ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MÔN QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG Khái niệm QTMT mục tiêu QTMT K/n: trình theo dõi có hệ thống môi trường, yếu tố tác động lên môi trường nhằm cung cấp thông tin phục vụ đánh giá trạng, diễn biến chất lượng môi trường tác động xấu môi trường (Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam 2005) • - Mục tiêu QTMT: o Mô tả trạng môi trường o Xác định xu hướng thay đổi chất lượng môi trường o Đánh giá tác động môi trường hoạt động cuả người o Đánh giá phù hợp với môi trường với mục đích sử dụng( vd : chọn địa điểm xây dựng nhà máy…) o Đánh giá hiệu chương trình phát dự án phát triển o Đánh giá hiệu công tác quản lý môi trường o Thu thập liệu phục vụ việc định, sách phát triển, quản lý sử dụng tài nguyên thiên nhiên o Thu thập liệu dùng mô hình hóa dự báo tai biến môi trường o Thu thập liệu phục vụ công tác tra, kiểm tra việc thực quy định pháp luật bvmt • Nội dung chủ yếu chương trình quan trắc - Cung cấp số liệu đầy đủ theo yêu cầu lĩnh vực - Xác định yếu tố ô nhiễm, yếu tố cần quản lí bảo vệ - Có biện pháp kế hoạch triển khai thực loại bỏ yếu tố ô nhiễm - Thực sau đánh giá lại kết thực việc lọai trừ yếu tố ô nhiễm - Kiến nghị cho nhà hoạch định kế hoạch theo yêu cầu bảo vệ môi trường - Dự báo yếu tố xấu dự án phát triển kinh tế xã hội có, để có biện pháp khắc phục, dự phòng 3Các bước thiết lập chương trình - Xác đinh rõ kiểu, loại quan trắc - Xác định thành phần môi trường cần quan trắc - Lập danh mục thông số quan trắc theo thành phần môi trường, tham số phân tích phòng thí nghiệm - Lựa chọn phương án quan trắc, xác định nguồn tác động, dạng chất gây ô nhiễm chủ yếu khu vực quan trắc, xác định vấn đề, đối tượng rủi ro tiềm khu vực quan trắc, xác định danh giới khu vực quan trắc dự báo tác động biến đổi xảy khu vực quan trắc - Thiết kế phương án lấy mẫu: xác định tuyến, điểm lấy mẫu đánh dấu đồ sơ đồ, mô tả vị trì địa lí, tọa độ điểm quan trắc kí hiệu điểm quan trắc - Xác định tần suất, thời gian, phương pháp lấy mẫu, phương pháp quan trắc phân tích - Xác định quy trình lấy mẫu, thể tích mẫu cần lấy, loại dụng cj chứa mẫu, laoij hóa chất bảo quản, thời gian lưu mẫu, loại mẫu số lượng mẫu kiểm soát chất lượng mẫu( mẫu QC) - Lập danh mục kế hoạch bảo trì, bảo dưỡng hiệu chuẩn thiết bị trường thiết bị phòng thí nghiệm, bao gồm phương tiện đảm bảo an toàn lao động - Lập kế hoạch nhân lực thực quan trắc, có nhiệm vụ cụ thể cán phải phân công rõ ràng - Lập dự toán kinh phí thực bảo đảm chương trình quan trắc bao gồm kinh phí thực bảo đảm chất lượng bao gồm kinh phí thực bảo đảm chất lượng kiểm soát chất lượng quan trắc, phân tích môi trường - Xác định rõ tổ chức, cá nhân tham gia thực chương trình Phân biệt tiêu chuẩn, quy chuẩn? VD? - K/n tiêu chuẩn: quy định đặc tính kĩ thuật yêu cầu quản lý dùng làm chuẩn để phân loại, đánh giá sản