Phương pháp quan trắc, thu,bảo quản và phân tích mẫu nước biển trong quan trắc môi trường

Phương
Phươn pháp q n trắc, th bảo q ản và
ương
n
quan trắ thu, bả qu
quả à
phân tích mẫu nước biển trong quan trắc
mẫ nước biể
trắ
môi trường
trường
Ngườ h
Ng ời thự hiệ Tr Quang Thư
N ười thực hiện: T ần Q
Trầ
Thư
Trung tâm Quốc gia QTCB môi trường biển
Quố
trường biể
Việ
Viện nghiên cứu Hải sản
cứ Hả sả


I. Mởđầu
Biển và đại dương là nơi tiếp nhận phần lớn các chất thải từ lục địa. Công ước Quốc tế về Luật
biển năm 1982 đã chỉ ra 5 nguồn gây ơ nhiễm biển chính là: Các hoạt động trên đất liền, thăm dò và
kh i thác tài nguyên t ê thề l đị và đá đ i dương; thải các chất độ h i ra biể vận chuyển
khai thá
ê trên thềm lục địa à đáy đại d ơ
á hất độc hại biển; ậ h ể

hàng hoá trên biển và ô nhiễm biển từ không khí.
Những năm qua, đồng hành với sự gia tăng diện tích và sản lượng ni trồng thuỷ sản, những
hoạt độ ki h
h t động kinh tế - xã hội trong cả nước không ngừng tăng t ở
ã
t
ả ớ khô
ừ tă trưởng, kéo theo hà l t các vấn đề về
ké th hàng loạt á ấ
ề
môi trường tác động đến khu vực ven biển, trong đó có hoạt động ni biển.
Ở Việt Nam, hệ thống quan trắc - cảnh báo môi trường, dịch bệnh thuỷ sản đã thực hiện trong
cả nước với 03 trung tâm vùng nội địa (miền Bắc miền Tr ng và miền Nam) và 01 tr ng tâm vùng
nước, ới tr ng
ùng
Bắc,
Trung à
à trung
ùng
biển.
Một số thiệt hại với nghề nuôi biển đã làm thiệt hại nhiều tỷ đồng đối với người nuôi mà
nguyên nhân chính là do nước bị ơ nhiễm, mơi trường thay đổi, dich bệnh bùng phát.
Vì vậy, cơng việc quan trắc, phân tích các chất ơ nhiễm trong nước biển và đặc biệt các khu
nuôi hải sản tập trung ven biển là rất cần thiết, và là biện pháp phát hiện, cảnh báo các chất ơ nhiễm
có hiệu quả nhất, kịp thời kiểm sốt và ngăn ngừa ơ nhiễm mơi trường biển, từ đó có các biện pháp
giảm thiểu các tác hại gây ra đối với hoạt động nuôi biển
biển.
Báo cáo dưới đây trình bày phương pháp quan trắc, phân tích chất lượng nước biển phục vụ
cho cơng tác cảnh báo môi trường biển và các khu nuôi nuôi biển hiệu quả, hướng tới nền sản xuất
thủy sản bền vững

vững.


II. Hoạt động quan trắc, phân tích chất lượng mơi trường nước biển
a) Bộ thông số và tiêu chuẩn chất lượng mơi trường
Trong quan trắc, phân tích mơi trường thường sử dụng các tiêu chuẩn về nồng độ các chất
(hợp hất) trong môi t ờ để đá h giá chất l
(h chất) t
ôi trường đánh iá hất lượng và cảnh bá ô nhiễm.
à ả h báo
hiễ
Ở Việt Nam các tiêu chuẩn được sử dụng để đánh giá, cảnh báo ô nhiễm như tiêu chuẩn
Việt Nam TCVN 5943 - 1995, tiêu chuẩn của Bộ Thuỷ sản 2006 (theo thông tư số
02/2006/TT- BTS, à
02/2006/TT BTS ngày 20 tháng 3 năm 2006) tiêu chuẩn đề xuất của đề tài KT 03 - 07
há
ă 2006), iê h ẩ
ấ ủ
ài
07,
tham khảo tiêu chuẩn của nước ngồi đối với các thơng số mà tiêu chuẩn Việt Nam chưa có)
áp dụng cho nước biển ven bờ với mục đích ni thủy hải sản.
+) Hiện nay, bộ thơng số môi trường được áp dụng phổ biến cho hoạt động quan trắc,
ố
ổ ế
ắ
phân tích mơi trường biển ven bờ bao gồm (bảng 1):
- Bộ thơng số khí tượng - thuỷ văn khu vực.
- Bộ thông số môi trường nước và trầm tích.
- Bộ thơng số sinh vật gây bệnh và chỉ thị chất lượng môi trường.

