Nghiên cứu ứng dụng thiết bị quan trắc chất lượng nước đa chỉ tiêu trong đánh giá chất lượng và xây dựng hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu quan trắc môi trường nước

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG THIẾT BỊ QUAN TRẮC CHẤT LƯỢNG NƯỚC ĐA CHỈ TIÊU TRONG ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ CƠ SỞ DỮ LIỆU QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG NƯỚC CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG LÊ MINH HẢI HÀ NỘI, NĂM 2018 BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG THIẾT BỊ QUAN TRẮC CHẤT LƯỢNG NƯỚC ĐA CHỈ TIÊU TRONG ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ CƠ SỞ DỮ LIỆU QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG NƯỚC LÊ MINH HẢI CHUYÊN NGÀNH : KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG MÃ SỐ : 60440301 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS LÊ THỊ TRINH PGS TS NGUYỄN THỊ PHƯƠNG THẢO HÀ NỘI, NĂM 2018 CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THIỆN TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUN VÀ MƠI TRƯỜNG HÀ NỘI Cán hướng dẫn chính: PGS.TS Lê Thị Trinh Cán hướng dẫn phụ: PGS TS Nguyễn Thị Phương Thảo Cán chấm phản biện 1: PGS TS Nguyễn Thị Hà Cán chấm phản biện 2: TS Vũ Đức Nam Luận văn thạc sĩ bảo vệ tại: HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI Ngày 24 tháng 05 năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, nội dung, số liệu, kết nghiên cứu trình bày luận văn hồn tồn trung thực tơi chưa cơng bố cơng trình khác Nếu sai, tơi hồn tồn chịu trách nhiệm trước nhà trường TÁC GIẢ LUẬN VĂN i LỜI CẢM ƠN Trước tiên, tơi xin tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc đến giáo viên hướng dẫn PGS.TS Lê Thị Trinh, giảng viên Khoa Môi trường - Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội PGS.TS Nguyễn Thị Phương Thảo, phó viện trưởng viện Khoa hoc môi trường Sức khỏe cộng đồng với cán quan tận tình giúp đỡ, hướng dẫn tơi suốt q trình thực luận văn tốt nghiệp Nhờ hướng dẫn tận tình mà tơi hồn thành tốt luận văn tốt nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội, Khoa Môi trường tạo điều kiện cho hồn thành tốt cơng việc nghiên cứu khoa học Trong trình thực luận văn, cố gắng việc thu thập, tham khảo tài liệu làm việc thực tế với thời gian thực luận văn kiến thức, kỹ thân có hạn nên luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót Tơi mong nhận ý kiến đóng góp q thầy để luận văn tơi hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày 24 tháng 05 năm 2018 HỌC VIÊN ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN I LỜI CẢM ƠN II DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT V DANH MỤC BẢNG VI DANH MỤC HÌNH VII MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan đối tượng nghiên cứu 1.1.1 Hiện trạng môi trường nước Việt Nam 1.1.2 Hiện trạng quan trắc chất lượng môi trường nước tự động 1.2 Các nghiên cứu nước thiết bị quan trắc chất lượng nước 1.2.1 Nghiên cứu nước thiết bị quan trắc chất lượng nước 1.2.2 Nghiên cứu nước thiết bị quan trắc chất lượng nước 10 1.3 Giới thiệu thiết bị quan trắc WA-ME/MTSK 11 1.3.1 Tính khả thi