Trong lấy mẫu môi trường, để đảm bảo mức độ chi tiết và xác định được xu hướng chất lượng mơi trường, có thể sử dụng phương pháp lấy mẫu hệ thống. Tuy nhiên, phương pháp này có thể dẫn tới những nhận định sai về môi trường nếu như có sự biến động theo chu kỳ của các yếu tố mơi trường khiến các mẫu lấy có cùng một xu hướng. Để hạn chế ảnh hưởng này, người lấy mẫu cần xác định đúng khoảng cách (mật độ) giữa các mẫu khi phân phối số lượng mẫu lấy.
Yêu cầu đầu tiên là kích thước mạng cơ sở phải đủ nhỏ theo khơng gian và đủ ngắn theo thời gian để khơng bỏ qua các điểm nóng.
Ví dụ, nếu tồn bộ các mẫu nước đều được lấy vào buổi chiều ngày nắng, kết quả xác định được sẽ quá cao đối với nhiệt độ và quá thấp đối với giá trị oxy hòa tan, vấn đề này phải được khắc phục bằng cách rút ngắn thời gian lấy mẫu (tăng tần suất lấy mẫu) có nghĩa là giảm kích thước mạng.
Giả sử, với một mạng không gian được chia thành L phần bằng nhau:
Mạng một chiều (chiều thời gian, đường lấy mẫu trên sông…) thì kích thước L rất dễ xác định. Trước
lượng các yếu tố môi trường và n là số lượng mẫu lấy với k là một số nguyên. Lấy mẫu đầu tiên bằng phương pháp lấy mẫu ngẫu nhiên sau đó lấy mẫu thứ hai cách mẫu đầu một khoảng cách k, tiếp tục như vậy cho đến mẫu cuối cùng.
Mạng khơng gian hai chiều cũng được tính tốn tương tự, nếu xác định được số lượng mẫu lấy n trong
diện tích khu vực lấy mẫu A. Kích thước mỗi ơ cơ sở lấy mẫu hệ thống được tính:
Đối với mạng ơ vng
Đối với mạng tam giác
Mạng khơng gian ba chiều giả sử có thể cố định số lượng mẫu lấy theo chiều sâu trong mạng khơng
gian ba chiều là r (mẫu) thì số kích thước mỗi ơ cơ sở trên bề mặt là:
Đối với mạng ô vuông
Đối với mạng tam giác
Do vị trí lấy mẫu được xác định dựa trên mối quan hệ về sự biến động nồng độ/mật độ các yếu tố mơi trường, do đó kết quả của lấy mẫu hệ thống là dạng kết quả quan trắc duy nhất có thể biểu diễn dưới dạng đồ thị biến động liên tục theo cả thời gian và không gian.
Phương pháp lấy mẫu là một thành phần quan trọng quyết định tồn bộ chương trình lấy mẫu, do đó cần phải dựa vào mục tiêu quan trắc và các tiêu chí xây dựng chương trình quan trắc để lựa chọn đúng phương pháp lấy mẫu cho từng loại môi trường cụ thể.
3.5. Bảo quản mẫu sau thu thập3.5.1. Vai trò của bảo quản 3.5.1. Vai trị của bảo quản
Trong hầu hết các chương trình quan trắc, mẫu được thu thập với số lượng lớn và thường khơng được phân tích ngay ngồi hiện trường. Do đó, với phần lớn các thơng số quan trắc, mẫu cần được lưu giữ một thời gian trước khi phân tích. Trong khi đó, các q trình vật lý, hóa học, sinh học vẫn tiếp tục xảy ra trong mẫu sau khi thu thập gây ra những biến đổi về bản chất hóa học, vật lý và sinh học trong mẫu dẫn đến không đảm bảo chất lượng mẫu đo. Để loại bỏ ảnh hưởng của những quá trình này đến độ tin cậy của kết quả đo cũng như đảm bảo tính đại diện của mẫu cần có những biện pháp kỹ thuật phù hợp trong thời gian lưu giữ mẫu trước khi phân tích, các biện pháp này được gọi là biện pháp bảo quản mẫu đo.
Có hai nhóm q trình chủ yếu có thể xảy ra đối với mẫu nước sau khi thu thập là: Các quá trình gây nhiễm bẩn mẫu từ dụng cụ lấy mẫu, vận chuyển và lưu trữ mẫu; Các quá trình mất mát vật chất do các q trình hóa học, vật lý và các hoạt động sinh học diễn ra trong mẫu trước khi phân tích. Q trình thay đổi nồng độ các chất xảy ra trong mẫu đất, mẫu bùn và mẫu nước cụ thể là:
- Nhiễm bẩn từ thiết bị hoặc hóa chất bảo quản
- Khử các chất khí: oxy, nitơ, metan hịa tan trong nước hoặc khí tự do trong đất - Mất các chất khí do thay đổi pH của mẫu (CO2)
- Hấp phụ kim loại lên thành bình thủy tinh
- Hấp thụ các khí do q trình oxi hóa và kết tủa kim loại - Phân hủy và chuyển hóa sinh học
- Bay hơi các chất hữu cơ có nhiệt độ sôi thấp