Lấy mẫu, xửlýs ơ bộ và bảo quản mẫu phân tích

Lấy mẫu phân tích... Các bình polyetylen, polypropylen, polycacbonat và thuỷ tinh là thích hợp cho hầuhết các tình huống lấy mẫu.. Bảng 1 - Các kĩ thuật chung thích hợp đ

1 Mẫu phân tích

Trong tất cả các loại phương pháp phân tích phong phú như thế , dù phân tích hóahọc đơn giản hay các phương pháp phân tích công cụ hiện đại , để xác định được hàmlượng của các chất , nguyên tố hay ion,… thì rất hiếm , hầu như không có phương pháp nàophân tích nào có thể đo đạc , xác định trực tiếp chính xác được các chất , khi nó đang tồntại trong mẫu ban đầu nguyên khai ở hiện trường thực tế Điều đó có nghĩa là :

- Các phương pháp phân tích chính xác thường phải thực hiện trong phòng thínghiệm mới có đủ điều kiện cần thiết

- Việc đo đạc xác định các chất trực tiếp ngoài hiện trường là không chính xác ,không đủ điều kiện , không thích hợp ,hay rất khó đại diện cho đối tượng nghiên cứu trongphạm vi quan sát

- Đối tượng nghiên cứu lại có khắp moi nơi , trên mặt đất , trong lòng đất , dướinước trong không khí, trong nhà, ngoài đồng ….Nên không thể đem các máy móc chínhxác đi khắp mọi nơi mà đo đạc được

- Trạng thái tồn tại của các đối tượng nghiên cứu lại đa dạng , phong phú và rấtphức tạp muôn hình vạn trạng , không đồng nhất

- Đó chính là lý do thực tế bắt buộc chúng ta phải lấy mẩu phân tích của đối tượngcần nghiên cứu để xử lý và xác định các chỉ tiêu mong muốn tại phòng thí nghiệm có đủđiều kiện cần thiết

Mẫu phân tích là một lượng mẫu nhất định ( tính theo khối lượng hay thể tích ) tối thiểu cần thiết được lấy để phân tích xác định các chỉ tiêu mong muốn của đối tượng cần nghiên cứu quan sát, nó được lấy từ các đối tượng cần nghiên cứu và phải đại diện được đúng đối tượng đó.

2 Lấy mẫu phân tích.

2.1.Mục đích và yêu cầu của việc lấy mẫu phân tích.

2.1.1 Mục đích và yêu cầu của lấy mẫu phân tích

Mục đích của việc lấy mẫu phân tích là chọn một thể tích nhỏ ( hay khối lượngnhỏ ) phù hợp và vừa đủ của đối tượng cần nghiên cứu phân tích để làm phân tích ngay tạihiện trường , hay đóng gói vận chuyển về phòng thí nghiệm để xử lý và xác định (định tínhhay định lượng ) các chất chúng ta mong muốn nhưng lại đảm bảo giử nguyên đúng thànhphần của đối tượng thực tế lấy mẫu Do đó lấy mẫu là giai đoạn đầu của quá trình phân tích Nếu lấy sai thì quá trình phân tích không thể hiện đúng kết quả phân tích phản ánh đúngthực tế Mẫu lấy phân tích phải đảm bảo được các yếu cầu sau :

+ Đảm bảo thực hiện đúng và đủ về QA/QC

+ Đại diện đúng cho đối tượng cần nghiên cứu hay phân tích

+ Đáp ứng đúng yêu cầu phân tích hay nghiên cứu xen xét

+ Lấy mẫu không làm mất hay nhiểm bẩn thêm chất phân tích vào mẫu

+ Phải phù hợp theo phương pháp chọn để phân tích.

+ Có khối lượng đủ để phân tích , không quá nhỏ và đúng theo yêu cầu

+ Mẫu phải có lý lịch và , các điều kiện rỏ ràng

2.1.2 Các điều kiện cần của công việc lấy mẫu

Chúng ta biết rằng , mục tiêu của việc lấy mẫu là chọn một phần thể tích hay khốilượng mẫu của đối tượng với lượng đủ cho cần thiết để nghiên cứu ( hay phân tích ) để vậnchuyển về phòng thí nghiệm để xác định các chỉ tiêu cần thiết mà vẩn bảo đảm thể hiệnđúng các thành phần thực tế của mẫu đó Do đó việc lấy mẫu cần tuân thủ những điều kiệnnhất định

+ Theo từng mẫu phân tích nhất định

+ Theo một quy trình chỉ tiêu nhất định đối với từng loại và đã được chấp nhận + Theo nguyên tố hay chất phân tích

+Dụng cụ lấy mẫu phải theo đúng quy cách chuẩn và phải đảm bảo QA/QC

+ Người lấy mẫu phải có tay nghề , phải được huấn luyện để thực hiện

+Có sổ sách ghi chép và có hồ sơ rỏ ràng

Chỉ khi thảo mãn các điều kiện và yêu câu trên thì kết quả phân tích mới nói lênthành phần ( hàm lượng )của chất trong mẫu phân tích Còn nếu không thỏa mản các điềukiện đó thì dù phương pháp phân tích có chính xác đi nữa cung không nói lên được đúngnồng độ ( hàm lượng của chất )

2.2.Trang bị và dụng cụ lấy mẫu phân tích

2.2.1 Yêu cầu chung về dụng cụ lấy mẫu.

Các dụng cụ phục vụ cho lấy mẫu , chứa mẫu và bảo quản mẫu phân tích phải thỏamản các yêu cầu sau :

+ Đủ độ sạch yêu cầu của đối tượng phân tích theo mức độ phân tích yêu cầu

+ Không gây nhiểm bẩn hay mất chất mẫu, chất phân tích

+ Không làm sai lệch các thành phần các chất của mẫu phân tích

+Phù hợp với mỗi loại mẫu cần lấy về trạng thái , độ sâu, lượng mẫu

+ Có thể đong , đo được lượng mẫu cần lấy theo yêu cầu đặt ra

+ Dụng cụ đo phải được xử lý và kiểm tra lại trước khi dùng bằng một cách phùhợp cho nguyên tố , hay đối tượng của các chất cần phân tích

2.2.2 Các trang bị và dụng cụ lấy mẫu

Dụng cụ lấy mẫu gồm các loại theo các loại mẫu sau, cho mỗi loại mẫu

+ Loại mẫu rắn và mẫu bột

+ Loại các mẫu lỏng như nước , mẫu dầu

+ Loại mẫu có tính độc hại

+ Loại để lấy mẫu không khí và bụi

+ Loại để lấy mẫu cho đối tượng sinh học

+ Loại mẫu lấy ở đáy nước sâu , trầm tích , bùn.( dưới biển , sông hồ )

+ Dụng cụ lấy các loại mẫu phù du , lơ lững

Vì thê dụng cụ lấy mẫu rất đa dạng và , từ đơn giản đến máy móc tự động, điềukhiển từ , điều khiển từ xa , tùy theo yêu cầu của công việc lấy mẫu Ngày nay các dụng cụlấy mẫu đã được nhiều hãng sản xuất và cung cấp theo múc độ khác nhau cho mỗi loại Các quy trình phân tích và lấy mẫu đều chỉ rỏ các điều kiện và dụng cụ để lấy mẫu cho mỗiloại chất phân tích

2.2.3 Các loại dụng cụ chứa mẫu

* Yêu cầu chung.

Các dụng cụ phải:

+ Không làm nhiểm bẩn và ảnh hưởng đến mẫu khi lấy va bảo quản chất phân tích + Phù hợp cho mọi đối tượng mẫu, và phù hợp với dạng mẫu thực tế

+ Không có tương tác với các chất mẫu , khi chuyên chở và khi bảo quản

a Dụng cụ đựng, chứa gói mẫu.

- Loại mẫu rắn và bột

+ Giấy hay vải gói mẫu phai trơ và sạch

+ Túi nilong hay bao nilong sạch

+ Lọ chai rộng miệng , có nút bằng thủy tinh thạch anh hay PE…

b Loại mẫu lỏng.

+ Can thùng (thủy tinh hay nhựa) có nút kín

+ Chai, lọ ,bình ( thủy tinh hay nhựa) có nút kín

+ Túi nilon có nút

+ Các ống có nút kín

c Loại có tính độc hại về hóa học.

+ Can thùng (thủy tinh hay nhựa) có nút và gắn kín

+ Chai, lọ ,bình ( thủy tinh hay nhựa) có nút và gắn kín

+ Túi nilon có nút kín

d Loại mẫu dể phân hủy

+ Chai, lọ bình ( thủy tinh hay polime) chống ánh cho mẫu lỏng

+ Giấy hay túi đen cho chóng ánh sáng cho mẫu rắn ,bột

e Loại mẫu sinh học

+ Các lọ thủy tinh, thạch anh

+ Các lọ hay can polime

+Giấy polime

Ví dụ sau về TCVN quy định dụng cụ lấy mẫu nước

1 Vật liệu

Các bình polyetylen, polypropylen, polycacbonat và thuỷ tinh là thích hợp cho hầuhết các tình huống lấy mẫu Các binhg thuỷ tinh có ưu điểm là mặt trong của chúng dễ nhìnthấy và chúng có thể được khử trùng trước khi dùng lấy mẫu vi sinh vật.

Cần dùng bình thuỷ tinh khi muốn phân tích các chất hữu cơ, trong khi đó các bìnhpolyetylen nên dành để đựng mẫu xác định những chất chính có trong thuỷ tinh (thí dụnatri, kali, bo, silic) và mẫu xác định vết các kim loại (như thuỷ ngân) và chỉ nên dùngchúng nếu các phép thử sơ bộ chỉ ra những mức độ ô nhiễm chấp nhận được

Nếu dùng bình thuỷ tinh để lưu giữ nước được đệm yếu thì nên chọn thuỷ tinhbosilicat thay cho thuỷ tinh xôđa

Tham khảo các quy trình phân tích tiêu chuẩn thích hợp về hướng dẫn chi tiết chọnbình chứa mẫu

2 Thiết bị

2.1 Dụng cụ lấy mẫu bề mặt

Để lấy mẫu phân tích hoá học thường chỉ cần nhúng một bình rộng miệng (thí dụ xôhoặc ca) xuống ngay dưới mặt nước, nếu cần lấy mẫu ở một độ sâu đã định (hoặc lấy mẫucác khí hoà tan), thì nhất thiết phải dùng các thiết bị khác

Khi lấy mẫu lớp nước trên bề mặt để phân tích vi sinh (đặc biệt là vi khuẩn), có thểdùng các bình lấy mẫu như khi lấy mẫu nước uống Những bình này thường có dung tích ítnhất là 250ml và có nút vặn, nút thuỷ tinh nhám hoặc loại nút khác có thể khử trùng đượcvà bọc trong giấy nhôm Nếu dùng nút vặn thì gioăng cao su silicon phải chịu được nhiệtđộ khử trùng ở trong nồi hấp ở 121OC hoặc 160 OC Nếu sự ô nhiễm vi khuẩn từ tay có thể

sẽ ảnh hưởng thì buộc bình vào que hoặc kẹp

2.2 Thiết bị nhúng

Các thiết bị này gồm những bình kín chứa không khí (hoặc khí trơ) và được nhúngxuồng nước đến một độ sâu đã định nhờ một dây cáp Một bộ phận mở nắp bình (thí dụmột lò xo) và nước choán chỗ không khí đến đầy bình Nếu trong thiết bị có bình thíchhợp, có thể lấy mẫu khí hoà tan Bình Dussart [1] là một thí dụ của một loại thiết bị lấymẫu kiểu này