thiết bị 11 1.3.2 Thiết bị quan trắc WA-ME/MTSK 14 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 2.1 Đối tượng, phạm vi thời gian nghiên cứu 21 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 21 2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 21 2.1.3 Thời gian nghiên cứu 21 2.2 Phương pháp nghiên cứu 21 2.2.1 Phương pháp kế thừa, thu thập tài liệu 21 2.2.2 Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa 21 2.2.3 Phương pháp phân tích phịng thí nghiệm 22 2.2.4 Phương pháp xử lý số liệu 25 2.2.5 Phương pháp đánh giá, so sánh 25 2.3 Xây dựng mơ hình thực nghiệm thiết bị WA-ME/MTSK 26 iii 2.3.1 Quy trình nghiên cứu 26 2.3.2 Lựa chọn vị trí địa điểm lấy mẫu 27 2.3.3 Xây dựng quy trình phân tích thiết bị WA-ME/MTSK 30 2.3.4 Đánh giá độ xác thiết bị 34 2.3.5 Mơ hình quản lý sở liệu 38 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 39 3.1 Kết phân tích mẫu phịng thí nghiệm 39 3.2 Xác định thông số đầu vào cho thiết bị thiết bị WA-ME/MTSK 41 3.3 Đánh giá độ tin cậy phép đo thiết bị WA-ME/MTSK 42 3.3.1 Xác định giới hạn phát khoảng đo thiết bị 42 3.3.2 Xác định độ lặp lại độ tái lặp thiết bị 43 3.3.3 So sánh kết hai phương pháp phân tích PTN thiết bị quan trắc 48 3.4 Đề xuất mơ hình quản lý sở liệu đánh giá mơ hình thiết bị WAME/MTSK 54 3.4.1 Giới thiệu phần mềm quản lý sở liệu cho thiết bị WA-ME/MTSK 54 3.4.2 Đề xuất mơ hình quản lý sở liệu 60 3.4.3 Đánh giá mơ hình quản lý sở liệu 62 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 PHỤ LỤC iv DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Giải thích AOAC Association of Official Analytical Chemists BOD5 Nhu cầu oxy hóa sinh BTNMT Bộ Tài ngun Mơi trường COD Nhu cầu oxy hóa học DO Hàm lượng oxy nước KHM Kí hiệu mẫu KPH Khơng phát KTV Kỹ thuật viên IDL Giới hạn phát thiết bị LOQ Giới hạn định lượng phương pháp LVS Lưu vực sông PRSDr Độ lệch chuẩn tương đối độ tái lặp PTN Phịng thí nghiệm QCVN Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia RA Độ xác tương đối RPD Độ sai khác RSD Độ lệch chuẩn tương đối độ lặp lại TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TSS Chất rắn lơ lửng v DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Danh sách trạm quan trắc nước tự động, liên tục Việt Nam Bảng 1.2 Khảo sát phụ thuộc TSS COD UV 15 Bảng 2.1 Các tiêu phương pháp phân tích phịng thí nghiệm 22 Bảng 2.2 Độ tin cậy phương pháp công nhận Vimcerts 099 23 Bảng 2.3 Lưu ý phân tích phịng thí nghiệm 23 Bảng 2.4 Mô tả vị trí lấy mẫu 28 Bảng 3.1 Kết phân tích phịng thí nghiệm 39 Bảng 3.2 Kiểm soát chất lượng mẫu phân tích PTN viện Khoa học mơi trường Sức khỏe cộng đồng 39 Bảng 3.3 Giá trị thông số đầu vào 41 Bảng 3.4 Xác định giới hạn phát giới hạn định lượng 42 Bảng 3.5a Kết phép đo xác định độ lặp lại độ tái lặp nước mặt thiết bị quan trắc 44 Bảng 3.5b Kết phép đo xác định độ lặp lại độ tái lặp nước thải thiết bị quan trắc 45 Bảng 3.6 Kết đánh giá phép đo COD 49 Bảng 3.7 Kết đánh giá phép đo BOD5 50 Bảng 3.8 Kết đánh giá phép đo TSS 51 Bảng 3.9 Kết đánh giá phép đo DO 52 Bảng 3.10 Kết đánh giá phép đo pH 53 Bảng 3.11 Kết khảo sát mẫu nước mặt thiết bị quan trắc tự động 63 Bảng 3.12 Kết độ sai khác trung bình trung 64 Bảng 3.13 Đánh giá hệ thiết bị theo thông tư 24/2017/TT-BTNMT 65 vi DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Hệ thiết bị quan trắc chất lượng nước đa tiêu 18 Hình 1.2 Thiết bị lấy mẫu tự động 19 Hình 2.1 Quy trình thực nghiệm 26 Hình 2.2 Bản đồ vị trí lấy mẫu nước mặt 29 Hình 2.3 Phần mềm hiển thị kết cài đặt thông số đầu vào 30 Hình 2.4 Hệ lọc TSS tự động thiết bị quan trắc 34 Hình 3.1a Đồ thị so sánh độ lặp lại, độ tái lặp với giới hạn AOAC mẫu nước mặt 46 Hình 3.1b Đồ thị so sánh độ lặp lại, độ tái lặp với giới hạn AOAC mẫu nước thải 46 Hình 3.2 Phần mềm quản lý liệu sở 55 Hình 3.3 Cài đặt thơng số quan trắc mơi trường 56 Hình 3.4 Đăng nhập vào phần mềm quản lý số mơi trường 57 Hình 3.5 Hệ thống chung phần mềm quản lý số môi trường 57 Hình 3.6 Trung tâm quản lý trạm quan trắc 58 Hình 3.7 Dữ liệu đo chi tiết trạm quan trắc 59 Hình 3.8 Giao thức truyền nhận tín hiệu 59 Hình 3.9 Sơ đồ mơ hình quản lý liệu quan trắc đề xuất 60 vii + Quản lý tài khoản thông qua tên đăng nhập mật đăng nhập Hình 3.4 Đăng nhập vào phần mềm quản lý số môi trường + Quản trị hệ thống thiết lập menu quản lý cho phép hiển thị liệu trạm quan trắc qua hình giám sát trung tâm Hình 3.5 Hệ thống chung phần mềm quản lý số mơi trường + Quản trị hệ thống có chức quyền sử dụng cấp phát tài khoản người dùng theo người sử dụng nhóm người sử dụng, Thiết lập truyền nhận liệu theo giao thức FTP + Quản lý tổ chức: quản lý tài khoản người dung theo tổ chức, đơn vị 57 + Quản lý trạm quan trắc: tạo trạm quan trắc mới, chỉnh sửa thông tin trạm quan trắc hệ thống theo dõi tín hiệu trạm quan trắc kết nối trạm quan trắc với phần mềm Hình 3.6 Trung tâm quản lý trạm quan trắc + Quản lý tiêu chuẩn, nhóm tiêu chuẩn: thiết lập, tạo số, tiêu chuẩn đo cho trạm quan trắc: DO, PH… + Quản lý camera: thiết lập, nhúng camera giám sát tram quan trắc vào hệ thống cho phép theo dõi tình trạng hoạt động trạm quan quan trắc + Quản lý lịch lấy mẫu : Tạo lịch lấy mẫu tự động xuống trạm gửi lệnh lấy mẫu trực tiếp xuống thiết bị lấy mẫu tự động trạm + Hiển thị liệu đo chi tiết trạm quan trắc dạng bảng biểu đồ thị 58 Hình 3.7 Dữ liệu đo chi tiết trạm quan trắc + Cho phép xuất liệu theo thời gian tùy chỉnh tệp excel báo cáo truy vấn, hồi cứu liệu trạm đo khoảng thời gian khứ mong muốn đồng thời truyền liệu theo giao thức FTP đến địa chỉ định Hình 3.8 Giao thức truyền nhận tín hiệu Nhận xét: Phần mềm quản lý số mơi trường xây dựng hồn tồn dựa đời thông tư 24/2017/TT-BTNMT 59 3.4.2 Đề xuất mơ hình quản lý sở liệu a) Mơ hình Mơ hình quản lý sở liệu xây dựng theo pháp lý, khoa học thực tiễn bao gồm: + Căn pháp lý: Sự đời thông tư 24/2017/TT-BTNMT Quy định rõ chương IV chương V yêu cầu đặc tính kỹ thuật hệ thống quan trắc nước thải khí thải tự động, liên tục Sơ đồ mơ hình quản lý sở liệu xây dựng theo điều 50 chương IV (phương án trực tiếp) + Căn khoa học: Mơ hình xây dựng dựa đánh giá độ tin cậy phép đo thiết bị quan trắc tự đông môi trường nước vừa thực mục 3.3 + Căn thực tiễn: Mơ hình quản lý liệu dựa phần mềm quản lý liệu thiết bị Viện tự đề xuất thiết kế Từ sở đề xuất mơ hình quản