Hướng Dẫn Giám Sát Và Đánh Giá Chất Lượng Nước - Đại Học Thuỷ Lợi.pdf

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI KHOA HÓA VÀ MỒI TRƯỜNG Bộ môn Quản lý Môi trường PGS TS BÙI QUỐC LẬP SÁCH HƯỚNG DÀNGIÁM SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC NHÀ XUẤT BẢN BÁCH KHOA HÀ NỘI LỜI NÓI ĐÀU Để có thê quản[.]

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI KHOA HÓA VÀ MỒI TRƯỜNG

Bộ môn: Quản lý Môi trường PGS.TS BÙI QUỐC LẬP

LỜI NÓI ĐÀU

Để có thê quản lý tốt chất lượng các nguồn nước tự nhiên, việc giám sát và đánh giá chất lượng nước nhằm cung cấp thông tin về tình trạng chất lượng của nguồn nước được giám sát là rất quan trọng Có thể nói, giám sát và đánh giá chất lượng nước là một phần bao hàm không thể thiếu của quản lý tổng hợp tài nguyên nước nói chung Với ý nghĩa đó, cuốn Sách hướng dẫn giám sát và đánh giá chất lượng nước đã được biên soạn nhằm cung cấp các hướng dẫn co bản trong quá trình triển khai giám sát và đánh giá chất lượng nước của một nguồn nước Đây là tài liệu hướng dân hữu ích cho sinh viên các ngành Kỹ thuật Môi trường, Thủy văn học và Cấp thoát nước của Đại học Thủy lợi Ngoài ra, nó có thể là tài liệu tham khảo cho các môn học khác thuộc lĩnh vực tài nguyên nước và môi trường

Sách hướng dẫn giám sát và đánh giá chất lượng nước được kết cấu thành 5 chưong: Chương 1 Giới thiệu chung

Chương 2 Thiết lập một chương trình giám sát

Chương 3 Công tác thực địa và lấy mẫu

Chương 4 Phân tích các thông sô'chất lượng nước chủ yếu

Chương 5 Đánh giá chất lượng nước

Trong quá trình biên soạn Sách, tác giả đã có nhiêu cố gắng, tuy nhiên sẽ không thể tránh khỏi những thiếu sót Tác giả mong muốn nhận được các ý kiến góp ý để tài liệu này được hoàn thiện hon, phục vụ tốt cho công tác đào tạo và nghiên cứu

Trân trọng cảm on

TÁC GIẢ

2

MỤC LỤC

Trang

DANH MỤC HÌNH 6

DANH MỤC BẢNG 7

Chương 1 GIÓI THIỆU CHƯNG 8

1.1 CÁC YẾU TỐ CHÍNH CỦA MỘT CHƯƠNG TRÌNH GIÁM SÁT CHẤT LƯỢNG NƯỚC 8

1.2 GIÁM SÁT PHỤC VỤ CỒNG TÁC QUẢN LÝ 10

1.3 GIÁM SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC 10

Chương 2 THIẾT LẬP MỘT CHƯƠNG TRÌNH GIÁM SÁT 14

2.1 CÁC NỘI DƯNG CHÍNH CỦA MỘT CHƯƠNG TRÌNH GIÁM SÁT 14

2.1.1 Mục đích của giám sát 14

2.1.2 Thồng tin giám sát phục vụ công tác quản lý 15

2.1.3 Mô tả về khu vực giám sát 16

2.1.4 Thực hiện các khảo sát sơ bộ 18

2.1.5 Lựa chọn các vị trí lấy mẫu 18

2.1.6 Lựa chọn các trạm lấy mẫu, phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu 21

2.1.7 Các thông số và trung gian giám sát 25

2.1.8 Tần suất và thời gian lấy mẫu 25

2.1.9 Kiểm soát chất lượng các công việc ngoài thực địa 25

2.2 GIÁM SÁT CHẤT LƯỢNG NƯỚC THẢI 26

2.2.1 Lựa chọn các thông số liên quan tới các nguồn ô nhiễm 26

2.2.2 Kỹ thuật lấy mẫu nước thải 32

2.2.3 Những kiểu lấy mẫu 32

2.2.4 Bảo quản mẫu nước thải 32

2.2.5 Tần xuất lấy mẫu 33

2.2.6 Các thông số chất lượng nước thải 33

2.3 GIÁM SÁT CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT 35

2.3.1 Lựa chọn các thông số đế giám sát chất lượng nước liên quan đến các loại hình sử dụng nước 36

2.3.2 Các yêu cầu về vị trí lấy mẫu 42

2.4 GIÁM SÁT CHẤT LƯỢNG NƯỚC DƯỚI ĐẤT 43

2.4.1 Khái quát chung 43

2.4.2 Xây dựng chương trình giám sát 43

Chương 3 CỒNG TÁC THựC ĐỊA VÀ LẤY MẴU 45

3

3.1 CÁC DỤNG CỤ CHỨA MẪU 45

3.2 CÁC KIÊU MẲƯ 46

3.2.1 Lấy mẫu nước mật 46

3.2.2 Lấy mẫu nước dưới đất 46

3.3 CÁC THIẾT BỊ LẤY MẪU NƯỚC 47

3.3.1 Thiết bị lấy mẫu ô xy hòa tan 47

3.3.2 Bộ lấy mẫu độ sâu 48

3.3.3 Dụng cụ lấy mẫu đa năng 49

3.4 MỘT SỐ QUY TRÌNH LẤY MẪU THỦ CỒNG 51

3.4.1 Một số hướng dẫn 51

3.4.2 Một số quy trình 53

3.5 GHI LẠI CÁC QUAN SÁT HIỆN TRƯỜNG 55

3.6 BẢO QUẢN MẴU 55

3.7 VẬN CHUYỂN VÀ LƯU CHỨA MÀU 56

3.8 TIẾP NHẬN MÀU Ở PHÒNG THÍ NGHIỆM 58

3.9 VẤN ĐỀ AN TOÀN TRONG CỒNG TÁC THựC ĐỊA 58

3.10 CÁC THỦ TỤC LẤY MẪU VÀ ĐO TRựC TIẾP CHẤT LƯỢNG NƯỚC Ở HIỆN TRƯỜNG 59

3.10.1 Nhiệt độ 59

3.10.2 Độ trong 59

3.10.3 pH 61

3.10.4 Độ dẫn điện 63

3.10.5 Ô xy hòa tan 63

Chương 4 PHÂN TÍCH CÁC THỒNG SỐ CHẤT LƯỢNG NƯỚC CHỦ YẾU 65

4.1 CHUẨN BỊ VÀ SỬ DỤNG HÓA CHẤT 65

4.2 PHÂN TÍCH MỘT SỐ THÓNG SỐ cơ BẢN 65

4.2.1 Phân tích BOD5 65

4.2.2 Phân tích COD 74

4.2.3 Phân tích các chất rắn lơ lửng 78

4.2.4 Phân tích một số chỉ tiêu khác 81

Chương 5 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC 82

5.1 GIỚI THIỆU 82

5.2 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC DựA THEO TIÊU CHUẨN/QUY CHUẨN CHẤT LƯỢNG NƯỚC QUỐC GIA 82

5.3 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC DựA THEO CHỈ SỐ CHẤT LƯỢNG NƯỚC 83

TÀI LIỆU THAM KHẢO 91

4

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

BTNMT Bộ Tài nguyên và Môi trường

GEMS Global Environmental Monitoring System

ISO Tố chức tiêu chuân hóa quốc tế (International Standard

OrganisationQCVN

TCVN

Quy chuân Việt NamTiêu chuân kỹ thuật Việt NamTN&MT Tài nguyên và môi trường

WHO Tổ chức Y tế thế giới

WQI Chỉ số chất lượng nước (Water quality index)

5

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Tóm tắt quy trình giám sát và đánh giá chất lượng nước 11

Hình 2.1 Các vị trí lấy mẫu điển hình đối vói giám sát đa mục tiêu 20

Hình 3.1 Bộ lấy mẫu theo độ sâu 49

Hình 3.2 Dụng cụ lấy mẫu đa năng 50

Hình 3.3 Lấy mẫu nước mặt 53

Hình 3.4 Hạ chai lấy mẫu xuống giếng 54

Hình 3.5 Hộp vận chuyển mẫu 57

Hình 3.6 Đĩa Secchi 60

6

DANH MỤC BANG

Bảng 2.1 Các kiểu vị trí lấy mẫu 19

Bảng 2.2 Khoảng cách ước tính đế nước sông được hòa trộn đều với nước thải khi có nguồn thải đổ vào [1] 22

