Quan trắc môi trường nước

4.2. Thiết kế chương trình QTMT nước 4.2.1. Nhng vn ñ chung khi thit k ch
ng trình QTMT
Chúý ñặc ñiểm: tính liên thông của môi trường nước (lục ñịa) mang tính cục bộ hơn không khí
Tùy thuộc mục ñích sử dụng nước:
Cấp nước cho sinh hoạt,ăn uống
Cấp nước cho sản xuất công nghiệp
Tưới tiêu nông nghiệp
Nuôi trồng thủy sản
Giải trí
Giao thông thủy
Đa mục ñích sử dụng,...

1 4.1. Các thông số CLN (xem thêm Trng Mnh Tin, tr.53-58)  Các thông số CLN:  vật lý: T o , EC, ñộ màu, ñộ ñục, TSS  hóa học: pH, ñộ cứng, DO, BOD 5 , COD, các dạng N, P, Chl-a, TDS, dầu mỡ, kim loại nặng, dư lượng HCBVTV,…  sinh học: Tổng coliforms, Fecal coliforms, protozoa, sinh vật phù du và sinh vật ñáy…  Lựa chọn thông số CLN quan trắc tùy thuộc vào:  Mục tiêu quan trắc  Mục ñích sử dụng nước  Đặc ñiểm ñối tượng quan trắc  Quy ñịnh trong các tiêu chuẩn chất lượng Chương 4. Quan trắc môi trường nước  Các thông số hỗ trợ: tọa ñộ, khí tượng, thủy văn,… 4.2. Thiết kế chương trình QTMT nước 4.2.1. Nhng vn ñ chung khi thit k chng trình QTMT  Chú ý ñặc ñiểm: tính liên thông của môi trường nước (lục ñịa) mang tính cục bộ hơn không khí  Tùy thuộc mục ñích sử dụng nước:  Cấp nước cho sinh hoạt, ăn uống  Cấp nước cho sản xuất công nghiệp  Tưới tiêu nông nghiệp  Nuôi trồng thủy sản  Giải trí  Giao thông thủy  Đa mục ñích sử dụng, Chương 4. Quan trắc môi trường nước 2  Tùy thuộc vấn ñề môi trường quan tâm:  Chất thải hữu cơ từ hệ thống thoát nước thải ñô thị  Sự phú dưỡng của các loại nước mặt  Sự mặn hóa và ô nhiễm nước ở các vùng có nước tưới tiêu tuần hoàn.  Ô nhiễm nguồn nước mặt và nước ngầm do sử dụng hóa chất nông nghiệp, phân hóa học, thuốc trừ sâu  Các chất ñộc hữu cơ và vô cơ từ nước thải công nghiệp  Nước thải và nước rò rỉ từ khai thác mỏ.  Axit hóa nước sông, hồ do vận chuyển lan truyền xa các chất ô nhiễm không khí,… Chương 4. Quan trắc môi trường nước 4.2.2. V trí trm quan trc và ñim ly mu nc 4.2.1.1. Vi sông, sui  Quan trắc chất lượng nền  các vị trí ở thượng lưu, chưa có tác ñộng nguồn xả thải,  nếu có các nhánh sông, chọn ñiểm sau hợp lưu, trộn lẫn các nhánh  vị trí chọn sao cho dễ tiếp cận.  Quan trắc tác ñộng  ở những nơi có nguồn thải – chọn vị trí dưới nguồn xả, nước trộn ñều  khi có dòng nhánh vào dòng chính – cần lấy ít nhất 2 ñiểm, một ở thượng lưu ñiểm rẽ nhánh và một ở hạ lưu ñủ xa ñể bảo ñảm trộn lẫn hoàn toàn.  Các sông bị ảnh hưởng triều cần phải nắm rõ chế ñộ triều và lấy mẫu khi triều kiệt. Chương 4. Quan trắc môi trường nước 3 Chương 4. Quan trắc môi trường nước Bảng: Khuyến cáo số lượng ñiểm lấy mẫu trên mỗi mặt cắt sông, suối theo loại hình thủy vực 1 2 3 4 2 4 6 Tối thiểu là 6 Suối nhỏ Suối Sông Sông lớn Nhỏ hơn 5 5 – 150 150 – 1.000 Lớn hơn 1.000 Số lượng mẫu lấy theo ñộ sâu/mặt cắt Số lượng ñiểm lấy mẫu/mặt cắt Loại hình vực nước Lưu lượng trung bình năm (m 3 /s) 4.2.2.2. Vi h  Cần chú ý các ñặc ñiểm của hồ khi xác ñịnh vị trí quan trắc:  Dung tích nước, thời gian lưu nước  Hình dạng hồ  Sự phân tầng: với các hồ sâu, cô lập, ít bị gió xáo trộn,…  Một số chỉ dẫn lựa chọn vị trí quan trắc  nên gần với ñiểm vào và ra các dòng thải  nếu có xáo trộn tốt và khối lượng nước gia nhập lớn thì một vị trí gần giữa hồ là ñủ  nếu hồ ñược chia thành nhiều vịnh hay lưu vực thì cần nhiều vị trí hơn.  