CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Phương pháp nghiên cứu là những nguyên tắc và cách thức hoạt động khoa học nhằm đạt tới chân lý khách quan dựa trên cơ sở của sự chứng minh khoa học. Điều này có nghĩa rằng, các nghiên cứu khoa học cần phải có những nguyên tắc và phương pháp cụ thể, mà dựa theo đó các vấn đề sẽ được giải quyết.
Nghiên cứu quá trình phóng thích và chuyển hóa Arsen trong nước ngầm là nghiên cứu về đặc tính địa hóa của nước ngầm, sự xuất hiện của Arsen trong đất và nước ngầm; và mối tương quan giữa hàm lượng Arsen với các yếu tố địa hóa trong nước ngầm và đất tại khu vực huyện An Phú, tỉnh An Giang. Từ mối quan hệ này tìm ra nguyên nhân phóng thích Arsen từ trầm tích vào mạch nước ngầm cũng như mối tương quan giữa hàm lượng Arsen trong nước ngầm và các chỉ tiêu môi trường tại khu vực Đồng bằng Sông Mekong. Kết quả nghiên cứu này sẽ là cơ sở khoa học phục vụ cho việc xây dựng các biện pháp quản lý đối với hoạt động khai thác, sử dụng và bảo vệ nguồn nước ngầm hợp lý nhằm giảm rủi ro đối với sức khỏe cộng đồng.
3.1.2. Phương pháp nghiên cứu
Để đạt được các nội dung nghiên cứu nêu trên, các phương pháp và kỹ thuật sau đây đã được áp dụng:
Phương pháp tổng quan tài liệu
Phương pháp này sẽ được sử dụng để đạt được Nội dung 1 và Nội dung 2 thông qua việc kế thừa các thông tin đã có từ các tài liệu, kết quả điều tra hoặc các nghiên cứu liên quan trước đây để phân tích và tổng hợp các thông tin cần thiết phục vụ đề tài.
Các thông tin, số liệu thu thập bao gồm:
Số liệu tổng quan về huyện An Phú, tỉnh An Giang gồm: điều kiện tự nhiên, tình hình Kinh tế - Xã hội, số lượng giếng khoan hộ gia đình hiện đang khai thác, chất lượng nước ngầm tại khu vực qua các nghiên cứu trước đây. Các thông tin được thu thập từ UBND Huyện An Phú, Phòng Tài nguyên và Môi trường Huyện An Phú, UBND Tỉnh An Giang, Sở Tài nguyên và Môi trường An Giang – Phòng Quản lý Tài nguyên nước, và Cổng thông tin trực tuyến (website) có liên quan.
Các tài liệu khoa học, các kết quả nghiên cứu từ các báo cáo, các tạp chí khoa học trong nước và quốc tế về ô nhiễm Arsen trong nước ngầm.
51 Phương pháp khảo sát và điều tra thực địa
Phương pháp này được sử dụng để bổ sung cho Nội dung 2 thông qua việc khảo sát và điều tra thực tế tại các hộ gia đình có sử dụng giếng khoan. Khảo sát thực địa chỉ được thực hiện trong đợt lấy mẫu đầu tiên nhằm mục đích ghi nhận những thông tin: độ sâu giếng khoan, mục đích sử dụng nguồn nước giếng và mức độ hiểu biết của người dân về ảnh hưởng của Arsen trong nước ngầm đến sức khỏe.
Phương pháp lấy mẫu và xử lý mẫu trong điều kiện kỵ khí
Phương pháp lấy mẫu và xử lý mẫu trong môi trường kỵ khí đã được áp dụng trong nghiên cứu.
Đây là kỹ thuật tiên tiến, phức tạp và tốn kém chi phí nhất, nhưng đảm bảo kết quả được chính xác do giảm thiểu và loại bỏ sự xâm nhập của oxy vào mẫu nước ngầm và mẫu đất. Cốt lõi chính của kỹ thuật này là sử dụng khí Argon hoặc khí Nitơ để đuổi oxy ra khỏi mẫu, cụ thể:
thổi khí Argon tinh khiết (99,9995%) liên tục trong suốt quá trình lấy mẫu cũng như xử lý mẫu trong Glovebox (COY) đã được đuổi toàn bộ không khí bằng khí Argon.
Phương pháp này được sử dụng để bổ sung Nội dung 2 và thực hiện Nội dung 3. Mẫu nước ngầm sẽ được thu thập và phân tích theo năm (05) đợt (kéo dài trong 02 năm), cụ thể: mùa khô (tháng 1/2014 và tháng 1/2015), cuối mùa mưa – đầu mùa khô (tháng 5/2014) và mùa mưa (tháng 8/2014 và tháng 10/2015). Vị trí lấy mẫu được chia làm hai (02) nhóm: khu vực các giếng gần bờ sông Hậu và khu vực cách xa sông.
a) Mẫu nước ngầm:
Các mẫu nước ngầm sẽ được phân tích các chỉ tiêu:
Cations (bao gồm: arsen (As) tổng, arsen nguyên dạng (AsIII và AsV), nhôm (Al), bari (Ba), canxi (Ca), sắt tổng (Fe), kali (K), magie (Mg), mangan (Mn), silic (Si) và Anions (bao gồm: Clorua Nitrat, Sulfide) được phân tích bằng phương pháp Inductively Coupled Plasma – Optical Emission Spectrometry (ICP- OES) và Inductively Coupled Plasma – Mass Spectrometry (ICP-MS) tại phòng thí nghiệm trường Đại học EPFL (Lausanne, Thụy Sĩ) theo tiêu chuẩn Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater.
Hàm lượng Ammonia trong nước ngầm được đo tại hiện trường bằng Testkit Ammonia HACH AmVerTM Set 26045 và Máy so màu cầm tay HACH Colorimeter DR890.
Thông số hóa – lý bao gồm: pH, Oxy hòa tan (DO), Độ dẫn diện (EC), Thế oxy hóa – khử (ORP/Eh) được đo tại hiện trường bằng máy đo cầm tay HACH Sension 156 Multi Meter.
52 b) Mẫu đất:
Các mẫu đất sẽ được phân tích thành phần hạt (theo tiêu chuẩn TCVN 4198:1995), độ thấm của đất (bằng phương pháp Cột áp thay đổi – TCVN 8723:2012) và chất lượng đất (phương pháp XRF).
Phương pháp trữ mẫu và xử lý mẫu tuân theo tiêu chuẩn Standard Methods.
Phương pháp thống kê và xử lý số liệu
Phương pháp này được áp dụng nhằm thực hiện Nội dung 4, giúp trình bày và xử lý các số liệu sau khi phân tích và thu thập được để biểu diễn thành các bảng và biểu đồ. Từ đó rút ra những nhận xét, kết luận mang tính khoa học, khách quan đối với vấn đề cần nghiên cứu và khảo sát.
Phần mềm thống kê và xử lý số liệu được sử dụng là Excel 2013 (Microsoft Co.) và SPSS v22.0 (IBM Co.).
Phương pháp so sánh
Phương pháp này được thực hiện nhằm bổ sung cho các Nội dung 1, 2 và 3. Kết quả phân tích chất lượng nước ngầm, chất lượng đất sẽ được phân tích và đánh giá thông qua việc so sánh với các tiêu chuẩn của Việt Nam (QCVN 01:2009/BYT và QCVN 09:2008/BTNMT; QCVN 03:2008/BTNMT) hoặc tiêu chuẩn của WHO và US EPA quy định về chất lượng nước ngầm và hàm lượng arsen cho phép trong nước ngầm và trong đất.
53