lý liệu theo sơ đồ hình 3.9 Hình 3.9 Sơ đồ mơ hình quản lý liệu quan trắc đề xuất Mơ hình sơ đồ hình 3.9 gồm phần đánh số trình bày sau: 60 (1) Trong nhà trạm bao gồm thiết bị đo tích hợp tiêu: COD, BOD5 TSS Tủ thiết bị tiếp nhận, đọc đầu cảm biến nhiệt độ, DO, pH thùng chứa mấu Máy tính trạm điều kiển hoạt động tồn hệ nhận liệu truyền qua thu nhận liệu Datalogger, điều kiển hoạt động thiết bị lấy lưu mẫu tự động nồng độ mẫu vượt quy chuẩn hoạt động nhà trạm giảm sát camera có ghi lại hình ảnh truyền trực tiếp lên sở Tài nguyên môi trường tỉnh (2) Hoạt động chủ yếu khu vực đầu nước thải sau nhà máy xử lý Khu vực gồm có thiết bị đọ lưu lượng đầu vào lưu lượng đầu Camera giám sát thứ lắp vị trí nguồn nước thải Mẫu bơm liên tục vào thùng chứa mẫu qua bơm lặp nhà trạm (3) Kết nối liệu trạm quan trắc với sở Tài nguyên môi trường tỉnh qua hệ thống quản lý số môi trường (mục b, 3.4.1) Các kết truyền trực tiếp phần mền sở Tài nguyên môi trường tỉnh theo dõi, giảm sát quản lý Sau liệu tất trạm quan trắc Sở tài nguyên môi trường tỉnh tổng hợp gửi lên TNMT b) Nguyên lý hoạt động Mẫu nước hút qua bơm để đưa nước vào thùng chứa nước theo phương án gián tiếp quy định Chương IV thông tư 24/2017-BTNMT [10] thông số đo nhanh đo trực tiếp thùng chứa sensor: Nhiệt độ, pH, DO Một phần mẫu thùng chứa bơm qua hệ bơm tự động lên hệ máy xác định thơng số COD, TSS, BOD5 sau có liệu tồn tín hiệu đưa vào truyền phát tín hiệu dataloger Nhiệm vụ dataloger thu, lưu dữ liệu quan trắc sau truyền lên phần mềm quản lý cho trạm quan trắc đồng thời truyền lên hệ thống quản lý số môi trường Việc kiểm soát lưu lượng đầu vào đầu cho hệ thông xử lý nước thải thị rõ ràng phần mềm Kiểm soát trạm quan trắc tự động với camera giám sát điểm hút mẫu 61 vào thùng chứa hệ quan trắc tự động theo yêu thông tư 24/2017/BTNMT chương IV chương V trạm quan trắc tự động, liên tục 3.4.3 Đánh giá mơ hình quản lý sở liệu Để đánh giá mơ hình quản lý sở liệu cho thiết bị tiến hành đánh giá qua phần a) Đánh giá kết vận hành mơ hình quản lý sở liêu với mơi trường nước mặt Sử dụng mẫu nước mặt lấy hồ Nhân Tạo để chạy thử nghiệm thiết bị quan trắc thời gian theo dõi ngày (23-27/01/2018) ngày liệu truyền phần mềm quản lý Xác định thơng số COD, BOD5, TSS, DO, pH với thông số đầu vào xác định cài đặt vào hệ máy chủ Sau thu tín hiệu tiến hành đánh giá độ sai khác trung bình trung bình ngày theo kết thu hai phương pháp Đồng thời theo dõi tín hiệu truyền phần mềm đánh giá tính ổn định việc truyền phát tín hiệu thời gian truyền phát tín hiệu Thời gian khảo sát mẫu nước mặt thiết bị quan trắc tiến hành song song với phân tích phịng thí nghiệm Kết thị bảng 3.11 kết trung bình tính tốn từ kết đo chi tiếttrong phụ lục luận văn Kết truyền tín hiệu phần mềm quản lý liệu ghi lại thể hình phụ lục Theo đó, sau phút thiết bị quan trắc truyền tín hiệu phần mềm lần với số liêu gồm tiêu: COD, BOD5, DO, pH, nhiệt độ lưu lượng Trong thời gian thử nghiệm liệu không bị gián đoạn hay bị số liệu, liệu quan trắc truyền phát hoàn toàn ổn định Thời gian truyền phát liệu theo thông tư 24/2017/TT-BTNMT quy đinh chương IV điều 51, thiết bị quan trắc chất