Bài 8 LẤY MẦU VÀ BẢO QUẢN MẪU ĐẤT 1. Mục đích - Giúp sinh viên hiểu rõ kỹ thuật lấy mẫu và bảo quản mẫu đất phục vụ cho việc cung cấp thông tin, phân tích kiểm tra chất lượng đất. - Đối tượng mẫu đất trong bài thí nghiệm này phục vụ cho điều tra nghiên cứu mẫu đất bề mặt, đất nông nghiệp và đất bị ô nhiễm, không áp dụng cho mục đích điều tra nghiên cứu địa kỹ thuật và không áp dụng cho lấy mẫu ở địa tầng đất cứng (tầng đá). Thuật ngữ và định nghĩa - Mầu điểm, mẫu đơn: Mẩu được lấy từ một điểm.
Mầu này có thể là mẫu xáo trộn hoặc mẫu nguyên. - Mầu khe: Mầu lấy dọc theo một khe ở một lớp đất và được coi như là đồng nhất. Mầu này là một mẫu xáo trộn. - Mầu tầng: Mầu gộp của các mẫu điểm từ nhiều lớp đất và được coi như đồng nhất.
Mầu này là một mẫu xáo trộn. - Mầu cụm: Mầu tổ hợp lấy ở nhiều điểm gần nhau. Mầu này là một mẫu xáo trộn. - Mầu diện rộng: Mầu tổ hợp lấy ờ nhiều điểm trên một vùng đất (ví dụ nhu một cánh đồng).
Lấy mầu đất Mau đất được lấy và kiểm tra trước hết nhằm xác định các thông số vật lý, hóa học, sinh học và phóng xạ. Điều này đưa ra những 86 G IÁO TR lN H THỰC TẬP H Ó A M Ô I TRƯỜNG nguyên tẳc chung cần được xem xét khi chọn lựa thiết bị lấy mẫu và cách sử dụng. Khi xác định về tính chất của một vùng đất, nói chung không cần kiểm tra toàn bộ và do đó cần phải tiến hành lấy mẫu. Mầu đã được lấy cần phải càng đại diện càng tốt và phải đảm bảo tất cả các mẫu không bị biến đổi trong thời gian tư khi lấy mẫu tới khi phân tích.
Nếu cần lấy loại mẫu nguyên, ví dụ dùng cho mục đích điều tra nghiên cứu vi sinh vật hoặc địa kỹ thuật, thi mẫu cần được lấy sao cho dạng hạt đất và cấu trúc lỗ được giữ nguyên như trạng thái ban đầu. Lấy mẫu trong hệ pha như đất chứa nước hoặc khí không giống trạng thái ban đầu (ví dụ do chất thải) thì được xem như trường hợp đặc biệt. Kỹ thuật lấy mẫu cần được lựa chọn để mẫu khi được kiểm tra, hoặc phân tích trong phòng thí nghiệm sẽ thu được những thông tin cơ bản về thổ nhưỡng, sụ phân bố do tự nhiên hay do con người, thành phần hóa học, khoáng học và sinh học cùng tính chất vật lý ở nơi chọn lấy mẫu. Ngoài ra, sự lựa chọn kỹ thuật lấy mẫu còn phụ thuộc vào độ chính xác yêu cầu của kết quả, mà độ chính xác này lại phụ thuộc vào khoảng nồng độ của các thành phần, phương pháp lấy mẫu và phương pháp phân tích.
Thiết bị lấy mẫu phải được lựa chọn cẩn thận vì liên quan đến các vật liệu khác nhau có thể tồn tại ở đất và trong khi tiến hành các phép phân tích. Cần tránh sự nhiễm bẩn chéo, thất thoát các chất bay hơi, thay đổi thành phần khi tiếp xúc với không khí và những thay đổi khác có thể xảy ra trong thời gian từ lấy mẫu đến khi phân tích. Mỗi kỹ thuật lấy mẫu đất thường gồm hai bước riêng biệt: - Tiếp cận đến điểm lấy mẫu (bỏ vật che phủ, đào hoặc khoan lỗ đến độ sâu mong muốn để lấy mẫu). - Tiến hành lấy mẫu đất.
