Chương 2:
Mẫu nước thải -
Lấy mẫu- bảo quản và vận chuyển
2.1. Lựa chọn vị trí lấy mẫu
Tuỳ vào mục đích (đánh giá hiện trạng, đánh giá tác động của nguồn thải)
mà người ta lựa chọn các vị trí lấy mẫu khác nhau và sử dụng một số phương
pháp lấy mẫu nước thải khác nhau.
Tuy nhiên dù vị trí lấy mẫu hay phương pháp lấy mẫu khác nhau nhưng
mẫu lấy phải đại diện cho nguồn nước cần được xem xét, đánh giá.
2.1.1. Sự phân bố các chất ô nhiễm
Sự phân bố các chất ô nhiễm trong các vùng khác nhau:
- Theo diện tích: ở các vị trí khác nhau nồng độ các chất ô nhiễm khác
nhau.
- Theo chiều sâu: Trên bề mặt xảy ra quá trình oxy hóa sinh hóa hiếu khí
→ chất lượng nước sạch hơn.
- Vùng giáp ranh.
2.1.2. Các yếu tố liên quan
Cần xem xét ảnh hưởng của một số yếu tố đến sự pha loãng các chất ô nhiễm
trong lưu vực đang xem xét.
- Vận tốc dòng chảy: liên quan đến lượng oxy hòa tan → ảnh hưởng đến
hàm lượng chất hữu cơ trong môi trường nước.
- Thành phần địa chất trong lưu vực: lưu ý đến khi số liệu khảo sát bất
thường.
2.1.3. Các số liệu đặc trưng cơ bản
- Các số liệu về lòng dẫn: chiều dài, diện tích.
- Lưu lượng
- Các nguồn gây ô nhiễm :
* Xác định số điểm lấy mẫu
15
* Làm cơ sở giải thích kết quả đo
* Xác định các chỉ tiêu cần phân tích
Riêng đối với nước thải công nghiệp phải xem xét chế độ thải
2.2. Các dạng mẫu
Có 02 loại mẫu: Mẫu đơn và mẫu tổ hợp
2.2.1. Mẫu đơn
- Loại mẫu được lấy tại 1 điểm, ở thời điểm cụ thể, chỉ đại diện cho thành
phần của nguồn tại thời điểm và địa điểm đó.
- Có thể đại diện cho chất lượng nguồn nước ở lưu vực nếu ở khu vực đó
có sự xáo trộn mảnh liệt theo diện tích, theo chiều sâu được coi là đồng
nhất.
Lấy mẫu đơn là cách đơn giản nhất để quan trắc các dòng thải. Tuy nhiên
phương pháp này chỉ đưa ra một bức tranh riêng lẻ và tức thời về đối tượng
quan trắc. Phương pháp lấy mẫu này chỉ thích hợp ở một số điều kiện nhất
định khi các đặc trưng của dòng thải không biến đổi trong một khoảng thời
gian dài.
2.2.2. Mẫu tổ hợp
Mẫu tổ hợp cung cấp thông tin chính xác hơn mẫu đơn vì đặc tính của dòng
thải thường dao động và rất khó dự đoán.
Có 03 loại mẫu tổ hợp:
• Tổ hợp theo không gian
• Tổ hợp theo thời gian
• Tổ hợp theo lưu lượng
2.2.2.1. Mẫu tổ hợp theo không gian
Bao gồm các mẫu đơn có thể tích bằng nhau và được lấy đồng thời tại các
địa điểm khác nhau.
Thường sử dụng để lấy giá trị trung bình cho các mặt cắt ngang hoặc mặt
cắt dọc của dòng nước.
16
Mẫu đại diện cho chất lượng nước tại mặt cắt đó, được lấy ở thời điểm
nước đứng, dòng chảy ổn định.
Ví dụ:
Mẫu tổ hợp
A
Mặt cắt dọc
1
2
Mẫu tổ hợp
A
B
1
2
Mặt cắt ngang
3
B
Chú ý:
Khi sử dụng mặt cắt trong quá trình khảo sát, phân tích cần phải thu gọp
các điểm lấy mẫu lại để tiết kiệm chi phí cho quá trình khảo sát, phân tích.
Cần sử dụng mặt cắt ở các nơi khác biệt.
2.2.2.2. Mẫu tổ hợp theo thời gian
Bao gồm những mẫu đơn có thể tích bằng nhau và được lấy ở các khoảng
thời gian bằng nhau trong một chu kỳ.
