Phương pháp quan trắc, thu, bảo quản và phân tích mẫu nước biển trong quan trắc môi trường

ườườ Phương pháp quan trắc, thu, bảo quản và phân tích mẫu nước biển trong quan trắc môi trường TCB trtrườườngng ểểnn ứứuu HH Người thực hiện: Trần uang Thư ung tâmtâm QuQuốốcc giagia Q ViViệệnn nghiênnghiên cc Tr ththủủysysảảnbnbềềnvnvữữngng gigiảảmtmthhiiểểu cu cáácc ttáác hc hạạii gâygây rara đốđối vi vớới hi hooạạtt độđộngng nuôinuôi bbiiểểnn ccảả nnướướcc ớớii 0033 ttrr nngg ttâmâm ùngùng nnộộii địđịa (a (mmiiềền Bn Bắắcc mmiiềền Tn Trr nngg àà mmiiềềnn NNam)am) àà 0101 trtr ngng tâmtâm ùngùng ãhãhộội ti t ảả ớớ khôkhô ừừ ttăă tt ởở kéké thth hàhà ll tt áá ấấ đềđề ềề khkh ii ttháhá tàitài êê tt êê ththềề ll địđị àà đđáá đđ i di d ơơ ththảảii áá hhấấtt độđộ hh ii bbiiểể ậậ hh ểể I. Mởđầu Biển và đại dương là nơi tiếp nhận phần lớn các chất thải từ lục địa. Công ước Quốc tế về Luật biển năm 1982 đã chỉ ra 5 nguồn gây ô nhiễm biển chính là: Các hoạt động trên đất liền, thăm dò và khai thác tài nguyên trên thềm lục địa và đáy đại dương; thải các chất độc hại ra biển; vận chuyển hàng hoá trên biển và ô nhiễm biển từ không khí. Những năm qua, đồng hành với sự gia tăng diện tích và sản lượng nuôi trồng thuỷ sản, những hoạt động kinh tế - xã hội trong cả nước không ngừng tăng trưởng, kéo theo hàng loạt các vấn đề về môi trường tác động đến khu vực ven biển, trong đó có hoạt động nuôi biển. Ở Việt Nam, hệ thống quan trắc - cảnh báo môi trường, dịch bệnh thuỷ sản đã thực hiện trong cả nước, với 03 trung tâm vùng nội địa (miền Bắc, miền Trung và miền Nam) và 01 trung tâm vùng biển. Một số thiệt hại với nghề nuôi biển đã làm thiệt hại nhiều tỷ đồng đối với người nuôi mà nguyên nhân chính là do nước bị ô nhiễm, môi trường thay đổi, dich bệnh bùng phát. làlà bibiệệnn pháppháp phátphát hihiệện,n, ccảảnhnh b ôô nhinhiễễmm môimôi trtrườườngng bibiểển,n, ttừừ đđ iểểnn làlà rrấấtt ccầầnn thithiếết,t, vàvà ểểmm soátsoát vàvà ngngăănn ngngừừaa a đốđốii vvớớii hohoạạtt độđộngng nuôinuôi bibiểểnn.. bàybày phphươươngng pháppháp quanquan trtrắắc,c, phânphân t rườườngng bibiểểnn vàvà cáccác khukhu nuôinuôi nuôinuôi bibiểể Vì vậy, công việc quan trắc, phân tích các chất ô nhiễm trong nước biển và đặc biệt các khu nuôi hải sản tập trung ven bb áo các chất ô nhiễm có hiệu quả nhất, kịp thời ki ó có các biện pháp giảm thiểu các tác hại gây r Báo cáo dưới đây trình ích chất lượng nước biển phục vụ cho công tác cảnh báo môi tt n hiệu quả, hướng tới nền sản xuất thủy sản bền vững. ế II. Hoạt động quan trắc, phân tích chất lượng môi trường nước biển a) Bộ thông số và tiêu chuẩn chất lượng môi trường Trong quan trắc, phân tích môi trường thường sử dụng các tiêu chuẩn về nồng độ các chất (hợp chất) trong môi trường để đánh giá chất lượng và cảnh báo ô nhiễm. Ở Việt Nam các tiêu chuẩn được sử dụng để đánh giá, cảnh báo ô nhiễm như tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5943 - 1995, tiêu chuẩn của Bộ Thuỷ sản 2006 (theo thông tư số 02/2006/TT- BTS, ngày 20 tháng 3 năm 2006), tiêu c uẩn đề xuất của đề tài KT - 07, tham khảo tiêu chuẩn của