Môi trường là bao gồm toàn bộ con người và môi trường xung

quanh gồm khí quyển, thuỷ quyển, thạch quyển và sinh vật.

Cuộc sống của con người hoàn toàn phụ thuộc vào môi trường.

Khí quyển cung cấp cung cấp không khí để chúng ta hít thở,

thủy quyển cung cấp nước cho chúng ta uống và đất của thạch

quyển là nơi chúng ta trồng các loại rau để ăn. Ngoài ra,

môi trường cung cấp các nguyên liệu thô để đáp ứng các nhu

cầu khác nhau: xây dựng nhà ở, sản xuất một số lượng lớn

hàng tiêu dùng, ... Theo quan điểm của các chức năng quan

trọng này thì bắt buộc chúng ta phải duy trì môi trường

không bị biến đổi là có thể. Ô nhiễm môi trường bởi các sản

phẩm của nền xã hội công nghiệp của chúng ta (tức là ô

nhiễm) có thể có nhiều hậu quả có hại, thiệt hại cho sức

khỏe con người là quan tâm lớn nhất.

Ngoài môi trường ngoài trời ra, mối quan tâm ngày càng tăng

đang được biểu hiện về sự tiếp xúc của các cá nhân với các

chất gây ô nhiễm có hại trong môi trường trong nhà, cả ở nhà

và tại nơi làm việc. Mức độ nguy hại của các chất ô nhiễm ở

trong nhà thường cao hơn ngoài trời, và đặc biệt đúng với

nơi làm việc mà người lao động có thể được tiếp xúc với mức

độ khá cao của các chất độc hại. Sức khỏe khi làm việc,

thuốc tại nơi làm việc, và vệ sinh công nghiệp là những đối

tượng thường tiếp xúc tại nơi làm việc.

Ô nhiễm là chủ yếu, mặc dù không độc nhất, còn có hóa chất

trong tự nhiên. Công việc của các nhà phân tích môi trường

do đó mà có tầm quan trọng lớn trong xã hội. Cuối cùng, các

nhà phân tích môi trường cung cấp cho chúng ta thông tin về

chất lượng môi trường và cảnh báo cho chúng ta về bất kỳ sự

cố ô nhiễm lớn cái mà có thể đảm bảo mối quan tâm và phản

ứng của chúng ta.

1.1.1 Chu trình sinh địa hoá

Các thành phần khác nhau của sinh quyển và sự tương tác giữa

chúng được minh họa trong hình 1.1.Sinh quyển là một phần

của môi trường nơi sự sống tồn tại.Nó bao gồm thủy quyển

(đại dương, sông, hồ), phần dưới của khí quyển, tầng trên

của thạch quyển (đất) và tất cả các dạng sống. Khái niệm về

sinh quyển lần đầu tiên được giới thiệu bởi nhà khoa học

Nga Vladimir Vernadsky (1863-1 945) là "phạm vi phân phối

các sinh vật sống". Vernadsky là những người đầu tiên công

nhận vai trò quan trọng của sinh vật sống trong các tương

tác khác nhau trong sinh quyển, và ông đã thành lập phòng

thí nghiệm sinh địa hoá đầu tiên đặc biệt dành riêng cho

việc nghiên cứu những tương tác này. Ông giải trình lý

thuyết của mỉnh trong một cuốn sách thích hợp có tiêu đề

"Khu dự trữ sinh quyển", được xuất bản vào năm 1926.

Các khu vực khác hoạt động như là các hồ chứa của các thành

phần môi trường và chúng được liên kết chặt chẽ thông qua

các quá trình vật lý, hoá học, sinh học khác nhauvà có sự

trao đổi qua lại giữa chúng. Các chất hóa học có thể di

chuyển qua sinh quyển từ một hồ chứa này tới hồ chứa khác,

và vận chuyển của các thành phần này được mô tả qua các quá

trình của một chu trình sinh địa hoá. Chu trình sinh địa hoá

có nhiều yếu tố gắn liền với chu kỳ thủy văn, chu trình thuỷ

văn đóng vai trò như một phương tiện để di chuyển các chất

dinh dưỡng hòa tan trong nước và các chất gây ô nhiễm thông

qua môi trường. Nếu tất cả các thành phần của chu kỳ được

xác định và các số lượng và tỷ lệ của các chất được vận

chuyển, số lượng được sử dụng. Cả hai chất dinh dưỡng có lợi

và các chất gây ô nhiễm có hại được vận chuyển thông qua các

chu trình sinh địa hoá với những hậu quả sâu rộng.

Các chu trình sinh địa hoá thường được thảo luận là những

chất dinh dưỡng quan trọng như cacbon, nitơ, lưu huỳnh và

phốt pho, nhưng, về nguyên tắc, một chu trình sinh địa hoá

có thể được rút ra cho bất kỳ chất nào. Chu kỳ này thường

được minh họa như là một loạt các ngăn (hồ chứa) và đường

dẫn giữa chúng.Mỗi hồ chứa có thể được xem trong giới hạn

của một mô hình hộp được hiển thị trong hình 1.2.

Nếu đầu vào vào một hồ chứa bằng đầu ra, hệ thống này được

cho là đạt trạng thái ổn định. Thời gian lưu trú, z, được

định nghĩa là:

z = Số tiền chất có trong hồ chứa (khối lượng)/dòng chảy

(khối lượng/thời gian)

Dòng chảy là tỷ lệ chuyển giao thông qua hồ chứa (tức là tỷ

lệ đầu vào hoặc đầu ra).Nếu đầu vào vượt quá đầu ra, sẽ có

sự gia tăng số lượng chất trong hồ chứa.Có rất nhiều ví dụ

của sự gia tăng ô nhiễm trong các hệ thống môi trường bởi vì

chất gây ô nhiễm thường được thêm vào ở mức cao hơn mức của

các quá trình tự nhiên để loại bỏ chúng ra khỏi hệ thống.Mặt

khác, nếu đầu ra lớn hơn đầu vào, lượng chất trong một hồ

chứa sẽ giảm.Một ví dụ của việc này là sự cạn kiệt các nguồn

tài nguyên thiên nhiên.

Dù vậy, có sự tranh luận, khi không có các hoạt động của con

người, các hệ thống tự nhiên sẽ có xu thế hướng tới một số

tình trạng ổn định hoặc trạng thái cân bằng. Hệ thống tự

nhiên là một hệ động học, và cả các rối loạn tự nhiên hay

của con người gây ra đều dẫn đến thay đổi, mặc dù trên những

khung thời gian khác nhau. Thay đổi tự nhiên các chu trình

sinh địa hoá thường xảy ra trên những thang thời gian địa

chất, và qua các thiên niên kỷ, các chu kỳ này đã duy trì sự

cân bằng tinh tế của thiên nhiên để có lợi cho cuộc sống.