Bảng 2.3 Số lưựng mẫu trung bình cần lấy trong các kiểu sông [1] 23

Bảng 2.4 Lựa chọn các thông số đánh giá CLN liên quan tới các nguồn ô nhiễm không công nghiệp [1] 26

Bảng 2.5 Lựa chọn các thông số đánh giá CLN liên quan tói một số nguồn ô nhiễm công nghiệp phố biến [ 1 ] 29

Bảng 2.6 Các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp cần quan trắc và giá trị nồng độ c dùng làm căn cứ để xác định nồng độ tối đa cho phép [10]33 Bảng 2.7 Các thông số ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt cần quan trắc và giá trị nồng độ c dùng làm căn cứ đế xác định nồng độ tối đa cho phép [14] 35

Bảng 2.8 Lựa chọn các thông số đánh giá CLN liên quan đến sử dụng nước không phải là công nghiệp [1] 36

Bảng 2.9 Lựa chọn các thông số đánh giá CLN liên quan đến sử dụng nưó’c cho công nghiệp [1] 38

Bảng 2.10 Các thông số chất lượng nước mặt cần quan trắc và giá trị nồng độ giói hạn của chúng [15] 39

Bảng 3.1 Thể tích mẫu cần thiết cho phân tích các thông số lý - hóa 51

Bảng 5.1a Bảng quy định các giá trị qi, BPi cho các thông số nhóm IV và V 85

Bảng 5.1b Quy định các giá trị qi, BPi cho các thông số kim loại nặng (nhóm III) 86 Bảng 5.2 Bảng quy định các giá trị BPi và qi đối với DO% bão hòa 87

Bảng 5.3 Bảng quy định các giá trị BPi và qi đối với thông so pH 87

Bảng 5.4 Quy định trọng số của các nhóm thông số 89

Bảng 5.5 Bảng so sánh đánh giá chỉ số CLN 89

7

Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG

Theo tố chức tiêu chuấn hóa quốc tế (ISO), giám sát được định nghĩa là: “Một quá trình đã được lên chương trình đế lấy mẫu, đo đạc và ghi lại theo trình tự các đặc tính khác nhau của nước, thường là vởi mục đích đế đánh giá sự phù họp với các mục tiêu đã xác định" [1] Định nghĩa chung này có thế được phân chia thành ba loại hoạt động giám sát được phân biệt thành các chương trình giám sát dài hạn, ngắn hạn và liên tục như sau:

Quan trắc (Monitoring) là đo đạc, quan trắc dài hạn, được chuấn hóa, có sự đánh

giá và báo cáo về môi trường nước đế xác định trạng thái và xu hướng

Điều tra, khảo sát (Survey) là một chương trình cấp tốc, có thời gian hạn định để

đo đạc, đánh giá và báo cáo về chất lượng môi trường nước cho một mục đích nhất định

Giám sát (Surveillance) là việc đo đạc, quan trắc liên tuc, hẹp và báo cáo phục vụ

cho mục đích quản lý chất lượng nước và các hoạt động vận hành

Đánh giả chất lượng nước là quá trình đánh giá tổng thể tính chất vật lý, hóa học

và sinh học của nước trong mối quan hệ với chất lượng tự nhiên, tác động của con người

và mục đích sử dụng, đặc biệt là các mục đích sử dụng có thế ảnh hưởng đến sức khỏe con người và sức khỏe của chính hệ thủy sinh [2]

Đánh giá chất lượng nước bao gồm việc sử dụng giám sát để xác định tình trạng của nước, cung cấp cơ sở cho việc phát hiện các xu hướng và cung cấp thông tin cho phép thiết lập các mối quan hệ nguyên nhân - kết quả Các khía cạnh quan trọng của đánh giá là diễn giải và báo cáo kết quả giám sát và đưa ra các khuyến nghị cho các hành động trong tương lai Do đó, có một trình tự logic bao gồm ba thành phần: giám sát, tiếp theo là đánh giá và sau đó là quản lý

8

Có nhiều lý do đế thực hiện giám sát chất lượng nước Trong nhiều trường họp, chúng

sẽ chồng chéo lên nhau và thông tin thu được cho một mục đích này có thế hữu ích cho mục đích khác, số liệu giám sát chất lượng nước có thê được sử dụng trong quản lý tài nguyên nước ở cấp địa phương, quốc gia hoặc quốc tế Khi các vực nước được sử dụng chung bởi nhiều quốc gia, chương trình giám sát chất lượng nước có thể cung cấp thông tin làm cơ sở cho các thỏa thuận quốc tế về việc sử dụng các vùng nước này, cũng như

đê đánh giá sự tuân thủ với bất kỳ thỏa thuận tương tự nào giữa các quốc gia

Giám sát chất lượng nước là cơ sở đế quản lý chất lượng nước Giám sát cung cấp thông tin cho phép đưa ra các quyết định hợp lý về những điều sau:

Mồ tả tài nguyên nước và xác định các vấn đề thực tế và mới nối của ô nhiễm nước

- Xây dựng kế hoạch và thiết lập các ưu tiên cho quản lý chất lượng nước

Xây dựng và thực hiện các chương trình quản lý chất lượng nước

- Đánh giá hiệu quả của các hành động quản lý

Đẻ thực hiện các chức năng này, trước hết, phải thực hiện khảo sát sơ bộ để cung cấp kiến thức cơ bản, nền tảng về các điều kiện chất lượng nước hiện có Các nỗ lực giám sát tiếp theo sẽ xác định các vấn đề và khu vực có vấn đề, các xu hướng ngắn hạn và dài hạn và nguyên nhân có thể xảy ra của các vấn đề đó Khi đã thu thập đầy đủ số liệu, có thể mô tả các điều kiện trung bình, những sự thay đổi từ mức trung bình và các điểm cực đoan của chất lượng nước, được thế hiện dưới dạng các biến số vật lý, hóa học và sinh học có thể đo được

Mạng lưới giám sát chất lượng nước cần được phát triển với sự họp tác chặt chẽ của các

cơ quan khác chủ động thu thập số liệu về nước Điều này khồng chỉ giảm thiếu chi phí thiết lập và vận hành mạng lưới mà còn tạo điều kiện thuận lợi cho việc hiếu và diễn giải các số liệu chất lượng nước

Mạng lưới giám sát chất lượng nước phải phù họp với các mục tiêu của chương trình Một mô tả rõ ràng về các mục tiêu là cần thiết để đảm bảo thu thập tất cả các dữ liệu cần thiết và tránh việc tiêu tốn thời gian, công sức và tiền bạc một cách vô ích và lãng phí Hơn nữa, việc đánh giá dữ liệu thu thập được sẽ cung cấp cơ sở đế đánh giá mức độ đạt được các mục tiêu của chương trình và do đó chứng minh cho mức độ thực hiện Trước khi bắt đầu giám sát, cũng cần xác định rõ vị trí của các trạm lấy mẫu, tần suất lấy mẫu và các thông số chất lượng nước cần xác định

Các chương trình giám sát cần được đánh giá định kỳ để đảm bảo rằng các nhu cầu thông tin đang được đáp ứng Khi hiếu biết nhiều hơn về các điều kiện trong hệ thống

9

thủy sinh, nhu cầu về thông tin bỗ sung cổ the trở nên rò ràng Bên cạnh đó có thề rút

ra được một sổ thòng tin dược thu thập lã không cân thiết Trong ca hai trường hợp hò

sơ chương trinh giám sãt cập nhật phái được chuân bị và cung cấp cho người sử dụng thông tin Neu những người dũng đó không được thòng báo dầy đù ve phạm vi chính xác cùa chương trinh, họ có thê mong đợi nhiều hơn những gi chương trinh có the cung cấp và có thể không hỗ trợ việc tiếp tục chương trình giám sát 11].

1.2 GIÁM SÁT PHỤC VỤ CÔNG TÁC QUÃN LÝ

Các yêu lò cùa giám sát và đánh giá chât lượng nước được mô tà trong khuôn khò cùa tài liệu này chi lã một phần cùa bức tranh rộng lởn hơn về quán lý số lượng và chất lượng nước, bão vệ mòi trường và xây dựng chính sách phát trièn Yeu lố quan trọng được nhàn mụnh dó là sự xác dinh các mục tiêu Có thê dặt ra các mục tiêu dài hạn (như giám sát tòng hợp đẻ báo vệ mỏi trưởng và sức khóe) cho chương trinh gián) sãi nhưng chương trinh giám sát hoạt dộng vả được câu trúc phù họp thực tế đẽ dáp ứng các mục (lêu ngãn hạn cụ thê (chăng hạn như giám sát cho mục tiêu ưu tiên sức khóc trước liên) Điều này cho thấy rủng giám sát chắt lượng nước hoạt động trong phạm vi lớn hơn cùa việc quyét định chính sách và các tni tiên quàn lý Một chương trình có thè cân phái linh hoạt dè đáp ứng các mục tiêu ngàn hạn nhưng van có kha năng phát triền trong thời gian dãi hơn đê đãp ứng các môi quan tâm vủ ưu tiên mới.

