Bài Giảng Quan Trắc Môi Trường ( Combo Full Slides 6 Chương )

BÀI GIẢNG QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG

NỘI DUNG

 CHƯƠNG 1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM VỀ MÔI TRƯỜNG VÀ QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG

 CHƯƠNG 2 MÔI TRƯỜNG NƯỚC – SỰ Ô NHIỄM VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC

 CHƯƠNG 3 LẤY MẪU NƯỚC, BẢO QuẢN VÀ VẬN CHUYỂN

 CHƯƠNG 4 MỘT SỐ VẤN ĐỀ CHUNG VỀ MÔI TRƯỜNG ĐẤT

 CHƯƠNG 5 LẤY MẪU VÀ PHÂN TÍCH CHẤT LƯỢNG ĐẤT

 CHƯƠNG 6 ĐÁNH GIÁ THOÁI HÓA VÀ Ô NHIỄM ĐẤT

- Nội dung và phân biệt các phương pháp lấy mẫu, phân tích

và đánh giá chất lượng nước

- Nội dung và phân biệt các phương pháp lấy mẫu, phân tích

và đánh giá chất lượng đất

- Nội dung và phân biệt các phương pháp lấy mẫu, phân tích

và đánh giá chất lượng không khí

CHƯƠNG 1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM VỀ MÔI TRƯỜNG VÀ QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG

NỘI DUNG CHƯƠNG I

- Quan trắc là gì? Mục tiêu, yêu cầu, đối tượng.

- Phân loại quan trắc môi trường

- Một số phương pháp lấy mẫu

- Một số phương pháp phân tích

- Phương pháp xử lý số liệu

- Thông tin sử dụng và các điều kiện tiên quyết trong quan trắc

1.1 Một số khái niệm cơ bản về môi trường

• Môi trường là gì?

• Ô nhiễm môi trường là gì?

• Quản lý môi trường là gì?

• Quy chuẩn kỹ thuật là gì?

• Tiêu chuẩn môi trường là gì?

1.2 Khái niệm về quan trắc môi trường

1.2.1 Định nghĩa

Quan trắc môi trường là việc theo dõi thường xuyên chất lượng môi

trường với các trọng tâm, trọng điểm hợp lý nhằm phục vụ các hoạt động bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.

- Đo đạc, ghi nhận

- Xác định quy luật, diễn biến môi trường.

- Ghi nhân tức thời hiện trạng môi trường

- Tiền đề cơ sở để kiểm soát môi trường.

1.2 Khái niệm về quan trắc môi tr ường

1.2.2 Mục đích:

- Xác định tác động của ô nhiễm

- Để đảm bảo an toàn việc sử dụng tài nguyên

- Để thu được số liệu chat lượng môi trường và cung cấp ngân hàng dữ liệu sử dụng tài nguyên trong tương lai

- Nghiên cứu và đánh giá các chất ô nhiễm và hệ tiếp nhận.

- Kiểm soát các chất ô nhiễm

- Đánh giá các biện pháp kiểm soát và xác định các tiêu chuẩn, quy

chuẩn phát thải.

1.2 Khái niệm về quan trắc môi tr ường

1.2.3 Đối tượng quan trắc môi trường

- Chất lượng thành phần môi trường

- Biến đổi môi trường

- Nồng độ chất ô nhiễm trong môi trường

- Mức độ phát thải của các nguồn ô nhiễm

- Biến động tài nguyên và môi trường

- Tình trạng sức khỏe dân cư

- Tình trạng hoạt động của hệ sinh thái

- Mật đô và phân bố của các quần thể sinh vật

1.2 Khái niệm về quan trắc môi trường

1.2.4 Nội dung, quy mô và phân loại quan trắc

1.2.4.1 Nội dung

- Đánh giá hiệu quả của việc bảo vệ môi trường

- Điều chỉnh và kiểm soát nguồn ô nhiễm

- Dự báo sớm các biến đổi môi trường

1.2.4.2 Quy mô

- Quy mô địa phương

- Quy mô quốc gia

- Quy mô khu vực

- Quy mô toàn cầu

1.2 Khái niệm về quan trắc môi tr ường

1.2 Khái niệm về quan trắc môi trường

1.2.5 Yêu cầu quan trắc môi trường

Yêu cầu chung:

- Bao quát không gian, thời gian

- Tập trung vào các vấn đề môi trường quan trọng của quốc gia

Yêu cầu khoa học về số liệu:

- Độ chính xác

- Tính đồng nhất

- Tính tương quan

- Gắn số liệu quan trắc với nguồn biến đổi hoặc cơ chế biến đổi trong môi trường

- Gắn các thông số quan trắc với mô hình toán

- Khả năng theo dõi liên tục về thời gian

- Tính hoàn chỉnh đồng bộ về chuỗi số liệu

- Tính đặc trưng của số liệu

1.2.4 Khái niệm về chương trình quan trắc môi trường

- Chương trình quan trắc là gì?