Tuy nhiên, kể từ khi cuộc cách mạng công nghiệp, và đặc biệt

là hơn 40 năm qua, các hoạt động của con người đã gây ra

nhiễu loạn đáng kể cho các chu kỳ. Những tác động của những

sự gián đoạn trở nên rõ ràng, và có thể trở nên nghiêm trọng

hơn trong thiên niên kỷ tới. Các vấn đề môi trường nghiêm

trọng được gây ra bởi sự gián đoạn của chu kỳ sinh địa hoá

bao gồm: sự nóng lên toàn cầu, mưa axit, sự suy giảm của

tầng ozone, tích lũy sinh học chất thải độc hại và suy giảm

nguồn nước ngọt.

Mô hình của các chu trình sinh địa hoá ngày càng trở nên

quan trọng trong sự hiểu biết và dự đoán các tác động của

con người đối với môi trường, và khả năng sử dụng các chu

trình sinh địa hoá để giải quyết vấn đề môi trường, vì vậy

gọi là kỹ thuật sinh địa hoá, gần đây đã được công nhận.

Một số các tác động lớn của con người đến chu kỳ sinh địa

hoá được đưa ra trong bảng 1.1.

Mức độ tác động của con người vào chu trình sinh địa hoá có

thể được minh họa bằng cách so sánh sự đóng góp phát thải do

con vào khí quyển với lượng khí thải tự nhiên (Bảng 1.2).

Đối với một số chất độc hại, sự đóng góp của khí thải công

nghiệp thậm chí còn ấn tượng hơn: tỷ lệ của con người gây

phát thải tự nhiên cho môi trường là 3:1 với asen, 5:1 cho

cadmium, 10:1 cho thủy ngân và 28: 1 chì.

1.1.2 Ô nhiễm môi trường

Ô nhiễm thường được định nghĩa như là sự bổ sung của một

chất do hoạt động của con người vào môi trường mà có thể gây

tổn hại sức khỏe con người hoặc thiệt hại cho các hệ sinh

thái tự nhiên. Định nghĩa này không bao gồm "ô nhiễm tự

nhiên", mặc dù quá trình tự nhiên cũng có thể giải phóng các

chất độc hại ra môi trường. Có nhiều loại ô nhiễm khác nhau:

hóa học, vật lý, phóng xạ, sinh học và mỹ học. Cuốn sách này

là có liên quan chủ yếu với các chất ô nhiễm hóa học và xác

định chúng trong môi trường.

Hầu hết các chất được coi là chất gây ô nhiễm thực sự là

thành phần tự nhiên của môi trường, mặc dù ở nồng độ thường

là vô hại. Sự gia tăng nồng độ của các thành phần tự nhiên

này thường là do hoạt động công nghiệp, đến mức mà chúng có

thể có tác dụng gây hại là mối quan tâm. Tuy nhiên, một chất

gây ô nhiễm là hoàn toàn tổng hợp và sẽ không có mặt trong

môi trường nếu nó không được sử dụng cho các hoạt động của

con người (ví dụ như chlorofluoro-cacbon).

Ô nhiễm có thể được phân loại theo quy mô địa lý như là địa

phương, khu vực hoặc toàn cầu. Ô nhiễm môi trường địa phương

có thể ảnh hưởng đến chỉ là một vùng duy nhất, dòng suối nhỏ

hay một thành phố (ví dụ như sương khói quang hóa).Ô nhiễm

môi trường khu vực có thể ảnh hưởng đến một phần của một

quốc gia, một đất nước toàn bộ hoặc thậm chí toàn bộ một lục

địa. Sự nóng lên toàn cầu do hiệu ứng nhà kính CO2 là một ví

dụ về vấn đề ô nhiễm môi trường trên quy mô toàn cầu. Tuy

nhiên, sự khác biệt giữa chúng không phải lúc nào cũng rõ

ràng. Ví dụ, nhiều siêu đô thị hiện đại mở rộng trên một

diện tích rất lớn và nhiều khu đô thị đô thị có thể bao gồm

một số thành phố (Metro Manila, khu vực Los Angeles, bờ biển

phía đông bắc của Hoa Kỳ, vv ...). Trong các lĩnh vực, sương

khói quang hóa là một vấn đề khu vực.Cho đến khi thời gian

gần đây, mưa axit được coi là một vấn đề khu vực, vì nó ảnh

hưởng hầu như tất cả châu Âu và Bắc Mỹ. Tuy nhiên, mưa axit

gần đây đã được xác định tại các địa điểm trên khắp thế

giới, từ những khu rừng mưa nhiệt đới ở châu Á, châu Phi và

Nam Mỹ để chỏm băng vùng cực ở Bắc Cực. Vì vậy, mưa axit có

thể được xem như là một vấn đề toàn cầu.

Số lượng các nguồn gây ô nhiễm liên tục tăng trên toàn thế

giới như là một hậu quả của sự phát triển công nghiệp.Động

lực đằng sau sự gia tăng ô nhiễm là gia tăng nhanh chóng dân

số của thế giới (Hình 1.3). Dân số thế giới đã tăng hơn gấp

đôi trong vòng 40 năm qua, và trong vòng 30 năm tới dự kiến

sẽ tăng thêm 2-4 tỷ người. Hậu quả cho nhu cầu năng lượng và

các nguồn lực cần thiết cho thức ăn, quần áo và nhà dân ngày

càng tăng sẽ được đi kèm với một sự gia tăng song song trong

sản xuất chất thải.Không chỉ là gia tăng dân số, nhưng mức

sống cũng tăng lên, đặt gia tăng sức ép đối với môi trường.

Trong tương lai, chúng ta có thể mong đợi các vấn đề môi

trường trở nên phổ biến rộng rãi hơn và nghiêm trọng hơn,

trừ khi có những biện pháp kiểm soát ô nhiễm.

Vấn đề ô nhiễm môi trường đã được công nhận rộng rãi chỉ

trong nửa sau của thế kỷ 20, nhưng chúng đã được biết đến từ

thời cổ đại.Trong thực tế, ô nhiễm không khí đã có khoảng từ

khi những người đầu tiên bắt đầu sử dụng lửa để thắp sáng,

sưởi ấm và nấu ăn. Chất lượng không khí trong các hang động

thời tiền sử có người ở gần như chắc chắn, đã thấp và loài

người sơ khai đã phải tiếp xúc với nồng độ cao của các sản

phẩm cháy. Trong thời cổ đại, và trong thời Trung cổ, không

khí của thị trấn đã bị ô nhiễm bởi các sản phẩm gỗ đốt và

than đá, và nấu chảy quặng sắt và các kim loại khác. Ngoài

ra, trong sự vắng mặt của một hệ thống xử lý nước thải, chất

thải, con ngưởi và việc đổ trên đường phố, góp phần vào sự

gia tăng của dịch bệnh nhiều. Hơn nữa, con người đã ném chất

thải vào nước mặt từ thời xa xưa. Tuy nhiên, hầu hết những

vấn đề này sớm đã được địa phương và đã có tác động hạn chế,

và các quá trình tự nhiên trong môi trường có khả năng nhanh

chóng pha loãng và loại bỏ tình trạng ô nhiễm.

