Mục ti êu của tiểu luận Quan trắc QT chất lượng môi trườ ng là một hoạ t động quan trọng của côn g tác quản lý nhà nước về bảo vệ môi trường.. Tại các Điều 37 và 38 của L uật Bảo vệ môi
Trang 1ĐẠI H ỌC Q UỐ C G IA TH ÀNH PHỒ HỒ CHÍ MINH VIỆN MÔ I TRƯỜ NG VÀ TÀI NG UYÊN CAO HỌC NGÀNH : Q UẢN LÝ MÔ I TRƯỜ NG
KHÓ A 2010
TI ỂU LUẬN MÔ N HỌ C: Q UẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƯỚC
VAI TRÒ VÀ KỸ THUẬT QUAN TRẮC CHẤT LƯỢNG NƯỚC TRONG QUẢN LÝ
TÀI NGUYÊN NƯỚC
G V: TS NGUYỄN HỒ NG Q UÂN
H V: BÙI THỊ DIỆU LINH
NG UYỄN TH Ị VINH
TP HCM, tháng 11 năm 2011
Trang 2MỤC LỤC
1 Mục tiêu c ủa tiêu luận
2 Các nội dun g chính của quan trắc chất lượng nước
2.1 Vai trò của quan trắc chất lượn g nư ớc trong quản lý tài n guyên n ước
2.2 Các loại trạm quan trắc
2.3 Các bước tiến hành quan trắc chất lượn g m ôi trường n ước
2.4 Các kỹ thuật quan trắc chất lượng n ước trên Thế giới và Việt Nam
2.4.1 Kỹ thuật lấy mẫ u
2.4.2 Kỹ thuật phân tích
2.4.3 Kỹ thuật xử lý số liệu
2.5 Các thiết bị quan trắc chất lượn g nước trên Thế giới v à Việt Nam
3 Các văn bản ph áp luật Việt Nam về quan trắc chất lượn g nước
3.1 T hông tư 29/2011/TT-BT NMT, quy định quy trình kỹ thuật quan trắc chất lượn g n ước mặt lục địa
3.2 T hông tư 30/2011/TT-BT NMT, quy định quy trình kỹ thuật quan trắc
m ôi trường nước dưới đất
3.3 T hông tư 31/2011/TT-BT NMT, quy định quy trình kỹ thuật quan trắc chất lượn g n ước biển
3.4 T hông tư 32/2011/TT-BT NMT, quy định quy trình kỹ thuật quan trắc chất lượn g n ước mư a
4 Kết luận
T ÀI LIỆU T HAM KHẢO
Trang 3VAI TRÒ VÀ KỸ THUẬT QUAN TRẮC
MÔI TRƯỜNG NƯỚC TRONG QUẢN LÝ
TÀI NGUYÊN NƯỚC
1 Mục ti êu của tiểu luận
Quan trắc (QT) chất lượng môi trườ ng là một hoạ t động quan trọng của côn g tác quản lý nhà nước về bảo vệ môi trường Tại các Điều 37 và 38 của L uật Bảo vệ môi trường đã quy đị nh rằng, Bộ Tài nguyên Môi trường chịu trách nhiệm trước Chí nh phủ về hoạt động quản lý nhà nước về bảo vệ môi trường và một trong nh ững nội dun g cơ bản của côn g tác nà y là: "Tổ chức, xây dựng, quản lý hệ thống quan trắc, định kỳ đánh giá hiện trạng môi trường, dự báo diễn biến môi trường" Để thực hiện các quy định trên của L uật Bảo vệ m ôi trường, từ năm
1994, Bộ Tài nguyên & Môi trường đã từng bước xây dựng Mạng lưới các trạm QT quốc gia Mạng lưới này được xây dựng trên cơ sở phối hợp liên bộ nhằm tận dụng được các năng lực sẵn có về QT tại một số bộ, ngành, địa phươn g và nhanh chó ng đưa được Mạng lưới và o hoạt động phục vụ kịp thời các yêu cầu c ấp bá ch về quản lý m ôi trường Ngoà i Mạng lưới QT quốc gia thì vài n ăm trở lại đây, hàng chục địa phươn g trong nước cũng bắt đầu xây dựng và bước đầu đưa vào hoạt động các t rạm QT địa phương Các trạm QT thường được thiết lập để quan trắc ch ất lượn g khôn g kh í, chất lượng nước v à 1 số m ục đích riên g, m ục tiêu của tiểu luận này nhằm trình bày 1 số v ấn đề trong quan trắc chất lượn g nước cụ thể là:
T rình bày vai trò c ủa quan trắc chất lượn g nước trong ho ạt độn g quản lý tài n guy ên nước của các cơ quan ch ức năn g;
T rình bày các bước trong quan trắc chất lượng môi trườn g nước;
T rình bày các kỹ thuật và thiết bị quan trắc chất lượng nước trên thế giới và Việt Nam;
Các văn bản pháp lý l iên quan
2 Các nội dung chính của quan trắc chất lượng nước
2.1 Vai trò quan trắc chất lượng môi trường nước
Đưa r a cá c thông tin đún g đắn về đối t ượn g m ôi trườn g nước được quan trắc;
T hu thập dữ diệu ph ục vụ cho côn g tác thanh tra, kiểm t ra việc thực hiện các quy định pháp luật về BVMT;
T hu thập dữ liệu cho việ c m ô hình hóa, dự báo các tai biến m ôi trườn g;
Đánh giá diễn biến chất lượng môi t rường nước theo thời gian;
Đánh giá hiện trạng ch ất lượng nước kh u v ực/địa phương;
Cảnh báo sớm các hiện tượn g ô nhiễm môi trườn g nước;
Đánh giá hiệu quả c ủa côn g tác quản lý chất lượn g nước
2.2 C ác loại trạm quan trắc
Trang 4H ình 1 Các loại trạm quan trắc 2.3 C ác bước ti ến hành quan trắc chất l ượng m ôi trường nước
H ình 2 Các bước t iến hành quan t rắc chất lượng môi trường nước
Thông ti n quan trắc: T hu t hập các thông t in về m ục tiêu của chư ơn g trình quan trắc, kh u vực
quan trắc và tính ch ất vật lý, hoá học và sinh học của các thành phần môi trường nước để đánh giá được diễn biến chất lượng môi trường.Các thông số về thành phần n ước cụ thể
T hông số vật lý: T SS, to, m àu, mùi, vị, độ đục, EC…
T hông số hóa họ c: p H, độ kiềm , acid, độ cứng, DO, BOD5, COD, N tổng, P tổng,…
T hông số sinh học: Colifrom , ecoli, prot ozoa…
Chương trình quan trắc: T ừ nhu c ầu t hông t in, phải xác định m ục tiêu và nhu cầ u quan t rắc
cụ t hể, tức là phả i xác định một chươn g trình cho việc quan t rắc Chư ơn g trình quan trắc phải quyết định rõ loạ i quan trắc cần thi ết: vật lý, sinh học, hoá họ c, t huỷ văn, chất thải hoặc cả nh báo sớm Phải qui định các thông số cần quan trắc, độ chí nh xác và tin cậy cần thiết
Quản lý môi trường
Phân tích trong PTN
Nhu cầu th ông tin Sử dụ ng thông tin Chương trình q uan t rắc
Thiết kế mạng lưới QT
Báo cáo Phân tích số liệu Lấy mẫu và QT tại hiện trường Xử lý số li ệu
Trang 5Ch ương trình quan trắc cũng phải bao gồm cả việc phân tích số liệu và báo cáo, vì nhữ ng công việc nà y có thể có ả nh hưởng tới các yêu cầu của việc thiết kế mạng lưới quan trắc
Ch ương trình quan tr ắc phải được làm thành tài liệu và cần được những n gười hay c ơ quan có thẩm quy ền ra quyết định phê duy ệt Khi lập kế hoạch quan trắc phải bao hàm các nội dung chính như sau:
Xác định nội dung nhiệm vụ đợt quan trắc: địa điểm/trạm vị, các thông số cầ n đo đạc, các loại mẫu cần lấy, thời gian thực hiện
Xác định yêu cầ u về nhân lực tham gia ( số lượng, lĩnh vực ch uyên m ôn)
Yêu c ầu v ề trang thiết bị
Lậ p kế hoạch lấy mẫu
