GIÁO TRÌNH QUAN TRẮC VÀ KHẢO SÁT - PHẦN I PHƯƠNG PHÁP LUẬN VỀ GIÁM SÁT (MONITORING) CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG CHƯƠNG 1 doc

Theo UNEP, giám sát mỗi trường có thê được tiễn hành để nhăm một số mục tiêu sau đây: 1 Để đánh giá các hậu quả ô nhiễm đến sức khỏe và môi trường sống của con người, như vậy sẽ xác định

GIÁO TRÌNH QUAN TRÁC VÀ KHẢO SÁT

PHAN I PHUONG PHAP LUAN VE GIAM SAT (MONITORING)

CHAT LUONG MOI TRUONG

CHUONG 1 CHIEN LUOC GIAM SAT MOI TRUONG

1.1 MUC TIEU GIAM SAT

Việc thu thập thông tin về sự tồn tại và nồng độ các chất trong môi trường phát sinh ra từ nguồn thiên nhiên hay nhân tạo phải được thực hiện băng đo lường các chất đó Nhưng các phép đo lường đơn (đo lường một lần) hoặc cách quãng thời gian một chất nào đó thì chưa đủ giá trị để có thể đưa ra các phân bố không gian

và thời gian Hơn thế nữa, sự giám sát (monitoring) các thông số môi trường cũng tương tự như các phép đo trong một số ngành là sự đo đạc hay quan trắc nhắc lại các phép đo thực hiện với mật độ mẫu đủ dày, về cả không gian và thời gian đề từ

đó có thể thực hiện được đánh giá có hiệu quả các biến đổi và xu thế Giám sát

môi trường là phức hợp các biện pháp khoa học công nghệ và tổ chức nhằm bảo đảm thu nhận được các thông tin mức độ hiện trạng hay xu thế biễn đổi các chất ô nhiễm phát thải vào môi trường hay nhiễm vào các cơ thể sống của hệ sinh thái trên mặt đất Hay nói một cách khác giảm sát được lập kế hoạch để kiểm soát môi trường một cách có hệ thống trạng thái và xu thế phát triển của các quá trình tự nhiên trong đó có bàn tay của con người Do vậy, thuật ngữ giám sát chất lượng môi trường ở đây cần được hiểu là quan trắc, đo lường, ghi nhận một cách thường xuyên, liên tục và đông bộ chất lượng môi trường và các yếu tô có liên quan đến chúng

Theo UNEP, giám sát mỗi trường có thê được tiễn hành để nhăm một số mục tiêu sau đây:

(1) Để đánh giá các hậu quả ô nhiễm đến sức khỏe và môi trường sống của con người, như vậy sẽ xác định được mối quan hệ nguyên nhân và hậu quả của nồng

độ chât ô nhiễm, ví dụ như giữa sức khỏe và biên đôi khí hậu.

(2) Để đảm bảo an toàn việc sử dụng tài nguyên (không khí, nước, đất, sinh thái ) vào các mục đích kinh tế

(3) Đề thu được các số liệu hệ thống dưới dạng điều tra cơ bản (hay còn gọi là đo đạc thường xuyên) chất lượng môi trường và cung cấp ngân hàng dữ liệu cho sử dụng tài nguyên trong tương lai

(4) Để nghiên cứu và đánh giá các chất ô nhiễm và hệ tiếp nhận chúng (xu thế tiềm năng ô nhiễm)

(5) Đề đánh giá các biện pháp kiểm soát luật pháp về phát thải

(6) Đề tiến hành các biện pháp khẩn cấp tại những vùng có ô nhiễm đặc biệt Mot van dé khác nhưng rất cơ bản của giám sát chất lượng môi trường là thiết kế chương trình giám sát theo một hay nhiều mục tiêu đã nêu ở trên Mỗi mục tiêu tự bản thân đã đòi hỏi rất nhiều các yếu tố cần và đủ để có một chương trình giám sát Ví dụ, số lượng của lưới điểm lây mẫu độ dài của giám sát, tần suất lây mẫu,

kỹ thuật lẫy mẫu và phân tích mẫu và đồng thời nó cũng là các số liệu đầu ra của chương trình giám sát Sự quyết định giám sát cái gì, khi nào, ở đâu, và như thế nào được vạch ra chỉ khi mục tiêu giám sát đã được xác định Do vậy, điều quan trọng nhất của thiết kế một chương trình giám sát là phải thiết lập được mục tiêu giám sát Đây là bước cân thiết để qui định loại thông tin mà chương trình giám sát (hệ thông chỉ tiêu chất ô nhiễm quan trắc) phải cung cấp và quyết định thể loại giám sát (thé loai quan trắc) Trong hinh 1.1, 1.2, 1.3 1a cac sơ đồ khối các xem xét được đưa ra đề quyết định thiết kế một chương trình giám sát

Chất lượng môi trường

Vv

Thu thap mau

chất lượng môi trường

và luận cứ xác đáng, ví dụ như cơ Sở thiết lập hệ thống giám sát và phân tích, thông số đo, tần suất đo, hệ thống đánh giá bao gồm các tiêu chuẩn đánh giá, công

cụ đánh giá, công cụ trình bày sô liệu v.v Ngoài ra, một sô vân đề quan trọng khác

như tổ chức thực hiện chương trình giám sát liên quan đến nhân sự, trách nhiệm và

van dé tài chính v.v

Tóm lại, một thiết kế chương trình giám sát phải bao gồm các tiêu đê sau:

(1) Chiến lược giám sát

(2) Mạng lưới giám sát bao gồm cả hệ thông điểm đo, thông số đo và phân tích, việc sử dụng các tiêu chuẩn v.v

(3) Hình thức trình bày và thể hiện kết quả

(4) Hệ thống tô chức về nhân lực và vật lực của từng công đoạn trong toàn bộ hệ thong

(5) Ké hoach chi phi — hiéu qua

(6) Phân tích rủi ro (nếu có)

a Quản lý môi trường `

Hình 1.3 Sơ đồ giới thiệu các hoạt động của vòng giám sát và đánh giá

chất lượng môi trường 1.2 THÊ LOẠI GIÁM SÁT

Các nguồn gốc phát thải ô nhiễm có thể do hoạt động con người hoặc có thể do các hoạt động thiên nhiên làm tồn hại đến môi trường cũng như đến chất lượng cuộc sống của con người Sự phân loại thể loại giám sát môi trường cũng vì thế được chia ra làm hai loại khác nhau đó là:

e_ Giám sát nguôn thải

e_ Giám sát chất lượng môi trường

Mục tiêu chính của chương trình giám sát chất lượng môi trường không bao gồm kiểm soát các nguồn thải do đó trong cuốn sách này chương trình giám sát nguồn thải chỉ liệt kê một số thông tin chính để tham khảo

1.2.1 Giám sát nguồn thải

Mục tiêu

e Để xác định lượng thải hoặc tốc độ thải của các chất ô nhiễm vào môi trường

từ những nguồn thải cụ thể nhằm phục vụ cho một hay nhiều mục đích đã nêu

ở các sơ đồ nói trên

e_ Để đánh giá hiệu quả xử lý của trạm xử lý chất thải

e_ Để đánh giá sự tuân thủ pháp luật hoặc tiêu chuẩn thải vào môi trường v.v

Đề phục vụ mục đích nảy người ta có thể giám sát bằng hệ thống giám sát cô định hoặc di động cho cả ba loại chất thải: răn, lỏng và khí Một số thê loại giám sát này được văn tắt như sau:

- Giám sát cô định nguồn thải điểm (ví dụ như ống khói nhà máy)

- Giam sat lưu động nguon thải khí, lỏng trên một diện rộng

- Giám sát cô định nguồn thải lỏng

1.2.2 Giám sát chất lượng môi trường

Môi trường nước và môi trường không khí đều thuộc loại môi trường chất lưu (chất chảy), do vậy sự lan truyền các chất trong hai môi trường này có những nét giông nhau, quá trình vận chuyên vật chât dưới hai môi trường này đều xảy ra do

quá trình khuyếch tán và vận tải Điều khác nhau chỉ ở chỗ cường độ của các quá trình trên không như nhau Thông thường quá trình lan truyền trong môi trường không khí rất mạnh mẽ còn trong môi trường nước xảy ra chậm hơn nhiều Do vậy, các chất ô nhiễm trong nước chỉ tồn tại trong khu vực gần nguồn thải chỉ trừ các chất bền vững và tôn tại lơ lửng trong nước lâu dài như bụi phóng xạ của các nguyên tố có chu kỳ bán phân hủy lớn

Mục tiêu giám sát chất lượng môi trường bao gồm sáu mục tiêu như đã trình bày ở phần mục tiêu chiến lược giám sát môi trường Nhưng mục đích các xem xét khi thiết kế mạng lưới giám sát bao giờ cũng phải đảm bảo các kết quả đo lường đưa

ra chính xác Có nghĩa là các mẫu phải là đại diện cho các điều kiện chủ đạo của môi trường về thời gian và không gian Như vậy không chỉ không gian chọn đo đạc mà còn cả vị trí lây mẫu tại không gian đã lựa chọn cũng có tầm quan trọng

Dé phục vụ mục tiêu đã lựa chọn của cả hệ thông giám sát, sự lựa chọn một mạng lưới vị trí đo đặc thù, việc xác định thể loại giám sát, sự xác định không gian địa lý nơi sẽ đặt vị trí điểm đo và cuối cùng là vị trí sẽ lây mẫu hoặc đo đạc đòi hỏi phải được kiểm tra qua bốn bước:

được chất lượng không khí (cho thông số SO; và khới) tại Liên hiệp Anh, người ta

đã phải dùng một hệ thống bao gom 1.200 trạm, mặc dù cho đến nay con sỐ này đã được giảm đi nhiều Khi hệ thống trạm bao gồm quá ít số lượng trạm thì các vận chuyền chất thải thông qua các điều kiện thủy văn và khí tượng xảy ra ở giữa các trạm sẽ không được thể hiện ở dãy số liệu của hệ thống trạm và như vậy hệ thống trạm đó sẽ không phục vụ được mục tiêu đặt ra là hệ thống giám sát chất lượng môi trường

1.2.2.1 Giám sát chất lượng không khí

Các vẫn đề ô nhiễm không khí biến động rất lớn từ vùng này sang vùng khác và từ chất thải khí này sang chất khác Sự khác nhau về địa hình, khí hậu đặc thù nguồn thải, bản chất nguồn thải, các qui chế hành chính và luật pháp khiến cho chương trình giám sát cũng sẽ thay đôi về mục đích, nội dung, độ dài và do đó sẽ thay đôi

về cả thể lọai trạm giám sát Một số chuyên gia cho răng vẫn có thể phân loại về các hệ thông giám sát chất lượng không khí như sau:

(1) Hệ thống trạm giám sát cho một nguồn hay một nhóm nguồn phát thải Loại này có thể coi như giám sát phát thải địa phương

(2) Hệ thống trạm có thể được thiết lập bao gồm sỐ lượng trạm rất lớn trên một diện tích rất lớn bao gồm cả vùng có ô nhiễm cao nhất đến vùng có ô nhiễm ít nhất (như ở nông thôn) nhằm có một bức tranh toàn diện và dữ liệu rất cơ bản về thông

số ô nhiễm cần quan tâm ví dụ như dự án đã nêu trên ở Anh

(3) Các hệ thống trạm cơ bản để theo dõi mức nền ô nhiễm thường được thiết lập

ở các vị trí tiêu biểu cho đặc trưng điều kiện tự nhiên và ít có sự gia nhập trực tiếp các nguồn thải

A Hệ thông trạm giám sát địa phương

Loại hệ thống này thường đặt ra nhiệm vụ cụ thể theo đõi hoặc kiểm tra mức độ ô

nhiễm do một hay nhiều nguồn thải khí Mức độ ô nhiễm tại mặt đất được giám sát

và sau đó được tính toán và dự báo băng các mô hình dự báo Trong trường hợp này thông thường các vị trí đo đạc được phác thảo bằng các mô hình tính toán nông độ ô nhiễm

B Hệ thống trạm giám sát phạm vi lãnh thô rộng

Các chất ô nhiễm sau khi được phát ra từ nguồn sẽ được lan truyền hoặc khuyếch tán đến các vị trí xa hơn nhiều so với nguồn phát ra chúng Đề nhận biết mức độ lan bao xa các chất ô nhiễm, mức độ biến đồi về nồng độ giữa phát thải và nơi tiếp nhận, người ta cần phải thiết lập một hệ thống trạm giám sát trên phạm vi diện tích rat rong để theo dõi Như đã nêu, tại nước Anh, một hệ thống có tên là Khảo sát Quốc gia về ô nhiễm không khí (National Survey of Air Pollution — NSAP) da

được triển khai với 1.200 trạm năm 1961, giám sát hàng ngày cho cả đô thị và nông thôn Năm 1981 hệ thống này được phê duyệt lại với 150 trạm cho mục tiêu giám sát đài hạn (long-term) và 400 trạm cho mục đích ngắn hạn tập trung ở các thành phó Các trạm thành phố hiện vẫn đang hoạt động ngoài mục đích phục vụ Quốc gia còn cho cả khu vực khối Cộng đồng chung châu Âu

