Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12402-1:2020 (hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế ISO 7027-1:2016) về Chất lượng nước - Xác định độ đục - Phần 1: Phương pháp định lượng được Bộ Khoa học và Công nghệ công bố năm 2020, quy định các phương pháp định lượng chi tiết nhằm xác định độ đục của các loại mẫu nước khác nhau.

Tiêu chuẩn này áp dụng rộng rãi cho nhiều đối tượng nguồn nước bao gồm nước uống, nước sinh hoạt, nước mặt, nước ngầm và nước thải. Đối tượng áp dụng trực tiếp là các phòng thử nghiệm hóa lý nước, các cơ quan quan trắc môi trường, các nhà máy xử lý nước và các tổ chức, cá nhân có hoạt động liên quan đến kiểm soát, giám sát chất lượng nước tại Việt Nam.

Phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn (Điều 1)

Tiêu chuẩn quy định hai phương pháp định lượng riêng biệt để xác định độ đục của nước, tùy thuộc vào đặc tính và mức độ đục của mẫu nước cần phân tích:

• Phương pháp đo độ đục khuếch tán (Nephelometry): Phương pháp này đo cường độ của bức xạ khuếch tán bởi các hạt lơ lửng trong mẫu nước dưới một góc vuông (90 độ) so với hướng của chùm tia tới. Phương pháp này đặc biệt phù hợp và có độ nhạy cao đối với các mẫu nước có độ đục thấp, chẳng hạn như nước uống sau xử lý hoặc nước khoáng đóng chai.
• Phương pháp đo độ đục giảm truyền suốt (Turbidimetry): Phương pháp này đo sự suy giảm cường độ của chùm tia sáng truyền thẳng qua mẫu nước do sự hấp thụ và tán xạ của các hạt lơ lửng (đo ở góc 180 độ). Phương pháp này thích hợp để áp dụng cho các mẫu nước có độ đục cao, ví dụ như nước thải công nghiệp, nước thải sinh hoạt hoặc nước sông hồ bị ô nhiễm nặng.

Tài liệu viện dẫn (Điều 2)

Để đảm bảo tính chính xác và thống nhất trong quá trình thực hiện thử nghiệm, tiêu chuẩn yêu cầu áp dụng bắt buộc tài liệu viện dẫn sau:

• TCVN 4851 (ISO 3696) về Nước dùng cho phòng thí nghiệm phân tích - Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử. Việc sử dụng nước cất hoặc nước khử khoáng đạt tiêu chuẩn chất lượng cao là điều kiện tiên quyết để pha chế các dung dịch chuẩn Formazin và mẫu trắng, tránh các sai số không đáng có do tạp chất trong nước pha chế gây ra.

Thuật ngữ và định nghĩa cốt lõi (Điều 3)

Tiêu chuẩn đưa ra các định nghĩa khoa học và thống nhất các đơn vị đo lường để tránh sự nhầm lẫn trong việc báo cáo kết quả phân tích:

• Độ đục (Turbidity): Là đặc tính quang học biểu thị sự cản trở khả năng truyền ánh sáng qua mẫu nước, gây ra bởi sự hiện diện của các chất không hòa tan, chất lơ lửng, chất keo hoặc vi sinh vật.
• Đơn vị đo độ đục Formazin (FTU - Formazin Turbidity Unit): Đơn vị đo tiêu chuẩn dựa trên chất chuẩn polyme Formazin được tổng hợp từ hydrazin sulfat và hexamethylenetetramin. FTU được dùng làm đơn vị gốc để hiệu chuẩn tất cả các thiết bị đo độ đục.
• Đơn vị đo độ đục khuếch tán (NTU - Nephelometric Turbidity Unit): Đơn vị đo cụ thể khi sử dụng phương pháp đo độ đục khuếch tán ở góc 90 độ với nguồn sáng trắng hoặc nguồn sáng hồng ngoại.
• Đơn vị suy giảm Formazin (FAU - Formazin Attenuation Unit): Đơn vị đo áp dụng cho phương pháp đo độ đục giảm truyền suốt (đo ở góc 180 độ), thường dùng cho các dải đo độ đục lớn.

Các yếu tố gây nhiễu ảnh hưởng đến kết quả đo (Điều 4)

Trong quá trình phân tích định lượng độ đục, kết quả đo có thể bị sai lệch nghiêm trọng do các yếu tố cản trở vật lý và hóa học. Tiêu chuẩn đã chỉ rõ các tác nhân gây nhiễu và cách khắc phục cụ thể:

• Sự hiện diện của bọt khí: Các bọt khí nhỏ lơ lửng trong mẫu nước có thể tán xạ ánh sáng tương tự như các hạt rắn, dẫn đến kết quả đo độ đục cao hơn thực tế. Người phân tích cần loại bỏ bọt khí bằng cách để yên mẫu trong một khoảng thời gian ngắn hoặc sử dụng thiết bị khử khí bằng sóng siêu âm trước khi tiến hành đo.
• Màu sắc của nước: Sự có mặt của các chất hòa tan có màu (như chất hữu cơ hòa tan, axit humic) có thể hấp thụ ánh sáng ở bước sóng đo, làm giảm cường độ ánh sáng truyền qua hoặc khuếch tán, gây ra sai số âm (kết quả thấp hơn thực tế). Tiêu chuẩn khuyến nghị sử dụng nguồn sáng hồng ngoại (bước sóng khoảng 860 nm) để giảm thiểu tối đa ảnh hưởng của màu sắc mẫu nước.
• Các hạt vật chất kích thước lớn hoặc chất nổi: Các hạt bụi bẩn lớn, chất xơ hoặc màng dầu mỡ nổi trên bề mặt có thể gây ra sự biến động lớn và không ổn định trong các chỉ số đo. Cần đồng nhất mẫu nhẹ nhàng bằng cách đảo ngược cuvet nhiều lần trước khi đo, nhưng phải tránh tạo ra bọt khí mới.
• Sự ngưng tụ hơi nước trên thành cuvet: Khi đo mẫu nước lạnh ở điều kiện nhiệt độ phòng có độ ẩm cao, hơi nước có thể ngưng tụ bên ngoài thành cuvet thủy tinh, làm tán xạ ánh sáng và gây sai số dương rất lớn. Người thử nghiệm phải lau khô hoàn toàn thành ngoài cuvet bằng khăn mềm không xơ trước khi đặt vào buồng đo của thiết bị.
• Vết xước hoặc bụi bẩn trên cuvet: Bất kỳ khuyết tật vật lý nào trên bề mặt thủy tinh của cuvet chứa mẫu đều có thể làm thay đổi đường truyền của ánh sáng. Do đó, cuvet phải được giữ sạch sẽ tuyệt đối, không có vết trầy xước, không bám dấu vân tay và phải được định hướng đồng nhất (theo vạch dấu trên cuvet) trong mỗi lần đo.

Hiệu lực thi hành

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12402-1:2020 có hiệu lực thi hành kể từ ngày được Bộ Khoa học và Công nghệ công bố áp dụng. Tiêu chuẩn này đóng vai trò là căn cứ kỹ thuật pháp lý quan trọng để các phòng thí nghiệm chuẩn hóa quy trình đo độ đục, nâng cao độ tin cậy của các kết quả thử nghiệm chất lượng nước tại Việt Nam.