Nước ngầm là nguồn tài nguyên có vai trò quan trọng đối với sinh hoạt, sản xuất và hệ sinh thái. Tuy nhiên, chất lượng nước dưới đất có thể bị ảnh hưởng bởi hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, khai thác nước, bãi chôn lấp, nước thải và các nguồn ô nhiễm từ bề mặt.

Để đánh giá chính xác chất lượng nước ngầm, lấy mẫu là một trong những khâu quan trọng nhất. Nếu mẫu không đại diện, bị nhiễm bẩn hoặc bảo quản không đúng cách, kết quả phân tích trong phòng thí nghiệm có thể không phản ánh đúng hiện trạng nguồn nước.

Tại Việt Nam, TCVN 6663-11:2011 – Chất lượng nước – Lấy mẫu – Phần 11: Hướng dẫn lấy mẫu nước ngầm là tiêu chuẩn chuyên biệt cho hoạt động lấy mẫu nước ngầm; tiêu chuẩn này tương đương ISO 5667-11:2009.

1. Lấy mẫu nước ngầm

Lấy mẫu nước ngầm là quá trình thu thập một lượng nước đại diện từ giếng quan trắc, giếng khai thác, lỗ khoan hoặc điểm xuất lộ nước ngầm để đo tại hiện trường và/hoặc phân tích trong phòng thí nghiệm.

Mục tiêu của việc lấy mẫu có thể là:

• Đánh giá hiện trạng chất lượng nước dưới đất;
• Theo dõi diễn biến chất lượng nước theo thời gian;
• Phát hiện dấu hiệu ô nhiễm;
• Xác định nguồn hoặc mức độ tác động của chất ô nhiễm;
• Theo dõi chất lượng nước tại các khu vực có nguy cơ ô nhiễm;
• Phục vụ chương trình quan trắc môi trường;
• Đánh giá hiệu quả các biện pháp kiểm soát và xử lý ô nhiễm.

Một nguyên tắc quan trọng là mẫu phải đại diện cho nguồn nước cần đánh giá, đồng thời hạn chế tối đa sự thay đổi thành phần mẫu trong quá trình lấy, bảo quản và vận chuyển.

2. Cơ sở kỹ thuật khi lấy mẫu nước ngầm

Theo quy trình kỹ thuật quan trắc môi trường nước dưới đất của Bộ Tài nguyên và Môi trường, việc lấy mẫu nước dưới đất được thực hiện theo TCVN 6663-11:2011. Công tác chuẩn bị cũng yêu cầu kiểm tra, vệ sinh và hiệu chuẩn thiết bị, dụng cụ lấy mẫu và đo phân tích trước khi ra hiện trường.

Ngoài ra, các nguyên tắc chung về thiết kế chương trình và kỹ thuật lấy mẫu được đề cập trong TCVN 6663-1:2011.

Do đó, một quy trình lấy mẫu nước ngầm nên được xây dựng theo chuỗi:

Chuẩn bị → Kiểm tra công trình → Đo mực nước → Làm sạch/ổn định giếng → Đo thông số hiện trường → Lấy mẫu → Bảo quản → Vận chuyển → Phân tích → Kiểm soát chất lượng

3. Quy trình lấy mẫu nước ngầm

Bước 1: Xác định mục tiêu và vị trí lấy mẫu

Trước khi ra hiện trường cần xác định rõ:

• Mục tiêu quan trắc;
• Vị trí giếng/lỗ khoan;
• Tầng chứa nước cần đánh giá;
• Độ sâu công trình;
• Các thông số cần phân tích;
• Tần suất lấy mẫu;
• Phương pháp lấy mẫu;
• Phương án bảo quản và vận chuyển.

Vị trí lấy mẫu cần có tính đại diện cho mục tiêu nghiên cứu. Nếu đánh giá nguy cơ ô nhiễm, cần xem xét cả vị trí nguồn gây ô nhiễm, hướng dòng chảy nước ngầm và các công trình quan trắc liên quan.

Bước 2: Chuẩn bị thiết bị và dụng cụ

Trước khi lấy mẫu cần kiểm tra toàn bộ thiết bị.

Một bộ dụng cụ có thể bao gồm:

• Thiết bị đo mực nước;
• Máy bơm lấy mẫu;
• Ống dẫn nước;
• Bình/chai chứa mẫu;
• Thiết bị đo pH;
• Thiết bị đo nhiệt độ;
• Thiết bị đo EC;
• Thiết bị đo DO;
• Thiết bị đo ORP nếu cần;
• Bộ lọc mẫu nếu chương trình yêu cầu;
• Hóa chất bảo quản;
• Thùng bảo quản lạnh;
• Nhãn mẫu;
• Biên bản và nhật ký hiện trường;
• Trang bị bảo hộ cá nhân.

