(yīng)的程度?或者是否該地下水不再適合用于商業(yè)或農(nóng)業(yè)用途?在聯(lián)邦飲用水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中，污染物濃度的范圍經(jīng)常被規(guī)定到十億分之幾的等級(jí)。那么檢測(cè)結(jié)果超出規(guī)定了 嗎？如果超標(biāo)了，那么在人類(lèi)或牲畜飲用這些水時(shí)會(huì)否對(duì)健康有所危害呢?如果存在健康危害，那么是不是需要采取某些現(xiàn)場(chǎng)凈化措施來(lái)除去污染物或?qū)ξ廴驹催M(jìn)行處理，以此來(lái)恢復(fù)被污染介質(zhì)原有的周?chē)鷹l件?如果需要采取措施，那么哪些方法將是最有效的呢?如果不需要采取措施，那么是否有充分理由進(jìn)行一次風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，以確定其對(duì)未來(lái)的潛在影響?

    在確保從地下水監(jiān)測(cè)計(jì)劃中獲取信息的準(zhǔn)確和嚴(yán)謹(jǐn)方面，ASTM標(biāo)準(zhǔn)是如何起幫助作用的?
    地下水監(jiān)測(cè)計(jì)劃要想成功地為上述問(wèn)題或其他重要問(wèn)題提供準(zhǔn)確的答案，關(guān)鍵在于是否能保證現(xiàn)場(chǎng)取樣過(guò)程中所采集到的樣品和數(shù)據(jù)代表地下水的真實(shí)狀況(取樣準(zhǔn)確性)。另外，是否能保證取樣過(guò)程之間所用的取樣技術(shù)的一貫性(取樣嚴(yán)謹(jǐn)性)也是非常重要的，它可以成功地鑒別出地下水的化學(xué)性質(zhì)隨著時(shí)間的推移而發(fā)生的任何變化。關(guān)鍵在于保證在樣品收集過(guò)程中不出現(xiàn)樣品偏差，而在關(guān)鍵性水質(zhì)參數(shù)的限值定得很低的時(shí)候，這種情況是很容易發(fā)生的。
    為了在野外采樣時(shí)保證達(dá)到上述關(guān)鍵要求，ASTM分委員會(huì)D18.21，地下水和滲流區(qū)域探查委員會(huì)已經(jīng)制定了大量關(guān)鍵性指南和操作規(guī)程，為從事地下水監(jiān)測(cè)和取樣計(jì)劃開(kāi)發(fā)與實(shí)施的環(huán)境專(zhuān)家提供技術(shù)和程序上的指導(dǎo)。這些指南和操作規(guī)程陳述了地下水取樣過(guò)程的每一個(gè)步驟，以幫助保證送交實(shí)驗(yàn)室分析的是最佳質(zhì)量的樣品。從實(shí)驗(yàn)室分析中獲得信息的質(zhì)量是與從現(xiàn)場(chǎng)采集和提交的樣品的質(zhì)量息息相關(guān)的。 因?yàn)闃悠返姆治鐾ǔＴ诎偃f(wàn)分之幾或十億分之幾的等級(jí)進(jìn)行，所以即便在樣品采集和運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生了很小的差錯(cuò)，也會(huì)令地下水樣品的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生正偏差或負(fù)偏差。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，如果在取樣過(guò)程中管理措施不到位，就有可能造成表面污染物掉落到監(jiān)測(cè)井和樣品中，其后果就是人為地造成樣品被檢測(cè)到高污染度等級(jí)(正偏差)。正偏差可以使地下水的質(zhì)量顯現(xiàn)得比其實(shí)際質(zhì)量差，造成消耗巨額資金以?xún)艋�污染地點(diǎn)，而該地點(diǎn)實(shí)際上卻并未被污染。取樣設(shè)備放置或者操作不當(dāng)都可能造成負(fù)偏差，造成根本未能檢測(cè)到污染物，或者檢測(cè)到的污染物濃度大大低于實(shí)際濃度。這樣的話，從檢測(cè)結(jié)果看使用這些水是安全的，而實(shí)際情況呢，卻并非如此。