Càn nhân manh tâm quan trọng cứa việc sứ dụng thông tin Không có lý do gi dê thu thập dữ liệu giám sát tiir khi chúng được sứ dụng Điều cản thict là việc thiết kế cấu trúc, thực hiện và diễn giãi các hệ thống giám sát và số liệu phái được liên hành có tham chicu den việc sư dụng thông tin cưỡi cùng cho các mục đích cụ thê

Ớ một số quốc gia các tiêu chuẩn chất lượng nước dược pháp luật quốc gia quy định Sau đó, cơ quan chính phũ có trách nhiệm giám sát mức độ đáp ứng các liêu chuân Đicu này dặc biệt phó bicn dôi với nước dừng de uông và dược thực hiện như một biện pháp bao vệ sức khỏe cộng đóng Các mục tiêu giám sãi trong trưởng hợp nãy

sẻ liên quan đèn việc phát hiện bât kỳ sụ suy giám nào vê chát lượng nước thò đẽ có thê

áp dụng biện pháp (hích hợp bao vệ hoặc xứ lý nguồn nước Trong cãc tnrờng hợp khác,

có thẻ can phái phát triẽn một nguồn nước mới đê đãp ứng nhu cầu ngày cảng tâng; mục ticu sau đó có the là mục tiêu giám sát chât lượng và sô lượng các nguôn có thê đáp ứng nhu càu nãy (1 ]

13 GIÁM SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ CHÁT LƯỢNG NƯỚC

Giám sát đó là một hoạt động thực tế cưng cấp thông tin cằn thiết đè đánh giá chất

lượng nước Tuy nhiên, đánh giá chất lượng nước sẽ có thể yêu cầu thông tin bổ sung, chăng hạn như sự hiếu biết về thủy động lực của một vùng nước, thông tin về ảnh hưởng của khí quyến và con người và các phương pháp tiếp cận chính xác đế phân tích

và diễn giải dữ liệu được tạo ra trong quá trình giám sát [1] Tài liệu này sẽ cung cấp các hướng dẫn cơ bản về quy trình giám sát và đánh giá chất lượng nước được tóm tắt trong Hình 1.1 [2] dưới đây đê phục vụ công tác quản lý bảo vệ chất lượng nước Quy trình bao gồm các nội dung chính như sau:

Hình 1.1 Tóm tắt quy trình giám sát và đánh giá chất lượng nước

1 Xác định các mục tiêu:

Các mục tiêu cần tính đến các yếu tố thủy văn, sử dụng nước, sự phát triển kinh tế, các chính sách luật pháp, v.v Các quyết định cần thiết liên quan đến việc có nên tập trung

11

vào nồng độ hoặc tải lượng, hoặc phân bố không gian hoặc thời gian, và phương tiện giám sát thích hợp nhất.

2 Khảo sát sơ bộ:

Đây là những hoạt động ngắn hạn, có giới hạn nhằm xác định sự thay đổi chất lượng nước, loại phương tiện giám sát và các chất ô nhiễm được xem xét, cũng như tính khả thi về kỹ thuật và tài chính của một chương trình giám sát hoàn chỉnh

3 Thiết kế giám sát:

Việc này bao gồm việc lựa chọn các loại chất ô nhiễm, vị trí trạm quan trắc, tần suất lấy mẫu, thiết bị lấy mẫu, v.v

4 Các hoạt động quan trắc ở hiện trường:

Chúng bao gồm việc đo đạc hiện trường, lấy các mẫu thích hợp (nước, quần thế sinh vật, vật chất dạng hạt), tiền xử lý và bảo quản mẫu, xác nhận và vận chuyển mẫu

5 Quan trắc thủy vãn:

Việc này bao gồm đo lưu lượng nước, mực nước, nhiệt đô, V.V., và phải luôn liên quan đến các hoạt động đánh giá chất lượng nước

6 Các hoạt động trong phòng thí nghiệm:

Chúng bao gồm các phép đo nồng độ, xác định các đặc tính sinh học, v.v

7 Kiểm soát chất lượng số liệu:

Điều này phải được thực hiện bằng cách đảm bảo chất lượng phân tích trong mỗi phòng thí nghiệm và giữa tất cả các phòng thí nghiệm tham gia vào cùng một chương trình và bằng cách kiếm tra các hoạt động thực địa và số liệu thủy văn

8 Xử lý, lưu chứa so liệu và báo cáo:

Việc này hiện đã được máy tính hóa rộng rãi và liên quan đến việc sử dụng cơ sở dữ liệu, phân tích thống kê, xác định xu hướng, tương quan nhiều nhân tố, v.v và trình bày phố biến kết quả dưới các hình thức thích họp (đồ thị, dữ liệu dạng bảng, đĩa dữ liệu, V.V.)

9. Diễn giải số liệu:

Nội dung này liên quan đến việc so sánh các số liệu chất lượng nước giữa các trạm (các

mô tả chất lượng nước, thông lượng), phân tích xu hướng chất lượng nước, phát triển mối quan hệ nguyên nhân - kết quả giữa số liệu chất lượng nước và số liệu môi trường (địa chất, thủy văn, sử dụng đất, kiếm kê các nguồn gây ô nhiễm), và đánh giá về sự đầy

đủ của chất lượng nước cho các mục đích sử dụng khác nhau, v.v Đối với các vấn đề

cụ thế và việc đánh giá ý nghĩa môi trường của những thay đối quan sát được, có thể

12

cần đến chuyên gia bên ngoài Công bố và phổ biến số liệu và báo cáo cho các cơ quan hữu quan, công chúng và cộng đồng khoa học là giai đoạn cuối cùng cần thiết của các hoạt động đánh giá.

10 Các khuyến nghị cho việc quản lý nước:

Các quyết định này cần được thực hiện ở các cấp độ khác nhau từ chính quyền địa phương đến các cơ quan quốc tế bởi các cơ quan quản lý nước cũng như các cơ quan mồi trường khác Một quyết định quan trọng là thiết kế lại các hoạt động đánh giá, đế cải tiến chương trình giám sát và làm cho nó hiệu quả hơn về mặt chi phí

13

Chương 2 THIẾT LẬP MỘT CHƯƠNG TRÌNH GIÁM SÁT

Thiết lập một chương trình giám sát nên được dựa trên cơ sở [1]: các mục đích và mục tiêu được hiểu đầy đủ và rõ ràng; và đảm bảo đến mức có thể nhất các hoạt động giám sát đã được lên kế hoạch có thể thực hiện được Sẽ rất hữu ích đế chuẩn bị một tài liệu chương trình hoặc một kế hoạch giám sát được bắt đầu bằng một mô tả rõ ràng về các mục tiêu của chương trình giám sát và mô tả đầy đủ về khu vực sẽ giám sát Các giới hạn địa lý của khu vực, việc sử dụng nước hiện tại và tương lai cũng như các nguồn ồ nhiễm hiện tại và tiềm năng cần phải được xác định Các thông tin cơ bản này sẽ hỗ trợ đáng kể trong việc chuẩn bị một bản mô tả chính xác các mục tiêu của chương trình giám sát cũng như trong việc quyết định một số yếu tố của kế hoạch giám sát Các phần tiếp theo của kế hoạch giám sát phải bao gồm các vị trí, tần suất lấy mẫu và các thông số để phân tích Kế hoạch giám sát cũng cần nêu rõ liệu các phân tích nào sẽ được thực hiện tại hiện trường hay trong phòng thí nghiệm Quyết định một chương trình giám sát phải xem xét đến các nguồn lực sẵn có cho tất cả các công việc cần thiết tại hiện trường và phòng thí nghiệm, xử lý, phân tích và diễn giải số liệu cũng như việc chuấn bị và phân phát các báo cáo giám sát

Các yếu tố chính của một chương trình giám sát là:

- Có mục đích và mục tiêu của giám sát rõ ràng;

- Các thông tin muốn thu thập từ hoạt động giám sát cũng như ý định sử dụng các thông tin này;

- Thông tin về khu vực giám sát;

- Thực hiện các khảo sát sơ bộ trước khi thực hiện chương trình giám sát chính thức

- Xác định các vị trí lấy mẫu;

- Xác định các thông số chất lượng nước sẽ được đo đạc;

- Xác định tần suất và thời gian lấy mẫu;