2.3 Thiết bị có ống hở

Loại này chứa một ống hình trụ hở cả hai đầu và hai nắp hoặc nút vừa khít gá trênbản lề Hai nắp được mở khi thiết bị được nhúng tới độ sâu cần thiết Sau đó thiết bị hoạtđộng nhờ sức nặng của dây cáp thả xuống và lò xo được nhả ra, làm các nắp hoặc nút đượcđóng chặt, các thiết bị kiểu này chỉ hoạt động được khi dòng nước có thể tự do đi qua ống

mở Thí dụ về loại thiết bị này là máy lấy mẫu Butner , Kemmerer, van Dorn, vàFriedingeer

Trong khi các thiết bị loại kể trên thích hợp cho lấy mẫu ở vùng nước đứng hoặcchảy chậm thì thiết bị lấy mẫu kiểu Zukovsky , thích hợp cho lấy mẫu ở những sông suốichảy nhanh vì ống hở khi đó được đặt nằm ngang (không thẳng đứng) và cho phép lấy mẫuđẳng tốc dễ dàng Mọi hoạt động khác giống như thiết bị lấy mẫu Friedinger

2.4 Bơm

Lấy mẫu bằng bơm là phương pháp phổ biến Bơm thường dùng là loại nhúng hútvà loại nhu động Chọn bơm phụ thuộc vào tình huống lấy mẫu Mục 5.3 cho một số lờikhuyên về chọn bơm

2.5 Máy lấy mẫu tự động

Thiết bị loại này dùng tốt trong nhiều tình huống lấy mẫu ở sông và suối vì nó chophép lấy các mẫu loạt mà không cần sự can thiệp của con người Thiết bị loại này là rấthữu dụng trong việc lấy mẫu tổ hợp và nghiên cứu những thay đổi chất lượng nước theothời gian

Cần bảo đảm rằng tính không ổn định của mẫu không dẫn đến sai số do thời gianlưu giữ mẫu quá dài

Các thiết bị lấy mẫu tự động có thể là loại liên tục hay gián đoạn và có thể hoạt độngtheo thời gian hoặc theo dòng chảy Việc chọn loại thiết bị tự động phụ thuộc vào tìnhhuống lấy mẫu, thí dụ lấy mẫu để xác định giá trị trung bình của vết các kim loại tạo ở sônghoặc suối thì tốt nhất nên chọn thiết bị lấy mẫu liên tục theo dòng chảy và dùng hệ thốngbơm nhu động Vì các máy lấy mẫu tự động được trang bị bằng nhiều loại bơm khác nhaunên việc chọn bơm phụ thuộc vào tình huống lấy mẫu cụ thể (xem 5.3)

3.Các cách lấy mẫu phân tích.

Việc lấy mẫu theo kiểu nào là tùy thuộc vào mục đích nghiên cứu, đối tượng , chấtcần phân tích ,… là để xác định hàm lượng đại diện , đặc trưng hay để kiểm tra tức thời ,hay để phân tích kết quả làm thống kê đánh giá hàm lượng , vẽ biểu đồ , xem xét sự biếnthiên , thay đổi … của chất cần nghiên cứu Nghĩa với một đích nghiên cứu , hay phântích các chất khác nhau sẽ phải có cách lấy thích hợp

3.1 Các kiểu lấy mẫu

Việc lấy mẫu có thể được thực hiện theo các cách sau :

+ Lấy mẫu đơn của đối tượng nghiên cứu

+ Lấy mẫu lặp, lấy mẫu song song

+ Lấy mẫu tích phân có thêm chuẩn kiểm tra

+Lấy mẫu QC về dụng cụ lấy mẫu

3.2 Cách và tần suất lấy mẫu

a Lấy mẫu theo thời gian.

* Lấy liên tục theo chương trình thời gian để nghiên cứu.

- Mục đích :Để theo dỏi một quá trình diễn biến như thế nào

- Cách lấy -:Chương trình thời gian ( liên tục chu kỳ 5 hay 10 phút theo từng giờhay theo từng tuần )

- Chương trình thời gian theo từng vùng, tầng không gian khác nhau

* Lấy định kỳ ( theo chu kỳ nhất định, thủy triều , mùa…)

- Mục đích : định kỳ phát hiện các chất mong muốn

- Cách lấy : Định kỳ thời gian: tuần , tháng , quý , theo thủy triều lên xuống

* Lấy theo xác suất bất kỳ khi nào cần kiểm tra

- Mục đích : Thỉnh thoảng cần phát hiện các chất mong muốn thì lấy mẫu

- Cách lấy :Lấy theo nhu cầu mong muốn kiểm tra đột xuất tại những vị trí hay vùngmong muốn kiểm tra,…thì lấy mẫu

b Lấy mẫu theo tầng hay theo lớp (bề sâu).

- Mục đích : Xác định hàm lượng tại mỗi tầng sâu khác nhau

- Cách lấy: Theo cách lấy mỗi tầng sâu khác nhau riêng

c Lấy mẫu theo vùng , mặt cắt hay theo điểm cần quan sát

- Mục đích: Xác định hàm lượng tại mỗi vùng cần khảo sát

- Cách lấy : Theo cách lấy mỗi vùng riêng biệt đã định

* Lấy mẫu đại diện trung bình:

- Mục đích : Xác định hàm lượng trung bình đại diện đã định

- Cách lấy : Lấy nhiều chỗ sau đó trộn lại lấy trung bình

* Lấy các điểm khác nhau theo bề mặt để đánh giá theo vị trí

- Mục đích : Xác định hàm lượng tại mỗi chổ để đánh giá sự khác nhau

- Cách lấy : Theo cách lấy mẫu cho mỗi chỗ để riêng

d Lấy mẫu theo dòng chảy, thủy triều

- Mục đích : Xác định hàm lượng tại mỗi vùng, khu của dòng chảy khác nhau

- Cách lấy : Theo cách lấy ở mỗi vùng có dòng chảy riêng biệt

e Lấy mẫu theo hướng gió hay ngược ( không khí).

