QUAN TRẮC KHẢO SÁT MÔI TRƯỜNG II (QTKSMT NƯỚC ĐẤT) TRẦN VĂN QUANG

QUAN TRẮC KHẢO SÁT MÔI TRƯỜNG II (QTKSMT NƯỚC ĐẤT) TRẦN VĂN QUANG QUAN TRẮC KHẢO SÁT MÔI TRƯỜNG II (QTKSMT NƯỚC ĐẤT) TRẦN VĂN QUANG QUAN TRẮC KHẢO SÁT MÔI TRƯỜNG II (QTKSMT NƯỚC ĐẤT) TRẦN VĂN QUANG QUAN TRẮC KHẢO SÁT MÔI TRƯỜNG II (QTKSMT NƯỚC ĐẤT) TRẦN VĂN QUANG QUAN TRẮC KHẢO SÁT MÔI TRƯỜNG II (QTKSMT NƯỚC ĐẤT) TRẦN VĂN QUANG QUAN TRẮC KHẢO SÁT MÔI TRƯỜNG II (QTKSMT NƯỚC ĐẤT) TRẦN VĂN QUANG

BÀI GIẢNG Môn học: QUAN TRẮC- KHẢO SÁT MÔI TRƯỜNG II (QTKSMT NƯỚC - ĐẤT) Chương 1: Môi trường nước - Sự ô nhiễm đánh giá lượng nguồn nước 1.1 Tài nguyên thiên nhiên 1.1.1 Khái quát chung tài nguyên nước - Thuỷ - thành phần môi trường nước, bao gồm toàn đại dương, sông suối, ao, nước ngầm, băng tuyết, ẩm đất không khí - Khối lượng loại nguồn nước khác (94% nước trái đất nước mặn) - Tầm quan trọng: + Là môi trường sống + Điều hoà khí hậu - Chu trình nước tuần hoàn: nước trái đất tuần hoàn theo chu trình, tuỳ theo loại nguồn nước mà thời gian luân hồi thể ngắn (một vài tuần kéo dài hàng ngàn năm) - Thực trạng chung nguồn tài nguyên nước: + Trử lượng: dồi dào, phong phú Việt Nam quốc gia có trử lượng nước hàng đầu giới + Chất lượng: thiếu nguồn nước ( nước uống được) + Xu biến đổi: Có dấu hiệu bị ô nhiễm khu đô thị, khu công nghiệp,… 1.1.2 Thành phần hoá học nguồn nước - Các hợp chất vô cơ, hữu nước tự nhiên tồn dạng ion hoà tan, khí hoà tan, dạng rắn lỏng - Chính phân bố chất định chất nướ tự nhiên: ngọt, mặn, giàu nghèo dinh dưỡng, cứng mềm, bị ô nhiễm nặng nhẹ,… 1.1.2.1 Các ion hoà tan - Trong nước tự nhiên có ion hoà tan: Cl-, Na+, SO42,Mg2+,Ca2+,HCO3-,… - Hàm lượng nguyên tố hoá học phân bố phụ thuộc vào + Đặc điểm khí hậu + Địa chất, địa hình + Độ dốc lưu vực + Nguồn thải chất ô nhiễm - Để xác định ion hoà tan nước: dùng số TDS (tổng chất rắn hoà tan = Total dislove sodid) 1.1.2.2 Các khí hoà tan - Hầu hết khí hoà tan phản ứng với nước (trừ metan): O2, CO2, NH3, H2S,… - O2: Độ bảo hoà phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ nước, áp suất khí bề mặt phần vào độ mặn - NH3, H2S: phân huỷ hợp chất hữu 1.1.2.3 Các chất rắn Bao gồm vô cơ, hữu sinh vật: - Chúng phân thành 02 loại, phụ thuộc vào kích thước + Loại chất rắn lọc d ≤ 10 - 6m: • Dạng keo: 10-9 - 10-6m • Dạng hoà tan: < 10-9m + Loại chất rắn không lọc được: • d ≥ 10-6m → tảo • d: 10-5 - 10-6m → hạt bùn (lơ lửng) • d > 10-5m → cát, sạn (lắng được) - Chất rắn phân loại theo độ bay nhiệt độ sấy (1030C – 1050C) + Chất rắn bay + Chất rắn không bay 1.1.2.4 Chất hữu - Chất hữu dễ bị phân huỷ sinh học: đường, chất héo,prôtêin,… - Chất hữu khó bị phân huỷ sinh học: PCB, Dioxin,… 1.1.3 Thành phần sinh học nguồn nước tự nhiên - Chỉ thị cho độc tính sinh thái nguồn nước - Một số loài sinh vật gây ô nhiễm làm nguồn nước tự nhiên * Vi khuẩn nấm * Siêu vi trùng(vi rút) * Tảo * Các loại thực vật sinh vật khác 1.2 Các thông số đánh giá chất lượng nguồn nước 1.2.1 Các tiêu vật lý 1.2.1.1 Nhiệt độ Nhiệt độ nước thải sinh hoạt thường cao nhiệt độ nước cấp việc xả dòng nước nóng ấm từ hoạt động sinh hoạt, thương mại hay công nghiệp nhiệt độ nước thải thwongf thấp nhiệt độ không khí Nhiệt độ nước thải thông số quan trọng phần lớn sơ đồ công nghệ xử lý nước thải ứng dụng trình xử lý sinh học mà trình thường bị ảnh hưởng mạnh nhiệt độ Nhiệt độ nước thải ảnh hưởng đến đời sống thủy sinh vật, đến hòa tan oxy nước Nhiệt độ thông số công nghệ quan trọng liên qun đến trình lắng hạt cặn Nhiệt độ nước thải thường thay đổi theo mùa vị trí địa lý Ở vùng khí hậu lạnh, nhiệt độ nước thải thay đổi từ ÷ 180C, vùng có khí hậu ấm hơn, nhiệt độ nước thải thay đổi từ 13 đến 240C - Phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường (nước mặt) - Nhiệt độ nước ngầm thay đổi - Xác định nhiệt độ nhiệt độ nhiệt kế 1.2.1.2 Màu Màu nước thải chất thải sinh hoạt, công nghiệp, thuốc nhuộm sản phẩm tạo từ trình phân hủy chất hữu Độ màu thông số thường mang tính chất định tính, đwocj sử dụng để đánh giá trạng thái chung nước thải Nước thải sinh hoạt để chưa 6h thường có màu nâu nhạt Màu xám nhạt đến trung bình đặc trưng loại nước thải bị phân hủy phần Nếu xuất màu xám sẫm đen, nước thải coi bị phân hủy hoàn toàn vi khuẩn điều kiện yếm khí Hiện tượng nước thải ngả màu đen thường tạo thành sulfide khác nhau, đặc biệt sulfide sắt Điều xảy khi hydro sulfua sản sinh điều kiện yếm khí kết hợp với kim loại hóa trị có nước - Phụ thuộc vào chất hoà tan môi trường nước - Phụ thuộc vào phát triển thực vật nước, vi sinh vật nước - Xác định màu → so với thang màu chuẩn: Pt - Co;Cr - Co Điển hình: * Nước có sắt Fe3+ → có màu nâu đỏ * Các hchc dạng humic → màu vàng * Tảo lam → xanh * Nước thải SH, CN: màu xám → màu đen 1.2.1.3 Mùi Việc xác định mùi nước thải ngày trở nên quan trọng, đặc biệt phản ứng gây gắt dân chúng công trình xử lý nước thải không vận hành tốt Mùi nước thải thường không gây cảm giác khó chịu loạt hợp chất gây mùi khó chị tỏa nước thải bị phân hủy sinh học điều kiện yếm khí - Phụ thuộc vào sản phẩm phân huỷ chất hữu Ví dụ: + H2S → mùi trứng thối + NH3 → mùi khai,… - Phụ thuộc phát triển hệ động thực vật nước - Phương pháp xác định: + Ở nhiệt độ thường: lắc mạnh, mỡ nhanh nút → dùng khứu giác để xác định + Đun nóng 40 - 500C, sau lắc nhẹ → dùng khứu giác để xác định Chú ý: Chỉ xác định nguồn nước dấu hiệu ô nhiễm 1.2.1.4 Độ đục Đọ đục nước chất lơ lửng chất dạng keo chứa nước thải tạo nên Đơn vị đo độ đục thông dụng NTU Giữa độ dục hàm lượng chất lơ lửng nước thải ban đầu (chưa xử lý) chưa có mối quan hệ đáng kể nào, nhiên mối quan hệ thể rõ nước sau khỏi bể lắng tính công thức: Chất lơ lững, SS (mg/l) = (2.3 ÷ 2.4)* độ đục (NTU) Phụ thuộc vào khả xuyên suốt ánh sáng 1.2.1.5 Độ dẫn Phụ thuộc vào hàm lượng ion hoà tan nước 1.2.2 Các tiêu hoá học 1.2.2.1 DO - Rất quan trọng nước mặt - Sơ đánh giá chất lượng nguồn nước: * Do cao → nguồn nước * DO thấp → nguồn nước bị ô nhiễm - Với hệ thống xử lý nước thải → dùng giá trị DO để kiểm tra, đánh giá hiệu trình làm - Sự phụ thuộc DO vào yếu tố: * Nhiệt độ: nhiệt độ cao → DO thấp * Áp suất * Diện tích bề mặt * Nồng độ muối (nồng độ muối cao → DO giảm) * Sự phát triển hệ động thực vật (DO biến thiên theo thời gian) * Hàm lượng chất hữu - Phương pháp xác định: * Phương pháp Winkler * Đo điện lực 1.2.2.2 Fe - Tiêu chuẩn: * Nước cấp sinh hoạt : 0,3mg/l (tiêu chuẩn cũ), 0,5mg/l (tiêu chuẩn mới) * Nước mặt: 1mg/l * Nước ngầm: 1-5mg/l - Sự phụ thuộc hàm lượng Fe: Trong nước ngầm tồn dạng Fe2+ không khí tồn dạng Fe3+ Nồng độ Fe phụ thuộc vào nguồn nước 1.2.2.3 Mn - Đối với nguồn thải người ta thường quan tâm - Quan tâm nguồn nước cấp - Tiêu chuẩn: [Mn] ≤ 0.1mg/l (tiêu chuẩn cũ) ≤ 0,5mg/l (tiêu chuẩn mới) 1.2.2.4 Ca - Mg - Trong nước mặt, thông thường hàm lượng Ca, Mg tương đương với tiêu chuẩn cho phép - Trong nước ngầm giá trị (Hàm lượng) Ca, Mg thay đổi tuỳ thuộc vào địa chất, vùng 1.2.2.5 NH3 - NH4+ - Cần khảo sát, phân tích nước ngầm - Đối với trạm xử lý cần phải khử muối ammôni - Phụ thuộc vào giá trị pH Với khoảng pH khác thông thường chúng tồn dạng khác ( NH3 NH4+) 1.2.2.6 NO2-,NO3- Là sản phẩm trung gian trình trình oxi hoá hợp chất ammoni - Theo tiêu chuẩn: * Nước cấp sinh hoạt: NO3- ≤ 30mg/l (tiêu chuẩn cũ) ≤ 50mg/l (tiêu chuẩn mới) NO2- = (tiêu chuẩn cũ) ≤ 0,1 mg/l (tiêu chuẩn mới) * Chất lượng nước mặt: N - NO3- : 10 - 15mg/l N - NO2- : 0,01 - 0,05mg/l 1.2.2.7 PO43- Đối với nước ngầm không cần quan tâm, thông thường giá