Hoạt động của Trung tâm Quốc gia Quan trắc cảnh báo môi trường biển
Căn cứ vào thực trạng các nguồn gây ơ nhiễm ven bờ, loại hình - đối tượng hải sản nuôi
và các tiêu chuẩn bảo vệ môi trường; hoạt động quan trắc, phân tích mơi trường nước biển
ven bờ tại Trung tâm Quốc gia quan trắc cảnh báo môi trường biển như sau.
+Nội dung quan trắc bao gồm:
- Các thơng số khí tượng thuỷ văn: nhiệt độ khơng khí, áp suất khí quyển, độ ẩm, gió,
sóng,
sóng dịng chảy .
- Các thông số nền: nhiệt độ, độ muối, DO, pH, độ trong, độ đục.
- Các thông số dinh dưỡng: NO2-, NO3-, NH4+, PO43-, SiO32-, Nts, Pts.
g
g
,
,
,
,
,
,
- Các thông số kim loại: Cu, Pb, Zn, Cd, As, Hg và Fets.
- Các thông số ô nhiễm môi trường khác: CN-, dầu mỡ, HCBVTV (Lindan, Aldrin,
Dieldrin, Endrin, DDD, DDT, DDE).
i ld i
di
)
- Các chỉ tiêu sinh vật: Thực vật phù du, tảo độc hại, Coliforms, Vibrios, vi sinh tổng số.
+Tần suất quan trắc hiện tại: 2 lần/năm vào tháng 4 - 5 và tháng 9 - 10
10.

b) Phương pháp thu mẫu, bảo quản mẫu theo các thơng số cần phân tích
Các phương pháp quan trắc, phân tích mơi trường biển dựa trên tài liệu “Sổ tay hướng
dẫn quan trắc, phân tích mơi trường biển” Cục Mơi trường - Bộ KHCN Môi trường,
ẫ
ắ
ể
2002 và tài liệu chuẩn của APHA.
Phương pháp thu mẫu, bảo quản mẫu theo từng thơng số cần phân tích trong hoạt động
quan trắc, phân tích mơi trường nước biển gồm các bước sau:
Lựa chọn điểm lấy mẫu:
Điểm ề à đểm tác động
Điể nền và để tá độ
- Đối với mẫu ở khu nuôi lồng bè:
- Khu bảo tồn biển:
- Khu vực cảng cá:
Độ sâu lấy mẫu:
Dụng cụ lấy mẫu nước:
Dụng cụ chứa mẫu:
Phương pháp lấy mẫu: Lấy mẫu nước biển theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5998 1995. Khi lấy mẫu bằng tàu thuyền phải đưa tàu thuyền đến điểm quy định (xác định
bằng GPS).


Bảo quản mẫu:


Vận chuyển mẫu: Đối với mẫu cần phải đem về phịng thí nghiệm phân tích, cần bảo quản
và vận chuyển ngay về phịng thí nghiệm càng nhanh càng tốt
nghiệm,

