Giới thiệu chung về Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 6663-23:2015

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6663-23:2015 (hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế ISO 5667-23:2011) là một văn bản kỹ thuật quan trọng thuộc bộ tiêu chuẩn về chất lượng nước và phương pháp lấy mẫu. Tiêu chuẩn này đưa ra các hướng dẫn mang tính nguyên tắc và quy trình kỹ thuật cụ thể đối với phương pháp lấy mẫu thụ động mặt nước. Đây là giải pháp tiên tiến giúp khắc phục các hạn chế của phương pháp lấy mẫu đơn lẻ truyền thống, hỗ trợ đắc lực cho công tác quan trắc và đánh giá chất lượng môi trường nước mặt một cách liên tục và chính xác.

Điều 1: Phạm vi áp dụng

Điều khoản này quy định rõ giới hạn không gian, đối tượng và mục tiêu kỹ thuật mà tiêu chuẩn hướng tới:

• Đối tượng áp dụng: Tiêu chuẩn tập trung hướng dẫn việc lấy mẫu thụ động tại các vùng nước mặt bao gồm sông, suối, kênh rạch, hồ chứa, và các vùng nước chuyển tiếp như cửa sông, ven biển.
• Mục đích lấy mẫu: Xác định nồng độ trung bình trọng số theo thời gian (TWA) hoặc nồng độ tự do của các chất ô nhiễm hữu cơ (như hợp chất hữu cơ dễ bay hồi, thuốc bảo vệ thực vật, hydrocacbon thơm đa vòng), các chất vô cơ hòa tan và các kim loại nặng.
• Giới hạn áp dụng: Tiêu chuẩn không đưa ra các hướng dẫn chi tiết cho việc lấy mẫu nước ngầm, nước mưa hoặc nước thải công nghiệp chưa qua xử lý, mặc dù một số nguyên tắc chung vẫn có thể tham khảo áp dụng.

Điều 2: Tài liệu viện dẫn

Để đảm bảo tính chuẩn xác và đồng bộ khi triển khai tiêu chuẩn này, người sử dụng cần áp dụng kết hợp với các tài liệu viện dẫn cốt lõi sau:

• TCVN 6663-1 (ISO 5667-1): Hướng dẫn thiết kế chương trình lấy mẫu và kỹ thuật lấy mẫu nước tiêu chuẩn.
• TCVN 6663-3 (ISO 5667-3): Hướng dẫn về bảo quản và xử lý mẫu nước nhằm đảm bảo tính nguyên vẹn của mẫu trước khi đưa vào phòng thí nghiệm phân tích.
• Các tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế liên quan trực tiếp đến phương pháp phân tích hóa học đối với từng nhóm chất ô nhiễm cụ thể được tích lũy trong thiết bị lấy mẫu.

Điều 3: Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn chuẩn hóa hệ thống thuật ngữ chuyên ngành để đảm bảo sự thống nhất trong cách hiểu và áp dụng thực tế:

• Thiết bị lấy mẫu thụ động (Passive Sampler): Là thiết bị thu thập các chất phân tích từ môi trường nước mà không cần sự hỗ trợ của năng lượng điện hay các cơ cấu bơm cưỡng bức. Quá trình thu thập hoàn toàn dựa trên động học khuếch tán tự nhiên.
• Pha nhận (Receiving Phase): Phần dung môi hoặc vật liệu rắn (như hạt hấp phụ, màng polymer) nằm bên trong thiết bị lấy mẫu, có nhiệm vụ giữ lại và tích lũy các chất phân tích truyền vào từ môi trường nước.
• Màng kiểm soát khuếch tán (Diffusion Membrane): Lớp màng mỏng bao bọc bên ngoài pha nhận, đóng vai trò kiểm soát tốc độ truyền khối của các chất phân tích từ môi trường nước vào bên trong thiết bị.
• Tốc độ lấy mẫu (Sampling Rate - Rs): Thể tích nước tương đương được làm sạch hoàn toàn chất phân tích bởi thiết bị lấy mẫu trong một đơn vị thời gian (thường tính bằng lít trên ngày - L/day).
• Nồng độ trung bình trọng số theo thời gian (TWA Concentration): Nồng độ trung bình của một chất ô nhiễm trong suốt khoảng thời gian thiết bị lấy mẫu được ngâm dưới nước.

Điều 4: Nguyên tắc lấy mẫu thụ động

Điều khoản này phân tích sâu về cơ chế vật lý và hóa học vận hành phương pháp lấy mẫu thụ động:

• Cơ chế truyền khối tự phát: Quá trình lấy mẫu dựa trên sự chênh lệch thế hóa học (hoặc nồng độ) của chất phân tích giữa môi trường nước bên ngoài và pha nhận bên trong thiết bị. Chất phân tích sẽ tự động di chuyển qua màng khuếch tán để đi vào pha nhận nhằm đạt trạng thái cân bằng.
• Chế độ lấy mẫu động học (Kinetic Sampling): Thiết bị hoạt động trong giai đoạn tích lũy tuyến tính, khi đó tốc độ hấp thụ chất phân tích vào pha nhận là không đổi và tỉ lệ thuận với nồng độ chất đó trong môi trường nước. Chế độ này được ứng dụng chủ yếu để tính toán nồng độ TWA.
• Chế độ lấy mẫu cân bằng (Equilibrium Sampling): Thiết bị được ngâm đủ lâu để đạt đến trạng thái cân bằng nhiệt động giữa pha nhận và môi trường nước. Nồng độ chất phân tích trong pha nhận lúc này phản ánh trực tiếp hoạt độ hóa học hoặc nồng độ tự do của chất đó trong nước.
• Ưu điểm kỹ thuật vượt trội: Phương pháp này cho phép tích lũy liên tục các chất ô nhiễm trong thời gian dài (từ vài ngày đến vài tuần), giúp phát hiện được các chất có nồng độ cực thấp (dưới giới hạn phát hiện của phương pháp lấy mẫu thông thường) và phản ánh chính xác xu hướng ô nhiễm của nguồn nước mà không bị ảnh hưởng bởi các biến động nhất thời.