CÔNG NGHỆ VÀ PHƯƠNG PHÁP MỚI TRONG QUAN TRẮC TẢO VÀ ĐỘC CHẤT MÔI TRƯỜNG NƯỚC

Quan trắc, phân tích tảo  Sự cần thiết của công tác quan trắc tảo  Phương pháp, công nghệ đo phổ huỳnh quang diệp lục tố  Thiết bị quan trắc, đo đạc tảo tại hiện trường  Phân tích

www.reecotech.com.vn

CÔNG NGHỆ VÀ PHƯƠNG PHÁP MỚI

TRONG QUAN TRẮC TẢO VÀ ĐỘC

CHẤT MÔI TRƯỜNG NƯỚC

Trình bày: ThS Trần Minh Hải

Công ty Khoa học và Kỹ thuật REECO

1 Quan trắc, phân tích tảo

 Sự cần thiết của công tác quan trắc tảo

 Phương pháp, công nghệ đo phổ huỳnh quang diệp lục tố

 Thiết bị quan trắc, đo đạc tảo tại hiện trường

 Phân tích tảo trong PTN và quan trắc liên tục tại trạm

 Thiết bị đánh giá, kiểm soát chất lượng nước dằn tàu

2 Quan trắc sinh học phát hiện kịp thời các sự cố nhiễm độc

 Sự cần thiết của công tác quan trắc độc chất

 Phương pháp, công nghệ quan trắc sinh học độc chất

 Thiết bị quan trắc độc chất

NỘI DUNG

www.reecotech.com.vn 2

- Tảo là một trong các thông số quan

- Quan trắc tảo, sinh vật phù du là

thông số được đề cập trong các

thông tư số 29/2011/TT-BTNMT

và 31/2011/TT-BTNMT của Bộ

TNMT

- Giám sát và quản lý tảo độc, sự nở

hoa của tảo có vai trò hết sức quan

trọng trong ngành công nghiệp

- Các loài tảo, phiêu sinh vật ngoại lai được vận chuyển và xâm nhập vào môi trường mới thông qua hoạt động chở nước dằn của các tàu hoạt động trên biển và đại dương là mối đe doạ vô cùng lớn đối với hệ sinh thái và môi trường Việc đánh giá, kiểm soát các loại tảo trong nước dằn tàu là hết sức quan trọng, đặc biệt khi Công ước quốc tế về quản lý nước dằn và cặn lắng nước dằn (BWM) chuẩn bị hội tụ đủ các điều kiện có hiệu lực

1 Quan trắc, phân tích tảo

Nhóm phổ của tảo phù du

Chlorophyll a/b- Xanthophyll

Chlorophyll a/c- Phycobiliprotein

Phycobilisomes (Phycoerythrin)

Chlorophyll a/c- Xanthophyll

Phycobilisomes (Phycocyanin)

Chlorophyta Rhodophyta Cryptophyta

Heterokonto- phyta Haptophyta Dinophyta

Cyanophyta Glaucophyta

Cách thức nhận dạng

Phổ chuẩn hóa: căn cứ nhận dạng

và xác định các nhóm tảo và loại trừ chất vàng

Phương pháp, công nghệ đo phổ huỳnh quang diệp lục tố www.reecotech.com.vn 6

Thiết bị quan trắc, đo đạc tảo tại hiện trường

n Đo hàm lượng chlorophyll

n Xác định nhóm tảo

n Đo chất vàng

n Giai đo: 0-200 µg chl-a/l

n Độ phân giải 0.01 µg chl-a/l

n Bảng mô tả dữ liệu thời gian

thực theo độ sâu quan trắc

Thiết bị phân tích tảo hiện trường (in situ)

FluoroProbe

n Độ sâu quan trắc tối đa: 0 - 100 m; 0 - 300 m; 0 - 1000 m

Thiết bị quan trắc, đo đạc tảo tại hiện trường www.reecotech.com.vn 8

PC

Microcontroller

Photomultiplier

LED Excitation Array

Pressure sensor

Shield

Algae

Fluorescence emission

Cấu tạo của thiết bị FluoroProbe

n Đo hàm lượng chlorophyll

n Xác định nhóm tảo

n Giai đo: 0-3 µg chl-a/cm2

n Độ phân giải: 0.1 µg chl-a/cm2

n Nhóm tảo khảo sát tối đa: 3 (green

algae, cyanobacteria và diatoms)

Bộ Kit đo tảo tầng đáy:

Các adapter để đo

ở mặt đáy trầm tích hoặc đá

Bộ Kit đo mẫu dùng cho PTN

Thiết bị quan trắc, đo đạc tảo tại hiện trường www.reecotech.com.vn 10

Phần mềm đo đạc, phân tích của FluoroProbe

n Quan trắc tảo lam (cyanobacteria)

n Đo tổng lượng chlorophyll

n Giai đo: 0-200 µg chl-a/l

n Độ phân giải: 0.1 µg chl-a/l

năng chuyển qua máy tính

Thiết bị cầm tay, phân tích nhanh tảo trong nước ao hồ!