nước ngoài đối với các thông số mà tiêu chuẩn Việt Nam ưa có) áp dụng cho nước biển ven bờ với mục đích nuôi thủy hải sản. g 1): ven bờ bao gồm(bả - thuỷ văn khu vực. g nướcvàtrầm tích. gây bệnh và ch th chất lượng môi +) Hiện nay, bộ thông số môi trường được áp dụng phổ biến cho ho t động quan tr c, phân tích môi trường biển n - Bộ thông số khí tượng - Bộ thông số môi trườ - Bộ thông số sinh vật ỉ ị trường. Hoạt động của Trung tâm Quốc gia Quan trắc cảnh báo môi trường biển Căn cứ vào thực trạng các nguồn gây ô nhiễm ven bờ, loại hình - đối tượng hải sản nuôi và các tiêu chuẩn bảo vệ môi trường; hoạt động quan trắc, phân tích môi trường nước biển ven bờ tại Trung tâm Quốc gia quan trắc cảnh báo môi trường biển như sau. +Nội dung quan trắc bao gồm: - Các thông số khí tượng thuỷ văn: nhiệt độ không khí, áp suất khí quyển, độ ẩm, gió, sóng, dòng chảy . - Các thông số nền: nhiệt độ, độ muối, DO, pH, độ trong, độ đục. - Các thông số dinh dưỡng: NO2-, NO3-, NH4+, s, Hg à Fets. ác: CN-, dầu mỡ, HCBVTV ại: Cu, Pb, Zn, Cd, hiễm môi trường kh DDT, DDE). t: Thựcvật phù du, tảo độc hại, Co vào tháng 4 - 5 v - Các thông số kim lo A , SiO32-, Nts, Pts. - Các thông số ô n (Lindan, Aldrin, Dieldrin, Endrin, DDD, - Các chỉ tiêu sinh vậ liforms, Vibrios, vi sinh tổng số. +Tần quan ện : lần/năm tháng 5 à tháng 9 - 10. b) Phương pháp thu mẫu, bảo quản mẫu theo các thông số cần phân tích Các phương pháp quan trắc, phân tích môi trường biển dựa trên tài liệu “Sổ tay hướng dẫn quan trắc, phân tích môi trường biển” Cục Môi trường - Bộ KHCN Môi trường, 2002 và tài liệu chuẩn của APHA. Phương pháp thu mẫu, bảo quản mẫu theo từng thông số cần phân tích trong hoạt động quan trắc, phân tích môi trường nước biển gồm các bước sau: Lựa chọn điểm lấy mẫu: Điểm nền và đểm tác động - Đối với mẫu ở khu nuôi lồng bè: - Khu bảo tồn biển: : : biển theo tiêu c - Khu vực cảng cá: Độ sâu lấy mẫu: Dụng cụ lấy mẫu nước Dụng cụ chứa mẫu: Phương pháp lấy mẫu: huẩn Việt Nam TCVN 5998 - 1995. Khi lấy mẫu bằ tàu thuyền ph i đưa tàu thuyền đến điểm quy định (xác định bằng GPS). Bảo quản mẫu: Vận chuyển mẫu: Đối với mẫu cần phải đem về phòng thí nghiệm phân tích, cần bảo quản và chuyển về thí , càng càng . Lưu giữ mẫu: Mẫu phải được lưu giữ trong các điều kiện đã nêu trong quá trình thu mẫu hiện trường, vận chuyển và trong phòng thí nghiệm (cả trước và sau khi phân tích). Mẫu sau khi bảo quản được lưu giữ trong các thiết bị chuyên dụng (như thùng giữ lạnh, thùng xốp có đá…). Phương pháp đo đạc ngoài hiện trường: hiệu chỉnh theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Tiến hành đo nhiều lần (2-3 lần), và lấy trị số trung bình. Đảm bảo chất lượng và kiểm soát chất lượng (QA/QC) hiện trường: [theo hướng dẫn tài liệu tham khảo 1]. - Đảm bảo chất lượng h dẫn từ việc định vị trí lấy mẫu, lựa ch ị ượng, ngăn ngừa nhiễm bẩn mẫu. c hiện theo đúng các hướ n tàu thuyền đảm bảo chất l iện trường: Phải thự ọn v trí thu mẫu trê hiện trường: Lấy đủ các loại mẫu g như: mẫu trắng dụng cụ lấy mẫ - Kiểm soát chất lượng để phục vụ cho quá trình kiểm soát chất lượng hiện