Bảng 2 - Kỹ thuật bảo quản để sử dụng cho xác định nhiều thông số

(tham khảo)

Các nghiên cứu từng được tiến hành ở Hà Lan trong năm 1999 và 2000 về thời gian bảo quản tối đa được nêu ra trong lần xuất bản thứ 2 của ISO 5667-3 (ISO 5667-3:1994/TCVN 5993:1995)^[1].

Công trình nghiên cứu này do quỹ STOWA (Là ghép các chữ cái theo tiếng Hà Lan của "The Foundation of Applied Water Management research for Wastewater Analysis - Quỹ tài trợ nghiên cứ phân tích nước thải ứng dụng cho quản lý nước") và Bộ xây dựng nhà ở của Hà Lan tài trợ.

Dự án này quan tâm đến các thành phần cần xác định sau đây:

Cả nghiên cứu lý thuyết và nghiên cứu thực nghiệm:

- COD;

- Nitơ Kjeldahl;

- Tổng phospho;

- Kim loại nặng (arsen, cadimi, crom, đồng, chì, nicken, kẽm và thủy ngân).

Chỉ nghiên cứu lý thuyết:

- Nitrat;

- Ammoni;

- Clorua;

- Các hợp chất halogen hữu cơ có thể chiết được;

- Các hợp chất halogen hữu cơ bay hơi;

- Dầu khoáng;

- Các hợp chất thơm bay hơi;

- PAH;

- Hóa chất bảo vệ thực vật clo hữu cơ và các PCB;

- Hóa chất bảo vệ thực vật nitơ và phosphat;

- Ure phenyl;

- Axit clorophenoxy - cacbon;

- Cacbamat;

- Phtalat;

- Dầu và mỡ;

- Clorophyl/phaeophytin

- Các hợp chất hữu cơ - thiếc.

Nghiên cứu lý thuyết bao gồm tìm kiếm và tìm hiểu tài liệu giữa các phòng thí nghiệm và thống kê các tiêu chuẩn quốc tế. Nghiên cứu trong phòng thí nghiệm là đánh giá lại kỹ thuật bảo quản đã nêu trong TCVN 5993 (ISO 5667-3), đặc biệt là về phương diện thời gian bảo quản tối đa.

Trong khuôn khổ phạm vi của dự án, đã tiến hành tìm hiểu trong 25 phòng thí nghiệm chất lượng nước thuộc vùng và quốc gia và các phòng thí nghiệm thương mại về các phương diện như nước hỗn hợp, nước thải, nước mặt, cặn và bùn.

Từ 18 mẫu phiếu yêu cầu nhận lại được, rút ra các kết luận sau đây:

- Việc sử dụng kỹ thuật bảo quản, đóng gói và bảo quản mẫu nước do các phòng thí nghiệm Hà Lan thực hiện là phù hợp với TCVN 5993:1995 (ISO 5667-3:1994).

- Thời gian bảo quản tối đa quy định trong TCVN 5993:1995 (ISO 5667-3:1994) là không được chấp hành thường xuyên vì trong thực tế, sự phân tích không thể tiến hành được trong khoảng thời gian như TCVN 5993:1995 (ISO 5667-3:1994) quy định.

- Kỹ thuật bảo quản nêu ra trong các tiêu chuẩn quốc tế khác nhau đều hoàn toàn tương đương như nhau, ngoại trừ kỹ thuật bảo quản đối với thủy ngân (khi áp dụng một tác nhân ôxy hóa) và ở chừng mực ít hơn, đối với tổng phosphat. Tuy vậy, lại có các khác biệt về thời gian bảo quản tối đa.

- Phương pháp bảo quản nêu ra trong TCVN 5993:1995 (ISO 5667-3:1994) và trong các tiêu chuẩn của Hoa Kỳ có thể xem trong phần tài liệu tham khảo. Sự khác nhau cơ bản tồn tại trong cách tiếp cận được nêu ra cho các phương pháp bảo quản. Ở Hoa Kỳ, chất bảo quản được bổ sung vào mẫu một khi có thể, trong khi đó trong TCVN 5993:1995 (ISO 5667-3:1994) thì khuyến nghị làm lạnh mẫu dẫn đến rút ngắn thời gian lưu giữ tối đa.

- Đang có đủ cơ sở khoa học để kiểm chứng lại kỹ thuật bảo quản nêu ra trong TCVN 5993:1995 (ISO 5667-3:1994), còn đối với thời gian bảo quản tối đa chỉ có một số.

- Tại Hà Lan, làm đông lạnh sâu là cho phép như một kỹ thuật bảo quản có thể áp dụng và được thừa nhận trong phòng thí nghiệm nghiên cứu.

- Đối với các thành phần phức tạp trong cặn lắng và bùn, làm lạnh đơn giản nói chung là được áp dụng như một kỹ thuật bảo quản thích hợp.

- Đối với BOD, làm lạnh 24 h nói chung là được áp dụng như một kỹ thuật bảo quản thích hợp, mặc dù tất cả các tiêu chuẩn quốc tế và Châu Âu nói rằng cần phân tích càng nhanh càng tốt.

