Câu 1: Những khái niệm cơ bản về quan trắc môi trường. 1. Quan trắc môi trường theo luật BVMT 2005: Quan trắc môi trường là quá trình theo dõi có hệ thống về môi trường, các yếu tố tác động lên môi trường nhằm cung cấp thông tin, phục vụ đánh giá hiện trạng, diễn biến chất lượng môi trường và các tác động xấu đến môi trường. 2. Bảo đảm chất lượng( QA) trong quan trắc môi trường: là một hệ thống tích hợp các hoạt động quản lí và kĩ thuật trong một tổ chức nhằm đảm bảo cho hoạt động quan trắc môi trường đạt được các tiêu chuẩn chất lượng đã quy định. 3. Kiểm soát chất lượng (QC) trong quan trắc môi trường: là việc thực hiện các biện pháp đánh giá, theo dõi và kịp thời điều chỉnh để đạt dc độ chính xác và độ tập trung của các phép đo theo yêu cầu các tiêu chuẩn chất lượng nhằm đảm bảo cho hoạt động quan trắc môi trường đạt các tiêu chuẩn chất lượng này. 4. Mục tiêu của quan trắc môi trường( theo UNEP) (1) để đánh giá các hậu quả ô nhiễm đến sk và môi trường sống của con người ví dụ như sk con ng và biến đổi 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) để 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) để đánh giá các biện pháp kiểm soát luật pháp về phát thải. (6) để tiến hành các biện pháp khẩn cấp tại những vùng ô nhiễm đặc biệt QAQC trong thành lập và thiết kế chương trình quan trắc QAQC trong quan trắc hiện trường. QAQC trong vận chuyển mẫu. QAQC trong phòng thí nghiệm. QAQC trong tính toán kết quả, ghi chép số liệu phan tích. QAQC trong báo cáo kết quả.
Trang 1ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG Câu 1: Những khái niệm cơ bản về quan trắc môi trường
1 Quan trắc môi trường theo luật BVMT 2005: Quan trắc môi trường là quá trình theo dõi có hệ thống về môi trường, các yếu tố tác động lên môi trường nhằm cung cấp thông tin, phục vụ đánh giá hiện trạng, diễn biến chất lượng môi trường và các tác động xấu đến môi trường
2 Bảo đảm chất lượng( QA) trong quan trắc môi trường: là một hệ thống tích hợp các hoạt động quản lí và kĩ thuật trong một tổ chức nhằm đảm bảo cho hoạt động quan trắc môi trường đạt được các tiêu chuẩn chất lượng đã quy định
3 Kiểm soát chất lượng (QC) trong quan trắc môi trường: là việc thực hiện các biện pháp đánh giá, theo dõi và kịp thời điều chỉnh để đạt dc độ chính xác và
độ tập trung của các phép đo theo yêu cầu các tiêu chuẩn chất lượng nhằm đảm bảo cho hoạt động quan trắc môi trường đạt các tiêu chuẩn chất lượng này
4 Mục tiêu của quan trắc môi trường( theo UNEP)
- (1) để đánh giá các hậu quả ô nhiễm đến sk và môi trường sống của con người ví dụ như sk con ng và biến đổi 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) để 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) để đánh giá các biện pháp kiểm soát luật pháp về phát thải
- (6) để tiến hành các biện pháp khẩn cấp tại những vùng ô nhiễm đặc biệt