Lấy mẫu tổ hợp theo thời gian thường được áp dụng để nghiên cứu chất
lượng trung bình của nguồn nước theo chu kỳ (ngày đêm, chu kỳ triều,…)
2.2.2.3. Mẫu tổ hợp theo lưu lượng
- Khi lưu lượng thay đổi thì chất lượng nước thay đổi.
- Bao gồm các mẫu đơn ở các khoảng thời gian bằng nhau nhưng theo tỷ
lệ lưu lượng dòng thải
17
- Dùng để khảo sát dòng thải công nghiệp
Chú ý:
Đối với mẫu tổ hợp, từng mẫu đơn cần lấy với thể tích ≥ 50ml. Thường
chọn khoảng 200 – 300ml.
Tất cả các mẫu đơn phải được lấy với thể tích 1 – 2 lít
Mẫu tổ hợp từ n mẫu thường được lấy 1 – 2 lít/n.
2.3. Kỹ thuật lấy mẫu
Tùy theo mục đích chúng ta có thể lựa chọn vị trí lấy mẫu, thời điểm lấy
mẫu, thời gian lấy mẫu để tránh sự khác biệt của các thành phần trong mẫu
nước.
2.3.1. Lấy mẫu nước sông
- Điểm lấy mẫu thường là các địa danh dễ nhớ, hoặc thuận tiện cho việc
lấy mẫu.
- Điểm lấy mẫu chọn nơi dòng chảy có sự xáo trộn mạnh nhất (chọn vị trí
giữa dòng đối với dòng chảy nhỏ)
* Đối với dòng chảy hẹp: 01 vị trí
* Đối với dòng chảy rộng: 03 vị trí (trái, phải, giữa dòng: tại các vị
trí này có trường vận tốc khác nhau).
- Nếu dòng chảy không có gì đặc biệt, mẫu được lấy cách mặt nước 20 ÷
30 cm, là các mẫu đơn hay mẫu tổ hợp.
- Khi lấy mẫu nước sông cần chú ý:
* Nếu Sông đồng nhất → mẫu được lấy cách bề mặt 30 ÷ 40 cm
* Nếu Sông không đồng nhất → cần lấy mẫu theo độ sâu:
H ≤ 1m → chọn 1 điểm lấy mẫu
H = 1 – 2m → chọn 2 điểm lấy mẫu
H ≥ 3m → chọn 3 điểm lấy mẫu
Việc xác định tính đồng nhất hay không đồng nhất dựa và sự biến thiên
nhiệt độ. Đây là thông số điều khiển tất cả các quá trình trong tự nhiên. Khi
18
nhiệt độ khác nhau thì các quá trình xảy ra cũng khác nhau dẫn đến giá trị các
thông số cũng khác nhau.
- Khi nghiên cứu tác động của dòng nhánh, nguồn thải tới chất lượng
nước trong dòng chính thì xác định 02 điểm : thượng lưu và hạ lưu.
Điểm hạ lưu phải đủ xa để có sự xáo trộn hoàn toàn, L khoảng 1km.
Điểm thượng lưu phải đủ xa để nguồn thải không ảnh hưởng đến địa
điểm đo.
Q1
L = 1000 m
M1: thượng lưu
M2: Hạ lưu
- Đối với sông chịu ảnh hưởng của thủy triều (cửa sông). Khi xác định
điểm lấy mẫu cần có bảng thủy triều để xác định thời điểm lấy mẫu
2.3.2. Lấy mẫu nước ao, hồ (các nguồn nước đứng)
Tùy theo độ sâu, hình dáng, tùy theo điều kiện cụ thể mà lấy mẫu đơn hay mẫu
tổ hợp.
Khi lấy mẫu tổ hợp → có sự thay đổi theo độ sâu:
• Điểm 1: cách mặt nước 10 ÷ 30cm.
• Điểm 2: cách đáy 100cm.
Nếu lấy mẫu theo độ sâu cần xác định độ giảm nhiệt:
• Ở bề mặt → lấy mẫu
• Ở tầng suy nhiệt → lấy mẫu
• Ở tầng đáy → lấy mẫu
19
Tầng mặt
Tầng đáy
2.3.3. Lấy mẫu nước ngầm (nước giếng)
- Lấy mẫu bằng bơm: lấy sau khi bơm 20 ÷ 30 phút.
- Lấy theo chiều sâu: tương tự như lấy mẫu theo các độ sâu khác.
2.3.4. Lấy mẫu nước thải
Địa điểm phải đại diện cho dòng thải cần khảo sát
Có 02 loại nước thải:
• Nước thải công nghiệp
• Nước thải đô thị.
