GIÁO TRÌNH VỀ QUAN TRẮC VÀ KHẢO SÁT - PHẦN I PHƯƠNG PHÁP LUẬN VỀ GIÁM SÁT (MONITORING) CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG CHƯƠNG 3

Chia sẻ: Nguyễn Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:22

Thêm vào BST

Báo xấu

261
lượt xem 87
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

CƠ SỞ KHOA HỌC THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI GIÁM SÁT CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC 3.1. PHÂN LOẠI HẠNG TRẠM GIÁM SÁT CHẤT LƯỢNG NƯỚC ĐỂ THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI GIÁM SÁT Để có được hệ thống số liệu chính xác và tin cậy phục vụ các mục đích kinh tế và xã hội về chất lượng nước cần phải được thực hiện thông qua một chương trình giám sát. Việc giám sát chất lượng nước không thể làm qua loa mà nó phải có các căn cứ khoa học và đi theo nó là tính kinh tế. Chính vì...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: GIÁO TRÌNH VỀ QUAN TRẮC VÀ KHẢO SÁT - PHẦN I PHƯƠNG PHÁP LUẬN VỀ GIÁM SÁT (MONITORING) CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG CHƯƠNG 3

CHƯƠNG 3. CƠ SỞ KHOA HỌC THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI GIÁM SÁT CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC 3.1. PHÂN LOẠI HẠNG TRẠM GIÁM SÁT CHẤT LƯỢNG NƯỚC ĐỂ THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI GIÁM SÁT Để có được hệ thống số liệu chính xác và tin cậy phục vụ các mục đích kinh tế và xã hội về chất lượng nước cần phải được thực hiện thông qua một chương trình giám sát. Việc giám sát chất lượng nước không thể làm qua loa mà nó phải có các căn cứ khoa học và đi theo nó là tính kinh tế. Chính vì vậy, đầu tư cho giám sát chất lượng nước không thể là một con số kinh phí rẻ tiền mà ngược lại cần phải có một xem xét xứng đáng trong việc phân tích các nguồn lực làm sao đáp ứng được yêu cầu của việc giám sát này đặt ra. Chiến lược giám sát chất lượng nước cũng như giám sát môi trường không khí cũng bao gồm bốn bước. Mục tiêu giám sát cũng như trong phần chất lượng môi trường không khí đã nêu, đó chính là mục tiêu sử dụng số liệu của giám sát, bao gồm 9 mục tiêu (xem phần 2.1). Ngoài ra mục tiêu giám sát chất lượng nước thiên nhiên cần phải được thể hiện qua các tiêu chí cụ thể như sau: (1) Xác định chất lượng nước thiên nhiên khi không có ngu ồn thải gia nhập đáng kể. (2) Xác định xu thế dài hạn của các chỉ thị cơ bản về ô nhiễm môi trường nhất là đối với nguồn nước ngọt. (3) Xác định thông lượng độc chất của các chất hóa học, dinh dưỡng và chất lơ lửng từ thủy vực cửa sông đến giao diện giữa lục địa và biển. Hiện nay trên thế giới dựa vào các cơ sở ở trên tiến hành đồng thời ba loại hệ thống giám sát chất lượng nước. 3.1.1. Hệ thống trạm giám sát chất lượng nước cơ bản Bao gồm các trạm được đặt ở hồ chính hoặc đầu nguồn sông khi sông chưa bị phân nhánh. Vị trí trạm được đặt tại khu vực không bị ảnh hưởng trực tiếp sự khuyếch tán hay nguồn điểm xả thải. Các nhiệm vụ của hạng trạm này bao gồm: (1) Thiết lập hiện trạng chất lượng nước tự nhiên.
(2) Cung cấp cơ sở để so sánh chất lượng nước cơ bản của những nơi không có nguồn thải gia nhập trực tiếp và những trạm chất lượng nước có tác động của nguồn thải. (3) Thông qua phân tích xu th ế, xác định mức độ ảnh hưởng của vận chuyển xa các chất gây ô nhiễm hoặc của biến đổi khí hậu. Số lượng của hạng trạm này đại diện cho các bề mặt hợp lý (ví dụ như đại diện cho khí hậu, chế độ thủy văn, địa lý, thực vật của vùng v.v.). 3.1.2. Hệ thống trạm giám sát xu thế chất lượng nước Bao gồm các trạm được đặt ở hồ hoặc thủy vực sông hoặc tầng chứa nước lớn. Nhiệm vụ thứ nhất của chúng ta là theo dõi dài hạn chất lượng nước có liên quan đến các nguồn ô nhiễm và sử dụng đất. Nhiệm vụ thứ hai là cung cấp cơ sở để xác định nguyên nhân hay ảnh hưởng đến hiện trạng chất lượng nước đã đo lường được hay xu thế đã tính toán được. Số lượng của hạng trạm này đủ để đại diện được cho vùng có các tác động của con người đến chất lượng nước cơ bản và phụ thuộc vào nguồn nước của cả vùng. 3.1.3. Hệ thống trạm giám sát thông lượng nước Bao gồm các trạm được đặt tại các cửa sông. Nhiệm vụ của chúng ta là xác định tổng thể thông lượng các chất ô nhiễm cơ bản này từ thủy vực sông đến biển. Các chất được xem xét trong dòng thông lượng này có thể là hữu cơ và vô cơ hay các thông số cơ bản khác của chất lượng nước như cacbon, nitơ, phospho được bổ sung vào chất lượng nước từ các yếu tố địa hóa. Để tính toán được dòng thông lượng chất này, đo đạc dòng chảy nước là rất quan trọng. 