b. Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến việc xác định mẫu đại diện
3.4.1. Cơ sở xác định số lượng mẫu cần lấy
Như chúng ta đã biết, các yếu tố môi trường tồn tại ở nhiều trạng thái: rắn, lỏng, khí, cố định hoặc linh động có thể chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác, dó đó trong thiết kế một chương trình lấy mẫu ngoài việc trả lời những câu hỏi cơ bản của chương trình quan trắc còn phải trả lời câu hỏi: Lấy bao nhiêu mẫu để đảm bảo độ tin cậy của quan trắc? Về cơ bản số lượng mẫu được lấy càng lớn và nhiều thông số môi trường sẽ càng phản ảnh đúng trạng thái của môi trường tại khu vực đánh giá (quan trắc), tuy nhiên trong thực tế rất khó thực hiện do gánh nặng về kinh tế, thời gian và điều kiện phân tích.
a. Căn cứ vào mục tiêu quan trắc
QTMT có thể được thực hiệm nhằm một hoặc nhiều hơn một trong số các mục tiêu chung của QTMT (theo UNEP), tuy nhiên cũng có thể chia QTMT thành hai dạng mục tiêu chính (xem thêm bài 3 phần 3.1.a) sau đây:
− Đánh giá các thành phần vốn có trong tự nhiên (chưa bị tác động bởi các hoạt động sống của con người). Đối với mục tiêu xác định tính chất môi trường nền, việc đánh giá sẽ giúp xác định bản chất vốn có của môi trường phục vụ cho việc xác định, xây dựng, hoàn chỉnh các tiêu chuẩn chất lượng môi trường và tiêu chuẩn xả thải. Mục tiêu quan trắc này đòi hỏi phải thực hiện chương trình
quan trắc chính xác với tập hợp số lượng mẫu lớn và phân tích nhiều thông số môi trường.
− Đánh giá mức độ ảnh hưởng tới môi trường điểm tiếp nhận chất thải từ các hoạt động sống của con người. Với loại quan trắc thực hiện nhằm mục tiêu đánh giá ảnh hưởng, số lượng mẫu lấy tùy từng trường hợp có thể nhỏ hơn, nhưng xác định vị trí lấy mẫu hay nói chính xác hơn là phân phối số lượng mẫu lấy yêu cầu tương đối khắt khe nhằm đánh giá đúng đặc trưng và tính chất của nguồn thải.
Đối với những quan trắc nhằm mục tiêu xác định vấn đề như xác định nguồn ô nhiễm, xác định sự cố, xác định sự có mặt hay vắng mặt của một thành phần môi trường số lượng mẫu lấy thường ít, mẫu không cần lấy theo chu kỳ lặp đi lặp lại, vị trí lấy mẫu đảm bảo tính đại diện cho mục tiêu nghiên cứu. Đối với những quan trắc nhằm mục tiêu xác định xu hướng biến động phải lấy mẫu theo thời gian và không gian, số lượng mẫu lấy lớn và một số quan trắc phải thực hiện lặp đi lặp lại, vị trí lấy mẫu phải đại diện cho biến động các yếu tố.
b. Căn cứ vào phân bố và biến động của các yếu tố môi trường
Dạng phân bố của các yếu tố môi trường được xác định dựa trên những thông tin thứ cấp, kinh nghiệm bản địa, kiến thức cá nhân về môi trường như: trạng thái tự nhiên, các quá trình vật lý, hóa học, sinh học ảnh hưởng đến yếu tố môi trường cần quan tâm, đặc điểm nguồn thải… Kết quả nồng độ/mật độ của các một chất trong môi trường để xác định dạng biến động cần được biểu diễn dưới dạng giá trị trung bình và độ lệch chuẩn. Độ lệch chuẩn của các yếu tố càng nhỏ, mức độ biến động nhỏ tức là phân bố của chúng trong môi trường càng đồng nhất và ngược lại, mức độ biến động của các yếu tố càng lớn, phân bố của chúng trong môi trường càng kém đồng nhất.
Đối với những yếu tố môi trường phân bố đồng nhất, số lượng mẫu trong khu vực lấy mẫu thấp và vị trí lấy mẫu có thể lựa chọn ngẫu nhiên. Đối với những yếu tố môi trường phân bố không đồng nhất, số lượng mẫu lấy trong trường hợp này được xác định đảm bảo nguyên tắc: nếu có càng nhiều số lượng điểm nóng thì số lượng mẫu lấy càng lớn và ngược lại.
Một chất khi đưa vào môi trường không đứng yên mà vận chuyển, chuyển hóa phức tạp từ vị trí này sang vị trí khác, từ dạng này sang dạng khác. Trong
một môi trường nhất định tùy thuộc vào đặc tính vốn có của môi trường, đặc điểm xả thải và các quá trình ảnh hưởng mà các chất khi đưa vào môi trường sẽ được vận chuyển, chuyển hóa theo những quy luật nhất định. Do đó trong lấy mẫu cần chú ý xác định được xu hướng biến động theo thời gian và không gian của đối tượng môi trường cần quan tâm.
Xu hướng biến động của các chất và các thành phần môi trường khác có thể có chu kỳ (các biến động theo chu kỳ của sinh vật, biến động của nguồn thải theo thời gian làm việc…) hoặc không có chu kỳ (quá trình tích lũy, quá trình tự làm sạch…). Căn cứ vào dạng biến động của các yếu tố môi trường để xác định số lượng mẫu lấy phù hợp. Số lượng mẫu lấy phải đảm bảo các mẫu khác nhau không có cùng xu hướng đồng thời phải đại diện được cho xu hướng biến đổi các thành phần môi trường cần quan tâm… Đối với những biến động theo chu kỳ, mật độ lấy mẫu phải đủ lớn để phản ánh được những biến đổi của môi trường.