C Hệ thống trạm giám sát phạm vi vùng và Quốc tế

Các trạm này được thiết lập với mục đích theo dối dài hạn các biến đôi ô nhiễm nên trong phạm vi Quốc tế Loại trạm này được đặt ở vùng xa xôi hoặc vùng không có ảnh hưởng trực tiếp của nguồn thải Đại diện cho hạng trạm này là của

Hệ thóng trạm giám sát ô nhiễm nên không khí (Background Air Pollution Monitoring Network — BAPMoN) va ctia Hé thống trạm giám sát môi trường không khi toan cau (Global Environmental Monitoring System/ Air — GEMS/AIR)

1.2.2.2 Giám sát chất lượng nước

Các chất ô nhiễm trong môi trường nước luôn luôn biến đổi cả về chất lẫn về lượng Trong môi trường không khí chúng biến đối chủ yếu là do hai quá trình cơ học như ngưng tụ, lắng đọng và quá trình hóa học dưới tác động của các yếu tô vật

lý và hóa học như nhiệt độ, độ âm và bức xạ Mặt trời Trong môi trường nước, quá trình biến đôi của các chất phức tạp hơn nhiều Ngoài các quá trình biến đổi dưới tác dụng của các nhân tô vật lý và hóa học còn có biến đổi do các sinh vật gay ra

mà sự biễn đổi này của các chất ô nhiễm lại phụ thuộc vào các yếu tô khác ví dụ như nhiệt độ nước Người ta thấy rằng, quá trình phân hủy dầu và các sản phẩm dâu do sinh vật sẽ tăng cường độ lên khoảng hai lần khi nhiệt độ nước tăng lên 10°C Quá trình biến đổi các chất trong môi trường nước có thể xảy ra theo hai chiều ngược nhau tùy theo các điều kiện cụ thể

Ô nhiễm nước bắt nguồn từ các chất ô nhiễm khí, ô nhiễm đất và trực tiếp từ các nguôn thải lỏng (đô thị, công, nông nghiệp) Các hậu quả của ô nhiễm nước sẽ dẫn

đền:

Kích thích sự phát triển của thủy thực vật dẫn đến phú dưỡng mà hậu quả của

nó là dẫn đến sự phân hủy oxy sẽ mang lại sự thay đồi về sinh thái nước

Các hậu quả trực tiếp hay gián tiếp về độc chất đến thủy sinh vật

Làm biên mât giá trỊ thực tiên của nước

Ciám sát chât lượng nước thiên nhiên có thê phục vụ cho mục đích sau:

Thu thập các thông tin chung về chất lượng nước sông, hỗ, cửa sông và biển

Đề đánh giá ảnh hưởng sự tham gia làm biến đổi chất lượng nước từ các nguồn thải khi chúng gia nhập

Đề kiểm tra chất lượng nước tại nơi mà chúng được khai thác sử dụng là nguồn nước cấp

Đề đánh giá như một chỉ thị ô nhiễm tích lũy (sử dụng trầm tích và sinh học)

Có hai lý do gây sự phân bố không đồng nhất chất lượng nước, đó là:

a)

b)

Nếu hệ thống nước được câu tạo từ hai hoặc nhiều hơn loại nước làm cho chúng không xáo trộn được hoàn toàn, ví dụ như phân tầng nhiệt tại các hồ hay tại vị trí thấp hơn nguồn xả nước thải ra sông

Nếu như chất ô nhiễm phân bố không đồng đều trong một hệ thống nước không đồng nhất (đa hệ), ví dụ như dầu mỡ có xu thế luôn nổi trong khi chất rắn lơ lửng luôn có xu thế chìm Những phản ứng hóa học hay sinh học cũng

có thể xảy ra không đồng nhất tại những phần khác nhau ngay trong một hệ thong nước làm thay đổi hoặc biến đôi nông độ chất ô nhiễm Khi mức độ xáo trộn là chưa biết, một khảo sát ngắn có thể cần phải tiễn hành trước khi ra quyết định vị trí trạm lấy mẫu Các số đo cần trong khảo sát này là: pH, độ dẫn điện, nhiệt độ, DO và một sô chât ô nhiễm khác đặc thù của cửa thải

