Phương pháp quan trắc, thu,bảo quản và phân tích mẫu nước biển trong quan trắc môi trường

Vì vậy, công việc quan trắc, phân tích các chất ô nhiễm trong nước biển và đặc biệt các khu nuôi hải sản tập trung ven biển là rất cần thiết, và là biện pháp phát hiện, cảnh báo các chất

Phươ ươn pháp q n tr n pháp q n trắắ th b th bảả qq ảản à n à Ph

Phươ ương pháp quan tr ng pháp quan trắắc, thu, b c, thu, bảảo qu o quảản và n và phân tích m

phân tích mẫẫu n u nướ ước bi c biểển trong quan tr n trong quan trắắc c

môi tr môi trườ ường ng môi tr

môi trườ ường ng

N ờời h i h hi hiệệ T T ầầ Q Q Th Th Ng

Ngườ ười th i thự ực hi c hiệện: Tr n: Trầần Quang Th n Quang Thư ư Trung tâm Qu

Trung tâm Quốốc gia QTCB môi tr c gia QTCB môi trườ ường bi ng biểểnn

Vi Việện nghiên c n nghiên cứ ứu H u Hảải s i sảảnn

Biển và đại dương là nơi tiếp nhận phần lớn các chất thải từ lục địa Công ước Quốc tế về Luật biển năm 1982 đã chỉ ra 5 nguồn gây ô nhiễm biển chính là: Các hoạt động trên đất liền, thăm dò và

kh i thá tài ê t ê thề l đị à đá đ i d ơ thải á hất độ h i biể ậ h ể

kh i thá tài ê t ê thề l đị à đá đ i d ơ thải á hất độ h i biể ậ h ể

I Mởđầu

khai thác tài nguyên trên thềm lục địa và đáy đại dương; thải các chất độc hại ra biển; vận chuyển hàng hoá trên biển và ô nhiễm biển từ không khí.

Những năm qua, đồng hành với sự gia tăng diện tích và sản lượng nuôi trồng thuỷ sản, những

h t độ ki h tế

h t độ ki h tế ã hội t ã hội t ả ả ớ khô ớ khô ừ ừ tă tă t ở t ở ké th ké th hà hà l t á l t á ấ đề ề ấ đề ề hoạt động kinh tế

hoạt động kinh tế xã hội trong cả nước không ngừng tăng trưởng, kéo theo hàng loạt các vấn đề về xã hội trong cả nước không ngừng tăng trưởng, kéo theo hàng loạt các vấn đề về môi trường tác động đến khu vực ven biển, trong đó có hoạt động nuôi biển.

Ở Việt Nam, hệ thống quan trắc

Ở Việt Nam, hệ thống quan trắc cảnh báo môi trường, dịch bệnh thuỷ sản đã thực hiện trong cảnh báo môi trường, dịch bệnh thuỷ sản đã thực hiện trong

cả nước ới 03 tr ng tâm ùng nội địa (miền Bắc miền Tr ng à miền Nam) à 01 tr ng tâm ùng

cả nước, với 03 trung tâm vùng nội địa (miền Bắc, miền Trung và miền Nam) và 01 trung tâm vùng biển

Một số thiệt hại với nghề nuôi biển đã làm thiệt hại nhiều tỷ đồng đối với người nuôi mà

nguyên nhân chính là do nước bị ô nhiễm, môi trường thay đổi, dich bệnh bùng phát.

Vì vậy, công việc quan trắc, phân tích các chất ô nhiễm trong nước biển và đặc biệt các khu nuôi hải sản tập trung ven biển là rất cần thiết, và là biện pháp phát hiện, cảnh báo các chất ô nhiễm

có hiệu quả nhất, kịp thời kiểm soát và ngăn ngừa ô nhiễm môi trường biển, từ đó có các biện pháp giảm thiểu các tác hại gây ra đối với hoạt động nuôi biển

giảm thiểu các tác hại gây ra đối với hoạt động nuôi biển.

Báo cáo dưới đây trình bày phương pháp quan trắc, phân tích chất lượng nước biển phục vụ cho công tác cảnh báo môi trường biển và các khu nuôi nuôi biển hiệu quả, hướng tới nền sản xuất thủy sản bền vững

thủy sản bền vững.