phẩm hàng hóa, dịch vụ, trình, môi trường đối tượng khác hoạt động kinh tế - xã hội nhằm nâng cao chất lượng hiệu đối tượng - K/n quy chuẩn kĩ thuật là: quy định mức giới hạn đặc tính kĩ thuật yêu cầu quản lí mà sản phẩm, hàng hóa, dịch vụ, trình, môi trường đối tượng khác hoạt động kinh tế - xã hội phải tuân thủ đảm bảo an toàn, vệ sinh, sức khỏe người, bảo vệ động vật, môi trường, bảo vệ lợi ích an ninh quốc gia, quyền lợi người tiêu dùng yêu cầu thiết yếu khác  Tiêu chuẩn để ta tự nguyện áp dụng quy chuẩn kĩ thuật dùng để ép buộc áp dụng * K/n QA: đảm bảo chất lượng QTMT, hệ thống tích hợp hoạt động quản lí kĩ thuật tổ chức nhằm bảo đảm hoạt động quan trắc môi trường đạt tiêu chuẩn chất lượng quy định a K/n QC: kiểm soát chất lượng QTMT, thực biện pháp để đánh giá, theo dõi kịp thời chỉnh để đạt độ xác độ tập trung phép đo theo yêu cầu tiêu chuẩn chất lượng nhằm đảm bảo cho hoạt động QTMT đạt tiêu chuẩn chất lượng quy định b Kiểm soát chất lượng (QA) hoạt động lấy mẫu, xử lý bảo quản mẫu trường: - Xác định vị trí cần lấy mẫu - Bảo đảm thông số quan trắc: theo thông số xác định (tên thông số, đơn vị đo, độ xác cần đạt được) - Bảo đảm tần suất thời gian lấy mẫu - Phương pháp lấy mẫu, xử lý bảo quản mẫu: sử dụng phương pháp phù hợp với thông số QT theo tiêu chuẩn Việt Nam môi trường phương pháp tiêu chuẩn quốc tế khác quan nhà nước có thẩm quyền Việt Nam thừa nhận áp dụng - Trang thết bị: sử dụng trang thiết bị phù hợp với yêu cầu kĩ thuật phương pháp, có kiểm tra trước mang trường - Nhân sự: người có trình độ chuyên môn phù hợp, phân công rõ ràng cho người - Dụng cụ chứa mẫu phải phù hợp với thông quan trắc gián nhãn - Hóa chất phù hợp - Báo cáo lấy mẫu phải theo bảng ban hành thông tư 10/2007 * QA hoạt động phân tích phòng thí nghiệm - Phương pháp phân tích: phù hợp với mẫu phê duyệt ưu tiên phương pháp tiêu chuẩn hóa - Trang thiết bị phòng thí nghiệm phải hiệu chuẩn trước sử dụng, đánh dấu, dán nhãn để phân biệt nhận dạng dễ dàng, phản ánh tình trạng hiệu chuẩn; kiểm chuẩn thời hạn hiệu chuẩn, kiểm chuẩn thiết bị Chúng phải bảo dưỡng thường xuyên theo dõi đình kýd - Điều kiện môi trường phòng thí nghiệm phải đáp ứng yêu cầu tiêu phân tích nêu trong phương pháp phân tích - Quản lí mẫu phân tích - Bảo quản chất lượng số liệu suốt thời gian phòng thí nghiệm Tại phải bảo quản mẫu môi trường - Trong hầu hết chương trình quan trắc, mẫu thu thập với số lượng lớn thường không phân tích trường Do đó, với phần lớn thông số quan trắc, mẫu cần lưu giữ thời gian trước phân tích Trong đó, trình vật lí, hóa học, sinh học tiếp tục xảy mẫu sau Khi thu thập gây biến đổi chất hóa học, sinh học vật lí mẫu dãn đến không đảm bảo chất lượng mẫu Để loại bỏ ảnh hưởng trình cần độ tin cậy kết đo đảm bảo tính đại diện mẫu cần có biện pháp kĩ thuật phù hợp thời gian lưu trữ mẫu trước phân tích phải bảo quản mẫu * Nguyên tắc chung bảo quản