- Mục đích : Xác định hàm lượng theo hướng gió khác nhau

- Cách lấy : Theo cách lấy theo hướng gió thuận hay ngược

Ví dụ trong TCVN 5996:1995(ISO 5667-6:1990) có quy định cách lấy mẫu nước để

xác định các chỉ tiêu

1 Chọn điểm lấy mẫu

1.1 Chọn nơi lấy mẫu

Muốn chọn điểm lấy mẫu chính xác, cần chú ý hai mặt:

a Chọn nơi lấy mẫu (thí dụ định điểm lấy mẫu ở một lưu vực sông hoặc suối);

b Xác định điểm lấy mẫu chính xác ở nơi lấy mẫu đã chọn (như trường hợp xácđịnh chất lượng của một dòng thải), nhưng đôi khi mục đích đó chỉ dẫn đến một ý nghĩachung chung về nơi lấy mẫu, như đặc tính chất lượng nước ở một lưu vực sông

Chọn nơi lấy mẫu của các trạm lấy mẫu lẻ thường dễ Thí dụ cho một trạm bơmmonitoring ghi nền cho chất lượng nước có thể là một cái cầu thông thường, hoặc ở dướimột nguồn xẻ, hoặc dưới một nhánh sông để cho nước trộn đều trước khi đến trạm Cáctrạm kiểm soát điểm lấy cấp nước cần được cố định trong những giới hạn hẹp (thí dụ ởngay sát điểm hút nước)

1.1.1 Tầm quan trọng của sự trộn lẫn

Khi cần nghiên cứu tác động của dòng nhánh tới chất lượng trong một vùng củadòng chính, cần ít nhất hai nơi lấy mẫu, một ở ngay thượng lưu của chỗ rẽ nhánh và một ởđủ xác định về phía hạ lưu để đảm bảo sự trộn lẫn hoàn toàn

Các đặ điểm vật lí của các nhánh ảnh hưởng mạnh đến cự li yêu cầu để trộn lẫnhoàn toàn với dòng chính

Sự trộn lẫn là do 3 chiều:

a Thẳng đứng (từ mặt đến đáy);

b Nằm ngang (từ bờ này sang bờ kia);

c Dọc theo dòng (san bằng nồng độ các thành phần vì nước chảy xuôi)

Khoảng cách mà trên đó các nhánh trộn lẫn theo 3 chiều này cần được chú ý khichọn nơi và điểm lấy mẫu, và phụ thuộc vào tốc độ dòng nước Kĩ thuật đánh dấu bằngphẩm màu là rất hữu hiệu trong nghiên cứu quá trình trộn lẫn, và đo độ dẫn điện cũng hỗtrợ rất nhiều

Sự trộn lẫn theo chiều thẳng đứng của các dòng thải vào hầu hết các dòng chínhthường hoàn toàn trong vòng 1km Thông thường, một dòng chỉ cần lấy mẫu ở một độ sâumặc dù sự phân tầng có thể xẩy ra ở những sông và suối chảy chậm do thiếu ứng nhiệt độvà mật độ Trong những trường hợp này có thể phải lấy mẫu ở nhiều độ sâu và cần thử sơbộ để đánh giá mức độ phân tầng

Khoảng cách cần để trộn lẫn hoàn toàn theo chiều nằm ngang phụ thuộc vào nhữngkhúc ngoặt và thường là nhiều kilomet Do đó, để có được các mẫu đại diện, cần lấy mẫu ởhai hoặc nhiều điểm theo chiều ngang và ở hạ lưu so với dòng nhánh

Xem xét khoảng cách trộn lẫn dọc theo dòng có thể là quan trọng khi quyết định tầnsố lấy mẫu Để được những kết quả đại diện ngay dưới một dòng nhánh không đều cầntăng tần số lấy mẫu thì hơn là lấy mẫu ở hạ lưu, nơi mà sự trộn lẫn theo chiều dọc là đãhoàn toàn.

Khoản cách trộn lẫn hoàn toàn đến trong vòng 1% của sự đồng nhất hoàn toàn cóthể tính gần đùng theo công thức :

 

gd

g 2 c 7 0 c b 13 0

l  , 2 , Trong đó:

l là chiều dài của vùng trộn lẫn, m;

b là chiều rộng trung bình của vùng, m

c là hệ số Chezy đối với vùng (15 < c < 50);

g là ga tốc trọng trường, m/s2;

d là chiều sâu trung bình của vùng, m

Cần lưu ý rằng một số phép thử cho thấy công thức trên cho giá trị thấp nơi các suốinhỏ có chiều rộng khoảng 5m và cho giá trị cao với các sông có chiều rộng khoảng 50m

1.1.2 Nghiên cứu thời gian di chuyển

Dữ liệu về thời gian di chuyển thường rất có ích trong việc chọn địa điểm lấy mẫu.Thí dụ nơi lấy mẫu cần được chọn để có thể tìm thấy một số thành phần hoặc chất gây ônhiễm nào đó, đặc biệt là từ những nguồn gây ô nhiễm gián đoạn Như vậy cần biết thờigian các chất còn có mặt trong vùng nghiên cứu (nghĩa là thời gian di chuyển) Thời gian dichuyển là thông số quan trọng trong lấy mẫu để nghiên cứu tốc độ thay đổi của các thànhphần không bền (thí dụ trong cách tự làm sạch của vùng nước, thời gian di chuyển có thểcung cấp thông tin về hệ số tốc độ động học)