Trường hợp chung: hệ thống ô lưới và ñường cắt ngang  Theo các tài liệu, số lượng các ñiểm lấy mẫu sẽ bằng giá trị làm tròn của lôgarit diện tích hồ (theo kilômét vuông). Chương 4. Quan trắc môi trường nước 4 4.2.3. Tn sut, thi gian ly mu  Tùy thuộc yêu cầu công tác quản lý môi trường, ñặc ñiểm nguồn nước.  Quan trắc nền: tối thiểu 1 lần/tháng  Quan trắc tác ñộng: tối thiểu 4 lần/năm  Khi có thay ñổi theo chu kỳ cần thiết kế khoảng thời gian giữa 2 lần lấy mẫu ñể phát hiện ñược những thay ñổi.  Những vị trí chịu tác ñộng mạnh thủy triều hay có thay ñổi lớn về vận tốc, hướng dòng chảy – nên lấy mẫu ít nhất 2 lần/ngày.  Quan trắc sự cố MT-thu mẫu hàng ngày hoặc nhiều lần trong ngày Chương 4. Quan trắc môi trường nước 4.3. Các kỹ thuật lấy mẫu và bảo quản mẫu nước 4.3.1. Các dng mu nc (1). Mẫu ñơn (discrete sample, grab sample)  Mẫu riêng lẻ, gián ñoạn ñược lấy tư một ñiểm trong một thời gian ngắn (vài giây ñến vài phút)  Mẫu chỉ ñại diện cho CLN ở thời ñiểm va ñịa ñiểm lấy mẫu.  Các trường hợp lấy mẫu ñơn:  nước có thành phần ñồng nhất theo mọi hướng và trong thời gian ñáng kê  mẫu ñơn cho biết mức ñô, tần suất va khoảng thời gian các thay ñổi của thông sô cần nghiên cứu  ñê xác ñịnh những thông sô không ổn ñịnh, các chất khí hòa tan như VOC, NH 3 tư do… Chương 4. Quan trắc môi trường nước 5 (2). Mẫu tô hợp (composite sample)  Thu ñược bằng cách trộn lẫn các mẫu hoặc các phần mẫu theo ty lê thích hợp biết trước, tư ño có thê thu ñược kết quả trung bình của một ñặc tính cần biết.  Cung cấp mẫu ñại diện cho các ñối tượng quan trắc không ñồng nhất, trong ño nồng ñô của chất cần phân tích biến ñộng trong các khoảng thời gian hay không gian ngắn.  Không nên sư dụng mẫu tô hợp với các thông sô thay ñổi ñáng kê trong thời gian lưu mẫu (các khi hòa tan, dư lượng clo, nhiệt ñô, pH).  Có 3 dạng mẫu tổ hợp: Chương 4. Quan trắc môi trường nước Mu t hp theo thi gian  Gồm những mẫu ñơn có thể tích bằng nhau, ñược lấy tại một ñiểm lấy mẫu, ở những khoảng thời gian bằng nhau trong chu kỳ lấy mẫu.  Nhằm nghiên cứu chất lượng trung bình của dòng nước.  Thường lấy mẫu tổ hợp trong chu kỳ 24 h; tuy nhiên một số trường hợp khoảng thời gian có thể ngắn hơn.  Có thể ñược thu bằng cách bơm mẫu liên tục với tốc ñộ không ñổi, hay trộn lẫn các thể tích bằng nhau thu ñược sau các khoảng thời gian ñịnh kỳ. Chương 4. Quan trắc môi trường nước 6 Mu t hp theo không gian  Gồm những mẫu ñơn có thể tích bằng nhau và ñược lấy ñồng thời ở các ñịa ñiểm khác nhau.  