Hình 4 - Kỹ thuật lấy mẫu đống ch

Lấy mẫu hệ thống theo thời gian tại điểm phát sinh là hữu ích nếu vật liệu đang được lấy mẫu từ một băng chuyền hoặc đang được vận chuyển bằng xe tải hay đường ống đến một đống chất thải. Có thể xác định khoảng thời gian lấy mẫu dựa trên thời điểm cơ bản, ví dụ mỗi giờ từ băng chuyền hoặc đường ống xả ra, hoặc từ tải trọng xe tải thứ ba. Thời gian giữa mỗi khoảng lấy mẫu bị ảnh hưởng bởi các yếu tố nêu trong 6.2.2.

CHÚ THÍCH 1: Phương pháp lấy mẫu này là phương pháp lấy mẫu ưu tiên để xác định những đặc tính của các chất thải quá trình vì lấy được chất thải đại diện chính xác và không bị ảnh hưởng. Phương pháp này thường không thể thực hiện được, do vậy người thực hành lấy mẫu được yêu cầu lấy mẫu đống chất thải đã tích tụ.

6.2.8. Phương pháp khác

Trong nhiều trường hợp, mục tiêu xác định đặc tính của đống chất thải là xác định tác động của đống chất thải lên môi trường. Tại nhiều thời điểm, phương pháp này có thể được hoàn tất bằng cách lấy mẫu ở các đường phân tán chất ô nhiễm của đống chất thải, dễ hơn lấy mẫu trực tiếp đống chất thải, đặc biệt là đối với các đống chất thải khó để xác định đặc tính. Ví dụ, gradient của nước ngầm bên trên và bên dưới đống chất thải có thể được lấy mẫu để kiểm tra sự nhiễm bẩn nước ngầm. Vùng nước ngầm bên dưới đống chất thải cũng có thể được lấy mẫu để phát hiện nước rỉ rác (và nhiễm bẩn nước ngầm tiềm ẩn) thông qua lấy mẫu đất, dụng cụ đo phân giải chân không hoặc lấy mẫu khí đất. Nước bề mặt và trầm tích trong các kênh thoát nước phía dưới chân dốc đống chất thải cũng có thể được lấy mẫu. Đất bề mặt, mẫu không khí và các chất nhiễm bẩn tích tụ trên thực vật cũng có thể được dùng làm chỉ thị về sự di chuyển của các chất gây nhiễm bẩn từ đống chất thải qua đường không khí, kể cả bụi và các chất bay hơi. Những cách tiếp cận này ít khi thay thế lấy mẫu đống chất thải một cách hoàn toàn nhưng có thể làm giảm số mẫu cần lấy từ đống chất thải khi ban hành các quyết định về hành động khắc phục (xem ASTM D5730) và tài liệu tham khảo^[7],[8],[9].

7. Lựa chọn thiết bị dụng cụ lấy mẫu

7.1. Các chất thải trong đống thường là các hỗn hợp chất rắn và bán rắn phức tạp có nhiều pha. Các chất thải có thể là dạng bột, dạng hạt nhỏ, to, đến các mảnh chất rắn không đồng nhất và có thể bao phủ trên diện tích hàng hecta. Không có loại dụng cụ nào có thể được dùng để lấy tất cả mẫu đại diện của tất cả các loại chất thải từ các đống. Những đống chất thải dày, to có thể cần tới giàn khoan để lấy được mẫu theo độ sâu. Lấy mẫu khí từ bên trong đống chất thải phải yêu cầu các loại dụng cụ khác. Bảng 2 liệt kê các loại chất thải điển hình và dụng cụ lấy mẫu tương ứng được dùng.

7.2. Lấy mẫu tại độ sâu bên trong đống chất thải có thể cần đến các thiết bị nặng được thiết kế để đào hoặc di dời đất đá. Bảng 3 liệt kê dụng cụ và cách ứng dụng để lấy mẫu các đống chất thải^[10].

7.3. Dụng cụ lấy mẫu phải được làm từ các chất tương thích với chất thải được lấy mẫu. Tính tương thích này là độ bền vật lý, không có các phản ứng hóa học với chất thải, và không có sự nhiễm bẩn tiềm ẩn chất thải đến chất phân tích. Vật liệu cấu tạo điển hình bao gồm thép không gỉ, nhựa và thủy tinh.