mẫu - Để giảm thiểu khả bay phân hủy sinh học mẫu nên bảo quản nhiệt độ từ 2oC đến 6oC - Thêm ax để ngăn chặn hoạt động vsv - Thêm ax bazo làm thay đổi pH mẫu để giữ nguyên trạng thái hóa học - Chọn lựa loại bình chứa laoij - Không làm thay đổi hàm lượng chất phân tích mẫu như: không làm bẩn thiết bị hóa chất bảo quản… * Các phương pháp bảo quản mẫu Yêu cầu chung vật liệu dụng cụ chứa mẫu - Dụng cụ chứa mẫu phải đáp ứng yêu cầu thông số quan trắc(TCVN, ISO) phải đánh dấu rõ ràng để tránh nhầm lẫn cách dán nhãn Nhãn mẫu phải gắn với dụng cụ chứa mẫu suốt thời gian tồn mẫu chứa thông tin sau: thông tin phân tích, kí hiệu mẫu, thời gian lấy mẫu, kĩ thuật bảo quản mẫu sử dụng, người lấy mẫu * Xử lí mẫu phân tích trình phức tạp, có hóa học, vật lí lí hóa kết hợp để chuyển chất, nguyên tố hay ion cần xác định mẫu phân tích ban đầu để đưa chúng dạng tan dung môi thích hợp, để sau xác định chúng theo phương pháp phân tích thích hợp * Yêu cầu chung xử lí mẫu - Không làm cấu tử cần phân tích - Không làm nhiễm bẩn thêm cấu tử cần phân tích vào mẫu nguồn - Phù hợp với phương pháp phân tích - Các hóa chất cần dùng trình xử lí phải đảm bảo độ ức yêu cầu - Ưu tiên phương pháp kết hợp tách hay làm giàu mẫu Các kỹ thuật xử lí mẫu * Kỹ thuật xử lí mẫu ướt - Thường dùng ax mạnh đặc nóng hỗn hợp ax mạnh có tính oxh mạnh để hòa tan phân hủy mẫu cách đun sôi bình kendan lò vi sóng + Kendan hàng chục + Lò vi sóng: – + Các ax mạnh: H2SO4, HNO3, HCL + Hỗn hợp oxh mạnh: nước cường thủy, KMnO4/ H+ , K2Cr2O7/ H+ + Hỗn hợp kiềm mạnh: KOH, NaOH - Ưu điểm: không làm chất phân tích - Nhược điểm: thời gian xử lí mẫu dài lò vi sóng tốn nhiều ax - Ứng dụng: xác định kim loại, anion vô Cl-, SO42-, NO3-… số mẫu sinh học, dược phẩm không xử lí phương pháp ax VD: xử lí mẫu rau hỗn hợp ax HNO3 + H2SO4 để xác định kim loại nặng độc hại(Cd, Cu,Mn,…) Cho 5g mẫu đá nghiền mịn + 60ml HNO3 65% + 5ml H2SO4 98% vào bình kendan(lắc nhẹ) cho mẫu phân hủy thành dung dịch không màu -> chuyển mẫu sang cốc 250ml -> làm bay ax đến muối ẩm, để nguội -> định mức HCL 2% * Kỹ thuật xử lí khô - Nguyên tắc: kỹ thuật nung để xử lí lò nung, thực chất bước đầu trình xử lí mẫu Sauk hi nung mẫu bã lại phải hòa tan dung môi thích hợp để chuyển mẫu phân tích, nhiệt độ nung khoảng 450oC đến 700oC, nung nấu phải thêm chất phụ gia để tránh làm chất - Ưu điểm: thao tác đơn giản dùng nhiều ax, xử lí triệt để phần nền, tốn thời gian đốt cháy hết hợp chất hữu - Nhược điểm: dễ số chất bay - Ứng dụng: để xác định số chất kim loại phi kim chất hữu VD: cho hóa khô mẫu rau để xác định số kim loại kiềm, kiềm thổ, kim loại nặng: Cho 5(g) mẫu vào cốc thạch anh > mẫu khô,đen l l muối ẩm + khí < - mẫu màu tro trắng l Định mức = dd HCL 2% * Xử lí khô ướt kết hợp - Nguyên tắc: mẫu xử lí sơ lượng nhỏ ax chất phụ gia để phá vỡ sơ cấu trúc ban đầu hợp chất mẫu tạo điều kiện giữ lại số nguyên tố bay