3.2. NGUYÊN TẮC THIẾT LẬP TRẠM GIÁM SÁT MÔI TRƯỜNG NƯỚC 3.2.1. Nguyên tắc chung thiết lập hệ thống mạng lưới trạm giám sát Khác với môi trường không khí và biển (đại dương), đối với chất lượng nước, phần liên thông của môi trường mang tính cục bộ hơn nhiều. Do vậy với mỗi đối tượng nước riêng biệt, tiêu chí để thiết lập trạm cũng khác nhau. Sau đây là những xem xét khoa học về độ lớn của thủy vực khi thiết lập hệ thống trạm giám sát. 3.2.1.1. Thủy vực lớn
Thủy vực lớn được xem xét cho các đầu nguồn hoặc thượng lưu sông hoặc các hồ lớn (kể cả hồ chứa) có thời gian lưu nước từ 0,5 – 2 năm, vị trí đặt trạm nền cơ bản cần phải:  Ở những thủy vực ít có biến động.  Không có nguồn thải gia nhập trực tiếp.  Không có hoạt động trực tiếp của con người.  Tránh xa những thủy vực có thành phần khoáng kim loại cao.  Cách xa các trung tâm đô thị và công nghiệp có nguồn thải khí lớn. 3.2.1.2. Thủy vực trung bình Thủy vực trung bình được xem xét cho các loại sông hoặc các hồ có thời gian l ưu nước từ 1- 3 năm, vị trí đặt trạm nền theo dõi xu thế cần phải:  Ở những thủy vực kích thước trung bình.  Độ nhạy cảm trung bình về ô nhiễm và sử dụng đất.  Mức độ gây ô nhiễm từ nguồn có thể kiểm soát được (ví dụ như từ một nguồn: công nghiệp, đô thị, nông nghiệp, mỏ khai thác v.v). 3.2.1.3. Các loại sông Đối với các loại sông, vị trí đặt trạm nền theo dõi thông lượng chất lượng nước cần phải:  Ở những thủy vực có kế hoạch ưu tiên cho thoát nước, khu dân cư, các hoạt động chính của con người, vùng cửa sông.  Nếu đặt ở vùng hạ lưu thì không được đặt ở vị trí có ảnh hưởng triều.  Trạm cần phải đại diện cho những vùng sông có đặc điểm phân lưu hoặc nhập lưu.  Phải có sẵn số liệu dòng chảy tại các trạm giám sát chất lượng nước. 3.2.2. Các yêu cầu chung cho đặt vị trí điểm đo chất lượng môi trường nước 3.2.2.1. Các vấn đề về chất lượng nước Sự lựa chọn vị trí đặt trạm phụ thuộc vào loại hình ô nhiễm cần giám sát. Bản thân loại hình ô nhiễm mà ta quan tâm lại phụ thuộc vào vấn đề mục đích sử dụng
nước. Do vậy một số vấn đề về chất lượng nước cần quan tâm đến đ ược liệt kê như sau:  Chất thải hữu cơ từ hệ thống thoát nước thải đô thị và công nghiệp hóa nông nghiệp.  Sự phú dưỡng của các loại nước mặt được coi như kết quả nguồn thải điểm và diện các chất hữu cơ và dinh dưỡng.  Sự đe dọa mặn hóa và ô nhiễm nước ở các vùng có nước tưới tiêu tuần hoàn.  Sử dụng hóa chất nông nghiệp, phân hóa học, thuốc trừ sâu dẫn đến nhiễm độc nguồn nước mặt và nước ngầm.  Chất thải công nghiệp có chứa các chất độc hữu cơ và vô cơ.  Nước thải và nước rò rỉ từ khai thác mỏ.  Sự axit hóa các hồ và sông thậm chí cả nước ngầm từ các vận chuyển lan truyền xa các chất ô nhiễm không khí. Bảng 1.4. Tiêu chí và mục đích sử dụng nước STT Tiêu chí sử dụng nước Mục đích sử dụng A Các loại nước ngọt Nước uống và sinh hoạt Phục vụ cộng đồng 1 Tưới tiêu nông nghiệp Giá trị hàng năm mùa màng 2 Chăn nuôi Số lượng gia súc và giá trị thương 3 mại Nước sử dụng cho công nghiệp: Sản lượng công nghiệp hàng năm 4 - Nước làm lạnh - Nước sử dụng trong công nghiệp thực phẩm - Và các loại nước khác B Nước mặt Nước nuôi trồng thủy sản Chất lượng thủy sản đánh bắt nuôi 1 trồng
Giải trí Số lượng người, tần suất sử dụng 2 v.v. Giao thông thủy Số lượng và chất lượng hàng hóa 3 chuyên chở Thoát nước Tiềm năng nguy hại, giá thành xử lý 4 Sự lựa chọn các hạng trạm vì thế phụ thuộc vào mục đích sử dụng nước và vào vị trí địa lý của từng trạm. Ví dụ nếu đặt vị trí trạm vào khu vực hạ lưu nguồn thải có đô thị hoặc công nghiệp lớn sẽ có chất lượng nước khác hơn so với vị trí đặt ở thượng lưu nguồn thải. 3.2.2.2. Sử dụng số liệu Số liệu được chia thành hai loại: vận hành – kiểm soát và lập kế hoạch thực hiện các mục tiêu sử dụng nước. A. Số liệu vận hành – kiểm soát Mục đích số liệu loại này bao gồm: (1) Xác định khu vực cần thiết phải tăng cường và đánh giá khi có khẩn