Chương 3: Quan trắc môi trường nước

Chia sẻ: Lan Lan | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:0

Thêm vào BST

Báo xấu

252
lượt xem 51
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trang bị cho sinh viên các kiến thức cơ bản về các nguồn và tác nhân gây ô nhiễm môi trường, các quy trình quan trắc môi trường, các cơ sở khoa học thiết lập mạng lưới quan trắc chất lượng môi trường, quản lý số liệu và chuyển tải thông tin, và đảm bảo chất lượng (QA)/kiểm soát chất lượng (QC) trong quan trắc môi trường.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Chương 3: Quan trắc môi trường nước

Ch ng 3. Quan tr c môi tr ng n c Water quality Network design Sample collection Laboratory analysis Feed back Data handling Data analysis Information utilization Decision making
Ch ng 3. Quan tr c môi tr ng n c 3.1. Tổng quan về chất lượng nước 3.1.1. Các thông s CLN Các nhóm thông số CLN: Thông số vật lý: T0, SS, độ đục, EC, màu, mùi, vị Thôngsố hóa học: pH, độ kiềm, độ cứng, DO, BOD5, COD, N, P, Cl-, kim loại,… Thông số sinh học: coliforms, protozoa,…
Ch ng 3. Quan tr c môi tr ng n c 3.1. Ch t l ng n c 3.1.2. Tiêu chun CLN Phân loại: Tiêu chuẩn dòng nhận Tiêu chuẩn dòng thải Tiêu chuẩn nước uống Giá trị giới hạn trong các tiêu chuẩn dòng nhận tùy thuộc vào: Loại nguồn - nước mặt, nước ngầm, nước biển,… Mục đích sử dụng nước - cấp sinh hoạt, nuôi trồng thủy sản, tưới tiêu,… Giá trị giới hạn trong các tiêu chuẩn dòng thải tùy thuộc vào: Đốitượng nhận thải - sông, ao hồ, biển,… Cỡ nguồn thải - ? m3/d, ? kg BOD5/d,…
Ch ng 3. Quan tr c môi tr ng n c 3.2. L a ch n thông s quan tr c 3.2. Lựa chọn thông số quan trắc Lựa chọn thông số quan trắc tùy thuộc vào: Mục tiêu quan trắc - nền CLN, xu hướng diễn biến CLN, đánh giá ÔN do nguồn thải,… Mục đích sử dụng nước – cấp nước sinh hoạt, cấp nước công nghiệp, nuôi trồng thủy sản,…. Đặc điểm đối tượng quan trắc – sông lớn, sông nhỏ, hồ, đầm phá, dòng chảy,… Quy định trong các tiêu chuẩn chất lượng Các Bảng 3.1-3.4 liệt kê các thông số quan trắc khuyến cáo trong các mục đích khác nhau (theo Deborah Chapman, 1998) Ngoài các thông số CLN, các thông số thủy văn, sinh học cũng được quan tâm trong các chương tình quan trắc CLN
Ch ng 3. Quan tr c môi tr ng n c 3.3. L a ch n v trí quan tr c 3.3. Lựa chọn vị trí quan trắc Đi vi nc sông, sui Quan trắc chất lượng nền các vị trí ở thượng lưu, chưa có tác động nguồn xả thải, phân bố đều vực nước, đại diện cho các đặc điểm thủy văn khác nhau nếu có các nhánh sông hợp lưu, chọn điểm sau hợp lưu, trộn lẫn các nhánh vị trí chọn sao cho dễ tiếp cận.
Ch ng 3. Quan tr c môi tr ng n c 3.3. L a ch n v trí quan tr c Quan trắc tác động ở những nơi có nguồn thải – chọn vị trí dưới nguồn xả, nước trộn đều khi có dòng nhánh vào dòng chính – cần lấy ít nhất 2 điểm, một ở thượng lưu điểm rẽ nhánh và một ở hạ lưu đủ xa để bảo đảm trộn lẫn hoàn toàn. Trộn lẫn theo chiều thẳng đứng thường hoàn toàn trong vòng 1 km; trong khi trộn lẫn theo chiều ngang phụ thuộc vào các khúc ngoặt và thường là vài km. Các sông bị ảnh hưởng triều cần phải nắm rõ chế độ triều và lấy mẫu khi triều kiệt.