Bảng 2 - Những thiết bị lấy mẫu phù hợp cho các đống chất thải ^A

Vị trí và loại chất thải	Thiết bị lấy mẫu	Tiêu chuẩn ASTM	Những hạn chế
Dưới bề mặt Bột, hạt hoặc các chất rắn giống như đất; cặn bùn	Dụng cụ tách-ấn để lấy mẫu lõi	D1586 D1587 D4700 D4823	Hạn chế áp dụng để lấy mẫu chất rắn ẩm và dính, hoặc các hạt có kích thước 0,6 cm (0,25 in) hoặc to hơn. Giới hạn độ sâu khoảng 1 m.
	Dụng cụ thử nghiệm	D5451	Không lấy được mẫu lõi cho các chất dạng hạt khô. Không áp dụng được cho lấy mẫu chất thải rắn với kích thước hạt có đường kính >1/2 đường kính của ống lấy mẫu.
	Khoan	D1452 D4700	Không lấy được mẫu không xáo trộn.
	Bộ lấy mẫu ống mỏng lót thành	D4823 D4700	Lấy được mẫu lõi không bị xáo trộn. Khó sử dụng trên các chất rắn đá hoặc sỏi cuội.
	Giàn khoan		Được dùng để thám hiểm địa môi trường. Giảm thiểu nhiễm bẩn mẫu, tránh dùng loại giàn khoan sử dụng dịch khoan gốc nước.
	Bộ lấy mẫu khí đất	D5314	Được dùng cho các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi
Trên bề mặt Bột, hạt hoặc các chất rắn giống như đất; cặn bùn	Xẻng cuốc, gàu múc	D4700	Khó thu được lượng mẫu tái lập. Có thể bỏ sót vài kích thước hạt nhất định. Đặc biệt các tập hợp lớn.
Xỉ	Búa, dụng cụ đập		Làm thay đổi kích thước hạt.
A Bảng này còn chưa đầy đủ, các thiết bị khác có thể được dùng.

Bảng 3 - Thiết bị đào và di chuyển dùng cho các đống chất thải

(Tham khảo)

Đống chất thải - Trường hợp ví dụ

A.1. Cơ sở

Đống chất thải được phát sinh từ cơ sở sản xuất các hợp kim đồng từ kim loại phế liệu. Sản phẩm đồng hành từ hoạt động sản xuất này là xỉ sắt được sinh ra trong lò thu hồi. Xỉ sắt sau đó được nghiền trong một xưởng nghiền bi trước khi được đưa trở lại lò thu hồi. Một khối lượng lớn xỉ sắt đã nghiền được thải bỏ trong đống chất thải bao trùm khoảng một hecta. Không có hoạt động quản lý nào đối với đống chất thải này. Không có thùng chứa nào được chôn lấp hoặc chất không đồng nhất quá mức (xỉ sắt chưa nghiền) bị nghi ngờ có trong đống chất thải dựa trên các ghi chép và phỏng vấn nhân viên của cơ sở sản xuất.

Chì và cadimi là các thành phần được quan tâm dựa trên những hiểu biết về quá trình sản xuất và khả năng chất thải là nguy hại khi xem xét về mặt quản lý. Khả năng dịch chuyển của các chất ô nhiễm ra khỏi địa điểm bãi thải cũng là mối quan tâm trực tiếp, và điều này được cân nhắc trong việc triển khai thiết kế nghiên cứu Pha 1. Hình A.1 đưa ra bản đồ địa điểm của cơ sở sản xuất và đống xỉ sắt. Hình A.2 đưa ra những trợ giúp của máy tính về đống xỉ và Hình A.3 chỉ ra quan sát địa hình của đống chất thải.

A.2. Pha 1

A.2.1. Mục tiêu

Mục tiêu cơ bản của cuộc điều tra ban đầu là để xác định nếu xỉ trong đống chất thải được phân loại như chất thải nguy hại dựa trên nồng độ của chì và cadimi trong phép thử ngâm chiết. Mục tiêu thứ hai là để cung cấp thông tin sơ bộ về sự dịch chuyển tiềm ẩn của các chất ô nhiễm từ đống chất thải ra ngoài địa điểm. Kế hoạch lấy mẫu cho cuộc điều tra ban đầu này ứng dụng phương pháp lấy mẫu theo chỉ định để đưa ra đánh giá sơ bộ về nồng độ chì trong chất thải, tính biến động về nồng độ các chất ô nhiễm trong đống chất thải và khả năng ngâm chiết bằng cách sử dụng quy trình ngâm chiết được nêu trong các qui định. Bốn mẫu tổ hợp được lấy từ bề mặt đống chất thải (0 cm đến 15 cm) tại các vị trí bên trong bốn góc một phần tư. Các mẫu môi trường sau đây cũng được lấy:

- Một số mẫu đất ở gần đống chất thải,

- Trầm tích ở thượng nguồn và hạ nguồn của một con suối tiếp giáp với cơ sở sản xuất,

- Trầm tích trong một mương chứa nước chảy tràn từ đống thải, và

- Mẫu đất nền.