- Ước tính các nguồn lực cần thiết để thực hiện chương trình giám sát

- Ke hoạch kiếm soát và đảm bảo chất lượng giám sát

2.1 CÁC NỘI DƯNG CHÍNH CỦA MỘT CHƯƠNG TRÌNH GIÁM SÁT

2.1.1 Mục đích của giám sát

Có thế nói, một trong những mục đích chính của việc giám sát chất lượng nước là đế kiếm tra xem chất lượng nước được giám sát có phù hợp với các mục đích sử dụng đã định không Giám sát cũng là để xác định ra chiều hướng về chất lượng môi trường nước; xác định xem môi trường nước bị ảnh hưởng như thế nào bởi việc xả các chất ô nhiễm vào, bởi các hoạt động khác của con người Giám sát nên phản ánh sự cần thiết số liệu của các bên sử

dụng nước có liên quan Thực hiện một chương trình giám sát và đánh giá CLN có thể tập trung vào phân bố chất lượng theo khồng gian, vào chiều hướng hoặc vào đời sống thủy sinh Việc bao hàm đầy đủ cả ba yếu tố này hầu như là không thể, hoặc rất tốn kém Do đó, cần có các cuộc khảo sát sơ bộ đế xác định trọng tâm của chương trình giám sát [1] Mục đích cuối cùng của giám sát là cung cấp thông tin hữu ích cho việc quản lý.

Một số câu hỏi có thể giúp thiết lập các mục tiêu giám sát:

- Vì sao phải thực hiện việc giám sát? Đe tìm kiếm thông tin cơ bản, các thông tin cho chính sách và kế hoạch hóa, thông tin cho việc điều hành và quản lý hay các mục đích khác

- Thông tin gì về CLN là cần thiết cho các mục đích sử dụng khác nhau? Những thông

số nào sẽ được đo và với tần suất đo như thế nào?

- Nguồn lực tài chính và nhân lực thực tế?

- Ai chịu trách nhiệm đối với các họp phần khác nhau của chương trình giám sát?

- Ai sẽ sử dụng các số liệu giám sát và họ định làm gì với các thông tin đó? Nó sẽ trợ giúp cho các quyết định quản lý không?

- Ai chịu trách nhiệm đối với các họp phần khác nhau của chương trình giám sát?

Một số mục tiêu điển hình của chương trình giám sát CLN:

- Xác định các điều kiện nền (cơ bản) của hệ nguồn nước;

- Phát hiện dấu hiệu của sự suy giảm CLN;

- Xác định các khu vực trong hệ nguồn nước không đáp ứng được các tiêu chuẩn CLN mong đợi;

- Xác định các khu vực bị ô nhiễm;

- Ước tính tải lượng ô nhiễm;

- Phát triển chương trình kiểm soát ô nhiễm nước

2.1.2 Thông tin giám sát phục vụ công tác quản lý

Khi một chương trình giám sát CLN được lên kế hoạch, chính quyền hoặc các nhà quản

lý sử dụng nước có thể kỳ vọng rằng chương trình giám sát sẽ cung cấp các số liệu và thông tin có giá trị đế ra các quyết định quản lý Các kiểu thông tin điến hình do một chương trình giám sát cung cấp như [ 1 ]:

- Số lượng và CLN của một nguồn nước có liên hệ như thế nào với yêu cầu người sử dụng

- Số lượng và CLN của một nguồn nước có liên hệ như thế nào với các tiêu chuẩn/quy chuẩn CLN đã được thiết lập

- CLN của một nguồn nước bị ảnh hưởng như thế nào bởi các quá trình tự nhiên trong lưu vực

- Sự phát triến ở lưu vực đã ảnh hưởng và sẽ ảnh hưởng như thế nào lên CLN.

- Các nguồn thải hiện tại có phù họp với các tiêu chuẩn và quy định hiện hành không ?

- Sự thích họp và hiệu quả của các chiến lược kiếm soát và các hành động quản lý kiểm soát ô nhiễm nước ?

2.1.3 Mô tả về khu vực giám sát

Mô tả khu vực giám sát nên xem xét tối thiểu các khía cạnh sau [1]:

- Xác định phạm vi của khu vực giám sát

- Tóm tắt các điều kiện môi trường và các quá trình (bao gồm các hoạt động của con người) mà có thế ảnh hưởng đến CLN

- Các thông tin về khí tượng, thủy văn của khu vực

- Mô tả về nguồn nước (độ rộng trung bình, chiều sâu trung bình, vận tốc/lưu lượng trung bình của sông v.v.)

- Tóm tắt việc sử dụng nước hiện tại và tiềm năng

Một chương trình giám sát thường đề cập đến cả hệ thống vực nước của một lưu vực (như sông chính và tất cả các phụ lun, suối, sông, mương, kênh, rạch, V.V., cũng như bất kỳ

hồ hoặc ao nào xả vào sông hoặc các phụ lưu) Diện tích lun vực được định nghĩa là khu vực

mà từ đó tất cả nước chảy vào vực nước Bề mặt đất mà độ dốc của nó lượng mưa rơi xuống chảy về phía vực nước được gọi là lưu vực địa hình Trong một số trường họp, nước ngầm

đi vào hệ thống vực nước từ lưu vực nước ngầm, toàn bộ hoặc một phần lưu vực nước ngầm

có thể nằm ngoài lưu vực địa hình Lưu vực địa hình và lưu vực nước ngầm hiếm khi trùng hợp nhau

Vì một hệ thống sông ngòi có thể rất lớn, nên việc chia lưu vực thành nhiều tiểu lưu vực thường rất tiện lợi Một lưu vực, và các vực nước liên quan của nó có các đặc điếm riêng biệt về mặt thủy văn và sinh thái, do đó, tạo thành một đơn vị hợp lý cho việc lập kế hoạch

và quản lý sử dụng nước và cho giám sát chất lượng nước Các thay đổi của chất lượng nước

ở thượng nguồn và các nguồn ô nhiễm có thể liên quan tới những ảnh hưởng ở hạ lưu Mô tả

về diện tích lưu vực phải đề cập đến kích thước của nó (km2), vị trí địa lý của nó và xác định từng vùng nước trong hệ thống dòng nước

* Các điều kiện và các quá trĩnh

Các điều kiện môi trường trong lưu vực phải được mô tả đầy đủ nhất có thế, vì những điều kiện này có ảnh hưởng đến chất lượng nước và có thê là hữu ích đế tham khảo khi đánh giá chất lượng nước Các quá trình tự nhiên trong lưu vực ảnh hưởng đến chất lượng nước cũng cần được mô tả cần tham khảo các quá trình này khi chuân bị mô tả các điều kiện môi trường Cụ thể, thành phần đất đá, thảm thực vật (cả trên cạn và dưới nước), động vật hoang

dã, kiểu đất, khí hậu, khoảng cách tới các vực nước mặn và các hoạt động của con người trong lưu vực cần phải được mô tả Các hoạt động của con người cần được mô tả chủ yếu về

dân số và tình hình sử dụng đất Sự hiện diện của các thành phố và thị trấn và việc sử dụng đất cho công nghiệp, nông nghiệp, lâm nghiệp hoặc giải trí cũng cần được quan tâm.

* Các thông tin khí tượng thủy văn

Lượng mưa và dòng chảy sinh ra từ nó có tầm quan trọng thiết yếu, đặc biệt khi chương trình giám sát bao gồm việc giám sát các dòng vật chất hoặc tải lượng của các chất lơ lửng phát sinh từ quá trình xói mòn Một số kỹ thuật diễn giải dữ liệu cũng yêu cầu thông tin thủy văn đáng tin cậy Neu có một trạm đo hoặc nhà máy thủy điện gần vị trí lấy mẫu thì sẽ có các số liệu đáng tin cậy về dòng chảy của sông Neu không, việc tính toán dòng chảy có thể dựa trên số liệu từ trạm đo dòng chảy gần nhất Phương án cuối cùng, có thế ước tính lượng dòng chảy từ việc tính toán liên quan đến lượng mưa trên lưu vực, diện tích bề mặt của lun vực, hệ số dòng chảy và hệ số thời gian của dòng chảy Tuy nhiên, các giá trị đo được luôn tốt hơn nhiều so với ước tính Trong trường hợp phải ước tính, cần thiết phải có sự yêu cầu

hỗ trợ từ các chuyên gia thủy văn

* Thông tin về vực nước

Các hồ chứa và hồ tự nhiên trong lưu vực phải được mô tả theo diện tích, độ sâu và, nếu

