Cẩm nang Quan trắc nước thải công nghiệp

180 trang phuongnguyen 2010

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Cẩm nang Quan trắc nước thải công nghiệp", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

cam_nang_quan_trac_nuoc_thai_cong_nghiep.pdf

Nội dung text: Cẩm nang Quan trắc nước thải công nghiệp

Bӝ Tài nguyên và Môi trѭӡng ViӋt Nam Canadian International Agence canadienne de Ministry of Natural Resources and Environment Development Agency développement international Cẩm nang Quan trắc nước thải công nghiệp
BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG DỰ ÁN QUẢN LÝ NHÀ NƯỚC VỀ MÔI TRƯỜNG CẤP TỈNH TẠI VIỆT NAM (VPEG) Tác giả: TS.Nguyễn Văn Kiết TS.Huỳnh Trung Hải Cẩm nang Quan trắc nước thải công nghiệp Hà Nội, 2012
LỜI NÓI ĐẦU Quá trình công nghiệp hóa đã và đang diễn ra mạnh mẽ ở Việt Nam trong hai thập kỷ qua đòi hỏi các cơ quan quản lý môi trường từ trung ương đến địa phương phải có các hành động quản lý thích hợp để giải quyết những vấn đề ô nhiễm môi trường. Trong đó, quan trắc nước thải công nghiệp từ các Khu công nghiệp, cụm công nghiệp, làng nghề và các cơ sở sản xuất công nghiệp nhằm cung cấp các thông tin quan trọng cho các cơ quan quản lý môi trường ra quyết định và có các hành động quản lý thích hợp. Dự án Môi trường Việt Nam – Canada (VCEP 2) do Chính phủ Canada tài trợ đã xây dựng và xuất bản lần đầu cuốn “Quan trắc nước thải công nghiệp” vào năm 2006. Dự án Quản lý nhà nước về môi trường cấp tỉnh tại Việt Nam (VPEG) tiếp tục bổ sung và cập nhật cuốn sách này nhằm cung cấp cho người sử dụng các hướng dẫn kỹ thuật thích hợp với điều kiện hiện tại. Trọng tâm của tài liệu “Quan trắc nước thải công nghiệp” là cung cấp các hướng dẫn quan trắc nước thải tại nguồn của các Khu Công nghiệp, Cụm công nghiệp, làng nghề, các cơ sở sản xuất công nghiệp nhằm giúp bạn đọc nắm được các kỹ năng cơ bản trong công tác quan trắc và phân tích dòng thải công nghiệp. Tài liệu này bao gồm 9 chương nội dung và 1 chương 10 về tài liệu tham khảo. Chương 1: Giới thiệu về thực thi pháp luật, bao gồm các văn bản pháp lý các Qui chuẩn kỹ thuật quốc gia, Tiêu chuẩn lấy mẫu, bảo quản vận chuyển, phân tích trong phòng thí nghiệm và các yêu cầu đối với công nhận phòng thí nghiệm. Chương 2: Trình bày các bước chuẩn bị một chương trình quan trắc dòng thải công nghiệp. Chương 3: Trình bày về phương pháp và thiết bị đo lưu lượng, bao gồm cả các biện pháp an toàn và thiết bị bảo hộ tại hiện trường. Chương 4: Trình bày các hướng dẫn về lấy mẫu và phân tích tại hiện trường bao gồm các biện pháp bảo đảm an toàn tại hiện trường, các phương pháp lấy mẫu, phân tích mẫu, quan sát hiện trường và đảm bảo chất lượng trong bảo quản và vận chuyển mẫu về phòng thí nghiệm. Chương 5: Trình bày về các kỹ thuật phân tích trong phòng thí nghiệm và một số vấn đề an toàn lao động. Một trong những mục tiêu và kết quả cuối cùng của quan trắc nước thải công nghiệp là đánh giá thải lượng ô nhiêm và báo cáo kết quả quan trắc. Chương 6: Giới thiệu về phương pháp tính thải lượng, nội dung và cách trình bày một báo cáo quan trắc. Báo cáo kết quả quan trắc cần được soạn thảo và trình bày rõ ràng QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 1
theo tiêu chuẩn quốc tế để làm cơ sở cho quản lý ô nhiễm công nghiệp và giúp doanh nghiệp chuẩn bị cơ sở dữ liệu để được chứng nhận ISO và các chứng chỉ khác cần thiết. Chương 7: Trình bày về cơ sở lý thuyết, nguyên tắc và một số ví dụ thiết bị về quan trắc liên tục một số thông số cơ bản của nước thải. Chương này cũng giới thiệu về các nguyên tắc quan trắc và thiết kế mạng lưới quan trắc nước thải trực tuyến. Chương 8: Trình bày một số yêu cầu cơ bản với chất lượng số liệu phòng thí nghiệm và chương trình đảm bảo chất lượng/kiểm soát chất lượng (QA/QC). Chương 9: Trình bày về phơi nhiễm, rủi ro trong quan trắc và các biện pháp an toàn ngoài hiện trường, trong phòng thí nghiệm. Ban Quản lý Dự án Quản lý nhà nước về môi trường cấp tỉnh tại Việt Nam (VPEG) và Trung tâm quan trắc môi trường (CEM) xin trân trọng giới thiệu cuốn Quan trắc nước thải công nghiệp như một tài liệu hướng dẫn kỹ thuật giúp các trung tâm quan trắc môi trường của các tỉnh, các Ban quản lý các KCN, CCN và các doanh nghiệp công nghiệp thực hiện Luật Bảo vệ môi trường và các văn bản pháp lý hiện hành./. Ban Quản lý Dự án Quản lý nhà nước về môi trường cấp tỉnh tại Việt Nam 2 QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
LỜI CẢM ƠN Tài liệu này là công trình hợp tác có sự đóng góp của nhiều người, cả Việt Nam lẫn Canada trong khuôn khổ của Dự án Môi trường Việt Nam – Canada (VCEP) và Dự án Quản lý nhà nước về môi trường cấp tỉnh tại Việt Nam (VPEG) là giai đọan 3 của VCEP do Cơ quan Quốc tế Canada (CIDA) tài trợ. Tác giả chính là TS. Nguyễn Văn Kiết người đưa ra ý tưởng xuất bản và viết bản thảo tài liệu này bằng tiếng Anh. Đồng tác giả là TS. Huỳnh Trung Hải, Viện trưởng Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường, Đại học Bách khoa Hà Nội. Hai tác giả đã cùng cập nhật và bổ sung một số nội dung mới cho tài liệu này. Nhóm chuyên gia VCEP, VPEG tham gia thẩm định và chuẩn bị xuất bản tài liệu này gồm Ông Marcel Couture, Bà Monya Pelchat, Ông John Patterson, Ông Khúc Quang Minh, Bà Isabelle Thibeault, Ông Hoàng Dương Tùng. Ông Đinh Xuân Hùng, Điều phối viên dự án quốc gia VCEP đã biên tập và Ông Đào Nhật Đình giúp dịch bản thảo này. Chúng tôi xin chân thành cảm ơn các Sở Tài nguyên và Môi trường Bắc Ninh, Hải Dương, Bình Dương, Hà Nội, Sóc Trăng, Long An, Đà Nẵng, Quảng Ngãi và Hải Phòng, các nhân viên dự án VCEP, VPEG, cán bộ Trung tâm quan trắc môi trường (CEM) đã đóng góp và ủng hộ tích cực để biến ý tưởng tái bản lần 2 tài liệu “Quan trắc nước thải công nghiệp” thành hiện thực. Ban Quản lý Dự án Quản lý nhà nước về môi trường cấp tỉnh tại Việt Nam Giám đốc TS. Lê Kế Sơn QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 3
MỤC LỤC Mục lục NHỮNG TỪ VIẾT TẮT 17 CHƯƠNG 1: THỰC THI PHÁP LUẬT BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG 19 1.1. Giới thiệu 19 1.2. Các công cụ pháp lý đối với quản lý ô nhiễm công nghiệp 19 1.2.1. Luật Bảo vệ Môi trường năm 2005 19 1.2.2. Kế hoạch 5 năm về tài nguyên và môi trường (20062010) 21 1.2.3. Quy chuẩn Việt Nam QCVN 24:2009/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp 21 1.2.4. Các Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về nước thải công nghiệp đối với từng loại hình sản xuất 25 1.2.5. Các tiêu chuẩn quy định hoạt động lấy mẫu 26 1.2.6. Tiêu chuẩn quy định hoạt động bảo quản và vận chuyển mẫu 27 1.2.7. Tiêu chuẩn quy định hoạt động phân tích trong phòng thí nghiệm 29 1.3. Nghị định số 04/2007/NĐCP, thông tư 106/2007/TTLT/BTCBTNMT về phí bảo vệ môi trường đối với nước thải 33 1.4. Ý nghĩa và ảnh hưởng môi trường của các thông số ô nhiễm chính 33 1.4.1. Các thông số ô nhiễm hữu cơ thông thường (BOD5 , COD và TOC) 34 1.4.2. Các thông số ô nhiễm chất rắn thông thường (TSS, VSS và TDS) 36 1.4.3. Các thông số ô nhiễm hữu cơ hàng đầu đặc thù 37 1.4.4. Các kim loại nặng đặc thù 42 1.4.5. Ô nhiễm vô cơ đặc thù 42 1.4.6. Chất dinh dưỡng 43 1.4.7. Thông số độc học và tác động môi trường của chúng 45 1.4.8. Chỉ số CHEMIOTOX 47 1.5. Tăng cường quan trắc và thực thi pháp luật đối với ô nhiễm công nghiệp 48 1.5.1. Yêu cầu đối với phòng thí nghiệm được công nhận 49 1.5.2. Quản lý và phân tích số liệu 49 4 QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
1.5.3. Thực thi quy định pháp lý 50 CHƯƠNG 2: CÁC BƯỚC CHUẨN BỊ 73 2.1. Giới thiệu 73 2.2. Mục tiêu của chương trình quan trắc 73 2.2.1. Tuân thủ các văn bản pháp quy về bảo vệ môi trường 75 2.2.2. Bảo vệ môi trường thủy sinh và sức khỏe con người 75 Mục lục 2.2.3. Quan trắc phục vụ các hoạt động Sản xuất sạch hơn 78 2.2.4. Kiểm soát và đánh giá hiệu quả xử lý nước thải 79 2.3. Các bước chính của một chương trình quan trắc 79 2.4. Các thông số cần phân tích cho từng ngành công nghiệp 80 2.4.1. Các thông số chung 80 2.4.2. Các thông số đặc thù cho từng ngành công nghiệp 80 2.4.3. Phân tích tại phòng thí nghiệm 86 2.5. Chuẩn bị các thiết bị an toàn cho quan trắc hiện trường 89 2.6 . Khảo sát sơ bộ vị trí quan trắc 91 2.7. Lập dự toán kinh phí 93 2.8. Danh mục kiểm tra đối với nhóm quan trắc tại hiện trường 94 2.9. Danh mục kiểm tra đối với nhóm trong phòng thí nghiệm 95 2.10. Theo dõi một số dự án quan trắc 95 2.10.1. Xí nghiệp giấy Quang Huy 96 2.10.2. Công ty Longtech Precision Việt Nam (Thí dụ) 98 CHƯƠNG 3: ĐO LƯU LƯỢNG 119 3.1. Giới thiệu 119 3.2. Biện pháp an toàn và thiết bị bảo hộ tại hiện trường 120 3.3. Lựa chọn các thiết bị sơ cấp 123 3.4. Sử dụng các thiết bị đo dạng đập chắn cửa đa giác ThelMar 126 3.5. Đo lưu lượng bằng đập chắn tự tạo 129 3.5.1. Đập chắn cửa chữ nhật không thu dòng 129 3.5.2. Thiết bị đo dạng đập chắn cửa hình chữ nhật có thu dòng 132 3.5.3. Đập chắn có khe hình chữ V 133 3.5.4. Lắp đặt đập chắn 136 3.6. Đo lưu lượng bằng máng PalmerBowlus 136 3.6.1. Các yếu tố thủy lực 136 QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 5
3.6.2. Các chi tiết của máng đo cơ động 137 3.6.3. Lắp đặt tại hiện trường 141 3.6.4. Bảng tra cứu 143 3.7. Đo lưu lượng bằng máng Parshall 143 3.7.1. Các yếu tố thủy lực 143 Mục lục 3.7.2. Các chi tiết của dụng cụ đo xách tay Parshall 145 3.7.3. Lắp đặt tại hiện trường 147 3.7.4. Công thức tính toán và bảng tra cứu dòng thải 147 3.8. Dụng cụ đo thứ cấp (Thiết bị đo mực nước) 151 3.9. Tóm tắt các nghiên cứu tình huống 155 3.10. Tóm tắt những lỗi hay gặp trong lắp đặt thiết bị đo lưu lượng kênh hở 156 CHƯƠNG 4: LẤY MẪU VÀ PHÂN TÍCH TẠI HIỆN TRƯỜNG 175 4.1. Giới thiệu 175 4.2. Đảm bảo an toàn tại hiện trường 175 4.3. Phương pháp lẫy mẫu 176 4.3.1. Lấy mẫu đơn 176 4.3.2. Lấy mẫu tổ hợp 177 4.4. Lấy mẫu tự động 177 4.4.1. Lấy mẫu theo thời gian 177 4.4.2. Lấy mẫu theo lưu lượng 178 4.5. Thông số kỹ thuật của thiết bị lấy mẫu tự động cơ động thương phẩm 179 4.6. Lưu ý khi lấy mẫu đại diện 181 4.7. Phân tích nhanh tại hiện trường và ý nghĩa của kết quả 182 4.7.1. Trường hợp dòng thải dao động liên tục hàng giờ 183 4.7.2. Trường hợp dòng thải dao động trung bình định kỳ 186 4.8. Quan sát và ghi chép tại hiện trường 187 4.9. Chuẩn bị mẫu tổ hợp 187 4.10. Bảo quản và vận chuyển mẫu đến phòng thí nghiệm 188 4.11. Đảm bảo chất lượng và kiểm soát chất lượng tại hiện trường 190 4.11.1. Đo, thử tại hiện trường 190 4.11.2. Lấy mẫu, xử lý mẫu và bảo quản mẫu 191 4.11.3. Vận chuyển mẫu về phòng thí nghiệm 191 4.12. Ví dụ về thông số kỹ thuật của thiết bị lấy mẫu tự động 192 6 QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
CHƯƠNG 5: PHÂN TÍCH TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM 209 5.1. Giới thiệu 209 5.2. Một số điều cần lưu ý về an toàn lao động 209 5.3. Phân tích các thông số thông thường trong QCVN 211 5.3.1. Đề xuất đối với phân tích TSS 211 5.3.2. Đề xuất đối với phân tích COD 212 Mục lục 5.3.3. Đề xuất đối với phân tích BOD 214 5.4. Phân tích kim loại nặng 215 5.4.1. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử 216 5.4.2. Khối phổ Plasma cảm ứng (ICPMS) 219 5.4.3. Phương pháp cực phổ 222 5.5. Phương pháp sắc ký khí cho các hợp chất hữu cơ độc hại 225 5.6. GCMS cho các chất ô nhiễm độc hại đặc biệt 227 5.7. LUMINOTOX cho độ độc tổng số 231 5.8. Phân tích hàm lượng dầu 234 5.9. Đảm bảo chất lượng và kiểm soát chất lượng nội bộ 235 CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN THẢI LƯỢNG, BÁO CÁO QUAN TRẮC 251 6.1. Giới thiệu 251 6.2. Lưu ý về phí bảo vệ môi trường 251 6.3. Cơ sở lý thuyết tính toán 252 6.3.1. Giả định nồng độ ô nhiễm ổn định 253 6.3.2. Xem xét nồng độ ô nhiễm thay đổi theo thời gian 255 6.4. Những ví dụ về tính toán thải lượng 256 6.4.1. Nghiên cứu sơ bộ 257 6.4.2. Nghiên cứu điển hình về dòng thải sản xuất (Dự án trình diễn SXSH) 258 6.4.3. Nghiên cứu điển hình về kiểm kê toàn diện và tuân thủ luật pháp 260 6.5. Giải thích một số nghiên cứu sơ bộ 264 6.5.1. Ngoại suy thải lượng theo ngày (kg/ngày) 264 6.5.2. Diễn giải giá trị TSS 269 6.5.3. Đánh giá tỷ lệ COD/BOD5 269 6.6. Trường hợp nghiên cứu điển hình 270 6.7. Những nội dung chính của báo cáo quan trắc 271 6.8. Chuẩn bị báo cáo quan trắc theo QC/QA 275 QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 7