trị nhỏ - Thông qua thông số (chỉ tiêu) PO43- để đánh giá phú dưỡng nguồn nước - Trong công nghệ xử lý nước thải: N,P nguyên tố dinh dưỡng 1.2.3 Các tiêu sinh học - Nhóm coliform đặc trưng Escherichia E.Coli: Chọn E.Coli phổ biến, đặc trưng cho nguồn nước có bị ô nhiễm phân không, có khả tồn cao môi trường - Các loại rong tảo: đặc trưng cho nhiễm bẩn chất hữu cơ, phú dưỡng nguồn nước ( Eutrofication) 1.3 Các nguồn gây ô nhiễm môi trường nước 1.3.1 Nước thải đô thị - Nguồn gốc: từ hoạt động sinh hoạt dịch vụ hàng ngày người - Đặc điểm nguồn thải: nguồn thải nhỏ, phân tán - Lưu lượng thải * Phụ thuộc vào tập quán sinh hoạt * Phụ thuộc vào thiết bị vệ sinh * Phụ thuộc vào tiêu chuẩn cấp nước - Chế độ thải: không ổn định - Tích chất, thành phần: * Tính chất: Có màu từ trắng đục đến xám đen Có mùi hôi * Thành phần: Chứa nhiều hợp chất hữư không bền vững, dễ bị phân huỷ sinh học (cacbon hydrat, pr, mỡ, thức ăn dư thừa,…) → gây mùi hôi, màu Chứa chất dinh dưỡng N, P Chứa vi trùng, vi khuẩn gây bệnh 1.3.2 Nước thải công nghiệp - Nguồn gốc: Nước thải từ nhà máy, xí nghiệp, sở sản xuất, - Đặc điểm thải: tập trung - Lưu lượng thải chế độ thải: phụ thuộc vào qui trình công nghệ - Tính chất, thành phần: phụ thuộc vào qui trình công nghệ, đặc thù nhà máy, xí nghiệp hay sở sản xuất 1.3.3 Nước mưa chảy tràn - Nguồn gốc: nước mưa chảy tràn mặt đất - Đặc điểm nguồn thải: phụ trhuộc vào mùa, lượng mưa - Tính chất, thành phần: Chứa chất rắn (Vô cơ, hữu cơ), thuốc trừ sâu, phân bón, dầu mỡ, hoá chất, vi trùng, vi khuẩn,… 1.3.4 Hoạt động tàu thuyền hoạt động khác - Nước thải từ hoạt động sinh hoạt - Nước thải từ hoạt động khác: nước mưa, từ vùng xử lý CTR 1.4 Các chất gây ô nhiễm nước phương pháp xác định 1.4.1 Các phương pháp phân tích thường gặp việc xác định nồng độ chất gây ô nhiễm môi trường nước 1.4.1.1 Phương pháp chuẩn độ 1.4.1.2 Phương pháp trọng lượng 1.4.1.3 Phương pháp cực phổ 1.4.1.4 Phương pháp đo quang (trắc quang) 1.4.2 Các chất gây ô nhiễm môi trường nước phương pháp xác định 1.4.2.1 Các chất lơ lững SS (Suspend Solid) - Nguồn gốc: + Xói mòn, rửa trôi + Cọ xát dòng chảy, lắng đọng bụi + Do phát triển hệ thống động thực vật nước + Do hoạt động nghười - Ảnh hưởng đến chất lượng nguồn nước + Làm giảm giá trị sử dụng nguồn nước + Làm tăng độ đục, khả truyền ánh sáng → ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển hệ động thực vật nước + Tăng chi phí xử lý nước cấp cho sinh hoạt - Phương pháp xác định: phương pháp cân trọng lượng 1.4.2.2 Các chất hữu (COD, BOD) Gồm 02 loại: + Chất hữu dễ phân huỷ sinh học + Chất hữu khó phân huỷ sinh học 10 Đối với hệ thống sông, khảo sát bao gồm mặt cắt sông để kiểm tra độ xáo trộn theo chiều ngang trạm Các khảo sát cần tiến hành cho hai mùa: khô mưa Đối với hồ, khảo sát cần tiến hành theo profil thẳng đứng vào mùa tảo phát triển cực đại trước mùa đông kết thúc 3.3.5 Đánh giá số liệu Sau bắt đầu lấy mẫ phân tích, số liệu đưa cho chuyên gia có trách nhiệm soát xét phân tích số liệu chất lượng nước Sau chu kỳ định số liệu cần thẩm tra xem chúng có đáp ứng yêu cầu sử dụng hay không Sự xem xét cần thiết đưa kiến nghị thay đổi vị trí đo đạc thông số đo đạc 3.3.6 Lưu trữ số liệu trạm Các thông tin yêu cầu cho hệ thống sông, hồ quan trọng cho trạm Các thông tin bao gồm cụ thể tên vị trí, tọa độ, địa lý trạm, điều kiện dòng chảy vật lý, ảnh hưởng đến chất lượng, đến sử dụng nước, thông tin cụ thể lấy mẫu phân tích Các phiếu kết tổ hợp lại thành hồ sơ cho trạm Các thông tin cho mục sau 3.4 YÊU CẦU CẦN THIẾT CHO MỘT TRẠM GIÁM SÁT NƯỚC SÔNG 3.4.1 Tính đại diện Vị trí đặt trạm thể thông qua chất lượng nước khu vực lấy mẫu Nói cách khác mẫu phải đại diện cho vị trí lấy mẫu, có nghĩa mẫu phải chứa giá trị