Chương 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.3. Phương pháp nghiên cứu
2.3.1. Phương pháp lấy mẫu
2.3.1.1. Phương pháp lấy mẫu nước ngầm
Để lấy mẫu nước ngầm trong các tầng chứa nước trong tại các địa điểm nghiên cứu, đề tài PREAS đã tiến hành khoan một chùm giếng có độ sâu khác nhau tại các địa điểm nghiên cứu trong khu vực Tây Bắc Hà Nội (Hình 2.2).
Giếng khoan được lắp đặt bằng ống nhựa PVC, đường kớnh ỉ60mm, với phần ống lọc dài 0,3m và ống bẫy cát dài 1m. Phần miệng giếng được bảo vệ bằng ống kim loại có nắp đậy. Với kĩ thuật lắp đặt giếng như vậy, ta sẽ thu được thông tin cụ thể về thành phần hóa học của nước ngầm ở một độ sâu cụ thể (Hình 2.3) [12].
Hình 2.3. Lấy mẫu nước ngầm ở độ sâu cụ thể với phần ống lọc ngắn [12]
Một số qui tắc khi lấy mẫu nước ngầm:
- Sau khi khoan giếng xong phải chờ cho địa tầng ổn định sau 2 – 3 tháng mới tiến hành lấy mẫu.
- Việc lấy mẫu nước chỉ được thực hiện sau khi bơm bỏ khoảng 3 – 5 lần thể tích giếng để đảm bảo lấy được nước ngầm mới, nguyên dạng (loại bỏ hoàn toàn nước đọng trong giếng) (Hình 2.4).
35
Hình 2.4. Sự thay đổi thành phần hóa học của nước ngầm trong quá trình rửa giếng [12]
- Các thông số hiện trường như pH, oxi hòa tan (DO), độ dẫn điện (EC), nhiệt độ được đo bằng các điện cực chuyên dụng và được thực hiện trong một bộ dẫn dòng chảy kín liên tục để đảm bảo không có sự xâm nhập của oxi không khí. Sau khi các thông số này ổn định thì mới tiến hành lấy mẫu nước.
- Toàn bộ dụng cụ lấy mẫu nước như: xylanh, màng lọc, cột tách As(III) đều được sục khí nitơ để đuổi hết oxi.
- Nước ngầm được lọc qua màng lọc cellulo acetat 0,2 àm để loại bỏ toàn bộ các chất rắn lơ lửng, Fe và Al-oxyhydroxit có trong nước.
- Các thông số Fe2+, PO43-, độ kiềm được phân tích ngay tại hiện trường bằng phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-Vis.
- Mẫu nước ngầm được lọc và bảo quản trong các lọ chứa khác nhau tùy từng đối tượng phân tích:
+ Mẫu phân tích cation: đựng trong lọ PE, axit hóa tới pH<2 bằng HNO3, bảo quản ở 4⁰C cho tới khi phân tích.
+ Mẫu phân tích anion: đựng trong lọ PE, bảo quản ở 4⁰C cho tới khi phân tích.
36
+ Mẫu phân tích carbon hữu cơ hòa tan (DOC): đựng trong lọ thủy tinh đã được nung ở 500⁰C để loại bỏ hoàn toàn lượng vết cacbon hữu cơ, axit hóa bằng axit HCl tới pH<2, bảo quản ở 4⁰C cho tới khi phân tích.
+ Mẫu phân tích metan: sử dụng lọ thủy tinh chân không với nắp có septum kín. Bảo quản bằng đá khô ngoài hiện trường và -4⁰C trong phòng thí nghiệm, luôn úp ngược lọ trong suốt quá trình bảo quản cho tới khi phân tích.
+ Mẫu phân tích As(III): mẫu nước ngầm được lọc qua một màng lọc cellulo acetat 0,2 àm cú kết nối với một cartridge cú chứa vật liệu hấp phụ aluminosilicat với tốc độ khoảng 6 ml/phút. Vật liệu này sẽ hấp phụ chọn lọc As(V) nhưng không hấp phụ As(III) do đó mẫu nước thu được chỉ chứa As(III) [34]. Axit hóa bằng HNO3 tới pH<2, bảo quản ở 4⁰C cho tới khi phân tích.
2.3.1.2. Phương pháp lấy mẫu trầm tích
Để trầm tích không bị xáo trộn và giữ được nguyên được hiện trạng tầng chứa nước sau khi lấy mẫu. Mẫu trầm tích tầng chứa nước được lấy theo phương pháp piston corer – cải tiến từ phương pháp coring tube được phát triển bởi Kullenberg (1947). Nguyên tắc chính của phương pháp: sử dụng một ống thép không gỉ dài 3m với một piston cố định ở đáy ống (piston này được nối với một dây thép dài, chắc chắn) được đưa xuống độ sâu lấy mẫu mong muốn, sau đó dây nối với piston được buộc cố định vào giàn khoan và chuẩn bị tiến hành đóng búa lấy trầm tích. Trong quá trình lấy mẫu, do piston được giữ cố định bởi giàn khoan nên khi đóng búa ống thép sẽ trượt qua piston và dịch chuyển xuống phía dưới tạo khoảng trống để trầm tích chui vào. Sau khi đóng ống xuống độ sâu bằng độ dài ống lấy mẫu thì cả hệ thống được kéo lên mặt đất rất cẩn thận để tránh rơi mẫu phía trong ống. Sau đó ống mẫu dài 3m này sẽ được cắt thành những đoạn có chiều dài khoảng 60cm, các đầu ống core chứa trầm tích được đậy bằng nắp nhựa chuyên dụng sau đó quấn kín bằng giấy nhôm và băng dính nhằm tránh sự tiếp xúc của trầm tích với oxi không khí. Mẫu trầm
37
tích này giữ nguyên hiện trạng cho tới lúc phân tích bằng cách bảo quản trong tủ lạnh sâu ở -20°C.