Các thiết bị đo cần được kiểm tra và hiệu chuẩn phù hợp trước khi sử dụng. Đây cũng là một trong những nội dung được yêu cầu trong công tác chuẩn bị của quy trình quan trắc nước dưới đất.

Bước 3: Kiểm tra giếng quan trắc

Trước khi lấy mẫu cần kiểm tra tình trạng công trình.

Các nội dung cần quan sát gồm:

• Tình trạng miệng giếng;
• Nắp bảo vệ;
• Ống chống;
• Khu vực xung quanh;
• Khả năng tiếp cận;
• Dấu hiệu ngập nước hoặc hư hỏng;
• Khả năng xâm nhập của nước mặt;
• Các nguồn gây ô nhiễm gần công trình.

Đồng thời cần kiểm tra thông tin nhận dạng để tránh nhầm lẫn giữa các điểm lấy mẫu.

Bước 4: Đo mực nước ngầm

Trước khi bơm và lấy mẫu, cần xác định mực nước tĩnh trong giếng.

Thiết bị đo mực nước có thể được sử dụng để xác định khoảng cách từ một mốc chuẩn trên công trình đến mặt nước.

Thông tin này có giá trị trong việc:

• Xác định mực nước tại thời điểm lấy mẫu;
• Theo dõi biến động mực nước;
• Đánh giá điều kiện thủy động lực;
• So sánh giữa các đợt quan trắc.

Nếu chương trình quan trắc đồng thời theo dõi cả mực nước và chất lượng nước ngầm, số liệu này nên được ghi nhận đầy đủ trong nhật ký hiện trường.

Bước 5: Làm sạch và ổn định giếng

Đây là một trong những bước quan trọng nhất của quá trình lấy mẫu.

Nước tồn tại lâu trong ống giếng có thể không đại diện cho nước đang lưu thông trong tầng chứa nước. Vì vậy, cần thực hiện phương án làm sạch/loại bỏ nước tù đọng phù hợp với cấu tạo giếng và mục tiêu lấy mẫu.

Trong quá trình này, có thể theo dõi các thông số hiện trường như:

• pH;
• Nhiệt độ;
• Độ dẫn điện EC;
• DO;
• ORP;
• Độ đục.

Khi các thông số có xu hướng ổn định theo tiêu chí của phương pháp lấy mẫu, có thể tiến hành thu mẫu.

Điểm quan trọng là không nên chỉ dựa vào một khoảng thời gian bơm cố định cho mọi giếng. Thời gian và phương pháp làm sạch cần được xác định dựa trên đặc điểm công trình, thiết bị và mục tiêu lấy mẫu.

Bước 6: Đo các thông số tại hiện trường

Một số thông số nên được đo trực tiếp hoặc càng sớm càng tốt tại hiện trường để hạn chế thay đổi trong quá trình vận chuyển.

Các thông số thường được xem xét gồm:

pH – Nhiệt độ – EC – DO – ORP – Độ đục

Tùy chương trình quan trắc, có thể bổ sung các thông số khác.

Việc đo tại hiện trường giúp cung cấp thông tin về điều kiện thực tế của nước tại thời điểm lấy mẫu và hỗ trợ đánh giá quá trình ổn định của giếng.

Bước 7: Lấy mẫu quan trắc

Sau khi hoàn thành các bước chuẩn bị và ổn định giếng, tiến hành lấy mẫu bằng thiết bị phù hợp.

Tùy cấu tạo giếng và mục tiêu quan trắc có thể sử dụng các phương án như:

• Bơm chìm;
• Bơm nhu động;
• Thiết bị lấy mẫu chuyên dụng;
• Bailers hoặc thiết bị lấy mẫu dạng gầu chuyên dụng;
• Các hệ thống lấy mẫu khác phù hợp với điều kiện công trình.

Việc lựa chọn thiết bị không nên chỉ dựa vào khả năng lấy được nước mà còn phải xem xét nguy cơ làm thay đổi thành phần mẫu, gây xáo trộn nước hoặc làm mất các chất dễ bay hơi.

Đặc biệt, đối với các khu vực nghi ngờ ô nhiễm bởi hợp chất dễ bay hơi, kỹ thuật lấy mẫu cần được thiết kế phù hợp để hạn chế sự thất thoát chất phân tích.