Với nước thải công nghiệp: cần phải xem xét qui trình công nghệ → xác
định thời gian lấy mẫu, lựa chọn thời điểm lấy mẫu.
Với nước thải đô thị: các khoảng thời gian lấy mẫu khác nhau.
Có 02 vị trí lấy mẫu thường chọn:
• Lấy mẫu tại các cống thải, kênh thải và hố ga
• Lấy mẫu tại đầu vào của trạm xử lý.
Các lưu ýkhi lấy mẫu tại hiện trường
1. Lưu ý khi lấy mẫu đại diện:
Chương trình lấy mẫu, lựa chọn vị trí lấy mẫu thích hợp và lên kế hoạch
chi tiết cho việc lấy mẫu là hết sức quan trọng nhằm lấy được mẫu đại diện. Các
yêu cầu tối thiểu khi lấy mẫu đại diện:
20
Yếu tố xem xét Yêu cầu
Lấy mẫu hchc bay hơi - Đối với thành phần không bay hơi, lấy ở điểm
hoặc không bay hơi dòng thải trộn đều nhất. Tuy nhiên không nên lấy
mẫu ở những điểm chảy rối mạnh hay tại các góc
cạnh của đường ống hay kênh dẫn vì sẽ không
đảm bảo tính đại diện. Mẫu trên kênh dẫn thường
được lấy ở độ sâu 1/3 tính từ đáy kênh, ở điểm
giữa theo tiết diện ngang của kênh dẫn giữa vị trí
chảy rối mạnh và thành kênh.
- Đối với hợp chất hữu cơ bay hơi: lấy mẫu ở khu
vực dòng ít chảy rối để giảm sự xâm nhập của khí
vào mẫu.
Lấy mẫu chất rắn - Tránh lấy mẫu ở những khu vực yên lặng nơi mà
tốc độ dòng chảy giảm, chất rắn bị lắng chỉ còn
những mảnh vụn nổi.
- Tránh lấy mẫu chất rắn lắng không đại diện được
lắng đọng trên kênh hay thành ống dẫn.
Thống nhất vị trí lấy mẫu - Lấy mẫu dòng thải công nghiệp cần phải cố định
ở một vị trí nhất định. Sự biến đổi trong kết quả
quan trắc không thể quy cho sự thay đổi vị trí lấy
mẫu. Vị trí lấy mẫu cần phải thống nhất và ghi lại
trong báo cáo khảo sát cũng như báo cáo kết quả
cuối cùng.
Khả năng lấy được mẫu Các điểm lấy mẫu cần được tiếp cận một cách dễ
và vấn đề an toàn dàng nhằm tránh rơi ngã gây thương tích hay nguy
hiểm do các hơi khí độc.
Đường ống lấy mẫu (Ống - Vệ sinh đường ống trước khi lấy mẫu nhằm làm
PVC nối giữa bộ phận hút sạch các vật liệu còn lại trong đường ống để loại
21
và thiết bị) trừ sự nhiễm bẩn.
- Thay thế đường ống theo qui định nhằm tránh sự
đóng cặn, sự tồn lưu các chất hóa học hay hoạt
động của vi sinh vật.
- Ống lấy mẫu càng ngắn càng tốt vì dễ dàng vệ
sinh cũng như ngăn cản quá trình biến đổi màu.
Chai lấy mẫu - Làm sạch trước khi lấy mẫu
- Dán nhãn chai lấy mẫu và ghi các lưu ý cũng như
phương pháp lấy mẫu để tránh xảy ra nhầm lẫn
giữa các chai. (Ví dụ như tên chương trình, ngày
lấy mẫu, vị trí lấy mẫu, người thực hiện,..)
Bảo trì thiết bị lấy mẫu Cần vệ sinh thường xuyên và kiểm tra thiết bị lấy
mẫu theo qui trình đề ra của nhà cung cấp cũng
như trước khi tiến hành các hoạt động quan trắc.
2. Phân tích tại hiện trường và ý nghĩa của kết quả:
Một vài thông số như: pH, độ dẫn và tổng chất rắn hoà tan (TDS), độ
muối, độ đục và nhiệt độ có thể phân tích trực tiếp tại hiện trường bằng các thiết
bị xách tay. Trong các thông số này chỉ có pH là thông số được quy định theo
TCVN. Các thông số còn lại có thể cho thông tin thêm về thành phần của nước
thải. Độ dẫn và TDS cho phép xác định nhanh các chất ô nhiễm dưới dạng ion.