Tâm quan trong cua vị trí trạm lây mâu là rât lớn Nêu vị trí trạm lây mâu ở hạ lưu sông có nguôn thải đi qua, dãy sô liệu lầy mâu và đo lường cân phải thê hiện đủ cho chiêu dài, chiêu ngang và độ sâu của nơi lây mâu Nêu chât lượng nước trung bình được thiệt lập cho mục tiêu dài hạn, trạm lây mâu nên lây mâu ở những nơi cuôi nguôn (hạ lưu) đê các khuyêch tán theo chiêu đài và các xáo trộn đã diễn ra

tương đối hoàn toàn Lấy mẫu vùng cửa sông có vai trò đưa ra những biến thiên không gian và thời gian cho toàn bộ dòng sông trước khi đồ ra biển Vị trí tram lay mẫu cửa sông phụ thuộc vào độ lớn và tầm quan trọng của cửa sông cũng như vào các thông số quan tâm Xác định nông độ hay giám sát các kim loại vết trong chất lượng nước thiên nhiên là khâu cơ bản để tính toán trữ lượng hoặc chu trình của chúng

1.3 QUI PHAM DAT VI TRI DIEM DO (HAY TRAM) GIAM SAT CHAT LUONG MOI TRUONG

1.3.1 Dat van dé

Sự lựa chọn số lượng trạm (vị trí điểm đo) trong một chương trình giám sát phụ thuộc chủ yếu vào mục tiêu của chiến lược giám sát và các thông số dự kiến do lường Sự lựa chọn các mục tiêu phụ thuộc vào mục đích chức năng và nhiệm vụ

mà cơ quan quản lý trực tiếp yêu cầu và đòi hỏi mà bốn bước như đã liệt kê ở trên

là các bước căn bản đề thiết kế một hệ thống giám sát

Một trong những mục tiêu chính của hệ thống trạm giám sát chất lượng môi trường là theo dõi xu thế dài hạn (theo mùa hoặc theo năm) chất lượng các thành phân chủ yếu của môi trường (nước và không khí) Do đó, để đánh giá được xu thế biến đổi dai han này, việc so sánh số liệu từ trạm này sang trạm khác là rat quan trọng Phục vụ tiêu chí số liệu hay kết quả đo lường này, kỹ thuật đo lường và vị trí điểm đo đều mang tính quan trọng như nhau Mặc dù rất khó khăn trong việc tìm được đúng vị trí cần giám sát đáp ứng được mọi yêu cầu đảm bảo về kinh tế và

kỹ thuật, nhưng việc đưa ra một qui phạm hay còn gọi như là các tiêu chí dé dat vi trí trạm là cần thiết

1.3.2 Nguyên tắc chung để thiết lập một hệ thống giám sát chất lượng môi trường

Giám sát chất lượng môi trường bao giờ cũng kéo theo nhiều chỉ phí về thời gian, tiền của và nhân lực Nhưng do tầm quan trọng của nó (vì đã xảy ra nhiều thảm họa môi trường) nên việc giảm sát cân phải được lập kê hoạch rat can than, trong

đó có hai vẫn đề rất đáng quan tâm là thiết lập mục tiêu giám sát và kế hoạch sử dụng số liệu giám sát

Đề có thể thiết lập một hệ thống giám sát, người ta cần phải giải đáp những vẫn đề lớn sau đây:

(1) Mục tiêu giám sát và kế hoạch sử dụng số liệu giám sát

(2) Số lượng và vị trí mạng lưới đo đạc và lay mau Thé loai chat 6 nhiém can phai

đo đạc và lẫy mẫu Xử lý số liệu đã đo đạc và phân tích (kết quả giám sát) bằng giá trị nào (cực đại, trung bình hay cả hai) của từng vị trí đo đạc và lay mau

Tan suat, d6 dai chu ky lay mau

(3) Các vấn đề liên quan đến sức khỏe cộng đồng

Giám sát chất lượng môi trường không khí và nước là một trong những nhiệm vụ

cơ bản của kế hoạch bảo vệ và quản lý tài nguyên Các thông tin về biến đổi và dao động của nông độ các chất gây ô nhiễm theo không gian và thời gian là những thông tin đầu vào của một kế hoạch kiếm soát và quản lý môi trường Các yêu cầu theo thời gian bao gồm: sự so sánh các nồng độ này theo phân bố thắng đứng va năm ngang Theo các công trình đã báo cáo từ nước ngoài, khi tiến hành một kế hoạch giám sát chất lượng môi trường, nhất thiết phải sử dụng một mạng lưới điểm lấy mẫu nằm trong và ngoài khu vực quan tâm, thiết kế một mạng lưới như vậy phụ thuộc vào nhiều yếu tố và ít nhất là bốn yếu tố:

e_ Điều kiện tự nhiên (địa hình, khí tượng, thủy văn )

e_ Điều kiện nguồn thải

e_ Điều kiện các hệ chịu tác động các chất ô nhiễm (người, động vật, công trình c.Ồ:

e_ Điều kiện chỉ phí (điều kiện này tuy không phụ thuộc vào ba điều kiện trên)