Bước 8: Chiết mẫu vào chai đựng phù hợp

Không phải tất cả các chỉ tiêu đều sử dụng cùng một loại chai.

Tùy thông số phân tích, phòng thí nghiệm có thể yêu cầu:

• Chai thủy tinh;
• Chai nhựa HDPE;
• Chai chuyên dụng;
• Chai có chất bảo quản;
• Chai được chuẩn bị riêng cho phân tích vi sinh;
• Chai kín đặc biệt đối với một số hợp chất dễ bay hơi.

Vì vậy, chai chứa mẫu phải được chuẩn bị theo yêu cầu của phương pháp phân tích và phòng thí nghiệm.

Không nên tự ý thay đổi loại chai hoặc chất bảo quản khi chưa xác định yêu cầu kỹ thuật.

Bước 9: Bảo quản mẫu

Sau khi lấy, mẫu cần được bảo quản phù hợp với từng nhóm thông số.

Các yếu tố cần kiểm soát có thể bao gồm:

• Nhiệt độ;
• Ánh sáng;
• Thời gian lưu mẫu;
• Chất bảo quản;
• Vật liệu chai chứa;
• Điều kiện tiếp xúc với không khí.

Một số mẫu cần được làm lạnh ngay sau khi lấy và vận chuyển trong điều kiện phù hợp.

Không nên áp dụng một điều kiện bảo quản duy nhất cho tất cả các chỉ tiêu, bởi yêu cầu bảo quản và thời gian lưu mẫu phụ thuộc vào từng thông số và phương pháp phân tích.

Bước 10: Dán nhãn và lập hồ sơ mẫu

Mỗi chai mẫu cần được nhận dạng rõ ràng.

Thông tin thường được quản lý gồm:

• Mã mẫu;
• Mã điểm quan trắc;
• Ngày và giờ lấy mẫu;
• Vị trí;
• Người lấy mẫu;
• Loại mẫu;
• Các chất bảo quản nếu có;
• Yêu cầu phân tích.

Đồng thời cần ghi chép trong phiếu hiện trường/nhật ký lấy mẫu.

Việc ghi nhận đầy đủ giúp hạn chế nhầm lẫn và tạo khả năng truy xuất mẫu từ hiện trường đến phòng thí nghiệm.

Bước 11: Vận chuyển mẫu về phòng thí nghiệm

Sau khi hoàn thành lấy mẫu, các chai mẫu được sắp xếp và đóng gói phù hợp để vận chuyển.

Cần hạn chế:

• Va đập;
• Rò rỉ;
• Nhiễm bẩn chéo;
• Ánh sáng trực tiếp;
• Nhiệt độ không phù hợp;
• Thời gian vận chuyển quá lâu.

Đặc biệt, thời gian từ khi lấy mẫu đến khi phân tích phải phù hợp với yêu cầu của từng thông số và phương pháp áp dụng.

Bước 12: Phân tích tại phòng thí nghiệm

Sau khi mẫu được tiếp nhận, phòng thí nghiệm tiến hành kiểm tra tình trạng mẫu trước khi phân tích.

Các nhóm chỉ tiêu có thể bao gồm:

Nhóm vật lý – hóa lý

• pH;
• EC;
• TDS;
• Độ đục;
• Độ cứng.

Nhóm dinh dưỡng

• Amoni;
• Nitrat;
• Nitrit;
• Tổng Nitơ;
• Phosphat.

Nhóm kim loại

• Fe;
• Mn;
• As;
• Pb;
• Cd;
• Hg;
• Cr;
• Cu;
• Zn…

Nhóm hữu cơ và ô nhiễm đặc thù

Tùy nguồn gây ô nhiễm có thể phân tích thêm dầu mỡ, hợp chất hữu cơ, thuốc bảo vệ thực vật hoặc các chất ô nhiễm đặc thù.

Nhóm vi sinh

Có thể bao gồm Coliform, E. coli và các chỉ tiêu phù hợp với mục tiêu quan trắc.

Bước 13: Kiểm soát chất lượng mẫu

Một quy trình lấy mẫu chuyên nghiệp không chỉ quan tâm đến mẫu chính mà còn cần thực hiện QA/QC – đảm bảo và kiểm soát chất lượng phù hợp.

Tùy chương trình có thể xem xét:

• Mẫu trắng hiện trường;
• Mẫu trắng thiết bị;
• Mẫu lặp;
• Mẫu QC;
• Kiểm soát thiết bị đo;
• Kiểm tra điều kiện bảo quản;
• Kiểm tra thời gian lưu mẫu.