Ch ng 3. Quan tr c môi tr ng n c 3.4. T n su t, th i gian l y m u 3.4. Tần suất, thời gian lấy mẫu Tùy thuộc vào yêu cầu công tác quản lý môi trường, đặc điểm nguồn nước. Khi có những thay đổi theo chu kỳ hay thường xuyên, cần thiết kế khoảng thời gian đủ ngắn giữa 2 lần lấy mẫu liên tiếp để phát hiện được những thay đổi. Quan trắc sự cố MT-thu mẫu hàng ngày hoặc nhiều lần trong ngày. Về nguyên tắc, tần số thu mẫu càng dày, độ chính xác của đánh giá càng cao. Tuy nhiên phải tối ưu do hạn chế nhân lực, chi phí,..
Ch ng 3. Quan tr c môi tr ng n c 3.4. T n su t, th i gian l y m u Tần số lấy mẫu ở các trạm GEMS/Water (lần/năm) Loại trạm Sông Hồ Nước ngầm Trạm cơ sở(a) 4 – 12(b) 4 2–4 Trạm tác động Nước uống 12 – 24(c,d) 6 -12(d) 4 -12(d) Nước thủy lợi 12(e) 2 4 Nước thủy sản 12(e,f) 6(f) - Đa tác động 12(c) 4 4 Trạm xu hướng 12 – 24(g) 2 – 6(h) 4 (a). Các trạm cơ sở chỉ khảo sát trong 2-5 năm (b). Thời gian thu mẫu cần thể hiện đủ các thay đổi chu trình thủy văn trong năm (c).Tần số thu mẫu cần theo chu trình thủy văn, thu mẫu cực đại trong chu trình TV bất thường nhất (d). Tần số thu mẫu cần phù hợp mức độ lấy nước và số dân có nhu cầu cấp nước (e). Thời gian thu mẫu tiến hành khi Q thấp (f). Cần xem xét chu trình sinh học, cần tăng tần số thu mẫu ở thời điểm có năng suất sinh học cao (g). Thu mẫu khi Q cao (h). Với hồ đơn tầng và 2 tầng – thu 2 mẫu/năm ở các thời điểm phân tầng nhiệt cao nhất và thấp nhất. Với hồ nhiều tầng, thu 6 mẫu/năm
Ch ng 3. Quan tr c môi tr ng n c 3.5. Các d ng m u n c 3.5. Các dạng mẫu nước 3.5.1. Mẫu đơn Mẫu riêng lẻ, gián đoạn được lấy từ một điểm đặc biệt trong một thời gian ngắn (vài giây đến vài phút) Mỗi mẫu chỉ đại diện cho CLN ở thời điểm và địa điểm lấy mẫu. Các trường hợp lấy mẫu đơn: trộn lẫn đồng nhất trong khoảng thời gian đáng kể và theo mọi hướng thông số cần nghiên cứu thay đổi, mẫu đơn có thể cho biết mức độ, tần suất và khoảng thời gian của các thay đổi này. dùng mẫu tổ hợp không phân biệt được những mẫu riêng lẻ vì chúng phản ứng với nhau; nghiên cứu khả năng xuất hiện ô nhiễm hoặc giám sát sự lan toả của nó, trong trường hợp lấy mẫu gián đoạn tự động, để xác định thời điểm trong ngày khi chất gây ô nhiễm xuất hiện. để xác định những thông số không ổn định: các chất khí hoà tan, clo dư, sunfua tan, Fecal coliforms, VOC, NH3 tự do.
Ch ng 3. Quan tr c môi tr ng n c 3.5. Các d ng m u n c 3.5.2. Mẫu tổ hợp Mẫu thu được bằng cách trộn lẫn các mẫu hoặc các phần mẫu với nhau theo tỷ lệ thích hợp biết trước, từ đó có thể thu được kết quả trung bình của một đặc tính cần biết. Cung cấp mẫu đại diện cho các đối tượng quan trắc không đồng nhất, trong đó nồng độ của chất cần phân tích biến động trong các khoảng thời gian hay không gian ngắn.
Ch ng 3. Quan tr c môi tr ng n c 3.5. Các d ng m u n c Các ưu điểm của mẫu tổ hợp: giảm chi phí phân tích mẫu tính đại diện cao với đối tượng quan trắc không đồng nhất, thể tích mẫu lớn khi những lượng mẫu thành phần bị giới hạn. Các hạn chế: mất đi các mối quan hệ của chất phân tích trong các mẫu gián đoạn khả năng pha loãng các chất phân tích dưới mức phát hiện, gia tăng khả năng cản trở phân tích gia tăng khả năng xảy ra các tương tác của chất phân tích có thể làm giảm số mẫu phân tích dưới yêu cầu về mặt thống kê đối với các mục tiêu chất lượng số liệu đặc biệt
Ch ng 3. Quan tr c môi tr ng n c 3.5. Các d ng m u n c Không nên sử dụng mẫu tổ hợp với các thông số thay đổi đáng kể trong thời gian lưu mẫu (các khí hòa tan, dư lượng clo, nhiệt độ, pH). 3 dạng mẫu tổ hợp: Tổ hợp theo thời gian (Sequential/Time composite samples) Tổ hợp theo không gian (Spatial composite samples) Tổ hợp theo lưu lượng dòng chảy (Flow- proportional composites)