Nhìn chung, mạng lưới trạm thường khác nhau Một ví dụ cho nguyên tắc đặt trạm giám sát chất lượng không khí: các điểm lựa chọn căn bản dựa trên quỹ đạo gió và nguôn thải trong thời kỳ nghiên cứu, có thể là một mạng trạm kiểu đối xứng như trên các vòng tròn đồng tâm hoặc cũng có thể các điểm đặt trên các đầu mút hoặc tâm một mạng lưới ô vuông Thông thường trong các nghiên cứu đều có phối hợp

một mạng lưới cô định được bố sung băng những trạm di động để có thể lẫy được nhiều mẫu hơn trong thời kỳ có quan tâm đặc biệt Đề thu được những mẫu theo chiều thăng đứng trong không khí người ta sử dụng các tháp đo, máy bay, bóng bay v.v Các trạm đặt trên mặt đất phải được chuẩn hóa về mọi mặt (vị trí, địa hình, phương pháp lẫy mẫu và phân tích, trang thiết bị) sao cho các mẫu lấy được phải mang tính đặc trưng, đủ độ tin cậy để có khả năng so sánh

Ngoài ra một số vấn đề quan trọng khác liên quan đến kinh tế kỹ thuật cần xem xét

và cân nhắc khi hoạch định vị trí mạng lưới trạm giám sát:

(1) Khả năng kinh phí đầu tư

(2) Yêu cầu về nhân lực, thiết bị và đánh giá số liệu

(3) Khả năng về sự thành thạo của nhân viên

(4) Lưu trữ số liệu

1.3.3 Một số phân loại hệ thống giám sát chất lượng môi trường

Hệ thống giám sát chất lượng môi trường bao gồm vị trí giám sát, đo đạc, lấy mẫu (mạng lưới trạm giám sát), các phương tiện kỹ thuật (nhà xưởng, máy móc thiết bị

đo đạc, phân tích và các phòng thí nghiệm) và nhân lực để vận hành, giám sát đo đạc, xử lý, phân tích, thông tin và phục vụ báo cáo chất lượng môi trường Nó là công cụ cơ bản để kiểm soát chất lượng và ô nhiễm môi trường và là cơ sở để quản lý và phát triển hệ thống giám sát môi trường

Dựa vào qui mô không gian người ta phân các hệ thống trạm giám sát môi trường thành các hệ thông sau:

e Qui m6 dia phương: có các hệ thống giám sát môi trường của một tỉnh, một thành phố, thậm chí của một nhà máy hoặc khu công nghiệp (Local Environmental Monitoring System)

e Qui mô quốc gia: hệ thống giám sát môi trường Quốc gia (National Environmental Monitoring System)

© Qui m6 khu vực (vùng): hệ thống giám sát môi trường cho một vùng có diện tích rộng lớn ví dụ như mạng lưới lắng axit vùng Đông Á

e Qui mô toàn cầu: có hệ thống giám sát môi trường toàn cầu (Global Environmental Monitoring System - GEMS)

Pho biến nhất trên thế giới hiện nay là tổ chức hệ thống giám sát theo thành phần

của môi trường Hệ thống GEMS thực hiện giám sát theo thành phần của môi trường bao gồm:

e _ Hệ thống giám sát chất lượng nước mặt

e_ Hệ thống giám sát chất lượng nước ngầm

e _ Hệ thống giám sát chất lượng đất

e Hé thống giám sát chất lượng không khí

e _ Hệ thống giám sát môi trường biến

Ngoài ra, dựa vào tính chất, qui mô của trang thiết bị người ta còn phân loại các trạm giám sát môi trường thành các trạm liên tục hay gián đoạn, trạm có định hay lưu động

1.4 PHUONG PHAP, THIET BI VA KY THUAT LAY MAU

Lấy mẫu môi trường là điểm xuất phát của việc thực hiện chương trình giám sát chất lượng môi trường Sai sót trong lẫy mẫu sẽ ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thông thông tin (kết quả) giám sát chất lượng môi trường sau này Thiết bị lấy mẫu phải được thiết kế phù hợp và cụ thể Sau khi xác định được phương pháp lây mẫu phù hợp bước tiếp theo là lựa chọn thiết bị lây mẫu hoặc đo lường Sự tiếp xúc giữa người lây mẫu và mẫu phải được giảm đến nhỏ nhất

Trong tài liệu này các phương pháp lẫy mẫu tập trung vào môi trường không khí

và nước, bao gôm cả nước biển Các phương pháp đưa ra mang tính liệt kê để tham khảo và có tác dụng lựa chọn sau này cho thiết kế chương trình giám sát chất lượng môi trường