tốt.
Lưu giữ mẫu: Mẫu phải được lưu giữ trong các điều kiện đã nêu trong quá trình thu mẫu
hiện trường, vận chuyển và trong phịng thí nghiệm (cả trước và sau khi phân tích). Mẫu sau
khi bảo quản được lưu giữ trong các thiết bị chuyên dụng (như thùng giữ lạnh, thùng xốp có
ế
ố
đá…).
Phương pháp đo đạc ngồi hiện trường: Trước khi đo phải tiến hành hiệu chỉnh máy đo
gp p
ạ g
ệ
g
p
ệ
y
theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Tiến hành đo nhiều lần (2-3 lần), và lấy trị số trung bình.
Đảm bảo chất lượng và kiểm soát chất lượng (QA/QC) hiện trường: [theo hướng dẫn tài
liệu tham khảo 1]
1].
- Đảm bảo chất lượng hiện trường: Phải thực hiện theo đúng các hướng dẫn từ việc xác
định vị trí lấy mẫu, lựa chọn vị trí thu mẫu trên tàu thuyền đảm bảo chất lượng, ngăn ngừa
nhiễm bẩn mẫu.
- Kiểm soát chất lượng hiện trường: Lấy đủ các loại mẫu để phục vụ cho quá trình kiểm
ợ g ệ
g
g ụ g ụ y
,
g ụ g ụ
,
soát chất lượng hiện trường như: mẫu trắng dụng cụ lấy mẫu, mẫu trắng dụng cụ chứa mẫu,

mẫu trắng dụng cụ lọc mẫu, mẫu đúp hiện trường.


c) Phương pháp phân tích mẫu nước biển
Với mỗi thơng số có nhiều phương pháp để phân tích, tùy thuộc vào đối tượng và hàm
lượng của mẫu phân tích, điều kiện trang thiết bị, nhân lực của từng phịng thí nghiệm. Bảng
ợ g
p
,
ệ
g
ị,
ự
gp g
g ệ
g
dưới đây là các phương pháp dùng trong phân tích mẫu nước biển.dựa theo tiêu chuẩn Việt
Nam (TCVN) và phương pháp theo tài liệu chuẩn của thế giới (APHA).
Bảng 3. Các phương pháp đo đạc, phân tích nước biển
TT
1

Thơng số
Nhiệt độ

2

pH

3

Độ muối

4

Độ đục

5

TSS

6

DO

7

BOD5

8

COD

Phương pháp phân tích
+Đo bằng nhiệt kế bách phân theo TCVN 4557 – 1998.
+Đo ở các tầng nước sâu bằng nhiệt kế đảo ngược
g
g
ệ
g ợ

+Đo bằng máy theo hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất
ằ
ẫ
ấ
+Đo bằng máy theo hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất
+Xác định theo TCVN 6492:1999
+Phương pháp đo Mohr- Knudsen
+Đo bằng máy theo hướng dẫn của nhà sản xuất
+Phương pháp quan trắc theo TCVN 6184:1996
+Đo bằng máy theo hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất
+Phương pháp khối lượng, sấy ở nhiệt độ 105oC theo TCVN 4560:1988
+APHA – 1995, trang 2 – 56 ÷ 2-57
+Phương pháp đo Winkler theo TCVN 5499: 1995
+APHA- 4500G, 1995, trang 4 -102 ÷ 4 -103
+Đo bằng máy theo hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất
+Phương pháp chuẩn độ theo TCVN 6001-1995
+Phương pháp theo APHA- 5210 B, trang 5 – 2 ÷ 5 – 6
gp p
g
+Phương pháp kalidicromat theo TCVN 6491- 1999 khi nồng độ ion clo
<1g/l.
+Phương pháp kali pemanganat ở nhiệt độ 100oC, theo JIS, 1995, trang
1892- 1895, khi nồng độ ion clo >1g/l


9

NH4+

+Phương pháp trưng cất và chuẩn độ theo TCVN 5988:1995

+Xác định bằng phương pháp phenat theo APHA 4500 – F, trang 4 – 80 ÷
4 – 81

10

NO2-

+Phương pháp trắc quang Griss – Ilosway theo TCVN 6178 : 1996 (ISO
6777 – 1984)
+Xác định bằng phương pháp trắc quang theo APHA 4500 -NO2–B, trang
4 – 83 ÷ 4 – 84

11

NO3-

+Phương pháp trắc quang theo TCVN6180:1996 (ISO 7890 – 1998)
ắ
+Phương pháp khử bằng cadimi mạ đồng theo APHA – 4500 NO3-, E trang
4 – 87 ÷ 4 – 80

12

PO43-

+Phương pháp trắc quang amoni molipdat theo TCVN6202:1996
+Phương pháp trắc quang theo APHA – 4500 – P E trang 4 – 112 ÷ 4 113