CHƯƠNG 7: QUAN TRẮC LIÊN TỤC TRỰC TUYẾN 281 7.1. Giới thiệu 281 7.2. Cơ sở lý thuyết và các nguyên tắc quan trắc nước thải liên tục 281 7.2.1. Phân tích COD liên tục 281 7.2.2. Phân tích TOC liên tục 283 Mục lục 7.2.3. Phân tích BOD liên tục 284 7.2.4. Đo liên tục nồng độ các chất ô nhiễm hữu cơ 286 7.2.5. Đo độ đục và TSS liên tục 291 7.2.6. Phân tích liên tục độc tính sinh học 295 7.3. Những ví dụ về thiết bị quan trắc nước thải liên tục 296 7.3.1. Thiết bị phân tích COD trực tuyến 296 7.3.2. Phân tích TOC trực tuyến 297 7.3.3. Thiết bị quan trắc BOD trực tuyến 299 7.3.4. Thiết bị phân tích độ đục và tổng cặn lơ lửng (TSS) trực tuyến 300 7.3.5. Thiết bị quan trắc độc tính trực tuyến 302 7.4. Các nguyên tắc quan trắc nước thải trực tuyến từ xa 303 7.5. Thiết kế mạng lưới quan trắc nước thải trực tuyến 305 CHƯƠNG 8: CHẤT LƯỢNG SỐ LIỆU MÔI TRƯỜNG VÀ QA/QC 311 8.1. Giới thiệu 311 8.2. Yêu cầu cơ bản đối với chất lượng số liệu phòng thí nghiệm 311 8.2.1. Đầu tư cơ sở hạ tầng 311 8.2.2. Nguồn nhân lực có kỹ năng 314 8.3. Quản lý phòng thí nghiệm phân tích môi trường 314 8.4. Đảm bảo chất lượng (QA) cho quan trắc 316 8.5. Đảm bảo chất lượng (QA) và kiểm soát chất lượng (QC) đối với hoạt động quan trắc ngoài hiện trường 318 8.5.1. Đảm bảo chất lượng và kiểm soát chất lượng đối với hoạt động đo, thử trực tiếp tại hiện trường 319 8.5.2. QA và QC trong hoạt động lấy mẫu, xử lý và bảo quản mẫu 320 8.5.3. QA và QC trong hoạt động vận chuyển mẫu về phòng thí nghiệm 322 8.6. Kiểm soát chất lượng trong phòng thí nghiệm 322 8.7. Giới hạn phát hiện 326 CHƯƠNG 9: AN TOÀN VÀ SỨC KHỎE NGHỀ NGHIỆP 331 9.1. Giới thiệu 331 8 QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
9.2. Giới thiệu về phơi nhiễm và rủi ro trong các hoạt động quan trắc 331 9.2.1. Các yếu tố nguy hiểm gây chấn thương và tai nạn lao động 331 9.2.2. Các yếu tố có hại đối với sức khỏe 332 9.3. Các biện pháp an toàn ngoài hiện trường 334 9.3.1. Các biện pháp kỹ thuật an toàn khi quan trắc tại hiện trường 334 9.3.2. Các trang bị bảo hộ cá nhân 338 Mục lục 9.4. An toàn và sức khỏe nghề nghiệp trong phòng thí nghiệm 343 9.4.1. Tổ chức về an toàn lao động 343 9.4.2. Thực hành phòng thí nghiệm an toàn 344 9.4.3. Làm việc với hóa chất 345 9.4.4. Làm việc với dụng cụ thủy tinh 347 9.4.5. Các yếu tố nguy hiểm vật lý 347 9.5. Sơ cứu 349 9.5.1. Trường hợp da tiếp xúc với axít hay hóa chất ăn mòn mạnh khác 349 9.5.2. Trường hợp chảy máu 349 9.5.3. Trường hợp bỏng 350 9.6. Phòng cháy tại phòng thí nghiệm 350 9.6.1. Các phương tiện chữa cháy trong phòng thí nghiệm 350 9.6.2. Khi xảy ra hỏa hoạn 351 CHƯƠNG 10: TÀI LIỆU THAM KHẢO 353 10.1. THỰC THI PHÁP LUẬT BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG CHƯƠNG 1 353 10.2. CÁC BƯỚC CHUẨN BỊ CHƯƠNG 2 354 10.3. ĐO LƯU LƯỢNG CHƯƠNG 3 355 10.4. LẤY MẪU VÀ PHÂN TÍCH TẠI HIỆN TRƯỜNG CHƯƠNG 4 356 10.5. PHÂN TÍCH TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM – CHƯƠNG 5 357 10.6. TÍNH TOÁN THẢI LƯỢNG, BÁO CÁO QUAN TRẮC VÀ NGHIÊN CỨU ĐIỂN HÌNH CHƯƠNG 6 359 10.7. QUAN TRẮC LIÊN TỤC TRỰC TUYẾN CHƯƠNG 7 360 10.8. CHẤT LƯỢNG SỐ LIỆU MÔI TRƯỜNG VÀ QA/QC CHƯƠNG 8 361 10.9. AN TOÀN VÀ SỨC KHỎE NGHỀ NGHIỆP CHƯƠNG 9 362 PHỤ LỤC Xem đĩa CD kèm theo QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 9
DANH SÁCH CÁC BẢNG Danh sách các bảng Bảng 1.1: Giá trị C của các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp 22 Bảng 1.2: Hệ số Kq của nguồn tiếp nhận nước thải là sông, suối, kênh, mương, khe, rạch 24 Bảng 1.3: Hệ số Kq của hồ, ao, đầm 24 Bảng 1.4: Hệ số lưu lượng nguồn thải KF 25 Bảng 1.5: Danh mục các Quy chuẩn Việt Nam về nước thải công nghiệp 25 Bảng 1.6: Phương pháp lấy mẫu 26 Bảng 1.7: Các yêu cầu kỹ thuật chung thích hợp để bảo quản mẫu nước thải phân tích các thông số lý hóa sinh (trích dẫn từ TCVN 66633:2008) 27 Bảng 1.8: Sắp xếp các thông số theo kỹ thuật bảo quản (trích dẫn từ TCVN 66633:2008) 28 Bảng 1.9: Các phương pháp phân tích các thông số 29 Bảng 1.10: Mức thu phí theo từng chất gây ô nhiễm đối với nước thải công nghiệp 33 Bảng 1.11: Ví dụ về các phân tử thuốc trừ sâu 39 Bảng 1.12: Ví dụ về phân tử PCB 40 Bảng 1.13: Danh sách các chất ô nhiễm độc hại hàng đầu ở Việt Nam 45 Bảng 2.1: Một số mục tiêu và nhiệm vụ của một chương trình quan trắc 74 Bảng 2.2 : Bảng tóm tắt các Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp 76 Bảng 2.3 : Tiếp cận tổng thể để thực hiện một chương trình quan trắc 80 Bảng 2.4: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp 81 Bảng 2.5: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp dệt (QCVN 13:2008/BTNMT) 82 Bảng 2.6: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp giấy và bột giấy (QCVN 12:2008/BTNMT) 83 Bảng 2.7: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp chế biến thuỷ sản (QCVN 11:2008/BTNMT) 83 Bảng 2.8: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp chế biến thuỷ sản (QCVN 01: 2008/BTNMT) 84 10 QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
Bảng 2.9: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải y tế (QCVN 28:2010/BTNMT) 84 Bảng 2.10: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải của kho và cửa hàng xăng dầu (QCVN 29:2010/BTNMT) 85 Bảng 2.11: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước khai thác từ các công trình dầu khí trên biển (QCVN 35:2010/BTNMT) 86 Bảng 2.12: Các thông số gợi ý cho quan trắc nước thải công nghiệp 87 Bảng 2.13: Thiết bị an toàn và phương tiện bảo vệ cá nhân tại hiện trường 90 Bảng 2.14: Danh mục kiểm tra đối với nhóm quan trắc tại hiện trường 97 Bảng 2.15: Danh mục kiểm tra đối với nhóm quan trắc tại hiện trường 99 Danh sách các bảng Bảng 3.1: Lựa chọn các thiết bị sơ cấp (đập và máng) 124 Bảng 3.2: So sánh các dụng cụ đo lưu lượng xách tay 125 Bảng 3.3: Khả năng tối đa của các thiết bị đo lưu lượng dạng đập chắn ThelMar 126 Bảng 3.4: Bảng tính lưu lượng cho đập hình chữ nhật không thu nhỏ dòng chảy 131 Bảng 3.5: Bảng tính toán lưu lượng cho đập chữ nhật có thu nhỏ dòng 133 Bảng 3.6: Các công thức tính lưu lượng cho đập chắn có khe hình chữ V (H, m) 134 Bảng 3.7: Tính lưu lượng cho đập hình chữ V 135 Bảng 3.8: Ví dụ kích thước gần đúng bằng hệ mét của máng PalmerBowlus (Nguồn: John Meunier Inc., Montréal, Canada). Kích thước chính xác phụ thuộc vào loại (cơ động hay cố định) và bề dày của tường 139 Bảng 3.9: Bảng tính lưu lượng cho máng PalmerBowlus 140 Bảng 3.10: Các tỉ lệ ngập giới hạn đối với dụng cụ đo lưu lượng Parshall 144 Bảng 3.11: Kích thước máng đo Parshall đối với các bề rộng thắt dòng khác nhau, W 146 Bảng 3.12: Công thức tính toán lưu lượng đối với dòng chảy qua máy đo Parshall 148 Bảng 3.13: Bảng tính lưu lượng cho máng Parshall 149 Bảng 3.14: Các nguyên tắc vật lý cơ bản của các thiết bị đo lưu lượng 151 Bảng 3.15: Tóm tắt các chi tiết kỹ thuật của dụng cụ đo lưu lượng thứ cấp (Nguồn: Tài liệu kỹ thuật của dụng cụ đo lưu lượng bằng sóng siêu âm GREYLINE & ISCO) 152 Bảng 3.16: Danh sách sơ bộ các trường hợp nghiên cứu điển hình về đo lưu lượng 155 Bảng 4.1: Mẫu tổ hợp theo lưu lượng 179 Bảng 4.2: Ví dụ về thông số kỹ thuật của một máy lấy mẫu tự động 180 Bảng 4.3: Các yêu cầu tối thiểu khi lấy mẫu đại diện 181 Bảng 4.4: Kết quả các thông số đo nhanh tại hiện trường (nước thải của Công ty Dệt nhuộm Long An, 12/2002) 183 Bảng 4.5: Phương pháp kết hợp mẫu tổ hợp 184 QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 11
Bảng 4.6: Xác định các quá trình công nghiệp liên quan đến lịch xả thải, Công ty Dệt nhuộm Long An, 12/2002 186 Bảng 4.7: Sự dao động trung bình hàm lượng các chất ô nhiễm trong 12 giờ quan trắc liên tục tại Công ty Cao su Sao vàng (07/2003) 187 Bảng 4.8: Biên bản giao nhận mẫu 189 Bảng 4.9: Tóm tắt các yêu cầu lấy và bảo quản mẫu nước phân tích các thông số có trong Nghị định 04/2007/NĐCP (trích TCVN 5993 – 1995) 189 Bảng 5.1: Tóm tắt trang bị bảo hộ cá nhân 210 Danh sách các bảng Bảng 5.2: Tự chuẩn bị dung dịch cho phân tích COD (tham khảo “Standard Method for the Examination of water and wastewater”, 1995) 213 Bảng 5.3: Thành phần của một ống thử cho phân tích COD 213 Bảng 6.1: Mức thu phí theo từng chất gây ô nhiễm đối với nước thải công nghiệp 253 Bảng 6.2: Giá trị t đối với xác xuất tin cậy P và số lần đo đạc n (số liệu ghi chép hay đo đạc sẵn có) 266 Bảng 6.3: Các giá trị đo được về lưu lượng trong suốt 24 giờ 267 Bảng 6.4: Phân tích thống kê các số liệu thu thập trong những khoảng thời gian xem xét khác nhau 268 Bảng 6.5: Một số giá trị tỷ lệ COD/BOD5 đo được 270 Bảng 6.6: Danh sách các báo cáo quan trắc và trường hợp nghiên cứu điển hình 270 Bảng 6.7: Những nội dung chính của báo cáo quan trắc 273 Bảng 6.8: Các hạng mục và các nội dung chính của chương trình quan trắc 274 Bảng 6.9: Bố cục trình bày báo cáo 275 Bảng 6.10: Chi tiết và các đề xuất kinh nghiệm cho việc xây dựng báo cáo dự án quan trắc 278 Bảng 8.1: Ví dụ về xác định MDL 327 Bảng 9.1: Các phương tiện chữa cháy đang sử dụng phổ biến 351 12 QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Những cách tiếp cận khác nhau đối với các chất/nguồn gây ô nhiễm 34 Danh sách các hình vẽ Hình 2.1: Minh họa sự tích lũy sinh học của chất độc qua chuỗi thức ăn 78 Hình 2.2: Kênh hở với lưu lượng cực đại 92 Hình 2.3: Ước tính diện tích mặt cắt ngang 92 Hình 2.4: Ước lượng nhanh tốc độ dòng chảy (NM đường Hiệp Hòa) 92 Hình 3.1: Thiết bị và dụng cụ an toàn 122 Hình 3.2: Các chi tiết lắp đặt đập ThelMar 127 Hình 3.3: Ba loại đập chắn tự tạo thường sử dụng 129 Hình 3.4: Mặt cắt của dòng chảy qua đập chắn có đỉnh vát cạnh 130 Hình 3.5: Mặt cắt thủy lực dòng chảy qua phần thắt dòng của máng đo lưu lượng PalmerBowlus 137 Hình 3.6: Các máng đo lưu lượng PlamerBowlus bằng sợi thủy tinh (Nguồn: PlastiFab Product Bulletin) 138 Hình 3.7: Các loại máng đo lưu lượng PalmerBowlus (lắp cố định và cơ động) 139 Hình 3.8: Lắp đặt máng đo vào kênh thoát nước kèm theo chi tiết các kích thước của máng đo PalmerBowlus (4, 6 và 8 inch) và kích thước của kênh thoát nước thải 142 Hình 3.9: Kết nối thiết bị đo lưu lượng và thiết bị lấy mẫu nước tự động (hoạt động ở chức năng lưu lượng) (Tập huấn tại hiện trường ở Hải Dương – Bắc Ninh, 07/2003) 143 Hình 3.10: Mặt cắt thủy lực dòng chảy qua máng dẫn Parshall 144 Hình 3.11: Hình dáng và các kích thước thiết kế đối với máng đo Parshall (Chú ý: Dụng cụ này được thiết kế bao gồm đoạn đầu ống nối tùy chọn) 145 Hình 3.12: Điều kiện lắp đặt máng Parshall 150 Hình 3.13: Thực hiện lắp đặt giếng tĩnh và thước đo dạng tấm mỏng (có vạch chia) gần điểm đo mực nước thích hợp 154 Hình 3.14: Lắp đặt giếng tĩnh và thước đo mực nước gần điểm đo cột nước thích hợp trong trường hợp máng Parshall 156 Hình 4.1: Sử dụng thiết bị lấy mẫu tự động trong đợt huấn luyện ở Hải Dương (tháng 01/2004) 177 QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 13
Hình 4.2: Lấy chai mẫu từ máy lấy mẫu trong phòng thí nghiệm sau khi quan trắc qua đêm ở nhà máy dệt nhuộm (Long An, 12/2002) 178 Hình 4.3: Lấy mẫu tự động theo lưu lượng. Ống lấy mẫu được nối với thiết bị thứ cấp là lưu lượng kế siêu âm. Máng đo PalmerBowlus là thiết bị sơ cấp (Hải Dương, đào tạo thực tế, 07/2003) 179 Hình 4.4: Dao động trung bình giờ hàm lượng hữu cơ tại điểm thải trong 24 giờ trong nước thải của công ty dệt Long An (12/2002) 185 Hình 4.5: Dao động trung bình giờ hàm lượng chất rắn lơ lửng tại điểm thải trong 24 giờ tại Công ty Dệt nhuộm Long An (12/2002) 185 Hình 4.6: Mô tả các hoạt động hiện trường 190 Danh sách các hình vẽ Hình 4.7: Máy lấy mẫu tự động Sigma 1600 192 Hình 5.1: Sơ đồ nguyên tắc phân tích kim loại nặng bằng phương pháp hấp thụ nguyên tử 216 Hình 5.2: Ví dụ thiết bị quang phổ hấp thụ nguyên tử 217 Hình 5.3: Thiết bị AAS ở CENTEMA – Hà Nội để đo kim loại nặng – chương trình quan trắc khu công nghiệp Thượng Đình (Sở TNMT Hà Nội), tháng 67/2003 217 Hình 5.4: Sơ đồ lắp đặt thiết bị phân tích thủy ngân bằng kỹ thuật hấp thụ nguyên tử hóa hơi lạnh 218 Hình 5.5: Thiết bị phá mẫu Hach để hòa tan kim loại nặng trước khi phân tích bằng AAS 219 Hình 5.6: Đồ thị Voltammogram (Từ Viện Hóa học Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Hà Nội) 223 Hình 5.7: Đồ thị thu được từ máy cực phổ (Viện Hóa học Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Hà Nội) 224 Hình 5.8: Máy phân tích cực phổ kết nối máy tính, CPAHH3 (Viện Hóa học Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Hà Nội) 224 Hình 5.9: Nguyên tắc sắc ký cột 225 Hình 5.10: Các bộ phận chính của máy sắc ký khí 226 Hình 5.11: Ví dụ Sắc ký đồ 227 Hình 5.12: Máy Shimadzu 2010GC trong ứng dụng ở phòng thí nghiệm chuyên phân tích Việt Nam ESTECNILP (Trạm Quan trắc & Phân tích môi trường) – (hình ảnh của tác giả) 228 Hình 5.13: Nguyên tắc của hệ thống GCMS 228 Hình 5.14: Nguyên tắc của thiết bị phân tích ion tứ cực 228 Hình 5.15: Kết nối GC/MS ở NILP – Hà Nội (ảnh của tác giả) 230 Hình 5.16: Máy GC/MS 230 Hình 5.17: GC/MS từ bên trong 231 Hình 5.18: LUMINOTOX 232 Hình 5.18a: Nguyên lý phương pháp LuminoTox 233 14 QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