    D18.21分委員會(huì)制定的指南和操作規(guī)程可以幫助地下水野外取樣人員避免在取樣過(guò)程中出現(xiàn)差錯(cuò)和偏差。為了最大程度提高現(xiàn)場(chǎng)取樣員的工作效率，讓取樣過(guò)程沿著正確的軌道開(kāi)始，就應(yīng)該遵照ASTMD5903：《地下水取樣過(guò)程的規(guī)劃和準(zhǔn)備指南》來(lái)開(kāi)展工作。該指南為取樣員提供了一份組織安排的逐項(xiàng)檢查清單，以便讓取樣員在赴野外采樣之前備齊所需的所有采樣設(shè)備和輔助設(shè)備。按照這個(gè)指南工作，取樣員可以避免在現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)工作延誤，而這種延誤往往是由于野外采樣所需各項(xiàng)設(shè)備未曾備齊、未曾攜帶現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制樣品、或者所帶的該項(xiàng)取樣參數(shù)所需樣品容器數(shù)量不足、或者規(guī)格不符所造成。
    一旦到了現(xiàn)場(chǎng)，如果取樣員不能正確地按照現(xiàn)場(chǎng)操作規(guī)程工作，就會(huì)實(shí)際上在取樣過(guò)程的每一步驟中令所采集的樣品產(chǎn)生負(fù)偏差和/或正偏差。為了幫助取樣員判斷在取樣前應(yīng)該怎樣用水清洗水井?對(duì)于要取樣的參數(shù)，使用哪些清洗設(shè)備和取樣設(shè)備是恰當(dāng)?shù)?他們可以參考一些指南。這些指南包括D6634：《地下水監(jiān)測(cè)井用洗井和取樣設(shè)備的選擇指南》；D6452：《地下水質(zhì)量調(diào)查井的洗井方法指南》；D6771：《地下水質(zhì)量調(diào)查并和設(shè)備的低流量洗井和取樣操作規(guī)程》。在這些標(biāo)準(zhǔn)中提到了很多重要的問(wèn)題，比如：有一些取樣設(shè)備可能會(huì)影響樣品的化學(xué)性質(zhì)；使用恒定的樣品輸送率的重要性；取樣設(shè)備的結(jié)構(gòu)材料與被監(jiān)測(cè)的化學(xué)參數(shù)之間的化學(xué)兼容性等。另外，在這些標(biāo)準(zhǔn)中也指出了在一個(gè)水柱中便攜式取樣設(shè)備或?qū)Ｓ萌�樣設(shè)備如何正確放置和設(shè)備的正確操作方法，以避免人為地引入樣品的混濁度(正偏差)或令樣品中的揮發(fā)性成分損失掉(負(fù)偏差)。操作規(guī)程D6771為現(xiàn)場(chǎng)工作人員實(shí)施低流量洗井和取樣方法提供了關(guān)鍵信息，這是一個(gè)改進(jìn)的，但經(jīng)常被誤解的方法，它包括井用最佳抽水率的測(cè)定和現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)穩(wěn)定化定義等方面的詳細(xì)規(guī)定。
    水井被清洗之后，所采到的樣品通常要求在采集的第一時(shí)間內(nèi)在井口現(xiàn)場(chǎng)得到預(yù)處理。即使被封閉在樣品瓶中，地下水樣品也是一個(gè)動(dòng)態(tài)的、活的和呼吸的環(huán)境，因此它的物理和化學(xué)特性都是高度易變的。預(yù)處理方法可以保證樣品那些有代表性的化學(xué)和物理特性保持不變。針對(duì)預(yù)處理方法，有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)可供取樣員參照：D6517：《地下水樣品的現(xiàn)場(chǎng)保存指南》和D6564：《地下水樣品的現(xiàn)場(chǎng)過(guò)濾指南》。按照D6517的規(guī)定去做，取樣員可以正確地保存樣品，以保證樣品偏差得到最小化，甚至完全消除。產(chǎn)生偏差的原因有：微生物降解、陽(yáng)光照射、溶解的金屬由于氧化而產(chǎn)生沉淀，以及樣品容器壁的吸附等。在地下水過(guò)濾的過(guò)程中，取樣員也可能造成樣品的正偏差或負(fù)偏差。其中正偏差歸因于過(guò)濾介質(zhì)的成分，而負(fù)面偏差與真空過(guò)濾方法有關(guān)。指南D6564在預(yù)調(diào)樣品過(guò)濾設(shè)備以防止產(chǎn)生這些偏差方面提供了急需的指導(dǎo)。