cấp. (2) Bảo vệ sử dụng nước bằng cách xác định hiệu quả các biện pháp kiểm soát dể duy trì hoặc nâng cao chất lượng nước. (3) Đo lường các xu thế biến đổi chất lượng nước để phát hiện và khắc phục. (4) Đánh giá các tác động làm biến đổi chất lượng nước do đầu vào của hệ thống nước. (5) Xác định chất lượng nước tại khu vực nguồn nước biên giới. (6) Đánh giá tải lượng chất ô nhiễm từ sông xả vào biển theo triều. Bốn mục tiêu đầu tiên nhằm mục đích vận hành và kiểm soát chất lượng nước tại địa phương hay vùng, trong khi mục tiêu 5 và 6 phục vụ mục đích chất lượng nước quốc tế. B. Lập kế hoạch Lập kế hoạch sử dụng số liệu bao gồm: (1) Cung cấp thông tin về chất lượng nước phục vụ yêu cầu sử dụng nước trong tương lai.
(2) Dự báo các biến đổi chất lượng nước theo số liệu đầu vào. (3) Trợ giúp việc ước tính có thay đổi về thủy lực trong chế độ n ước (ngăn sông, thay đổi độ sâu của một hồ v.v). (4) Xem xét sử dụng mô hình toán học. (5) Thông báo phạm vi và xu thế của các chất nguy hại đặc biệt. 3.3. LẬP KẾ HOẠCH LỰA CHỌN VỊ TRÍ GIÁM SÁT 3.3.1. Xem xét vị trí trạm Việc lấy mẫu phân tích trên toàn bộ hệ thống kéo theo kinh phí khá lớn do đó việc lập kế hoạch trước khi tiến hành lấy mẫu và phân tích cho cả hệ thống giám sát là rất quan trọng. Lựa chọn vị trí giám sát cần phải được tiến hành rất cẩn thận và theo một quá trình logic với đầy đủ các chứng cứ khoa học. Thông thường trước khi hệ thống hoạt động, một khảo sát sơ bộ là bước cần thiết để lựa chọn vị trí trạm. Ngoài việc số liệu khảo sát này để kiểm chứng lại chất lượng nước tại nơi dự định trạm giám sát còn ý nghĩa về việc vị trí trạm có thuận tiện cho việc lấy mẫu và chuyên chở mẫu từ nơi lấy đến phòng thí nghiệm và giá cả cho toàn bộ các việc phụ trợ này. 3.3.2. Tổ hợp các thông tin Các thông tin cho việc thiết lập một trạm cần phải được liệt kê như sau: Tiến hành một nghiên cứu nhỏ bao gồm các xem xét và thống kê về số liệu chất lượng nước đã có sẵn. Trong nghiên cứu này các điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội cần phải được xem xét và kỹ càng tốt kể cả trong qui hoạch ngắn hạn hoặc dài hạn. Các điều kiện này bao gồm:  Các nguồn thải dù là nguồn điểm hay nguồn phân tán.  Các đặc điểm địa lý, địa hình, khí hậu và thời tiết, thủy văn, địa chất thủy văn.  Các đặc điểm về sử dụng đất, đô thị hóa, công nghiệp hóa và nông nghiệp.  Thu thập và thống kê các số liệu có sẵn về đặc điểm, mức độ và tầm quan trọng của việc sử dụng nước. Các số liệu này yêu cầu cả về chất và lượng.
 Nguồn ô nhiễm tiềm năng trong tương lai cần phải liệt kê và mô tả kỹ. Các trạm xử lý nước hiện có trong hiện tại và trong tương lai cần phải được mô tả nhằm xác định khả năng tái sử dụng hoặc tái chế.  Thu thập các số liệu về chất lượng nước. Các số liệu này cần phải được xử lý và xác định được chất lượng và tuổi của số liệu.  Sử dụng bản đồ để minh họa các khía cạnh quan trọng của các vấn đề li ên quan đến chất lượng nước hiện tại và tương lai. 3.3.3. Thẩm định các số liệu Các số liệu sau khi đã thu thập được cần phải được thẩm định theo các yêu cầu sau:  Thẩm định tầm quan trọng liên quan giữa các loại ô nhiễm và sử dụng đất.  Thẩm định tầm quan trọng liên quan giữa các yếu tố ảnh h ưởng đến chất lượng nước và sử dụng nước.  Quyết định các thông tin nào để đáp ứng được yêu cầu kiểm soát, lập kế hoạch giám sát trong đó bao gồm cả các thông tin chất ô nhiễm nguy hại đặc thù.  Lựa chọn trạm hay vị trí đặt trạm có tiềm năng cung cấp các thông tin đ ã khẳng định. 3.3.4. Khảo sát sơ bộ Sau khi đã đưa ra một mạng lưới vị trí đo sơ bộ, cần phải tiến hành các khảo sát trên hệ thống này. Các số đo này sẽ trợ giúp xác minh rõ các vị trí dự định có thỏa mãn hay không hệ thống thông tin cần thiết của từng trạm hay vị trí đặt trạm. Các khảo sát không chỉ được tiến hành tại hệ thống dự kiến mà còn cần phải được mở rộng ra cả ngoài hệ thống dự kiến. Hơn nữa, các khảo sát này có thể được tiến hành theo qui phạm thông thường như đại diện cho mùa hay một chu kỳ hoặc có thể tiến hành thậm chí một lần. Đối với hệ thống sông, khảo sát có thể bao gồm một mặt cắt sông để kiểm tra độ xáo trộn theo chiều ngang của từng trạm. Các khảo sát này cần tiến hành cho cả hai mùa: khô và mưa.