II Hoạt động quan trắc, phân tích chất lượng môi trường nước biển

a) Bộ thông số và tiêu chuẩn chất lượng môi trường

Trong quan trắc, phân tích môi trường thường sử dụng các tiêu chuẩn về nồng độ các chất (h hất) t ôi t ờ để đá h iá hất l à ả h bá ô hiễ

(hợp chất) trong môi trường để đánh giá chất lượng và cảnh báo ô nhiễm

Ở Việt Nam các tiêu chuẩn được sử dụng để đánh giá, cảnh báo ô nhiễm như tiêu chuẩn

Việt Nam TCVN 5943 - 1995, tiêu chuẩn của Bộ Thuỷ sản 2006 (theo thông tư số 02/2006/TT BTS à 20 há 3 ă 2006) iê h ẩ đề ấ ủ đề ài KT 03 07

02/2006/TT- BTS, ngày 20 tháng 3 năm 2006), tiêu chuẩn đề xuất của đề tài KT 03 - 07,

tham khảo tiêu chuẩn của nước ngoài đối với các thông số mà tiêu chuẩn Việt Nam chưa có)

áp dụng cho nước biển ven bờ với mục đích nuôi thủy hải sản

+) Hiện nay, bộ thông số môi trường được áp dụng phổ biến cho hoạt động quan trắc, phân tích môi trường biển ven bờ bao gồm (bảng 1):

- Bộ thông số khí tượng - thuỷ văn khu vực

- Bộ thông số môi trường nước và trầm tích

- Bộ thông số sinh vật gây bệnh và chỉ thị chất lượng môi trường

Hoạt động của Trung tâm Quốc gia Quan trắc cảnh báo môi trường biển

Căn cứ vào thực trạng các nguồn gây ô nhiễm ven bờ, loại hình - đối tượng hải sản nuôi

và các tiêu chuẩn bảo vệ môi trường; hoạt động quan trắc, phân tích môi trường nước biển ven bờ tại Trung tâm Quốc gia quan trắc cảnh báo môi trường biển như sau

+Nội dung quan trắc bao gồm:

- Các thông số khí tượng thuỷ văn: nhiệt độ không khí, áp suất khí quyển, độ ẩm, gió, sóng dòng chảy

sóng, dòng chảy

- Các thông số nền: nhiệt độ, độ muối, DO, pH, độ trong, độ đục

- Các thông số dinh dưỡng: NO2-, NO3-, NH4+, PO43-, SiO32-, Nts, Pts.g g , , , , , ,

- Các thông số kim loại: Cu, Pb, Zn, Cd, As, Hg và Fets

- Các thông số ô nhiễm môi trường khác: CN-, dầu mỡ, HCBVTV (Lindan, Aldrin,

Dieldrin, Endrin, DDD, DDT, DDE)

- Các chỉ tiêu sinh vật: Thực vật phù du, tảo độc hại, Coliforms, Vibrios, vi sinh tổng số +Tần suất quan trắc hiện tại: 2 lần/năm vào tháng 4 - 5 và tháng 9 - 10

+Tần suất quan trắc hiện tại: 2 lần/năm vào tháng 4 5 và tháng 9 10

b) Phương pháp thu mẫu, bảo quản mẫu theo các thông số cần phân tích

Các phương pháp quan trắc, phân tích môi trường biển dựa trên tài liệu “Sổ tay hướng

dẫn quan trắc, phân tích môi trường biển” Cục Môi trường - Bộ KHCN Môi trường,

2002 và tài liệu chuẩn của APHA

Phương pháp thu mẫu, bảo quản mẫu theo từng thông số cần phân tích trong hoạt động quan trắc, phân tích môi trường nước biển gồm các bước sau:

Lựa chọn điểm lấy mẫu:

Điể ề à để tá độ

Điểm nền và đểm tác động

- Đối với mẫu ở khu nuôi lồng bè:

- Khu bảo tồn biển:

- Khu vực cảng cá:

Độ sâu lấy mẫu:

Dụng cụ lấy mẫu nước:

Dụng cụ chứa mẫu:

Phương pháp lấy mẫu: Lấy mẫu nước biển theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5998

Phương pháp lấy mẫu: Lấy mẫu nước biển theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5998

-1995 Khi lấy mẫu bằng tàu thuyền phải đưa tàu thuyền đến điểm quy định (xác định bằng GPS)

Bảo quản mẫu:

Vận chuyển mẫu: Đối với mẫu cần phải đem về phòng thí nghiệm phân tích, cần bảo quản

và vận chuyển ngay về phòng thí nghiệm càng nhanh càng tốt

và vận chuyển ngay về phòng thí nghiệm, càng nhanh càng tốt

Lưu giữ mẫu: Mẫu phải được lưu giữ trong các điều kiện đã nêu trong quá trình thu mẫu hiện trường, vận chuyển và trong phòng thí nghiệm (cả trước và sau khi phân tích) Mẫu sau

khi bảo quản được lưu giữ trong các thiết bị chuyên dụng (như thùng giữ lạnh, thùng xốp có đá…)