 Đối tượng nghiên cứu

 Lựa chọn vị trí đo và số lượng vị trí đo, các thông số đo, thời gian thực hiện

đo đạc

 Phương pháp lấy mẫu

Lựa chọn thiết bị lấy mẫu và thiết bị đo

Lựa chọn kỹ thuật phân tích

Sử dụng phương pháp tính tương quan

Ghi chép số liệu

Phân tích và xử lý số liệu

Trình bày số liệu

Phổ biến thông tin

1.2 Khái niệm về quan trắc môi trường

1.2 Khái niệm về quan trắc môi trường

1.2.5 Phương pháp lấy mẫu

- Theo chức năng chính của trạm, theo đặc điểm của nguồn gây nhiễm, tính chất hoạt

động của nguồn, độ cao của nguồn, khả năng quản lý

Lưu ý:

• Các nhân viên lấy mẫu được đào tạo và tập huấn

• Chuẩn bị công tác thực địa chu đáo

• Các phương pháp lấy mẫu đều được phổ biến tới tất cả các nhân viên ở trong nhóm quan trắc

• Mỗi một bước lấy mẫu hiện nay và quá trình lấy mẫu trước đây đều tuân theo một văn bản

1.2 Khái niệm về quan trắc môi trường

1.2.5 Phương pháp lấy mẫu

• Dụng cụ lấy mẫu và máy móc đo đạc hiện trường được bảo trì và hiệu chuẩn định kỳ, sổ sách bảo trì được lưu giữ

• Bảo đảm độ chính xác của các phép đo, phân tích ngoài hiện trường khi các điều kiện

môi trường không được đảm bảo

1.2.5 Phương pháp lấy mẫu

• Kiểm soát chất lượng hiện trường

- Mẫu trắng dụng cụ chứa mẫu

- Mẫu trắng dụng cụ lấy mẫu

- Mẫu trắng thiết bị lọc mẫu

- Mẫu trắng v n chuyển và mẫu trắng hi n trường ậ ệ

- Mẫu đúp (mẫu chia đôi)

- Mẫu l p theo thời gian ặ

- Mẫu l p theo không gian ặ

Nước cất tinh khiết

Phần A(Giữ lại trong phòng TN)

Phần B (Chia làm hai phần)

Mẫu trắng hiện trường (Xử lý như mẫu thật)

Mẫu trắng vận chuyển (Không xử lý)

1.2 Khái niệm về quan trắc môi trường

1.2.6 Phương pháp phân tích mẫu

• Lấy mẫu đo đạc và phân tích tại chỗ

Ưu điểm:

- Kết quả nhanh

- Giảm được sai số quá trình xử lý mẫu.

• Lấy mẫu, bảo quản mẫu và đo đạc tại các phòng thí nghiệm

- Giới hạn các thông số

- Khó xác định chính xác các chất ô nhiễm ở mức vi lượng

- Giá thành cao

1.2 Khái niệm về quan trắc môi trường

1.2.6 Các phương pháp phân tích mẫu

• Lấy mẫu, bảo quản và đo đạc tại phòng thí nghiệm chuyên đề

1.2 Khái niệm về quan trắc môi trường

1.2.7 Các điều kiện tiên quyết trong quan trắc

1) Số liệu khí tượng thủy văn

2) Kiểm kê nguồn

3) Sự thích ứng của kỹ thuật phân tích

4) Quy chuẩn chất lượng môi trường

Phần 2

PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ

CHẤT LƯỢNG NƯỚC

CHƯƠNG 2MÔI TRƯỜNG NƯỚC – SỰ Ô NHIỄM VÀ

ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC

2.1.1 Khái quát chung

- Thuỷ quyển - một trong các thành phần cơ bản của môi trường nước, bao gồm toàn bộ các đại dương, sông suối, ao, nước ngầm, băng tuyết, hơi ẩm trong đất và trong không khí

- Tỷ lệ các loại nguồn nước rất khác nhau

2.1 KHÁI QUÁT VỀ MÔI TRƯỜNG NƯỚC

- Chu trình nước tuần hoàn: Tuỳ theo loại nguồn nước mà thời gian luân hồi cơ thể rất ngắn (một vài tuần hoặc kéo dài hàng ngàn năm).