- QA/QC trong thành lập và thiết kế chương trình quan trắc/
- QA/QC trong quan trắc hiện trường
- QA/QC trong vận chuyển mẫu
- QA/QC trong phòng thí nghiệm
- QA/QC trong tính toán kết quả, ghi chép số liệu phan tích
- QA/QC trong báo cáo kết quả
Trang 2Câu 2: Các bước thiết kế trong một chương trình quan trắc
1 Xác định rõ mục tiêu chương trình quan trắc
2 Khảo sát thực tế khu vực cần quan trắc
3 Xác định các nguồn gây tác động, chất gây ô nhiễm chủ yếu của khu vực quan trắc, xác định ranh giới khu vực quan trắc và dự báo các tác động hoặc biến đổi có thể xảy ra trong khu vực quan trắc
4 Xác định rõ kiểu, loại quan trắc, thành phần mt cần quan trắc
5 Lập danh mục các thông số quan trắc theo thành phần môi trường: các thông
số đo tại hiện trường, các thông số phân tích tại phòng thí nghiệm
6 Thiết kế phương án lấy mẫu: xác định tuyến, điểm lấy mẫu và đánh dấu trên bản đồ or sơ đồ Mô tả vị trí địa lý, tọa độ điểm quan trắc và kí hiệu điểm quan trắc
7 Xác định tần số quan trắc, thời gian QT
8 Xác định phương pháp lấy mẫu
9 Xác định quy trình lấy mẫu
10 Lập danh mục và kế hoạch bảo trì, bảo dưỡng, hiệu chuẩn các thiết bị hiện trường và phòng thí nghiệm
11 Xác định phương tiện phục vụ lấy mẫu, vận chuyển mẫu
12 Lập kế hoạch thực hiện đảm bảo chất lượng và kiểm soát chất lượng trong quan trắc môi trường
13 Lập kế hoạch nhân lực thực hiện quan trắc, trong đó nêu rõ nhiệm vụ cụ thể của từng cán bộ phải được phân công rõ ràng
14 Lập dự toán kinh phí thực hiện chương trình quan trắc
15 Lập danh mục các cá nhân, tổ chức tham gia quan trắc và trách nhiệm của các bên liên quan
Câu 3: Phương pháp lấy một số loại mẫu QC
Cách lấy mẫu trắng bao gồm: dụng cụ chứa mẫu, thiết bị lấy mẫu và dụng cụ phân tích
Mẫu trắng chính là mẫu gốc để so sánh với mẫu khác ( mẫu phân tích)
Lấy dụng cụ, thiết bị lấy mẫu cho nước cất vào
Trang 3Cho đầy đủ điều chỉnh các điều kiện hóa chất tương tự (như sẽ cho vào mẫu cần phân tích)
Đo các số liệu của mẫu trắng, lấy số liệu này làm chuẩn
Phân tích các mẫu môi trường cần phân tích (các điều kiện hóa chất giống mẫu trắng) Đo số liệu rồi so sánh với mẫu trắng rồi kết luận
Câu 4: Các yêu cầu để thực hiện QA trong quan trắc hiện trường và quan trắc trong phòng thí nghiệm.
- Các yêu cầu QA trong quan trắc hiện trường:
1 Xác định các thông số cần quan trắc, bao gồm: tên thông số, đơn vị
đo, độ chính xác cần đạt được
2 Phương pháp phân tích theo TCVN
3 Trang thiết bị quan trắc môi trường: sử dụng trang thiết bị phù hợp
4 Hóa chất, mẫu chuẩn
5 Nhân sự: người thực hiện quan trắc và phân tích phải có trình độ chuyên môn phù hợp
6 Xử lí số liệu và báo cáo kết quả
- QA trong phòng thí nghiệm:
1 Phương pháp phân tích: lựa chọn phương pháp, phê chuẩn phương pháp, ước lượng độ không đảm bảo đo
2 Trang thiết bị
3 Điều kiện và môi trường phòng thí nghiệm: phải đáp ứng được các yêu cầu của chỉ tiêu phân tích đã được nêu trong phương pháp phân tích