AlgaeTorch

Thiết bị quan trắc, đo đạc tảo tại hiện trường www.reecotech.com.vn 12

n Đo hàm lượng chlorophyll

n Xác định nhóm tảo

n Giai đo: 0-15 µg chl-a/cm2

n Độ phân giải: 0.1 µg chl-a/cm2

n Nhóm tảo khảo sát tối đa: 3

(green algae, cyanobacteria và

Thiết bị Phân tích tảo trong PTN và quan trắc liên tục tại trạm

n Đo hàm lượng chlorophyll

n Xác định nhóm tảo

n Độ hoạt động của tảo

n Giai đo: 0-200 µg chl-a/l

n Sử dụng pin sạc 12V khi đi

hiện trường

Thiết bị dùng cho PTN và mang đi hiện trường!

AlgaeLabAnalyser

Đo hàm lượng chlorophyll

Xác định nhóm tảo

Hiệu chỉnh chất vàng

Độ hoạt động của tảo

Đo độ truyền qua, bù trừ độ đục

Giai đo: 0-200 µg chl-a/l

Độ phân giải: 0.01 μg chl-a/l

Chức năng làm sạch buồng mẫu tự động

AlgaeOnlineAnalyser & AlgaeGuard

Thiết bị dùng cho cả PTN, trạm QT

Phân tích tảo trong PTN và quan trắc liên tục tại trạm www.reecotech.com.vn 16

Phần mềm đo đạc, phân tích tảo online

Thiết bị đánh giá, kiểm soát tảo trong nước dằn tàu

Thiết bị đánh giá, kiểm soát tảo trong nước dằn tàu www.reecotech.com.vn 18

Thiết bị đo, phát hiện tảo bằng

phương pháp PAM cải tiến

(Modified Pulse Amplitude

Modulation Fluorometry) cho độ

nhạy cao nhất hiện nay: 1 tế bào

sống/mL, cao gấp 10 lần độ nhạy

theo yêu cầu của công ước IMO,

và cao gấp 100 lần độ nhạy của

các thiết bị cùng loại của các đối

thủ cạnh tranh khác

2 Quan trắc sinh học phát hiện kịp thời các sự cố nhiễm độc

Vì sao dùng quan trắc trên sinh vật (Biomonitors)?

 Đó là cách tốt nhất để phát hiện kịp thời các sự cố nhiễm độc!!!

Sự cố tràn dầu, các sản phẩm CN từ thùng chứa, đường ống hoặc phương tiện vận chuyển ra môi trường  Cần phát hiện độc chất nhanh, trên dòng (online)

Thuốc trừ sâu, loài gây hại phát tán từ hoạt động nông nghiệp

Các lĩnh vực cần trang bị TB quan trắc trên sinh vật

Các địa điểm lấy nước cấp cho các nhà máy xử lý nước;

Các đơn vị cấp nước sinh hoạt cho dân chúng;

Quan trắc, bảo vệ môi trường sống, nuôi trồng thủy hải sản;

Bảo vệ, ngăn chặn tấn công phá hoại, khủng bố;

Công nghiệp sản xuất thực phẩm, nước giải khát;

Công nghiệp hóa chất (khai khoáng, khai thác dầu khí);

Nghiên cứu khoa học (vd: ảnh hưởng của các độc chất lên

cá/sinh vật)

Sự cần thiết của công tác quan trắc độc chất www.reecotech.com.vn 20

Rận nước (daphnids)

Tảo (algae)

Vi khuẩn phát quang (luminescent bacteria) Con trai (mussels)

Cá (fish)

Sinh vật dùng trong các thiết bị quan trắc độc chất

Bản đồ các trạm quan trắc độc chất

đã lắp đặt tại Đức, và Hà lan Quan

trắc ở các sông chính như Rhine, Elbe,

Danube,…và các phụ lưu

Ở Việt Nam, 02 thiết bị là Máy

quan trắc độc chất bằng Dapnia và

Máy quan trắc độc chất bằng Tảo

đang vận hành, phục vụ hiệu quả

cho công tác nghiên cứu và quan

trắc của Viện Môi trường & Tài

nguyên, ĐHQG-HCM

Người tham khảo:

TS Đào Thanh Sơn, Phó trưởng

River Bille

Fischerhof Station, Hamburg

Hình ảnh trạm quan trắc online:

DaphTox II, TB quan trắc độc chất bằng Daphnia

Phát hiện nhanh và nhạy (ppb) độc chất trong

giúp giảm thời gian, chi phí bảo trì

Hệ thống gồm 01 hoặc 02 buồng đo

Bộ phận cho Daphnia ăn tự động (dung dịch

tảo)

Thiết bị quan trắc độc chất bằng rận nước Daphnia www.reecotech.com.vn 24

Sơ đồ thiết bị DaphTox II

drainage outlet outlet of ultrasonic filter

inlet of ultrasonic filter

ultrasonic filter unit USB

feeding syringe

chamber 1

chamber 2 (option)

degassing and temperature control

pump

degassing pump channel 3.2x1.6mm

chamber 2 pump channel 1.6x1.6mm (option) chamber 1 pump channel 1.6x1.6mm

Cấu thành chỉ số độc

Hiển thị cài đặt thông số

Thiết bị quan trắc độc chất bằng rận nước Daphnia www.reecotech.com.vn 28

Thiết bị DaphTox II phát cảnh báo khi mẫu nước chứa10 µg/l sarin trong thời gian < 25 phút!

Substance

Dose:

µg / l water

Indicating a toxic reaction:

Thiết bị quan trắc bằng Daphnia

có khả năng phát hiện được các độc

chất ở nồng độ rất nhỏ

Thiết bị cực nhạy với các độc

chất gây loạn thần kinh như:

Sarine, Tabune, Soman và

Đo sự ức chế quang hợp của tảo

(Độ hoạt động của tảo)

Đo huỳnh quang trực tiếp

Chuẩn hóa bằng tảo lục Chlroella

phổ biến

Bộ nuôi tảo gắn liền máy chính

Làm sạch tự động

TB quan trắc độc chất bằng Tảo

f0, fm: Phát xạ fluorescence tối thiểu

và tối đa trong điều kiện thích nghi

Phương pháp đo thông số Genty, xác

định độ hoạt động của tảo

Sự hiện diện của độc chất sẽ ức chế quang hợp của tảo:

f0  tăng mạnh

fm  tăng yếu hơn

fv  giảm

Hệ số Genty (hiệu suất lượng tử tối đa) sẽ giảm

Thiết bị quan trắc độc chất bằng tảo www.reecotech.com.vn 32

Hệ thống video giám sát, phân tích hành vi

bơi của cá để phát hiện, ghi nhận và đưa ra

các đáp ứng nhanh chóng với nước chứa

độc chất Thiết bị có thể được dùng để

quan trắc dài hạn và đánh giá “chiến lược”

chất lượng nguồn nước

TB Quan trắc độc chất bằng cá

Thiết bị quan trắc độc chất bằng cá www.reecotech.com.vn 34

Khảo sát, đánh giá chất lượng:

+ Nước cấp sinh hoạt

+ Nước mặt

+ Sông, ao, hồ chứa, đập

Độ nhạy trung bình – cao

www.pesticideinfo.org/List_EcoChemSpecies.jsp?Taxa_Group='Fish'

Thiết bị quan trắc độc chất bằng cá www.reecotech.com.vn 36

TB quan trắc độc chất bằng Daphnia có độ nhạy cao, phát cảnh

báo tin cậy, nhanh chóng với các độc chất như thuốc trừ sâu, diệt côn

trùng, chất ức chế thần kinh, hô hấp và kim loại nặng Daphnia

magna là một trong những sinh vật phản ứng nhạy nhất với độc chất

trên toàn cầu

TB Quan trắc độc chất bằng tảo cảnh báo sự hiện diện của các độc

chất diệt thực vật, hydrocarbons, chlorinated hydrocarbons, PCBs

Thiết bị đặc biệt thích hợp trong các vùng sản xuất nông nghiệp

TB Quan trắc độc chất bằng cá nhạy với các độc chất diệt loài gây

hại, chất ức chế thần kinh, hô hấp Thiết bị có thể được dùng để quan

trắc dài hạn và đánh giá “chiến lược” chất lượng nguồn nước

Nhận xét chung

3 SƠ NÉT VỀ LĨNH VỰC KD CỦA CÔNG TY KH&KT REECO

Công ty KH&KT REECO www.reecotech.com.vn 38

Thermo imaging instruments for clinical

applications

Thông tin liên hệ:

Công ty TNHH Khoa học và Kỹ thuật REECO

Đ/c: 46/41/37 đường Vườn Chuối, P 4, Q 3, TP Hồ Chí Minh

ĐT: 0903166704 Email: haitran@reecotech.com.vn

Website: www.reecotech.com.vn

Chân thành cảm ơn Quý vị đã lắng nghe!

www.reecotech.com.vn