chất lượng loại hình nước lấy vị trí thời gian lấy mẫu Ví dụ mẫu nước đại diện loại hình nước xáo trộn hoàn toàn cho vị trí lấy mẫu Phục vụ cho mục đích xáo trộn vị trí lấy mẫu mặt cắt sông phải kiểm tra lấy mẫu theo bảng Bảng 1.5 Vị trí lấy mẫu mặt cắt sông Lưu lượng trung bình năm Loại hình Số lượng điểm Số lượng mẫu lấy (m3/s) nước lấy mẫu theo độ sâu Nhỏ Suối nhỏ – 150 Suối 150 – 1.000 Sông Lớn 1.000 Sông lớn Tối thiểu Thống kê sử dụng nước tương lai Thống kê yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước tương lai Đánh giá tiềm nguồn: sử dụng chưa sử dụng Thu thập số liệu chất lượng nước sẵn có Xử lý số liệu chất lượng đồ Thẩm định ảnh hưởng đến chất lượng Thẩm định yêu cầu sử dụng Lập kế hoạch kiểm soát thông tin xác định Các vị trí trạm có khả Các trạm dự kiến Đánh giá Vòng phản hồi Khảo sát Trạm phù hợp với yêu cầu Trạm chọn lọc Lấy mẫu phân tích Hình 1.4 Sơ đồ nguyên tắc lựa chọn vị trí giám sát chất lượng nước 3.4.2 Tốc độ dòng chảy Khi lấy mẫu nước sông đặc biệt cho trạm giám sát thông lượng nước, việc tính toán tổng lưu lượng qua thông số quan trắc đặc biệt quan trọng Trong việc lựa chọn trạm giám sát chất lượng nước sông, đo đạc thông số tốc độ dòng chảy cần phải đặt trạm gần với trạm quan trắc tốc độ dòng chảy Trong trường hợp hai trên, trạm phải đặt vị trí thượng nguồn hạ lưu nơi mà thay đổi dòng chảy 3.4.3 Điều kiện làm việc quan trắc viên Quan trắc viên thường phải mang khối lượng lớn đồ nghề (trang thiết bị cần thiết) mẫu nước làm nhiệm vụ Do vậy, điều kiện để quan trắc viên làm việc thời tiết phương tiện để hoàn thành việc lấy mẫu đo đạc cần thiết 3.4.4 Khoảng cách từ trạm đến phòng thí nghiệm Mẫu nước bao gồm ba loại phân loại theo phân tích sau phòng thí nghiệm Loại thứ loại mẫu không cho gì, bảo tồn nguyên xi phân tích, loại thứ hai loại bảo tồn cho thêm chất bảo quản loại thứ ba loại không bảo tồn cho thêm chất bảo quản mà phải phân tích thông số liên quan đến oxy (DO, BOD, COD) Do khoảng cách từ trạm lấy mẫu đến phòng thí nghiệm cho phù hợp để kết phân tích mẫu có ý nghĩa Thông thường vận chuyển mẫu từ trạm đến phòng thí nghiệm không 24 h 3.4.5 Tính an toàn Người lấy mẫu trạm sông, hồ phải lấy mẫu kể xảy thời tiết xấu (mưa, bão, lũ v.v) Các thiết bị an toàn cần phải lưu ý trường hợp khẩn cấp 3.4.6 Tiện nghi cho người lấy mẫu Lưu ý đến tiện nghi cho quan trắc viên, điểm lấy mẫu đặc biệt, ví dụ áo phao, thuyền v.v 3.4.7 Dữ liệu sở cho trạm giám sát chất lượng nước sông 3.4.7.1 Thông tin sở (1) Tên trạm (2) Vị trí địa lý: tỉnh/thành phố, huyện, xã (3) Tọa độ: kinh độ vĩ độ (4) Độ cao (m) so với mực nước biển (5) Cảnh quan xung quanh vị trí lấy mẫu: tên làng gần nhất, cầu đặc điểm (6) Khoảng cách theo độ dài sông bao gồm: từ nguồn km, giới hạn triều km (7) Thủy vực tiêu thoát nước sông (8) Các quốc gia có sông chảy qua: - Thượng nguồn - Hạ lưu (9) Loại trạm: bản, xu thế, thông lượng (10) Mã số trạm 3.4.7.2 Thông tin Sông (11) Chiều rộng khúc sông vị trí lấy mẫu: - Trung bình - Lớn - Nhỏ (12) Độ sâu khúc sông vị trí lấy mẫu: - Trung binh - Lớn - Nhỏ (13) Đặc điểm bờ sông: điều kiện lại (14) Bản chất đáy sông (15) Thủy thực vật (16) Tốc độ sông (tại sông) (cm/s): - Trung binh - Lớn - Nhỏ (17) Trạm đo tốc độ dòng chảy gần nhất: địa điểm, vị trí khoảng cách từ trạm đo đến trạm chất lượng nước (18) Phương tiện tốt có để đánh giá dòng vị trí thời gian lấy mẫu (19) Tốc độ dòng (m3/s): - Trung binh - Lớn - Nhỏ (20) Tốc độ dòng tràn bờ (đỉnh lũ) (m3/s) (21) Phạm vị tính qui tắc theo mùa biến thiên dòng (tự nhiên có điều chỉnh) (22) Thành phần nước (độ cứng, pH, độ muối, chất lơ lửng, chất hữu v.v.) 3.4.7.3 Lưu vực thoát nước (23) Diện tích lưu vực thoát nước thượng lưu (km2) (24) Đặc điểm khí hậu (25) Đặc