13

SiO32-

+Phương pháp trắc quang theo APHA – 4500 Si D và trang 4 – 118 ÷ 4 –
1120

14

SO42-

+Phương pháp trọng lượng dùng BaCl2 theo TCVN6200:1996
ươ g p p ọ g ượ g dù g C
eo CV
: 99
+Phương pháp đo độ đục theo APHA 4500-SO42- E trang 4 – 134 ÷ 4 -137

15

Dầu mỡ

+Phương pháp khối lượng theo TCVN5070-1995.
+Phương pháp phổ hồng ngoại theo APHA 5520 D trang 5 -33

16

y
Cyanua

+Phương pháp trắc q
gp p
quang với py y

g
pyridyn/axit bacbituric theo TCVN
6181:1996 (ISO 6703 – 1 – 1984)
+Phương pháp trắc quang, APHA 4500 – CN – E trang 4 – 24

17

Nts

+Xác định theo TCVN 5987 – 1995, ISO 5663 – 1984
+Phương pháp trắc quang theo APHA – 4500 – N B trang 4 – 92

18

Pts

+Phương pháp trắc quang theo TCVN 6202:1996, ISO 6878 – 1: 1986 (E)
ắ
+Phương pháp trắc quang theo APHA – 4500 – P E trang 4 – 112 ÷ 4 –
113


Cu

+Phương pháp trắc quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa sau khi chelat
hoá(APDC) và chiết (MIBK) theo TCVN6193:1996
+Phương pháp trắc quang phổ hấp thụ nguyên tử 3500 – Cu B trang 3 – 63 và
3111 B trang 3 – 13
g

Pb

+Phương pháp trắc quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa sau khi chelat
hoá(APDC) và chiết (MIBK) theo TCVN6193:1996
+Phương pháp trắc quang phổ hấp thụ nguyên tử theo APHA – 3500 – Pb B
trang 3 – 71 và 3111 B trang 3 -13

Zn

+Phương pháp trắc quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa sau khi chelat
ắ
ổ ấ
hoá(APDC) và chiết (MIBK) theo TCVN6193:1996
+Phương pháp trắc quang phổ hấp thụ nguyên tử theo APHA – 3500 – Zn B trang
3 – 103 và 3111 B trang 3 – 13

Cd

+Phương pháp trắc quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa sau khi chelat
hoá(APDC) và chiết (MIBK) theo TCVN6193:1996
+Phương pháp trắc quang phổ hấp thụ nguyên tử theo APHA – 3500 – Cd B
trang 3 -55 và 3111 B trang 3 – 13

As
A

+Phương pháp theo TCVN 6626 : 2000
+Phương pháp t ắ quang phổ hấ th nguyên tử th APHA – 3500 – A B
+Ph
há trắc

hổ hấp thụ
ê
theo
As
trang 3 – 50 và 3111 B trang 3 – 13

Hg

+Phương pháp theo TCVN 5991 : 1995 (ISO 5666 – 1 – 1985 hoặc ISO 5566 – 3
– 1983)
+Phương pháp trắc q
gp p
quang p hấp thụ nguyên tử theo APHA – 3500 – Hg B
g phổ p
g y
g
trang 3 – 79.

19

Kim loại
nặng

20

Fe

+Phương pháp trắc quang theo TCVN 6177:1996, ISO 6332 – 1: 1986 (E)
+Phương pháp trắc quang phổ hấp thụ nguyên tử theo APHA – 3500 – Fe B
trang 3 – 68

21

HC BVTV gốc Clo
ố

+Phương pháp sắc ký theo SMEWW 6630
ắ
+Phương pháp sắc ký khí khối phổ (GC/MS)

22

PAHs

+Phương pháp sắc ký khí khối phổ (GC/MS)

23

PCBs

+Phương pháp sắc ký lỏng GC/ECD và sắc ký khí khối phổ (GC/MS)