Cần đo ít nhất ở 5 lưu lượng độ dòng khác nhau và thời gian di chuyển nhận đượcđem vẽ lên đồ thị phụ thuộc tốc độ chảy Ngoại suy hoặc nội suy đồ thị cho biết các thờigian di chuyển khác Tuy nhiên, ngoại suy quá 10% tốc độ chảy đã đo có thể dẫn đến thôngtin thiếu chính xác về thời gian di chuyển

Tham khảo ISO 5667-1 xem hướng dẫn chung về thời gian di chuyển, Và ISO 8363xem hướng dẫn đo dòng chảy của chất lỏng trong kênh hở

1.2 Chọn điểm lấy mẫu

Chọn điểm lấy mẫu thích hợp trở nên khó khăn khi chất cần xác định phân bố khôngđồng đều trong vùng nước cần nghiên cứu Nói chung, nơi lấy mẫu như vậy là nên tránh vì

các mẫu lấy sẽ không đại diện cho phần lớn vùng nước, trừ trường hợp nơi lấy mẫu đó làcần thiết Nếu thấy có sự phân bố không đồng đều của chất cần xác định ở nơi đã chọn thìcần thử thực nghiệm về bản chất và mức độ không đồng đều theo ba chiều Nếu các phépthử đó cho thấy rằng chất cần xác định phân bố đồng đều thì bất kì điểm lấy mẫu nào cũngcó thể được Ngược lại, cần tìm nơi lấy mẫu khác, nơi mà chất cần xác định phân bố đồngđều Nếu không thể tìm được nơi khác thì phải lấy mẫu ở nhiều điểm để bảo đảm kết quả làđại diện Những mẫu này thường được tổ hợp lại và tạo ra một mẫu tổ hợp đại diện chochất lượng nước ở nơi lấy mẫu mà không cần phân tích từng mẫu riêng Tuy nhiên, khôngđược tạo mẫu tổ hợp như vậy khi nghiên cứu các khí hoà tan hoặc các chất dễ bay hơi.

2 Tần số và thời gian lấy mẫu

Kết quả phân tích trừ một chương trình lấy mẫu cần phải cung cấp được thông tincần thiết với sai số chấp nhận được theo quy định của chương trình Nếu không định nghĩa

rõ mức sai số thì một chương trình lấy mẫu dựa trên thống kê là không thể cháap nhậnđược Chi tiết về áp dụng thống kê vào tần số lấy mẫu tham khảo ở

Khi có những thay đổi chu kì hay thường xuyên, nên đánh giá nồng độ trung bìnhbằng cách lấy mẫu hệ thống thay cho lấy mẫu ngẫu nhiên (với số mẫu bất kì), và bảo đảmrằng khoảng cách thời gian giữa hai lần lấy mẫu liên tiếp là đủ ngắn để phát hiện nhưngxthay đổi

Khi lấy mẫu hệ thống cần phải bảo đảm rằng tần số lấy mẫu không trùng với bất kìchu kì tự nhiên nào của nơi nghiên cứu hoặc với những tác động theo thời gian (thí dụ mộtbơm đặt ngay ở thượng lưu và khởi động 1 lần trong 1 giờ, nghiên cứu tác động của nókhông phải là đối tượng lấy mẫu)

Trong các hệ thống sông, những thay đổi chu kì đều đặn về chất lượng nước có thểxẩy ra, thí dụ chu kì một ngày, một tuần lễ và một năm Khi đó thời gian lấy mẫu cần chọncẩn thận để có thể đánh giá được bản chất những thay đổi này Nếu những thay đổi nàykhông thường xuyên hoặc ở mức độ nhỏ hơn những biến đổi ngẫu nhiên thì nên chọn thờigian lấy mẫu ngẫu nhiên, hoặc lấy những mẫu hệ thống trong suốt chu kì quan tâm Mặtkhác, thời gian cần được chọn để mẫu được lấy ở những phần khác nhau của chu kì, trừ khicần nghiên cứu những nồng độ đặc biệt, mẫu được lấy ở những thời gian xác định của mỗichu kì

3 Chọn phương pháp lấy mẫu

3.1 Lấy mẫu để phân tích lí hoá học

Trường hợp lấy mẫu dưới bề mặt (thí dụ 50cm từ bề mặt), chỉ cần nhúng bình (xô,ca) vào dòng sông hoặc suối, sau đó chuyển nước vào bình chứa mẫu Cũng có thể nhúng

trực tiếp bình chứa mẫu xuống sông hoặc suối Cần tránh lấy mẫu ở lớp bề mặt, trừ khi đólà yêu cầu.

Khi muốn lấy mẫu ở độ sâu đã định, cần dùng thiết bị lấy mẫu đặc biệt

Hệ thống lấy mẫu ỏ sông cần chọn và lắp đặt cẩn thận để tránh tắc ống vào do cáchạt rắn ở trong nước Cần bảo vệ lối vào bằng cách quấn lưới thô và lưới tinh, thườngxuyên kiểm tra và loại bỏ các mảnh tích tụ, và những yếu tố này cần được chú ý từ khichọn điểm lấy mẫu Lối vào của thiết bị lấy mẫu cũng phải đảm bảo cản trở dòng chảykhông đáng kể

