每一天，无论在家里还是在办公室，您打开水龙头，里面流出的是您认为“干净的”，可以安全饮用或用于其他用途的水。但是您想过没有，这些供水到底来自哪里?它是由公用水系统提供的吗?如果是，那么它是来自地下水、地表水，还是两者的混合?您有没有发现水里有股漂白粉味道?那是为了让水“更安全”而添加的氯。如果您住在乡间，您是否拥有自己的私人水井?如果有，关于这口井您了解多少?它在什么地方?它是怎样挖掘的?从这口井中可以出多少水?您是否注意到您这口井的水在味道或水量上存在季节性的变化?您是否知道您饮用的公用水或者您私人的井水正在受到一些污染源的影响?尽管我们需要安全和充足的水，但是很少有人能够回答这些关于供水的基本问题。也正因为如此，大部分人并不了解他们的供水，特别是地下水，对污染物的敏感性。

    为什么地下水是这样重要的资源?
    地下水是我们最珍贵的自然资源之一。美国人长期依靠地下水做各种用途，但它最主要的用途是作为饮用水的来源。超过1.5亿，即将近53％的美国人依靠地下水供给他们饮用水，无论这些水是来自公共配水系统，还是私人的家用水井。超过75％的国家公共给水工程、超过1/3的几个最大城市用水，以及将近95％的农村家庭用水都是由地下水资源供给的。另外，地下水被广泛地应用于西部和中部各州的灌溉；北部各州的住宅和商业供暖；南部各州的空调，以及全国范围内不同的工业用途。在过去几十年中，美国对于地下水的依赖性显著增长：其增长率几乎是对地表水的3倍。特别是在快速发展的有干燥气候的都市(比如内华达州的拉斯维加斯和亚里桑那州的菲尼克斯)。随着未来国家消耗及使用水量的增加，这种依赖性还将继续增长。并且，如果地区和国家继续发生持续干旱而引起地表水短缺的情况，这种依赖性还会更加突出。

    地下水资源是如何被污染的?
    尽管绝大多数证据证明了地下水的极端重要性，但是在美国历史上，除了最近几年，地下水几乎没有得到过保护。一直以来，地下水总暴露于无数潜在的有机、无机、生物和放射性污染源下。毫不夸张地说，有成百上千万个定点和不定点污染源会向环境排放废物或化学物质，从而直接威胁着地下水的质量。1970年美国曾经开展了大规模的污染净化运动。但是它的焦点在于地表水的保护，却基本忽略了地下水的质量。更具有讽刺意味的是，在严格控制向地表水和空气中的排放量的同时，我们的一些早期环境法居然鼓励将废弃物埋入或注入地下，从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，公众才意识到地下水污染的危害，以及污染地下水的各种途径。即便是这样，美国各地还是每天都在出现新问题，有些甚至导致了大型公用水供应的彻底停止。这种情况发生在加利福尼亚的圣莫尼卡，多个地下储罐发生泄漏，造成城市的公用水供水井接二连三地受到影响，最终迫使城市关闭了整个井场，并花费巨资向洛杉矶寻求供水。

    眼不见，心不烦?
    地下水在历史上始终不受关注的原因大概是因为它是看不见的，因此它的存在、运动以及对污染物的易感性都很不容易被大多数人所认识。例如，很多人仍然认为地下水发源于“岩脉”或“暗河”，它们将水快速地远距离输送。或者是广阔的“地下湖”里存储着不可思议数量的水，这些水可以轻易地从井里抽上来，无限制地用于人们的供水需求。实际上，这些想象和看法与现实是大相径庭的!