nung Sau cho mẫu vào cốc để nung với nhiệt độ thích hợp - Ưu điểm:lượng ax = ¼ lượng ax sử lí ướt, bớt thời gian nung triệt để hơn, hạn chế bay số kim loại - Nhược điểm: để xác định hàm lượng ion kim loại mẫu rau quả, mẫu rắn, đất, rác VD: Xử lí mẫu rau để xác định kim loại kiềm, kiềm thổ, KL nặng(Cd,Cu,Mn,Ni,Fe,Pb) Cho váo chén nung hỗn hợp( 5g mẫu + 5ml HNO3 65%, 2ml H2SO4 98%, 5ML Mg(NO3)2 5% > hỗn hợp thành than đen, giòn > mẫu khô đen > tro trắng -> khí + muối ẩm -> Định mức băng dd HCL 2% 10 Các phương ơhaps phân tích sử dụng phân tích môi trường * Phương pháp trắc quang - Nguyên tắc: dựa tren việc đo độ hấp thụ lượng ánh sang chất xác định vùng phổ định Trong phương pháp chất cần phân tích để chuyển thành chất có khả hấp thụ lượng ánh sang jowpj chất màu - Phân loại: + Phương pháp so màu mắt + Phương pháp so màu quang điện + Các phương pháp so màu quang phổ - Ứng dụng + Xác định số kim loại nặng, ion + Xác định tiêu độ đục,COD,TOC, tiêu Nito, số chất hữu * Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử - Nguyên tắc định lượng: muốn xác định hàm lượng kim loại X mẫu môi trường ta chuyển X dạng dd, sau mẫu đưa vào buồng hóa để chuyển dạng nguyên tử X, đo độ hấp thụ ánh sang đám nguyên tử X  Xác định hàm lượng X thông qua định luật Lamber-beer - Phương pháp chung xác định nồng độ nguyên tố phương pháp AAS B1: Xác định đường chuẩn + Pha dung dịch chuẩn làm việc + Cho vào dãy bình định mức(3-5 bình) tích dd làm việc tăng dần + Định mức nước cất đến vạch + Tính nồng độ nguyên tố cần xác định bình vừa định mức + Khởi động máy, đo AbS bình dãy chuẩn + Lập phương trình: y = ax + b B2: Phân tích mẫu - Đo trực tiếp AbS mẫu - Từ giá trị AbS máy tự tính nòng độ mẫu dựa vào đường chuẩn - Các phương trình phép đo + Chuyển mẫu phân tích thành trạng thái nguyên tử tự + Chiếu chùm tia sáng phù hợp với nguyên tố cần phân tích qua đám nguyên tử tự do, nguyên tử nguyên tố cần xác định tạo phổ hấp thụ + Thu toàn chùm sáng, chọn vạch phổ, đo cường độ + Ghi kết đo 11 Cách tính toán lượng hóa chất cần lấy để pha dung dịch sử dụng phân tích môi trường: * Dựa vào quy tắc đượng lượng SĐL A = SĐLB (CBN.VB) = (CAN.VA)  CBN = CAN.VA / VB * Tính theo định lật hợp thức VA(A) + VB(B)  VC(C) + VD(D)  định luật hợp thức ccmax = CA.VA / VA = CB.VB / VB ...- Xác định thành phần môi trường cần quan trắc - Lập danh mục thông số quan trắc theo thành phần môi trường, tham số phân tích phòng thí nghiệm - Lựa chọn phương án quan trắc, xác định nguồn tác... nhiễm chủ yếu khu vực quan trắc, xác định vấn đề, đối tượng rủi ro tiềm khu vực quan trắc, xác định danh giới khu vực quan trắc dự báo tác động biến đổi xảy khu vực quan trắc - Thiết kế phương... nghiệm Tại phải bảo quản mẫu môi trường - Trong hầu hết chương trình quan trắc, mẫu thu thập với số lượng lớn thường không phân tích trường Do đó, với phần lớn thông số quan trắc, mẫu cần lưu giữ thời