Hai bước này phụ thuộc lẫn nhau và cả hai đều phải tuân thủ các yêu cầu của nguyên tấc lấy mẫu. LẤYMẴU VA BẢO QUẢN MẪU ĐẤT 87 Lấy mẫu nước: Khi lấy mẫu đánh giá chất lượng đất, nhất là ở những nơi bị nhiễm bẩn, cần phải lấy mẫu nước. Mau nước đuợc lấy phải phù hợp với các tiêu chuẩn về lấy mẫu nước mặt hoặc nước ngầm. Lấy mẫu khi: Khi lấy mẫu đánh giá chất lượng đất có thể gồm cả đánh giá thành phần khí trong đất đối với các thành phần khí điển hình ờ bãi san lấp như mêtan (CHẠ cacbon dioxit (CO2 ).
Đặc biệt ở những nơi bị ô nhiễm dưới dạng dung môi hay nhiên liệu thi cần được lấy mẫu khí để phân tích bổ sung. Lựa chọn kỹ thuật lấy mâu Lựa chọn kỹ thuật lấy mẫu, thiết bị và phuơng pháp lấy mẫu phụ thuộc vào mục đích lấy mẫu, tầng đất cần lấy, bản chất sự nhiễm bẩn có thể và kiểm tra hoặc các phân tích cần thực hiện trên mẫu. Do vậy, cần phải lựa chọn một số thông tin nhất định. Các thông tin này có thể bao gồm: - Diện tích và địa hình của vùng cần lấy mẫu.
- Bàn chất nền đất cần lấy mẫu. - Một số chi dẫn về biến động ngang và dọc của loại đất hoặc tầng đất. - Địa chất cùa vị trí và các vùng phụ cận. - Độ sâu của nước ngầm và hướng chảy.
- Độ sâu cần lấy mẫu, có tính đến việc sử dụng lại của vị trí lấy mẫu kể cả độ sâu của phẫu diện. - Sử dụng đất hoặc xử lý truớc đây của địa điểm lấy mẫu. - Sự tồn tại của các công trình nhà cửa và vật cản, bể ngầm và những thiết bị ngầm dưới lòng đất (ví dụ điện, cống, ống đẫn, các loại dây dẫn). - Các chi dẫn về sự tồn tại các bể ngầm và thiết bị ngầm (ví dụ phòng kiểm tra, nắp đậy, van đường ống).
88 GIÁO TRÌNH THỰ C TẬP H Ó A M Ố I TRƯỜNG - Đường bê tông, đường rải đá, đường nhựa. - Thiết bị bảo vệ người và môi trường. - Sự phát triển quá mức của rễ cây. - Sự tồn tại hồ nước hoặc nền đất bão hòa nước.
- Sự tồn tại hàng rào hoặc tường hoặc thiết bị ngăn không cho tiếp cận với vị trí. - Nơi đổ rác cao hơn nền đất hoặc rác vật liệu xây dựng. - Vị trí các vùng nước có nguy cơ bị nhiễm bẩn, kể cả nước mặt lẫn nước ngầm. Một số trường hợp tự nhiên như băng giá, đá ong.
yêu cầu những kỹ thuật riêng để lấy mẫu. Điều này cần phải biết trước khi lập chương trình lấy mẫu. Để thu thập thông tin này, cần nghiên cứu kỹ hoặc thăm dò trước vị trí lấy mẫu. Khi điều tra nghiên cứu đất có nghi ngờ bị nhiễm bẩn, việc khảo sát trước là một phần cơ bản của điều ừa nghiên cứu về đất.
Loại mau Đe điều tra nghiên cứu đất và các điều kiện bề mặt đất, có hai loại mẫu cơ bản được lấy. Đó là: - Mầu xáo trộn: Mầu lấy từ đất, không cần bất kỳ nỗ lực bảo trì cấu trúc đất, các hạt đất là rời rạc và có thể chuyển động so với nhau. - Mầu nguyên: Mau đất thu được khi dùng phương pháp lấy mẫu đảm bảo giữ nguyên cấu trúc đất, ví dụ dùng thiết bị lấy mẫu đặc biệt để các hạt đất và khoảng trống không bị thay đổi so với cấu trúc ban đầu trước khi lấy mẫu. Mầu xáo trộn thích hợp cho đa số mục đích, ngoại trừ số phép đo vật lý, hình dạng và kiểm tra vi sinh vật yêu cầu lấy mẫu nguyên.