Cần bảo vệ hệ thống lấy mẫu ở nơi đặt (thí dụ bờ sông) khỏi bị phá hoại và nhữngtác động khác như nhiệt độ cao Khi yêu cầu cần dùng bơm thì nên dùng bơm nhúng hơn làbơm hút trong tình huống lấy mẫu các khí hào tan Chú ý rằng các khí hoà tan bị giảiphóng và kéo theo chất rắn lơ lửng lên bề mặt khi áp lực do dùng bơm hút Phải loại bỏphần nước ban đầu khi dùng các hệ thống bơm Điều này cũng có thể xẩy ra khi dung bơmlưu động như trong nhiều máy lấy mẫu tự động xách tay Khi lấy mẫu khí hoà tan nên dùngthiết bị lấy mẫu nhúng đậy kín

Nhiễm bẩn mẫu cũng có thể bắt nguồn từ vật liệu của hệ thống, bao gồm các bộphận của bơm Khi đó nên dùng bơm nhu động với các ống bằng chất dẻo trơ hoặc silicon.Sự phát triển của vi khuẩn và /hoặc tảo ở trong ống bơm có thể ảnh hưởng, do đó phải rửabơm thường xuyên hoặc dùng các biện pháp thích hợp khác Mức độ gây ô nhiễm mẫu bởicác chất hữu cơ của các loại ống khác nhau cần được chú ý khi chọn vật liệu ống

Khi tốc độ của bơm thấp, tác dụng của trọng trường có thể làm giảm nồng độ cácchất rắn lơ lửng ở trong mẫu Bởi vậy, khi cần nghiên cứu các chất lơ lửng không nên dùngbơm tốc độ chậm kể cả các bom nhu động công suất thấp thường dùng trong các máy lấymẫu tự động Tốt nhất là lấy mẫu trong điều kiện đẳng tốc, nhưng nếu thực té không chophép thì tốc độ dòng chảy trong ống vào không được dưới 0,5 m/s và trên 3,0 m/s

Nồng độ của các chất cần xác định ở trong hệ thống bơm cần phải giống như ở trongnước lấy mẫu Lấy mẫu các chất không tan cần được tiến hành trong điều kiện đẳng tốc;điều đó yêu cầu ống vào của hệ thống lấy mẫu phải hướng ngược với chiều chảy của sônghay suối

ở những nơi mức nước thay đổi lớn thì nên gá hệ thống lấy mẫu hoặc ống vào lênmột bệ, nhưng cần chú ý bệ dễ bị hỏng Cũng có thể dùng cách treo ống dẫn vào một phaonổi (hoặc thiết bị tương tự) và được nối vào thiết bị lấy mẫu bằng một ống mềm, ống mềmnày được neo bằng một vật nặng đặt ở đáy sông Một loại thiết bị đắt tiền hơn bố trí hệthống nhiều ống vào và cho phép lấy mẫu ở độ sâu thích hợp

3.2 Lấy mẫu để phân tích vi sinh vật

Khi lấy mẫu để phân tích vi sinh (thí dụ vi khuẩn) cần phải dùng các bình sạch vàtiệt trùng Giữ bình kín cho đến kh nạp mẫu và sau đó đậy kín bằng mảnh giấy kim loại.Ngay khi nạp mẫu mới mở miếng giấy kim loại và rút ra và cầm trên tay Chú ý tránh gây ônhiễm nút và cổ bình do tay Ngay sau khi nạp mẫu phải đậy nút kín Chú ý trước khi nạpđầy không cần tráng bình bằng mẫu Động tác lấy mẫu là nắm lấy phần đáy bình rồi cắmcổ bình thẳng vào nước đến độ sâu khoảng 0, 3m dưới bề mặt, sau đó xoay bình để cổ bìnhhơi ngược lên và miệng bình hướng vào dòng chảy Như vậy trong đại đa số trường hợpnước vào bình không tiếp xúc với tay, trừ khi xoáy mạnh thì ô nhiễm do tay có thể xảy ra.Nếu bị ô nhiễm do tay thì phải loại bỏ mẫu và lấy mẫu khác trong những điều kiện ít xoáyhơn, hoặc buộc bình vào que hoặc kẹp như đã nêu ở 4.2.1 Những thiết bị được khử trùngđặc biệt cũng có thể được dùng để lấy mẫu ở những độ sâu xác định.

4 Xử lý sơ bộ khi lấy mẫu

4.1 Tại sao phải xử lý sơ bộ

Nhiều loại mẫu khi tách ra khỏi môi trường thực tế , các chất trong mẫu có thể thayđổi , bị mất ha bị phân hủy … Vì thế cần xử lý sơ bộ nhằm mục đích :

+ Để giử và bảo toàn chất phân tích không bị mất do các hiện tượng

- Sự tương tác hóa học , tự phân hủy của chất

- Sự thủy phân của các chất

- Sự sa lắng của các chất

- Sự hấp phụ của dụng cụ chứa mẫu

+ Phục vụ cho việc di chuyển được dễ dàng không hư hỏng mẫu

+ Bảo quản không làm thay đổi thành phần mẫu và chất phân tích

+ Phục vụ cho bảo quản được dễ dàng và an toàn sau kh lấy

4.2 Các loại mẫu cần xử lý sơ bộ.

Những mẫu sau đây cần được xử lý sơ bộ

+ Mẫu phân tích các kim loại nặng dể bị thủy phân

+ Mẫu phân tích các anion kém bền dể mất hay bị sa lắng

+Mẫu phân tích các hợp chất dể bị phân hủy

+ Chất phân tích là các chất đẻ bị hấp thụ vào thành bình chứa

+ Mẫu để phân tích một số chỉ tiêu sinh học, nấm mốc

+ Mẫu để xác định các si nh vật phù du

+Mẫu để xác định các loại trầm tích

4.3 Các phương pháp xử lý sơ bộ.

a Phân tích các kim loại và anion.