có the, thế tích (tính từ bản đồ địa hình lòng hồ) Thời gian lưu lý thuyết của hồ có thê thay đổi từ vài tháng đối với một số hồ nông đến vài thập kỷ (hoặc hơn) đối với hồ lớn Trong một số trường hợp, các con sông xả vào các vùng nước lục địa mà không có cửa xả, chắng hạn như Biến Chết và Biến Aral Các vùng nước này đóng vai trò là nguồn tiếp nhận cuối cùng cho vùng nước mặt Đặc điếm của các hồ thường dẫn đến sự hòa trộn không hoàn toàn

và thời gian cư trú thực tế rất khác nhau vì nước hồ hiếm khi đồng nhất

Sông và suối cần được mô tả bằng kích thước và dòng chảy của chúng Một bản đồ hiển thị diện tích lun vực của con sông và đường đi của nó cũng rất hữu ích Các đối tượng địa lý như thác nước, thác ghềnh, các phần hẹp và rộng phải được hiến thị trên bản đồ và bất kỳ đối tượng địa lý bất thường nào cũng cần được mô tả trong báo cáo Vị trí của các công trình nhân tạo, ví dụ: cầu, đập, bến, đê, trạm đo và các con đường dẫn ra sông phải được thể hiện trên bản đồ và mô tả trong nội dung báo cáo Vị trí của các con đường và đường mòn qua khu vực giám sát cũng phải được hiến thị cùng với thông tin về việc chúng có thê sử dụng được vào tất cả các mùa trong năm hay không

* Thông tin vê việc sử dụng nước

Việc sử dụng nước hiện tại cũng cần được xác định trong phần mô tả khu vực giám sát

và lượng nước được lấy cần được xác định Nhiều người dùng nước có thể làm ô nhiễm nước trong quá trình sử dụng và trả lại nước cho suối hoặc hồ trong tình trạng chất lượng tồi

tệ hơn so với chất lượng nước khi lấy sử dụng Một vài ngoại lệ có thể xảy ra như đối với trường họp vận hành nhà máy thủy điện trong đó một số khía cạnh của chất lượng nước có thể bị thay đổi hoàn toàn, ví dụ giảm được chất rắn lơ lửng và tăng được lượng oxy hòa tan Bất kỳ mục đích sử dụng nước nào đã được lên kế hoạch nhưng không được thực hiện cũng phải được đưa vào báo cáo và cũng nên bổ sung các thông tin xác định các nguồn ô nhiễm

điểm và ô nhiễm diện.

2.1.4 Thực hiện các khảo sát sơ bộ

Sẽ là hữu ích đế thực hiện một khảo sát sơ bộ trước khi bắt đầu một chương trình giám sát chính thức Bởi vì, thông qua khảo sát sơ bộ giúp các nhân viên mới có cơ hội thực hành công việc giám sát và đế khắng định chắc chắn các thành phần của chương trình giám sát có thể được thực hiện theo như kế hoạch đã vạch ra; giúp kiểm tra để có thể xác định số lượng mẫu phù hợp nhằm thu được các thông tin về CLN ở các vị trí khác nhau của vực nước Mặt khác, việc khảo sát sơ bộ cũng có thể để kiếm tra xem sự hòa trộn của hồ và sông ở các vị trí lựa chọn lấy mẫu (xem xét sự thay đối CLN theo chiều rộng và độ sâu) đế xác định số lượng mẫu đại diện cần thiết Ví dụ, kiểm tra xem hồ có bị phân tầng theo chiều sâu hay không để xác định các vị trí lấy mẫu phù họp Nó cũng giúp cho việc lựa chọn các vị trí lấy mẫu được phù hợp hơn, kiếm tra các hoạt động vận hành: các phương tiện vận chuyến, các kỹ thuật thử hiện trường, vấn đề bảo quản mẫu, yêu cầu về thế tích mẫu.v.v có phù hợp không [ 1 ]

2.1.5 Lựa chọn các vị trí lấy mẫu

Các quá trình ảnh hưởng lên CLN và những ảnh hưởng của nó nên được tính đến khi lựa chọn các vị trí lấy mẫu Việc lựa chọn các vị trí lấy mẫu yêu cầu phải xem xét các mục tiêu giám sát và các kiến thức về địa lý của hệ thống nguồn nước cũng như là các thông tin

về việc sử dụng nước và việc xả thải vào nó Các kiếu vị trí lấy mẫu cơ bản được thống kê trong Bảng 2.1 Các vị trí lấy mẫu có thể được đánh dấu trên bản đồ, nhưng quyết định cuối cùng về vị trí chính xác chỉ có thế được thực hiện sau khi đi khảo sát hiện trường

Sau đây là một vài ví dụ minh họa cách lựa chọn vị trí lấy mẫu Việc lựa chọn được thực hiện đối với một lưu vực giả định ở Hình 2.1 và được dựa trên một số mục tiêu giám sát [1]

Bảng 2.1 Các kiểu vị trí lấy mẫu

Vị trí cơ sở Các hồ đầu nguồn, hoặc

các nhánh sông thượng nguồn không bị làm nhiễu loạn

- Đe thiết lập các điều kiện CLN tự nhiên

- Cung cấp cơ sở để so sánh với các vị trí có ảnh hưởng lớn, trực tiếp của con người

- Kiểm tra ảnh hưởng của vận chuyển dài hạn các chất ô nhiễm và những ảnh hưởng của thay đôi khí hậu

Vị trí xu

hướng

Các lưu vực sông lớn, các hồ lớn hoặc các vực nước lớn

- Để kiểm tra sự thay đổi dài hạn về CLN

- Cung cấp cơ sở cho việc xác định thống kê các nguyên nhân có thể của các điều kiện được đo hoặc các chiều hướng đã được xác định

Vị trí xả

của sông ra

biển

Cửa một sông lớn Xác định dòng xả các chất ô nhiễm then chốt

từ lưu vực sông đến đại dương hoặc vùng biển khu vực

Một số ví dụ minh họa về lựa chọn các vị trí lấy mẫu [1J:

* Ví dụ 1:

- Mục tiêu: Xác định các điều kiện cơ sở trong hệ nguồn nước

- Câu hỏi chủ yếu: Các thông số cơ bản trong nước như thế nào?

- Quan trắc: Phân tích ô xy hòa tan, các ion chủ yếu và các chất dinh dường Nêu lên đặc điểm của diễn biến nồng độ theo mùa và theo năm Xác định các giá trị trung bình của các thông số CLN

- Các mong đợi về thong tin: có được một sự mô tả về CLN trong một hệ nguồn nước

trước khi nó bị ảnh hưởng bởi các hoạt động của con người.

- Do vậy, các vị trí lấy mẫu sẽ là: 1,9, 10, 11, 17, 18 (Hình 2.1)

Hình 2.1 Các vị trí lấy mẫu điển hình đối vói giám sát đa mục tiêu

* Ví dụ 2:

- Mục tiêu: Phát hiện dấu hiệu của sự suy giảm CLN

- Câu hởi chủ yếu: Có vấn đề CLN mới nào đang xuất hiện không?

- Quan trắc: sẽ thăm dò xu hướng ngắn hạn, xu hướng dài hạn

- Các thông tin mong đợi: mô tả và diễn giải những thay đối CLN theo thời gian

- Do vậy, các vị trí lấy mẫu sẽ là: 7, 12, 13, 14, 15, 19 (Hình 2.1)

các thông số gây ô nhiễm.

- Thông tin mong đợi: mô tả các thông số gây ô nhiễm, giá trị lớn nhất đo được, chúng xuất hiện ở đâu và khi nào, chúng mâu thuẫn với các tiêu chuẩn như thế nào, đánh giá rủi ro đối với sức khỏe con người, các thiệt hại đối với môi trường và những ảnh hưởng tiêu cực khác Diễn giải chung về nguồn nước trong mối liên hệ với các tiêu chuẩn đã được thiết lập

- Do đó, các vị trí lấy mẫu sẽ là: 4, 5, 6, 7, 8, 15, 16, 19 (Hình 2.1)

2.1.6 Lựa chọn các trạm lấy mẫu, phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu

1) Lựa chọn trạm lấy mẫu

* Đối với các sông

Các trạm lấy mẫu trên sông theo quy tắc chung nên đặt ở nơi mà nước hòa trộn đủ đều Việc hòa trộn hoàn toàn của các dòng nhánh với dòng chính có thê không xảy ra trong phạm

vi một khoảng cách khá lớn, đôi khi là nhiều km kể từ điểm nhập lưu Vùng hòa trộn hoàn toàn có thế được ước tính từ các giá trị kinh nghiệm nêu trong Bảng 2.2 Neu có bất kỳ nghi ngờ nào, mức độ hòa trộn nên được kiếm tra bằng cách đo nhiệt độ hoặc một số thông số đặc trưng khác tại một số điếm trên chiều rộng của sông Nếu có ghềnh hoặc thác nước trong sông, quá trình hòa trộn sẽ được tăng cường hơn và có thể thu được các mẫu đại diện ở hạ lưu Tuy nhiên, việc lấy mẫu đế xác định ôxy hòa tan nên thực hiện ở thượng nguồn của ghềnh hoặc thác nước vì dòng chảy rối ở hạ lưu sẽ làm cho nước bị bão hòa ôxy