Dùng nghiên cứu chất lượng trung bình theo mặt cắt ngang hay mặt cắt dọc của dòng nước.  Ví dụ: lấy mẫu nước sông theo mặt cắt ngang Chương 4. Quan trắc môi trường nước                      Mu t hp theo lu lng  Hỗn hợp các mẫu ñơn tại các khoảng thời gian bằng nhau nhưng theo tỷ lệ với lưu lượng dòng chảy.  Thường áp dụng trong quan trắc nước thải (nguồn thải có lưu lượng và thành phần thay ñổi theo thời gian)  Cần phải khảo sát trước thông tin về lưu lượng dòng chảy  Kỹ thuật lấy mẫu khá phức tạp, thường sử dụng thiết bị lấy mẫu tự ñộng với chương trình lấy mẫu lập sẵn.  Thể tích của mỗi mẫu ñơn không ñược nhỏ hơn 50 mL, tôt nhất là trên 100 mL. Chương 4. Quan trắc môi trường nước 7 Chương 4. Quan trắc môi trường nước Các phương pháp lấy mẫu nước Chương 4. Quan trắc môi trường nước 4.3.2. Thiết bị lấy mẫu nước  Với mẫu bề mặt – chỉ cần nhúng trực tiếp gáo, xô xuống sâu 0,5 m dưới mặt nuớc.  Với mẫu ở các ñộ sâu – sử dụng các thiết bị lẫy mẫu theo ñộ sâu  Loại thẳng ñứng  Loại nằm ngang. 8 Chương 4. Quan trắc môi trường nước  Thiết bị lấy mẫu tự ñộng (automatic water sampler) Chương 4. Quan trắc môi trường nước 4.3.3. Dng c cha mu  Chai thủy tinh,chai nhựa (PE, PET).  Loại chai tùy thông số cần phân tích.  Một số chú ý quan trọng:  Có thể nhiễm bẩn kim loại từ bề mặt chai thủy tinh hay nhựa  Có thể nhiễm bẩn chất hữu cơ từ bề mặt chai nhựa  Chai chứa mẫu phân tích kim loại tốt nhất là PTFE hay HDPE; phải tráng bằng dd.HNO 3 1:1 rồi tráng lại bằng nước cất  Luôn phải làm sạch chai chứa mẫu trước khi lấy vào.  Có thể sử dụng lại chai chứa mẫu nhưng phải làm sạch; không sử dụng lại với các phép phân tích có ñộ nhạy cao.  Xem: TCVN 5993-1995 9 Chương 4. Quan trắc môi trường nước 4.3.4. Bo qun mu  Các nguyên tắc chung:  bảo quản ngay trong vòng 15 phút từ khi lấy mẫu khỏi môi trường  làm lạnh ñến 4 o C bằng cách nhúng trong nước ñá  Thêm các chất bảo quản thích hợp:  H 2 SO 4 ñến pH<2 ñối với các mẫu phân tích T-P, NH 3 , TKN, NO 3 +NO 2  HNO 3 ñến pH<2 với mẫu phân tích kim loại  Na 2 S 2 O 3 ñể khử clo với mẫu phân tích coliforms  Chú ý: không cần thêm hóa chất bảo quản mà chỉ cần làm lạnh với mẫu phân tích TSS, BOD 5 , và NO 3  Xem các bảng hướng dẫn cụ thể trong các tiêu chuẩn. Ví dụ: Bảng 1060:1-Standard methods Chương 4. Quan trắc môi trường nước 4.4. Đo ñạc và phân tích chất lượng nước 4.4.1. Đo hin trng  Gồm:  Các thông số thay ñổi khi lấy mẫu, vận chuyển, bảo quản (nhiệt ñộ, DO, ñộ ñục, )  Các thông số có thể ño bằng các sensor.  Với các mẫu tổ hợp: nên ño các thông số hiện trường trên mẫu ñơn, phân tích PTN trên mẫu tổ hợp.  Sử dụng các thiết bị ño  thiết bị ño từng thông số (máy ño DO, máy ño pH, )  thiết bị ño nhiều thông số trên cùng 1 máy (multiparameter). Ví dụ: Máy WQC-22 TOA ño ñược 8 thông số (T o , pH, DO, E.C, SAL, TDS, Tur, SS)  Các máy ño cần phải ñược chuẩn trước khi sử dụng 10 Chương 4. Quan trắc môi trường nước TOA WQC-22A. DO meter ORION Chương 4. Quan trắc môi trường nước  Chú ý khi sử dụng máy ño pH:  Chuẩn máy với các dd ñệm pH (thường kèm theo máy)  Có thể chuẩn với 1, 2 hay 3 dung dịch; thường dùng 2 (pH 7 và pH 10 hay pH 7 và pH 4 tùy khoảng ño)  pH phụ thuộc nhiệt ñộ!  