Đối với các hồ, các khảo sát cần tiến hành theo profil thẳng đứng và vào mùa tảo phát triển cực đại và trước khi mùa đông kết thúc. 3.3.5. Đánh giá số liệu Sau khi bắt đầu lấy mẫ và phân tích, số liệu được đưa về cho những chuyên gia có trách nhiệm soát xét và phân tích số liệu chất lượng nước. Sau một chu kỳ nhất định những số liệu này cần được thẩm tra xem chúng có c òn đáp ứng yêu cầu sử dụng hay không. Sự xem xét này rất cần thiết vì nó có thể đưa ra những kiến nghị về thay đổi về vị trí đo đạc hoặc thông số đo đạc. 3.3.6. Lưu trữ số liệu tại trạm Các thông tin cơ bản yêu cầu cho hệ thống sông, hồ là rất quan trọng cho từng trạm. Các thông tin này bao gồm rất cụ thể về tên vị trí, tọa độ, địa lý của từng trạm, về các điều kiện dòng chảy và vật lý, các ảnh hưởng đến chất lượng, đến sử dụng nước, và mọi thông tin cụ thể về lấy mẫu và phân tích. Các phiếu kết quả này được tổ hợp lại thành một hồ sơ cho từng trạm. Các thông tin này sẽ cho ở mục sau. 3.4. YÊU CẦU CẦN THIẾT CHO MỘT TRẠM GIÁM SÁT NƯỚC SÔNG 3.4.1. Tính đại diện Vị trí đặt trạm được thể hiện thông qua chất lượng nước tại khu vực lấy mẫu. Nói một cách khác mẫu phải được đại diện cho vị trí lấy mẫu, có nghĩa là trong mẫu phải chứa các giá trị chất lượng của loại hình nước được lấy tại vị trí và thời gian lấy mẫu. Ví dụ mẫu nước là đại diện chỉ khi loại hình nước này đã được xáo trộn hoàn toàn cho vị trí lấy mẫu. Phục vụ cho mục đích xáo trộn này tại vị trí lấy mẫu các mặt cắt của sông phải được kiểm tra và lấy mẫu theo bảng dưới đây. Bảng 1.5. Vị trí lấy mẫu các mặt cắt sông Lưu lượng trung bình năm Loại hình Số lượng điểm Số lượng mẫu lấy (m3/s) nước lấy mẫu theo độ sâu Nhỏ hơn 5 Suối nhỏ 2 1 Suối 5 – 150 4 2
150 – 1.000 Sông 6 3 Lớn hơn 1.000 Sông lớn Tối thiểu là 6 4
Thống kê sử dụng nước hiện tại và trong tương lai Thống kê các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước trong hiện tại và tương lai Đánh giá tiềm năng nguồn: sử dụng và chưa sử dụng Thu thập số liệu chất lượng nước sẵn có Xử lý số liệu chất lượng và các bản đồ Thẩm định các ảnh Thẩm định yêu cầu hưởng đến chất lượng sử dụng Lập kế hoạch kiểm soát các thông tin đã xác định Các vị trí trạm có khả năng Các trạm dự kiến Đánh giá Vòng phản hồi Khảo sát Trạm phù hợp với yêu cầu Trạm được chọn lọc Lấy mẫu và phân tích
Hình 1.4. Sơ đồ nguyên tắc lựa chọn vị trí giám sát chất lượng nước 3.4.2. Tốc độ dòng chảy Khi lấy mẫu nước sông đặc biệt cho các trạm giám sát thông l ượng nước, việc tính toán tổng lưu lượng đi qua của từng thông số quan trắc là đặc biệt quan trọng. Trong việc lựa chọn trạm giám sát chất lượng nước sông, nếu không có đo đạc thông số tốc độ dòng chảy thì cũng cần phải đặt trạm gần với trạm đang quan trắc tốc độ dòng chảy. Trong trường hợp không có cả hai nh ư trên, trạm phải được đặt ở vị trí thượng nguồn hoặc hạ lưu nơi mà không có thay đổi về dòng chảy. 3.4.3. Điều kiện làm việc của quan trắc viên Quan trắc viên thường phải mang một khối l ượng lớn các đồ nghề (trang thiết bị cần thiết) và mẫu nước trong khi làm nhiệm vụ. Do vậy, điều kiện để quan trắc viên có thể làm việc được trong mọi thời tiết cũng như phương tiện để hoàn thành việc lấy mẫu hoặc đo đạc là rất cần thiết. 3.4.4. Khoảng cách từ trạm đến phòng thí nghiệm Mẫu nước bao gồm ba loại phân loại theo các phân tích sau này tại phòng thí nghiệm. Loại thứ nhất là loại mẫu không cho gì, bảo tồn nguyên xi cho đến khi phân tích, loại thứ hai là loại bảo tồn nhưng cho thêm chất bảo quản còn loại thứ ba là loại không bảo tồn được và cũng cho thêm chất bảo quản mà phải phân tích ngay như các thông số liên quan đến oxy (DO, BOD, COD). Do vậy khoảng cách từ trạm lấy mẫu đến phòng thí nghiệm sao cho phù hợp để kết quả phân tích mẫu có ý nghĩa. Thông thường vận chuyển mẫu từ trạm đến phòng thí nghiệm không quá 24 h. 3.4.5. Tính an toàn Người lấy mẫu tại các trạm sông, hồ sẽ phải lấy mẫu kể cả khi xảy thời tiết x ấu (mưa, bão, lũ v.v). Các thiết bị an toàn cần phải được lưu ý trong trường hợp khẩn cấp. 3.4.6. Tiện nghi cho người lấy mẫu Lưu ý đến các tiện nghi cho quan trắc viên, nhất là những điểm lấy mẫu đặc biệt, ví dụ như áo phao, thuyền v.v.