Phương pháp đo đạc ngoài hiện trường: g p p ạ g ệ g Trước khi đo phải tiến hành hiệu chỉnh máy đop ệ y theo hướng dẫn của nhà sản xuất Tiến hành đo nhiều lần (2-3 lần), và lấy trị số trung bình

Đảm bảo chất lượng và kiểm soát chất lượng (QA/QC) hiện trường: [theo hướng dẫn tài liệu tham khảo 1]

liệu tham khảo 1]

- Đảm bảo chất lượng hiện trường: Phải thực hiện theo đúng các hướng dẫn từ việc xác định vị trí lấy mẫu, lựa chọn vị trí thu mẫu trên tàu thuyền đảm bảo chất lượng, ngăn ngừa nhiễm bẩn mẫu.

- Kiểm soát chất lượng hiện trường: Lấy đủ các loại mẫu để phục vụ cho quá trình kiểm

soát chất lượng hiện trường như: mẫu trắng dụng cụ lấy mẫu, mẫu trắng dụng cụ chứa mẫu,ợ g ệ g g ụ g ụ y , g ụ g ụ , mẫu trắng dụng cụ lọc mẫu, mẫu đúp hiện trường.

c) Phương pháp phân tích mẫu nước biển

Với mỗi thông số có nhiều phương pháp để phân tích, tùy thuộc vào đối tượng và hàm lượng của mẫu phân tích, điều kiện trang thiết bị, nhân lực của từng phòng thí nghiệm Bảngợ g p , ệ g ị, ự g p g g ệ g dưới đây là các phương pháp dùng trong phân tích mẫu nước biển.dựa theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) và phương pháp theo tài liệu chuẩn của thế giới (APHA)

Bảng 3 Các phương pháp đo đạc, phân tích nước biển

1 Nhiệt độ +Đo bằng nhiệt kế bách phân theo TCVN 4557 – 1998.

+Đo ở các tầng nước sâu bằng nhiệt kế đảo ngược

+Đo bằng máy theo hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất

2 pH +Đo bằng máy theo hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất

+Xác định theo TCVN 6492:1999

3 Độ muối +Phương pháp đo Mohr- Knudsen

+Đo bằng máy theo hướng dẫn của nhà sản xuất

4 Độ đục +Phương pháp quan trắc theo TCVN 6184:1996

+Đo bằng máy theo hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất

5 TSS +Phương pháp khối lượng, sấy ở nhiệt độ 105 o C theo TCVN 4560:1988

+APHA – 1995, trang 2 – 56 ÷ 2-57

6 DO +Phương pháp đo Winkler theo TCVN 5499: 1995

+APHA- 4500G, 1995, trang 4 -102 ÷ 4 -103

+Đo bằng máy theo hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất

7 BOD5 +Phương pháp chuẩn độ theo TCVN 6001-1995

+Phương pháp theo APHA- 5210 B, trang 5 – 2 ÷ g p p g 5 – 6

8 COD +Phương pháp kalidicromat theo TCVN 6491- 1999 khi nồng độ ion clo

<1g/l.

+Phương pháp kali pemanganat ở nhiệt độ 100 o C, theo JIS, 1995, trang 1892- 1895, khi nồng độ ion clo >1g/l

9 NH4+ +Phương pháp trưng cất và chuẩn độ theo TCVN 5988:1995

+Xác định bằng phương pháp phenat theo APHA 4500 – F, trang 4 – 80 ÷

4 – 81

10 NO2- +Phương pháp trắc quang Griss – Ilosway theo TCVN 6178 : 1996 (ISO

6777 – 1984)

+Xác định bằng phương pháp trắc quang theo APHA 4500 -NO 2 – B, trang

4 – 83 ÷ 4 – 84

ắ

11 NO3- +Phương pháp trắc quang theo TCVN6180:1996 (ISO 7890 – 1998)

+Phương pháp khử bằng cadimi mạ đồng theo APHA – 4500 NO 3 - , E trang

4 – 87 ÷ 4 – 80

12 PO43- +Phương pháp trắc quang amoni molipdat theo TCVN6202:1996

+Phương pháp trắc quang theo APHA – 4500 – P E trang 4 – 112÷ 4

-+Phương pháp trắc quang theo APHA 4500 P E trang 4 112 ÷ 4 113

13 SiO32- +Phương pháp trắc quang theo APHA – 4500 Si D và trang 4 – 118 ÷ 4 –

1120

14 SO SO442- +Phương pháp trọng lượng dùng BaCl ươ g p p ọ g ượ g dù g C 22theo TCVN6200:1996 eo CV : 99

+Phương pháp đo độ đục theo APHA 4500-SO42- E trang 4 – 134 ÷ 4 -137

15 Dầu mỡ +Phương pháp khối lượng theo TCVN5070-1995.

+Phương pháp phổ hồng ngoại theo APHA 5520 D trang 5 -33

16 Cyanua y +Phương pháp trắc quang với pyridyn/axit bacbituric theo TCVN g p p q g py y

6181:1996 (ISO 6703 – 1 – 1984)