Một cây cầu là một nơi lý tưởng đế thiết lập một trạm lấy mẫu (với điều kiện là nó ở vị trí lấy mẫu trên sồng) Nó có thể dễ dàng tiếp cận và xác định rõ ràng, và trạm có thể được

mô tả chính xác Hơn nữa, một cây cầu thường có thế là một trạm đo thùy văn, một trong các trụ cầu sẽ có một thước đo độ sâu, do đó cho phép thu thập thong tin dòng chảy tại thời điểm lấy mẫu Thông thường, một mẫu lấy từ trên cầu thường được lấy ở giữa dòng hoặc ở giữa kênh, trong một con sông hòa trộn tốt, sẽ đại diện đầy đủ cho nước sông

Đe kiếm tra sự hòa trộn hoàn toàn tại một trạm lấy mẫu, cần phải lấy một số mẫu tại các điếm trên chiều rộng và chiều sâu của sông và phân tích chúng Neu các kết quả phân tích không thay đổi đáng kể giữa các điểm, một trạm lấy mẫu có thế được thiết lập ở giữa dòng hoặc ở một số điểm thuận tiện khác Nếu các kết quả phân tích khác nhau đáng kể giữa các điểm, cần lấy mẫu tổng họp bằng cách kết họp các mẫu được lấy tại một số điểm trong mặt cắt ngang của dòng sồng

Bảng 2.2 Khoảng cách ước tính đế nước sông được hòa trộn đều vói

nước thải khi có nguồn thải đố vào [1]

Nói chung, càng lấy mẫu ở nhiều điểm, thì mẫu tổ hợp càng có tính đại diện Thường lấy mẫu ở ba đến năm điểm là đủ và có thể cần ít điếm hơn đối với các dòng suối nông và hẹp Một số gợi ý được đưa ra trong Bảng 2.3 về số lượng các điểm cần lấy mẫu ở các suối hoặc sông có kích thước khác nhau và với lưu lượng dòng chảy khác nhau đế thu mẫu tố họp.

Bảng 2.3 Số lượng mẫu trung bình cần lấy trong các kiểu sông [1]

Lưu lượng trung

bình (m3/s)

Kiểu sông/suối Số điểm lấy mẫu Số khoảng cách độ

sâu lấy mẫu

* Đối với các hồ và hồ chứa

Các hồ và hồ chứa có thể chịu một số ảnh hưởng khiến chất lượng nước thay đổi theo thời gian và không gian Do đó, cần thận trọng khi tiến hành các cuộc điều tra sơ bộ đế đảm bảo rằng các trạm lấy mẫu được lựa chọn thực sự đại diện cho thủy vực Những nơi mà nguồn nước hoặc nguồn thải đổ vào hồ có thể có các khu vực tập trung nước đầu vào vì nó không thể hòa trộn tốt với tất cả nước hồ Các vịnh biệt lập và các cửa vào hẹp của hồ thường được hòa trộn kém và có thế chứa nước có chất lượng khác với chất lượng ở các phần khác của hồ Tác động của gió và hình dạng của hồ có thế dẫn đến sự thiếu tính đồng nhất trong hồ; ví dụ khi gió dọc theo một cái hồ dài và hẹp sẽ gây ra sự tập trung của tảo ở khu vực cuối hồ

Nếu có sự khuấy trộn theo chiều ngang tốt, một trạm duy nhất gần trung tâm hoặc ở phần sâu nhất của hồ thường sẽ đủ để giám sát xu hướng dài hạn Tuy nhiên, nếu hồ lớn, có nhiều vịnh hẹp hoặc chứa nhiều vực sâu thì cần nhiều hơn một trạm Đe phù họp với kích thước của hồ, số lượng trạm lấy mẫu phải là số nguyên gần nhất với logio của diện tích hồ tính bằng km2 Vì vậy, nếu một hồ có diện tích 10 km2 cần một trạm lấy mẫu, nếu diện tích

hồ là 100 km2 cần hai trạm, v.v Đối với các hồ có hình dạng mặt hồ không đều, nên tiến hành điều tra sơ bộ đế xác định xem có sự khác biệt về chất lượng nước hay không trước khi quyết định số lượng trạm đê thiết lập

Khía cạnh quan trọng nhất là sự phân tầng nhiệt gây ra sự khác nhau về CLN theo độ sâu hồ Sự phân tầng tại một trạm lấy mẫu có thế được phát hiện bằng cách đo nhiệt độ ở độ cao 1 m dưới bề mặt nước và một số đo khác ở độ cao 1 m so với đáy ho Neu có sự khác biệt đáng kể (ví dụ, hơn 3 °C) giữa các kết quả đọc trên bề mặt và đáy, thì có một "lớp chuyển tiếp nhiệt" (một lớp mà nhiệt độ thay đổi nhanh chóng theo độ sâu) và hồ hoặc hồ

chứa bị phân tầng và nó rất có thể sẽ có sự khác biệt quan trọng trong một số thông số chất lượng nước ở trên và dưới theo độ sâu hồ Do đó, trong các hồ phân tầng cần thiết phải có nhiều hơn một mẫu để mô tả chất lượng nước hồ.

Do đó, đối với các hồ hoặc hồ chứa có độ sâu từ 10 m trở lên, điều cần thiết là phải khảo sát vị trí của lóp chuyển tiếp nhiệt bằng cách đo nhiệt độ ở các độ sâu cách đều nhau dọc cột nước Sau đó, các mẫu đế phân tích chất lượng nước phải được lấy theo vị trí và mức độ (độ sâu) của lóp chuyến tiếp nhiệt Theo hướng dẫn chung, các mẫu tối thiếu phải bao gồm:

- Một mẫu ở độ sâu 1 m dưới mặt hồ

- Một mẫu ở ngay phía trên của lớp chuyến tiếp nhiệt (thermocline)

- Một mẫu ở ngay phía dưới của lóp chuyển tiếp nhiệt (thermocline)

- Một mẫu cách trầm tích đáy 1 m

Neu lớp chuyến tiếp nhiệt có độ sâu vài mét, cần lấy thêm các mẫu bố sung ở lóp này đế mô

tả đầy đủ các thông số chất lượng nước theo độ sâu

* Đối với nước ngầm

Các điểm lấy mẫu để giám sát nước ngầm được giới hạn ở những nơi có thể tiếp cận tầng chứa nước, và trong hầu hết các trường hợp, điều này có nghĩa là các mẫu sẽ được lấy

từ các giếng hiện có Đẻ mô tả một cách đầy đủ về một trạm lấy mẫu như vậy, điều cần thiết

là phải có một số thông tin nhất định về giếng, bao gồm độ sâu, mực nước tĩnh được hạ xuống khi giếng được bom Một mẫu thường đủ đế mô tả chất lượng nước của tầng chứa nước Neu nước trong giếng có tính ăn mòn và tiếp xúc với ống thép hoặc vỏ bọc, các mẫu nước có thế chứa sắt hòa tan Nên tránh các giếng có vở bị vỡ hoặc bị hư hỏng vì nước bề mặt có thế rò rỉ vào đó và ảnh hưởng đến chất lượng nước ngầm

Các mạch nước trọng lực phun ra từ đất cũng có thể là các điểm lấy mẫu nước ngầm hữu dụng, miễn là chúng được bảo vệ thích hợp đế chống lại sự xâm nhập của ô nhiễm với nước mặt Các mạch nước trọng lực này thường có nguồn gốc từ các tầng chứa nước nông

và có thể bị thay đổi chất lượng sau lượng mưa lớn

Các trạm có thể lấy mẫu khác là các lỗ khoan để khảo sát các đặc điểm của tầng chứa nước, mặc dù chúng tốn kém và chỉ được xem xét trong những trường hợp cụ thể

2) Lấy mẫu và bảo quản mẫu

Theo các TCVN sau đây:

Phương pháp lấy mẫu nước sông: TCVN 6663-6:2018 ISO 5667-6:2014 Chất lượng nước-Lấy mẫu - Phần 6: Hướng dẫn lấy mẫu nước sông và suối [3]

- TCVN 6663-3:2016 (ISO 5667-3:2012) về Chất lượng nước - Lấy mẫu - Phần 3: Bảo quản và xử lý mẫu nước [4]