Đó là cuộc cách mạng công nghiệp mà gia tang rất nhiều việc

phát thải các chất gây ô nhiễm ra môi trường. Cuộc cách mạng

công nghiệp có nguồn gốc ở miền Bắc nước Anh cuối thế kỷ 18-

đầu thế kỷ 19 và nhanh chóng lan sang các khu vực khác của

châu Âu và Bắc Mỹ. Nền công nghiệp hoá nhanh chóng này vẫn

còn xảy ra khắp thế giới, đặc biệt là ở các nước đang phát

triển ở châu Á, châu Phi và Nam Mỹ. Sự đa dạng của các chất

gây ô nhiễm và mức độ ô nhiễm bây giờ là lớn hơn bao giờ hết

trong lịch sử, và xu hướng này sẽ tiếp tục diễn ra trong

thiên niên kỷ tiếp theo. Các quá trình tự nhiên không còn có

thể làm sạch môi trường với số lượng rất lớn các chất gây ô

nhiễm được tạo ra hàng ngày, và tình trạng ô nhiễm đang dần

tích lũy trong không khí, đại dương và đất.

Trong khi các hệ sinh thái tự nhiên có thể chứa một số lượng

nhất định ô nhiễm, công suất này bị quá tải.Khi mức độ ô

nhiễm đạt đến một giới hạn nhất định, sẽ dẫn tới hậu quả

nguy hại.Hệ quả của phát triển công nghiệp hiện nay có thể

có một tác động đáng kể cho các thế hệ tương lai.

Tiến bộ công nghệ đã trở thành một vũ khí hai lưỡi. Công

nghệ đã giúp chúng ta có sức mạnh to lớn đối với thiên

nhiên, để sử dụng cho tốt hơn hoặc tồi tệ hơn. Tiến bộ y tế

và công nghệ đã đẩy lùi được nhiều bệnh tật, chăm sóc sức

khỏe được cải thiện, bảo vệ chống lại nhiều thảm hoạtu75

nhiên, tăng mức sống, loại bỏ nhiều công việc nguy hiểm, cải

thiện an toàn tại nơi làm việc, v.v… Mặc khác, ngày nay

chúng ta còn có khả năng không chỉ phá huỷ các hệ sinh thái

riêng lẻ mà còn tất cả sự sống trên trái đất, kể cả của con

người, và không chỉ bằng vũ khí hủy diệt hàng loạt mà còn

bằng ảnh hưởng gây ô nhiễm môi trường của chúng ta. "Toàn

cầu hóa" của những gì trước đây là nhỏ, các vấn đề môi

trường của địa phương (ví dụ như mưa axit), cũng như sự xuất

hiện của các mối đe dọa toàn cầu mới (ví dụ như phá hủy ôzôn

tầng bình lưu, sự nóng lên toàn cầu), dường như chỉ ra rằng

chúng tôi đang trên đường để thực hiện điều này. Nó sẽ là

một bản cáo trạng đáng buồn về cuộc chạy đua của con người

nếu nó đã được lùi lại, trong một phần nhỏ trong quy mô thời

gian địa chất, những gì mất đi của hàng triệu năm để đạt

được: cuộc sống dưới nhiều hình thức. Rõ ràng, thí nghiệm

thực tế mà chúng ta đang tiến hành cần phải được kiểm soát

cẩn thận nếu chúng ta làm chậm, hoặc đảo ngược xu hướng này.

Tuy nhiên, nó không phải là tất cả các trạng thái u tối và

diệt vong; đã có nhiều câu chuyện thành công trong môi

trường trong những năm qua. Thật không may, cho đến nay

những thành công này được áp dụng chủ yếu đối với các quốc

gia phát triển. Ví dụ, chất lượng không khí của hầu hết các

các thành phố trực thuộc Tây Âu và Bắc Mỹ đã cải thiện đáng

kể so với nửa một thế kỷ trước. Nồng độ của SO2 và khói đã

giảm đều đặn kể từ khi thập niên 1950 và các giai đoạn sương

khói thảm khốc đã không còn là một mối đe dọa với dân cư đô

thị. Gần đây hơn, việc giới thiệu của chuyển đổi xúc tác có

thể làm giảm lượng khí thải của chất gây ô nhiễm không khí

do ô tô và cải thiện chất lượng không khí đô thị ngày càng

hơn nữa. Các khu vực xe hơi miễn phí đã được giới thiệu

trong một số các thành phố và đã thực hiện cải tiến trong

phương tiện giao thông công cộng. DDT, hợp chất hữu cơ,

phosphate-có chứa chất tẩy rửa và các nhiều các hóa chất có

hại khác đã bị cấm ở hầu hết các quốc gia phát triển.Chất

lượng nước đã cải thiện ở một số quốc gia so với những gì

trong cuộc cách mạng công nghiệp.Nhiều quốc gia đã loại bỏ

việc sử dụng chì trong xăng.Áp đặt kiểm soát nghiêm ngặt về

việc vận chuyển và xử lý chất thải độc hại.Tăng cường nhấn

mạnhcái được gọi là "công nghệ sạch".Các nghiên cứu đáng kể

đã phát triển thay thế các nguồn năng lượng không gây ô

nhiễm môi trường (năng lượng mặt trời, gió, vv).Việccó ý

nghĩa hơn nâng cao nhận thức các vấn đề môi trường đã dẫn

giúp công chúng nâng cao các vấn đề môi trường và đòi hỏi

trách nhiệm đối với môi trường khắt khe hơn từ các ngành

công nghiệp và các chính phủ. Thật không may, các cải tiến

tương tự không rõ ràng ở các nước đang phát triển, nơi mà

phát triển đã được đi kèm với bằng cách tăng phá huỷ môi

trường. Trong hơn 20 năm qua, môi trường tương đối hoang sơ

của các quốc gia này đã thụt lùi đến một trạng thái ngang

tầm với sự phát triển của đất nước trong cách mạng công

nghiệp.Tuy nhiên, đó là nguyên nhân để lạc quan.Khi các quốc

gia này tang cường áp dụng các công nghệ kiểm soát ô nhiễm,

nhiều như họ đã thông qua các công nghệ khác đi trước của

các quốc gia phát triển, chất lượng của môi trường được nêu

ra có thể cải thiện.

1.1.3 Các tiêu chuẩn môi trường

Cho dù nồng độ chính xác của một hóa chất cụ thể là có hại

hay không phụ thuộc vào nhiều yếu tố và là đối tượng của

việc nghiên cứu sâu rộng giữa các ngành khác nhau của khoa

học. Mức tối đa của một chất mà có thể được cho phép trong

môi trường mà không có bất kỳ tác hại thấy trước nào có thể

được gọi là một tiêu chuẩn, và thành lập các tiêu chuẩn đó

là một quá trình phức tạp và khó khăn.

Nhiều tiêu chuẩn thay đổi khá thường xuyên khi một nghiên

cứu mới phát hiện nhiều hơn về các tác động của ô nhiễm hoặc

có sẵn các công nghệ kiểm soát tốt hơn.