4 Quản lí mẫu phân tích
5 Bảo đảm chất lượng số liệu: Kiểm tra chất lượng số liệu bằng cách sử dụng phương pháp thống kê
Câu 5: Bảo quản mẫu môi trường
A, Khái niệm bảo quản mẫu:
Bảo quản mẫu là sử dụng một hoặc tổ hợp các BPKT nhằm hạn chế những biến đổi chất lượng mẫu trong thời gian lưu trữ
Trang 4Ta cần bảo quản mẫu vì:
- Trong hầu hết các chương trình quan trắc, mẫu được thu thập với số lượng lớn và thường không được phân tích tại hiện trường Do đó với phần lớn các thông số quan trắc, mẫu cần dc lưu trữ trong một thời gian dài trước khi đem phân tích
- Các quá trình vật lí, hóa học, sinh học vẫn tiếp tục xảy ra trong mẫu khi thu thập gây ra những biến đổi về bản chất hóa học, vật lý và sinh học trong mẫu dẫn đến không đảm bảo chất lượng mẫu đo
- Bảo quản mẫu tốt sẽ đảm bảo độ chính xác cao về chất lượng các thông
số trong chỉ tiêu bảo quản chất lượng mẫu đo
- Hạn chế các quá trình tự nhiên làm biến đổi nồng độ các chất trong mẫu
B, Nguyên nhân gây biến đổi mẫu nếu không được bảo quản
- Nhiễm bẩn từ thiết bị or hóa chất bảo quản
- Khử các chất khí: oxy, nito, metan hòa tan trong nước hoặc khí tự do trong đất
- Mất các chất khí đo pH của mẫu (CO2)
- Hấp phụ kim loại nên thành bình thủy tinh
- Hấp thụ các khí do quá trình oxi hóa và kết tủa của kim loại
- Phân hủy và chuyển hóa sinh học
- Bay hơi các chất có nhiệt độ sôi thấp
- Phản ứng hóa học và quang hóa
C, Nguyên tắc chung trong bảo quản mẫu môi trường
- Phải căn cứ vào đặc điểm riêng của từng mẫu, từng thông số và các yếu
tố ảnh hưởng cụ thể đối với các chỉ tiêu phân tích, đo đạc
- Bảo quản mẫu phải thực hiện theo đúng trình tự các bước
- Lựa chọn dụng cụ chứa mẫu phù hợp và dụng cụ đó phải được làm sạch theo những thủ tục nhất định
D, Các phương pháp bảo quản mẫu môi trường ( bảo quản lạnh, bảo quản bằng hóa chất, thủy ngân, tuyết, CO2, N2)
Bảo quản lạnh
Trang 5- Khái niệm: là phương pháp dùng để làm chậm các quá trình mất mát vật chất( trừ mẫu KL đã dc bảo quản bằng axit)
- Ưu điểm: + Hạn chế được hầu hết các quá trình sinh học ( bản chất là quá trình trao đổi chất của sinh vật)
+ Hạn chế một số quá trình hóa học và vật lí chịu sự chi phối của nhiệt độ
- Bảo quản có thể thực hiện ở nhiệt độ mát (2-6 độ C) cho đến nhiệt độ dưới nhiệt độ đóng băng (-22 độ C) gọi là làm lạnh sâu hay đóng băng mẫu
- Có thể bảo quản mẫu trong thời gian dài hơn điều kiện làm lạnh bình thường, ngăn ngừa hoàn toàn hoạt động của các enzim sinh học và dừng một số quá trình hóa lí trong mẫu
- Điều kiện áp dụng:
+ Nhiệt độ đóng băng của nước phụ thuộc vào một số yếu tố trong đó có nồng độ hòa tan các chất ( VD độ mặn)
+ Thành phần các chất hòa tan khác nhau cũng làm thay đổi nhiệt độ đóng băng của nước, đồng thời các chất hòa tan cũng có thể hình thành tinh thể ở những nhiệt độ khác nhau và phân bố rải rác