Phươn g pháp lấy mẫu và phân tích
Kinh phí cho chư ơn g trình quan trắc
Các v ấn đề đảm bảo an toàn con n gười, thiết bị cho các hoạt động quan trắc nhất là
quan trắc trên sôn g
Mạng l ưới quan trắc: Thi ết kế m ạng lưới cần xác định thông số nào phải quan trắc, quan
trắc ở địa điểm nào và với tần suất bao nhiêu Trong thiết kế m ạng lưới cũng cần đề cập tới việc sử dụng các phươn g pháp lấy mẫu, các phươn g pháp phân tích trong phòng thí ngh iệm và các phươn g pháp xử lý số liệu Cần đặc biệt quan tâm đến việc ứng dụng th ống kê trong thi ết
kế m ạng lưới Việc sử dụng thống kê học có thể làm giảm đến mức tối thiểu các địa điểm thông qua m ối tươn g quan giữa các trạm Một vấn đề quan trọng trong thiết kế mạng lưới là xác đị nh tính hiệu quả của thông tin nhận được từ m ạng lưới Cần có sự hiểu biết chi t iết về chi phí và hi ệu quả của mạng lưới đã thiết kế Thiết kế m ạng lưới là sự lựa chọn địa điểm lẫy mẫu, lựa chọn tần suất lấy mẫu, t h ời gian lấy mẫu và loại m ẫu cần phải lấy Đảm bảo ch ất lượng/kiểm soát chất lượng trong thiết kế mạng lưới là lập kế hoạch l ấy mẫu đáp ứng được yêu cầu m ục tiêu của chươn g trình quan tr ắc và phân tích môi trường
Bố trí cán bộ theo kế hoạ ch;
Diện lấy mẫu, địa đi ểm lấy mẫu;
Tầ n suất và thời gian;
Các dạng lấy mẫu; m ẫu đo tại hiện trường, mẫu m ang về PTN
Đảm bảo tính khả thi và an toàn;
Lựa chọ n vùng/điểm lấy m ẫu, lựa chọ n tần suất,thời gian lấy m ẫu và dạng lấy mẫu cho từng loại nước đã được t rình bày chi tiết trong các tiêu ch uẩn
Lấy mẫu và quan trắc tại hiện trường: sử dụn g các thao tác và kỹ t huật để đảm bảo vị trí
quan trắc và thông số quan trắc là chính xác
Phân tích và xử lý số liệu: Phân t ích số liệu là giai đoạn chuyể n số liệu t hô thành thông tin
sử dụng được Để những thông tin nh ận được từ số liệu thô có thể so sánh và truy nguy ên nguồn gốc, phải t riển khai các biên bản phân tích số liệu
2.4 C ác kỹ thuật quan trắc chất l ượng nước trên thế giới và Việt Nam
2.4.1 Kỹ thuật lấy mẫu
Trang 6Lấy mẫu ngẫu nhiên Lấy m ẫu theo hệ thống
Lấy m ẫu theo suy đoán Lấy m ẫu theo độ sâu (kênh rạch)
H ình 3 Các kỹ thuật lấy m ẫu
Lấy m ẫu tron g hồ phân tần g, 5 điểm cần được thu theo chiều sâu là:
Ngay dưới m ặt nước
Ngay trên tầng suy nhiệt (Epilimnion)
Ngay dưới tầng suy nhiệt
Giữa tầng bình nhiệt (Hypo limnion)
100 cm t rên tầng bùn đáy
Trang 7C ác yêu cầu cơ bản về mẫu
Khi thu m ẫu m ột phần vừa đủ nhỏ để tiện cho ch uy ên chở, vừa đủ lớn cho c ác m ục đích phân tích,…
T ính đại diện: m ẫu thu phải đại diện cho vật chất được lấy m ẫu
Mẫu được xử lý để không có biến đổi đáng kể về thành phần x ảy ra trước khi tiến hành phân tích
Những kiểu l ấy mẫu
Lấy m ẫu đơn : Lấy m ẫu tại bất kỳ thời điểm và điều k iện chảy nào, Mẫu ch ỉ đại diện cho chất lượn g n ước tại thời điểm và địa điểm thu mẫ u
Lấy m ẫu tổ hợp: Thu các m ẫu thải riêng biệt sau đó, trộn vào với nhau tạo thành một