Xu hướng cho các giá trị tiêu chuẩn sẽ giảm (tức là trở nên

nghiêm ngặt hơn) với thời gian. Hầu hết các nước định tiêu

chuẩn cho nhiều chất gây ô nhiễm không khí, ô nhiễm nước,

v.v. Các tiêu chuẩn này có hiệu lực pháp lý và người phạm

tội có thể bị truy tố về hành vi xâm phạm. Có hai loại tiêu

chuẩn:

Tiêu chuẩn chất lượng: Đề cập tới nồng độ của một chất

ô nhiễm trong môi trường. Ví dụ, tiêu chuẩn chất lượng

không khí xác định nồng độ các chất ô nhiễm trong không

khí không được vượt quá. Tiêu chuẩn này được sử dụng để

duy trì chất lượng môi trường, nói chung không bị ô

nhiễm, nếu không phải là trạng thái ban đầu của nó.

Tiêu chuẩn thải: Đề cập đến mức tối đa của một chất gây

ô nhiễm có thể được phát ra từ một nguồn ô nhiễm cụ

thể. Ví dụ, nước thải từ một ngành công nghiệp cụ thể

phải có nồng độ các chất ô nhiễm cụ thể dưới mức yêu

cầu của tiêu chuẩn khí thải.

Hơn nữa, cũng có một số hướng dẫn.Đây không phải là ràng

buộc pháp lý nhưng mức độ cho phép của chất gây ô nhiễm, nếu

vượt quá, có thể dẫn đến một số tác hại.

Một hướng dẫn được biết đến nhất là Tổ chức Y tế Thế giới

(WHO) khuyến cáo chất lượng nước uống trong đó bao gồm một

số lượng lớn các loài vô cơ và hữu cơ (xem phụ lục

111).Hướng dẫn của WHO trong ba chất gây ô nhiễm không khí

quan trọng được đưa ra trong bảng 1.3.

Công việc của các nhà phân tích môi trường là kiểm tra sự

tuân thủ các tiêu chuẩn khác nhau.Nếu nó được chứng minh

rằng đang bị vượt quá mức cho phép, thì có thể yêu cầu các

giải pháp công nghệ để giảm sự phát thải chất ô nhiễm. Ví

dụ, các biện pháp như vậy có thể bao gồm việc lắp đặt một

nhà máy xử lý nước để kiểm soát việc xả nước thải, hoặc hoạt

động của một nhà máy khử khí thải lưu huỳnh để giảm phát

thải vào khí quyển từ một trạm năng lượng.Việc lựa chọn và

thiết kế công nghệ kiểm soát ô nhiễm môi trường thích hợp

nhất được thực hiện bởi các kỹ sư môi trường. Các nhà phân

tích môi trường có thể được yêu cầu để đánh giá hiệu quả của

công nghệ kiểm soát, và khi cài đặt, để xác nhận rằng vấn đề

đã được loại bỏ và các tiêu chuẩn luật pháp được ưu tiên.

Hướng dẫn và tiêu chuẩn quốc tế và quốc gia cho không khí,

nước, đất, bùn, cây trồng và các loại thực phẩm được liệt kê

trong phụ lục III.

1.2 Phân tích môi trường

1.2.2 Mục đích của việc phân tích

Mục đích của việc phân tích là hai phần:

Để xác định nền, tự nhiên, nồng độ của các thành phần

hóa học trong môi trường (quan trắc nền).

Để xác định nồng độ các chất ô nhiễm độc hại trong môi

trường (quan trắc ô nhiễm).

Quan trắc nền rất hữu ích trong hầu hết nghiên cứu các quá

trình môi trường, và để thiết lập nồng độ có thể được đánh

giá dựa vào đó bất kỳ tác động ô nhiễm nào. Tuy nhiên, một

thực tế rằng ô nhiễm đã ảnh hưởng đến ngay cả những vùng

sâu, vùng xa nhất của thế giới, và mức độ nền tảng thực sự

của nhiều chất đang trở nên ngày càng khó khan để ngăn chặn.

Các mục tiêu của giám sát ô nhiễm là:

Để xác định các mối đe dọa tiềm tàng đối với sức khỏe

con người tự nhiên và hệ thống sinh thái.

Để xác định các tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế phù hợp.

Để thông báo cho công chúng về chất lượng của môi

trường và nâng cao nhận thức của công chúng về các vấn

đề môi trường.

Để phát triển và xác nhận các mô hình máy tính mô phỏng

các quá trình môi trường và được sử dụng rộng rãi như

là công cụ quản lý môi trường.

Cung cấp đầu vào cho các quyết định hoạch định chính

sách (quy hoạch sử dụng đất, giao thông, v.v).

Để đánh giá hiệu quả của các biện pháp kiểm soát ô

nhiễm.

Để điều tra xu hướng ô nhiễm và xác định các vấn đề

trong tương lai.

Phân tích môi trường thường được sử dụng trong nghiên cứu

đánh giá tác động môi trường (EIA).Những nghiên cứu này được

thực hiện trước bất kỳ sự phát triển công nghiệp lớn được

đưa ra bởi các cơ quan có thẩm quyền và mục đích của họ là

để đánh giá các tác động tiềm năng của sự phát triển về chất

lượng môi trường. Là một phần của EIA, nó thường là cần

thiết để thiết lập nồng độ đường cơ sở của các chất khác

nhau tại các khu vực được đề xuất để đánh giá các tác động

tiềm năng.

1.2.2 Các loại phân tích

Các chất hóa học được xác định trong một mẫu được gọi là một

chất phân tích (tức là phần tử, ion, hợp chất).Các mẫu được

phân tích trong khi chất phân tích được xác định. Đại khái,

chúng ta có thể xác định hai loại phân tích hóa học:

Phân tích định tính liên quan tới sự có mặt (xác định trong

tự nhiên) của một chất hoá học.

Phân tích định lượng lien quan tới sự xác định số lượng của

một chất hoá học.

Trước đây, trả lời cho các câu hỏi: “Chất nào đang hiện

diện?”, sau đó trả lời tiếp: “Hiện diện bao nhiêu?”. Kết quả

phân tích định lượng thường được biểu diễn về nồng độ.Nồng

độ là số lượng của chất phân tích (gam hoặc mol) trên một số

lượng mẫu (gam hoặc lít).Rõ ràng, phân tích định lượng liên

quan đến việc xác định cũng như định lượng một số giá trị

cho một chất cụ thể. Ví dụ, phân tích định tính chỉ đơn giản

là có thể cho chúng tôi biết liệu thủy ngân có trong một mẫu

chất thải nước thải, trong khi phân tích định lượng cho

chúng tôi biết chính xác lượng thủy ngân có trong nước thải

này. Thông thường, cái gọi là "kiểm tra tại chỗ" dựa trên

màu riêng biệt tạo thành phản ứng, hoặc dãy phức tạp của các

phân tích, có thể được sử dụng cho các mục đích nhận dạng.

