Lấy mẫu khí trong các chương trình quan trắc thường nhắm vào một trong hai nội dung đánh giá căn bản sau đây:
(1) Đánh giá chất lượng khơng khí xung quanh
(2) Đánh giá chất lượng khơng khí do ảnh hưởng của các nguồn thải
Do đặc tính của mơi trường khơng khí tương đối đồng nhất theo khơng gian và thời gian nếu những yếu tố ảnh hưởng kể trên là không đáng quan tâm, nên trong đánh giá chất lượng khơng khí xung quanh ở một phạm vi nhất định được thực hiện tương đối đơn giản. Nhưng đối với chương trình lấy mẫu khí phục vụ quan trắc nguồn thải, việc xác định vị trí lấy mẫu phức tạp hơn vì ngồi các yếu tố địa hình và khí tượng, chất lượng khơng khí cịn phụ thuộc vào đặc tính của nguồn thải.
Đối với các nguồn khơng xác định (nguồn mặt, nguồn đường hay nguồn không gian) việc xác định vị trí lấy mẫu khí đại diện cho tính chất nguồn thải phụ thuộc vào yếu tố phạm vi của nguồn thải. Căn cứ vào phạm vi đó có thể thiết lập hệ thống các vị trí lấy mẫu và từ đó xác định được ngun tắc chung để tổ chức mạng lưới lấy mẫu. Đối với các nguồn thải xác định (nguồn điểm – các ống khói hoặc cửa thốt khí cơng trình) việc xây dựng mạng lưới lấy mẫu phụ thuộc vào đặc điểm phát thải của nguồn điểm:
Khí thải thốt ra từ một nguồn điểm gọi chung là các ống khói sẽ đi vào khơng khí, các yếu tố như nhiệt độ và gió ảnh hưởng q trình xáo trộn và vận chuyển các chất này ra khơng khí xung quanh nguồn thải.
Ảnh hưởng của nhiệt độ dẫn tới các q trình đối lưu mạnh trong khơng khí, là q trình ảnh hưởng mạnh mẽ nhất đối với phân bố các chất nhiễm bẩn ở dạng đồng thể hoặc dị thể trong khơng khí (chất khí, khói bụi…). Nhiệt độ là một nhân tố quan trọng tăng chiều cao hiệu dụng của ống khói so với chiều cao xây dựng do độ nâng của cột khói tính bằng độ nâng do chênh lệch nhiệt độ và độ nâng do chênh lệch áp suất (độ phụt của cột khói). Nhiệt độ cao cũng tăng cường q trình khuếch tán các chất trong khơng khí.
Hướng gió quyết định hướng di chuyển của các chất ơ nhiễm từ ống khói trong khi đó, tốc độ gió sẽ quyết định mức độ di chuyển của các chất này. Tuy nhiên chỉ có gió tại độ cao hiệu dụng của ống khói mới ảnh hưởng đến hướng và mức độ di chuyển của cột khói. Nếu khơng có các vật cản, q trình lan truyền các chất từ ống khói chỉ chịu ảnh hưởng của q trình khuếch tán, do đó chất ơ nhiễm không chỉ đi theo một chiều từ miệng ống khói theo hướng gió mà cịn phát tán ra các khu vực lân cận, đồng thời đây cũng là cơ sở của sự ảnh hưởng của chất ô nhiễm tới mặt đất.
Địa hình ảnh hưởng đến việc xác định mạng lưới lấy mẫu khí thơng qua ảnh hưởng của địa hình đến các yếu tố như nhiệt độ, hướng gió và tốc độ gió. Các chất ơ nhiễm thường có xu hướng tập trung ở những khu vực có địa hình thấp, ngõ hẻm, thung lũng, bóng động học cơng trình và bóng động học địa hình. Đây có thể xem như một trong các điểm nóng mơi trường quan trọng cần phải xác định trong lấy mẫu khí. Bên cạnh đó, địa hình và các vật cản nói chung làm thay đổi hướng gió do đó gây khó khăn cho việc xác định phạm vi cũng như xu hướng di chuyển của của các chất trong khơng khí.
Tóm lại, đối với lấy mẫu khí, các thơng tin thứ cấp cần phải thu thập được làm cơ sở cho việc xây dựng mạng lưới quan trắc chất lượng khơng khí gồm có:
− Bản đồ địa hình, bản đồ khu dân cư, bản đồ quy hoạch không gian kiến trúc… − Bản đồ hoặc các hình ảnh khơng gian thảm thực vật bề mặt
− Các số liệu khí tượng: hướng gió chính, tốc độ gió trung bình ở độ cao khí tượng, nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa trung bình, bức xạ mặt trời…
− Đặc điểm phân bố các nguồn thải và đặc điểm các nguồn thải
Trong lấy mẫu khí xác định chất lượng mơi trường xung quanh trước hết cần phải được thực hiện với việc chồng xếp bản đồ để xác định hướng di chuyển của các chất ơ nhiễm, vị trí điểm nóng về chất lượng khơng khí, vị trí lấy mẫu đại diện. Trong đó, cần phải có các vị trí lấy mẫu chịu ảnh hưởng trực tiếp của nguồn thải và
điểm lấy mẫu không chịu ảnh hưởng của nguồn thải. Liên kết các vị trí lấy mẫu theo thời gian và khơng gian trong chương trình lấy mẫu QTMT được xác định là tổ chức mạng lưới lấy mẫu. Trong đó, để tổ chức được mạng lưới lấy mẫu đối với loại mơi trường động như khơng khí cần có cơng tác đo đạc, mơ tả kỹ lưỡng các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng khơng khí đã đề cập ở trên.
Nguyên tắc tổ chức mạng lưới
Mạng lưới lấy mẫu khí có thể xem như một đơn vị của chương trình lấy mẫu đảm bảo tính ổn định theo không gian và thời gian về mặt vị trí, phương pháp, tần suất thu mẫu. Do đó, để đảm bảo độ tin cậy của lấy mẫu việc thiết lập mạng lưới đòi hỏi phải tuân theo các nguyên tắc cơ bản sau đây: