Bài giảng Quan trắc và phân tích môi trường - Phạm Đình Tuấn

Nội dung text: Bài giảng Quan trắc và phân tích môi trường - Phạm Đình Tuấn

1. QUAN TRẮC VÀ PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG Phạm Đình Tuấn Khoa: Môi Trường – HUNRE Đt: 0919 415 418
2. Nội dung  Qui trình kĩ thuật trong quan trắc môi trường  Qui trình kĩ thuật trong quan trắc tại hiện trường
3. Qui trình kĩ thuật trong quan trắc môi trường 1. Các bước tiến hành quan trắc và phân tích môi trường 2. Quy trình kỹ thuật quan trắc môi trường 3. Mục tiêu của chương trình quan trắc 4. Thiết kế chương trình quan trắc
4. Các bước tiến hành
5. Các bước tiến hành Chương trình quan trắc hiện trạng môi trường a) Định kỳ lấy mẫu phân tích và dự báo diễn biến chất lượng đất, nước, không khí; b) Theo dõi diễn biến số lượng, thành phần, trạng thái các nguồn tài nguyên thiên nhiên; c) Theo dõi diễn biến chất lượng, số lượng, thành phần, trạng thái các hệ sinh thái, loài sinh vật và nguồn gen.
6. Các bước tiến hành Chương trình quan trắc tác động môi trường a) Theo dõi số lượng, thực trạng, diễn biến các nguồn tác động xấu lên môi trường; b) Theo dõi diễn biến số lượng, thành phần, mức độ nguy hại của chất thải rắn, khí thải, nước thải; c) Phát hiện, đánh giá các tác động xuyên biên giới đến môi trường trong nước.
7. Các bước tiến hành  Sự quyết định quan trắc cái gì, khi nào, ở đâu, và như thế nào được vạch ra chỉ khi mục tiêu quan trắc đã được xác định =>Do vậy, điều quan trọng nhất của thiết kế một chương trình quan trắc là phải thiết lập được mục tiêu quan trắc  Chương trình quan trắc được xây dựng trên cơ sở phân tích khoa học mục tiêu và khả năng thực hiện, nhằm có được thông tin đầy đủ và hệ thống về đối tượng quan trắc
8. Các bước chủ yếu
9. QUI TRÌNH KĨ THUẬT QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG
10. Mục tiêu chương trình quan trắc  Tiến hành quan trắc môi trường cho một đối tượng cụ thể  Chương trình quan trắc hiện trạng môi trường và chương trình quan trắc tác động môi trường từ các hoạt động kinh tế - xã hội.  Tiến hành thống nhất – Đồng bộ  Căn cứ vào yêu cầu của cơ quan quản lí nhà nước về bảo vệ môi trường, các trạm quan trắc, cá nhân, tổ chức tham gia  Dựa trên chính sách pháp luật và nhu cầu thông tin cần thu thập
11. Yêu cầu cơ bản a. Phù hợp với chương trình và chiến lược bảo vệ môi trường quốc gia; b. Đáp ứng mục tiêu quan trắc, bảo đảm chất lượng, thời gian và có tính khả thi; c. Tuân thủ theo các hướng dẫn kỹ thuật, quy trình, quy phạm cho từng thành phần môi trường cần quan trắc; d. Thực hiện đầy đủ các bước thiết kế chương trình quan trắc môi trường.
12. Ví dụ Chiến lược bảo vệ môi trường đến năm 2020, tầm nhìn 2030 1) Phòng ngừa và kiểm soát các nguồn ô nhiễm môi trường; 2) Cải tạo phục hồi môi trường các khu vực đã bị ô nhiễm, suy thoái; đẩy mạnh cung cấp nước sạch và dịch vụ vệ sinh môi trường; 3) Khai thác, sử dụng hiệu quả và bền vững các nguồn tài nguyên thiên nhiên; bảo tồn thiên nhiên và đa dạng sinh học; 4) Xây dựng năng lực ứng phó với biến đổi khí hậu, giảm nhẹ phát thải khí nhà kính.