Tuy nhiên, một phần phân tích định lượng nằm trong phân tích

định tính. Nếu kết quả của một phân tích định tính là tiêu

cực (tức là các chất có trong câu hỏi không được xác định),

điều này không có nghĩa rằng chất này là vắng mặt, nó được

hiểu rằng chất này là hiện nay ở mức dưới ngưỡng các cách

kiểm tra tại chỗ, hoặc dãy phân tích, các phản ứng. Ví dụ,

thủy ngân trong nước biển ở mức độ 3 ppm. Không chắc rằng

một sự kiểm tra tại chỗ thong thường sẽ có thể để xác định

được.Sự phát triển của các công cụ có khả năng định lượng

ngay cả các dấu vết nhỏ của các chất nhạy cảm hơn bao giờ

hết đã tiếp xúc với những thiếu sót của nhiều chất thô và

dãy phản ứng không nhạy cảm trong phân tích định tính.Tuy

nhiên, kiểm tra định lượng tại chỗ vẫn còn hữu ích trong

nhiều nơi có hàm lượng chất cao, và chúng đặc biệt hữu ích

khi được yêu cầu phân tích thường xuyên như trong ngành công

nghiệp.

Phân tích hóa học cũng có thể được phân loại đối với các

loại chất đang được phân tích.Phân tích vô cơ là có liên

quan với việc xác định các yếu tố và các hợp chất vô cơ,

trong khi phân tích hữu cơ liên quan đến việc xác định các

hợp chất hữu cơ.

Phân tích định lượng có thể được phân loại theo các loại

sau:

Phân tích tổng thể- mỗi phần và toàn bộ mẫu đều được

xác định.

Phân tích cuối cùng- mỗi và tất cả các phân tử có trong

mẫu đều được xác định nhưng không lien quan tới hợp

chất có trong mẫu.

Phân tích riêng phần- phân tích số lượng của một hoặc

một vài chất chứ không phải tất cả có trong mẫu.

Một cách khác để phân loại của phân tích theo mức độ của các

chất trong mẫu. Phân tích vĩ mô liên quan đến việc xác định

thành phần chính hiện diện với hàm lượng cao (YO) trong khi

phân tích vi mô, liên quan đến việc xác định thành phần hiện

tại với số lượng rất nhỏ (0,1 ppb-100 ppm). Siêu phân tích

có liên quan đến việc xác định sự hiện diện còn thấp hơn

phân tích vi mô (<0,1 ppb).

Ngoài ra, vẫn còn có các cách khác.Phân tích phá huỷ liên

quan đến việc sử dụng một phương pháp hoặc kỹ thuật phá hủy

các mẫu trong quá trình phân tích (ví dụ như chuyển thể của

mẫu rắn thành axit).Phân tích không phá huỷ là không phá hủy

mẫu vật trong quá trình phân tích (ví dụ như huỳnh quang tia

X) và các mẫu có thể được tái sử dụng cho các phân tích

khác.Sự đặc biệt liên quan đến việc xác định tất cả các dạng

khác nhau của một lớp các hợp chất trong một mẫu.Ví dụ, sự

biệt hóa chì trong môi trường liên quan đến việc phân tích

vô cơ khác nhau và các hợp chất hữu cơ của chì.

1.2.3 Các giai đoạn trong việc phân tích

Tất cả các hoạt động về công nghiệp hay các hoạt động chính

phủ đề có các phòng thí nghiệm dành riêng cho việc phân tích

môi trường. Hơn nữa, việc phân tích môi trường này được thực

hiện bằng những phòng phân tích giao dịch, phục vụ các ngành

công nghiệp nhỏ hơn mà có hiệu quả chi phí hợp đồng phụ công

việc phân tích hơn là đầu tư vào các phòng thí nghiệm riêng

của họ, và các trường đại học và viện nghiên cứu tiến hành

nghiên cứu vào hóa học và ô nhiễm môi trường. Do đó, có một

loạt các lựa chọn việc làm có sẵn cho các nhà hóa học môi

trường có tay nghề.

Một nhà phân tích môi trường nên được thành thạo thực hiện

tất cả các giai đoạn khác nhau của một phân tích đưa ra dưới

đây:

1.3 Lấy mẫu và bảo quản

1.3.1 Lấy mẫu

Một mẫu là một phần của môi trường vật lý được thu hồi để

phân tích hóa học. Một mẫu có thể là dung dịch nước (ví dụ

như nước sông), khí (ví dụ như không khí) hoặc rắn (ví dụ

như đất).Các chất hóa học được phân tích trong mẫu, cho dù

một nguyên tố, ion hay hợp chất được gọi là chất phân tích

(E.8 Pb trong bụi.). Lấy mẫu là quá trình trong đó một mẫu

được thu được và có thể được thực hiện theo một trong hai

cách:

Lấy mẫu hàng loạt liên quan đến việc lấy một mẫu từ môi

trường và thực hiện một phân tích hoặc tại đây hoặc sau

khi trong phòng thí nghiệm. Ví dụ, lấy mẫu hang loạt

nước thải thải để phân tích pH được hiểu rằng một thể

tích (ví dụ như 100 ml) nước thải được thu thập và sau

đó phân tích độ pH. Những mẫu này được thu thập tại một

thời gian và địa điểm cụ thể và cũng được gọi là lấy

mẫu.

Lấy mẫu liên tục là việc tiếp tục theo dõi các thông số

môi trường cần quan tâm. Trong ví dụ trên, liên tục

phân tích độ pH nước thải sẽ liên quan đến việc đặt một

điện cực pH trực tiếp vào trong dòng nước thải và ghi

lại độ pH trên một máy ghi biểu đồ hoặc một máy ghi dữ

liệu. Bằng cách này, thu được một ghi chép liên tục của

pH nước thải. Loại lấy mẫu này có thể phát hiện những

thay đổi quan trọng trong nước thải có thể bỏ qua bằng

cách lấy mẫu hàng loạt.

Lấy mẫu hang loạt là phương pháp dễ nhất và phổ biến nhất để

có một mẫu và được sử dụng phổ biến trong các cuộc điều tra

môi trường. Lấy mẫu liên tục thường được kết hợp với một

phương pháp phân tích công cụ và điề kiện cho sự kết hợp này

là việc giám sát liên tục.Phương pháp phân tích này đang

được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng (ví dụ như theo

dõi nước thải, theo dõi không khí).Thông thường, phương pháp

này được kết hợp với một số loại hệ thống báo động để cảnh

báo các nhà điều hành khi những tiêu chuẩn vượt quá. Ví dụ,

nếu mức độ chất gây ô nhiễm trong một dòng nước thải vượt

quá tiêu chuẩn xã thải, báo động có thể được kích hoạt và

các nhân viên nhà máy có thể tắt quá trình và cố gắng giải

quyết vấn đề. Ở nhiều thành phố, việc giám sát chất lượng

không khí lien tục được thực hiện bởi các nhà chức trách

thành phố trực thuộc Trung ương. Điều này cho phép cho các

cảnh báo sẽ được phát sóng cho công chúng thông qua các

phương tiện truyền thông khi những tiêu chuẩn chất lượng

không khí được quan sát bị vi phạm. Sau đó, công chúng được

yêu cầu ở trong nhà, không tập thể dục ngoài trời, và như

vậy cho đến khi chất lượng không khí được cải thiện.Một phản

ứng nhanh như vậy sẽ không khả thi trong trường hợp lấy mẫu

hàng loạt, bao gồm việc phân tích trong phòng thí nghiệm tại

một số thời gian sau đó.