- Xử lý dụng cụ : tráng rửa dụng cụ bằng chứa trước tiên bàng một dung dịch phùhợp nhất nước cất, hay axit loãng , hay kiềm loãng dùng chất nào là tùy thuộc vào chấtphân tích Sau đó làm khô hết dung môi tráng

- Xử lý mẫu khi lấy :

+Ví dụ kim loại nặng xử lý bằng dung dịch HNO hay HCl

+Xử lý bằng kiềm NaOH loãng ( kim loại kiềm , anion CN,H2S…)

+Mẫu để xác định pH các loại

+ Xử lý bằng formon ancol đối với các mẫu xác định chỉ tiêu sinh học

+ Xử lý bằng khí trơ sạch

b Phân tích các hợp chất hữu cơ

Nhóm các chất thuộc loại sau

+ Các chất dể bị ánh sáng tác dụng , phân hủy

+ Các chất phải giữ lạnh ( ví dụ vitaminA trong máu)

+Các chất dể bị oxi hóa , dể bị khử do ánh sáng hay không khí

+ Các chất dể bị mất do chuyển sang chất khác , do tự oxi hóa

+ Các chất dể bay hơi , thăng hoa

+Các chất dể đông tụ , sa lắng , bám vào thành bình chứa

+ Các chất dể lên men

Đó là những mẫu cần phải xử lý sơ bộ , khi lấy đẻ bảo vệ chúng một cách phù hợpnhất cho mổi chất Vi dụ bõa hòa khí CO2 hay N2 cho các chất dể bị oxi hóa trong khôngkhí

c Các đối tượng sinh học.

Việc lấy mẫu các đối tượng sinh học yêu cầu giữ rất nghiêm ngặt các điều kiện Nếu không các vi sinh vật , các nấm mốc bị chết hay bị biến dạng không còn đúng với thựctế Ví dụ các loại mẫu sau :

+ Vi sinh vật , vi khuẩn, nấm mốc

+ Các chỉ tiêu sinh hóa, COD,BOD,DO…

+ Sinh vật lơ lững ( phù du…)

+ Các loại trầm tích

5 Ghi chép hồ sơ khi lấy mẫu

Khi lấy mẫu mỗi mẫu phải ghi chép lập hồ sơ đầy đủ Hồ sơ phải có các vấn đề sau:-Địa điểm lấy mẫu ( thôn xã, huyện, tỉnh, thành phố )

- Vị trí lấy mẫu ( chổ lấy , bề mặt , độ sâu , cách đường…)

- Điều kiện thời tiết ( nắng , mưa, gió…)

- Loại mẫu gì , dạng tồn tại của mẫu, tình trạng khi lấy

- Khối lượng mẫu đã lấy

- Ghi rõ cách xử lý sơ bộ –

-Người lấy mẫu

Hồ sơ này phải có một tờ đi theo mẫu và bàn giao cho người nhận mẫu để di chuyểnhay bảo quản và cho cả người phân tích sau này Để trên cơ sơ đó nguwoif phân tích sẽ dựa

vào hồ sơ để biết tình trạng mẫu , để có biện pháp xử lý mẫu thích hợp cho phân tích , đểđạt được kết quả tốt

6 Quản lý và bảo quản mẫu phân tích

6.1 Các yêu cầu của quản lý mẫu.

Việc quản lý và bảo quản mẫu là khâu kế tiếp của công việc lấy mẫu phân tích

Lấy mẫu tốt nhưng bảo quản không tốt thì sẽ làm hỏng mẫu phân tích vì thế trongcông tác bảo quản mẫu phân tích phải đảm bảo cấc yếu tố sau:

- Theo đúng yêu cầu để đảm bảo sự tồn tại đúng củ chất phân tích

- Theo từng loại , từng lô , từng nhóm

- Trong môi trường tích hợp

- Bảo quản được chất phân tích không bị sa lắng , phân hủy

- Trong nhiệt độ thích hợp theo yêu cầu của chất phân tích

- Không cho phản ứng hóa học xảy ra làm mất chất phân tích

Do đó mỗi loại chất phân tích và mỗi loại mẫu cần chọn được nhũng điều kiện thíchhợp nhất để bảo quản chúng

6.2 Các phương pháp bảo quản mẫu

Tùy loại mẫu và chất phân tích mà mẫu có thể được được bảo quản trong các điềukiện

- Trong điều kiện bình thường , trong phòng có không khí sạch

- Trong tủ lạnh có thể khống chế được nhiệt độ theo yêu cầu

- Trong kho kín có điều kiện khô ráo , không bụi không có điều kiện độc hại chomẫu

- Trong tủ ẩm có thể khống chế độ ẩm theo yêu cầu

- Nhiệt độ thấp dưới 0 ( trông tuyết CO2) hay trong các hệ thống điều chỉnh nhiệt độ

- Trong môi trường khí trơ He, Ar…

- Sau đây là một số bảng thông tin kỹ thuật về điều kiện bảo quản mẫu

Bảng 1 - Các kĩ thuật chung thích hợp để bảo quản mẫu-

Phân tích hoá học và hoá lý

Thông tin trong bảng 1 chỉ là hướng dẫn chung để bảo quản mẫu Bản chất phức tạp của nước

tự nhiên và nước thải yêu cầu trước khi phân tích phải kiểm tra độ ổn địch của từng loại mẫu đã

xử lý theo các phương pháp đề nghị trong bảng 1.

nghiên

cứu

P=Chất dẻo (PE,PTFE,PVC,PET)G=T

huỷ tinhBG=Thuỷ tinh

bosilicat

tích

gian bảo quản tối đa

Quốc tế (số hiệu là theo phụ lục A)

24 h Cần phân tích mẫu

tại chỗ lấy (đặc biệt

là mẫu nhiều khí hoà tan)