m ẫu đơn Mẫ u tổ hợp được lấy và phân tíchcó thể cho nh ữn g số liệu đủ chínhxá c n ếu
sự thay đổi tính chất nước diễnra từ từ
Bảo quản m ẫu: Sử dụn g chai chứa m ẫu tùy theo thông số cần phân tích T hường có hướng
dẫn trong các tiêu ch uẩn Một số n guyên tắc ch un g khi bảo quản mẫu
Bảo quản ngay trong vòn g 15 ph út từ khi lấy khỏi môi trường
Làm lạnh ở 40C bằn g cách nhúng v ào nước đá
T hêm các chất bảo quản thích hợp
Bảng 1 Các kỹ thuật bảo quản mẫ u
TCVN 6663-3:2008
Loạ i chai Ghi chú
1 Màu Làm lạnh 1-50C, 5 ngày
3 Hàm lượn g cặn Làm lạnh 1 – 50C, 48h
4 COD Axit hóa H2SO4, pH 1-2
-Làm lạnh 1 – 50C, 24h
7 NO3- Làm lạ nh 1 – 50C, 7 ngà y, pH
1-2 với HCl
8 SO42- Làm lạnh 1 – 50C, 1 tháng
9 Độ kiềm tổng Làm lạnh 1-50C, 24h
10 S2- Làm lạnh 1 – 50C, 1 tuần
(nhựa)
11 Ntổng Axit hóa H2SO4 p H 1-2, 1
tháng
12 Ptổng Axit hóa H2SO4 p H 1-2, 1
tháng
Can nh ựa 2 lít Tráng qua
nước thải, lấy đầy chai
13 T ổng số coliform Làm lạnh 1-50C, 24h Chai Coliform Không tráng
chai, lấy 2/3 chai
14 CN- pH>12 NaOH, 1-5oC, Chai Chai nhựa Lấy riêng
Trang 8S TT Chỉ tiêu Bảo quản theo
TCVN 6663-3:2008
Loạ i chai Ghi chú
nhựa, 7 ngày
15 Cu Axit hóa HNO3 p H 1-2, 1
tháng hoặc 6 thán g nế u n ơi tối
16 Pb Axit hóa HNO3 p H 1-2, 1
tháng hoặc 6 thán g nế u n ơi tối
17 Cd Axit hóa HNO3 p H 1-2, 1
tháng hoặc 6 thán g nế u n ơi tối
18 Hg Axit hóa HNO3 p H 1-2, 1
tháng hoặc 6 thán g nế u n ơi tối
19 As Axit hóa HNO3 p H 1-2, 1
tháng
Chai kim loại Tráng qua
nước thải, lấy đầy chai
20 C6H5OH pH< 4 v ới H2SO4/H3PO4, 3
tuần
Chai kim loại không rử a
bình, không lấy đầy bình
Vận chuyển mẫu
Các bình chứa m ẫu cần được bảo vệ và làm kín để ch úng không bị hỏng, mất m át m ẫu trong khi vận ch uyển
Cần nhanh chón g ch uyển m ẫu v ề phòng thí ngh iệm để hạn ch ế sự thay đổ i m ẫu
T rong khi vận ch uy ển m ẫu cần giữ lạnh và tránh ánh sáng
Ghi phiế u ch uyển giao c ác m ẫu đã thu
Làm sạch và cất giữ các thiết bị hiện trườn g
2.4.2 Kỹ thuật phân tích
Bảng 2 Các phươn g pháp phân tích mẫu
S TT Mẫu Nư ớc thải Phương phá p th ử
10 Hàm lượng sulf ua ( S2-) SMEWW 4500 D
11 Hàm lượng sulfat ( SO42-) SMEWW 4500 E
13 Hàm lượng kim loại Đồng (Cu) SMEWW 3500
14 Hàm lượng kim loại Ch ì (P b) SMEWW 3501C
Trang 9S TT Mẫu Nư ớc thải Phương phá p th ử
15 Hàm lượng kim loại Cadim i ( Cd) SMEWW 3502C
18 Hàm lượng phenol ( C6H5OH) SMEWW 5530C
2.4.3 Kỹ thuật xử l ý số liệu
H iệu chỉnh số liệu
• Liệt kê số liệu đo được vào trong các bảng tạo điều kiện để không làm mất số liệu
• Hiệu chỉnh các số liệu về c ác đơn v ị ch uẩn
Xử lý thống kê: Xử lý thống kê sẽ chuyển đổi số liệu rời rạc thành các giá trị hệ thống t hay
đổi theo thời gian và không gian Ch úng tạo các thông tin có thể sử dụng ngay cho n gười đọc
Phân tích số liệu: Là giai đoạn ch uy ển số liệu t hô thành t hông t in sử dụn g được Để những