Hình 5.18b: Kết quả xét nghiệm LuminoTox cho nước thải trước và sau xử lý 233 Hình 5.19: Máy quang phổ hồng ngoại không tán xạ 234 Hình 5.20: Ví dụ biểu đồ % truyền tải so với bước sóng 235 Hình 6.1: Dao động lưu lượng theo thời gian tại điểm thải (Nhà máy Cao su Sao vàng Hà Nội) 254 Hình 6.2: Phương pháp chuỗi số để tính toán tổng thể tích nước thải 254 Hình 6.3: Dao động thải lượng trong thời gian quan trắc (Dự án trình diễn SXSH tại nhà máy giết mổ gia súc Hải Dương, 12/2002) 258 Hình 6.4: Dao động thải lượng trong suốt thời gian quan trắc (Dự án trình diễn SXSH ở Công ty giấy Hải Hà, Bắc Ninh, 12/2002) 259 Danh sách các hình vẽ Hình 6.5: Dao động của COD và BOD5 trong 24 tiếng quan trắc (dựa trên kết quả phân tích của 6 mẫu tổ hợp) (Dự án trình diễn SXSH ở Dệt Nhuộm Long An, 2002) 259 Hình 6.6: Dao động thải lượng trong suốt 24 giờ quan trắc sử dụng giá trị lưu lượng trung bình cố định (m3/hr) (Dự án trình diễn SXSH ở Dệt nhuộm Long An, 2002) 259 Hình 6.7: Dao động lưu lượng trong 72 giờ quan trắc (Nhà máy Cao su Sao Vàng) 261 Hình 6.8: Dao động thải lượng (kg/12 giờ) của nhà máy cao su trong 72 giờ quan trắc (Nhà máy Cao su Sao Vàng Hà Nội) 261 Hình 6.9: Dao động lưu lượng theo giờ trong suốt 6 ngày quan trắc (Bình Dương, VSIP, 11/2002) 202 Hình 6.10: Dao động tổng thể tích dòng thải trong 8 giờ trong suốt 6 ngày quan trắc (Bình Dương, VSIP) 263 Hình 6.11: Dao động của thải lượng ô nhiễm (kg/8 giờ) trong suốt thời gian quan trắc theo mùa. Lần quan trắc đầu tiên (mùa khô): từ ngày 1 đến ngày 6/11/2002 , lần quan trắc thứ 2 (mùa mưa): từ ngày 7 đến ngày 12/6/2003 tại khu công nghiệp Việt Nam – Singapore (Bình Dương) 263 Hình 6.12: Phân bố lệch lưu lượng của nhà máy Cao su SV trong khoảng thời gian quan trắc là 72 giờ (Số lần đo đạc là 74) 266 Hình 6.13: So sánh các giá trị trung bình số học (QTB) và giới hạn tin cậy (QTB ±t. (σ/n½)) thu được từ các khoảng thời gian xem xét khác nhau 268 Hình 6.14: Thải lượng TSS dao động bất thường, so sánh với thải lượng hữu cơ (Tại nhà máy giấy và bột giấy Bắc Ninh) 269 Hình 7.1: Sơ đồ của thiết bị phân tích COD trực tuyến 282 Hình 7.2: Sơ đồ thiết bị phân tích TOC trực tuyến 283 Hình 7.3: Biến đổi tốc độ phân hủy sinh học theo thời gian 284 Hình 7.4: Diễn biến tốc độ phản ứng với sự sẵn có của cơ chất 285 Hình 7.5: Sơ đồ thiết bị phân tích BOD trực tuyến 285 Hình 7.6: Cấu trúc điển hình của hộp mẫu cho nước chảy qua 287 Hình 7.7: Cấu trúc điển hình của hộp mẫu nhúng chìm 288 QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 15
Hình 7.8: Máy Hach UVAS sc UV Hấp thụ / % truyền dẫn xác định hệ số hấp thụ quang phổ (SAC) ở bước sóng 254 nm 289 Hình 7.9: Lắp đặt đầu đo của máy Hach UVAS sc UV Hấp thụ /% truyền dẫn 289 Hình 7.10: So sánh của SAC và COD theo thời gian đối với nhà máy xử lý nước địa phương 290 Hình 7.11: So sánh đường biến thiên theo thời gian của SAC và TOC 290 Hình 7.12: Nguyên tắc đo: L1 = chùm sáng đi tới mẫu có các hạt keo (P); L2 = chùm sáng sau khi qua mẫu; St = ánh sáng tản mát; G/G1 = các tia sáng tản ra biên được dùng để đo 291 Hình 7.13: Đo ánh sáng xuyên qua và ánh sáng tán xạ 90° 291 Danh sách các hình vẽ Hình 7.14: Giới hạn tương quan giữa số đo độ đục và hàm lượng TSS đo bằng phương pháp trọng lực 292 Hình 7.15: Hạt cỡ nhỏ (nhỏ hơn 1/10 bước sóng ánh sáng) – Hạt cỡ lớn hơn (khoảng ¼ bước sóng ánh sáng) – Lớn hơn bước sóng ánh sáng 293 Hình 7.16: Nguyên tắc phương pháp đo ánh sáng phân tán bề mặt 294 Hình 7.17: Nguyên tắc phương pháp ánh sáng phân tán/truyền dẫn 294 Hình 7.18: Nguyên tắc đo chất rắn lơ lửng (các hạt keo) 295 Hình 7.19: Hình ảnh một thiết bị phân tích COD 296 Hình 7.20: Mô hình thiết bị phân tích TOC liên tục 298 Hình 7.21: Thiết bị phân tích TOC liên tục với sự hỗ trợ của bức xạ tử ngoại 299 Hình 7.22: Thiết phân tích BOD liên tục 300 Hình 7.23: Thiết bị phân tích độ đục (và TSS) trực tuyến 300 Hình 7.24: Máy đo TSS hay độ đục Hach sc 300 Hình 7.25: Máy đo TSS Hach Solitax sc và thiết bị điều khiển 301 Hình 7.26: Ví dụ lắp đặt đầu đo TSS Hach Solitax sc và bộ phận điều khiển trong một trạm quan trắc trực tuyến 302 Hình 7.27: Thiết bị phân tích độc tính liên tục trên cơ sở bùn hoạt tính 303 Hình 7.28: Thiết bị phân tích độc tính sinh thái liên tục 303 Hình 7.29: Sơ đồ cơ bản của một mạng lưới đơn giản 305 Hình 7.30: Mạng lưới quản lý 307 Hình 7.31: Một ví dụ về mạng lưới quản lý kiểm soát ô nhiễm công nghiệp 309 Hình 8.1: Ví dụ về phân bố kết quả và giới hạn 325 Hình 9.1: Thiết bị và dụng cụ an toàn 335 Hình 9.2: Các thiết bị an toàn thông dụng 338 Hình 9.3: Thiết bị bảo hộ cá nhân 339 Hình 9.4: Mặt nạ lọc độc 340 Hình 9.5: Mặt nạ phòng độc có bình dưỡng khí 341 Hình 9.6: Kính bảo vệ mắt 342 16 QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
NHỮNG TỪ VIẾT TẮT Những tắt viết từ AAS Atomic Absorption Spectrometry Quang phổ hấp thụ nguyên tử AR Awareness Raising Nâng cao nhận thức CEA Canadian Executing Agency Cơ quan thực hiện Canada Canadian International CIDA Cơ quan Phát triển quốc tế Canada Development Agency Center of Research, Technology Trung tâm Nghiên cứu, chuyển giao CORTTEN Transfer and Environment công nghệ và Môi trường CP Cleaner Production Sản xuất sạch hơn DOE Department of Environment Bộ Môi trường (Canada) Department of Natural Resources DoNRE Sở Tài nguyên và môi trường and Environment EIA Environment Impact Assessment Đánh giá tác động môi trường EM Environmental Monitoring Quan trắc môi trường Environmental Management EMD Phòng Quản lý môi trường Division GOV Government of Viet Nam Chính phủ Việt Nam IPM Industrial Pollution Management Quản lý ô nhiễm công nghiệp Ministry of Natural Resources MoNRE Bộ Tài nguyên và Môi trường and Environment NEA National Environment Agency Cục Môi trường quốc gia PP Pollution Prevention Ngăn ngừa ô nhiễm PSC Project Steering Committee Ban chỉ đạo dự án RBM Results Based Management Quản lý dựa vào kết quả TCVN Viet Nam Standards Tiêu chuẩn Việt Nam Viet Nam Environmental VEPA Cục Bảo vệ môi trường Protection Agency QA Quality Assurance Đảm bảo chất lượng QC Quality Control Kiểm soát chất lượng WHO World Health Organization Tổ chức y tế thế giới QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 17
1 CHƯƠNG 1. THỰC THI PHÁP LUẬT BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG 1.1. GIỚI THIỆU Chương này sẽ giới thiệu nhiệm vụ quan trắc môi trường mà chủ yếu là quan trắc nước thải công nghiệp thông qua các văn bản pháp quy về bảo vệ môi trường hiện hành nhằm giúp bạn đọc có cái nhìn tổng thể từ phương diện quản lý môi trường đối với hoạt động quan trắc nước thải công nghiệp và các thông số ô nhiễm môi trường nước. Quan trắc nước thải công nghiệp dựa trên nguyên tắc khoa học và quản lý. Cán bộ môi trường chịu trách nhiệm giám sát ô nhiễm công nghiệp cần cập nhật thông tin về pháp luật trường môi vệ bảo luật pháp thi Thực I: Chương liên quan và củng cố kiến thức trước khi thực hiện các đợt quan trắc thực địa. Điều này sẽ giúp họ tự tin và hành xử chuyên nghiệp khi đối mặt với các thách thức trong khi thực hiện nhiệm vụ của mình. 1.2. CÁC CÔNG CỤ PHÁP LÝ ĐỐI VỚI QUẢN LÝ Ô NHIỄM CÔNG NGHIỆP Hiện nay, số lượng văn bản pháp quy về bảo vệ môi trường đã cung cấp đầy đủ về định nghĩa, quy định, nguyên tắc, hướng dẫn cũng như chế tài xử phạt về các hoạt động gây ô nhiễm môi trường, trong đó có công tác quan trắc môi trường và cụ thể hơn là quan trắc nước thải công nghiệp. Đây sẽ là những công cụ pháp lý hữu hiệu cho công tác quản lý môi trường từ trung ương tới địa phương. 1.2.1. Luật Bảo vệ Môi trường năm 2005 Luật Bảo vệ Môi trường do Quốc hội Khóa 11 thông qua ngày 29 tháng 11 năm 2005 quy định về hoạt động bảo vệ môi trường; chính sách, biện pháp và nguồn lực để bảo vệ môi trường; quyền và nghĩa vụ của tổ chức, hộ gia đình, cá nhân trong bảo vệ môi trường. Theo Luật Bảo vệ Môi trường 2005, “Quan trắc môi trường là quá trình theo dõi có hệ thống về môi trường, các yếu tố tác động lên môi trường nhằm cung cấp thông tin phục vụ đánh giá hiện trạng, diễn biến chất lượng môi trường và các tác động xấu đối với môi trường” (Điều 3). Luật Bảo vệ môi trường năm 2005 đã quy định trách nhiệm bảo vệ môi trường của tổ chức, cá nhân về bảo vệ môi trường trong hoạt động sản xuất, kinh doanh, dịch vụ quy định một cách cụ thể yêu cầu bảo vệ môi trường đối với các ngành, lĩnh vực ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường như: công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp (Điều 35, Điều 36, Điều 37, Điều 38); bệnh viện, cơ sở y tế (Điều 39); xây dựng (Điều 40); giao thông vận tải (Điều 41); thương mại (Điều 42, Điều 43); khai thác khoáng sản (Điều 44); du lịch (Điều 45); sản xuất nông nghiệp (Điều 46); nuôi trồng thuỷ sản (Điều 47); hoạt động mai táng (Điều 48). Luật Bảo vệ môi trường năm 2005 cũng quy định cụ thể trách nhiệm bảo vệ môi trường như: Tuân thủ các quy định của pháp luật về bảo vệ môi trường; thực hiện các biện pháp bảo QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 19
vệ môi trường nêu trong báo cáo đánh giá tác động môi trường đã được phê duyệt, bản cam kết bảo vệ môi trường đã đăng ký và tuân thủ tiêu chuẩn môi trường; phòng ngừa, hạn chế các tác động xấu đối với môi trường từ các hoạt động của mình; khắc phục ô nhiễm môi trường do hoạt động của mình gây ra; tuyên truyền, giáo dục, nâng cao ý thức bảo vệ môi trường cho người lao động trong cơ sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ của mình; thực hiện chế độ báo cáo 1 về môi trường theo quy định của pháp luật về bảo vệ môi trường; chấp hành chế độ kiểm tra, thanh tra bảo vệ môi trường; nộp thuế môi trường, phí bảo vệ môi trường. Điều 49 Luật Bảo vệ môi trường năm 2005 cũng quy định những biện pháp, chế tài mạnh trong việc xử lý các cơ sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ gây ô nhiễm môi trường. Các hình thức xử lý đối với tổ chức, cá nhân hoạt động sản xuất, kinh doanh, dịch vụ gây ô nhiễm môi trường được quy định như sau: phạt tiền và buộc thực hiện biện pháp giảm thiểu, xử lý chất thải đạt tiêu chuẩn môi trường; tạm thời đình chỉ hoạt động cho đến khi thực hiện xong biện pháp bảo vệ môi trường cần thiết; xử lý bằng hình thức khác theo quy định của pháp luật về xử lý vi phạm hành chính. Trường hợp có thiệt hại về tính mạng, sức khoẻ của con người, tài sản và lợi ích hợp pháp của tổ chức, cá nhân do hậu quả của việc gây ô nhiễm môi trường thì còn phải bồi thường thiệt hại hoặc bị truy cứu trách nhiệm hình sự. Khi cơ sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng thì ngoài việc bị xử lý theo các hình thức quy định nêu trên, còn bị xử lý bằng một trong các biện pháp Chương I: Thực thi pháp luật bảo vệ môi trường môi vệ bảo luật pháp thi Thực I: Chương sau: buộc thực hiện các biện pháp khắc phục ô nhiễm môi trường, phục hồi môi trường; buộc di dời cơ sở đến vị trí xa khu dân cư và phù hợp với sức chịu tải của môi trường; cấm hoạt động. Luật Bảo vệ môi trường năm 2005 cũng có sự phân định rõ trách nhiệm và thẩm quyền quyết định việc xử lý đối với cơ sở gây ô nhiễm môi trường, gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng giữa các cơ quan chuyên môn về bảo vệ môi trường cấp tỉnh, Uỷ ban nhân dân cấp tỉnh, Bộ Tài nguyên và Môi trường, Bộ trưởng, Thủ trưởng cơ quan ngang Bộ, Thủ trưởng cơ quan thuộc Chính phủ, Chủ tịch Uỷ ban nhân dân các cấp (Khoản 3 Điều 49). Về quản lý nước thải (Điều 81 và Điều 82), Luật Bảo vệ môi trường năm 2005 quy định việc thu gom, xử lý nước thải và hệ thống thu gom, xử lý nước thải. Theo đó, nước thải của cơ sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, khu sản xuất, kinh doanh, dịch vụ tập trung phải được thu gom, xử lý đạt tiêu chuẩn môi trường (Điều 81). Đồng thời, quy định cụ thể các đối tượng phải có hệ thống xử lý nước thải bao gồm: khu sản xuất, kinh doanh, dịch vụ tập trung; khu, cụm công nghiệp làng nghề; cơ sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ không kết nối với hệ thống xử lý nước thải tập trung (Điều 82). Về quan trắc môi trường, Luật Bảo vệ môi trường năm 2005 bao gồm 9 điều (từ Điều 94 đến Điều 102) quy định về quan trắc môi trường, hệ thống quan trắc, quy hoạch hệ thống quan trắc và chương trình quan trắc môi trường; chỉ thị môi trường; báo cáo hiện trạng môi trường cấp tỉnh; báo cáo tình hình tác động môi trường của ngành, lĩnh vực; báo cáo môi trường quốc gia. Quan trắc môi trường là quá trình theo dõi có hệ thống về môi trường, các yếu tố tác động lên môi trường nhằm cung cấp thông tin phục vụ đánh giá hiện trạng, diễn biến chất lượng môi trường và các tác động xấu đối với môi trường. Đặc biệt nhằm xã hội hóa mạnh mẽ, nâng cao vai trò của người dân trong hoạt động bảo vệ môi trường, bên cạnh việc quy định trách nhiệm quan trắc môi trường của các cơ quan nhà nước như Bộ Tài nguyên và Môi trường (BTNMT); bộ, cơ quan ngang bộ, cơ quan thuộc Chính 20 QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