1.4.1 Lẫy mẫu không khí

Hệ thống lấy mẫu không khí bao gồm bốn bộ phận: bộ phận lấy không khí vào, bộ

phận thu mẫu hoặc đầu đò (cảm biến — sensor), bộ phận đo tốc độ đòng và thiết bị

hút khí Các bộ phận này được thiết kế bang vật liệu sao cho không làm ảnh hưởng

hóa học hay lý học đến mẫu không khí

e Bo phan lay không khí vào: bản chất của bộ phận này được thiết kế theo mục

tiêu của kỹ thuật lẫy mẫu Chúng có thể được thiết kế để hút không khí theo

chiều thăng đứng hoặc thụ động để tự rơi vào

e_ Bộ phận thu mẫu: bộ phận này được phân loại riêng rẽ cho chất hạt và chất khí

1.4.2 Lay mẫu nước

Đối với môi trường nước, không có hệ thống lấy mẫu đặc thù do mức độ quan tâm

về chất lượng môi trường nước rất khác nhau Một qui định rất chung cho việc lấy mẫu nước là sao cho thể tích mẫu phải đủ nhỏ để vận chuyển được và phải đủ lớn

dé mẫu có thê đại điện cho khu vực lây mẫu Thông thường thể tích mau dao động

từ 500 — 1.000 ml là vừa Trên một mặt cắt người ta có thể lẫy mẫu theo chiều rộng và chiều sâu Đối với mẫu lấy theo chiều sâu việc lấy mẫu phức tạp hơn Có

hai loại thiết bị để lấy mẫu, một loại thiết bị để lây mẫu chất lượng nước và loại

thứ hai sử dụng để lây mẫu cho các chất vết như kim loại nặng Các bộ phận của thiết bị được thiết kế sao cho mẫu lẫy được không bị ảnh hưởng của các tầng nước khác nhau và không bị ảnh hưởng của chính thiết bị lấy mẫu Các thiết bi lay mau tầng sâu luôn phải kèm theo thiết bị đo áp lực nước Ngoài các thiết bị lẫy mẫu

đơn lẻ này ra còn có thiết bị lây mẫu tự động theo trình tự đã được đặt trước (lay mẫu tự động)

1.5 DIEU KIEN TIEN QUYET DE THIET KE CHUONG TRINH GIAM SAT CHAT LUONG MOI TRUONG

Sau khi đã thiết lập mục tiêu và thể loại giám sát chất lượng môi trường, trong thiết kế chương trình giám sát luôn phải xem xét các khía cạnh khác đặc biệt quan trọng mà nó được xem như các điều kiện quyết định để lựa chọn vị trí cũng như các thông số đo đạc Đó là các điều kiện tự nhiên về địa hình, khí hậu, chế độ dòng chảy cũng như các điều kiện kinh tế hay nói một cách khác là các nguồn thải gia nhập là thay đối chất lượng môi trường

Một số vẫn đề sau cần phải xem xét kỹ khi triển khai thiết kế hệ thông trạm, bao gom:

(1) Thu thập và xử lý số liệu khí tượng, thủy hải văn có sẵn từ các trạm

(2) Thu thập và xử lý các số liệu thải

(3) Thu thập và phân tích điều kiện về cơ sở vật chất cho giám sát môi trường hiện

(7) Các vẫn đề liên quan đến khả năng kinh phí (đầu tư, nhân lực)

Nông độ các chất ô nhiễm có mặt trong môi trường không khí và nước phụ thuộc vào sự khuyếch tán của chúng từ các nguồn phát thải và các chuyển hóa của chúng trong môi trường Nói một cách khác, nông độ các chất ô nhiễm còn phụ thuộc vào khả năng tự làm sạch của môi trường, ví dụ như trong môi trường không khí sự tự làm sạch thông qua các quá trình như lắng khô, lắng ướt và các chuyên hóa hóa học trong đó chuyển hóa hóa học giữ vai trò chủ đạo trong việc loại bỏ các chất ô nhiễm Sự tạo thành hạt hoặc giữ nguyên trạng thái khí, tiếp đó quá trình loại bỏ

từng phần hay hoàn toàn phụ thuộc vào bản chất hóa học và điều kiện khí tượng hay thời tiết cũng như bề mặt tại nơi xảy ra các quá trình này Cũng tương tự cho môi trường nước, các đặc điểm về đòng chảy, về địa hình (độ dốc) và đặc biệt là

về bản chất và vị trí nơi xả thải và dòng nước hay hồ chứa v.v là những điều kiện

rất quan trọng quyết định đến chất lượng lý, hóa hay sinh học của chất lượng nước