trường ụ g y mẫu trắng dụng cụ lọc mẫu, mẫu đúp hiện t ường.  u, mẫu trắng dụng cụ chứa mẫu, c) Phương pháp phân tích mẫu nước biển Với mỗi thông số có nhiều phương pháp để phân tích, tùy thuộc vào đối tượng và hàm lượng của mẫu phân tích, điều kiện trang thiết bị, nhân lực của từng phòng thí nghiệm. Bảng dưới đây là các phương pháp dùng trong phân tích mẫu nước biển.dựa theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) và phương pháp theo tài liệu chuẩn của thế giới (APHA). Bảng 3. Các phương pháp đo đạc, phân tích nước biển TT Thông số Phương pháp phân tích 1 Nhiệt độ +Đo bằng nhiệt kế bách phân theo TCVN 4557 – 1998. +Đo bằng máy theo hướng dẫn s dụng của nhà sản xuất 2 pH +Đo bằng máy theo hướng dẫn s dụng của nhà sản xuất +Xác định theo TCVN 6492:1999 3 Độ muối +Phương pháp đo Mohr- Knudsen bằng theo hướng dẫn c ất ớng dẫn sử dụng của sản xuất ng, sấy C theo 2 – 56 ÷ 2-57 +Đo bằng máy theo h +Phương pháp khối lượ +APHA – 1995, trang +Phương pháp đo Winkler theo TCVN 5 +APHA- 4500G, 1995, trang 4 -102 ÷ 4 +Đo bằng máy theo hướng dẫn sử dụng +Phương pháp chuẩn độ theo TCVN 60 +Phương pháp theo APHA- 5210 B, tra 4 Độ đục +Phương pháp quan trắc theo TCVN 6184:1996 ư 5 TSS 6 DO 499: 1995 -103 của nhà sản xuất 7 BOD5 01-1995 ng 5 – 2 ÷ 5 – 6 8 COD +Phương pháp at theo TCVN 6491- 1999 khi nồng độ ion clo <1g/l. +Phương pháp kali pemanganat ở nhiệt độ 100oC, theo JIS, 1995, trang 1892- 1895, khi n ng độ ion clo >1g/l 9 NH4+ +Phương pháp trưng cất và chuẩn độ theo TCVN 5988:1995 +Xác định bằng phương pháp phenat theo APHA 4500 – F, trang 4 – 80 ÷ 4 – 81 10 NO2- +Phương pháp trắc quang Griss – Ilosway theo TCVN 6178 : 1996 (ISO 6777 – 1984) +Xác định bằng phương pháp trắc quang theo APHA 4500 -NO2–B, trang 4 – 83 ÷ 4 – 84 11 NO3- +Phương pháp trắc quang theo TCVN6180:1996 (ISO 7890 – 1998) +Phương pháp khử bằng cadimi mạ đồng theo APHA – 4500 NO3-, E trang 4 – 87 ÷ 4 – 80 12 PO 3- +Phương pháp trắc quang amoni molipdat theo TCVN6202:1996 pháp quang trang 112 113 13 SiO32- +Phương pháp trắc quang theo APHA – 4500 Si D và trang 4 – 118 4 – 1120 4 14 SO 2- +Phương pháp trọng lượng dùn BaCl theo TCVN6200:1996 15 Dầu mỡ +Phương pháp đo độ đục theo APHA 4500-SO42- E 4 – 134 ÷ 4 -137 ắ 16 Cyanua TCVN 0 – CN – E trang 4 – 24 17 Nts SO 5663 – 1984 – 4500 – N B trang 4 – 92 ượng ng ngo 5520 D uang với pyridyn/axit bacbituric theo +Phương pháp khối l +Phương pháp phổ hồ +Phương pháp trắc q 6181:1996 (ISO 6703 – 1 – 1984) +Phương pháp trắc quang, APHA 450 +Xác định theo TCVN 5987 – 1995, I +Phương pháp trắc quang theo APHA 18 Pts +Phương pháp trắc quang theo TCVN 6202:1996, ISO 6878 – 1: 1986 (E) +Phương pháp trắc quang theo APHA – 4500 – P E trang 4 – 112 ÷ 4 – 113 19 Kim loại nặng +Phương pháp trắc quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa sau khi chelat hoá(APDC) và chiết (MIBK) theo TCVN6193:1996 Cu +Phương pháp trắc quang phổ hấp thụ nguyên tử 3500 – Cu B trang 3 – 63 và 3111 B trang 3 – 13 +Phương pháp trắc quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa sau khi chelat hoá(APDC) và chiết (MIBK) theo TCVN6193:1996 Pb +Phương pháp trắc quang phổ hấp thụ nguyên tử theo APHA – 3500 – Pb B trang 3 – 71 và 3111 B trang 3 -13 +Phương pháp trắc quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa sau khi chelat hoá(APDC) và chiết (MIBK) theo TCVN6193:1996 Zn +Phương pháp trắc quang phổ hấp thụ nguyên tử theo APHA – 3500 – Zn B trang 3 – 103 và 3111 B trang 3 – 13 + pháp quang hấ sau hoá(APDC) và chiết (MIBK) theo TCVN6193:1996 Cd +Phương pháp trắc quang phổ hấ thụ nguyên tử theo APHA – 3500 – Cd B trang 3 -55 và 3111 B trang 3 – 1 +Phương pháp theo TCVN 6626 2000 CVN : 1995 (ISO 5666 – 1 – 19 ang phổ hấp thụ nguyên tử theo APH +Phương pháp theo T – 1983) +Phương pháp trắc q trang 3 – 79. +Phương pháp trắc quang theo TCVN 6 +Phương pháp trắc quang phổ hấp thụ trang 3 – 68 As +Phương pháp trắc quang phổ tử theo trang 3 – 50 và 3111 B trang 3 – 13  85 hoặc ISO 5566 – 3 Hg u A – 3500 – Hg B 20 177:1996, ISO 6332 – 1: 1986 (E) Fe nguyên tử theo APHA – 3500 – Fe B 21 HC BVTV gốc Clo +Phương pháp sắ ký theo SMEWW 6630 +Phương pháp sắ ký khí khối phổ (GC/MS) 22 PAHs +Phương pháp sắ ký khí khối phổ (GC/MS) 23 PCBs +Phương pháp sắ ký lỏng GC/ECD và sắc ký khí khối phổ (GC/MS) Hg + Hiện tại phương pháp phân tích môi trường nước biển và ven bờ tại Trung tâm thực hiện như sau: - Các thông số khí tượng thủy văn đo bằng máy hiện trường. - Các thông số môi trường nền (nhiệt độ nước, độ muối, ô xy hòa tan, pH, độ sâu, độ trong, độ đục) đo bằng máy hiện trường. - Các thông số muối dinh dưỡng (NO2-, NO3-, NH4+ phân tích hiện trường sử dụng hóa chất do nhà sản xuất đi kèm cùng vớ áy (sử dụng máy đo quang 2010 - HACH ). hu mẫ cố đ nh, bảo quả ẫ inngh êng) ở bảng 3. Hs) polyclobiphenyl (PCBs) hi tảo độc hại,… được t c phương pháp (phần thơm vòng A , polyclobip - Các thông số nhóm kim loại (Cu, Pb, Zn, Cd, Hg, Nts, Pts ỡ, HCBVTV, thực vật phù du, ị u mang về thí nghiệm phân tích theo cá ện nay Trung tâ - Các chất henyl hiện Trung m chưa quan trắc. d) Một số lưu ý trong quá trình quan trắc, phân tích môi trường nước biển + Ngoài hiện trường Công chuẩn các thiết phục cho việc được tra . - Giao việc cụ thể cho từng cán bộ có chuyên môn phụ trách. việc, đặc bi đảm bảo an toàn cho người và các trang thiết bị, hóa ất phục vụ cho công việc trắc, phân tích. Đối những số thời cho cho h plý. h hưởng tới các kết quả phâ ghiệm phân tích sao en biển, độ đục cao ả trong nhóm muối dinh dưỡng, dầ ới phương pháp phân tích Cyanua màu…). chuyển mẫu về phòng thí n phép bảo ng ận - Ở khu vực cửa sông v n n tích nếu không xử lý mẫu tốt (các thông số u mỡ,…). - Độ muối ảnh hưởng t ngoài hiện trường (do độ muối làm kết tủa dung dịch hiện d) Một số lưu ý trong quá trình quan trắc, phân tích môi trường nước biển + Ngoài hiện trường (tiếp) - Phân tích muối dinh dưỡng ngoài hiện trường sử dụng hóa chất do nhà sản xuất đi kèm theo máy có những bất cập (điểm hàm lượng muối dinh dưỡng thấp cỡ mg/l - nhưng dải đo thấp nhất của máy là mg/l nên ảnh hưởng đến kết quả phân tích). - Hàm lượng dầu mỡ cao trong mẫu nên ảnh hưởng tới phương pháp phân tích thông