3.4.7. Dữ liệu cơ sở cho một trạm giám sát chất lượng nước sông 3.4.7.1. Thông tin cơ sở (1) Tên trạm. (2) Vị trí địa lý: tỉnh/thành phố, huyện, xã. (3) Tọa độ: kinh độ và vĩ độ. (4) Độ cao (m) so với mực nước biển. (5) Cảnh quan xung quanh vị trí lấy mẫu: tên làng gần nhất, cầu hoặc đặc điểm nào đó. (6) Khoảng cách theo độ dài sông bao gồm: từ nguồn ... km, trên giới hạn triều ... km. (7) Thủy vực chính tiêu thoát nước của sông. (8) Các quốc gia có sông chảy qua: - Thượng nguồn. - Hạ lưu. (9) Loại trạm: cơ bản, xu thế, thông lượng. (10) Mã số trạm. 3.4.7.2. Thông tin Sông (11) Chiều rộng của khúc sông tại vị trí lấy mẫu: - Trung bình. - Lớn nhất. - Nhỏ nhất. (12) Độ sâu của khúc sông tại vị trí lấy mẫu: - Trung binh. - Lớn nhất. - Nhỏ nhất. (13) Đặc điểm của bờ sông: điều kiện đi lại. (14) Bản chất của đáy sông. (15) Thủy thực vật. (16) Tốc độ sông (tại giữa sông) (cm/s):
- Trung binh. - Lớn nhất. - Nhỏ nhất. (17) Trạm đo tốc độ dòng chảy gần nhất: địa điểm, vị trí và khoảng cách từ trạm đo đến trạm chất lượng nước. (18) Phương tiện tốt nhất có thể có để đánh giá d òng tại vị trí và thời gian lấy mẫu. (19) Tốc độ dòng (m3/s): - Trung binh. - Lớn nhất. - Nhỏ nhất. (20) Tốc độ dòng khi tràn bờ (đỉnh lũ) (m3/s). (21) Phạm vị và tính qui tắc theo mùa của sự biến thiên dòng (tự nhiên hoặc có điều chỉnh). (22) Thành phần nước (độ cứng, pH, độ muối, chất lơ lửng, chất hữu cơ v.v.). 3.4.7.3. Lưu vực thoát nước (23) Diện tích lưu vực thoát nước thượng lưu (km2). (24) Đặc điểm khí hậu. (25) Đặc điểm địa chất (lưu vực thượng lưu). (26) Đặc điểm đất, lưu vực thượng lưu (thực vật tự nhiên, rừng, nông nghiệp, đô thị v.v). (27) Dân số trong lưu vực thượng lưu (năm tham khảo). (28) Những thành phố chính nằm ở thượng lưu của vị trí lấy mẫu. 3.4.7.4. Các nhân tố ảnh hưởng đến con người (29) Sự sử dụng nước chính (uống và sinh hoạt, nông nghiệp, công nghiệp, giải trí, hàng hải và đánh bắt thủy sản v.v.). (30) Nguồn ô nhiễm lớn gần nhất (loại, khoảng cách, biện pháp kiểm soát). (31) Các kiểu ô nhiễm khác (ghi rõ), tính chất, xu hướng và biện pháp kiểm soát.