Một loại mẫu khác là mẫu composite, Một kiểu mẫu là một mẫu

composite, được chuẩn bị bằng cách trộn một số mẫu hàng

loạt, thường được thu thập tại cùng một vị trí nhưng ở những

thời điểm khác nhau. Chúng được sử dụng để đánh giá nồng độ

trung bình trong một môi trường mà nồng độ có thể thay đổi

theo thời gian. Ví dụ, hàng loạt các mẫu được thu thập mỗi

hai giờ trong khoảng thời gian 24 giờ và gộp vào một

container. Nồng độ trong hỗn hợp được cho là để phản ánh một

mức trung bình 24 giờ.

Mặc dù việc lấy mẫu được xem là một vấn đề tương đối đơn

giản, nhưng nó thường là một trong những giai đoạn khó hiểu

nhất của một phân tích môi trường.Các khó khăn chính nằm là

có được một mẫu đại diện.Mẫu đại diện chỉ là một phần nhỏ

của hệ thống điều tra và điều quan trọng, mẫu là đại diện

của toàn bộ hệ thống càng nhiều càng tốt.Trong phân tích môi

trường không phải là luôn luôn có thể đạt được.Thông thường,

nó được dễ dàng hơn để có được mẫu đại diện đồng nhất hơn từ

các hệ thống không đồng nhất.Một nhà phân tích môi trường

phải đối mặt với vấn đề duy nhất để có được mẫu đại diện từ

nước, không khí, bụi, khí thải và đất. Một số trong những

câu hỏi cần được giải quyết là:

Khi nào lấy và nơi mẫu?

Lấy bao nhiêu mẫu?

Mẫu được yêu cầu như thế nào?

Một số biện pháp thống kê mẫu khá phức tạp đã được phát

triển để có thể giúp các nhà phân tích trả lời một số câu

hỏi, tuy nhiên lấy mẫu hầu hết được thực hiện mà không cần

tham chiếu đến những lưu ý nhận xét này. Các nhà phân tích

thường sẽ quyết định vị trí tốt nhất, thời gian và số lượng

mẫu được thực hiện (được gọi là lấy mẫu ngẫu nhiên).Cân nhắc

khả năng tiếp khu vực, thời gian và chi phí thường là yếu tố

có ảnh hưởng nhiều hơn so với các đặc điểm khoa học thuần

tuý. Dù sao, một số mẫu được thu thập ở mỗi khu vực theo thứ

tự để có được một số dấu hiệu của sự thay đổi nồng độ chất

phân tích trong khu vực, và trong trường hợp một số mẫu bị

mất, làm hỏng hoặc không phân tích chính xác. Lấy một mẫu

làm đại diện có thể là bắt buộc kể từ khi các nhà phân tích

không thể có được mẫu giống vậy. Môi trường là một hệ thống

động học, liên tục thay đổi, do đó, trở lại cùng một khu vực

vào một ngày sau đó có thể cho kết quả hoàn toàn khác nhau.

1.3.2 Bảo quản mẫu

Sau khi lấy mẫu, nó được vận chuyển đến phòng thí nghiệm để

phân tích. Đôi khi có thể thực hiện các phân tích tại chỗ

bằng cách sử dụng bộ dụng cụ kiểm tra cầm tay, hoặc bên

trong các phòng thí nghiệm tại đó (xem phần 1.5.4), nhưng

thường xuyên nhất mẫu được vận chuyển về. Đó là mong muốn để

thực hiện các phân tích càng sớm càng tốt sau khi thu mẫu.

Có nhiều lần, thật khó để bảo quản mẫu thu để chờ phân tích.

Trong quá trình vận chuyển và lưu trữ, điều quan trọng là để

bảo vệ sự toàn vẹn của mẫu. Một khi mẫu đã được thu thập bên

trong tàu lấy mẫu, các quy trình sau đây có thể đe dọa sự

toàn vẹn của mẫu:

Các phản ứng hoá học.

Các phản ứng sinh học.

Sự tương tác giữa mẫu với vật liệu chứa mẫu.

Các chất phân tích không cần thiết có thể bị phá hủy hoặc

được tạo ra bởi các phản ứng hóa học hoặc sinh học, nó có

thể được hấp phụ trên thành của chai lấy mẫu, hoặc chất can

thiệp có thể được lọc từ thành của chai. Nhà phân tích phải

nhận thức được tính chất hóa học của chất phân tích đang

điều tra để đảm bảo điều kiện bảo quản sẽ giảm thiểu tất cả

những hiệu ứng có thể này. Ông có thể phải áp dụng lấy mẫu

khác nhau và các thủ tục lưu trữ cho các chất phân tích khác

nhau ngay cả khi cùng một mẫu, ví dụ, trong phân tích nước,

chất phân tích hữu cơ và vô cơ yêu cầu các loại khác nhau

của vật liệu chai lấy mẫu.

Ô nhiễm của mẫu trong khi lấy, trong quá trình vận chuyển và

lưu trữ là một khả năng thực tế và tất cả các biện pháp

phải được thực hiện để tránh điều này. Nhiều trong số các

chất phân tích có mặt ở mức nhỏ và cực nhỏ trong các mẫu môi

trường, và nó là khá dễ dàng để gây ô nhiễm mẫu. Ngay cả

việc đặt mẫu trong một chai nhựa kín có thể là trong một số

trường hợp không thỏa mãn: chất gây ô nhiễm khí đã được biết

đến để xuyên qua thành chai nhựa! Tuy nhiên, nếu nhà phân

tích nhận thức của tất cả các vấn đề tiềm năng này, họ

thường có thể thực hiện các biện pháp phòng ngừa. Rất nhiều

chất phân tích là phản ứng cực kỳ nhạy và yêu cầu bổ sung

của một cách bảo quản tại chỗ. Ví dụ, khi phân tích oxy hòa

tan trong mẫu nước là cần để "sửa chữa" oxy tại thời điểm

lấy mẫu khác nồng độ của nó sẽ được giảm phản ứng oxy hóa và

các quá trình sinh học hiếu khí trong mẫu. Mẫu lấy để phân

tích ion kim loại được axit hóa để ngăn chặn hấp thụ lên

thành của các bình chứa trước khi lưu trữ.

Sau khi lấy, các mẫu thường được lưu trữ trong tủ lạnh ở 4

0C đến khi thực hiện phân tích. Khoảng thời gian mà mẫu có

thể được lưu trữ là khác nhau, tùy thuộc vào chất phân

tích.Khuyến cáo đối với vật liệu chai, chất bảo quản và thời

gian lưu trữ tối đa đối với một số chất phân tích được đưa

ra trong Bảng 1.4.Nên nhớ rằng bảng cho "thời gian lưu trữ

tối đa" và các mẫu nên được phân tích tại thời điểm thuận

tiện sớm nhất.