+ Đóng băng làm thay đổi tổng thể tích mẫu nước, do đó khi lấy mẫu chỉ lấy mẫu đầy 75-90% bình chứa
+ Kĩ thuật này cũng áp dụng với một số mẫu chất rắn nhưng với yêu cầu bảo đảm phức tạp hơn
Bảo quản bằng hóa chất
- Khái niệm: Là phương pháp không thể thiếu đối với một số chất hóa học
mà sự mất mát của chúng chủ yếu do phản ứng hóa học và phân hủy, chuyển hóa sinh học
- Cách bảo quản: thay đổi pH hạn chế nhiều quá trình hóa học, sinh học cũng như quá trình hấp thụ hấp phụ các chất trong mẫu
Các bước tiến hành bảo quản mẫu
1 Với mỗi mẫu khác nhau có thông số và phương pháp phân tích đo đạc khác nhau, yêu cầu phương pháp bảo quản khác nhau Do đó người thực hiện bảo quản phải nắm vững động thái của các quá trình biến đổi vật lý, hóa học và sinh học có thể xảy ra đối với mẫu trong thời gian bảo quản mẫu Từ đó xác định phương tiện và cách thức bảo
Trang 6quản thích hợp Do đó khi lấy mẫu, người lấy mẫu phải tiến hành tách mẫu thành các nhóm thông số có yêu cầu bảo quản giống nhau và thực hiện bảo quản riêng theo nhóm
2 Mẫu phải dc bổ sung hóa chất bảo quản ( nếu có) ngay sau khi lấy mẫu để tránh mở dụng cụ, bao bì chứa mẫu quá nhiều lần trc khi phân tích Do đó trong quá trình lấy mẫu phải tiến hành chuẩn bị, kiểm tra dụng cụ bảo quản, hóa chất và các thiết bị đặc biệt đồng thời chuẩn bị dụng cụ lấy mẫu
3 Đối với một số mẫu đặc biệt có thể có những yêu cầu bảo quản riêng, các biện pháp này phải được thực hiện đúng và đầy đủ các thủ tục quy định VD một số mẫu pt phải đc tiệt trùng (khử trùng) trước khi bảo quản có thể thực hiện bằng một trong số những kĩ thuật sau: tiệt trừng bằng tia cực tím, phương pháp nhiệt ẩm ( khử trùng bằng hơi nước), phương pháp nhiệt khô (khử trùng trên ngọn lửa, tro hóa mẫu 500-650
độ C trong vòng 4-8h), sấy khô mẫu (60 đến 90 độ C trong 10 đến 48h)
4 Sau khi tiến hành bổ sung hóa chất, mẫu cần được dãn nhãn, nhãn mẫu phải ghi đầy đủ thông tin liên quan đến phương pháp bảo quản như: yêu cầu bảo quản, thời gian bảo quản, loại hóa chất bảo quản, thể tích thêm vào, giới hạn thời gian bảo quản làm cơ sở để thực hiện các bước tiếp theo
5 Hầu hết tất cả các mẫu phải dc bảo quản lạnh ngay ngoài hiện trường, căn cứ vào điều kiện cụ thể có thể dùng thùng để giữ lạnh, tủ định ôn
để bảo quản mẫu bằng nước đá hoặc đá khô hoặc sử dụng tủ lạnh Mẫu dc giữ lạnh trong suốt quá trình vận chuyển và trong thời gian bảo quản tại PTN (2 đến 6 độ C) Thông thường với hầu hết các mẫu bảo quản lạnh thì đc bảo quản đồng thời trong bóng tối
6 Tiến hành bảo quản đồng thời mẫu phân tích và mẫu kiểm soát chất lượng ( mẫu trắng dụng cụ, mẫu trắng hiện trường, mẫu trắng vận chuyển và các mẫu chuẩn)
7 Không thực hiện đo đạc, phân tích mẫu đã vượt quá giới hạn thời gian bảo quản
Câu 6: Quy trình kĩ thuật quan trắc môi trường nước
Trang 71 Thông tư 29/2011/TT-BTNMT Quy trình kĩ thuật quan trắc môi trường nước mặt lục địa
a Mục tiêu:
- Đánh giá hiện trạng nước mặt khu vực, địa phương
- Đánh giá mức độ phù hợp các tiêu chuẩn cho phép đối với môi trường nước
- Đánh giá hiện trạng chất lượng môi trường nước theo thời gian và không gian
- Cảnh báo sớm hiện trạng ô nhiễm nguồn nước
- Theo các yêu cầu khác của công ty quản lí môi trường quốc gia, khu vực, địa phương
b Thiết kế chương trình quan trắc
- Bước 1: xác định kiểu quan trắc: Căn cứ vào mục tiêu xác định kiểu quan trắc là môi trường nền hay môi trường chịu tác động
- Bước 2: Địa điểm và vị trí quan trắc
- Bước 3: Các thông số cần quan trắc: căn cứ vào mục tiêu của chương trình quan trắc, mục đích sử dụng, loại nước, nguồn ô nhiễm, nguồn tiếp nhận
- Bước 4: Thời gian và tần suất quan trắc:
+ Tần suất quan trắc mt nền: min 01 lần/ 01 tháng
+ Tần suất quan trắc mt tác động: min 01 lần/ 01 quý
+ Tại những vị trí chịu ảnh hưởng của thủy triều, có sự thay đổi về tính chất, lưu tốc dòng chảy: min 02 lần/ ngày
- Bước 5: Lập kế hoạch quan trắc
- Bước 6: Thực hiện chương trình quan trắc
+ Công tác chuẩn bị
+ Lấy mẫu đo và phân tích tại hiện trường
+ Bảo quản và vận chuyển mẫu
+Phân tích trong phòng thí nghiệm
+ Xử lí số liệu và báo cáo
Trang 8Sau khi kết thúc chương trình quan trắc, báo cáo kết quả quan trắc phải được lập và gửi cơ quan nhà nước có thẩm quyền theo quy định
2 Thông tư 30/2011/TT_BTNMT Quan trắc môi trường nước dưới đất
a Mục tiêu:
- Theo dõi sự biến đổi tính chất vật lý, thành phần hóa học, hoạt tính phóng
xạ, thành phần vi sinh của nước dưới đất theo không gian và thời gian, dưới ảnh hưởng của các yếu tố tự nhiên và nhân tạo
- Xác định mức độ tổn hại và dự đoán các thay đổi trước mắt và lâu dài của môi trường nước dưới đất
- Làm cơ sở cho việc hoạch định chính sách, kiểm soát ô nhiễm, quy hoạch
sử dụng hợp lí và bảo vệ môi trường nước dưới đất
b Thiết kế chương trình quan trắc
- Kiểu quan trắc: Căn cứ vào mục tiêu quan trắc để xác định kiểu quan trắc
là môi trường nền hay môi trường tác động
- Địa điểm và vị trí quan trắc
- Xác định thông số quan trắc: Các thông số cần quan trắc: căn cứ vào mục tiêu của chương trình quan trắc, mục đích sử dụng, loại nước, nguồn ô nhiễm, nguồn tiếp nhận
- Tần suất quan trắc:
+ ít nhất là 2 lần/ 1 năm: 1 lần giữa mùa khô và 1 lần giữa mùa mưa + Trong trường hợp đặc biệt đối với nước k áp trong dktn sẽ thay đổi rất mạnh do những thay đổi về thời tiết thì tần suất qt là 1 lần/ 1 tháng
- Lập kế hoạch quan trắc
- Thực hiện chương trình quan trắc
+ Chuẩn bị
+Lấy mẫu, đo và pt tại hiện trg
+ Bảo quản và vận chuyển mẫu
+ Phân tích trong PTN
+ Xử lý số liệu và báo cáo
3 Thông tư 31/2011 TT-BTNMT quy định về quy trình quan trắc phân tích môi trường nước biển ven bờ ( bao gồm trầm tích đáy và sinh vật biển )
a Mục tiêu
- Đánh giá được hiện trạng chất lượng biển
Trang 9- Xác định được xu thế diễn biến chất lượng nước biển theo không gian và thời gian