thông tin nhận được từ số liệu thô có thể so sánh phải t riển khai các biên bản ph ân tích số liệu Phải có các phương pháp tư liệu hóa chuẩn m ực nhằm biến các số liệu đã có thành cơ sở dữ liệu để tr uy cập v à sử dụng khi cần thiết
Kỹ thuật xây dựng bản đồ: thể hiện mạng lưới các điểm quan trắc, các đối tượn g kinh tế -
xã hội liên quan trực tiếp đến các vấn đề m ôi trường, …Kỹ thuật xây dựng bản đồ được xây dựng như sau:
- T hu thập các số liệu quan trắc về chất lượn g m ôi trườn g tại kh u v ực quan trắc
- Đánh giá chất lượng môi trườn g thông qua các số liệu quan trắc
- Xây dựn g chỉ số môi trườn g đánh giá chất lượn g m ơi trường tại khu v ực thông qua các
số liệu quan trắc
- Áp dụng phươn g pháp Delph i để xây dựng chỉ số chất lượng môi t rường
Chọn các thông số chất lượng môi trườn g: các thông số được chọn phải là những thông số quan trọng nhất để đánh giá chất lượng môi t rường
Xây dựn g các hàm số chất lượng môi trường biểu diễn mối quan hệ giữa các giá trị của các thông số chất lượng môi trườn g và chỉ số phụ
T ính toán các chỉ số chất lượn g m ôi trường và đánh giá, phân vùng chất lượng môi trường
Minh họa c ho 1 trường hợp cụ thể: Xây dự ng bản đồ đánh giá c hất lượng nước m ặt khu vực kênh Thầy Cai – Củ Chi – Thà nh Phố Hồ Chí M inh
Ứ ng dụn g phươn g pháp Delphi để x ây dựn g chỉ số chất lượn g nước và x ây dựng một hệ thống câu hỏi gởi đến cho các ch uyên gia chất lượn g nước để lựa chọn thông số ch ất lượn g nước quan trọng v à đánh giá trọng số biểu thị độ quan t rọng của các thông số chất lượng nướ c Việc xây dựn g chỉ số chất l ượn g nước có thể ch ia làm ba giai đoạn như sau:
Trang 10H ình 4 Các giai đoạn ch ính để xây dựn g chỉ số ch ất lượn g n ước
T heo các nghiên cứu, t hì chỉ số số học có trọng số là chỉ số có thể áp dụng để tính toán chất lượn g nước T heo Brown, chỉ số số học có trọn g số WQI được tính bởi công thức:
n
W I WQI
1
T rong đó Ii, Wi là lần lượt là chỉ số ph ụ ( sub-index) và trọng số tươn g ứng với thông số chất lượn g nước i được lựa chọn
T heo phươn g pháp Delphi, c ác mẫ u phỏng vấn được biên soạn v à gởi đến các chuy ên gia chất lượn g nước để lấy ý kiến Các mẫu phỏng vấn được gởi đi hai đợt: đợt một là các câu hỏi để xác định các thông số chất lượn g nước quan trọng, đợt hai là các câu hỏi để xác định trọng số của cá c thông số chất lượng nước để xây dựng chỉ số phụ và h àm chất lượng nước Kết quả có
6 thông số ch ất lượn g n ước được lựa chọn là nhữn g thông số ch ất lượn g nước quan trọng với các trọng số được trình bày trong Bảng 3 sau:
Bảng 3 Các thôn g số chất lư ợn g nước và t rọng số của chún g
Thông số Trọng số tạm thời Trọn g số cuối cùng
Gi ai đoạn 1:
Chọn các thông s ố ch ất lượng n ước
Gi ai đoạn 2:
Xây dựng các hàm ch ất lượng n ước
Gi ai đoạn 3:
Tính toán chỉ số chất l ượng nước v à đánh giá chất lượng
nước
Ý kiến chuyên gia
Ý kiến chuyên gia
Số liệu quan trắc
