b. Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến việc xác định mẫu đại diện
3.2.2.Lấy mẫu ngẫu nhiên (random sampling)
Khác với lấy mẫu thẩm tra, phương pháp lấy mẫu ngẫu nhiên không chỉ dựa trên những thông tin thứ cấp về khu vực nghiên cứu mà còn dựa trên một số phương pháp công nghệ, kỹ thuật khác ví dụ kỹ thuật thống kê. Do đó phương pháp này nhìn chung có độ tin cậy cao hơn so với phương pháp lấy mẫu thẩm tra. Kết quả đo và kết quả phân tích đối với các mẫu lấy theo phương pháp này đáp ứng được yêu cầu pháp lý cho hầu hết các chương trình quan trắc do có tính thống kê cao bởi vì trong phương pháp xác định vị trí lấy mẫu đã yêu cầu phải xác định số lượng mẫu lấy tối thiểu cho một khu vực nghiên cứu nhất định.
Ngẫu nhiên Hệ thống Ngẫu nhiên hệ thống Ngẫu nhiên phân lớp
Hình 3.1. Giới thiệu một số phương pháp lấy mẫu cơ bản
Lấy mẫu ngẫu nhiên đơn giản hay được gọi tắt là lấy mẫu ngẫu nhiên là phương pháp lấy mẫu với vị trí lấy mẫu xác định “bất kỳ” không có chủ đích từ trước. Trong lấy mẫu ngẫu nhiên, mỗi đơn vị nồng độ/mật độ của mẫu đều có thể được chọn. Để đảm bảo tính ngẫu nhiên, thường sử dụng giấy bóng kính kẻ ô vuông và đặt chồng lên bản đồ khu vực nghiên cứu, lựa chọn mẫu bằng cách đánh số lên các ô sau đó bốc thăm ngẫu nhiên một số lượng lá thăm nhất định. Do đó, các mẫu hoàn toàn độc lập, không được chọn dựa trên bất kỳ mối quan hệ gì với nhau. Lấy mẫu ngẫu nhiên là phương pháp đơn giản nhất trong xây dựng một chương trình lấy mẫu, số lượng mẫu cần lấy cần được chuẩn hóa bằng phương pháp thống kê khi cân nhắc hiệu quả và chi phí trong thiết kế chương trình lấy mẫu.
Phương pháp lấy mẫu ngẫu nhiên thừa nhận sự thay đổi giá trị các yếu tố môi trường là không quan trọng do đó chỉ áp dụng trong hai trường hợp: Các đối tượng mà tại đó sự phân
bố các yếu tố là đồng đều (uniform) hoặc thuần nhất (homogeneous); Các đối tượng nghiên cứu mà thông tin thứ cấp về nồng độ các chất hay phân bố các yếu tố môi trường có được ít nhất hoặc không đáng tin cậy, không có giá trị thống kê.
Ưu điểm của phương pháp này là tiến hành xác định vị trí lấy mẫu đơn giản; minh bạch và đơn giản trong phân tích thống kê; xác định số lượng lấy mẫu tối thiểu chỉ dựa trên giá trị trung bình và phương sai của tập hợp mẫu. Kết quả nồng độ/mật độ trong lấy mẫu ngẫu nhiên luôn luôn được biểu diễn dưới dạng: (đơn vị) đại diện cho khu vực lấy mẫu.
Tuy nhiên, lấy mẫu hoàn toàn ngẫu nhiên cũng dẫn tới một số vấn đề:
− Bỏ qua một số những vị trí, thời điểm đặc biệt (điểm nóng môi trường) nếu kích thước mẫu nhỏ, trở ngại này có thể được khắc phục bằng lấy mẫu hệ thống
− Lựa chọn vị trí lấy mẫu không sử dụng hết những kiến thức về đối tượng môi trường quan trắc do đó thường dẫn tới chi phí phân tích cao hơn so với các phương pháp lấy mẫu khác
− Điểm lấy mẫu ngẫu nhiên được chọn có thể rơi vào vị trí khó/không thể lấy mẫu Ngoài ra, cách lấy mẫu này bỏ qua hoàn toàn sự biến động của chất nhiễm bẩn tại khu vực nghiên cứu vì vậy các điểm không được lấy mẫu nên được ghi lại. Lấy mẫu ngẫu nhiên không được áp dụng cho các đối tượng phân bố không đồng nhất. Mức độ không đồng nhất của các yếu tố môi trường càng cao thì mức độ phản ánh chính xác đặc tính của phương pháp lấy mẫu ngẫu nhiên càng thấp. Do phương pháp này có thể dẫn tới nhận định sai về môi trường do bỏ qua những điểm nóng vì thế chỉ được áp dụng trong một số lượng hữu hạn các loại hình quan trắc. Theo US EPA, 1995 phương pháp này không nên áp dụng cho các loại hình môi trường động (nước chảy, dòng khí đối lưu…)