phủ; Uỷ ban nhân dân cấp tỉnh, Luật Bảo vệ môi trường năm 2005 còn quy định trách nhiệm quan trắc môi trường của các cơ sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, khu sản xuất, kinh doanh, dịch vụ tập trung. Điểm d Khoản 2 Điều 94 Luật Bảo vệ môi trường năm 2005 quy định “Người quản lý, vận hành cơ sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ hoặc khu sản xuất, kinh doanh, dịch vụ tập trung có trách nhiệm quan trắc các tác động đối với môi trường từ các cơ sở của mình.” 1 1.2.2. Kế hoạch 5 năm về tài nguyên và môi trường (20062010) Quốc hội Khóa 11 đã thông qua Nghị quyết số 56/2006 về đánh giá tình hình thực hiện kế hoạch phát triển kinh tế xã hội 5 năm 2001 2005 và định hướng phát triển kinh tế xã hội 5 năm 2006 2010 với các mục tiêu, nhiệm vụ, chỉ tiêu, giải pháp chủ yếu. Sau đây là các chỉ tiêu chủ yếu trong 5 năm và đến năm 2010 về lĩnh vực tài nguyên và môi trường: Tỉ lệ che phủ rừng 42 43%; tỉ lệ dân cư được sử dụng nước sạch ở đô thị là 95%, ở nông thôn là 75%; tỉ lệ các cơ sở sản xuất mới xây dựng phải áp dụng công nghệ sạch hoặc được trang bị các thiết bị giảm ô nhiễm, xử lý chất thải là 100%; tỉ lệ các cơ sở sản xuất, kinh doanh đạt tiêu chuẩn về môi trường là trên 50% ; xây dựng hệ thống xử lý nước thải tại 100% số đô thị loại 3 trở lên, 50% số đô thị loại 4 và tất cả các khu công nghiệp, khu chế xuất; 80 90% chất thải rắn, 100% chất thải y tế được thu gom và xử lý đạt tiêu chuẩn môi trường. 1.2.3. Quy chuẩn Việt Nam QCVN 24:2009/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp trường môi vệ bảo luật pháp thi Thực I: Chương Thông tư số 47/2011/TTBTNMT ngày 28122011 của Bộ Tài nguyên và Môi trường, Quy định Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về Môi trường (QCVN 40:2011/BTNMT) về nước thải công nghiệp có hiệu lực từ ngày 15/2/2012. Quy chuẩn này quy định giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp khi xả vào nguồn tiếp nhận. Quy chuẩn áp dụng đối với tổ chức, cá nhân liên quan đến hoạt động xả nước thải công nghiệp vào nguồn tiếp nhận. Quy chuẩn này áp dụng thay thế QCVN 24:2009/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp ban hành kèm theo Thông tư số 25/2009/TTBTNMT ngày 16 tháng 11 năm 2009 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường. QUI ĐỊNH KỸ THUẬT 2.1. GIÁ TRỊ TỐI ĐA CHO PHÉP CỦA CÁC THÔNG SỐ Ô NHIỄM TRONG NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP KHI XẢ VÀO NGUỒN TIẾP NHẬN NƯỚC THẢI 2.1.1. Giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp khi xả vào nguồn tiếp nhận nước thải được tính toán như sau: Cmax = C x Kq x Kf Trong đó: Cmax là giá trị tối đa cho phép của thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp khi xả vào nguồn tiếp nhận nước thải. C là giá trị của thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp quy định tại Bảng 1 ; Kq là hệ số nguồn tiếp nhận nước thải quy định tại mục 2.3 ứng với lưu lượng dòng chảy của sông, suối, khe, rạch; kênh, mương; dung tích của hồ, ao, đầm; mục đích sử dụng của vùng nước biển ven bờ; QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 21
Kf là hệ số lưu lượng nguồn thải quy định tại mục 2.4 ứng với tổng lưu lượng nước thải của các cơ sở công nghiệp khi xả vào nguồn tiếp nhận nước thải; 2.1.2. Áp dụng giá trị tối đa cho phép Cmax = C (không áp dụng hệ số Kq và Kf) đối với các thông số: nhiệt độ, màu, pH, coliform, Tổng hoạt độ phóng xạ α, Tổng hoạt độ phóng xạ β. 1 2.1.3. Nước thải công nghiệp xả vào hệ thống thoát nước đô thị, khu dân cư chưa có nhà máy xử lý nước thải tập trung thì áp dụng giá trị Cmax = C quy định tại cột B Bảng 1. 2.2. GIÁ TRỊ C CỦA CÁC THÔNG SỐ Ô NHIỄM TRONG NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP ĐƯỢC QUY ĐỊNH TẠI BẢNG 1 Bảng 1.1: Giá trị C của các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp Giá trị C TT Thông số Đơn vị A B 1 Nhiệt độ oC 40 40 2 Màu Pt/Co 50 150 Chương I: Thực thi pháp luật bảo vệ môi trường môi vệ bảo luật pháp thi Thực I: Chương 3 pH 6 đến 9 5,5 đến 9 4 BOD5 (20oC) mg/L 30 50 5 COD mg/L 75 150 6 Chất rắn lơ lửng mg/L 50 100 7 Asen mg/L 0,05 0,1 8 Thuỷ ngân mg/L 0,005 0,01 9 Chì mg/L 0,1 0,5 10 Cadimi mg/L 0,05 0,1 11 Crom (VI) mg/L 0,05 0,1 12 Crom (III) mg/L 0,2 1 13 Đồng mg/L 2 2 14 Kẽm mg/L 3 3 15 Niken mg/L 0,2 0,5 16 Mangan mg/L 0,5 1 17 Sắt mg/L 1 5 18 Tổng xianua mg/L 0,07 0,1 19 Tổng phenol mg/L 0,1 0,5 20 Tổng dầu mỡ khoáng mg/L 5 10 22 QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
Giá trị C TT Thông số Đơn vị A B 21 Sunfua mg/L 0,2 0,5 22 Florua mg/L 5 10 1 23 Amoni (tính theo N) mg/L 5 10 24 Tổng nitơ mg/L 20 40 25 Tổng phốt pho (tính theo P ) mg/L 4 6 Clorua (không áp dụng khi xả vào 26 mg/L 500 1000 nguồn nước mặn, nước lợ) 27 Clo dư mg/L 1 2 Tổng hoá chất bảo vệ thực vật clo hữu 28 mg/L 0,05 0,1 cơ Tổng hoá chất bảo vệ thực vật phốt 29 mg/L 0,3 1 pho hữu cơ Chương I: Thực thi pháp luật bảo vệ môi trường môi vệ bảo luật pháp thi Thực I: Chương 30 Tổng PCB mg/L 0,003 0,01 31 Coliform vi khuẩn/100ml 3000 5000 32 Tổng hoạt độ phóng xạ α Bq/l 0,1 0,1 33 Tổng hoạt độ phóng xạ β Bq/l 1,0 1,0 Cột A Bảng 1 quy định giá trị C của các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp khi xả vào nguồn nước được dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt; Cột B Bảng 1 quy định giá trị C của các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp khi xả vào nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt; Mục đích sử dụng của nguồn tiếp nhận nước thải được xác định tại khu vực tiếp nhận nước thải. 2.3. HỆ SỐ NGUỒN TIẾP NHẬN NƯỚC THẢI KQ 2.3.1. Hệ số Kq ứng với lưu lượng dòng chảy của sông, suối, khe, rạch; kênh, mương được quy định tại Bảng 1.2 dưới đây: QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 23
Bảng 1.2: Hệ số Kq ứng với lưu lượng dòng chảy của nguồn tiếp nhận nước thải Lưu lượng dòng chảy của nguồn tiếp nhận nước thải Q Hệ số Kq Đơn vị tính: mét khối/giây (m3/s) 1 Q £ 50 0,9 50 500 1,2 Q được tính theo giá trị trung bình lưu lượng dòng chảy của nguồn tiếp nhận nước thải 03 tháng khô kiệt nhất trong 03 năm liên tiếp (số liệu của cơ quan Khí tượng Thuỷ văn). 2.3.2. Hệ số Kq ứng với dung tích của nguồn tiếp nhận nước thải là hồ, ao, đầm được quy định tại Bảng 1.3 dưới đây: Bảng 1.3: Hệ số Kq ứng với dung tích của nguồn tiếp nhận nước thải Chương I: Thực thi pháp luật bảo vệ môi trường môi vệ bảo luật pháp thi Thực I: Chương Dung tích nguồn tiếp nhận nước thải (V) Hệ số Kq Đơn vị tính: mét khối (m3) V ≤ 10 x 106 0,6 10 x 106 100 x 106 1,0 V được tính theo giá trị trung bình dung tích của hồ, ao, đầm tiếp nhận nước thải 03 tháng khô kiệt nhất trong 03 năm liên tiếp (số liệu của cơ quan Khí tượng Thuỷ văn). 2.3.3. Khi nguồn tiếpnhận nước thải không có số liệu về lưu lượng dòng chảy của sông, suối, khe, rạch, kênh, mương thì áp dụng Kq = 0,9; hồ, ao, đầm không có số liệu về dung tích thì áp dụng Kết quả = 0,6. 2.3.4. Hệ số Kq đối với nguồn tiếp nhận nước thải là vùng nước biển ven bờ, đầm phá nước mặn và nước lợ ven biển. Vùng nước biển ven bờ dùng cho mục đích bảo vệ thuỷ sinh, thể thao và giải trí dưới nước, đầm phá nước mặn và nước lợ ven biển áp dụng Kq = 1. Vùng nước biển ven bờ không dùng cho mục đích bảo vệ thuỷ sinh, thể thao hoặc giải trí dưới nước áp dụng Kq = 1,3. 2.4. HỆ SỐ LƯU LƯỢNG NGUỒN THẢI KF Hệ số lưu lượng nguồn thải Kf được quy định tại Bảng 4 dưới đây: 24 QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
Bảng 1.4: Hệ số lưu lượng nguồn thải Kf Lưu lượng nguồn thải (F ) Hệ số Kf Đơn vị tính: mét khối/ngày đêm (m3/24h) F ≤ 50 1,2 1 50 5.000 0,9 Lưu lượng nguồn thải F được tính theo lưu lượng thải lớn nhất nêu trong Báo cáo đánh giá tác động môi trường, Cam kết bảo vệ môi trường hoặc Đề án bảo vệ môi trường. 1.2.4. Các Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về nước thải công nghiệp đối với từng loại hình sản xuất Quyết định số 16/2008/QĐBTNMT ngày 31/12/2008, Thông tư số 25/2009/TTBTNMT ngày 16/11/2009, Quyết định 04/2008/QĐBTNMT và mới đây là Thông tư số 39/2010/TTBTNMT và trường môi vệ bảo luật pháp thi Thực I: Chương thông tư số 42/2010/TTBTNMT của Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về nước thải đối với một số loại hình sản xuất, dịch vụ (bảng 1.5, xem chi tiết nội dung trong phần Phụ lục). Bảng 1.5: Danh mục các Quy chuẩn Việt Nam về nước thải công nghiệp TT Tên quy chuẩn Số hiệu Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp 1 QCVN 01:2008/BTNMT chế biến cao su thiên nhiên Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp 2 QCVN 11:2008/BTNMT chế biến thủy sản Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp 3 QCVN 12:2008/BTNMT giấy và bột giấy Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp 4 QCVN 13:2008/BTNMT dệt may 5 Qui chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp QCVN 24: 2009/BTNMT 6 Qui chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải y tế QCVN 28:2010/BTNMT Qui chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải kho và cửa 7 QCVN 29:2010/BTNMT hàng xăng dầu Qui chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công trình dầu 8 QCVN 35:2010/BTNMT khí QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 25
1.2.5. Các tiêu chuẩn quy định hoạt động lấy mẫu Sau đây là một số tiêu chuẩn quy định về phương pháp lấy mẫu với các đối tượng có liên quan tới hoạt động quan trắc môi trường, tùy theo mục tiêu và chương trình quan trắc nước thải công nghiệp yêu cầu, có thể phải tiến hành các hoạt động quan trắc nước thải tại nơi tiếp nhận. 1 Bảng 1.6: Phương pháp lấy mẫu Đối tượng Số hiệu tiêu chuẩn, phương pháp Hướng dẫn chung TCVN 66631:2011 TCVN 66636:2008 Nước sông suối ISO 5667/6: 1990 (E) APHA 1060 B TCVN 5994: 1995 Nước ao hồ ISO 5667/4: 1987 Chương I: Thực thi pháp luật bảo vệ môi trường môi vệ bảo luật pháp thi Thực I: Chương Nước thải TCVN 5999:1995 Lấy mẫu Phương pháp lấy mẫu: Thông thường nước thải công nghiệp có lưu lượng cũng như hàm lượng các chất ô nhiễm biến thiên theo thời gian, vì vậy để đảm bảo tính chính xác và đại diện cần phải lấy mẫu theo phương pháp lấy mẫu tổ hợp theo lưu lượng và thời gian trong 1 ca sản xuất, nghĩa là gồm các mẫu đơn được lấy và pha trộn sao cho thể tích của mỗi mẫu đơn tỉ lệ với lưu lượng dòng thải tại thời điểm lấy mẫu và được lấy ở những khoảng thời gian bằng nhau trong thời gian lấy mẫu. Khi lấy mẫu cần phải kết hợp với đo lưu lượng. Thể tích mẫu: Thể tích của mẫu đơn cần thiết để trộn vào mẫu tổ hợp tỷ lệ với lưu lượng của nó tại thời điểm lấy mẫu và được tính như sau: VTOT VS = x Q QTB x NS Trong đó: VS: Thể tích của mẫu đơn cần thiết để trộn VTOT: Tổng thể tích yêu cầu của mẫu tổ hợp QTB: Lưu lượng trung bình Q: Lưu lượng tại thời điểm lấy mẫu đơn NS: Số mẫu đơn cần trộn 26 QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
Thể tích mẫu cần lấy là lượng mẫu vừa đủ để thực hiện các phép phân tích các thông số hóa lý. Lưu ý, đối với tất cả các loại mẫu tổ hợp, thể tích của từng mẫu đơn không nhỏ hơn 50ml. 1.2.6. Tiêu chuẩn quy định hoạt động bảo quản và vận chuyển mẫu a) Mẫu nước sau khi lấy, bảo quản và lưu giữ theo TCVN 66633:2008 hoặc APHA 1060 hoặc 1 ISO 5667; b) Mẫu sau khi lấy cần được chuyển đến nơi phân tích càng sớm càng tốt. Trong quá trình vận chuyển mẫu vẫn phải tiếp tục được bảo quản trong các điều kiện cần thiết theo yêu cầu để đảm bảo an toàn và mẫu không biển đổi khi về tới phòng thí nghiệm phân tích. Bảng 1.7: Các yêu cầu kỹ thuật chung thích hợp để bảo quản mẫu nước thải phân tích các thông số lý hóa sinh (trích dẫn từ TCVN 66633:2008) Loại chai Thể tích Thời gian Thông số đựng mẫu tối Cách bảo quản lưu giữ mẫu thiểu (ml) tối đa BOD5 P, G 500 Làm lạnh 20C đến 50C 24 giờ Chương I: Thực thi pháp luật bảo vệ môi trường môi vệ bảo luật pháp thi Thực I: Chương Axít hóa đến pH<2 bằng H2SO4, làm COD P, G 100 5 ngày lạnh 20C đến 50C Chất rắn lơ lửng P, G 200 Làm lạnh 20C đến 50C 1 – 2 ngày Arsen P, BG 100 Axit hóa mẫu đến pH<2 bằng HCl 1 tháng Thuỷ ngân BG 100 Axít hóa đến pH<2 bằng HNO3 1 tháng Chì P, BG 50 Axít hóa đến pH<2 bằng HNO3 1 tháng Cadimi P, BG 50 Axít hóa đến pH<2 bằng HNO3 1 tháng Crôm (III) P, BG 50 Axít hóa đến pH<2 bằng HNO3 1 tháng Crôm (VI) P, BG 100 Làm lạnh 20C đến 50C 24 giờ Đồng P, BG 50 Axít hóa đến pH<2 bằng HNO3 1 tháng Kẽm P, BG 50 Axít hóa đến pH<2 bằng HNO3 1 tháng Niken P, BG 50 Axít hóa đến pH<2 bằng HNO3 1 tháng Mangan P, BG 50 Axít hóa đến pH<2 bằng HNO3 1 tháng Sắt P, BG 50 Axít hóa đến pH<2 bằng HNO3 1 tháng Thiếc P, BG 50 Axit hoá đến pH<2, bằng H2SO4 1 tháng CN P 100 Phụ thuộc phương pháp phân tích CuSO4 và axit hóa bằng H3PO4 đến Phenol BG 100 24 giờ pH<2 QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 27