lượng nước đa tiêu cài đặt thời gian phát tín hiệu ngắn giây hiển thị kết lần lên đáp ứng yêu cầu thông tư Các kết tổng hợp bảng 3.11 62 Bảng 3.11 Kết khảo sát mẫu nước mặt thiết bị quan trắc tự động Thời gian Ngày 23/01 Ngày 24/01 Ngày 25/01 Thông số Đơn vị COD BOD TSS TEMP pH DO COD BOD TSS TEMP pH DO COD BOD TSS TEMP pH DO mg /L mg /L mg /L ºC mg /L mg /L mg /L mg /L ºC mg /L mg /L mg /L mg /L ºC mg /L Kết phân tích PTN 35,50 24,90 48,80 24,0 6,90 4,70 37,02 25,40 49,00 25,0 6,80 4,70 34,80 24,01 47,50 23,5 6,95 5,00 Kết phân tích trung bình thiết bị quan trắc tự động Giờ Giờ Giờ Giờ Giờ Giờ Giờ Giờ TB 35,78 23,95 48,41 24,3 6,99 5,01 36,26 24,27 49,31 25,3 6,87 4,70 35,25 23,59 47,52 23,3 6,93 4,90 35,80 23,96 48,76 24,3 6,97 4,97 36,45 24,40 48,99 25,3 6,87 4,67 34,71 23,24 47,54 23,4 7,04 4,92 35,81 23,97 48,67 24,3 6,93 4,79 36,93 24,71 49,41 25,3 6,86 4,59 35,33 23,65 47,23 23,4 7,05 5,03 35,85 24,00 48,75 24,3 6,95 4,71 36,45 24,39 49,52 25,4 6,82 4,69 35,35 23,66 46,99 23,2 6,92 4,87 36,28 24,29 49,02 24,1 6,90 4,67 37,43 25,05 50,24 25,3 6,80 4,57 35,00 23,43 47,13 23,3 6,94 5,15 36,08 24,15 49,09 23,9 6,96 4,71 37,32 24,97 50,03 25,1 6,84 4,66 34,78 23,28 48,10 23,4 6,89 5,08 36,34 24,33 49,32 23,9 6,91 4,73 36,77 24,60 49,65 25,3 6,75 4,66 35,68 23,88 48,07 23,3 7,12 5,15 36,54 24,46 48,95 23,8 6,89 4,82 36,65 24,53 50,09 25,3 6,78 4,66 36,10 24,17 47,89 23,2 7,04 5,13 36,06 24,14 48,87 24,1 6,94 4,80 36,78 24,62 49,65 25,3 6,82 4,65 35,27 23,61 47,56 23,3 6,99 5,03 63 Đánh giá kết thiết bị quan trắc dựa vào việc xác định độ sai khác (RPD) trung bình trung bình ngày (trung bình giờ) thiết bị so với phương pháp phân tích PTN theo bảng 3.1 Kết thể bảng 3.12 Bảng 3.12 Kết độ sai khác trung bình trung bình ngày mẫu nước mặt (NM 01) Ngày 23/01/2018 24/01/2018 25/01/2018 Thông số COD BOD TSS Nhiệt độ pH DO COD BOD TSS Nhiệt độ pH DO COD BOD TSS Nhiệt độ pH DO Độ sai khác RPD TB (%) 0,8 3,9 0,8 1,2 1,3 4,4 2,1 4,6 0,6 1,2 1,0 0,8 1,3 1,8 0,0 0,9 0,3 2,0 Độ sai khác RPD TB ngày (%) 1,6 3,1 0,1 0,4 0,6 2,1 0,7 3,1 1,3 1,2 0,3 1,1 1,3 1,7 0,1 0,9 0,6 0,6 Nhận xét: Kết liệu truyền thiết bị ngày có độ ổn định cao không bị gián đoạn (5 phút số liệu) Kết truyền cho thấy độ sai khác phương pháp đo máy phương pháp PTN đạt yêu cầu kỹ thuật theo thông tư 24/2017/TT-BTNMT (Chương IV điều 51) [10] b) Đánh giá thiết bị WA-ME/MTSK theo yêu cầu thông tư 24/2017/TT-BTNMT 64 Đánh giá thiết bị qua thông tư 24/2017/TT-BTNMT [10] việc hệ thiết bị đảm bảo yêu cầu chung, yêu cầu kỹ thuật yêu cầu việc nhận, truyền quản lý liệu Bảng 3.13 thể đánh giá hệ thiết bị sau: Bảng 3.13 Đánh giá hệ thiết bị theo thông tư 24/2017/TT-BTNMT Nôi dụng yêu cầu thông tư Đánh giá I Yêu cầu chung hệ thống quan trắc nước thải tự động, liên tục Thiết bị quan trắc tự động, liên tục: gồm nhiều thiết bị có khả đo, phân tích đưa kết quan trắc thông số nước thải cách tự động, liên tục Đã tích hợp hệ TB Thiết bị thu thập, lưu giữ, truyền liệu: để thu thập, lưu giữ truyền liệu quan trắc tự động, liên tục Hệ thống quan Hai phần mềm nhà nước môi trường quy định chi tiết quản lý Chương V Thông tư Dung dịch chuẩn: để