(32) Sự lấy nước (vị trí, loại sử dụng, thể tích, số lượng người phục vụ, bề mặt tưới v.v.). (33) Điều kiện tự nhiên ảnh hưởng đến chất lượng nước. (34) Các thông tin giải thích có liên quan khác (dạng bài viết, không tính toán). 3.4.7.5. Lấy mẫu và phân tích (35) Sự biến động của chất lượng nước trên mặt cắt (kiểm soát tính đồng nhất). (36) Vị trí của điểm lấy mẫu trên sông. (37) Độ sâu của vị trí lấy mẫu trên sông. (38) Phương pháp lấy mẫu (từ thuyền, cầu). (39) Thiết bị lấy mẫu. (40) Sự khó khăn trong lấy mẫu do dòng chảy quá lớn (tần số và mùa). (41) Sự dễ bị ảnh hưởng của trạm lấy mẫu. (42) Tần số của việc lấy mẫu thường xuyên. (43) Phòng thí nghiệm tiến hành phân tích. (44) Khoảng cách đến phòng thí nghiệm, phương tiện và thời gian vận chuyển. (45) Danh sách của các yếu tố đã được tiến hành tại điểm lấy mẫu và phương pháp sử dụng. (46) Thời gian trung bình giữa lúc lấy mẫu và bắt đầu phân tích trong phòng thí nghiệm. (47) Điều kiện bảo quản mẫu. (48) Danh sách các yếu tố được phân tích thường xuyên và phương pháp sử dụng. (49) Danh sách các yếu tố được phân tích không thường xuyên và phương pháp sử dụng. (50) Các xu hướng và thay đổi quan trọng của các thông số chất lượng nước trong năm qua. (51) Người thực hiện lấy mẫu. (52) Ngày, tháng, năm lấy mẫu và phân tích. 3.5. YÊU CẦU CẦN THIẾT CHO TRẠM GIÁM SÁT NƯỚC HỒ 3.5.1. Các đặc điểm chung
Hồ được định nghĩa như là một khối nước ngọt được bao quanh bằng đất liền, có thể là tự nhiên hay nhân tạo. Hồ được đặc trưng bởi các thông số về hình thái hồ, chế độ thủy lực, hóa học, sinh học và bồi lắng. Các thông số này phụ thuộc vào tuổi hồ, lịch sử, khí hậu và trữ lượng nước. 3.5.2. Trữ lượng nước Thành phần nước trong hồ luôn b ị ảnh hưởng bởi trữ lượng nước trong hồ, điều đó có nghĩa là phụ thuộc vào sự cân bằng của toàn bộ lượng nước vào và ra của hồ. Lượng nước chủ yếu vào của hồ thường là nước sông, suối mang theo một khối lượng lớn vật chất có thể là thiên nhiên hoặc do con người hoặc cũng có thể là loại nước được xả trực tiếp từ nước thải đô thị, công nghiệp, nông nghiệp. Đo l ường lượng và chất lượng nước vào hồ gặp nhiều khó khăn cũng vì lý do đa nguồn này. Lượng nước đầu ra của hồ cũng tương tự như lượng nước vào, có thể là sông hoặc các sử dụng cho mục đích kinh tế như công, nông nghiệp. Quá trình bốc hơi luôn được xem xét khi nghiên cứu về hồ. Thời gian lưu nước lý thuyết của hồ sẽ bằng thể tích của hồ chia cho tổng l ượng nước vào. Thời gian này rất khác nhau, có thể từ vài tháng đối với các hồ nông, đến hàng chục năm và thời gian này càng tăng khi các hồ càng rộng và sâu. Thời gian lưu nước là thời gian nhỏ nhất cần thiết để đạt cân bằng sau khi có một sự thay đổi lớn ở đầu vào. Trong thực tế điều này hiếm khi xảy ra trừ khi hồ được trộn hoàn toàn. Mức độ trộn sẽ khác nhau phụ thuộc vào hình dạng của hồ và vị trí của các kênh (sông) vào và ra. Khi hồ dài hoặc có dạng hình cây với nhiều nhánh hoặc gồm nhiều lưu vực thì sự hòa trộn ven bờ sẽ kém và sự biến đổi chất lượng nước sẽ xảy ra. 3.5.3. Phân loại về mặt dinh dưỡng của các hồ Người ta có thể chia hồ làm bốn loại sau khi xét đến các sản phẩm quan trọng:  Nghèo dinh dưỡng: Chất dinh dưỡng (chủ yếu là nitơ và phốt pho) có nồng độ thấp và hạn chế. Sinh khối của nước ở mức độ thấp. Tốc độ phân hủy các chất hữu cơ cân bằng với sự tạo thành chúng