+Phương pháp trắc quang, APHA 4500 – CN – E trang 4 – 24

17 Nts +Xác định theo TCVN 5987 – 1995, ISO 5663 – 1984

+Phương pháp trắc quang theo APHA – 4500 – N B trang 4 – 92

ắ

18 Pts +Phương pháp trắc quang theo TCVN 6202:1996, ISO 6878 – 1: 1986 (E)

+Phương pháp trắc quang theo APHA – 4500 – P E trang 4 – 112 ÷ 4 – 113

Cu

+Phương pháp trắc quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa sau khi chelat

hoá(APDC) và chiết (MIBK) theo TCVN6193:1996

+Phương pháp trắc quang phổ hấp thụ nguyên tử 3500 – Cu B trang 3 – 63 và

3111 B trang 3 – 13 g Pb

+Phương pháp trắc quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa sau khi chelat

hoá(APDC) và chiết (MIBK) theo TCVN6193:1996

+Phương pháp trắc quang phổ hấp thụ nguyên tử theo APHA – 3500 – Pb B trang 3 – 71 và 3111 B trang 3 -13

Kim loại

nặng

Zn

+Phương pháp trắc quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa sau khi chelat

hoá(APDC) và chiết (MIBK) theo TCVN6193:1996

+Phương pháp trắc quang phổ hấp thụ nguyên tử theo APHA – 3500 – Zn B trang

3 – 103 và 3111 B trang 3 – 13

+Phương pháp trắc quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa sau khi chelat

Cd

+Phương pháp trắc quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa sau khi chelat

hoá(APDC) và chiết (MIBK) theo TCVN6193:1996

+Phương pháp trắc quang phổ hấp thụ nguyên tử theo APHA – 3500 – Cd B trang 3 -55 và 3111 B trang 3 – 13

A +Phương pháp theo TCVN 6626 : 2000

As +Phương pháp trắc quang phổ hấp thụ nguyên tử theo APHA – 3500 – As B

trang 3 – 50 và 3111 B trang 3 – 13

Hg

+Phương pháp theo TCVN 5991 : 1995 (ISO 5666 – 1 – 1985 hoặc ISO 5566 – 3 – 1983)

+Phương pháp trắc quang phổ hấp thụ nguyên tử theo APHA – 3500 – Hg B g p p q g p p g y g trang 3 – 79.

20

Fe +Phương pháp trắc quang theo TCVN 6177:1996, ISO 6332 – 1: 1986 (E)

+Phương pháp trắc quang phổ hấp thụ nguyên tử theo APHA – 3500 – Fe B

trang 3 – 68

21 HC BVTV gốc Clo +Phương pháp sắc ký theo SMEWW 6630

+Phương pháp sắc ký khí khối phổ (GC/MS)

22 PAHs +Phương pháp sắc ký khí khối phổ (GC/MS)

23 PCBs +Phương pháp sắc ký lỏng GC/ECD và sắc ký khí khối phổ (GC/MS)

+ Hiện tại phương pháp phân tích môi trường nước biển và ven bờ tại Trung tâm thực hiện như sau:

- Các thông số khí tượng thủy văn đo bằng máy hiện trường g ợ g y g y ệ g

- Các thông số môi trường nền (nhiệt độ nước, độ muối, ô xy hòa tan, pH, độ sâu, độ trong, độ đục) đo bằng máy hiện trường.

Các thông số muối dinh dưỡng (NO2 NO3 NH4+ PO43 SiO32 ) phân tích ngay hiện

- Các thông số muối dinh dưỡng (NO2-, NO3-, NH4+, PO43-, SiO32-) phân tích ngay hiện trường sử dụng hóa chất do nhà sản xuất đi kèm cùng với máy (sử dụng máy đo quang DR 2010 -HACH ).

Các thông số nhóm kim loại (Cu Pb Zn Cd Hg As và Fets) Nts Pts Cyanua dầu mỡ

- Các thông số nhóm kim loại (Cu, Pb, Zn, Cd, Hg, As và Fets), Nts, Pts, Cyanua, dầu mỡ, HCBVTV, thực vật phù du, tảo độc hại,… được thu mẫu, cố định, bảo quản mẫu mang về phòng

thí nghiệm phân tích theo các phương pháp (phần in nghiêng) ở bảng 3.