kiểm tra hiệu chuẩn thiết bị quan trắc hệ thống Dung dich chuẩn COD, TSS, pH, DO Thiết bị lấy mẫu tự động: để lấy lưu mẫu nước thông số giám sát vượt ngưỡng quy chuẩn cho phép theo yêu cầu quan nhà nước có thẩm quyền Đáp ứng Camera: để cung cấp hình ảnh trực tuyến vị trí đặt thiết bị Gồm camera quan trắc vị trí cửa xả hệ thống xử lý nước thải, trước giám sát đổ nguồn tiếp nhận II Yêu cầu đặc tính kỹ thuật tính hệ thiết bị Thiết bị quan trắc có khả đo giá trị gấp 3-5 lần giá trị giới hạn quy định theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia hành mơi trường Đáp ứng Có khả lưu giữ kết xuất tự động kết quan trắc thông tin trạng thái thiết bị đo Phần mềm quản lý Sử dụng chất chuẩn để kiểm tra định kỳ có độ xác tối thiểu ± % (pH ± 0,1) Đáp ứng 65 Thiết bị lấy mẫu lưu mẫu tự động có tủ bảo quản nhiệt độ ±2ºC có khả nhận tín hiệu điều kiển từ quản quản lý có thẩm quàn Đáp ứng Đảm bảo chất lượng hệ thống tiến hành kiểm tra độ xác Xác định thiết bị, vị trí quan trắc, tính truyền thu phát liệu, lắp đặt hệ thiết đánh giá qua độ xác tương đối (RA) trước đưa thiết bị bị vào sử dụng Kiểm soát chất lượng thiết bị định kỳ (1 tháng/lần) qua dung dịch chuẩn tiến hành hiệu chuẩn, hiệu chỉnh lại thiết bị Hàng Đáp ứng năm tiến hành hiệu chuẩn thiết bị cục đo lường III Yêu cầu việc nhận, truyền quản lý liệu thiết bị Tín hiệu đầu dạng số bảo đảm lưu giữ liên tục 30 ngày liệu gần nhất, liệu lưu giữ gồm: thông số đo, kết đo, đơn vị đo, thời gian đo, trạng thái thiết bị Phải đảm bảo thị trích xuất liệu hệ thống nhận, truyền quản lý liệu sở Đáp ứng Truyền liệu theo phương thức FTP tới địa máy chủ tài khoản địa Sở Tài nguyên Môi trường cung cấp, liệu truyền theo thời gian chậm phút kết Đáp ứng quan trắc hệ thống trả Về bảo mật sau trạm quan trắc vào hoạt động thức hệ thống kiểm soát tài khoản mật Sở Tài nguyên Môi trường quản lý 66 Đáp ứng Về quản lý liệu sở tài ngun mơi trường: - Phải có sở liệu bảo đảm lưu trữ liệu từ tất trạm quan trắc tự động địa bàn tỉnh để quản lý - Phần mềm quản lý tối thiểu có chức bản: trích xuất Đáp ứng liệu theo dạng bảng, biểu đồ Quản lý, hiển thị liệu, truyền liệu tài ngun mơi trường Tính tốn so sánh biên tập liệu Yêu cầu truyền liệu Bộ TN&MT - Dữ liệu truyền định dạng theo dạng tệp *.txt - Kết nối truyền liệu theo phướng thức FTP tới địa máy chủ FTP tài khoản địa FTP Tổng cục Môi trường cung cấp - Dữ liệu truyền tự động từ địa IP tĩnh theo tần suất Đáp ứng 1h/lần, theo chẵn Đảm bảo đồng theo thời gian thực - Trường hợp liệu bị gián đoạn, sau phục hồi, hệ thống phải tự động thực truyền liệu thời gian bị gián đoạn - Đảm bảo bảo mật tính tồn vẹn thông tin Nhận xét: Thông qua việc đánh giá tín hiệu truyền, nhân liệu phần mềm quản lý kết độ sai khác phương pháp phân tích PTN phép đo thiết bị Hệ thiết bị đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, độ xác việc kiểm sốt chất lượng thiết bị theo thơng tư 24/2017/TT-BTNMT 67 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Tất thiết bị quan trắc tự động, liên tục sản phẩm khoa học công nghệ cao, tiên tiến, đồng nhiều lĩnh vực khoa học, công nghệ Chính việc nghiên cứu chế tạo thiết bị hồn thiện