    地下水监测在地下水资源保护中所扮演的角色
    地下水的本质和状况被误解是特别令人遗憾的，因为从多方面说防止地下水被污染至关重要。地下水污染问题特别严重是因为它很难检测和监测。必须投入大量的科研和资金查明地下地层的特征，以判定地下水沿着组成地表的地质物质流动的途径。地下水样品必须在表征采样点时加以采集，以测定该地点的水中是否存在污染物。如果检测到了污染物，就必须在该区域内建立地下水监测井或其他取样点，而且还必须再采集样品以用于实验室分析，以便对污染物运动的方向和速度实施监测。这些监测点及其所采的样品要回答许多应当被提出来的问题，还要为许多重要的和潜在的远期研究以及花费昂贵的决策提供依据。
    例如，如果检测到污染物，那么它们的浓度是否高到了影响把地下水作为饮用水供应的程度?或者是否该地下水不再适合用于商业或农业用途?在联邦饮用水质量标准中，污染物浓度的范围经常被规定到十亿分之几的等级。那么检测结果超出规定了 吗？如果超标了，那么在人类或牲畜饮用这些水时会否对健康有所危害呢?如果存在健康危害，那么是不是需要采取某些现场净化措施来除去污染物或对污染源进行处理，以此来恢复被污染介质原有的周围条件?如果需要采取措施，那么哪些方法将是最有效的呢?如果不需要采取措施，那么是否有充分理由进行一次风险评估，以确定其对未来的潜在影响?