Nhiều chai đựng mẫu có sẵn: thủy tinh borosilicate, thủy

tinh chịu nhiệt, polypropylene, polyethylene, Teflon, Teflon

(PTFE) là vật liệu không phản ứng nhất nhưng cũng là đắt

nhất và hiệu quả của nó do đó loại trừ trong các cuộc khảo

sát yêu cầu số lượng lớn các mẫu. Khuyến cáo thường là chai

thủy tinh chịu nhiệt được sử dụng để phân tích hữu cơ và

chai nhựa (polyethylene hoặc polypropylene) cho phân tích

ino hữu cơ…Soda-chai thủy tinh không phù hợp kể từ khi họ có

thể ngấm natri, canxi và silicat. Tất cả các chai nên được

làm sạch trước khi lấy mẫu theo các phương pháp được mô tả

trong Phụ lục 11. Các chai phải được rửa kỹ bằng nước trong

phòng thí nghiệm để loại bỏ bất kỳ dấu vết của các tác nhân

làm sạch và chứa đầy nước trong phòng thí nghiệm khi không

sử dụng.

1.4 Xử lý mẫu

Mặc dù một số mẫu có thể phân tích trực tiếp, nhưng hầu hết

mẫu đều phải được xử lý để phân tích.Một loạt các phương

pháp xử lý mẫu được sử dụng, tùy thuộc vào loại mẫu, chất

phân tích được xác định và có phương pháp phân tích phù hợp.

Mục đích của xử lý gồm 3 phần:

Để chuyển mẫu và chất phân tích thành một dạng thích

hợp để phân tích theo phương pháp lựa chọn.

Loại bỏ các tạp chất.

Tập trung mẫu.

Các phương pháp xử lý mẫu điển hình bao gồm:

Phá mẫu: Một mẫu rắn được hòa tan trong một dung dịch

trước khi nó có thể được phân tích bởi hầu hết các

phương pháp phân tích. Có nhiều phương pháp để phân hủy

và hòa tan các mẫu rắn có sẵn: axit hóa trên một bản

nóng, hồi lưu, phá mẫu bằng siêu âm và vi sóng hoá.

Lọc: Mẫu dung dịch nước thường được lọc. Ví dụ, khi xác

định các thành phần hòa tan trong mẫu thì thường lọc ra

các hạt lơ lửng từ dung dịch, tránh gây nhầm lẫn việc

phân tích.

Dung môi chiết: Chất phân tích hữu cơ thường được tách

ra thành một dung môi hữu cơ. Điều này giúp tập trung

mẫu.

Các phương pháp khác được áp dụng: sấy, sàng, đánh lửa, đun

sôi, kết tủa, phức, sự khử, quá trình oxy hóa, v.v .Mẫu rắn

thường được sấy khô trong lò nung để loại bỏ nước trước khi

thực hiện bất kỳ quá trình xử lý khác.

1.5 Các phương pháp phân tích

1.5.1 Lựa chọn phương pháp

Các nhà phân tích có thể sử dụng phương pháp cổ điển (chuẩn

độ, phân tích trọng trường) hoặc phương pháp kết hợp nhiều

dụng cụ. Việc lựa chọn phương pháp thích hợp dựa trên các

tiêu chí sau đây:

Nồng độ dự kiến của chất phân tích có trong mẫu.

Số lượng mẫu cần phân tích.

Thời gian của việc phân tích.

Chi phí phân tích.

Phương pháp phân tích được sử dụng trong phân tích môi

trường được tóm tắt trong Bảng 1.5.Muốn biết thêm chi tiết

về các phương pháp này thì xem Phụ lục 11.Phương pháp có thể

được phân loại cụ thể, chọn lọc hoặc tổng quát.Các phản ứng

đặc thù của từng chất phân tích chỉ đối với một chất phân

tích và do đó không dễ bị can thiệp từ các chất khác.

Các phương pháp lựa chọn chỉ phù hợp với các chất nhất định

trong mẫu phân tích và có thể bị gây nhiễu.Phương pháp phổ

biến ứng cho tất cả các chất có trong mẫu phân tích.

1.5.2 Phân tích cổ điển

Phép chuẩn độ (còn gọi là phép phân tích thể tích) thường

đơn giản, ít tốn kém, nhanh chóng và chính xác.Nó đòi hỏi

những thứ làm bằng thuỷ tinh có sẵn trong phòng thí nghiệm

(burette, pipettes, bình thể tích) có sẵn trong tất cả các

phòng thí nghiệm. Chuẩn độ nói chung là hữu ích cho việc xác

định nồng độ chất phân tích ở mức > 1 ppm và hạn chế sử dụng

để phân tích vết.

Phép phân tích trọng trường thường rẻ, chính xác nhưng chậm

và không hấp dẫn.Nó cũng cần một số lượng nhỏ dụng cụ thí

nghiệm và có thể tiến hành ở bất kỳ phòng thí nghiệm nào.

1.5.3 Phân tích bằng các công cụ

Phương pháp công cụ trong phân tích môi trường nói chung

liên quan đến quang phổ và sắc ký. Phương pháp quang phổ

được sử dụng trong trong phân tích môi trường bao gồm UV/có

thể nhìn thấy, hấp thụ nguyên tử (AAS) hoặc phát thải (AES)

và hồng ngoại (IR).Hầu hết các phòng thí nghiệm sẽ được

trang bị với một sắc kế (đối với quang phổ nhìn thấy được)

và bộ quang kế ngọn lửa (AES), nhưng một số cũng có thể có

một AAS và dụng cụ tiên tiến hơn UV / có thể nhìn thấy.Kỹ

thuật quang phổ tiên tiến khác có thể thường không có sẵn

trong tất cả các phòng thí nghiệm bao gồm: đôi quang phổ cảm

ứng plasma (ICP), quang phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) và

quang phổ biến đổi nhiệt hồng ngoại (FTIR). Các phương pháp

sắc ký có sẵn trong nhiều phòng thí nghiệm bao gồm sắc ký

khí (GC) và sắc ký lỏng cao áp (HPLC) bao gồm cả sắc ký ion

(IC).Đây là tất cả rất hữu ích cho việc phân tích các mẫu

môi trường.

Một loạt các kỹ thuật điện hoá có thể được sử dụng để phân

tích môi trường.Phổ biến nhất là điện cực chọn lọc ion

(ISE), một ví dụ là điện cực pH được sử dụng rộng rãi được

tìm thấy trong tất cả các phòng thí nghiệm. Các kỹ thuật

khác như cực phổ, cu-lông kế và điện lượng kế, mặc dù hữu

ích cho một số phân tích môi trường, nhưng có thể không được

tìm thấy trong nhiều phòng thí nghiệm.

Các kỹ thuật tiên tiến hơn được sử dụng để phân tích môi

trường nhưng có thể không có sẵn trong nhiều phòng thí

nghiệm là: Sắc ký khí/ Khối phổ (GC/MS), phương pháp X-

quang, phân tích nhiệt lượng (TC) và một vài các kỹ thuật

hoá phóng xạ khác.