2.1.7 Các thông số và trung gian giám sát

Có 3 trung gian chính có thế được sử dụng cho việc giám sát nước: nước, vật chất dạng hạt và các sinh vật sống

- CLN và vật chất dạng hạt được xác định bởi các phân tích hóa, lý

- Các sinh vật có thế được sử dụng như là các chỉ thị của CLN: các biếu hiện của các sinh vật cụ thể có thể được dùng để đánh giá tính độc gây ra bởi các điều kiện CLN bất lợi, hoặc sinh vật hoặc các mô của chúng có thế được dùng như là phương tiện để giám sát hóa học các chất ô nhiễm

Mỗi trung gian có một tập họp các đặc điếm riêng cho mục đích giám sát: sự nhạy cảm đối với ô nhiễm; đặc trưng đối với chất ô nhiễm nào đó

CLN có thể được mô tả bởi một thông số hoặc bởi một tập hợp có thể lên đến hơn 100 thông số Tuy nhiên, đối với nhiều mục đích, khoảng 20 thông số lý, hóa, sinh là có thê đủ

mồ tả CLN Các thông số được chọn trong một chương trình giám sát sẽ phụ thuộc vào các mục tiêu của chương trình và vào cả việc sử dụng nước hiện tại và dự tính trong tương lai

2.1.8 Tần suất và thời gian lấy mẫu

Tần suất lấy mẫu ở các trạm mà CLN thay đôi đáng kê nên cao hơn ở các trạm mà CLN tương đối on định Một chương trình mới, nếu chưa biết trước các thông tin về thay đối CLN,

có thế tiến hành trước một khảo sát sơ bộ Khoảng thời gian giữa các lằn thu mẫu phụ thuộc vào nguồn nước và các đặc điếm riêng của nó

- Khoảng thời gian 1 tháng giữa các lần thu mẫu là thích họp cho việc mô tả đậc điểm CLN theo một thời đoạn dài (ví dụ: trên 1 năm trong 1 sông)

- Ngược lại, cho mục đích kiếm soát, lấy mẫu theo tuần là cần thiết

- Đe khảo sát sự thay đổi CLN trong ngày hoặc nồng độ cao nhất trong ngày của 1 chất

ô nhiễm trong nguồn thải, lấy mẫu với khoảng thời gian 2-3 giờ/lần

2.1.9 Kiểm soát chất lưọug các công việc ngoài thực địa

- Lấy mẫu và mẫu mang tính đại diện

Khi lấy mẫu, rất cần thiết để tuân theo các quy trình đã được giới thiệu để tránh việc thu thập mẫu không đại diện Mỗi một phương pháp, hoặc một thiết bị lấy mẫu đều có các quy trình thích họp Hơn nữa, các quy tắc cơ bản, đơn giản như là để tránh bất kỳ sự nhiễu động không cần thiết của vị trí trước khi lấy mẫu

- Xử lý mẫu và lưu giữ mẫu:

Tất cả các thông số CLN nên được nhóm lại theo các hoạt động đặc trưng trước khi phân tích (lọc, bảo quản, loại chai để lưu giữ và vận chuyến mẫu, các điều kiện và thời gian lưu giữ cho phép) Một vài monitoring hiện đại có thế yêu cầu 20 loại bình đựng khác nhau Các mẫu được thu thập có thế bị nhiễm bấn bởi các dụng cụ lọc, các chất hóa học dùng trong bảo quản Vì vậy, sự chú ý lớn phải được làm trong việc làm sạch thiết bị và kiếm tra độ

tinh khiết của các chất hóa học được sử dụng.

Các hoạt động phân tích ngoài thực địa phải tuân theo một trình tự đã được xác định để tránh nhiễm bẩn Ví dụ: độ dẫn điện không được xác định sau khi đo pH trong cùng một mẫu nước bởi vì các chất điện phân bị cồ đặc từ các điện cực được sử dụng trong việc xác định pH có thế vào mẫu và ảnh hưởng tới việc đo độ dẫn điện

Trong quá trình hoạt động ngoài hiện trường, các mẫu trắng định kỳ (một mẫu cho 10 mẫu nước) được yêu cầu để xác định sai số xuất phát từ nhiễm bẩn Sự nhiễm bẩn trong quá trình lấy mẫu thường rất khó khăn đế phát hiện Các kiếm tra chéo với các mẫu đơn giản, độ sạch cao (như là chai PTFE: polytetrafluoroethylene) nên được tiến hành đều đặn

2.2 GIÁM SÁT CHẤT LƯỢNG NƯỚC THẢI

2.2.1 Lựa chọn các thông số liên quan tói các nguồn ô nhiễm

Đánh giá CLN thường kiếm tra ảnh hưởng của các hoạt động đặc trưng tới CLN Sự đánh giá như thế thường liên quan đến thồng số lưu lượng của dòng ra, dòng chảy mặt hoặc các sự cố ô nhiễm bất thường Việc lựa chọn các thông số bị chi phối bởi sự hiếu biết về các nguồn ô nhiễm và các tác động dự tính trong tương lai đến thuỷ vực tiếp nhận Chúng ta cũng mong muốn biết được CLN trước khi có tác động của con người vào thể nước đó Điều này có thể đạt được, ví dụ, bằng cách giám sát thượng lưu một con sông hoặc trước khi triển khai một dự án tiêu chất thải Khi điều này không được thực hiện, thì chất hoặc trước khi triển khai xây dựng một dự án tiêu chất thải Khi điều này không được làm, thì CLN nền từ một thể nước bên cạnh, chưa bị ô nhiễm và phải cùng nằm trong một lưu vực có thể được sử dụng Các thông số thích hợp đế đánh giá CLN mà liên quan tới một số các nguồn ô nhiễm chính được cho ở Bảng 2.4 và Bảng 2.5

Bảng 2.4 Lựa chọn các thông số đánh giá CLN liên quan tới các nguồn

ô nhiễm không công nghiệp [1]

Các thông số chung

Nước thải sinh hoạt

và nước cống1

Dòng chảy mật

Các hoạt động nông nghiệp

Tiêu chất thải vào

đất

Chuyển tải đường dài trong khí quyên

Rác thải sinh hoạt

Chất hóa học độc hại

1 Giả thiết rằng cảc đầu vào trong công nghiệp đã bị lờ đi.

2 Chỉ cần đo đạc khi sử dụng với nồng độ cao.

3 Các hợp chất đặc thù nên được đo đạc theo mức độ sử dụng chúng ở trong vùng.

4 Chỉ quan trọng đối với nước ngầm trong các vùng công nghiệp địa phương.

x: Mức ưu tiên lựa chọn (x: lựa chọn; xx: ưu tiên lựa chọn; XXX: ưu tiên cao).

* Nước công rãnh và nước thải sinh hoạt

Nước thải đô thị bao gồm nước cống rãnh, nước chảy tràn trong lưu vực đô thị và các loại nước thải khác Chúng thường chứa chất hữu cơ và coliform phân rất cao Vì thế, để đo đạc các thông số, ta dùng các chỉ số của chất thải hữu cơ như: BOD, COD, Cl, amoniac và các họp chất của nitơ Neu nước thải chứa đựng cả nước cống rãnh thì chỉ so coliform phân cũng rất quan trọng Phụ thuộc vào sự thu thập và xử lý hệ thống trong vận hành, các chất thải đô thị có thế chứa đựng các chất nhiễm bân công nghiệp vô cơ và hữu cơ khác nhau Các thông số trong một chương trình đánh giá đã được chỉ ra ở Bảng 5.4 Dòng ra từ công nghiệp chế biến thực phẩm cũng bao gồm nhiều chất hữu cơ và thậm chí cả mầm mống gây bệnh vì vậy các thông số dùng để giám sát công nghiệp chế biến thực phẩm thì tương tự như các thông số được lựa chọn đối với nước thải sinh hoạt đã đề cập ở trên

Bảng 2.5 Lựa chọn các thông số đánh giá CLN liên quan tói một số nguồn

ô nhiễm công nghiệp phố biến [ 1 ]

Các thông số chung

Chế biến thực phẩm

Khai thác mỏ

Khaithác

và lọcdầu

Sản xuất hóa chất

Sản xuất giấy

Luyện kim

Sản suất máy móc

Công nghiệp dệt

Nhu cầu ô xy sinh

Ghi chú: X là mức ưu tiên lựa chọn (x: lựa chọn; xx: ưu tiên lựa chọn; xxx: ưu tiên cao)