Mục đích là phát hiện những sai lệch có thể phát sinh từ thiết bị, quá trình lấy mẫu, vận chuyển hoặc thao tác hiện trường.

4. Những sai sot thường gặp khi lấy mẫu nước ngầm

Không làm sạch hoặc ổn định giếng phù hợp: Có thể khiến mẫu chứa lượng nước tù đọng và không đại diện cho tầng chứa nước cần đánh giá.

Không kiểm tra thiết bị trước khi lấy mẫu: Thiết bị đo pH, EC, DO… nếu sai lệch có thể ảnh hưởng đến dữ liệu hiện trường.

Dùng sai chai chứa mẫu: Một số chất phân tích có thể hấp phụ lên thành chai hoặc bị ảnh hưởng bởi vật liệu chứa.

Không kiểm soát nhiệt độ: Nhiệt độ không phù hợp có thể làm thay đổi tính chất mẫu.

Chậm vận chuyển: Một số thông số có thể biến đổi theo thời gian.

Không ghi đầy đủ thông tin: Thiếu mã mẫu, thời gian hoặc vị trí có thể gây khó khăn khi truy xuất dữ liệu.

Lấy mẫu không đúng kỹ thuật: Việc bơm quá mạnh hoặc tạo xáo trộn lớn có thể ảnh hưởng đến một số thông số, đặc biệt trong những chương trình quan trắc yêu cầu kiểm soát chặt chẽ điều kiện lấy mẫu.

5. Sơ đồ quy trình lấy mẫu nước ngầm

Có thể khái quát toàn bộ quy trình như sau:

XÁC ĐỊNH MỤC TIÊU

↓

KHẢO SÁT VÀ XÁC ĐỊNH ĐIỂM LẤY MẪU

↓

CHUẨN BỊ THIẾT BỊ – CHAI MẪU – HÓA CHẤT

↓

KIỂM TRA GIẾNG

↓

ĐO MỰC NƯỚC

↓

LÀM SẠCH/ỔN ĐỊNH GIẾNG

↓

ĐO THÔNG SỐ HIỆN TRƯỜNG

↓

LẤY MẪU

↓

BẢO QUẢN – DÁN NHÃN

↓

VẬN CHUYỂN

↓

PHÂN TÍCH PHÒNG THÍ NGHIỆM

↓

KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG

↓

ĐÁNH GIÁ VÀ BÁO CÁO

Kết luận

Lấy mẫu nước ngầm đúng kỹ thuật là yếu tố nền tảng để có được kết quả đánh giá chất lượng nước đáng tin cậy. Quy trình không đơn giản chỉ là đưa thiết bị xuống giếng và lấy nước, mà bao gồm nhiều công đoạn từ xác định mục tiêu, chuẩn bị thiết bị, kiểm tra công trình, đo mực nước, làm sạch và ổn định giếng, đo thông số hiện trường, lấy mẫu, bảo quản, vận chuyển đến phân tích và kiểm soát chất lượng.

Tại Việt Nam, TCVN 6663-11:2011 là tiêu chuẩn chuyên biệt hướng dẫn lấy mẫu nước ngầm, trong khi quy trình kỹ thuật quan trắc nước dưới đất của Bộ Tài nguyên và Môi trường cũng yêu cầu việc lấy mẫu tuân theo tiêu chuẩn này.

Đối với doanh nghiệp, việc xây dựng một quy trình lấy mẫu nước ngầm khoa học, có kiểm soát QA/QC và sử dụng thiết bị phù hợp sẽ giúp nâng cao độ tin cậy của dữ liệu, hỗ trợ phát hiện sớm các dấu hiệu bất thường và phục vụ hiệu quả công tác quản lý, bảo vệ nguồn nước dưới đất.

Xem thêm: Các tin tức, thông báo về Mecie

---

CÔNG TY TNHH MÁY VÀ THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP HÓA CHẤT - MÔI TRƯỜNG MECIE 
☎ Hotline: 0961.628.998 
✉ Email: [email protected] 
 KV Miền Bắc: Số 57 đường Louis XII - LK45, KĐT mới Hoàng Văn Thụ, Phường Hoàng Mai, TP Hà Nội, Việt Nam.
 KV Miền Nam: Tòa nhà Fideco, 28 Phùng Khắc Khoan, phường Tân Định, Thành phố Hồ Chí Minh.