Các thí nghiệm trong cuốn sách này yêu cầu chỉ là hấp thụ

nguyên tử quang phổ quang kế (AAS), sắc ký ion (IC) và đo

màu hoặc UV/quang phổ nhìn thấy được.

1.5.4 Kiểm tra dụng cụ và các phòng thí nghiệm di động

Trong nhiều trường hợp, cần thiết để phân tích ô nhiễm tại

chỗ trong khu vực hơn là mang mẫu về phóng thí nghiệm. Bởi

vì:

Để tránh bất kỳ sự thay đổi nào trong thành phần mẫu do

phản ứng hóa học hoặc sinh học trong quá trình vận

chuyển đến phòng thí nghiệm.

Để có được kết quả ngay lập tức, ví dụ, trong một

trường hợp khẩn cấp sau một vụ tràn hóa chất độc hại

thì một sự chậm trễ trong phân tích có thể gây hậu quả

nghiêm trọng.

Nhiều dụng cụ kiểm tra và hệ thống di động có sẵn cho các

phân tích tại chỗ các chất gây ô nhiễm. Đây là sự thay đổi

tinh tế từ các phương pháp đơn giản đo màu liên quan đến so

sánh trực quan cho các phòng thí nghiệm, dụng cụ cầm tay.

Các dụng cụ phù hợp để xác định nhanh chóng và dễ dàng các

hợp chất khác nhau đã được đưa ra, và thường liên quan đến

việc thêm các thuốc thử ở dạng bột hoặc dạng viên mẫu trước

khi đo và phù hợp với màu sắc hiện diện với các đĩa màu có

thể được luân chuyển để có được một kết hợp màu sắc với mẫu

phản ứng. Có vài biến thể của phương pháp này có sẵn để kiểm

tra nước.Ống chỉ số dựa trên đo màu hình ảnh đã được đưa ra

để xác định ô nhiễm không khí tại chỗ (xem Phần 3.2.7).Các

dụng cụ thí nghiệm cũng có sẵn để thử nghiệm mưa axít bằng

phương tiện so sánh màu sắc trực quan sau khi thêm thuốc

thử. Phương pháp hình ảnh rất phù hợp cho kiểm tra đột xuất

nhanh chóng và mặc dù nó cung cấp thông tin định lượng,

không sử dụng nhiều trong nghiên cứu môi trường nghiêm

trọng.

Nhiều công cụ di động khác nhau là sẵn có để xác định rất

nhiều các chất ô nhiễm nước và không khí.Dụng cụ có khả năng

đo một thong số đển nhiều chất phân tích. Các phòng thí

nghiệm di động hoạt động bằng ắcquy, bao gồm các thiết bị đo

màu và máy quang phổ để phân tích tại chỗ toàn diện của một

dãy các chất gây ô nhiễm, cũng có thể được mua trên thị

trường.

1.6 TIÊU CHUẨN HÓA VÀ HIỆU CHUẨN

1.6.1 Tiêu chuẩn hóa

Trong phép chuẩn độ một dung dịch chuẩn được thêm vào mẫu và

nồng độ của chất phân tích được xác định bằng thể tích của

dung dịch chuẩn được sử dụng.Nồng độ chính xác của các dung

dịch chuẩn không được biết từ lúc bắt đầu nhưng nó có thể

được biết bằng chách chuẩn độ dung dịch chuẩn với một dung

dịch khác được gọi là chuẩn gốc.Các dung dịch chuẩn gốc được

chuẩn bị từ thuốc thử có độ tinh khiết cao và ổn định. Ví

dụ, trong việc xác định độ cứng của nước thì cần dung dịch

chuẩn EDTA được sử dụng như một chất thử chuẩn lần đầu tiên

chuẩn độ chính xác dung dịch CaCO3 được chuẩn bị trước. Tiêu

chuẩn hóa là tên cho quá trình xác định chính xác nồng độ của

một dung dịch chuẩn.

1.6.2 Hiệu chuẩn

Định lượng các kết quả của một phép phân tích công cụ thường

liên quan đến việc xây dựng một đồ thị hiệu chuẩn. Phản ứng

trực tiếp của các dụng cụ, hoặc chiều cao đỉnh điểm thu được

trên một máy ghi biểu đồ, ghi lại tương ứng nồng độ chất

phân tích cho một loạt các dung dịch chuẩn có chứa nồng độ

khác nhau của chất chất phân tích. Một đường cong hiệu chuẩn

điển hình cho chì (Pb) trong phân tích quang phổ hấp thụ

nguyên tử (AAS) được thể hiện trong hình 1.4.Mẫu này sau đó

được phân tích trong cùng một cách và nồng độ trong mẫu sau

đó được xác định bằng cách nội suy.Hầu hết các đường cong

hiệu chuẩn là đường thẳng, tuy nhiên, với một số đồ thị, có

thể có đường cong.

1.6.3 Thêm Chuẩn

Một cách khác để định lượng nồng độ chất phân tích là sử

dụng phương pháp them chuẩn. Trong trường hợp này, một loạt

các dung dịch có chứa cả các mẫu và nồng độ khác nhau của

các chất được xác định bằng cách thêm vào phần ước số của

một dung dịch chuẩn vào mẫu. Các dung dịch được phân tích và

phản ứng của các dụng cụ thể hiện nồng độ do các dung dịch

chuẩn được thêm vào. Điểm âm cắt ngang trên trục x cung cấp

nồng độ trong mẫu,thể hiện trong hình 1.5. Phương pháp này

được sử dụng để loại bỏ các hiệu ứng nền, tức là sự làm

nhiễu bởi các thành phần khác có thể có mặt trong mẫu. Đồ

thị thu được từ phương pháp hiệu chuẩn và phương pháp thêm

chuẩn bổ sung có thể được xử lý bằng cách sử dụng phương

pháp tối thiểu để có được những đường phù hợp nhất thông qua

các điểm dữ liệu (xem Phần 1.7.8).

1.6.4 Mẫu trắng

Nước được sử dụng cho việc chuẩn bị các thuốc thử khác nhau

và các dung dịch chuẩn phải có độ tinh khiết cao nhất. Nước

cất 2 lần, nước được khử ion hóa khác thu từ hệ thống lọc

trong phòng thí nghiệm (ví dụ như Milli-Q) có được sử dụng.

Với nhiều loại phân tích nó cũng là cần thiết để các phân

tích mẫu trắng.Mẫu trắng bao gồm nước tinh khiết trong phòng

thí nghiệm, trong khi đó mẫu trắng thử chứa nước tinh khiết

trong phòng thí nghiệm và các thuốc thử khác nhau được sử

dụng trong quá trình phân tích.Đôi khi mẫu trắng thử cũng được

phân tích.Đây là thực tế phổ biến khi mẫu màu hoặc đục được

phân tích bằng cách đo màu. Trong trường hợp này, các mẫu

được phân tích mà không có sự bổ sung của các thuốc thử tạo

màu. Mẫu trắng cần được phân tích thường xuyên vì chúng có

thể tiết lộ các nguồn ô nhiễm.