địi hỏi thời gian, cơng sức, chi phí lớn Sau thiết bị quan trắc chất lượng nước đa tiêu viện Khoa học Môi trường Sức khỏe Cộng đồng hoàn thiện, luận văn thực được: Nội dung 3.1 Đã nghiên cứu tiếp cận sử dụng thành thạo thiết bị quan trắc chất lượng nước đa tiêu nguyên lý hoạt động, cấu tạo thiết bị thông số kỹ thuật đặc trưng thiết bị quan trắc.Từ xây dựng mơ hình thí nghiệm phù hợp để đánh giá chất lượng thiết bị Nội dung 3.2 Đã đánh giá độ xác thiết bị qua yếu tố độ chụm độ Đô chụm đánh giá qua độ lặp lại độ tái lặp Độ đánh giá việc so sánh phương pháp + Kết khảo sát môi trường mẫu trắng đưa giới hạn phát giới hạn định lượng thiết bị + Kết khảo sát môi trường nước mặt; nước thải với độ lặp lại độ tái lặp thông số COD, BOD5, TSS, pH, DO phù hợp sau so sánh với phụ lục hướng dẫn yêu cầu thực phương pháp tiêu chuẩn – AOAC + Kết so sánh phương pháp đo máy phân tích phịng thí nghiệm có độ xác tương đối RA nhỏ 5%, giá trị ttn phép đo nhỏ giá trị tc Từ khẳng định phương pháp phân tích thiết bị quan trắc có độ tin cậy cao Nội dung 3.3 Đã đề xuất mơ hình quản lý sở liệu đánh giá mơ hình quản lý sở liệu dựa thông tư 24/2017/TT-BTNMT [10] thông qua khảo sát nước mặt với thời gian theo dõi ngày Kết cho thấy tín hiệu truyền 68 phần mềm quản lý ổn định, không số liệu, liệu quan trắc ngày lưu trữ máy tính xem lại độ sai khác kết thiết bị kết phân tích PTN phù hợp với thông tư 24/2017/TT-BTNMT Kiến nghị Đây thiết bị đơn vị tư nhân Việt Nam sản xuất lên cịn gặp nhiều khó khăn việc nghiên cứu phát triển nước Tuy thiết bị hoàn toàn đáp ứng theo yêu cầu kỹ thuật pháp luật chưa nhiều người biết đến Chưa có sách hỗ trợ hay khuyến kích việc sản xuất thiêu thụ sản phẩm trí tuệ Luận văn thực nghiên cứu thiết bị quan trắc chất lượng nước đa tiêu môi trường nước mặt; nước thải độ xác nghiên cứu loại hình nước thải Cần có khảo sát nhiều nhiều đối tượng nước thải, so sánh kết đo máy với thiết bị khác nhiều ngành sản xuất khác từ đưa đánh giá toàn diện thiết bị quan trắc Một vấn đề đặt cho hệ thống quản lý liệu sở sở ban ngành tỉnh chưa đồng có nhiều hãng thiết bị quan trắc nước bán sử dụng Việt Nam Mỗi thiết bị lại có phần mềm quản lý liệu riêng cách thức hoạt động khác, người quản lý yêu cầu phải nắm nhiều hệ phần mềm khác Phần mềm quản lý liệu thiết bị quan trắc đa tiêu tích hợp nhiều thiết bị khác để tạo tính đồng viêc quản lý liệu quan trắc 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO Báo cáo trạng môi trường quốc gia giai đoạn 2011 – 2015 (2015), Bộ Tài nguyên môi trường Nguyễn Thị Nguyệt Ánh (2014), Báo cáo tổng quan hoạt động quản lý trạm quan trắc tự động môi trường nước, Trung tâm Quan trắc Môi Trường, Tổng cục Môi Trường Chen Wenchun (1998), UV spectrophotometry determination of COD in water applications, Water Treatment Technology vol 24 Ayrton F.Martin, Daniel R.Arsand, Carta B Brenner, Luciane Mineeto (2008), COD - evaluation of hospital Effluent by means of UV-spectral deconvolution ESA Nguyễn Thị Phương Thảo (2013), Đề tài cấp thành phố: Nghiên cứu chế tạo thử nghiệm thiết bị đo COD nhanh phục vụ kiểm sốt nhiễm mơi trường, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Việt