13. Thiết kế chương trình quan trắc a. Xác định rõ kiểu, loại quan trắc; b. Xác định các thành phần môi trường cần quan trắc; c. Lập danh mục các thông số quan trắc theo thành phần môi trường d. Lựa chọn phương án quan trắc, xác định các nguồn tác động, dạng chất gây ô nhiễm chủ yếu đối với khu vực quan trắc; xác định vấn đề, đối tượng rủi ro tiềm năng trong khu vực quan trắc; xác định ranh giới khu vực quan trắc và dự báo các tác động hoặc những biến đổi có thể xảy ra trong khu vực quan trắc;
14. đ. Thiết kế phương án lấy mẫu: xác định tuyến, điểm lấy mẫu và đánh dấu trên bản đồ hoặc sơ đồ; mô tả vị trí, địa lý, toạ độ điểm quan trắc (kinh độ, vĩ độ) và ký hiệu các điểm quan trắc; e. Xác định tần suất, thời gian, phương pháp lấy mẫu, phương pháp quan trắc và phân tích; g. Xác dịnh quy trình lấy mẫu, thể tích mẫu cần lấy, loại dụng cụ chứa mẫu, loại hoá chất bảo quản, thời gian lưu mẫu, loại mẫu và số lượng mẫu kiểm soát chất lượng mẫu (mẫu QC)
15. h. Lập danh mục và kế hoạch bảo trì, bảo dưỡng, hiệu chuẩn các thiết bị hiện trường và thiết bị phòng thí nghiệm, bao gồm cả phương tiện bảo đảm an toàn lao động; i. Lập kế hoạch nhân lực thực hiện quan trắc, trong đó nhiệm vụ cụ thể của từng cán bộ phải được phân công rõ ràng; k. Lập dự toán kinh phí thực hiện chương trình quan trắc, bao gồm cả kinh phí thực hiện bảo đảm chất lượng và kiểm soát chất lượng trong quan trắc và phân tích môi trường; l. Xác định các tổ chức, cá nhân tham gia thực hiện chương trình
16. QUAN TRẮC TẠI HIỆN TRƯỜNG
17. ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG
18. Đảm bảo chất lượng 1. Xác định vị trí lấy mẫu 2. Thông số quan trắc 3. Phương pháp quan trắc phù hợp với mục tiêu: STT Thông số cần quan trắc Đơn vị đo Phương pháp quan trắc Ghi chú 1. 2. 3.
19. 4. Trang thiết bị Phù hợp với phương pháp quan trắc đã được xác định, đáp ứng yêu cầu của phương pháp về kỹ thuật và đo lường. Trang thiết bị phải có hướng dẫn sử dụng, thông tin chi tiết về ngày bảo dưỡng, kiểm định, hiệu chuẩn và người sử dụng thiết bị quan trắc Tên, ký hiệu, mã hiệu Thông số Thông số quan trắc tương ứng STT Ghi chú trang thiết bị kỹ thuật chính 1. 2. 3.
20. 5. Bảo quản mẫu Tên mẫu hoặc Thông số Phương pháp STT Ghi chú ký hiệu mẫu cần phân tích bảo quản 1. 2. 3.