Loại chai Thể tích Thời gian Thông số đựng mẫu tối Cách bảo quản lưu giữ mẫu thiểu (ml) tối đa Dầu khoáng G 1000 Làm lạnh 20C đến 50C 24 giờ Càng sớm 1 Clo dư P, G 100 càng tốt Sunfua P, G 100 Kiềm hóa bằng Na2CO3 24 giờ P (không Florua dùng 100 1 tháng PTFE) Clorua P, G 100 1 tháng Axít hóa đến pH<3 bằng H2SO4, làm Amoni P, G 100 24 giờ lạnh 20C đến 50C Tổng nitơ P, G 100 Làm lạnh 20C đến 50C 24 giờ Tổng phôtpho P, G 100 Làm lạnh 20C đến 50C 24 giờ Bình chứa Coliform 50 Làm lạnh 20C đến 50C 8 giờ Chương I: Thực thi pháp luật bảo vệ môi trường môi vệ bảo luật pháp thi Thực I: Chương tiệt trùng Thêm 20ml + 1ml HNO3 50% (v/v) vào Tổng hoạt độ Càng sớm P 100 cho 1l mẫu. pH phải nhỏ hơn 1. Giữ ở phóng xạ a càng tốt chỗ tối, ở 20C đến 50C Tổng hoạt độ phóng xạ b Ghi chú: (P nhựa, G – thủy tinh BG thủy tinh borosilicat) Bảng 1.8: Sắp xếp các thông số theo kỹ thuật bảo quản (trích dẫn từ TCVN 66633:2008) Kỹ thuật bảo quản Thông số được áp dụng BOD5, SS, dầu mỡ khoáng, crôm (VI), clorua, Làm lạnh 20C đến 50C orua, clo dư 0 Axít hóa đến pH<2 bằng H2SO4, làm lạnh 2 C COD, tổng nitơ, tổng phốt pho, amoni, thiếc đến 50C Axit hóa mẫu đến pH<2 bằng HCl Arsen Thuỷ ngân, chì, cadimi, crôm (III), đồng, kẽm, Axít hóa đến pH<2 bằng HNO3 niken, mangan, sắt Kiềm hóa bằng Na2CO3 Sunfua 28 QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
1.2.7. Tiêu chuẩn quy định hoạt động phân tích trong phòng thí nghiệm Phương pháp phân tích: tùy vào mục tiêu chất lượng đề ra, phân tích các thông số phải tuân theo một trong các phương pháp quy định tại Bảng 1.9 dưới đây. Đối với các phương pháp theo tiêu chuẩn quốc tế khác hoặc các phương pháp theo tiêu chuẩn bộ ngành cũng như các phương pháp nội bộ, trước khi sử dụng cần phải được cơ quan quản lý chương trình quan trắc môi trường phê duyệt hoặc chấp thuận bằng văn bản. 1 Bảng 1.9: Các phương pháp phân tích các thông số TT Thông số Tiêu chuẩn, phương pháp xác định, phân tích 1 Nhiệt độ TCVN 4557:1988 TCVN 4559:1998 2 pH TCVN 6492:1999 (ISO 10523:1994) APHA 4500H+B 3 Mùi APHA 2150 B TCVN 6185:2008 4 Độ mầu (CoPt ở pH = 7) ISO 7887:1994 2120 C, D, E trường môi vệ bảo luật pháp thi Thực I: Chương TCVN 60011: 2008 0 5 BOD5 (20 C) APHA 5210B TCVN 6491:1999 (ISO 6060:1989) 6 COD APHA 5220 TCVN 4560:1988 7 Chất rắn lơ lửng (SS) TCVN 6625:2000 (ISO 11923:1997) APHA2540D TCVN 6626:2000 ISO 11969:1996 8 Asen EPA 6010B APHA 3500As TCVN 7877:2008 (ISO 5666 1999) 9 Thuỷ ngân TCVN 5990:1995 TCVN 7724:2007 TCVN 6193:1996 Chất lượng nước Xác định coban, niken, đồng, 10 Chì kẽm, cadimi và chì. Phương pháp trắc phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa 11 Cadimi TCVN 6197:1996 TCVN 6658:2000 Chất lượng nước – Xác định crôm hóa trị sáu – 12 Crôm (VI) Phương pháp trắc quang dùng 1,5 – Diphenylcacbazid. 13 Crôm (III) TCVN 64943:2000 14 Đồng TCVN 6193:1996 15 Kẽm TCVN 6193:1996 QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 29
TT Thông số Tiêu chuẩn, phương pháp xác định, phân tích 16 Niken TCVN 6193:1996 TCVN 6002:1995 (ISO 63331986) Chất lượng nước Xác định 17 Mangan 1 mangan Phương pháp trắc quang dùng fomaldoxim TCVN 6177:1996 (ISO 63321988) Chất lượng nước Xác định sắt 18 Sắt bằng phương pháp trắc phổ dùng thuốc thử 1,10phenantrolin 19 Thiếc APHA 3500 Sn TCVN 6181:1996 (ISO 670311984) Chất lượng nước Xác định 20 Xianua Xianua tổng TCVN 6216:1996 (ISO 64391990) Chất lượng nước Xác định chỉ 21 Phenol số phenol Phương pháp trắc phổ dùng 4aminoantipyrin sau khi chưng cất TCVN 5070:1995 Chất lượng nước Phương pháp khối lượng xác 22 Dầu mỡ khoáng định dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ Chương I: Thực thi pháp luật bảo vệ môi trường môi vệ bảo luật pháp thi Thực I: Chương Phương pháp xác định tổng dầu mỡ thực vật thực hiện theo US 23 Dầu động thực vật EPA Method 1664 Extraction and gravimetry (Oil and grease and total petroleum hydrocarbons) TCVN 62253:1996 Chất lượng nước Xác định clo tự do và clo 24 Clo dư tổng số. Phần 3 – Phương pháp chuẩn độ iot xác định clo tổng số APHA 6431 25 PCB EPA 605 Hoá chất bảo vệ thực vật 26 EPA Method 614 lân hữu cơ Hoá chất bảo vệ thực vật APHA 608 27 cơ clo EPA 8081A TCVN 4567:1988 Chất lượng nước – Phương pháp xác định hàm 28 Sunfua lượng sunfua và sunphat TCVN 6494:1999 Chất lượng nước Xác định các ion orua, 29 Florua clorua, nitrit, orthophotphat, bromua, nitrit và sunfat hòa tan bằng sắc ký lỏng ion. Phương pháp dành cho nước bẩn ít TCVN 62253:1996 Chất lượng nước Xác định clo tự do và clo 30 Clorua tổng số. Phần 3 – Phương pháp chuẩn độ iot xác định clo tổng số TCVN 5988:1995 (ISO 56641984) Chất lượng nước Xác định 31 Amoni (tính theo Nitơ) amoni TCVN 6638:2000 Chất lượng nước Xác định nitơ Vô cơ hóa xúc 32 Tổng Nitơ tác sau khi khử bằng hợp kim Devarda 30 QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
TT Thông số Tiêu chuẩn, phương pháp xác định, phân tích TCVN 6202:1996 33 Tổng Phôtpho APHA 4500P 1 TCVN 61871:2009 (ISO 93081: 2000/Cor 1: 2007) Chất lượng nước Phát hiện và đếm vi khuẩn coliform, vi khuẩn coliform 34 Coliform chịu nhiệt và escherichia coli giả định Phần 1 Phương pháp màng lọc TCVN 6053:1995 Chất lượng nước Đo tổng hoạt độ phóng xạ 35 Tổng hoạt độ phóng xạ α anpha trong nước không mặn. Phương pháp nguồn dày TCVN 6219:1995 Chất lượng nước Đo tổng hoạt độ phóng xạ 36 Tổng hoạt độ phóng xạ β beta trong nước không mặn Các thông số phân tích cụ thể liên quan đến các chất độc có thể không có trong các TCVN hiện nay. Các phương pháp phân tích sau đây được kiểm nghiệm và phê duyệt bởi các cơ quan quản lý môi trường Bắc Mỹ. (*) Các phương pháp tiêu chuẩn (21st Soạn thảo – 2005): 6200 B. Purge and Trap CapillaryColumn Gas Chromatographic/Mass Spectrometric Method ( ) MA.400 COV 1.1 trường môi vệ bảo luật pháp thi Thực I: Chương Biên soạn: 20021219 / Sửa đổi: 12122008 (1) Phương pháp Hợp chất hữu cơ dễ bay hơi phân tích: Xác định VOCs : Gạn lọc và giữ lại – phép đo và sắc kí của phổ khí (Méthode d’analyse : Détermination des composés organiques volatils : dosage par « Purge and Trap » couplé à un chromatographe en phase gazeuse et à un spectromètre de masse) Hợp chất hữu cơ bay hơi một (*) Các phương pháp tiêu chuẩn: 6410 Extractable Base/Neutrals phần (PAH, phthalates, phenolics, and Acids, 6410 B. LiquidLiquid Extraction Gas Chromato hóa chất bảo vệ thực vật cơ clo, graphic/ Mass Spectrometric Method ( ) MA. 400COSVc 1.0 và PCBs) Biên soạn: 20030618 / Sửa đổi: 08112009 (3) Phương pháp phân tích: Xác định các hợp chất hữu cơ bay hơi một phần bằng phép đo và ghi lại sắc phổ (Méthode d’analyse: Détermination des composés organiques semivolatils complémentaires : dosage par chromatographie en phase gazeuse couplée à un spectromètre de PAH masse) ( ) MA. 400 – HAP 1.1 Ed.: 20011205 / Revision : 20081121 (3) Phương pháp phân tích: Xác định PAH bằng phép đo và ghi lại sắc phổ (Méthode d’analyse: Détermination des hydrocarbures aromatiques polycycliques : dosage par chromatographie en phase gazeuse couplée à un spectromètre de masse) ( ) MA. 400 – SPE – BPC/Clbz/HAP 1.0 Ed. : 20061122 / Revision : 20091202 (1) Phương pháp phân tích: Xác định PCBs, benzens clo hóa & PAH: chiết pha rắn (SPE) & phân tích bằng GC/MS PCB, Chlorobenzenes, và PAH (Méthode d’analyse : Détermination des biphényles polychlorés, des chlorobenzènes et des hydrocarbures aromatiques polycy cliques : extraction et purication sur phase solide (SPE) et dosage par chromatographie en phase gazeuse couplée à un spectromètre de masse) QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 31
TT Thông số Tiêu chuẩn, phương pháp xác định, phân tích ( ) MA. 400 – BPC 1.0 Ed. 19980508 / Revision : 20090811 (4) Phương pháp phân tích: xác định PCB: đo bằng GC/ MS – 1 phương pháp dùng các chất tương đương (Méthode d’analyse : Détermination des biphényles polychlorés : dosage par chromatographie en phase gazeuse couplée à un spectromètre de masse – méthode par congénère et groupe homologue) ( ) MA. 400 – D.F. 1.0 Ed. : 19971121 / Revision : 20061102 (4) Phương pháp phân tích: xác định polychlorinated dibenzoparadioxins & dibenzofurans: đo bằng GC/MS Dioxins và Furans (Méthode d’analyse : Détermination des dibenzoparadioxines polychlorés et dibenzofuranes polychlorés : dosage par chromatographie en phase gazeuse couplé à un spectromètre de masse) MA. 403 – Pest 3.1 Ed. 20040416 / Revision : 20060317 (1) Phương pháp phân tích: Xác định thuốc trừ sâu lân hữu cơ tan Chương I: Thực thi pháp luật bảo vệ môi trường môi vệ bảo luật pháp thi Thực I: Chương trong nước, triazine, hóa chất trừ sâu carbamate và substitute Hóa chất bảo vệ thực vật urea: chiết bằng C18, đo bằng GC/MS. (lân hữu cơ) (Méthode d’analyse : Détermination des pesticides de type organophosphoré, triazine, carbamate et urée substituée dans l’eau : extraction avec C18; dosage par chromatographie en phase gazeuse couplée à un spectromètre de masse. MA. 403 – P. Ocl 4.0 Ed. : 20000322 / Revision : 20080424 (2) Phương pháp phân tích: Xác định hóa chất trừ sâu clo hữu cơ: chiết lỏnglỏng bằng hexane và dichloromethane – đo bằng Hóa chất bảo vệ thực vật (cơ clo) GC/MS (Méthode d’analyse : Détermination des pesticides de type organochloré extraction avec de l’hexane et du dichlorométhane : dosage par chromatographie en phase gazeuse) MA. 403 – P. Chlp 2.1 Ed. : 20100610 Phương pháp phân tích: Xác định hóa chất trừ sâu dạng Hóa chất bảo vệ thực vật (dạng aryloxyacide – chiết bằng C18 và ê te hóa – đo bằng GCMS. Aryloacide) (Méthode d’analyse : Détermination des pesticides de type aryloxyacide; extraction avec C18 suivie d’une estérication : dosage par chromatographie en phase gazeuse couplée à un spectromètre de masse) STANDARD METHODS FOR THE EXAMINATION OF WATER & WASTEWATER, 21st Ed., 2005 Centre d’expertise en analyse environnementale du Québec (CEAEQ) (*) 2700, rue Einstein, bureau E.2.220 Québec (Québec) G1P 3W8 ( ) Téléphone : 1 (418) 6431301 Télécopieur : 1 (418) 5281091 Courriel : ceaeq@mddep.gouv.qc.ca 32 QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
1.3. Nghị định số 04/2007/NĐCP, thông tư 106/2007/TTLT/BTCBTNMT về phí bảo vệ môi trường đối với nước thải Nhằm hạn chế ô nhiễm môi trường từ nước thải, sử dụng tiết kiệm nước sạch và tạo nguồn kinh phí cho quỹ Bảo vệ môi trường thực hiện việc bảo vệ, khắc phục ô nhiễm môi trường, ngày 13 tháng 6 năm 2003, Chính phủ đã ban hành Nghị định số 67/2003/NĐCP và thông tư hướng dẫn số 125/2003/TTLT/BTCBTNMT của liên Bộ Tài chính, Bộ Tài nguyên và Môi trường 1 về việc phí bảo vệ môi trường đối với nước thải, chế độ thu, nộp, quản lý và sử dụng phí bảo vệ môi trường đối với nước thải. Sau thời gian đưa vào thực tế áp dụng, Chính phủ đã ban hành nghị định số 04/2007/NĐ CP ngày 8 tháng 1 năm 2007 về việc sửa đổi, thay thế nghị định 67/2003/NĐCP, thông tư 106/2007/TTLT/BTCBTVMT về việc sửa đổi, thay thế thông tư hướng dẫn số 125/2003/TTLT/BTCBTNMT của liên Bộ Tài chính, Bộ Tài nguyên và Môi trường cụ thể mức thu phí bảo vệ môi trường đối với nước thải công nghiệp tính theo từng chất gây ô nhiễm được quy định như trong bảng 1.10. Bảng 1.10: Mức thu phí theo từng chất gây ô nhiễm đối với nước thải công nghiệp Mức thu (đồng/kg chất gây ô nhiễm có Chất gây ô nhiễm có trong nước thải trường môi vệ bảo luật pháp thi Thực I: Chương trong nước thải) STT Tên gọi Ký hiệu Tối thiểu Tối đa 1 COD ACOD 100 300 2 Chất rắn lơ lửng ATSS 200 400 3 Thuỷ ngân AHg 10.000.000 20.000.000 4 Chì APb 300 500 5 Arsenic AAs 600 1.000.000 6 Cadmium ACd 600 1.000.000 1.4. Ý NGHĨA VÀ ẢNH HƯỞNG MÔI TRƯỜNG CỦA CÁC THÔNG SỐ Ô NHIỄM CHÍNH Thành phần các chất ô nhiễm của một ngành công nghiệp khá đa dạng nên xác định bộ thông số và các phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm với các tiêu chuẩn cụ thể là việc làm cần thiết phục vụ cho mục đích quản lý môi trường. Trước khi đi vào các mô tả chi tiết về phương pháp quan trắc và phân tích trong phòng thí nghiệm cũng như đọc các kết quả phân tích, ý nghĩa của một vài thông số cơ bản. Nhằm đánh giá mức độ ô nhiễm và nhiễm khuẩn, kết hợp một vài tiếp cận khoa học với nhau sẽ đem lại kết quả cộng hưởng. Hình vẽ dưới đây minh họa những cách diễn giải khác nhau đối với số lượng /nguồn gây ô nhiễm đối với một ngành công nghiệp. QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 33