    在确保从地下水监测计划中获取信息的准确和严谨方面，ASTM标准是如何起帮助作用的?
    地下水监测计划要想成功地为上述问题或其他重要问题提供准确的答案，关键在于是否能保证现场取样过程中所采集到的样品和数据代表地下水的真实状况(取样准确性)。另外，是否能保证取样过程之间所用的取样技术的一贯性(取样严谨性)也是非常重要的，它可以成功地鉴别出地下水的化学性质随着时间的推移而发生的任何变化。关键在于保证在样品收集过程中不出现样品偏差，而在关键性水质参数的限值定得很低的时候，这种情况是很容易发生的。
    为了在野外采样时保证达到上述关键要求，ASTM分委员会D18.21，地下水和渗流区域探查委员会已经制定了大量关键性指南和操作规程，为从事地下水监测和取样计划开发与实施的环境专家提供技术和程序上的指导。这些指南和操作规程陈述了地下水取样过程的每一个步骤，以帮助保证送交实验室分析的是最佳质量的样品。从实验室分析中获得信息的质量是与从现场采集和提交的样品的质量息息相关的。 因为样品的分析通常在百万分之几或十亿分之几的等级进行，所以即便在样品采集和运输过程中发生了很小的差错，也会令地下水样品的化学性质发生正偏差或负偏差。举个简单的例子，如果在取样过程中管理措施不到位，就有可能造成表面污染物掉落到监测井和样品中，其后果就是人为地造成样品被检测到高污染度等级(正偏差)。正偏差可以使地下水的质量显现得比其实际质量差，造成消耗巨额资金以净化污染地点，而该地点实际上却并未被污染。取样设备放置或者操作不当都可能造成负偏差，造成根本未能检测到污染物，或者检测到的污染物浓度大大低于实际浓度。这样的话，从检测结果看使用这些水是安全的，而实际情况呢，却并非如此。
    D18.21分委员会制定的指南和操作规程可以帮助地下水野外取样人员避免在取样过程中出现差错和偏差。为了最大程度提高现场取样员的工作效率，让取样过程沿着正确的轨道开始，就应该遵照ASTMD5903：《地下水取样过程的规划和准备指南》来开展工作。该指南为取样员提供了一份组织安排的逐项检查清单，以便让取样员在赴野外采样之前备齐所需的所有采样设备和辅助设备。按照这个指南工作，取样员可以避免在现场出现工作延误，而这种延误往往是由于野外采样所需各项设备未曾备齐、未曾携带现场质量控制样品、或者所带的该项取样参数所需样品容器数量不足、或者规格不符所造成。
    一旦到了现场，如果取样员不能正确地按照现场操作规程工作，就会实际上在取样过程的每一步骤中令所采集的样品产生负偏差和/或正偏差。为了帮助取样员判断在取样前应该怎样用水清洗水井?对于要取样的参数，使用哪些清洗设备和取样设备是恰当的?他们可以参考一些指南。这些指南包括D6634：《地下水监测井用洗井和取样设备的选择指南》；D6452：《地下水质量调查井的洗井方法指南》；D6771：《地下水质量调查并和设备的低流量洗井和取样操作规程》。在这些标准中提到了很多重要的问题，比如：有一些取样设备可能会影响样品的化学性质；使用恒定的样品输送率的重要性；取样设备的结构材料与被监测的化学参数之间的化学兼容性等。另外，在这些标准中也指出了在一个水柱中便携式取样设备或专用取样设备如何正确放置和设备的正确操作方法，以避免人为地引入样品的混浊度(正偏差)或令样品中的挥发性成分损失掉(负偏差)。操作规程D6771为现场工作人员实施低流量洗井和取样方法提供了关键信息，这是一个改进的，但经常被误解的方法，它包括井用最佳抽水率的测定和现场参数稳定化定义等方面的详细规定。
    水井被清洗之后，所采到的样品通常要求在采集的第一时间内在井口现场得到预处理。即使被封闭在样品瓶中，地下水样品也是一个动态的、活的和呼吸的环境，因此它的物理和化学特性都是高度易变的。预处理方法可以保证样品那些有代表性的化学和物理特性保持不变。针对预处理方法，有两个标准可供取样员参照：D6517：《地下水样品的现场保存指南》和D6564：《地下水样品的现场过滤指南》。按照D6517的规定去做，取样员可以正确地保存样品，以保证样品偏差得到最小化，甚至完全消除。产生偏差的原因有：微生物降解、阳光照射、溶解的金属由于氧化而产生沉淀，以及样品容器壁的吸附等。在地下水过滤的过程中，取样员也可能造成样品的正偏差或负偏差。其中正偏差归因于过滤介质的成分，而负面偏差与真空过滤方法有关。指南D6564在预调样品过滤设备以防止产生这些偏差方面提供了急需的指导。
    在取样过程中，取样员对在现场所做的一切保持准确的记录是十分重要的。这些记录中包含的详细问题包括：取样员观察到了什么，在现场取样过程中实际做了什么，现场参数测量的结果是什么。标准D6089：《地下水取样过程资料记录指南》提供了在取样过程中需要记录的细节清单。《实验室分析用环境样品的包装和装运指南》草案将在2003年由分委员会进行投票。该草案标准提供的指南涉及怎样按地方、联邦和国际装运规定采正确包装和装运危险的和未加稳定的样品，以保证安全地将样品交到实验室进行分析。如果把前面提到的标准都编入现场取样和分析计划中，那么有代表性样品的采集，以及取样结果的准确性和精确性就可以得到保证。 取样准确性、取样精确性、偏差、百万分之几、十亿分之几!取样员到底该做些什么?在现场面对恶劣的气候，面对需要快速而有效地采集地下水样品的压力，以及为确保所报告的分析结果有意义时，所有以上问题都需要考虑到。这些分析结果必须能准确反映被抽样的地下水的真实化学特性，我们才能准确地回答：“您的饮用水源有多安全?”这一问题。

注：ASTM系美国材料与试验协会的英文缩写，其英文全称为American Society for Testing and Materials。该技术协会成立于1898年。

ASTM是美国最老、最大的非盈利性的标准学术团体之一。经过一个世纪的发展，ASTM现有33669个（个人和团体）会员，其中有22396个主要委员会会员在其各个委员会中担任技术专家工作。ASTM的技术委员会下共设有2004个技术分委员会。有105817个单位参加了ASTM标准的制定工作，主要任务是制定材料、产品、系统、和服务等领域的特性和性能标准，试验方法和程序标准，促进有关知识的发展和推广。