21. Nguyên nhân bảo quản mẫu  Các quá trình gây nhiễm bẩn mẫu từ dụng cụ lấy mẫu, vận chuyển và lưu trữ mẫu;  Các quá trình mất mát vật chất do các quá trình hóa học, vật lý và các hoạt động sinh học diễn ra trong mẫu trước khi phân tích  Cụ thể: 1. Nhiễm bẩn từ thiết bị hoặc hóa chất bảo quản 2. Khử các chất khí: oxy, nitơ, metan hòa tan trong nước hoặc khí tự do trong đất 3. Mất các chất khí do thay đổi pH của mẫu (CO2) 4. Hấp phụ kim loại lên thành bình thủy tinh 5. Hấp thụ các khí do quá trình oxi hóa và kết tủa kim loại 6. Phân hủy và chuyển hóa sinh học 7. Bay hơi các chất hữu cơ có nhiệt độ sôi thấp 8. Phản ứng hóa học và quang hóa
22. Cách bảo quản mẫu
23.  Phương pháp bảo quản đề xuất phải được căn cứ vào đặc điểm riêng của từng mẫu, từng thông số và các yếu tố ảnh hưởng cụ thể đối với từng chỉ tiêu phân tích, đo đạc.  Vai trò › Hạn chế các quá trình tự nhiên làm biến đổi nồng độ các chất trong mẫu sau thu thập › Hạn chế các quá trình nhiễm bẩn từ thiết bị hoặc hóa chất bảo quản › Đảm bảo chất lượng mẫu sau thu thập, đảm bảo độ tin cậy số liệu quan trắc
24. Phương Pháp bảo quản Thông số Biến đổi khi lưu trữ Phương pháp bảo quản Kim loại Hấp phụ lên thành bình thủy tinh Sử dụng bình nhựa Kết tủa Thêm axit nitric pH 12 Phản ứng với Clo Axit ascorbic để loại Clo PAH Quang hóa Bình tối màu Chất hữu cơ Chuyển hóa bởi sinh vật pH, nhiệt độ thấp, chất độc HgCl2
25. Phương Pháp bảo quản Biến đổi Kỹ thuật bảo quản Vật lý Hấp phụ/Hấp thụ Vô cơ: thêm axit Hữu cơ: thêm dung môi Bay hơi Dụng cụ chứa kín Khuếch tán Dụng cụ chứa phù hợp, sạch Hóa học Quang hóa Dụng cụ chứa tối màu/bảo quản tối Kết tủa oxit hoặc hidroxit Thêm axit, tránh sử dụng các hóa chất gây kết tủa Sinh học Phân hủy chuyển hóa của vi sinh vật Điều chỉnh pH, cho các chất kìm hãm (cloroform, formandehit, ethanol, methanol, muối thủy ngân)
26. Phương pháp bảo quản Thủ tục bảo quản mẫu 1. Tách nhóm thông số 2. Bổ sung hóa bảo quản 3. Đối với một số mẫu đặc biệt có thể có những yêu cầu bảo quản riêng thực hiện đúng và đầy đủ các thủ tục quy định. 4. Sau khi tiến hành bổ sung hóa chất, mẫu phải được dán nhãn 5. Hầu hết tất cả các mẫu phải được bảo quản lạnh ngay ngoài hiện trường 6. Tiến hành bảo quản đồng thời mẫu phân tích và các mẫu kiểm soát chất lượng 7. Không thực hiện đo đạc, phân tích mẫu đã vượt quá giới hạn thời gian bảo quản.
27. Phương pháp bảo quản mẫu  Bảo quản lạnh  Bảo quản bằng hóa chất
28. Thời gian bảo quản  Giới hạn thời gian bảo quản được xác định là thời gian lâu nhất mà mẫu có thể lưu giữ kể từ lúc lấy mẫu đến lúc đo đạc hoặc xử lý (đối với các thông số phân tích) mà không gây ảnh hưởng Phân tích ngayđáng kể đến6 – 48 h kết quả phân tích,7 – 28 ngày đo đạc 6 tháng Nhiệt độ Mùi NH3, TN, COD, TOC Kim loại DO (pp điện cực) BOD Thành phần hữu cơ Độ cứng CO2, I2, O3 DO (phương pháp Winkler) Thuốc BVTV Cl2 ClO2 Độ đục, Độ kiềm/Độ chua Chất rắn Độ mặn CN-, Cr6+ Độ dẫn điện - 2- 2- pH Chlorophyll B, Si, Hg, F S , SO4 3- - Chất hoạt động bề mặt TP, PO4 , NO3 Độ màu Dầu mỡ
29. 6. Hóa chất  Hóa chất, mẫu chuẩn được chuẩn bị đầy đủ theo quy định của từng phương pháp quan trắc  Nhãn › tên hoặc loại hóa chất, › mẫu chuẩn; › tên nhà sản xuất; › nồng độ; ngày chuẩn bị; › người chuẩn bị; › thời gian sử dụng và các thông tin khác (nếu cóthể hiện đầy đủ các thông tin về
30. 7. Dụng cụ  Phù hợp với từng thông số quan trắc;  Bảo đảm chất lượng, không làm ảnh hưởng hoặc biến đổi chất lượng  của mẫu;  Được dán nhãn trong suốt thời gian tồn tại của mẫu.