- Kịp thời phát hiện và cảnh bảo các trường hợp ô nhiễm nước biển, các trường hợp ô nhiễm nước biển
- Theo các yêu cầu khác của công tác quản lý và bảo vệ môi trường quốc gia, khu vực, địa phương
b Thiết kế chương trình quan trắc:
- Kiểu quan trắc
- Địa điểm và vị trí quan trắc
- Thông số quan trắc
- Thời gian và tần suất quan trắc
+ Thời điểm quan trắc
Đối với vùng nước ven bờ: trong một đợt quan trắc, mẫu nước và sinh vật biển được lấy vào thời điểm chân chiều và đỉnh chiều của 1 kì chiều
Có biên độ lớn nhất thuộc kỳ nước cường, mẫu trầm tích đáy và sinh vật đáy lấy vào thời điểm chân chiều
Đối với vùng biển xa bờ: lấy mẫu 1 lần tại vị trí điểm đo
+ Tần suất quan trắc
Nền nước biển: min 2 lần/ 1 năm
Môi trường nước biển ven bờ: min 1 lần/ 1 quý
Môi trường nước biển xa bờ : min 2 lần/ 1 năm
- Lập kế hoạch quan trắc
c Thực hiện chương trình quan trắc
1 Công tác chuẩn bị
Trước khi tiến hành quan trắc phải thực hiện các công tác chuẩn bị như sau:
- Chuẩn bị tl, các bản đồ, sơ đồ, tt chung về khu vực định lấy mẫu
- Theo dõi đk khí hậu diễn biến thời tiết
- Chuẩn bị các dụng cụ thiết bị cần thiết, ktra, vệ sinh và hiệu chuẩn các thiết bị và dụng cụ lấy mẫu đo, pt trc khi ra hiện trg
- Chuẩn bị hóa chất, vật tư dụng cụ phục vụ lấy mẫu và bảo quản mẫu
- Chuẩn bị nhãn mẫu, các biểu mẫu, nhật kí quan trắc và pt theo quy định
- Cbi các ptien phục vụ hoạt động lấy và vận chuyển mẫu
- Cbi các thiết bị bảo hộ, bảo đảm ATLĐ
Trang 10- Cbi kinh phí và nhân lực quan trắc.
- Chuẩn bị cơ sở lưu trú cho các cán bộ công tác dài ngày
- Chuẩn bị các tài liệu biểu mẫu có lquan khác
2 Lấy mẫu, đo và pt tại hiện trg
3 Bảo quản và vận chuyển mẫu
4 Phân tích trong PTN
5 Xử lý số liệu và báo cáo
Câu 7: Phương pháp xác định một số chỉ tiêu trong nước
1 Xác định độ kiềm
- Khái niệm: Độ kiềm là dung lượng của mt nước phản ứng với H+
- Có thể xác định độ kiềm trong nước lên đến 20mml/l, đối với những mẫu nước có nồng độ cao hơn thì pha loãng thể tích mẫu
- Yếu tố cản trở: Chất lơ lửng dưới dạng cascbonat gây cản trở việc pt
- Cách loại bỏ: Lọc trước khi chuẩn độ
- Nguyên tắc: Dựa trên phản ứng trung hòa a-b, dùng dung dịch HCl 0,02N chuẩn độ mẫu với chỉ thị Metyl da cam or phenolphtalein
- Công thức xd:
+ Kiềm tự do: Ap= C HCl
N
V V1 1000 ( mmol H+/l) Trong đó: V là thể tích mẫu đem chuẩn độ (ml)
V1 Thể tích dung dịch HCl tiêu tốn (ml)
C HCl N : Nồng độ HCl 0,02N
2 Xác định độ cứng tổng
a Phạm vi áp dụng
- Dùng EDTA để xác định nồng độ canxi và magie trong nước ngầm, nước mặt và nước uống
- Không áp dụng phương pháp này đối với nước thải, nước biển và nước
có nồng độ muối cao Nồng độ tối thiểu có thể xác định là 0,05mml/l
b Nguyên tắc
- Chuẩn độ tạo phức ion Canxi và Magie vs dd EDTA ở pH=10 Dùng ETOO làm chỉ thị Tại điểm cuối chuẩn độ, dd chuyển từ đỏ sang xanh
- Phản ứng trc chuẩn độ:
M2+ + Hind Mind + 8H+