Độ dẫn của nước sạch tự nhiên vào khoảng 150 - 300μS/cm, giá trị cao hơn có
thể chỉ thị cho nước bị ô nhiễm bởi các ion. Giá trị độ đục thường tỉ lệ với hàm
lượng chất rắn lơ lững. Độ muối cho biết hàm lượng clorua là chủ yếu.
Tóm lại những thông số đo nhanh bằng các thiết bị xách tay giúp kỹ thuật
viên hiện trường dự báo được gần đúng các đặc trưng ô nhiễm của dòng thải
(đặc biệt là các dòng thải công nghiệp).
Trước khi tiến hành phân tích tại hiện trường, tất cả các thiết bị phải được
kiểm tra độ ổn định, các linh kiện kèm theo cũng như dự phòng và hiệu chuẩn.
22
3. Quan sát tại hiện trường:
Hoạt động quan trắc tại hiện trường phải được các kỹ thuật viên đã được
đào tạo thực hiện. Sự thành công của chương trình quan trắc phụ thuộc vào
những mẫu đại diện và độ chính xác của phép đo. Đồng thời việc quan sát và
ghi lại các điều kiện hiện trường cũng là những thông tin quan trọng trong quá
trình phân tích cũng như đánh giá kết quả.
2.4. Bảo quản và vận chuyển mẫu
Mẫu được bảo quản theo TCVN 5993 – 1995.
Đối với quan trắc dòng thải công nghiệp, lấy một số lượng lớn các mẫu tổ
hợp trong thời gian dài có độ tin cậy cao hơn một mẫu riêng lẻ.
Mẫu thường được bảo quản lạnh ở 40C trong suốt quá trình quan trắc.
Tuy nhiên các mẫu cần được chuyển đến phòng thí nghiệm để bảo quản trong
tủ lạnh chuyên dụng trong càng sớm càng tốt và tối đa là sau 24h.
Với chương trình quan trắc dòng thải công nghiệp, biên bản quan trắc tại
hiện trường cần phải chuyển cùng với mẫu tới phòng thí nghiệm nhằm cung cấp
thông tin về những điều kiện lấy mẫu tại hiện trường để phân tích chính xác các
mẫu thu được. Các dữ liệu hiện trường sẽ giúp cho việc chuẩn bị mẫu tổ hợp và
lý giải các kết quả phân tích sau này.
Để truyền đạt đầy đủ thông tin, nên liệt kê các nội dung chính về chương
trình quan trắc trong biên bản bàn giao nhận mẫu như sau:
- Địa điểm tiến hành quan trắc, dạng dòng thải, ngày quan trắc, người
thực hiện đo đạc, nhật ký quan trắc.
- Thời gian chuyển tới phòng thí nghiệm.
- Điều kiện lưu giữ mẫu tại hiện trường.
- Các thông số cần được phân tích.
Các công việc chuẩn bị trộn mẫu thành mẫu tổ hợp phải tiến hành càng
sớm càng tốt. Sau đó, các mẫu tổ hợp sẽ được phân loại theo các chai lưu giữ
với các biện pháp bảo quản riêng lẻ đối với từng thông số phân tích.
23
Để kiểm soát chất lượng trong quá trình vận chuyển mẫu, mẫu kiểm soát
chất lượng thường được áp dụng là mẫu trắng vận chuyển.
Ví dụ: Tóm tắt các yêu cầu lấy và bảo quản mẫu nước phân tích các thông số
có trong Nghị định 67/2003/NĐ-CP (Trích TCVN 5993-1995)
Thể tích Thời gian Loại chai đựng Thông số mẫu tối lưu giữ Cách bảo quản mẫu thiểu ml) tối đa
Làm lạnh 2 – 50C, để nơi BOD Nhựa, thủy tinh 1000 24h tối
COD Nhựa, thủy tinh 100 5ngày Axit hóa đến pH < 2 bằng H2SO4, làm lạnh 2 – 50C,
để nơi tối
Các loại 2-7ngày Nhựa, thủy tinh 200 Bảo quản lạnh ở 40C chất rắn
Lọc ngay khi lấy mẫu, Kim loại Nhựa, thủy tinh 500 axit hóa nước lọc đến pH 1tháng nặng bosilicat < 2
Axit hóa đến pH < 2 bằng
HNO3 và thêm K2Cr2O7 Thủy Thủy tinh 500 đến nồng độ cuối cùng 1 tháng ngân bosilicat 5% (khối lượng / khối
lượng)