31. Dụng cụ  Yêu cầu về dụng cụ chứa mẫu › Bền, không bị dập vỡ › Kín, không bị dò rỉ › Dễ dàng đóng mở › Ít bị thay đổi do nhiệt độ › Hình dạng, kích thước, khối lượng phù hợp › Dễ làm sạch và sử dụng lại › Giá thành vừa phải
32. Lựa chọn dụng cụ chứa mẫu  Lựa chọn dụng cụ tùy thuộc lượng (thể tích/khối lượng) mẫu cần lấy  Lựa chọn loại bình nhựa, thủy tinh, teflon phù hợp với bản chất mẫu và thông số phân tích  Lựa chọn loại dụng cụ phù hợp về điều kiện nắp đậy, vách ngăn hay có đai bảo quản  Lựa chọn loại bình trong hay bình tối màu
33. Lựa chọn sai dụng cụ Lựa chọn sai dụng cụ lấy mẫu dẫn đến một số các quá trình sau đây: › Nhiễm bẩn dung môi từ các bình nhựa PE, PVC › Hấp phụ kim loại lên thành bình thủy tinh › Hấp phụ chất hữu cơ lên thành bình nhựa PE, PVC › Hòa tan các ion kim loại từ thành bình chứa bằng đồng, thép
34. 8. Vận chuyển  Phải bảo toàn mẫu về chất lượng và số lượng.  Thời gian vận chuyển và nhiệt độ của mẫu thực hiện theo các văn bản, quy định hiện hành về quan trắc môi trường đối với từng thông số quan trắc
35. 9. Giao nhận mẫu  a) Giao và nhận mẫu ngay tại hiện trường  b) Giao và nhận mẫu tại phòng thí nghiệm › Bên/Người giao mẫu:  › Bên/Người nhận mẫu:  › Địa điểm giao và nhận mẫu: TT Tên mẫu Dạng/ Loại mẫu Lượng Tình trạng mẫu Ghi chú mẫu khi bàn giao 1. 2. 3.
36. 10. Phân công nhiệm vụ  Cán bộ, nhân viên thực hiện quan trắc tại hiện trường phải có trình độ, chuyên môn phù hợp Nhiệm vụ trong Trình độ, chuyên ngành STT Họ và tên chương trình quan đào tạo trắc 1. 2. 3.
37. 11. Báo cáo  Báo cáo lấy mẫu được thực hiện và hoàn thành ngay sau khi kết thúc thời gian lấy mẫu tại hiện trường Tên mẫu hoặc ký hiệu mẫu Loại hoặc dạng mẫu Vị trí quan trắc Toạ độ điểm quan trắc Ngày quan trắc Giờ quan trắc Tên người lấy mẫu Đặc điểm thời tiết lúc quan trắc Thiết bị quan trắc Phương pháp quan trắc Phương pháp bảo quản Ghi chú (nếu có)
38. KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG
39. Kiểm soát chất lượng  Các mẫu QC được sử dụng bảo đảm phù hợp với từng thông số quan trắc. Số lượng mẫu QC được sử dụng như sau: › Không vượt quá 10% tổng số mẫu thực cần quan trắc. › Trường hợp số lượng mẫu thực cần quan trắc của một chương trình quan trắc nhỏ hơn 30 mẫu thì số lượng mẫu QC được sử dụng ít nhất là 03 mẫu
40. HẾT 40