Thu thập các số liệu khí tượng, thủy văn, hải văn đóng một vai trò đặc biệt quan trọng trong giám sát chất lượng môi trường không khí và nước (bao gồm cả nước biển) Các giám sát có hệ thống các thông số này giúp cho ta phân tích các biến đổi, các xu thế cũng như các đột biến của chất lượng môi trường Ngoài ra, trong

dự báo xu thế chất lượng môi trường các biến số khí tượng thủy văn là một trong những yếu tố quyết định

Đề thiết lập một hệ thống giám sát chất lượng không khí và nước, việc tính toán ước lượng nông độ các chất ô nhiễm tại nơi dự kiến đặt điểm đo là quan trọng Thông thường người ta tiến hành theo hai cách Một trong hai cách đó là tính toán lượng thải gia nhập vào môi trường Để có được các kết quả tính toán tin cậy, các

số liệu phát thải từ các nguồn chủ yếu cần được thu thập Đối với mỗi môi trường các nguồn thải đặc thù cần phân loại, ví dụ đối với môi trường không khí các loại hoạt động kinh tế có liên quan đến tiêu thụ nguyên nhiên liệu hóa thạch, tương tự cho thải nước các đặc thù công nghiệp lại là công nghiệp thực phẩm, dệt, háo chất v.v Dựa vào các nguồn thải gia nhập nảy, người ta có thể dự kiến các vị trí giám sát và các thông số đo lường Hai là đo lường thử nghiệm các thông số dự kiến để

có một khái niệm tông hợp giữa nguồn thải và ô nhiễm nền môi trường từ đó vị trí

giám sát và thông số đo lường cũng như chế độ đo và kỹ thuật đo được diễn giải một cách hợp lý

1.6 THU THAP XU LY VA BIEU DIEN KET QUA

1.6.1 Yéu cầu khoa học của số liệu giám sát môi trường

Nhiệm vụ quan trọng hàng đầu của công tác giám sát chất lượng mà nước ta đôi khi còn gọi là công tác điều tra cơ bản môi trường không khí và nước là thu thập

các thông tin chất lượng về môi trường không khí, nước và các thông tin khác có liên quan để phục vụ cho các mục đích sau đây:

e Đánh giá hiện trạng môi trường trong toàn lãnh thô đang diễn ra giám sát, đặc biệt là các khu vực quan trọng về kinh tế và xã hội

e Xac định xu thế biến đổi chất lượng môi trường nhằm tìm ra các phương án

hạn chế các diễn biến bat loi

e Dự báo và cảnh báo xu thé giảm sút hoặc cải thiện chất lượng môi trường không khí và nước

e_ Cung cấp các số liệu về chất lượng môi trường không khí và nước cho các nhà lãnh đạo và quản lý để lập kế hoạch và chính sách phát triển bền vững v.v Chất lượng của số liệu về môi trường được đánh giá bằng khả năng tiếp cận với các mục tiêu nói trên, số liệu chất lượng môi trường phải bảo đảm các thuộc tính

cơ bản dưới đây

1.6.2 Độ chính xác của số liệu

Độ chính xác của số liệu được đánh giá bằng khả năng tương đồng giữa số liệu và hiện thực Sự sai khác nhau này càng ít càng tốt Đề đạt được độ chính xác cao, trong công tác mạng lưới cần phải giải quyết một loạt các vẫn đề khác nhau như trang thiết bị, giám sát, thu thập, bảo quản mẫu, quy trình, quy phạm, trình độ và khả năng thành thạo của người giám sát và phương pháp phân tích

1.6.3 Tính đồng nhất của số liệu

Đề nghiên cứu cấu trúc các yếu tố môi trường trong không gian và sự diễn biến theo thời gian, các số liệu thu thập ở các địa điểm khác nhau vào các thời kỳ khác nhau phải có khả năng so sánh được với nhau Nói cách khác, các số liệu đó được

đo cùng một đơn vị chuẩn Khả năng so sánh được của số liệu còn gọi là tính đồng nhất của số liệu Đề đảm bảo tính đồng nhất, trong công tác mạng lưới cần quan tâm đến các vẫn đề sau đây:

e Dé xac định một yếu tố không được sử dụng quá nhiều chủng loại máy móc khác nhau, khi thay đổi máy móc, thiết bị, bắt buộc phải so sánh giữa kết quả xác định theo máy móc mới và máy móc cũ từ đó tìm ra sô liệu chính tương