Nhiêm bân hữu cơ

* Dòng chảy mặt trên lưu vực đô thị

Trong một vài thành phố, nước mưa được thu bởi các rãnh tiêu và chảy trực tiếp vào các

hệ thống cống rãnh chung của thành phố rồi đi tới các trạm xử lý trước khi được xả vào nơi nhận nước Trong một vài thành phố khác, nước mưa được dẫn vào các kênh hở rồi trực tiếp chảy vào nơi nhận nước gần nhất Các thông số đi kèm theo với dòng chảy mặt thì cũng tương tự như đối với nước thải đồ thị (Bảng 2.4) Tuy nhiên, dòng chảy mật trên lun vực đô thị thường có mức độ dầu mỡ và chì cao (xuất phát từ các động cơ mô tô) cũng như hàm lượng lớn các kim loại và các chất nhiễm bẩn khác đến từ hoạt động công nghiệp của địa phương

* Các hoạt động nông nghiệp

Các tác động liên quan tới hoạt động nông nghiệp thì chủ yếu liên quan tới chất hữu cơ,

vô cơ và những hóa chất từ phân bón hóa học, thuốc trù’ sâu Tưới, đặc biệt trong những vùng khô hạn có thế dẫn tới mận nguồn nước mặt và rồi nước ngầm Vì vậy, các thông số như độ dẫn điện, clo, độ kiềm, sulphate, fluoride và natri là rất quan trọng trong chương trình đánh giá CLN loại này

* Các nguồn từ khí quyên

Sự lắng đọng axit dẫn tới tốn thất về khả năng trung hòa axit, làm giảm pH và ảnh hưởng đến cân bằng hóa học bình thường của thế nước Các chương trình đánh giá hồ nên bao gồm cả độ kiềm, pH sulphate và nitrate Đánh giá tác động của các chất nhiễm bẩn có nguồn gốc từ khí quyển thì phụ thuộc vào các nguồn phát tán ở địa phương và vùng, mặc dù

sự chuyển tải đường dài rộng khắp đã mang theo chì, cadimi, một số thuốc trừ sâu và các họp chất hữu cơ khác

2.2.2 Kỹ thuật lấy mẫu nước thải

Đe thu được các mẫu đại diện cho các cống thải, cần quan tâm các yếu tố [5]:

- Chọn mẫu từ nhũng điếm mà các dòng nước thải trộn đều vào nhau

- Chọn mẫu tại các điếm ở trung tâm dòng chảy, nơi có tốc độ chảy lớn nhất

- Chọn thể tích mẫu nước đủ để phân tích tất cả các thông số quan tâm

- Giữ các mẫu ở nhiệt độ thích họp

2.2.3 Những kiểu lấy mẫu

a) Lấy mẫu đơn:

Lấy mẫu đơn là lấy một mẫu tại bất kỳ thời điểm nào và ở điều kiện chảy nào Việc lấy mẫu đơn áp dụng cho các trường họp sau [5]:

- Nước xả thải không liên tục

- Đặc tính của mương xả thải tương đối ổn định

- Cần phải xác định các điều kiện bất thường của dòng thải

b) Lấy mẫu tổ hợp:

Mầu tổ họp là thu các mẫu thải riêng biệt sau đó được trộn vào với nhau tạo thành một mẫu đơn

c) Quy định của Việt Nam về lấy mâu nước thải

Theo các TCVN sau đây:

TCVN 6663-1:2011 (ISO 5667-1:2006) - Chất lượng nước - Phần 1: Hướng dẫn lập chương trình lấy mẫu và kỹ thuật lấy mẫu [6]

- TCVN 6663-3:2016 (ISO 5667-3:2012) - Chất lượng nước - Lấy mẫu - Phần 3: Bảo quản và xử lý mẫu nước [4] (trước đây sử dụng TCVN 6663-3:2008 (ISO 5667-3: 2003) - Chất lượng nước - Lấy mẫu Hướng dẫn bảo quản và xử lý mẫu [6])

TCVN 5999:1995 (ISO 5667-10:1992) - Chất lượng nước - Lấy mẫu Hướng dẫn lấy mẫu nước thải [7]

2.2.4 Bảo quản mẫu nước thải

Các mẫu cần được bảo quản đê kìm hãm những thay đối sinh học, hóa học và giảm độ bay hơi của vài chất ồ nhiễm trước khi phân tích Các mẫu cần được bảo quản và phân tích sau một thời gian nhất định theo tiêu chuẩn sau đây:

TCVN 6663-3:2016 (ISO 5667-3:2012) - Chất lượng nước - Lấy mẫu - Phần 3: Bảo quản và xử lý mẫu nước [4]

(Trước đây sử dụng TCVN 6663-3:2008 (ISO 5667-3: 2003) - Chất lượng nước - Lấy mẫu Hướng dẫn bảo quản và xử lý mẫu [8]).

2.2.5 Tần xuất lấy mẫu

Tần xuất lấy mẫu phụ thuộc vào sự thay đổi của tốc độ dòng thải và đặc tính của nước thải Khi không có sự thay đối lớn, chỉ cần lấy mẫu sau những khoảng thời gian dài, nếu mẫu thay đổi nhiều thì cần lấy mẫu dày hơn

2.2.6 Các thông số chất lượng nước thải

Đe giảm thời gian và giá thành quan trắc, chỉ cần đo những thông số CLN có ý nghĩa, cần thiết cho việc đánh giá ô nhiễm và xử lý môi trường Căn cứ vào mục tiêu quan trắc, các quy chuấn kỹ thuật quốc gia về môi trường hiện hành và yêu cầu của cơ quan nhà nước có thấm quyền để xác định các thông số cần quan trắc [9] Các thông số chủ yếu chất lượng nước thải

đã được đưa ra trong các tiêu chuẩn quốc gia về nước thải Bảng 2.6 mô tả các thông số chất lượng nước thải công nghiệp cần quan trắc đã được đề cập đến trong QCVN 40:2011/BTNMT

- Quy chuấn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp [10]

Bảng 2.6 Các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp cần quan trắc và giá trị

nồng độ c dùng làm căn cứ để xác định nồng độ tối đa cho phép [10]

Ngoài ra, đối với một số ngành công nghiệp đặc thù, Nhà nước còn ban hành các quy chuấn riêng áp dụng cho các loại nước thải phát sinh từ các loại hình công nghiệp này như:

26 Clorua (không áp dụng khi xả

vào nguồn nước mặn, nước

thể tìm đọc trong Website của Bộ TNMT để có thể xác định được các thông số chất lượng nước thải cần quan trắc phù họp với từng loại nước thải.

Bảng 2.7 dưới đây quy định các thông số chất lượng nước thải sinh hoạt cần quan trắc đã được đề cập đến trong QCVN 14:2008/BTNMT - Quy chuấn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt [ 14]

Bảng 2.7 Các thông số ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt cần quan trắc và giá trị nồng

độ c dùng làm căn cứ để xác định nồng độ tối đa cho phép [14]

2.3 GIÁM SÁT CHÁT LƯỢNG NƯỚC MẶT

Theo hệ thống giám sát môi trường toàn cầu (GEMS), hệ thống giám sát CLN mặt thường có các loại trạm:

- Các trạm cơ sở (thường đật ở thượng lưu các vùng ô nhiễm đế đối chứng)

- Các trạm tác động (đặt trong vùng khảo sát để đánh giá tác động của nguồn gây

ô nhiễm)

- Các trạm xu hướng (nhằm đánh giá chiều hướng diễn biến CLN)

2.3.1 Lựa chọn các thông số để giám sát chất lượng nước liên quan đến các loại hình sử dụng nước

a) Với sử dụng nước không phải là ngành công nghiệp:

Bảng 2.8 Lựa chọn các thông số đánh giá CLN liên quan đến sử dụng

nước không phải là công nghiệp [1]

Các thông số

chung

Giám sát nền

Đời sống thủy sinh

Nguồn nước uống

Giải trí

và sức khoẻ

Ghi chú: X là mức ưu tiên lựa chọn (x: lựa chọn; xx: ưu tiên lựa chọn; xxx: ưu tiên cao)

b) Lựa chọn các thông số giám sát liên quan tới sử dụng nước cho công nghiệp

Bảng 2.9 Lựa chọn các thông số đánh giá CLN liên quan đến sử dụng

nước cho công nghiệp [1]

Các thông số chung Làm

nóng

Làm mát

Phát điện

sắt và thép Giấy Xăng

Chế biến thực phẩm

Ghi chú: X là mức ưu tiên lựa chọn (x: lựa chọn; XX: un tiên lựa chọn; XXX: un tiên cao)

Bảng 2.10 Các thông số chất lượng nước mặt cần quan trắc và giá trị nồng độ giới hạn

4 Ôxy hòa tan (DO) mg/l >6 >5 >4 >2