Phòng thí nghiệm

1 tháng Nhôm tan 1) và

nhôm bám lên chất

lơ lửng có thể xác định từ cùng một mẫu

pH<2

Phòng thí nghiệm

Phòng thí nghiệm

[2] ISO 6778 [23]

ISO 7150[26], [27]

Làm lạnh 2oC đến 5oC

Phòng thí nghiệm

Phòng thí nghiệm

3 ngày Phân tích sớm

Tham khảo Tiêu chuẩn tương ứng về chi tiết cho các loại nước đặc biệt

ISO 9562 [55]

Asen P hoặc G Axit hoá đến

pH<2

Phòng thí nghiệm

1 tháng Dùng HCl nếu sau

phân tích bằng kỹ thuật hidrua

ISO 6595 [19]

nhôm

Không dùng H2SO4

Phòng thí nghiệm

24 h Có thể đến 48 h

nhưng cần chú ý những mẫu có độ dẫn cao hơn 70 ms/

m)

ISO 6058 [10]

Axit hoá đến pH<2

P hoặc G

1 tháng Mẫu axit hoá (không

dùng H2SO4) có thể dùng xác định các kim loại khác

ISO 6059 [11] ISO 7980 [41]

Phòng thí nghiệm

1 tuần Kỹ thuật bảo quản

phụ thuộc phương pháp phân tích

ISO 8245 [42]

5oC, để nơi tối

đến -20oC

Phòng thí nghiệm

1 tháng Đông lạnh (-20oC)

chỉ dùng cho một số trường hợp

thí nghiệm

[50]

chuyển Phân tích sớm

ISO 7393 [28] [29][30]

thí nghiệm

24 h

Lọc rồi đông lạnh phần còn lại

Phòng thí nghiệm

Phòng thí nghiệm

Phòng thí

24 h

nơi tối nghiệm

đến 5oC

Phòng thí nghiệm

24 h Nên đo tại chỗ ISO 7888

Phòng thí nghiệm

24 h Ngay sau khi lấy

mẫu nên thêm thuốc thử dùng cho phân tích hoặc để tách, hoặc chiết ngay

Chú ý quy tắc an toàn

Phòng thí nghiệm

Iodua G Làm lạnh 2oC

đến 5oC

Phòng thí nghiệm

24 h Mẫu cần để tránh

ánh nắng trực tiếp

Kiềm hoá đến pH=11

Phòng thí nghiệm

1 tháng

Sắt (II) P hoặc BG Axít hoá bằng HCl

đến pH<2 và đuổi oxi không khí

tại chỗ hoặc ở phòng thí nghiệm

ở nơi tối

Phòng thí nghiệm

24 h Không axit hoá nếu

dùng mẫu để xác định cả amoni tự do

ISO 5663 [1]

H2SO4

ISO 8288 [44]

thí nghiệm

1 tháng

Axit hoá đến pH<2

Phòng thí nghiệm

1 tháng Axit hoá cho phép

xác định Liti và các kim loại khác trong mẫu

[11] ISO 7980 [41]

[15]

Phòng thí nghiệm

1 tháng Cần đảm bảo là bình

chứa mẫu không bị

ô nhiễm

ISO 5666 [3], [4], [5]

[44]

pH<2 hoặc làm lạnh 2oC đến 5oC

Phòng thí nghiệm

[36]

[37],[38]

Lọc tại chỗ bằng màng lọc cỡ lỗ 0,45  m và làm lạnh 2oC đến 5oC

Phòng thí nghiệm

6 h Có thể tiến hành tại chỗ (phân tích định tính)

Phòng thí nghiệm

24 h Phân tích sớm ISO

6878-1[24]

[6]

G Cố định oxi tại

chỗ và giữ ở nơi tối

Phòng thí nghiệm

Tối đa 4 ngày

Cố định oxi phù hợp với phương pháp phân tích được dung

ISO 5814 [7]

ở nơi tối

Phòng thí nghiệm

2 ngày Cần phân tích sớm

Axit hoá phù hợp với giai đoạn đầu của phương pháp phân tích

ISO 8467 [47]

-20oC

Phòng thí nghiệm

Phòng thí nghiệm

24 h Nên thêm ngay chất

chiết sẽ dùng để phân tích hoặc tiến hành chiết tại chỗ Thuốc

Phòng thí nghiệm

24h Chiết sớm sau khi lấy mẫu, không nên

để quá 24 giờ

Dầu mỏ

và các

dẫn xuất

Xem dầu, mỡ và hidrocacbon

Vận chuyển ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ khi lấy mẫu

Phòng thí nghiệm

càng sớm càng tốt

và tốt nhất là ngay sau khi lấy mẫu

Chỉ số

phenol

sinh hoá bằng CuSO4 và axit hoá bằng H3PO4 đến pH<2

Phòng thí nghiệm

24 h Kỹ thuật bảo quản

phụ thuộc vào kỹ thuật phân tích được dùng

ISO 6439 [16]

Photpho

hoà tan

BG hoặc G Làm lạnh 2oC

đến 5oC Lọc ngay tại chỗ

Phòng thí

24 h Nên dùng bình thuỷ

tinh iod hoá khi nồng

độ P thấp

ISO 1[24]

(Iod hoá bằng cách cho tinh thể iod vào bình, đậy kín và đun nóng 60oC, trong 8h Chú ý rằng iod

có thể tan vào mẫu

và gây cản trở phân tích Nên tham khảo

ý kiến người phân tích trước khi dùng

kỹ thuật bảo quản này

Axit hoá bằng H2SO4 đến pH<2

Phòng thí nghiệm

9964-2[60]

ISO 3[61]

9965[62]

pH<1, trừ khi có selenua Nếu có thì kiềm hoá bằng NaOH đến pH>11

Phòng thí nghiệm

Phòng thí nghiệm

24 h