- Đã có các kết quả được kiểm chứng đối với kỹ thuật bảo quản và thời gian lưu giữ tối đa. Dựa trên các kết quả này, trong một vài trường hợp thì nên dùng kỹ thuật bảo quản khác để bảo quản mẫu được lâu dài hơn.

Nghiên cứu này tiến hành với 10 mẫu nước, gồm mẫu nước thải và nước mặt. Công việc liên quan đến phân tích kim loại, là asen, cadimi, crom, đồng, chì, nicken, kẽm và thủy ngân và xác định COD, BOD, nitơ Kjendahl và tổng phosphat. Đối với các thành phần xác định này, tất cả các kỹ thuật bảo quản nêu ra trong TCVN 5993 (ISO 5667-3) đã được nghiên cứu, kể cả:

- Bổ sung axit sulfuric đến pH < 2, làm lạnh đến khoảng từ 2 ^oC đến 4 ^oC, bảo quản ở nơi tối: để xác định COD, nitơ Kjendahl và tổng phosphat;

- Làm đông lạnh đến - 18 ^oC; để xác định COD, BOD, và nitơ Kjendahl;

- Bổ sung axit nitric đến pH < 2; để xác định kim loại nặng và thủy ngân;

- Bổ sung axit nitric đến pH < 2, bổ sung K₂Cr₂O₇ (nồng độ sau cùng là 0,05%): để xác định thủy ngân.

Tại ngày đầu tiên (ngày "zero"), từng thành phần cần xác định trong mỗi mẫu con riêng rẽ được phân tích 9 lần. Độ lệch chuẩn trung bình của mỗi thành phần xác định được tính. Các mẫu nhỏ đã lưu giữ được phân tích vào các ngày đã xác định trước lên đến 224 ngày. Tại một số quãng thời gian, từng mẫu con được phân tích lặp. Kết quả phép phân tích theo từng quãng thời gian được đem so sánh với độ lệch chuẩn trung bình của ngày đầu tiên (ngày "zero"). Thời gian bảo quản được coi là vượt quá khi kết quả trung bình của phép thử mẫu con được lưu giữ khác với kết quả trung bình của phép thử mẫu con ngày đầu tiên (ngày "zero") cao hơn độ lệch chuẩn.

Cả kỹ thuật đông lạnh sâu và axit hóa đều xảy ra kết tủa các hạt rắn cũng như các hạt rắn bị hấp thụ lên trên thành của bình đựng mẫu. Ảnh hưởng này có thể làm tăng cao hơn độ lệch chuẩn trong kết quả phân tích. Do vậy, cần phải chú ý hơn đến việc lấy mẫu con và lưu giữ mẫu. Cường độ của ảnh hưởng này là khác nhau giữa các bình chứa bằng thủy tinh và bằng polypropylen.

Từ các kết quả nghiên cứu của Hà Lan, kết luận rằng:

a) Các kỹ thuật bảo quản nêu ra trong TCVN 5993:1995 (ISO 5667-3:1994) là thỏa đáng và tạo ra được thời gian bảo quản còn lâu hơn như tiêu chuẩn này đã nêu.

b) Các kỹ thuật bảo quản được nghiên cứu trong công trình này là thích hợp để bảo quản mẫu trong suốt thời gian lưu giữ là 224 ngày trừ trường hợp thành phần cần xác định là BOD và nitơ Kjeldahl, thời gian bảo quản tối đa tùy thuộc vào sự phức tạp của mẫu có chứa nồng độ nitơ < 8 mg/l hoặc BOD < 50 mg/l;

c) Đối với các mẫu có chứa các thành phần hạt, kỹ thuật bảo quản được sử dụng có thể làm tăng sự không nhất quán trong kết quả phân tích. Điều này nguyên nhân gây ra có lẽ là các khó khăn gặp phải khi lấy mẫu con. Vì vậy, khi lấy mẫu con cần phải lưu ý hơn nữa.

d) Có thể cần thiết xem xét lại hướng dẫn đưa ra trong tiêu chuẩn này.

[1] TCVN 6663-3 (ISO 5667-3), Chất lượng nước - Lấy mẫu - Phần 3: Hướng dẫn về bảo quản và xử lý mẫu.

[2] TCVN 5997 (ISO 5667-8), Chất lượng nước - Lấy mẫu - Hướng dẫn lấy mẫu nước mưa.

[3] ISO 10304-1, Chất lượng nước - Xác định florua, clorua, nitrit, ortophotphat, bromua, nitrat và ion sunfat hòa tan sử dụng sắc ký lỏng ion - Phần 1: Phương pháp dùng cho nước nhiễm bẩn thấp.

[4] ANVM project 2009 Evaluation of preservation methods and maximum storage times for water samples. Nederlands Normalisatie-Instituut (NEN). Delf, The Netherlands, 2001.

[5] Standard methods for examination of wastewater, 20th edition, 1060-1, American Public Health Association (APHA) - American Water Work Association (AWWA) - American Water Environment Federation (AWEF), 1998.