- Nước ngầm và nước bề mặt có đặc tính khác nhau

- Thực trạng chung của nguồn tài nguyên nước VN:

+ Trữ lượng: dồi dào, phong phú

+ Chất lượng: thiếu nguồn nước sạch (nước có thể uống được)

+ Xu thế biến đổi: Có dấu hiệu bị ô nhiễm ở các khu đô thị, khu công nghiệp,…

2.1.1 Khái quát chung

2.1 KHÁI QUÁT VỀ MÔI TRƯỜNG NƯỚC

Vòng tuần hoàn nước

-Chất lượng nước thay đổi theo độ sâu:

+ Lớp bề mặt: 5 – 50 µm, cân bằng động giữa khí

và nước

+ Lớp chính:

- Lớp trên: chịu ảnh hưởng của tia sáng mặt trời

- Lớp dưới: Nhiệt độ thấp hơn

+ Lớp đáy: Hàm lượng oxi giảm

2.1.2 Sự phân lớp của nước bề mặt

2.1 KHÁI QUÁT VỀ MÔI TRƯỜNG NƯỚC

2.1.2 Sự phân lớp của nước bề mặt

2.1 KHÁI QUÁT VỀ MÔI TRƯỜNG NƯỚC

Nhiệt độ Vùng Độ sâu,

m

Quan sát trạng thái

tại các động vật phù du, ở bậc cao trong giới sinh vật dưới nước

vật lý

kim loại, vi sinh vật hiếm khí, nước tù

- Các hợp chất vô cơ, hữu cơ trong nước tự nhiên có thể tồn tại ở dạng ion hoà tan, khí hoà tan, dạng rắn hoặc lỏng.

- Chính sự phân bố các chất này quyết định bản chất của nguồn nước: ngọt, mặn, giàu hoặc nghèo dinh dưỡng, cứng hoặc mềm, bị ô nhiễm nặng hoặc nhẹ,…

2.1.3 Thành phần của nước

2.1 KHÁI QUÁT VỀ MÔI TRƯỜNG NƯỚC

a) Các ion hoà tan:

b) Các khí hoà tan:

- Hầu hết các khí đều hoà tan hoặc phản ứng với nước (trừ

suất khí quyển trên bề mặt và một phần vào độ mặn

c) Các chất rắn:

Bao gồm vô cơ, hữu cơ và sinh vật:

- Chúng được phân thành 02 loại, phụ thuộc vào kích thước:

d) Chất hữu cơ:

- Chất hữu cơ dễ bị phân huỷ sinh học;

- Chất hữu cơ khó bị phân huỷ sinh học

2.1.3 Thành phần của nước

2.1 KHÁI QUÁT VỀ MÔI TRƯỜNG NƯỚC

e) Thành phần sinh học:

- Chỉ thị cho độc tính sinh thái của nguồn nước

- Một số loài sinh vật gây ô nhiễm hoặc làm sạch nguồn nước tự nhiên:

- - Ô nhiễm là gì?

- Các chất gây ô nhiễm môi trường nước

a) Nước thải:

- Nước mưa chảy tràn

b) Các hợp chất hữu cơ tổng hợp

2.2.2 Các chất gây ô nhiễm môi trường nước

2.2 Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG NƯỚC

2.2.2 Các chất gây ô nhiễm môi trường nước

2.2 Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG NƯỚC

1) Nhiệt độ:

- Nhiệt độ của nước thải thường thay đổi theo mùa và vị trí địa lý Ở những vùng khí hậu lạnh, nhiệt

đó ở những vùng có khí hậu ấm hơn, nhiệt độ của nước

- Phụ thuộc vào nhiệt độ của môi trường (nước mặt)

- Nhiệt độ nước ngầm ít thay đổi

- Xác định nhiệt độ bằng nhiệt độ bằng nhiệt kế

2.3 CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG

NGUỒN NƯỚC

2) Màu:

- Phụ thuộc vào sự phát triển của các thực vật trong nước, vi sinh vật trong nước;

- Xác định màu → so với thang màu chuẩn: Pt - Co;

Cr – Co

Điển hình:

* Các hchc dạng humic → màu vàng;

* Tảo lam → xanh;

* Nước thải SH, CN: màu xám → màu đen

2.3 CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG

NGUỒN NƯỚC

2.3 CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG

NGUỒN NƯỚC

3) Mùi:

- Phụ thuộc vào sản phẩm phân huỷ các chất hữu cơ Ví dụ:

H2S → mùi trứng thối; NH3 → mùi khai,…

- Phụ thuộc sự phát triển hệ động thực vật trong nước.