Nồng độ kẽm, đồng cadimi và chì đều vượt (so sánh với mức nền) trong các mẫu được lấy từ đống chất thải và những nồng độ này thay đổi đáng kể giữa các mẫu. Vì chì và cadimi là các thành phần được kiểm soát, nên tiến hành một phép thử ngâm chiết và kết quả của chì vượt mức quy định là 5 mg/L. Nồng độ cadimi ở ngay dưới mức qui định là 1,0 mg/L. Nồng độ chì và cadimi trong đất cao gấp 2 đến 3 lần mức mẫu nền, và mẫu trầm tích mương thoát nước và hạ nguồn của suối cũng đã tăng mức chì và cadimi.

Đống chất thải chứa xỉ là chất thải nguy hại đối với chì. Đống chất thải cần được xác định thêm về đặc tính để xác định tính biến động trong đống chất thải. Sự có mặt của chì và cadimi trong đất và trầm tích hạ nguồn của suối dưới cơ sở sản suất đã được khẳng định và cần phải điều tra thêm để xác định mức độ của sự di chuyển chất ô nhiễm.

A.3. Pha 2

A.3.1. Mục tiêu

Mục tiêu là xác định thêm đặc tính của đống chất thải bằng thiết kế lấy mẫu lưới hệ thống. Thiết kế này sẽ phác họa biến động của nồng độ chì và cadimi theo chiều dọc và chiều ngang. Điều tra Pha 1 cũng đã đưa ra ước lượng đúng về biến đổi dự kiến trong đống chất thải, số mẫu cần lấy để xác định đặc tính của đống chất thải một cách phù hợp được tính toán dựa trên nồng độ trung bình, biến động dự đoán trước, mức độ quản lý các chất ô nhiễm quan tâm và khoảng tin cậy được quy định. Khi đó, kích thước lưới được điều chỉnh để xác định số mẫu được yêu cầu. Mẫu tổ hợp được lấy trong phạm vi từng ô lưới dựa trên một điểm trung tâm và tâm điểm trên chu vi (khoảng 45°) cách đều nhau từ điểm trung tâm. Mười phần trăm của lưới được ấn định để lấy mẫu theo chiều thẳng đứng cũng như mẫu bề mặt (0 cm đến 15 cm). Thêm vào đó, 10 % của lưới được ấn định ngẫu nhiên cho để lấy mẫu kép (sử dụng dạng mẫu nhỏ khác nhau) để kiểm tra ước lượng sơ bộ về tính biến động. Lấy mẫu môi trường bổ sung cũng được tiến hành nhưng sẽ không thảo luận ở đây.

Kết quả củng cố cho điều tra Pha 1 ban đầu với nồng chì cũng vượt mức kiểm soát. Nồng độ cadimi cũng thấp hơn mức kiểm soát.

Đống chất thải đặc trưng cho chì và được phân loại là nguy hại theo các quy định đang được áp dụng. Không có sự biến động đáng kể theo độ sâu dựa kết quả về nồng độ chì mặc dù một vài độ dốc được nhận thấy qua lưới.

A.4. Pha 3

A.4.1. Mục tiêu

Mục tiêu là xác định thể tích của đống chất thải từ đó ước lượng chi phí đổ thải và tổng số tiền phạt dân sự mà chủ của đống chất thải phải chịu. Khảo sát đống chất thải bằng cách sử dụng các kỹ thuật khảo sát tiêu chuẩn.

Kết quả được dùng để tính thể tích bằng cách sử dụng các nguyên lý hình học. Chương trình máy tính cũng được ứng dụng để xây dựng đường nền bản đồ dựa trên thông tin khảo sát. Chương trình máy tính được dùng như một sự kiểm tra phương pháp thủ công, mà phương pháp này tạo ra kết quả về thể tích cao hơn 10 % so với kết quả của chương trình máy tính.

Vì mục đích tính tiền phạt, ước lượng nhỏ hơn đã được ứng dụng; tuy nhiên chi phí xử lý thực tế và thải bỏ cần phản ánh ước lượng lớn hơn.