1 Hình 1.1: Những cách tiếp cận khác nhau đối với các chất/nguồn gây ô nhiễm Cần nhấn mạnh rằng khi đánh giá mức độ gây ô nhiễm toàn diện cần sử dụng các cách tiếp cận khoa học khác nhau. Mỗi thông số cụ thể nhằm xác định một loại chất ô nhiễm riêng. Nhìn chung, các thông số ô nhiễm được xây dựng nhằm phục vụ công tác quản lý môi trường Chương I: Thực thi pháp luật bảo vệ môi trường môi vệ bảo luật pháp thi Thực I: Chương và nghiên cứu các giải pháp kỹ thuật. Ngoại trừ một vài ngành công nghiệp đặc biệt như công nghiệp mạ kim loại hay nhà máy sản xuất thép, hầu hết các ngành công nghiệp thải ra chất ô nhiễm hữu cơ trong nước thải của mình. Các chất ô nhiễm hữu cơ thông thường là tổ hợp của cácbon (C), hydro (H), ôxy (O), Ni tơ (N), có thể có thêm lưu huỳnh (S) và phốt pho (P) trong một vài trường hợp. Chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt thường bao gồm các hợp chất sau đây: 40 đến 60 % có nguồn gốc từ chất đạm (aminoacids, polypeptides, v.v.) 25 đến 50 % có nguồn gốc từ carbohydrate, 8 đến 12 % các loại dầu và chất béo. Chất thải công nghiệp chứa một lượng nhất định các phân tử hữu cơ tổng hợp, có cấu trúc từ đơn giản đến vô cùng phức tạp (xem các chất gây ô nhiễm hữu cơ dưới đây). Phân tích hàm lượng ô nhiễm có thể phân loại theo cách đo lường tổng các chất hữu cơ gồm một số hoặc thành phần hữu cơ có đặc tính tương tự không thể phân biệt riêng rẽ, ví dụ như BOD5, COD and TOC, hoặc theo cách lượng hóa các hợp chất hữu cơ riêng rẽ: VOCs, PAH, PCB, v.v. Hãy bắt đầu với việc xem xét tổng các chất gây ô nhiễm hữu cơ và các hợp chất ô nhiễm. 1.4.1. Các thông số ô nhiễm hữu cơ thông thường (BOD5 , COD và TOC) Nhu cầu Ôxy sinh hóa (BOD5) Thông số ô nhiễm hữu cơ được sử dụng phổ biến nhất là là nhu cầu ôxy sinh hóa 5 ngày. Điều này được giải thích bởi phương trình dưới đây: VI KHUẨN Chất hữu cơ + O2 Sản phẩm cuối + Tế báo vi khuẩn mới 34 QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
Vi khuẩn sử dụng ôxy trong quá trình phân hủy sinh học của các chất hữu cơ (chất có thể bị phân hủy). Việc xác định BOD bao gồm việc đo lượng ôxy hòa tan được sử dụng bởi các vi sinh vật trong một khoảng thời gian tiêu chuẩn 5 ngày. Cần lưu ý rằng phép đo này là cách không trực tiếp để đánh giá các chất hữu cơ có thể phân hủy được bằng vi khuẩn vì phép đo này không cho đánh giá trực tiếp khối lượng của chất hữu cơ. Kết quả được thể hiện qua lượng ôxy được sử dụng, tính bằng mg/L (O2). Lưu ý không đánh giá thông số này đối với các chất 1 không có khả năng phân hủy bằng vi khuẩn. Mặc dù phương pháp kiểm tra BOD có hàng loạt hạn chế, kết quả của nó hiện nay thường được dùng cho các mục đích sau: Xác định tương đối lượng ôxy cần để ổn định chất hữu cơ theo các phản ứng sinh học. Xác định kích thước của thiết bị xử lý nước thải Đo lường hiệu quả của một số quá trình xử lý Đánh giá sự tuân thủ tiêu chuẩn thải cho phép. Việc xả thải trực tiếp nước thải có hàm lượng BOD5 cao vào các con sông hoặc vào nguồn tiếp nhận sẽ gây ra hiện tượng thiếu ôxy cần thiết cho cuộc sống của các loài thủy sinh. Nhu cầu ôxy hóa học (COD) Chương I: Thực thi pháp luật bảo vệ môi trường môi vệ bảo luật pháp thi Thực I: Chương Nhu cầu ôxy hóa học (COD) là lượng ôxy cần thiết để ôxy hóa các hợp chất hữu cơ trong nước thải theo phản ứng hóa học sử dụng chất ôxy hóa dichromate trong môi trường axit, được minh họa trong phương trình dưới đây: 2 + + 3+ Chất hữu cơ + Cr2O7 + H à CO2 +H2O + NH4 + 2Cr Trong ví dụ này, chất hữu cơ có thể được ô xy hóa bởi công thức tổng quát đã được giản lược CHON. Chất ô nhiễm hữu cơ được đánh giá gián tiếp thông qua việc sử dụng chất ôxy hóa dichromate. Nhằm mục đích so sánh với BOD, lượng chất ôxy hóa dichromate được chuyển đổi sang đương lượng ôxy, có nghĩa là đương lượng của chất ôxy hóa chuyển đổi thành 16g ôxy. Kết quả COD được thể hiện bằng mg/L (O2) giống như đối với BOD. Mặc dù có thể kỳ vọng giá trị BOD của các chất có thành phần cơ bản là cácbon sẽ cao như COD, nhưng điều này không thể xảy ra do các nguyên nhân sau đây: Nhiều loại chất hữu cơ khó ôxy hóa trong phản ứng sinh học có thể ôxy hóa theo phản ứng hóa học, Một số chất hữu cơ có thể gây độc cho vi sinh vật sử dụng trong phân tích BOD, Giá trị COD cao có thể xuất hiện do sự ôxy hóa trong phản ứng hóa học của các chất gây ô nhiễm vô cơ. Sự khác nhau về kết quả mg/L (O2) hay tỷ số kinh nghiệm COD/BOD5 có thể là dấu hiệu định lượng về sự tồn tại của chất hữu cơ khó hay ít phân hủy bằng vi sinh. Tổng cácbon hữu cơ (TOC) Hợp chất hữu cơ là những chuỗi cácbon. Phép phân tích TOC được sử dụng để xác định tổng cácbon hữu cơ. Phương trình phản ứng được tóm tắt như sau: CHỌN CO2 + Các chất khác Ô XY HÓA MẠNH QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 35
Cácbon hữu cơ được xác định thông qua lượng CO2 sinh ra do quá trình ôxy hóa mạnh bằng các tác nhân như: nhiệt độ và ôxy, tia cực tím, chất ôxy hóa, hoặc sự kết hợp của tác nhân này với nhau. Lượng CO2 sinh ra được xác định bằng thiết bị phân tích hồng ngoại hoặc các thiết bị khác. Kết quả được biểu thị dưới dạng mg/l (C). TOC trong nước thải có thể được sử dụng như một thước đo cho các đặc tính ô nhiễm của 1 nó. Trong một vài trường hợp, có thể liên hệ TOC với các giá trị BOD và COD. Chỉ số TOC được sử dụng phổ biến vì chỉ mất 510 phút để hoàn thành phép phân tích. Gần đây, máy phân tích TOC tự động đã được triển khai. 1.4.2. Các thông số ô nhiễm chất rắn thông thường (TSS, VSS và TDS) Tổng chất rắn chứa trong nước thải bao gồm: Các chất nổi trên bề mặt Chất lơ lửng và chất hòa tan trong dung dịch Chất có thể lắng xuống. Xử lý nước thải nhằm loại bỏ các chất ô nhiễm và đặc biệt là các chất lơ lửng và chất nổi. Các chất có thể lắng thì dễ loại bỏ hơn vì quá trình lắng đơn giản trong khi các chất lơ lửng và nổi cần phải can thiệp bằng những quá trình sinh học hoặc hóa lý phức tạp. Chất hòa tan chỉ Chương I: Thực thi pháp luật bảo vệ môi trường môi vệ bảo luật pháp thi Thực I: Chương bị loại bỏ một phần thông qua các bước xử lý khác. Tổng chất rắn (TS) thu được sau khi sấy khô một mẫu nước thải và cân lượng cặn còn lại. Phép phân tích chuẩn đối với chất rắn có thể lắng được thực hiện bằng cách cho mẫu nước thải vào bình nón Imho một lít và ghi lại dung tích (ml) các chất rắn lắng đọng sau một khoảng thời gian nhất định (1 tiếng). TS và chất rắn có thể lắng thường được sử dụng để theo dõi định kỳ hoạt động của nhà máy xử lý nước thải, nhưng ít được đề cập trong quy định hơn là thông số TSS. Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) được phân tách ra khỏi tổng chất rắn hòa tan (TDS) bằng phương pháp lọc. Phép phân tích TSS mang tính tương đối, phụ thuộc vào kích cỡ lỗ của giấy lọc sử dụng. Các bộ lọc với kích cỡ lỗ từ 0,22 m tới 2,0 m đang được sử dụng cho phép phân tích TSS. Điều quan trọng là phải thông báo kích thước lỗ của giấy lọc khi viết báo cáo kết quả TSS bằng mg/L. Đồng thời cũng cần lưu ý rằng bản thân phép phân tích TSS không phải là thí nghiệm có ý nghĩa quan trọng. TSS là một thông số tổng bởi vì không thể xác định được phân bố về kích cỡ và số lượng của các hạt trong giá trị này. Hơn nữa, bản chất hóa học của TSS không được xác định chính xác và giá trị thu được có thể bao gồm chất rắn không gây ô nhiễm như các mẩu nhỏ từ các đường ống xi măng và tường các bể chứa, hoặc chỉ là những mẩu đất đá từ các bể xử lý đào trên mặt đất. Tuy nhiên, TSS là một trong 2 thông số được sử dụng phổ biến (cùng với BOD) để đánh giá hiệu quả của công trình xử lý nước thải. Các chất rắn lơ lửng dễ bay hơi (VSS) Các chất dễ bay hơi là những chất có thể bay hơi hoặc bốc cháy khi bị nung nóng đến nhiệt độ 500 ± 50OC. Chất rắn dễ bay hơi (VS) phần lớn là chất hữu cơ, là phần khối lượng bị 36 QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
giảm sau khi nung mẫu. Trong khi đó, chất rắn cố định (FS) là khối lượng chất rắn còn lại trên chén nung sau khi nung mẫu. Do đó, VSS được xác định thông qua TSS và FS (VSS = TSS – FS) Tỷ lệ VSS/TSS cho thấy tỷ lệ phần trăm của các chất ô nhiễm hữu cơ. Trong một quá trình xử lý cụ thể (đặc biệt là quá trình sinh học), VSS được sử dụng để ước tính một cách tương đối sinh khối trong bể phản ứng sinh học. 1 Tổng chất rắn hòa tan (TDS) Theo định nghĩa, chất rắn lọt qua màng lọc sau khi mẫu nước được lọc qua màng có kích thước lỗ tiêu chuẩn được gọi là chất rắn hòa tan. Kích cỡ của những hạt huyền phù trong nước thải thường có kích thước đặc trưng từ 0,01 tới 1,0 m. Với kích thước lỗ lọc thương mại 0,45 m, chúng ta có thể tin rằng một số hạt huyền phù nằm lẫn trong giá trị của TSS và phần còn lại nằm trong chất rắn hòa tan. Do đó, một số nhầm lẫn có thể xuất hiện trong quá trình thiết kế và hoạt động của nhà máy xử lý nước thải. 1.4.3. Các thông số ô nhiễm hữu cơ đặc thù Các hợp chất hữu cơ đặc thù được xác định để đánh giá sự tồn tại của những chất gây ô nhiễm nguy hiểm hàng đầu nhiều người biết (chất gây ung thư, chất gây đột biến, dị tật bẩm sinh, chất có độc tính cao hay chất độc tồn tại lâu dài, khó đào thải). Cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ đã bước đầu xác định được khoảng 129 chất gây ô nhiễm hàng đầu (cả dạng vô cơ và hữu trường môi vệ bảo luật pháp thi Thực I: Chương cơ). Các phương pháp phân tích đã góp phần xây dựng danh sách này. Kĩ thuật đang ngày một phát triển, hàng loạt hợp chất hữu cơ khác đã được phát hiện và đưa thêm vào danh sách các chất độc ưu tiên của từng địa phương phục vụ mục đích quản lý công tác bảo vệ môi trường một cách hiệu quả. Phương pháp phân tích sắc kí khí (GC) và sắc kí lỏng hiệu năng cao (HPLC) được sử dụng nhiều nhất để phát hiện các hợp chất hữu cơ đặc thù vì chúng có giới hạn phát hiện rất nhỏ, từ 1012 đến 1013 mg/L. Một số detector điển hình được kết nối với thiết bị GC bao gồm: Độ dẫn điện (Electrolytic conductivity), Bẫy điện tử (Electron capture ECD), Ion hóa ngọn lửa (Flame ionization FID), Ion hóa quang điện (Photoionization PID), và Sắc ký khí ghép nối khối phổ (Mass spectrophotometer GCMS). Detector điển hình sử dụng trong HPLC bao gồm chùm tế bào quang điện (PDAD) và buồng phản ứng cuối cột (PCR). Hydrocarbon thơm đa vòng (PAH) Các chất PAH là một trong những chất gây ô nhiễm hữu cơ phổ biến nhất. Chúng tồn tại trong khói và khí thải công nghiệp. Chúng được phát hiện trong chất thải công nghiệp như sản phẩm phụ của quá trình cháy nhiên liệu không hoàn toàn (gỗ, than, dầu diezel, v.v). PAH được quan tâm do một vài hợp chất thuộc họ PAH được xác định là tác nhân ung thư, chất gây ra đột biến, dị tật bẩm sinh ở mức độ tương đối thấp. QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 37
Cấu tạo phân tử của chúng bao gồm các nhân carbon thơm gắn với nhau, ví dụ như: Benz[a]anthracene, benzo[a]pyrene, benzo[b]uoranthene, benzo[k]uoranthene, chrysene, dibenz[a,h]anthracene, indeno[1,2,3cd]pyrene, benz[a]anthracene and chrysene, benzo[b]uoranthene, benzo[j]uoranthene, benzo[k]uoranthene, benzo[a]pyrene, benzo[ghi]perylene, coronene, dibenz[a,h]anthracene (C20H14) , 1 indeno[1,2,3cd]pyrene (C22H12) và ovalene. Ví dụ phân tử benzo[a]pyrene (5 nhân thơm gắn với nhau): Các chất PAH ưu tiên được biết đến vì tính độc hại của chúng bao gồm các chất gây ô nhiễm sau: Chương I: Thực thi pháp luật bảo vệ môi trường môi vệ bảo luật pháp thi Thực I: Chương Acenaphtene Benzo(a) anthracene Benzo(a)pyrene Benzo(b) uoranthene Chrysene Acenaphthylene 2Chloronaphthalene Benzo(ghi) perylene Anthracene Fluorene Phenanthrene Dibenzo(,h) anthracene Pyrene Indeno (1,2,3cd) pyrene Ví dụ về các phân tử PAH được minh họa trong phụ lục 1A Ví dụ về phân tử PAH. Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) Không có một định nghĩa rõ ràng và được chấp nhận một cách rộng rãi về VOC gây ô nhiễm. Từ quan điểm hóa học, VOC có thể chỉ một hợp chất hữu cơ bất kỳ có thể bay hơi trong điều kiện thường. Bộ Y Tế của Canada phân loại VOC như một hợp chất hữu cơ có điểm sôi trong khoảng 50 đến 2500C. Cần nhấn mạnh đến các chất VOC có ảnh hưởng đến chất lượng không khí và nơi tiếp nhận nước thải. Hàng loạt VOC được phát hiện trong chất thải công nghiệp do chúng được sử dụng như dung môi hữu cơ. Chúng ta thường phát hiện dạng vết của các chất gây ô nhiễm sau đây: Carbon tetrachloride : CCl4 Trichloroethylene : CCl2=CHCl Benzen : C6H6 38 QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
Cơ quan bảo vệ môi trường của Mỹ đã xây dựng một danh sách các chất gây ô nhiễm phổ biến hàng đầu có tác động tới môi trường sống thủy sinh (độc tố cấp tính hoặc mãn tính). Các VOC nằm trong danh sách này được liệt kê trong phụ lục 1B (Ví dụ về chất hữu cơ bay hơi (VOC)). Các hợp chất hữu cơ gây ô nhiễm khác ít bay hơi hơn và được xếp vào một tiểu nhóm gọi là “semiVOC”. Phương pháp phân tích để phát hiện sự tồn tại của chúng phức tạp hơn. Vài ví dụ về tiểu nhóm này được liệt kê như sau: 1 Toluène (dung môi công nghiệp): C6H5CH3 Pentachlorophenol (hóa chất bảo vệ gỗ): Cl5C6HOH Vinyl chloride (monomer tạo ra nhựa PVC thông dụng): CHCl=CH2 Bis (2chloroethyl) ether (sản phẩm trung gian tổng hợp hữu cơ): ClCH2CH2OH2CH2CCl Dimethyl Phtalate (DMP, dầu hóa dẻo công nghiệp): C6H4(COOCH3)2 Một vài chất hữu cơ bán bay hơi nằm trong danh sách ưu tiên của USEPA. Chúng được liệt kê trong Phụ lục 1C (Ví dụ về chất hữu cơ bán bay hơi (semiVOC)). Các loại hóa chất bảo vệ thực vật Hầu hết các chất độc hữu cơ (hóa chất bảo vệ thực vật) phát sinh từ việc sử dụng chúng trong hoạt động nông nghiệp trong quá khứ và di chuyển/phát tán theo dòng chảy bề mặt. trường môi vệ bảo luật pháp thi Thực I: Chương Mặc dù hiện nay việc sử dụng chúng đã bị cấm ở Việt Nam, nhưng lượng vết các chất này vẫn được tìm thấy trong một số loại nước thải. Danh sách các loại hóa chất bảo vệ thực vật có độc tính cao gồm các chất được liệt kê trong bảng 1.11. Bảng 1.11: Ví dụ về các phân tử thuốc trừ sâu Tên hóa học thông thường Vài ví dụ về công thức hóa học Aldrin CI CI Dieldrin CI CI Chlordane 4,4DDT CI CI 4,4DDE 4,4DDD CI C CI CI 3 Alphaendosulfan CI CI C IC H C I Betaendosulfan O 1,1,1trichloro2,2bis (pchlorophenyl) ethane CI CI Endosulfan sulfate DDT Endrin Endrin aldehyde CI Heptachlor H C Heptachlor epoxide CI C C CHCI CCI AlphaBHC 2 CI C C CHCI BetaBHC C CH2 H GammaBHC CI Chlordane DeltaBHC QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 39