số N-NO3- (dầu mỡ bám vào bột Cd nên làm giảm hiệ uất khử). - Đầu cực của các máy đo hiện trường bị ảnh hưởn (do dầu mỡ, độ đục bám vào…) c bảo giữ mẫu bảo quản thì công việ xảy ra trong quá trình quan trắc, p nên thường xuyên phải vệ sinh, kiểm tra độ nhạy và chính xác ủa máy - Đối với các mẫu phải phải được duy trì thường xuyên, liên tục. - Các sự cố bất thường hân tích môi trường biển phải ghi vào nhật ký chuyến đi. + Trong phòng thí nghiệm - Khi phân tích hay đo đạc các thông số nước biển phải đưa nhiệt độ mẫu nước về nhiệt độ phòng thí nghiệm rồi tiến hành phân tích, đo đạc. - Mẫu nước phải được kiểm tra, xem xét mức độ nguyên vẹn của mẫu, loại bỏ mẫu không đạt yêu cầu hoặc khôi phục lại các sai sót trong quá trình vận chuyển, bảo quản nếu - Mẫu phải được trộn kỹ trước khi lấy mẫu để phân tích - Thực hiện nghiêm túc từng công đoạn trong quy trình phân tích đối với mỗi t cần phân tích. hiện tượng bấtth ng vào s những người có kinh nghiệ ân tích phải ghi lại các hải kiểm bbởởii ngườ asố liệu ra sử dụng. - Trong quá trình ph ổ tay phân tích Kết phân p i kinh từng thông số trước khi đư m phân tích theo ă đượ t ữ đá h diễ ôi e) Quản lý và sử dụng số liệu quan trắc Số liệu quan trắc đo đạc ngoài hiện trường và phân tích trong phòng thí nghiệm được xử lý, tính toán để đánh giá hiện trạng ô nhiễm tại các điểm và khu vực biển quan trắc. Các báo cáo kết quả quan trắc, phân tích sau mỗi đợt quan trắc phải có ghi nhận về các biến đổi môi trường cũng như các sự cố có thể hưởng đến môi trường khu vực quan trắc. Cung cấp các bản tin cảnh báo môi trường và những hướng dẫn phòng ngừa khi sự cố về môi trường cho các khu vực quan trắc và địa phương có hoạt động nuôi biển . tích môi trường các năm phải đượ rên cơ sở đó có các giải pháp ph Cung cấp các số liệu quan trắc, phân tích môi trường cho các đơn vị, cơ quan chức năng liên quan từ đó có giải pháp liên ngành để giải quyết, xử lý các vấn đề môi trường, giảm th ểu ô nhiễm môi trường biển. Số liệu quan trắc, phân c lưu trữ để đánh giá diễn biến môi trường khu vực quan trắc, t òng ngừa tác hại do ô nhiễm môi trường. III. Kết luận và đề xuất Báo trình nội của chương quan môi biển, đó phương pháp thu mẫu, bảo quản mẫu, phân tích mẫu theo tài liệu chuẩn của Việt Nam (TCVN) và chuẩn thế giới (APHA). - Nội dung quan trắc nên áp dụng quy trình đảm bảo chất lượng, kiểm soát chất lượng (QA/QC). tích, phân sánh liên phòng thí nghiệm trong và ngoài hệ thống trạm quan trắc để đánh giá năng l c của các phòng thí nghiệm. m ng thí nghiệm. các kỹ thuật quan trắc môi kỹ năng phân tích tro âng cấp, hoàn thiện báo môi trường d ch bệnh thuỷ sả môi trường của ngành. trường biển, đặc biệt các khu vực - Hàng , cần chức huấn, đổi nghiệ cán trắc thực địa cũng như các - Cần từng bước đầu tư n trường cho các Trung tâm Quan trắc cảnh ị n để phục vụ ngày một tốt hơn các yêu cầu quản lý, bảo vệ - Quan trắc chất lượng môi g ặ ự nuôi hải sản biển cần phải đảm ố bảo tính liên tục theo cả gian, thời gia , địa điểm quan trắc. + Ảnh thu mẫu, phân tích mẫu ngoài hiện trường + Ảnh phân tích trong phòng thí nghiệm