 Dinh dưỡng trung bình: Có sự gia tăng trong việc cung cấp các chất dinh dưỡng và có sự gia tăng tương ứng sinh khối và các chất hữu cơ. Những chất này bắt đầu có sự tích lũy. Oxy ở đáy thường không trong tình trạnh bão hòa.  Giàu dinh dưỡng: hồ chứa nhiều dinh dưỡng, sinh khối rất nhiều và chất hữu cơ tích lũy với tốc độ cao cùng vói sự lắng đọng xuống đáy. Điều này dẫn đến sự tiêu thụ oxy ở đáy, đôi khi đến hết.  Rất giàu dinh dưỡng: có sự tích lũy quá mức các chất hữu cơ, chủ yếu dạng humic và nó hạn chế hoạt động sinh học. Đa số các hồ này là các hồ nông và nước có tính axit và trong quá trình chuyển thành đầm. Bốn loại hồ này có thể xảy ra tự nhiên và đôi khi có khuynh hướng chuyển chậm từ dạng nghèo dinh dưỡng sang dạng giàu dinh dưỡng bởi các quá trình tự nhiên do kết quả của sự bồi lắng và thời gian. Khi các chất dinh dưỡng đầu vào tăng lên – thông qua mưa, sông, nước ngầm, nước thải, các hoạt độg của con người, thì có sự biến đổi nhanh chóng dể chuyển về trạng thái giàu dinh dưỡng. Sự thay đổi phụ thuộc chủ yếu vào tỷ lệ của các chất dinh dưỡng trên một đơn vị diện tích hồ và thời gian lưu nước. Sự thúc đẩy này của quá trình tự nhiên có thể cũng được xem như là sự ô nhiễm hữu cơ. Các tác động của nó là sự loại oxy trong nước ở đáy hồ, giảm dộ trong, tăng chất hữu cơ lơ lững trong nước ở bề mặt, thay đổi sinh vật phù du và các loài cá. 3.5.4. Sự phân tầng và độ xáo trộn nước Một đặc tính khác của hồ cần quan tâm khi lấy mẫu là sự phân tầng nhiệt do ảnh hưởng của nhiệt với khối lượng riêng của nước (khối lượng riêng của nước lớn nhất ở 40 C). Lớp nước ấm trên bề mặt được gọi là tầng mặt và lớp nước lạnh hơn ở dưới là tầng đáy. Giữa hai lớp nước là khu vực mà nhiệt độ thay đổi từ nhiệt độ của tầng mặt tới nhiệt độ của tầng đáy. Khu vực này được gọi là tầng giữa hoặc tầng biến nhiệt. Tầng đáy không có sự cấp khí trực tiếp từ khí quyển và có thể trở nên cạn kiệt oxy nếu có chứa nhiều chất hữu cơ. Dưới điều kiện yếm khí, sự giảm các hợp chất khác nhau trong trầm tích có thể xảy ra, một phần của chúng chuyển sang dạng có
thể hòa tan và phân tán vào trong lớp tầng đáy. Các chất tạo ra theo cách này gồm amoni, nitrat, phosphate, sunfua, silicat, các hợp chất của sắt và mangan. Khi thời tiết trở nên lạnh hơn, nhiệt độ của tầng mặt và tầng giữa còn hạ xuống thấp hơn. Khi tầng mặt đạt đến nhiệt độ mà tại đó khối lượng riêng của nó lớn hơn khối lượng riêng của tầng đáy thì có sự "nghịch đảo nhiệt" của nước hồ. Điều này xảy ra tương đối nhanh và dẫn đến sự đảo trộn theo phương thẳng dứng trong nước hồ. Sự phân tầng nhiệt thường không xảy ra với các hồ lớn trừ khi độ sâu của hồ lớn hơn 10 m. Nó cũng không thường xuất hiện với các hồ nhỏ, nông, đặc biệt ở những nơi có tốc độ dòng mạnh. Trong các vùng nhiệt đới và gần xích đạo, các hồ sâu thường phân tầng trong suốt năm. Sợ phân tầng lâu dài này dẫn đến sự yếm khí liên tục của nước ở đáy hồ. Tần suất của độ xáo trộn phụ thuộc vào khí hậu địa phương và các hồ có thể được phân loại như sau:  Đơn chu kỳ: 1 lần/ năm, hồ ôn đới, không đóng băng.  Hai chu kỳ: 2 lần/ năm, hồ ôn đới, đóng băng.  Đa chu kỳ: nhiều lần / năm, hồ ôn đới hoặc nhiệt đới nông.  Không chu kỳ: ít trộn, hồ nhiệt đới sâu.  Bán chu kỳ: trộn không hoàn toàn, chủ yếu các hồ không chu kỳ nhưng đôi khi là hồ đơn chu kỳ và hai chu kỳ. Độ xáo trộn gần bờ có thể bị ảnh hưởng do gió nhưng hiệu quả thường giới hạn ở các lớp bề mặt. 3.5.5. Sự biến đổi theo mùa và theo hướng thẳng đứng của các hoạt động sinh học Sinh khối của hồ sẽ ảnh hưởng nhiều đến chất lượng nước, các ảnh hưởng của chúng sẽ khác nhau phụ thuộc theo tuổi của hồ. Các hoạt động có kết quả trực tiếp nhất là sự quang hợp, chủ yếu do sinh vật trôi nổi tự dưỡng trên lớp nước phía trên của hồ (khu vực dinh dưỡng tương ứng với lớp nước ấm tầng mặt). Điều này dẫn