điểm địa chất (lưu vực thượng lưu) (26) Đặc điểm đất, lưu vực thượng lưu (thực vật tự nhiên, rừng, nông nghiệp, đô thị v.v) (27) Dân số lưu vực thượng lưu (năm tham khảo) (28) Những thành phố nằm thượng lưu vị trí lấy mẫu 3.4.7.4 Các nhân tố ảnh hưởng đến người (29) Sự sử dụng nước (uống sinh hoạt, nông nghiệp, công nghiệp, giải trí, hàng hải đánh bắt thủy sản v.v.) (30) Nguồn ô nhiễm lớn gần (loại, khoảng cách, biện pháp kiểm soát) (31) Các kiểu ô nhiễm khác (ghi rõ), tính chất, xu hướng biện pháp kiểm soát (32) Sự lấy nước (vị trí, loại sử dụng, thể tích, số lượng người phục vụ, bề mặt tưới v.v.) (33) Điều kiện tự nhiên ảnh hưởng đến chất lượng nước (34) Các thông tin giải thích có liên quan khác (dạng viết, không tính toán) 3.4.7.5 Lấy mẫu phân tích (35) Sự biến động chất lượng nước mặt cắt (kiểm soát tính đồng nhất) (36) Vị trí điểm lấy mẫu sông (37) Độ sâu vị trí lấy mẫu sông (38) Phương pháp lấy mẫu (từ thuyền, cầu) (39) Thiết bị lấy mẫu (40) Sự khó khăn lấy mẫu dòng chảy lớn (tần số mùa) (41) Sự dễ bị ảnh hưởng trạm lấy mẫu (42) Tần số việc lấy mẫu thường xuyên (43) Phòng thí nghiệm tiến hành phân tích (44) Khoảng cách đến phòng thí nghiệm, phương tiện thời gian vận chuyển (45) Danh sách yếu tố tiến hành điểm lấy mẫu phương pháp sử dụng (46) Thời gian trung bình lúc lấy mẫu bắt đầu phân tích phòng thí nghiệm (47) Điều kiện bảo quản mẫu (48) Danh sách yếu tố phân tích thường xuyên phương pháp sử dụng (49) Danh sách yếu tố phân tích không thường xuyên phương pháp sử dụng (50) Các xu hướng thay đổi quan trọng thông số chất lượng nước năm qua (51) Người thực lấy mẫu (52) Ngày, tháng, năm lấy mẫu phân tích 3.5 YÊU CẦU CẦN THIẾT CHO TRẠM GIÁM SÁT NƯỚC HỒ 3.5.1 Các đặc điểm chung Hồ định nghĩa khối nước bao quanh đất liền, tự nhiên hay nhân tạo Hồ đặc trưng thông số hình thái hồ, chế độ thủy lực, hóa học, sinh học bồi lắng Các thông số phụ thuộc vào tuổi hồ, lịch sử, khí hậu trữ lượng nước 3.5.2 Trữ lượng nước Thành phần nước hồ bị ảnh hưởng trữ lượng nước hồ, điều có nghĩa phụ thuộc vào cân toàn lượng nước vào hồ Lượng nước chủ yếu vào hồ thường nước sông, suối mang theo khối lượng lớn vật chất thiên nhiên người loại nước xả trực tiếp từ nước thải đô thị, công nghiệp, nông nghiệp Đo lường lượng chất lượng nước vào hồ gặp nhiều khó khăn lý đa nguồn Lượng nước đầu hồ tương tự lượng nước vào, sông sử dụng cho mục đích kinh tế công, nông nghiệp Quá trình bốc xem xét nghiên cứu hồ Thời gian lưu nước lý thuyết hồ thể tích hồ chia cho tổng lượng nước vào Thời gian khác nhau, từ vài tháng hồ nông, đến hàng chục năm thời gian tăng hồ rộng sâu Thời gian lưu nước thời gian nhỏ cần thiết để đạt cân sau có thay đổi lớn đầu vào Trong thực tế điều xảy trừ hồ trộn hoàn toàn Mức độ trộn khác phụ thuộc vào hình dạng hồ vị trí kênh (sông) vào Khi hồ dài có dạng hình với nhiều nhánh gồm nhiều lưu vực hòa trộn ven bờ biến đổi chất lượng nước xảy 3.5.3 Phân loại mặt dinh dưỡng hồ Người ta chia hồ làm bốn loại sau xét đến sản phẩm quan trọng: • Nghèo dinh dưỡng: Chất dinh dưỡng (chủ yếu nitơ phốt pho) có nồng độ thấp hạn chế Sinh khối nước mức độ thấp Tốc độ phân hủy chất hữu cân với tạo thành chúng • Dinh dưỡng trung bình: Có gia tăng việc cung cấp chất dinh dưỡng có gia tăng tương ứng sinh khối chất hữu Những chất bắt đầu có tích lũy Oxy đáy thường không tình trạnh bão hòa • Giàu dinh dưỡng: hồ chứa nhiều dinh dưỡng, sinh khối nhiều chất hữu tích lũy với tốc độ cao vói lắng đọng xuống đáy Điều dẫn đến tiêu thụ oxy đáy, đến hết • Rất giàu dinh dưỡng: có tích lũy mức chất hữu cơ, chủ yếu dạng humic hạn chế hoạt động sinh học Đa số hồ hồ nông nước có tính axit trình chuyển thành đầm Bốn loại hồ xảy tự nhiên có khuynh hướng chuyển chậm từ dạng nghèo