    在取樣過(guò)程中，取樣員對(duì)在現(xiàn)場(chǎng)所做的一切保持準(zhǔn)確的記錄是十分重要的。這些記錄中包含的詳細(xì)問(wèn)題包括：取樣員觀察到了什么，在現(xiàn)場(chǎng)取樣過(guò)程中實(shí)際做了什么，現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)測(cè)量的結(jié)果是什么。標(biāo)準(zhǔn)D6089：《地下水取樣過(guò)程資料記錄指南》提供了在取樣過(guò)程中需要記錄的細(xì)節(jié)清單�！秾�(shí)驗(yàn)室分析用環(huán)境樣品的包裝和裝運(yùn)指南》草案將在2003年由分委員會(huì)進(jìn)行投票。該草案標(biāo)準(zhǔn)提供的指南涉及怎樣按地方、聯(lián)邦和國(guó)際裝運(yùn)規(guī)定采正確包裝和裝運(yùn)危險(xiǎn)的和未加穩(wěn)定的樣品，以保證安全地將樣品交到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析。如果把前面提到的標(biāo)準(zhǔn)都編入現(xiàn)場(chǎng)取樣和分析計(jì)劃中，那么有代表性樣品的采集，以及取樣結(jié)果的準(zhǔn)確性和精確性就可以得到保證。 取樣準(zhǔn)確性、取樣精確性、偏差、百萬(wàn)分之幾、十億分之幾!取樣員到底該做些什么?在現(xiàn)場(chǎng)面對(duì)惡劣的氣候，面對(duì)需要快速而有效地采集地下水樣品的壓力，以及為確保所報(bào)告的分析結(jié)果有意義時(shí)，所有以上問(wèn)題都需要考慮到。這些分析結(jié)果必須能準(zhǔn)確反映被抽樣的地下水的真實(shí)化學(xué)特性，我們才能準(zhǔn)確地回答：“您的飲用水源有多安全?”這一問(wèn)題。

注：ASTM系美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)的英文縮寫(xiě)，其英文全稱(chēng)為American Society for Testing and Materials。該技術(shù)協(xié)會(huì)成立于1898年。

ASTM是美國(guó)最老、最大的非盈利性的標(biāo)準(zhǔn)學(xué)術(shù)團(tuán)體之一。經(jīng)過(guò)一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，ASTM現(xiàn)有33669個(gè)（個(gè)人和團(tuán)體）會(huì)員，其中有22396個(gè)主要委員會(huì)會(huì)員在其各個(gè)委員會(huì)中擔(dān)任技術(shù)專(zhuān)家工作。ASTM的技術(shù)委員會(huì)下共設(shè)有2004個(gè)技術(shù)分委員會(huì)。有105817個(gè)單位參加了ASTM標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，主要任務(wù)是制定材料、產(chǎn)品、系統(tǒng)、和服務(wù)等領(lǐng)域的特性和性能標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)方法和程序標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)有關(guān)知識(shí)的發(fā)展和推廣。