Mau nguyên thường dùng để kiểm tra sự tồn tại và nồng độ các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi bởi vì sự xáo trộn thường làm mất các chất này vào không khi. LẤY MẪU VÀ BẢO QUÀN MẪU ĐẨT 89 Nếu cần phải lấy mẫu nguyên thì có thê lấy mẫu bằng cách dùng hộp Kubiena hoặc dùng một số ống riêng. Trong mỗi trường hợp, dụng cụ lấy mẫu được ấn sâu vào đất rồi tách mẫu ra sao cho mẫu giữ nguyên dạng vật lý ban đẩu. Nếu mẫu điểm (mẫu đơn) là quá ít thì có thể lấy mẫu khe.
Các phương pháp lấy mẫu khác đều cho mẫu tổ hợp (mẫu trung bỉnh, mẫu kết hợp). Mầu tổ hợp không được dùng để xác định đặc tính của đất vì mẫu bị thay đổi trong quá trinh tổ hợp, ví dụ nồng độ các chất dễ bay hơi. Mầu này cũng không được dùng nếu thấy nồng độ của chất nào đó đạt cục đại hoặc đặc tính của đất bị thay đổi. Mau điểm có thể lấy bằng cách khoan tay hoặc dùng các kỹ thuật lấy mẫu tương tự.
Khi cần mẫu nguyên, cần dùng thiết bị riêng để lấy mẫu và giữ nguyên cấu trúc của đất. Mau cụm đuợc lấy bằng máy đào đất, lấy từ nhiều phần đất ở gầu xúc (ví dụ mẫu lấy từ 9 điểm). Mau tổ hợp có thề lấy bằng tay hoặc dùng máy khoan, nhưng cần lưu ý để lấy được những lượng mẫu như nhau. Cụ thê lựa chọn kỹ thuật lay mẫu Do có nhiều mục đích khác nhau nên không hạn chế kỹ thuật lấy mẫu và có nhiều kỹ thuật lấy mẫu phù hợp cho các mục đích tương ứng.
Những ví dụ sau đây nêu lên một số quy tắc chính cần phải tuân thủ. - Đặc tính của đất gắn liền với tầng đất do đó cần lấy mẫu tầng. - Nếu quan tâm đến sự thay đổi đặc tính của đất thì cần lấy mẫu điểm. Nếu độ chính xác của kết quả không cần cao thì mẫu loại nào cũng được chấp nhận.
- Nếu mẫu được lấy dùng để xác định sự phân bố và nồng độ của nguyên tố hoặc hợp chất nào đó thì nên lấy mẫu điểm, nếu có thể thì dùng mẫu khe hoặc mẫu cụm. - Nếu để đánh giá chất lượng đất hoặc bản chất đất trong một vùng, ví dụ cho mục đích nông nghiệp, thì lấy mẫu diện rộng. 90 G lAO TRlNH THỰC TẬP H Ó A M Ô I TRƯ Ờ NG - Lượng mẫu phải đù lớn để đảm bảo cho các phép thù và phân tích thực hiện đuợc. - Lượng mẫu phải đủ lớn để có thể đại diện hết mọi đặc tinh của đất cần quan tâm.
- Mẩu không được quá lớn gây khó phân biệt sự khác nhau về các đặc tính của đất cần quan tâm. - Đặc tính của đất không bị ảnh hưởng bởi quá trình lấy mẫu, vận chuyển và lưu giữ mẫu. - Lấy mẫu đại diện là lấy mẫu tổ hợp có thành phần thể tích khác nhau tùy theo bản chất khác nhau. - Tránh nhiễm bẩn chéo cũng như sự phát tán các chất ô nhiễm.