Polychlorinated biphenyl (PCB) Polychlorinated biphenyl (PCB) là các hóa chất công nghiệp được tổng hợp để sử dụng trong quá trình sản xuất các thiết bị điện, thiết bị trao đổi nhiệt, các hệ thống thủy lực, và một vài ứng dụng chuyên ngành khác cho tới tận cuối thập niên 70. PCB tồn tại rất lâu trong môi trường và trong các mô của sinh vật sống. Dấu hiệu rõ ràng nhất của việc PCB gây hại đến môi 1 trường có thể thấy qua hệ sinh thái nước và qua các loài tiêu thụ sinh vật thủy sinh. Bảng 1.12: Ví dụ về phân tử PCB Tên hóa học thông thường Công thức C12H10xClx PCB–1242 (Arochlor 1242) PCB–1254 (Arochlor 1254) PCB–1221 (Arochlor 1221) PCB–1232 (Arochlor 1232) PCB–1248 (Arochlor 1248) PCB–1260 (Arochlor 1260) Chương I: Thực thi pháp luật bảo vệ môi trường môi vệ bảo luật pháp thi Thực I: Chương PCB–1016 (Arochlor 1016) Dioxins và Furans Có 210 loại dioxin và furan khác nhau. Dioxin là hợp chất hữu cơ chống thơm (anti aromatic) có công thức hóa học là C4H4O2. Có 2 chất đồng phân, 1,2dioxin (odioxin) và 1,4dioxin (pdioxin). 1 1 2 6 6 2 5 3 5 3 4 4 Furan là một hợp chất hữu cơ chống thơm có 4 nguyên tử cácbon và 1 nguyên tử ôxy. Các hợp chất có cấu trúc như vậy cũng được coi như furan. Do khả năng gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng của chúng, các tài liệu khoa học hiện nay thường sử dụng tên dioxin để gọi chung các dẫn xuất clo hóa của dibenzo1,4dioxin. Chính xác hơn polychlorinated dibenzodioxins(PCDDs), trong số đó tetrachlorodibenzodioxin (TCDD) 2,3,7,8, một dẫn suất tetraclo của dioxin, khá phổ thông, được nhiều người biết đến. Polyclo dibenzodioxins, còn được phân loại thuộc họ hợp chất halogen hữu cơ, do đặc tính ưa chất béo của chúng nên có thể tích tụ theo cơ chế sinh học trong cơ thể người và động vât 40 QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
hoang dã và gây ra dị tật bẩm sinh, biến dị và ung thư. Loại dioxin độc nhất là 2,3,7,8tetra chlorodibenzopdioxin (TCDD) được biết đến rộng rãi như chất độc trong chất Da cam, một loại thuốc diệt cỏ dùng trong chiến tranh ở Việt Nam. 10 1 9 CI CI 1 2 8 3 7 CI CI 4 5 6 Nguồn dioxin và furan lớn nhất ở Canada sinh ra từ việc đốt cháy qui mô lớn rác đô thị và Chương I: Thực thi pháp luật bảo vệ môi trường môi vệ bảo luật pháp thi Thực I: Chương rác thải y tế. Các nguồn phát sinh chủ yếu khác gồm có: Sản xuất sắt thép, Đốt rác của các hộ gia đình trong vườn nhà, đặc biệt là đốt túi nilon, Đốt cháy nhiên liệu, gồm cả dầu diezen và nhiên liệu dùng cho sản xuất nông nghiệp và sưởi ấm tại nhà, Đốt cháy gỗ, đặc biệt là những loại gỗ đã qua xử lý hóa chất, Quá trình phát điện, Khói thuốc lá. Các chất hữu cơ độc hại khác Các chất hữu cơ độc hại khác được phân loại theo thứ tự ưu tiên liệt kê dưới đây: Acrolein Acrylonitrile Benzidine Hexachlorobutadiene, Cl2C=CClCCl=CCl2 Hexachlorocyclopentadiene, Cl6C5 Isophorone Toxaphene Nnitrosodimethylamine Nnitrosodiphenylamine Nnitrosodinpropylamine QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 41
1.4.4. Các kim loại nặng đặc thù Kiểm soát hàm lượng kim loại nặng trong nước thải công nghiệp là một việc làm cần thiết. Một số kim loại nặng đặc biệt nguy hiểm cho sức khỏe con người và môi trường (ví dụ như Hg, Cd, As, Pb, Cr), một số có thể gây ra sự ăn mòn (như Zn, Pb), một số khác gây hại theo những cách khác nhau (ví dụ như arsen có thể làm ô nhiễm các chất xúc tác). Một số nguyên tố 1 này thực ra là cần thiết cho con người khi hấp thụ với lượng nhỏ (ví dụ như Co, Cu, Cr, Mn, Ni) trong khi những nguyên tố khác là tác nhân gây ung thư hoặc độc hại, tác động đến hệ thần kinh trung ương (Mn, Hg, Pb, As), thận và gan (Hg, Pb, Cd, Cu), hoặc da, xương, hoặc răng (Ni, Cd, Cu, Cr). Ô nhiễm kim loại nặng có thể phát sinh từ nhiều nguồn nhưng thường là từ quá trình tinh chế kim loại, ví dụ như việc luyện đồng và sản xuất thép không gỉ. Mạ điện là nguồn chính phát thải Crôm và cadmium. Vấn đề lớn nhất là khả năng tồn tại trong tự nhiên của kim loại nặng ở dạng tích lũy và phóng đại sinh học, do đó, một số loài sinh vật bị phơi nhiễm có hàm lượng kim loại nặng cao hơn nồng độ của chúng trong môi trường. Một số loài cá vùng ven biển (như cá cóc) và chim biển (như là chim hải âu vùng Atlantic) thường được sử dụng làm chỉ thị sinh học để quan trắc sự tồn tại của các chất ô nhiễm này. Nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp là các nguồn gây ô nhiễm kim loại nặng ở lượng vết. Một số nguồn ô nhiễm kim loại nặng điển hình và độc tính của chúng được trình Chương I: Thực thi pháp luật bảo vệ môi trường môi vệ bảo luật pháp thi Thực I: Chương bày trong Phụ lục 1D "Ô nhiễm kim loại nặng và các độc tính tiềm năng của chúng". 1.4.5. Ô nhiễm vô cơ đặc thù pH Thông số pH được định nghĩa là hàm logarit âm của nồng độ ion hydro. Khoảng pH phù hợp với hầu hết đời sống sinh học trong nước tự nhiên và xử lý nước thải có biên độ khá hẹp (69). Biên độ cho phép của pH thường dao động từ 6,5 đến 8,5. Nước thải công nghiệp thường mang tính axit hay kiềm. Clorua Clorua là một thành phần rất được chú ý trong nước thải vì nó có thể ảnh hưởng tới việc tái sử dụng nước đã qua xử lý. Nước thải sinh hoạt, nước thải từ các nhà máy công nghiệp và sản xuất nông nghiệp xả vào nguồn nước mặt là nguồn ô nhiễm clorua. Chất bài tiết của người chứa khoảng 6g clorua/ 1 người/1 ngày. Các phương pháp xử lý nước thải truyền thống không loại bỏ được clorua một cách hiệu quả. Hàm lượng clorua cao hơn bình thường có thể được xem như một dấu hiệu của sự ô nhiễm. Sulphur Ion sulphate xuất hiện tự nhiên trong hầu hết các nguồn cung cấp nước, chủ yếu do thêm Al2(SO4)3. Sulphur được dùng trong tổng hợp polypeptide và chất đạm. Sau đó nó được thải ra trong quá trình thối rữa của chất đạm. Sự tồn tại của sulfur hydro (H2S) có thể được giải thích như sau: VI KHUẨN 2 2 Chất hữu cơ + SO4 S + H2O + CO2 2 + S (nước) + 2H H2S (khí) 42 QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
Sulfur hydro gây ra mùi khó chịu cho môi trường xung quanh và có thể bị oxi hóa sinh học thành axit sulphuric gây ăn mòn các ống dẫn nước thải bằng vật liệu bê tông. Sự tồn tại sulphur trong nước thải với hàm lượng lớn chưa xử lý là dấu hiệu bị phân hủy trong hệ thống cống. 1.4.6. Chất dinh dưỡng Các nguyên tố ni tơ và phốt pho là các chất dinh dưỡng quan trọng đối với quá trình sinh 1 học. Trong một vài trường hợp đặc biệt như xử lý nước thải cho ngành công nghiệp giấy và bột giấy hay lọc dầu, cần phải bổ sung thêm ni tơ và phốt pho để có thể xử lý được nước thải bằng phương pháp sinh học. Nhằm kiểm soát sự sinh trưởng quá mức của tảo trong nước sau xử lý, cần phải giảm hoặc loại bỏ lượng ni tơ có trong nước thải trước khi thải ra môi trường. Tổng Nitơ (NTOT) Tổng ni tơ (NTOT) gồm có ni tơ hữu cơ (NORGA), ni tơ trong amoniac (NNH3), ni tơ trong nitrit và nitrate (NNO2 & NNO3). Giá trị của thông số tổng ni tơ được xác định theo phương pháp Kjeldahl (TKN) là tổng ni tơ hữu cơ với nitơ có hóa trị 3 và ammoniac. NTOT = NNO2NO3 + NNH3 + NORGA TKN = NNH3 + NORGA Ni tơ hữu cơ và ammoniac sinh ra từ quá trình phân hủy polypeptides và amino axit , là trường môi vệ bảo luật pháp thi Thực I: Chương thành phần chính của protein (chất đạm). Trong môi trường thủy sinh, ni tơ ammoniac tương đối độc hại cho các vi sinh vật. Vì vậy, tiêu chí xả thải của các nhà máy xử lý nước thải và các nguồn thải công nghiệp khác cần hạn chế xả nitơ. Độc tính của nitơ trong amoniac giảm khi nó có thể bị ôxy hóa sinh học thành NO2 và NO3 thông qua quá trình nitrit và nitrat hóa với sự tham gia của vi khuẩn đặc chủng như dưới đây: NITROSOMONAS NITROBACTER NNH3 NNO2 NNO3 Trong những trường hợp đặc biệt nhất định (bảo vệ hồ, ao chống lại sự phì dưỡng), việc xả nitrit và nitrate có thể rất nghiêm trọng và cần phải loại bỏ chúng. Biện pháp có thể xử lý nitrit và nitrate là áp dụng phương pháp hấp thụ trong những vùng đất ngập nước nhân tạo, nơi mà các loài thực vật dưới nước sử dụng chúng như nguồn dinh dưỡng cho quá trình trao đổi chất. Một cách khác để loại bỏ nitrit và nitrate là “sự biến đổi thiếu ôxy” mà trong quá trình đó các vi khuẩn sử dụng nguồn ôxy của nitrit và nitrate thông qua việc khử các hợp chất cần loại bỏ như sau: DENITRIFICATION NNO2 & NNO3 N2 Tổng phốt pho Dạng tồn tại thông thường của phốt pho trong nước thải là triphosphate (polyphosphate) 5 3 3 2 P3O10 , trimetaphosphate P3O9 và orthophosphate PO4 (hoặc HPO4 , H2PO4 , và H3PO4). Dạng 3 orthophosphates PO4 rất cần thiết cho sự trao đổi chất của tảo mà không cần phải phân hủy tiếp. Sự tồn tại của orthophosphates kết hợp với nitrate là nguyên nhân chính của việc tảo độc phát triển quá mức. Polyphosphate bị thủy phân trong nước và chuyển thành ortho phosphates. QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 43
1 Cấu trúc phân tử trimetaphosphate Cấu trúc phân tử triphosphate Orthophosphates được xác định trực tiếp trong khi polyphosphate và phốt phát hữu cơ phải được chuyển đổi thành orthophosphate bằng bước xử lý axit trước khi phân tích. Các chất dinh dưỡng và tác động môi trường của chúng Hiện tượng phú dưỡng (Eutrophication) của ao và hồ Việc xả nước thải công nghiệp có hàm lượng dinh dưỡng cao (NTOT và PTOT) vào ao hồ sẽ tạo ra môi trường nước quá nhiều dinh dưỡng, làm tiền đề cho sự phát triển của tảo và thiếu ôxy hòa tan. Chương I: Thực thi pháp luật bảo vệ môi trường môi vệ bảo luật pháp thi Thực I: Chương Sau đó nước trở nên mờ đục, có mầu của xanh lá cây, vàng, nâu hoặc đỏ. Sự bùng nổ của tảo xuất hiện khi tảo tích tụ thành đám dày đặc gần bề mặt của nước và dễ nhìn thấy, cản trở ánh sáng đến được các vùng nước sâu hơn trong hồ hoặc sông suối. Một số loại cá không thể sống thiếu ánh sáng và đối với chúng, khi tảo bắt đầu chết, vấn đề thậm chí còn nghiêm trọng hơn. Khi đó, vi khuẩn cần ô xy chiếm toàn bộ hệ sinh thái, phân hủy tảo và sử dụng hết ô xy hòa tan trong quá trình này. Các vi khuẩn này làm tăng nhu cầu ô xi sinh hóa (BOD) của hệ sinh thái. Chỉ số BOD cao hơn biểu thị mức ôxy hòa tan thấp. Hàm lượng ôxy thấp đi là nguyên nhân khiến nhiều loại cá ngạt thở, và khi cá chết, chúng thậm chí góp phần làm tăng thêm số lượng loại vật chất phân hủy cần ôxy Một vài sự phát triển quá mức của tảo, còn được gọi là “sự rắc rối của tảo” hay “sự phát triển có hại của tảo” gây độc đối với động thực vật. Chất độc mà chúng tạo ra có thể đi theo chuỗi thức ăn gây ra tử vong cho động vật. Việc phát triển của tảo trong nước ngọt có thể là mối đe dọa đối với gia súc. Khi tảo chết, và các loại động vật ăn phải chúng, các chất neuro và hepa totoxin được giải phóng sẽ giết chết các loại động vật và có thể gây đe dọa đến con người. Sau đây là một ví dụ về việc chất độc của tảo dẫn truyền vào con người thông qua việc ăn các loại động vật giáp xác và bị ngộ độc. Các động vật giáp xác (trai, sò) ăn phải chất độc sinh học tạo ra trong quá trình tảo phát triển mạnh làm cho loại thức ăn này của con người có độc tố và đầu độc con người. Việc này gây ra hiện tượng tê liệt, loạn thần kinh chức năng, và tiêu chảy do ngộ độc khi ăn các động vật giáp xác. Các động vật ở biển khác có thể là sinh vật truyền chất độc, như trong trường hợp của loài cá cuguatera, là một loại cá săn mồi và tích tụ chất độc và sau đó gây độc cho con người. Tác động đến sức khỏe con người: Hội chứng Blue Baby Nitrate trong nước ngầm cao hơn 10 mg/L (10 ppm) có thể gây ra hội chứng đứa trẻ xanh 'blue baby' (acquired methemoglobinemia), dẫn đến giảm ôxy trong máu (mà có thể dẫn đến hôn mê và tử vong nếu không được chữa trị kịp thời). 44 QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