+ Hiện tại phương pháp phân tích mơi trường nước biển và ven bờ tại Trung tâm thực hiện
như sau:
- Các thơng số khí tượng thủy văn đo bằng máy hiện trường.
g
ợ g
y
g

y ệ
g
- Các thông số môi trường nền (nhiệt độ nước, độ muối, ơ xy hịa tan, pH, độ sâu, độ trong, độ
đục) đo bằng máy hiện trường.
- Các thông số muối dinh dưỡng (NO2 NO3 NH4+ PO43 SiO32 ) phân tích ngay hiện
(NO2-, NO3-, NH4+, PO43-, SiO32-)
trường sử dụng hóa chất do nhà sản xuất đi kèm cùng với máy (sử dụng máy đo quang DR 2010 HACH ).
- Các thơng số nhóm kim loại (Cu Pb Zn Cd Hg As và Fets) Nts Pts Cyanua dầu mỡ
(Cu, Pb, Zn, Cd, Hg,
Fets), Nts, Pts, Cyanua,
mỡ,
HCBVTV, thực vật phù du, tảo độc hại,… được thu mẫu, cố định, bảo quản mẫu mang về phịng
thí nghiệm phân tích theo các phương pháp (phần in nghiêng) ở bảng 3.
- Các hợp chất hydrocacon thơm đa vòng (PAHs) polyclobiphenyl (PCBs) hiện nay Trung tâm
(PAHs),
chưa quan trắc.


d) Một số l ý t
ố lưu trong quá t ì h quan t ắ phân tí h mơi t ờ nước biể
á trình
trắc, hâ tích ơi trường ớ biển
+ Ngồi hiện trường
kỹ.
- Cơng tác chuẩn bị các trang thiết bị phục vụ cho công việc phải được kiểm tra kỹ
- Giao việc cụ thể cho từng cán bộ có chun mơn phụ trách.
- Những lúc thời tiết xấu (sóng, gió, mưa to,…) ảnh hưởng tới cơng việc, đặc biệt phải
đảm bảo an toàn cho người và các trang thiết bị, hóa chất phục vụ cho cơng việc quan trắc,
phân tích.
- Đối với những thơng số mà thời gian cho phép bảo quản - lưu giữ ngắn phải bố trí vận

ngắn,
chuyển mẫu về phịng thí nghiệm phân tích sao cho hợp lý.
- Ở khu vực cửa sông ven biển, độ đục cao ảnh hưởng tới các kết quả phân tích nếu khơng
xử lý mẫu tốt (các thơng số trong nhóm muối dinh dưỡng, dầu mỡ,…).
ẫ ố
ố
ố
ầ
- Độ muối ảnh hưởng tới phương pháp phân tích Cyanua ngồi hiện trường (do độ muối
làm kết tủa dung dịch hiện màu…).


d) Một số lưu ý trong quá trình quan trắc, phân tích mơi trường nước biển
ố
ắ
ể
+ Ngồi hiện trường (tiếp)
- Phân tích muối dinh dưỡng ngồi hiện trường sử dụng hóa chất do nhà sản xuất đi
kèm theo máy có những bất cập (điểm hàm lượng muối dinh dưỡng thấp cỡ mg/l - nhưng
dải đo thấp nhất của máy là mg/l nên ảnh hưởng đến kết quả phân tích).
- Hàm lượng dầu mỡ cao trong mẫu nên ảnh hưởng tới phương pháp phân tích thơng
ầ
số N-NO3- (dầu mỡ bám vào bột Cd nên làm giảm hiệu suất khử).
- Đầu cực của các máy đo hiện trường bị ảnh hưởng (do dầu mỡ, độ đục bám vào…)
ự
y
ệ
g ị
g(
, ộ ụ

)
nên thường xuyên phải vệ sinh, kiểm tra độ nhạy và độ chính xác của máy.
- Đối với các mẫu phải bảo quản thì cơng việc bảo quản và lưu giữ mẫu phải được duy
trì thường
t ì thườ xuyên, liê t
ê liên tục.
- Các sự cố bất thường xảy ra trong quá trình quan trắc, phân tích mơi trường biển phải
ghi vào nhật ký chuyến đi.