Các hợp chất hydrocacon thơm đa vòng (PAHs) polyclobiphenyl (PCBs) hiện nay Trung tâm

- Các hợp chất hydrocacon thơm đa vòng (PAHs), polyclobiphenyl (PCBs) hiện nay Trung tâm chưa quan trắc.

d) Một ố l ý t á t ì h t ắ hâ tí h ôi t ờ ớ biể

d) Một số lưu ý trong quá trình quan trắc, phân tích môi trường nước biển

+ Ngoài hiện trường

- Công tác chuẩn bị các trang thiết bị phục vụ cho công việc phải được kiểm tra kỹCông tác chuẩn bị các trang thiết bị phục vụ cho công việc phải được kiểm tra kỹ

- Giao việc cụ thể cho từng cán bộ có chuyên môn phụ trách

- Những lúc thời tiết xấu (sóng, gió, mưa to,…) ảnh hưởng tới công việc, đặc biệt phải đảm bảo an toàn cho người và các trang thiết bị, hóa chất phục vụ cho công việc quan trắc, phân tích

- Đối với những thông số mà thời gian cho phép bảo quản - lưu giữ ngắn phải bố trí vậnĐối với những thông số mà thời gian cho phép bảo quản lưu giữ ngắn, phải bố trí vận chuyển mẫu về phòng thí nghiệm phân tích sao cho hợp lý

- Ở khu vực cửa sông ven biển, độ đục cao ảnh hưởng tới các kết quả phân tích nếu không

xử lý mẫu tốt (các thông số trong nhóm muối dinh dưỡng, dầu mỡ,…)

- Độ muối ảnh hưởng tới phương pháp phân tích Cyanua ngoài hiện trường (do độ muối làm kết tủa dung dịch hiện màu…)

ố ắ ể d) Một số lưu ý trong quá trình quan trắc, phân tích môi trường nước biển

+ Ngoài hiện trường (tiếp)

Phân tích muối dinh dưỡng ngoài hiện trường sử dụng hóa chất do nhà sản xuất đi

- Phân tích muối dinh dưỡng ngoài hiện trường sử dụng hóa chất do nhà sản xuất đi kèm theo máy có những bất cập (điểm hàm lượng muối dinh dưỡng thấp cỡ mg/l - nhưng dải đo thấp nhất của máy là mg/l nên ảnh hưởng đến kết quả phân tích)

ầ

- Hàm lượng dầu mỡ cao trong mẫu nên ảnh hưởng tới phương pháp phân tích thông

số N-NO3- (dầu mỡ bám vào bột Cd nên làm giảm hiệu suất khử)

- Đầu cực của các máy đo hiện trường bị ảnh hưởng (do dầu mỡ, độ đục bám vào…)ự y ệ g ị g ( , ộ ụ ) nên thường xuyên phải vệ sinh, kiểm tra độ nhạy và độ chính xác của máy

- Đối với các mẫu phải bảo quản thì công việc bảo quản và lưu giữ mẫu phải được duy

t ì thườ ê liê t

trì thường xuyên, liên tục

- Các sự cố bất thường xảy ra trong quá trình quan trắc, phân tích môi trường biển phải ghi vào nhật ký chuyến đi

+ Trong phòng thí nghiệm Trong phòng thí nghiệm

- Khi phân tích hay đo đạc các thông số nước biển phải đưa nhiệt độ mẫu nước về nhiệt

độ phòng thí nghiệm rồi tiến hành phân tích, đo đạc

- Mẫu nước phải được kiểm tra, xem xét mức độ nguyên vẹn của mẫu, loại bỏ mẫu không đạt yêu cầu hoặc khôi phục lại các sai sót trong quá trình vận chuyển, bảo quản nếu

có thể (mất nhãn,bật nút chai, đổ vỡ…)

- Mẫu phải được trộn kỹ trước khi lấy mẫu để phân tích

- Thực hiện nghiêm túc từng công đoạn trong quy trình phân tích đối với mỗi thông số

ầ hâ í h

cần phân tích

- Trong quá trình phân tích phải ghi lại các hiện tượng bất thường vào sổ tay phân tích

- Kết quả phân tích phải được kiểm tra bởi những người có kinh nghiệm phân tích theoKết quả phân tích phải được kiểm tra bởi những người có kinh nghiệm phân tích theo từng thông số trước khi đưa số liệu ra sử dụng