Nam tập số 2, tháng 08 năm 2013 Hoàng Việt Hưng nnk (2015), Nghiên cứu phổ hấp thụ số hợp chất hữu nước thải nhuộm ảnh hưởng số ion nhằm xác định COD quang phổ hấp thụ tử ngoại UV 254 nm, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Việt Nam, tập 1, số 4, tháng năm 2015 Nguyễn Thị Phương Thảo, Nguyễn Quang Trung, Vũ Thị Ngân Huyền (2014), Nghiên cứu thiết kế phần mềm bo mạch điện tử đo nhận COD phương pháp phổ hấp thụ UV, Tạp chí Khoa học Khoa học Cơng nghệ Việt Nam tập số 3, tháng năm 2013 Nghị định số 38/2015/NĐ-CP Quy định quản lý chất thải phế liệu Thông tư 31/2016/TT-BTNMT Quy định việc bảo vệ môi trường cụm công nghiệp, khu kinh doanh, dịch vụ tập trung, làng nghề sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, Bộ tài nguyên môi trường 10 Thông tư 24/2017/TT-BTNMT Quy định kỹ thuật quan trắc môi trường, Bộ tài nguyên môi trường 70 11 Nguyễn Quang Trung, Nguyễn Thanh Thảo (2009), đề tài cấp viện: Nghiên cứu khả chế tạo dụng cụ xác định nhanh COD phát quang hóa học hệ KMnO4/Mn2+, Viện Hàn Lâm khoa học Việt Nam 12 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6663 – : 2011 (ISO 5667 - 1: 2006) Chất lượng nước - lấy mẫu - Phần I : Hướng dẫn lập chương trình lấy mẫu kỹ thuật lấy mẫu 13 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5994: 1995 (ISO 5667-4: 1987) Chất lượng nước lấy mẫu - Hướng dẫn lấy mẫu hồ ao tự nhiên tạo nhân 14 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6663-6: 2008 (ISO 5667-6: 2005) Chất lượng nước – Lấy mẫu - Phần 6: Hướng dẫn lấy mẫu sông suối 15 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6663-3: 2008 (ISO 5667-3: 2003) Chất lượng nước - Lấy mẫu - Phần 3: Hướng dẫn bảo quản xử lý mẫu 16 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6492: 2011 (ISO 10523: 2008) Chất lượng nước – Xác định pH 17 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7325: 2004 (ISO 5814: 1990) Chất lượng nước – Xác định oxy hòa tan – phương pháp đầu đo điện cực 18 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6625: 2000 (ISO 11923: 1997) Chất lượng nước – xác định chất rắn lơ lửng 19 Standard Method SWEWW 5220C: 2012 Chemical Oxygen Demand 20 Tiêu chuẩn Việt Nam: TCVN 6001-1: 2008 (ISO 5815-1: 2003) Chất lương nước – xác định nhu cầu oxy sinh hóa sau n ngày – Phần 1: phương pháp phá lỗng cấy có bổ sung Allylthiourea 21 Trần Cao Sơn (2010), Thẩm định phương pháp phân tích hóa học vi sinh vật, Viện Kiểm nghiệm an toàn vệ sinh thực phẩm quốc gia 22 AOAC International (2007), How to meet ISO 17025 requirements for method verification, USA 71 ... NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG THIẾT BỊ QUAN TRẮC CHẤT LƯỢNG NƯỚC ĐA CHỈ TIÊU TRONG ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG... nghiên cứu nước thiết bị quan trắc chất lượng nước 1.2.1 Nghiên cứu nước thiết bị quan trắc chất lượng nước 1.2.2 Nghiên cứu nước thiết bị quan trắc chất lượng nước 10 1.3 Giới thiệu thiết. .. lý sở liệu đánh giá mơ hình quản lý cở sở liệu thiết bị WA-ME/MTSK Nội dung nghiên cứu 3.1 Tổng quan tài liệu đối tượng nghiên cứu Thu thập, tổng quan tài liệu thiết bị quan trắc chất lượng nước