2.3 CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG

NGUỒN NƯỚC

5) Độ dẫn điện:

Phụ thuộc vào hàm lượng các ion hoà tan trong nước và khả năng dẫn điện của các ion

Xác định bằng thiết bị đo độ dẫn điện

2.3 CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG

NGUỒN NƯỚC

7) pH

pH = - lg [H+]

 pH thấp:

- Kim loại có khuynh hướng hòa tan

- Cyanide và sulfide độc hơn cho cá

- Amoni ít độc hơn

 pH cao:

- Kim loại có khuynh hướng tạo kết tủa

2.3 CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG

NGUỒN NƯỚC

2.3 CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG

NGUỒN NƯỚC

8) Độ kiềm

Khả năng đệm của nước tự nhiên được đặc trưng bởi lượng các anion của các axit yếu hay độ kiềm.

9) DO:

- Rất quan trọng đối với nước mặt

- Sơ bộ đánh giá được chất lượng nguồn nước:

+ Nguồn nước sạch DO cao+ Nguồn nước bị ô nhiễm hữu cơ DO thấp

- Với hệ thống xử lý nước thải → dùng giá trị DO

để kiểm tra, đánh giá hiệu quả quá trình làm sạch

2.3 CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG

NGUỒN NƯỚC

- Sự phụ thuộc của DO vào các yếu tố:

+ Nhiệt độ: nhiệt độ cao → DO thấp

Chỉ số hay độ ôxy hoá nói lên hàm lượng các chất có thể

bị oxy hoá có mặt trong nước

Phản ứng oxy hoá dùng K2Cr2O7, khi đó độ ôxy hoá được gọi là COD - nhu cầu ôxy hoá học (Chemical Oxygen Demand), đơn vị mg O/L.

10) COD:

2.3 CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG

NGUỒN NƯỚC

Hỗn hợp Cr2O72- + H2SO4 oxy hóa các chất hữu cơ:

Cx HyOz + Cr2O72 + H+ CO2 + H2O + Cr3+

Lượng Cr2O72- dư được chuẩn độ bằng muối Morh :

(FeSO4 (NH4)22SO4.6H2O).

Chỉ thị Feroin

10) COD:

2.3 CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG

NGUỒN NƯỚC

- BOD - Nhu cầu oxy sinh hóa (sinh học): Là lượng oxy

cần thiết để vi sinh vật oxy hóa các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học trong điều kiện hiếu khí

200 100

ChÊt h÷u c¬+ O2  CO2 + Sinh khèi

Nhu cÇu oxi ho¸ c¸c bon

HNO2 + 1/2O2HNO3 + sinh khèi

Nhu cÇu oxi ho¸ c¸c bon

NH3 +3/2O2 HNO2 + H2O + sinh khèi

200 100

ChÊt h÷u c¬+ O2 CO2+ Sinh khèi

Nhu cÇu oxi ho¸ c¸c bon

HNO2+ 1/2O2HNO3+ sinh khèi

Nhu cÇu oxi ho¸ N-am«ni

NH3+3/2O2HNO2+ H2O + sinh khèi

- Trong nước ngầm tồn tại ở dạng Fe2+ nhưng khi ra

ngoài không khí tồn tại ở dạng Fe3+

Xác định bằng phương pháp so màu

12) Một số kim loại nặng

2.3 CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG

NGUỒN NƯỚC

13) NH 3 - NH 4 + :

- Cần khảo sát, phân tích đối với nước ngầm

- Đối với trạm xử lý cần phải khử các muối ammôni

- Phụ thuộc vào giá trị pH Với các khoảng pH khác nhau thì thông thường chúng tồn tại ở các dạng khác nhau ( hoặc là NH3 hoặc là NH4+)

2.3 CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG

NGUỒN NƯỚC

14) NO 2 - NO 3 - :

Là sản phẩm trung gian của quá trình của quá trình oxi hoá các hợp chất ammoni

- Theo tiêu chuẩn:

+ Nước cấp sinh hoạt:

mới)

2.3 CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG

NGUỒN NƯỚC

15) PO 4 3- :

- Đối với nước ngầm thì không cần quan tâm, thông

thường giá trị của nó rất nhỏ

- Thông qua thông số (chỉ tiêu) PO43- để đánh giá sự phú dưỡng nguồn nước

- Trong công nghệ xử lý nước thải: N, P là nguyên tố

dinh dưỡng

2.3 CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG

NGUỒN NƯỚC

Ba nhóm vi sinh chỉ thị ô nhiễm phân:

Nhóm Coliform chia làm hai loại:

Vi khuẩn E – Coli đặc trưng cho mức độ ô nhiễm nước bởi

- Phương pháp chuẩn độ;

- Phương pháp trọng lượng;

- Phương pháp cực phổ;

- Phương pháp so màu quang điện

- Phương pháp quang kế ngọn lửa

- Phương pháp quang phổ hấp phụ nguyên tử

2.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH VÀ

ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC

2.4.1 Các phương pháp phân tích

1, Phương pháp chỉ tiêu riêng lẻ:

ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC

2.4.2 Các phương pháp đánh giá chất lượng môi trường

2.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH VÀ

ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC

2.4.2 Các phương pháp đánh giá chất lượng môi trường

2, Phương pháp chỉ tiêu tổng hợp:

Ưu điểm:

- So sánh chất lượng môi trường ở các điểm khác nhau

- Lập được các biểu đồ hoặc đồ thị biểu diễn sự biến đổi của P theo không gian

- Dễ nhận xét đánh giá

- Thuận lợi xây dựng các bản đồ hiện trạng môi trường

- Thuận lợi xây dựng các mô hình tính toán dự báo môi trường

2.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH

GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC

2.4.2 Các phương pháp đánh giá chất lượng môi trường

Bảng đánh giá tổng hợp chất lượng nguồn nước mặt:

2.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH VÀ

ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC

2.4.3 Các quy chuẩn quy định về môi trường nước

2.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH VÀ

ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC

2.4.3 Một số quy chuẩn kỹ thuật quy định về môi trường nước

STT Tên Quy chuẩn Số hiệu Ngày BH Nội dung

1 QCVN 24: 2009/BTNMT TT 25/09/TT-BTNMT 16/11/2009 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải

công nghiệp

08:2008/BTNMT

QĐ số 16/2008/QĐ- BTNMT

2.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH VÀ

ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC

2.4.3 Các QCKT quy định về chất lượng nước

STT Tên Quy chuẩn Số hiệu Ngày BH Nội dung

2.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH VÀ

ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC

2.4.3 Các QCKT quy định về chất lượng nước

STT Tên Quy chuẩn Số hiệu Ngày BH Nội dung

28:2010/BTNMT

TT 39/2010/TT- BTNMT

ợng nước mặt bảo vệ đời sống thuỷ sinh

ải công nghiệp (Thay thế QCVN:24)

CHƯƠNG 3

LẤY MẪU NƯỚC, BẢO QuẢN VÀ VẬN CHUYỂN

Tuỳ vào mục đích (đánh giá hiện trạng, đánh giá tác động của nguồn thải) mà người ta lựa chọn các vị trí lấy mẫu khác nhau và sử dụng một số phương pháp lấy mẫu nước thải khác nhau.

Tuy nhiên dù vị trí lấy mẫu hay phương pháp lấy mẫu khác nhau nhưng mẫu lấy phải đại diện cho nguồn nước cần được xem xét, đánh giá

3.1 LỰA CHỌN VỊ TRÍ LẤY MẪU

3.1.2 Các yếu tố liên quan

Cần xem xét ảnh hưởng của một số yếu tố đến sự pha loãng các chất ô nhiễm trong lưu vực đang xem xét

- Vận tốc dòng chảy: liên quan đến lượng oxy hòa tan → ảnh hưởng đến hàm lượng chất hữu cơ trong môi trường nước

- Thành phần địa chất trong lưu vực: lưu ý đến khi

số liệu khảo sát bất thường

3.1 LỰA CHỌN VỊ TRÍ LẤY MẪU

3.1.3 Các số liệu đặc trưng cơ bản

- Các số liệu về lòng dẫn: chiều dài, diện tích

- Lưu lượng

- Các nguồn gây ô nhiễm:

+ Xác định số điểm lấy mẫu

+ Làm cơ sở giải thích kết quả đo

3.2.1 Mẫu đơn

- Loại mẫu được lấy tại 1 điểm, ở thời điểm cụ thể, chỉ đại diện cho thành phần của nguồn tại thời điểm và địa điểm đó

- Có thể đại diện cho chất lượng nguồn nước ở lưu vực nếu ở khu vực đó có sự xáo trộn mảnh liệt theo diện tích, theo chiều sâu được coi là đồng nhất

3.2 CÁC DẠNG MẪU ĐƯỢC LẤY