dinh dưỡng sang dạng giàu dinh dưỡng trình tự nhiên kết bồi lắng thời gian Khi chất dinh dưỡng đầu vào tăng lên – thông qua mưa, sông, nước ngầm, nước thải, hoạt độg người, có biến đổi nhanh chóng dể chuyển trạng thái giàu dinh dưỡng Sự thay đổi phụ thuộc chủ yếu vào tỷ lệ chất dinh dưỡng đơn vị diện tích hồ thời gian lưu nước Sự thúc đẩy trình tự nhiên xem ô nhiễm hữu Các tác động loại oxy nước đáy hồ, giảm dộ trong, tăng chất hữu lơ lững nước bề mặt, thay đổi sinh vật phù du loài cá 3.5.4 Sự phân tầng độ xáo trộn nước Một đặc tính khác hồ cần quan tâm lấy mẫu phân tầng nhiệt ảnh hưởng nhiệt với khối lượng riêng nước (khối lượng riêng nước lớn 40 C) Lớp nước ấm bề mặt gọi tầng mặt lớp nước lạnh tầng đáy Giữa hai lớp nước khu vực mà nhiệt độ thay đổi từ nhiệt độ tầng mặt tới nhiệt độ tầng đáy Khu vực gọi tầng tầng biến nhiệt Tầng đáy cấp khí trực tiếp từ khí trở nên cạn kiệt oxy có chứa nhiều chất hữu Dưới điều kiện yếm khí, giảm hợp chất khác trầm tích xảy ra, phần chúng chuyển sang dạng hòa tan phân tán vào lớp tầng đáy Các chất tạo theo cách gồm amoni, nitrat, phosphate, sunfua, silicat, hợp chất sắt mangan Khi thời tiết trở nên lạnh hơn, nhiệt độ tầng mặt tầng hạ xuống thấp Khi tầng mặt đạt đến nhiệt độ mà khối lượng riêng lớn khối lượng riêng tầng đáy có "nghịch đảo nhiệt" nước hồ Điều xảy tương đối nhanh dẫn đến đảo trộn theo phương thẳng dứng nước hồ Sự phân tầng nhiệt thường không xảy với hồ lớn trừ độ sâu hồ lớn 10 m Nó không thường xuất với hồ nhỏ, nông, đặc biệt nơi có tốc độ dòng mạnh Trong vùng nhiệt đới gần xích đạo, hồ sâu thường phân tầng suốt năm Sợ phân tầng lâu dài dẫn đến yếm khí liên tục nước đáy hồ Tần suất độ xáo trộn phụ thuộc vào khí hậu địa phương hồ phân loại sau: • Đơn chu kỳ: lần/ năm, hồ ôn đới, không đóng băng • Hai chu kỳ: lần/ năm, hồ ôn đới, đóng băng • Đa chu kỳ: nhiều lần / năm, hồ ôn đới nhiệt đới nông • Không chu kỳ: trộn, hồ nhiệt đới sâu • Bán chu kỳ: trộn không hoàn toàn, chủ yếu hồ không chu kỳ hồ đơn chu kỳ hai chu kỳ Độ xáo trộn gần bờ bị ảnh hưởng gió hiệu thường giới hạn lớp bề mặt 3.5.5 Sự biến đổi theo mùa theo hướng thẳng đứng hoạt động sinh học Sinh khối hồ ảnh hưởng nhiều đến chất lượng nước, ảnh hưởng chúng khác phụ thuộc theo tuổi hồ Các hoạt động có kết trực tiếp quang hợp, chủ yếu sinh vật trôi tự dưỡng lớp nước phía hồ (khu vực dinh dưỡng tương ứng với lớp nước ấm tầng mặt) Điều dẫn đến hấp thụ chất dinh dưỡng nitơ, photpho silic để tạo oxy hấp thụ CO2 dạng tự hay kết hợp, dẫn đến tăng giá trị pH Ở tầng đáy hồ, giảm sút mặt vi sinh mảnh vụn tảo gây hiệu ứng "mưa" từ khu vực dinh dưỡng phía dẫn đến tái sinh phosphor, nitơ vô cơ, tăng CO2, chuyển theo hướng axit hóa nước quan trọng giảm oxy Ở chu kỳ nghịch đảo, chất lượng nước hồ đồng từ đáy tới bề mặt hồ, trừ trường hợp với hồ đơn chu kỳ - loại hồ đồng lớp bề mặt trộn Hóa học hồ phức tạp sông nước ngầm trình bên (nước vào, hóa học, cân nước, bay hơi) trình bên (hoạt động sinh học, trộn nước) mà dẫn đến biến động chất lượng nước theo thời gian phương thẳng đứng 3.5.6 Lựa chọn vị trí Khi lựa chọn vị trí giám sát chất lượng nước hồ/hồ chứa, nên thu thập thông tin cách toàn diện dung tích, diện tích bề mặt, độ sâu trung bình, thời gian thay nước thông tin có đặc điểm nhiệt động, thủy lực sinh thái Vị trí lấy mẫu nên đặt gần với điểm vào chất thải vào hồ Nếu có xáo trộn gián tiếp tốt khối lượng lớn nước gia nhạp vị trí gần hồ đủ để quan trắc tình trạng xu Nếu hồ chia thành nhiều vịnh hay lưu vực cần nhiều vị trí Theo tài liệu, số lượng điểm lấy mẫu với giá trị làm tròn lôgarit diện tích hồ (theo kilômét vuông) Nghiên cứu ban đầu giám sát chất lượng nước nên dựa hệ thống ô lưới đường cắt ngang để đưa mạng lưới điểm đo Các thông