đến sự hấp thụ các chất dinh dưỡng như nitơ, photpho và silic để tạo ra oxy và hấp thụ CO2 ở dạng tự do hay kết hợp, và dẫn đến sự tăng giá trị pH. Ở tầng đáy hồ, sự giảm sút về mặt vi sinh của các mảnh vụn tảo gây hiệu ứng "mưa" từ khu vực dinh dưỡng phía trên dẫn đến sự tái sinh phosphor, nitơ vô cơ, tăng CO2, chuyển theo hướng axit hóa nước và quan trọng hơn cả là sự giảm oxy. Ở các chu kỳ nghịch đảo, chất lượng nước của hồ là đồng nhất từ đáy tới bề mặt hồ, trừ trường hợp với hồ đơn chu kỳ - loại hồ này chỉ đồng nhất trong lớp bề mặt được trộn. Hóa học hồ phức tạp hơn sông và nước ngầm là do quá trình bên ngoài (nước vào, hóa học, cân bằng nước, bay hơi) và quá trình bên trong (hoạt động sinh học, trộn nước) mà dẫn đến biến động chất lượng nước theo thời gian và phương thẳng đứng. 3.5.6. Lựa chọn vị trí Khi lựa chọn vị trí giám sát chất lượng nước hồ/hồ chứa, nên thu thập các thông tin một cách toàn diện như dung tích, diện tích bề mặt, độ sâu trung bình, thời gian thay nước mới và các thông tin có thể có được như về đặc điểm nhiệt động, thủy lực và sinh thái. Vị trí lấy mẫu nên đặt gần với điểm vào và ra các chất thải vào hồ. Nếu có sự xáo trộn gián tiếp tốt và khối lượng lớn của nước gia nhạp thì một vị trí gần giữa hồ là đủ để quan trắc tình trạng nền và xu thế. Nếu hồ được chia thành nhiều vịnh hay lưu vực thì cần nhiều vị trí hơn. Theo các tài liệu, số lượng các điểm lấy mẫu sẽ bằng với giá trị làm tròn của lôgarit diện tích hồ (theo kilômét vuông). Nghiên cứu ban đầu giám sát chất lượng nước nên dựa trên hệ thống ô lưới và đường cắt ngang để đưa ra mạng lưới điểm đo. Các thông tin từ nghiên cứu này sẽ đưa ra những hướng dẫn hoặc xác định các vị trí thích hợp nhất cho việc lấy mẫu theo các mục tiêu đã xác định. Trong ccá điểm lựa chọn, thời gian và nhân lực cho lấy mẫu tại các điểm trên hồ thường lớn hơn so với lấy mẫu trên sông và nước ngầm. 3.5.7. Lấy mẫu theo các độ sâu của mặt cắt tại hồ
Vị trí lấy mẫu thường được xác định từ sự kết hợp của các mốc trên bờ và các độ sâu của mặt cắt. Cố định chính xác về điểm lấy mẫu vào mỗi thời điểm không dễ dàng nhưng điều này không quan trọng bởi vì có độ xáo trộn tốt. Tại mỗi mặt cắt, mẫu nước sẽ được lấy ở những khoảng cách khác nhau và theo chiều thẳng đứng (độ sâu). Một chương trình tối thiểu về lấy mẫu theo độ sâu như sau:  Hai độ sâu (bề mặt và đáy) nếu độ sâu hồ nhỏ hơn 10 m.  Ba độ sâu (bề mặt, tầng biến nhiệt và đáy) nếu độ sâu hồ nhỏ hơn 30 m.  Bốn độ sâu (bề mặt, tầng biến nhiệt, phía trên của tầng đáy và đáy) nếu độ sâu hồ nhỏ hơn 100 m.  Nếu hồ sâu lớn hơn 100 m, các độ sâu hơn nữa sẽ được xem xét. 3.5.8. Thông tin cơ sở (1) Tên trạm. (2) Vị trí địa lý: tỉnh/ thành phố, huyện, xã. (3) Kinh độ và vĩ độ (với các hồ chứa lớn). (4) Độ cao (m) so với mặt biển. (5) Cảnh quan xung quanh vị trí lấy mẫu: tên làng gần nhất, cầu hoặc địa điểm nào đó. (6) Vị trí của điểm lấy mẫu trên hồ có liên quan đến bờ của hồ. (7) Các vùng tiếp giáp với hồ. (8) Hồ thuộc lưu vực sông. (9) Nguồn gốc. (10) Loại hồ (với các hồ chứa: loại và năm xây dựng). (11) Loại trạm: cơ bản, xu thế, thông lượng. (12) Mã số trạm. 3.5.8.2. Thông tin hồ chứa (13) Diện tích bề mặt(km2) (14) Chiều dài lớn nhất (km). (15) Chiều rộng lớn nhất (km). (16) Chu vi của hồ (km).
(17) Thể tích (km3). (18) Độ sâu lớn nhất (m). (19) Độ sâu trung bình (m). (20) Thời gian đổ đầy lý thuyết (thể tích nước /dòng vào một năm). (21) Tên (tốc độ thải trung bình) của các sông nhánh nhập vào và kênh (sông) ra: - Sông nhánh (m3/s). - Kênh (sông) ra (m3/s). (22) Dao động mức nước hàng năm (m): - Tự hiên. - Điều tiết. (23) Số lượng nước ở thượng lưu và hạ lưu chính (trong trường hợp có chuỗi hồ): - Thượng lưu. - Hạ lưu. (24) Kiểu và chu kỳ phân tầng. (25) Đặc điểm của nước (độ cứng, pH, muối, chất lơ lửng, đục v.v…). (26) Tính trong suốt: - Cao. - Thấp. - Trung bình. (27) Đặc điểm dinh dưỡng: - Nghèo dinh dưỡng. - Dinh dưỡng trung bình. - Giàu dinh dưỡng. - Khá giàu dinh dưỡng. - Rất giàu dinh dưỡng. - Khác. (28) Xu hướng (số liệu tự chọn về thành phần P, N và clorophyl trung bình) được đưa ra. 3.5.8.3. Lưu vực thoát nước