Chú ý khi sử dụng máy ño DO:  Chuẩn hóa máy ño (Calibration)  Với không khí ẩm bão hòa oxy  Với nước cất bão hòa oxy  Với dung dịch DO zero (2% Na 2 SO 3 trong 0.01M Na 2 B 4 O 7 )  Khuấy thật nhẹ và ñều khi ño.  Máy có thể hiển thị ñơn vị mg/L hay % bão hòa  Khi ño với nước có ñộ muối cao, phải hiệu chỉnh theo ñộ muối. [...]... Trương M nh Ti n) B ng các PP phân tích ch t lư ng nư c trong PTN 11 12 Chương 4 Quan tr c môi trư ng nư c 4.4.3 X lý s li u quan tr c CLN X lý th ng kê Lo i sai s thô Tính các ñ c trưng th ng kê (trung bình, min, max, ñ l ch chu n,…) Phân tích tương quan S d ng các công c : ch s CLN, GIS, mô hình CLN… Chương 4 Quan tr c môi trư ng nư c Ch s CLN (WQI: Water Quality Index) Khái ni m: là “thông sô tô... ng 7 Nhi t ñô 0,10 8 Đô ñ c 0,08 9.T ng ch t r n 0,08 T t 1,00 R tt t T ng Chuy n t 71 -90 L c 91 - 100 Xanh các giá tr ño sang ch s ph qi b ng các ñ th l p s n Chương 4 Quan tr c môi trư ng nư c Ví d : Áp d ng NSF-WQI cho s li u quan tr c CLN sông Hương (2-4/1997) M tc t H2 (Giã Viên) H3 (C u Phú Xuân) H4 (Ch Đông Ba) H5 (La ) Th i gian H1 (V n Niên) H6 (Bao Vinh) 24/2-28/2/97 79,5 82,0 77,8 77,6... 10/3-14/3/97 80,8 90,8 78,4 75,0 76,4 74,2 27/3-31/3/97 76,8 75,2 75,0 73,4 72,7 72,8 7/4-11/4/97 76,3 72,6 75,0 73,1 72,4 73,1 78,3 80,1 76,5 74,8 75,0 74,3 TB (2-4/97) 14 Chương 4 Quan tr c môi trư ng nư c 4.5 Ki m soát ch t lư ng trong quan tr c ch t lư ng nư c Xem bài ñ c thêm s 11 15 ...Chương 4 Quan tr c môi trư ng nư c 4.4.2 Phân tích m u n
c trong PTN S d ng các phương pháp tiêu chu n: APHA, AWWA, WEF Standard methods for the examination of water and wastewater Các tiêu chu n Vi t Nam (TCVN) Xem... CLN sang thang ñơn v chung, không th nguyên) Tính các gia tr WQI theo các công th c t p h p Đánh gia, phân lo i CLN theo WQI: thang WQI: 0 ∼100; WQI càng l n – ch t lư ng nư c càng t t 13 Chương 4 Quan tr c môi trư ng nư c Ví d : NSF-WQI (Hoa Kỳ) – m c ñích s n d ng nư c w t ng quát WQI = ∏ q i i Tr ng sô Thông sô 1 DO 2 Fecal coliform 0,15 3 pH 0,12 4 BOD5 0,10 5 NO3- 0,10 1 n: sô thông sô trong WQI . chọn thông số CLN quan trắc tùy thuộc vào:  Mục tiêu quan trắc  Mục ñích sử dụng nước  Đặc ñiểm ñối tượng quan trắc  Quy ñịnh trong các tiêu chuẩn chất lượng Chương 4. Quan trắc môi trường. truyền xa các chất ô nhiễm không khí,… Chương 4. Quan trắc môi trường nước 4.2.2. V trí trm quan trc và ñim ly mu nc 4.2.1.1. Vi sông, sui  Quan trắc chất lượng nền  các vị trí ở thượng. vuông). Chương 4. Quan trắc môi trường nước 4 4.2.3. Tn sut, thi gian ly mu  Tùy thuộc yêu cầu công tác quản lý môi trường, ñặc ñiểm nguồn nước.  Quan trắc nền: tối thiểu 1 lần/tháng  Quan trắc