tin từ nghiên cứu đưa hướng dẫn xác định vị trí thích hợp cho việc lấy mẫu theo mục tiêu xác định Trong ccá điểm lựa chọn, thời gian nhân lực cho lấy mẫu điểm hồ thường lớn so với lấy mẫu sông nước ngầm 3.5.7 Lấy mẫu theo độ sâu mặt cắt hồ Vị trí lấy mẫu thường xác định từ kết hợp mốc bờ độ sâu mặt cắt Cố định xác điểm lấy mẫu vào thời điểm không dễ dàng điều không quan trọng có độ xáo trộn tốt Tại mặt cắt, mẫu nước lấy khoảng cách khác theo chiều thẳng đứng (độ sâu) Một chương trình tối thiểu lấy mẫu theo độ sâu sau: • Hai độ sâu (bề mặt đáy) độ sâu hồ nhỏ 10 m • Ba độ sâu (bề mặt, tầng biến nhiệt đáy) độ sâu hồ nhỏ 30 m • Bốn độ sâu (bề mặt, tầng biến nhiệt, phía tầng đáy đáy) độ sâu hồ nhỏ 100 m • Nếu hồ sâu lớn 100 m, độ sâu xem xét 3.5.8 Thông tin sở (1) Tên trạm (2) Vị trí địa lý: tỉnh/ thành phố, huyện, xã (3) Kinh độ vĩ độ (với hồ chứa lớn) (4) Độ cao (m) so với mặt biển (5) Cảnh quan xung quanh vị trí lấy mẫu: tên làng gần nhất, cầu địa điểm (6) Vị trí điểm lấy mẫu hồ có liên quan đến bờ hồ (7) Các vùng tiếp giáp với hồ (8) Hồ thuộc lưu vực sông (9) Nguồn gốc (10) Loại hồ (với hồ chứa: loại năm xây dựng) (11) Loại trạm: bản, xu thế, thông lượng (12) Mã số trạm 3.5.8.2 Thông tin hồ chứa (13) Diện tích bề mặt(km2) (14) Chiều dài lớn (km) (15) Chiều rộng lớn (km) (16) Chu vi hồ (km) (17) Thể tích (km3) (18) Độ sâu lớn (m) (19) Độ sâu trung bình (m) (20) Thời gian đổ đầy lý thuyết (thể tích nước /dòng vào năm) (21) Tên (tốc độ thải trung bình) sông nhánh nhập vào kênh (sông) ra: - Sông nhánh (m3/s) - Kênh (sông) (m3/s) (22) Dao động mức nước hàng năm (m): - Tự hiên - Điều tiết (23) Số lượng nước thượng lưu hạ lưu (trong trường hợp có chuỗi hồ): - Thượng lưu - Hạ lưu (24) Kiểu chu kỳ phân tầng (25) Đặc điểm nước (độ cứng, pH, muối, chất lơ lửng, đục v.v…) (26) Tính suốt: - Cao - Thấp - Trung bình (27) Đặc điểm dinh dưỡng: - Nghèo dinh dưỡng - Dinh dưỡng trung bình - Giàu dinh dưỡng - Khá giàu dinh dưỡng - Rất giàu dinh dưỡng - Khác (28) Xu hướng (số liệu tự chọn thành phần P, N clorophyl trung bình) đưa 3.5.8.3 Lưu vực thoát nước (29) Diện tích lưu vựcthoát nước (km2) (30) Độ cao lớn (m) (31) Độ cao trung trung bình (m) (32) Đặc điểm khí hậu (33) Đặc điiểm địa chất (34) Đặc điểm đất (thực vật tự nhiên chính, rừng, nông nghiệp, đô thị…) (35) Dân số lưu vực (năm tham khảo) (36) Các thành phố gần hồ 3.5.8.4 Các nhân tố ảnh hưởng đến người (37) Sự sử dụng nước (uống sinh hoạt, nông nghiệp, công ngjhiệp, giải trí, hàng hải đánh bắt thủy sản v.v.) (38) Kiểu ô nhiễm (đặc tính sử lý) biện pháp kiểm soát (39) Mục đích sử dụng nước (vị trí, kiểu sử dụng, thể tích, số lượng người phục vụ, bề mặt tưới v v.) (40) Các thông tin giải thích liên quan khác (dạng tiết, không tính toán) 3.5.8.5 Lấy mẫu phân tích (41) Các độ sâu lấy mẫu (m) (42) Phương oháp lấy mẫu (dùng thuyền, cầu) (43) Thiết bị sử dụng lấy mẫu (44) Sự khó khăn lấy mẫu (do thời tiết…) (45) Sự dễ bị ảnh hưởng trạm lấy mẫu (46) Tần suất việc lấy mẫu thường xuyên (47) Danh sách yếu tố tiến hành điểm lấy mẫu phương pháp sử dụng (48) Phòng thí nghiệm phân tích mẫu (49) Khoảng cách đến phòng thí nghiệm, phương tiện thời gian vận chuyển (50) Thời gian trung bình lúc lấy mẫu bắt đầu phân tích phòng thí nghiệm (51) Điều kiện bảo quản mẫu (52) Danh sách yếu tố phân tích thường xuyên phương pháp sử dụng (53) Danh sách yếu tố phân tích không thường xuyên phương pháp sử dụng (54) Các xu hướng thay đổi quan trọng thông số chất lượng nước năm qua (55) Người thực (56) Ngày, tháng, năm lấy mẫu QA/QC TRONG HỆ THỐNG GIÁM SÁT 4.1 MỤC ĐÍCH Các tính toán xác xu chất lượng môi trường đòi hỏi dãy số liệu đo đạc phải xác theo chuỗi thời gian đo đạc Chương trình đảm bảo kiểm tra chất lượng (QA/QC) không