1.4.7. Thông số độc học và tác động môi trường của chúng Các chất gây ô nhiễm hàng đầu Các hoạt động của con người và sản xuất công nghiệp phát sinh hàng loạt chất độc mà không phải tất cả đều có thể phát hiện bằng các thiết bị phân tích hiện đại. Vì vậy, cơ quan bảo vệ môi trường của mỗi nước xây dựng danh mục các chất ô nhiễm độc đầu bảng cần 1 quan tâm. Với sự hỗ trợ của khoa học , danh sách này sẽ được cập nhật phục vụ cho mục đích quản lý môi trường. Các chất gây ô nhiễm độc hại hàng đầu ở Việt Nam được trích từ văn bản Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về Ngưỡng chất thải nguy hại QCVN 07:2009/BTNMT. Bảng trong phụ lục 1E So sánh danh sách các chất độc hang đầu đã tổng hợp từ danh sách của USEPA và Môi Trường Canada. Bảng 1.13: Danh sách các chất ô nhiễm độc hại hàng đầu ở Việt Nam Một số chất ô nhiễm độc hại ở Việt Nam Tham khảo: QCVN 07:2009/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về giới hạn chất thải nguy hại (Trích từ Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường nước thải, khí thải và chất thải công nghiệp, 2010 BTNMT) Chương I: Thực thi pháp luật bảo vệ môi trường môi vệ bảo luật pháp thi Thực I: Chương oCresol Benzo(a) anthracene Tổng thủy ngân hữu cơ mCresol Benzo(a) pyrene Tổng chì hữu cơ pCresol Benzo(b) uoranthene Hợp chất silic hữu cơ: Total cresol Chrysene Bis(1methylethyl) Phenol Anthracene dimethoxysilane 2,4dimethylphenol Fluorene Bis(4 2,6dimethylphenol Phenanthrene uorophenyl)(methyl)(1H 2chlorophenol Dibenzo(a,h) anthracene 1,2,4triazol1ylmethyl)silane 2,4dichlorophenol Pyrene Isobutylisopropyldimethoxysi 2,6dichlorophenol Naphtalene lane Pentachlorophenol Fluoranthene Tetraethyl silicate 2,3,4,6Tetrachlorophenol Acenaphthene Triethoxyisobutylsilane 2,4,5Trichlorophenol Benzo(k)uoranthene Tris(isopropenyloxy)phenyl 2,4,6Trichlorophenol 2Acetylaminouorene silane 2Butyl4,6Dinitrophenol Bis(2chloroisopropyl) ether Các thành phần hữu cơ khác: 2,4Dinitrophenol Diethyl ether Acetone oNitrophenol Methyl chloromethyl ether Acetophenone pNitrophenol Bis(2Chloroethyl) ether Methyl Ethyl Ketone Total Nitrophenol Bis(chloromethyl) ether Methyl Isobutyl Ketone Hexachlorobenzene ΒPropiolactone Bromodichloromethane Hexachlorobutadiene Cyclohexanone Methyl Bromide (Bro Hexachlorocyclopentadiene Aniline momethane) Hexachloroethane pChloroaniline Iodomethane Hexachlorophene oNitroaniline Methyl Chloride Pentachlorobenzene 4,4Methylene bis(2chloroani Methylene Chloride 1,2,4Tricholobenzene line) Carbon Tetrachloride Toxaphene Diphenylamine Chloroform Hóa chất bảo vệ thực vật: Naphtylamine Chlorodibromomethane Dieldrin Β Naphtylamine Tribromomethane (Bromo Endosulfan I Dinpropylnitrosamine form) Endosulfan II NNitrosodimethylamine Chloroethane Endosulfan sulphate NNitrosodinbutylamine QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 45
Một số chất ô nhiễm độc hại ở Việt Nam Tham khảo: QCVN 07:2009/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về giới hạn chất thải nguy hại (Trích từ Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường nước thải, khí thải và chất thải công nghiệp, 2010 BTNMT) 1 1,2Dibromomethane Endrin NNitrosomethylethylamine Dibromomethane Endrin aldehyde Acrylonitrile Dichlorodiuoromethane Heptachlor Acetonitrile 1,1Dichloroethane Heptachlor Epoxide Methacrylonitrile 1,2Dichloroethane Isodrin Benzal chloride Tổng Dichloroethane Kepone Benzidine 1,1,1Trichloroethane Methoxychlor 3,3’Dichlorobenzidine 1,1,2Trichloroethane Mirex 4Dimethylaminoazobenzene 1,1,1,2Tetrachloroethane Disulfoton 5Nitrootoluidine 1,1,2,2Tetrachloroethane Methyl parathion 4Nitrobiphenyl Pentachloroethane Phorate 4Aminodiphenyl 1,1Dichloroethylene Parathion 1,4Dioxane Trans1,2Dichloroethylene Propoxur Ethyl acetate Trichloroethyelene Silvex (2,4,5TP) Ethyl methacrylate Tetrachloroethylene 2,4,5Trichlorophenoxyacetic 1,2Diphenylhydrazine Vinyl chloride acid Acrylamide Chương I: Thực thi pháp luật bảo vệ môi trường môi vệ bảo luật pháp thi Thực I: Chương 1,2Dichloropropane PCB và Dioxins/Furans 2Chloro1,3butadiene 1,2,3Trichloropropane Total PCB Ethyleneimine (Aziriden) 1,2Dibromo3Chloropropane 2,3,7,8TCDD NNitrosopyrrolidine 1,3Dichloropropene 1,2,3,7,8PeCDD Pyridine Cis1,3Dichloropropene 1,2,3,4,7,8HxCDD Safrole Cis1,3Dichloropropylene 1,2,3,6,7,8HxCDD Carbon disulphide Trans1,3Dichloropropylene Total Dioxin (TCDD, PsCDD, Methanol Benzene HxCDD) Isobutyl alcohol Ethyl benzene 2,3,7,8TCDF mButyl alcohol Chlorobenzene 1,2,3,7,8PeCDF Antimony mDichlorobenzene 2,3,4,7,8PeCDF Arsenic oDichlorobenzene 1,2,3,4,7,8HxCDF Barium pDichlorobenzene 1,2,3,6,7,8HxCDF Silver Total Dichlorobenzene Total Furan (TCDF, PeCDF, Beryllium Pentachloronitrobenzene HxCDF) Cadmium Nitrobenzene Lead 1,4Dinitrobenzene Dầu khoáng: Cobalt 1,3Dinitrobenzene Hydrocarbon C35 Selenium 2,6Dinitrotoluene Tổng dầu khoáng Thallium Total Dinitrotoluene Bis(2ethylhexyl) phthalate Mercury Xylene (o, p & m) Butyl benzyl phthalate Chromium VI DinButyl Phthalate Vanadium Dinoctyl phthalate Fluroure, F Diethyl Phthalate Cynaure, CN Dimethyl phthalate Tổng Xyanua Phthalic anhydride Amiăng (Abestos) 46 QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
Số liệu về độc tính Nhiều nhà sinh học trên thế giới nghiên cứu tác động độc hại của một số chất gây ô nhiễm được nhiều người biết đến, đặc biệt là hóa chất bảo vệ thực vật, PAH, VOC, PBC, Dioxin và Furan. Số liệu về độc tính được phân loại trên toàn thế giới thành cấp tính và mãn tính. Độc hại cấp tính nhìn chung liên quan đến tác động ngay lập tức và trong thời gian ngắn đối với cả người và các loại động vật. Tác động dài hạn gây ra bởi tính độc hại mãn tính: ung thư, quái 1 thai, đột biến, v.v. Thí nghiệm sinh học tác động lên mẫu xét nghiệm sinh học và phép ngoại suy cho phép xây dựng tiêu chuẩn nước tự nhiên và hàm lượng tối đa được phép xả thải các chất ô nhiễm trong nước thải công nghiệp (mg/L hoặc g/L). Ví dụ về số liệu độc hại liên quan đến hóa chất bảo vệ thực vật Chlordane (xem phụ lục 1F Ví dụ về số liệu độc tính liên quan đến Chlordane) giải thích tại sao hàm lượng tới hạn trong dòng thải có thể nhỏ đến giá trị nghiêm ngặt và thấp đến mức 0,000001 mg/L đối với một số quy định môi trường (xấp xỉ giới hạn phát hiện của thiết bị phân tích hiện đại trong phòng thí nghiệm). 1.4.8. Chỉ số CHEMIOTOX Khi có một số chất độc cùng lúc được phát hiện trong nước thải công nghiệp, một thách thức đối với cơ quan quản lý bảo vệ môi trường là tập trung cụ thể vào chất nào. Sau đây giới thiệu một công cụ quản lý đã được Tổ chức Môi trường Canada phát triển nhằm thiết lập các ưu tiên và giải quyết vấn đề có nhiều chất ô nhiễm độc hại ưu tiên khác nhau. trường môi vệ bảo luật pháp thi Thực I: Chương Mô hình CHIMIOTOX (hoặc CHEMIOTOX) là một công cụ toán học để đánh giá bức tranh chung của các chất độc thải ra môi trường. Cách đánh giá này dựa trên kết quả xác định tính chất hóa học của các chất độc (mg/L), tiếp sau trọng số (FTOX) về tiềm năng gây độc của từng chất có trong nước thải. Trong thực tế, các chỉ số từng phần (CHEMIOTOX UNIT, CU) được tính trên cơ sở kết quả của từng chất độc với mục đích tổng hợp các con số đó và thu được chỉ số chung (CHEMIOTOX INDEX, CI = Σ CU). Các chỉ số này cho phép so sánh và tổng hợp định lượng các số liệu quan trọng xác định độc tính. Phương pháp xác định trọng số độc tính khá đơn giản và phục vụ tốt cho nhu cầu quản lý môi trường. Tiêu chí chất lượng nước cho thấy sự tính toán đầy đủ thông tin về độc học của các chất ô nhiễm. Cách tính toán này nhằm xác định giới hạn hàm lượng chấp nhận được (mg/L) để bảo vệ con người và hệ sinh thái. Chất càng độc, tiêu chí càng nhỏ. Trong mô hình CHIMIOTOX, hai tiêu chí chất lượng nước được sử dụng là tiêu chí độc tính mãn tính (CTAC, mg/L) và những tiêu chí liên quan đến nhiễm độc các sinh vật thủy sinh (CCOA, mg/L). Với hai loại tiêu chí này, ảnh hưởng độc hại của việc phơi nhiễm kéo dài đối với một chất và khả năng tăng hàm lượng sinh học theo chuỗi thức ăn đều được tính đến. Hệ số trọng số độc tính (FTOXI liên quan đến từng chất i) có thể được xác định mang tính đánh giá nhờ đảo ngược tiêu chí chất lượng nước đối với từng chất một cách nghiêm ngặt nhất (MSCi): Tiêu chí nghiêm ngặt nhất = Tối thiểu của CTAC và CCOA Hay: MSCi (mg/L) = Min (CTACi, CCOAi) Từ đó: 1 FTOX i = MSCi QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 47
Hệ số trọng số độc tính (FTOXI) là một số không có thứ nguyên và nếu ta quy về 1mg/L đối với tử số, và nó cho thấy độc tính tiềm năng có thể gán cho một chất ô nhiễm để đánh giá mức độ quan trọng tương đối trong tổng thải lượng của các chất ô nhiễm ưu tiên. Với mục đích thông báo cho công chúng, hệ số FTOXI có thể được xác định mang tính tương đối như tỷ lệ của MSCi của một chất so sánh đối với MSCi của chất ô nhiễm ưu tiên. Chất so 1 sánh có thể là thông số phổ biến FeTOT mà tiêu chí nghiêm ngặt nhất là bằng 0,3 mg/L (CCOA). Trong trường hợp này, chỉ số FTOXI của một chất i sẽ là: MSC FeTOTAL FTOX i = MSCi Từ đó, chỉ số Chemiotox (CI) được xác định bằng công thức sau: CI/d = Σi Loadi (kg/d) x FTOXi = ΣCU/d i Dưới đây là tóm tắt các nguyên tắc và khả năng áp dụng: Các nguyên tắc lý thuyết: Chương I: Thực thi pháp luật bảo vệ môi trường môi vệ bảo luật pháp thi Thực I: Chương Dựa trên kết quả xác định đặc tính của nước thải công nghiệp; Thiết lập hệ số trọng số độc tính (Ftox) đặc trưng cho từng chất độc và tiêu chí đánh giá chất lượng nước; Tính trọng số của thải lượng ô nhiễm nhờ hệ số Ftox; Kết hợp thải lượng đã được tính trọng số để xác định chỉ số CHEMIOTOX tổng thể. Áp dụng: Đánh giá nhanh độc tính tương đối của một nguồn thải độc hại có cùng mẫu số; Tổng hợp kết quả của một số chất độc hại vào chỉ số CHEMIOTOX UNIT; Kết hợp ltheo một số mức độ khác nhau: theo nhóm chất ô nhiễm, theo từng loại hình công nghiệp, theo các nhóm ngành công nghiệp, theo ngành công nghiệp, theo khu vực địa lý, v.v. Ví dụ về tính toán được trình bày ở Phụ lục 1G (Ví dụ về tính toán chỉ số Chemiotox phục vụ quản lý ô nhiễm công nghiệp). 1.5. TĂNG CƯỜNG QUAN TRẮC VÀ THỰC THI PHÁP LUẬT ĐỐI VỚI Ô NHIỄM CÔNG NGHIỆP Ban hành QCVN là bước đầu tiên để thực thi Luật Bảo vệ môi trường ở Việt Nam. VCEP đã đóng góp cho việc tăng cường quan trắc ở một số Sở TNMT bằng đào tạo thông qụa qua thực tiễn. Đó là bước quan trọng của thực thi pháp luật. Hiện tại, khi mẫu nước thải hay nước bị ô nhiễm được mang đến các phòng thí nghiệm chuyên môn, các phòng thí nghiệm phải có khả năng và tuân thủ chặt chẽ các quy trình phân tích chuẩn của TCVN hoặc quốc tế. Bên cạnh đó, cần có cơ quan trung lập kiểm soát thường xuyên và trực tiếp sẽ đảm bảo chất lượng, khả năng chính xác kết quả cũng như tính đại diện 48 QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
của những kết quả phân tích. Nó sẽ là bước vững chắc trong việc thực thi pháp luật đối với kiểm soát ô nhiễm công nghiệp. "Chương trình công nhận các phòng thí nghiệm môi trường" có mục tiêu củng cố chất lượng, đẩy mạnh hiệu quả và đổi mới công nghệ trong các quy trình phân tích ở Việt Nam. Chương trình đặt ra các chính sách và quy trình để xây dựng các cơ quan cấp chứng chỉ cho sản phẩm của các phòng thí nghiệm xét nghiệm và hiệu chuẩn, cho các hệ thống quản lý chất lượng và 1 môi trường, cơ quan đăng ký và cơ quan xác nhận kiểm toán môi trường. Chương trình thúc đẩy và hỗ trợ về nguyên tắc việc xác nhận và công nhận hay các hệ thống tương đương như là phương tiện để tăng sự tin cậy của công chúng và doanh nghiệp vào kết quả phân tích và giảm số lần đánh giá lặp và những cuộc kiểm toán không cần thiết. 1.5.1. Yêu cầu đối với phòng thí nghiệm được công nhận Các quy trình công nhận phòng thí nghiệm có thể phức tạp nếu ở giai đoạn đầu chúng ta không có ý tưởng rõ ràng về mục tiêu dài hạn và lợi ích của việc công nhận, các yêu cầu về kỹ thuật, quản lý và thử nghiệm sát hạch. Các quy trình công nhận chung được xác định rõ ràng bởi chuẩn mực quốc tế. Các phòng thí nghiệm được công nhận thông qua một tổ chức chính thức sẽ đáp ứng tất cả các yêu cầu của tiêu chuẩn quốc tế ISO/IEC 17025:2005 "Yêu cầu chung cho năng lực phòng thí nghiệm xét nghiệm và hiệu chuẩn". Các yêu cầu kỹ thuật chính sẽ liên quan tới các trường môi vệ bảo luật pháp thi Thực I: Chương hạng mục sau: Các nguồn lực nhân sự (khoa học và kỹ thuật), Cơ sở hạ tầng phòng thí nghiệm, Quan trắc, Các phương pháp phân tích và đánh giá phương pháp, Đảm bảo chất lượng của kết quả phân tích và hiệu chuẩn Báo cáo kết quả Trong khuôn khổ giới thiệu về hướng dẫn quan trắc nước thải công nghiệp, chúng tôi sẽ nêu chi tiết Yêu cầu về nhân sự (nguồn lực nhân sự khoa học và kỹ thuật) và hạ tầng phòng thí nghiệm trong Phụ lục 1H. Các hạng mục khác sẽ được xây dựng trong các phần sau (quan trắc ngoài hiện trường và phân tích trong phòng thí nghiệm). Việc báo cáo đúng các kết quả sẽ được giải thích ở phần sau liên quan đến quản lý số liệu. 1.5.2. Quản lý và phân tích số liệu Quản lý số liệu rất thiết yếu đối với quản lý môi trường dài hạn. Việc thiếu số liệu môi trường nền sẽ khó giải thích kết quả phân tích hiện có và bối cảnh doanh nghiệp nơi phát sinh nước thải. Cụ thể là, thiếu số liệu lưu trữ sẽ không đóng góp cho việc chuẩn bị một đợt quan trắc, ví dụ như: Thiết bị đo dòng chảy nào cần mang theo (cần đem theo thiết bị nào trong số những thiết bị cồng kềnh ra hiện trường). Số lượng chai mẫu và hóa chất bảo quản cần thiết đối với loại nước thải có chứa các chất ô nhiễm độc hại. QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 49