+ Trong phịng thí nghiệm
- Khi phân tích hay đo đạc các thông số nước biển phải đưa nhiệt độ mẫu nước về nhiệt
độ phịng thí nghiệm rồi tiến hành phân tích, đo đạc.
- Mẫu nước phải được kiểm tra, xem xét mức độ nguyên vẹn của mẫu, loại bỏ mẫu
không đạt yêu cầu hoặc khôi phục lại các sai sót trong q trình vận chuyển, bảo quản nếu
có thể (mất nhãn,bật nút chai, đổ vỡ…).
- Mẫu phải được trộn kỹ trước khi lấy mẫu để phân tích
- Thực hiện nghiêm túc từng cơng đoạn trong quy trình phân tích đối với mỗi thơng số
cần phân tích.
ầ hâ í h
- Trong q trình phân tích phải ghi lại các hiện tượng bất thường vào sổ tay phân tích
- Kết quả phân tích phải được kiểm tra bởi những người có kinh nghiệm phân tích theo
từng thơng số trước khi đưa số liệu ra sử dụng.


e) Quản lý và sử dụng số liệu quan trắc
ố
ắ
Số liệu quan trắc đo đạc ngoài hiện trường và phân tích trong phịng thí nghiệm được xử lý,
tính tốn để đánh giá hiện trạng ô nhiễm tại các điểm và khu vực biển quan trắc.

g
ệ ạ g
ạ
ự
q
Các báo cáo kết quả quan trắc, phân tích sau mỗi đợt quan trắc phải có ghi nhận về các biến
đổi mơi trường cũng như các sự cố có thể hưởng đến mơi trường khu vực quan trắc.
Cung cấp các bản tin cảnh báo mơi trường và những hướng dẫn phịng ngừa khi có sự cố về
ấ
ố ề
môi trường cho các khu vực quan trắc và địa phương có hoạt động ni biển .
Cung cấp các số liệu quan trắc, phân tích mơi trường cho các đơn vị, cơ quan chức năng liên
g p
ệ q
,p
g
ị, q
g
quan từ đó có giải pháp liên ngành để giải quyết, xử lý các vấn đề môi trường, giảm thiểu ô
nhiễm môi trường biển.
Số liệ quan t ắ phân tí h mơi t ườ các năm phải đượ lư t ữ để đá h giá diễ biế môi
liệu
trắc, hâ tích ơi trường á ă
hải được lưu trữ đánh iá diễn biến ôi
trường khu vực quan trắc, trên cơ sở đó có các giải pháp phịng ngừa tác hại do ô nhiễm môi
trường.


III. Kết luận và đề xuất
- Báo cáo trình bày nội dung của một chương trình quan trắc mơi trường biển trong đó các

biển,
phương pháp thu mẫu, bảo quản mẫu, phân tích mẫu theo tài liệu chuẩn của Việt Nam
(TCVN) và chuẩn thế giới (APHA).
- Nội dung quan trắc nên áp dụng quy trình đảm bảo chất lượng, kiểm sốt chất lượng
ắ
ấ
ể
ấ
(QA/QC).
- Thường xun kiểm tra quy trình phân tích, độ chính xác kết quả phân tích, phân tích so
sánh liên phịng thí nghiệm trong và ngồi hệ thống trạm quan trắc để đánh giá năng lực của
các phịng thí nghiệm.
- Hàng năm cần tổ chức tập huấn trao đổi kinh nghiệm cho đội ngũ cán bộ về thao tác quan
năm,
huấn,
trắc thực địa cũng như các kỹ năng phân tích trong phịng thí nghiệm.
- Cần từng bước đầu tư nâng cấp, hồn thiện các kỹ thuật quan trắc mơi trường cho các
Trung tâm Quan trắc cảnh báo môi trường dịch bệnh thuỷ sản để phục vụ ngày một tốt hơn
ắ
ể
ố
các yêu cầu quản lý, bảo vệ môi trường của ngành.
Q
ợ g
g
, ặ ệ
ự
p
- Quan trắc chất lượng môi trường biển, đặc biệt các khu vực nuôi hải sản biển cần phải đảm
bảo tính liên tục theo cả khơng gian, thời gian, địa điểm quan trắc.

+ Ảnh thu mẫu, phân tích mẫu ngồi hiện trường

+ Ảnh phân tích trong phịng thí nghiệm


XIN Trân trọng cm ơn