áp dụng cho số liệu chương trình giám sát chất lượng môi trường mà áp dụng cho chương trình quan trắc phụ trợ khác hệ thống số liệu khí tượng thủy hải văn 4.1.1 Đặc trưng chương trình QA • Sử dụng phương pháp chấp nhận • Trang thiết bị bảo dưỡng hiệu chuẩn thích hợp • Sử dụng mẫu chuẩn chứng nhận, ngày hiệu chuẩn, kiểm định thiết bị phương pháp • Kiểm tra chất lượng nội cách có hiệu • Thiết lập chương trình đánh giá chất lượng liên trạm • Đánh giá độc lập thủ tục kiểm soát • Đánh giá bên thông qua chương trình phù hợp • Đội ngũ cán đào tạo thích hợp 4.1.2 Đặc trưng chương trình QC QC chương trình đánh giá nằm chương trình QA tổ chức có hệ thống kiểm soát chất lượng Chương trình QC bao gồm mẫu kiểm soát chất lượng để đánh giá độ xác độ tập trung phép lấy thu thập mẫu, phép đo lường phân tích trường (tại trạm) phòng thí nghiệm 4.1.2.1 Các mẫu kiểm soát chất lượng • Mẫu QC trường Thủ tục lấy mẫu bao gồm kế hoạch lấy mẫu thủ tục lấy mẫu Mẫu QC trường bao gồm mẫu trắng, mẫu trắng vận chuyển, mẫu thêm vào trường mẫu lặp trường v.v • Mẫu QC phòng thí nghiệm Mẫu QC phương pháp Mẫu QC thiết bị 4.1.2.2 Tiêu chuẩn chấp nhận kiểm soát chất lượng hành động khắc phục • Tiêu chuẩn chấp nhận QC sử dụng số giới hạn để cảnh báo kiểm soát nhằm mục đích nhận dạng nguồn sai số • Kế hoạch khắc phục sai sót QC 4.1.2.3 So sánh liên trạm liên phòng thí nghiệm • Kế hoạch so sánh - Chương trình so sánh thành thạo - Chương trình so sánh đo lường (đo đạc phân tích phòng thí nghiệm) • Tổ chức thực kế hoạch so sánh • Chương trình mẫu môi trường để so sánh 4.1.3 Nội dung hệ thống QA/QC Nội dung hệ thống QA/QC chương trình giám sát bao gồm hai phần 4.1.3.1 Những yêu cầu hệ thống quản lý • Tổ chức quản lý • Hệ thống chất lượng • Kiểm soát tài liệu • Xem xét yêu cầu, khả • Kiểm soát việc đo đạc, phân tích không phù hợp • Hoạt động khắc phục • Hồ sơ • Đánh giá nội • Xem xét lãnh đạo 4.1.3.2 Những yêu cầu kỹ thuật • Cán • Tiện nghi môi trường làm việc • Các phương pháp, thiết bị đo lường • Tính liên kết chuẩn đo lường • Lấy mẫu • Xử lý vận chuyển mẫu • Đảm bảo chất lượng kết đo lường • Báo cáo kết CƠ SỞ QUI HOẠCH HỆ THỐNG TRẠM GIÁM SÁT Ô NHIỄM NỀN QUỐC GIA (MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ VÀ NƯỚC) Toàn phần từ mục đến mục bốn lý luận sở để xây dựng chương trình giám sát ô nhiễm môi trường không khí nước Ở đây, chương trình giám sát chất lượng môi trường bao gồm toàn thiết kế hệ thống trạm giám sát, qui trình giám sát tổ chức thực vận hành giám sát Trong tài liệu nội dung nhằm mục đích xây dựng chương trình giám sát chất lượng môi trường bao gồm: (1) Xây dựng mục tiêu giám sát (2) Phân tích điều kiện tự nhiên Việt Nam (3) Phân tích điều kiện kinh tế xã hội Việt Nam đến 2010 (4) Đánh giá trạng hệ thống trạm giám sát chất lượng môi trường Việt Nam Quốc tế (5) Đánh giá trạng môi trường không khí nước Việt Nam (6) Thiết kế dự kiến hệ thống giám sát ô nhiễm cần có Quốc gia - Hệ thống trạm dự kiến - Kết đo đạc khảo sát - Kết vị trí trạm phương pháp mô hình hóa (7) Qui hoạch tổng thể chương trình giám sát chất lượng môi trường (8) Trang thiết bị cho hệ thống trạm ... nhiễm môi trường nước 1.4.1.1 Phương pháp chuẩn độ 1.4.1.2 Phương pháp trọng lượng 1.4.1.3 Phương pháp cực phổ 1.4.1.4 Phương pháp đo quang (trắc quang) 1.4.2 Các chất gây ô nhiễm môi trường nước. .. Các hợp chất tạo thành lớp bề mặt môi trường nước → DO giảm → huỷ diệt hệ sinh vật môi trường nước - Các hợp chất dầu mỡ dễ phân tán vào môi trường nước bao bọc quanh sinh vật phù du, thức ăn,... chuẩn 22 Quan sát trường: Hoạt động quan trắc trường phải kỹ thuật viên đào tạo thực Sự thành công chương trình quan trắc phụ thuộc vào mẫu đại diện độ xác phép đo Đồng thời việc quan sát ghi