Ch ng 3. Quan tr c môi tr ng n c 3.5. Các d ng m u n c Mẫu tổ hợp theo thời gian Gồm những mẫu đơn có thể tích bằng nhau, được lấy tại một điểm lấy mẫu, ở những khoảng thời gian bằng nhau trong chu kỳ lấy mẫu. Nhằm nghiên cứu chất lượng trung bình của dòng nước. Thường lấy mẫu tổ hợp trong chu kỳ 24 h; tuy nhiên một số trường hợp khoảng thời gian có thể ngắn hơn. Có thể được thu bằng cách bơm mẫu liên tục với tốc độ không đổi, hay trộn lẫn các thể tích bằng nhau thu được sau các khoảng thời gian định kỳ.
Ch ng 3. Quan tr c môi tr ng n c 3.5. Các d ng m u n c Mẫu tổ hợp theo không gian Gồm những mẫu đơn có thể tích bằng nhau và được lấy đồng thời ở các địa điểm khác nhau. Dùng nghiên cứu chất lượng trung bình theo mặt cắt ngang hay mặt cắt dọc của dòng nước. Ví dụ: lấy mẫu nước sông theo mặt cắt ngang
Ch ng 3. Quan tr c môi tr ng n c 3.5. Các d ng m u n c Mẫu tổ hợp theo dòng chảy Hỗn hợp các mẫu đơn tại các khoảng thời gian bằng nhau nhưng theo tỷ lệ với lưu lượng dòng chảy. Thường áp dụng trong quan trắc nước thải (nguồn thải có lưu lượng và thành phần thay đổi theo thời gian) Cần phải khảo sát trước thông tin về lưu lượng dòng chảy Kỹ thuật lấy mẫu khá phức tạp, thường sử dụng thiết bị lấy mẫu tự động với chương trình lấy mẫu lập sẵn. Thể tích của mỗi mẫu đơn không được nhỏ hơn 50 mL, tôt nhất là trên 100 mL.
Ch ng 3. Quan tr c môi tr ng n c 3.5. Các d ng m u n c Tính lượng mẫu tức thời để có mẫu tổ hợp theo dòng chảy: Tính phần mẫu tức thời cần thiết trên 1 đơn vị lưu lượng Tổng thể tích mẫu tổ hợp cần lấy Lưu lượng TB × Số mẫu tức thời cần trộn Thể tích mẫu tổ hợp thường từ 2 – 4 lít Tính thể tích mẫu tức thời cần lấy ở các lưu lượng khác nhau. Ví dụ: Cần lấy 2 L mẫu tổ hợp, với QTB = 270 L/h, số mẫu tức thời cần lấy = 14. → phần mẫu tức thời trên 1 đơn vị lưu lượng: = 2000/(270 × 14) = 0,53 mL/(L/h)
Ch ng 3. Quan tr c môi tr ng n c 3.5. Các d ng m u n c Mẫu tức thời Lưu luợng tức thời, L/h Thể tích lấy, mL 1 245 245 × 0,53 = 130 2 210 210 × 0,53 = 111 3 180 180 × 0,53 = 95 4 155 155 × 0,53 = 82 5 145 145 × 0,53 = 77 6 155 155 × 0,53 = 82 7 195 195 × 0,53 = 103 8 280 280 × 0,53 = 148 9 310 310 × 0,53 = 164 10 450 450 × 0,53 = 239 11 520 520 × 0,53 = 276 12 345 345 × 0,53 = 183 13 315 315 × 0,53 = 167 14 270 270 × 0,53 = 143 TB: 270 Σ: 2000
Ch ng 3. Quan tr c môi tr ng n c 3.6. Thi t b l y m u 3.6. Thiết bị lấy mẫu Với mẫu bề mặt – chỉ cần nhúng trực tiếp gáo, xô xuống sâu 0,5 m dưới mặt nuớc. Với mẫu ở các độ sâu – sử dụng các thiết bị lẫy mẫu theo độ sâu Loại thẳng đứng Loại nằm ngang.
Ch ng 3. Quan tr c môi tr ng n c 3.6. Thi t b l y m u Thiết bị lấy mẫu tự động (automatic water sampler)
Ch ng 3. Quan tr c môi tr ng n c 3.7. Ch a m u và b o qu n m u 3.7. Chứa mẫu và bảo quản mẫu 3.7.1. D!ng c! ch"a m%u Sử dụng chai chứa mẫu tùy theo thông số cần phân tích. Thường có hướng dẫn trong các tiêu chuẩn. Một số chú ý quan trọng: Chai thủy tinh có thể hấp thụ phosphat Nhiễm bẩn kim loại có thể từ bề mặt chai thủy tinh hay plastic Nhiễm bẩn chất hữu cơ có thể từ bề mặt chai plastic Chai chứa mẫu phân tích kim loại tốt nhất là PTFE (Teflon), FEP hay HDPE (polyethylen mật độ cao) Luôn phải làm sạch chai chứa mẫu trước khi lấy vào. Xem: TCVN 5993-1995 hay Bảng trích ra