Vật liệu, vị trí thu mẫu, phương pháp thu mẫu, phân tích mẫu nước dằn tàu

20 Chương 2 - VẬT LIỆU, VỊ TRÍ THU MẪU, PHƯƠNG PHÁP THU MẪU, PHÂN TÍCH MẪU 2.1 Vật liệu Dụng cụ và hoá chất thu mẫu : • Lưới thu mẫu phiêu sinh động vật Sea – Gear có mắt lưới 80µ. • 2 ống nhựa mềm đường kính 2,1cm, chiều dài 20m và 10m • Bơm tay Edison • Xô nhựa 20 lít • Thước đo có chiều dài 20m • Cục chì có đường kính 2cm, có khối lượng 200g. • Bơm máy, ống nhựa cứng đường kính 0,5cm, chiều dài 15m. • 3 bình acqui 12V, 7A . • Máy đo TOA WQC 22A • Bình tia. • Nước cất. • Bình đựng mẫu 100ml. • Formadehid đậm đặc. • Thùng giữ lạnh 40 lít và đá. • Mũ bảo hộ lao động (1 cái/người thu mẫu). Dụng cụ và hoá chất phân tích mẫu tại phòng thí nghiệm : • Kính lúp Olympus DP12, Camera Olympus SZX7. • Kính hiển vi, Camera Olympus DP71 • Phòng đếm mẫu phiêu sinh động vật. • Lưới lọc mẫu mắt lưới 25µ. • Kim giải phẫu. • Kẹp gắp mẫu. 21 • Hộp thủy tinh chứa mẫu. • Lam, lame. • Glycerid, xanh methylene. • Formadehid. 2.2 Vị trí thu mẫu Mẫu nước dằn tàu được tiến hành thu ở các cảng thuộc Thành Phố Hồ Chí Minh, trong đó tập trung thành 2 khu vực cảng: khu vực cảng dân sự gồm các cảng: Khánh Hội, Tân Thuận, Bến Nghé, VICT (Viet Nam International Container Terminal), Lotus. Khu vực cảng quân sự Cát Lái. Hình 2.1 Vị trí các khu vực cảng có tiến hành thu mẫu nước dằn tàu 22 2.3 Phương pháp thu mẫu 2.3.1 Các thủ tục hành chính Xin cấp thẻ kiểm soát lên xuống tàu nước ngoài, thẻ này giúp cho người thu mẫu trình diện với nhân viên hải quan và bảo vệ khu vực cảng và bảo vệ của tàu thuyền để có thể ra vào cảng và lên tàu nước ngoài. Xin cấp công văn giới thiệu của Trung Tâm Y Tế Quốc Tế khu vực cảng thành phố Hồ Chí Minh, công văn này phải được sự đồng ý của giám đốc Cảng Vụ Sài Gòn và sự đồng ý của giám đốc của các khu vực Cảng Sài Gòn và Cát Lái. Công văn này giúp cho những người thu mẫu và dụng cụ thu mẫu có thể ra vào cảng . Xin sự hỗ trợ của nhân viên kiểm dịch của Trung Tâm Y Tế Quốc Tế Cảng thành phố Hồ Chí Minh, nhân viên kiểm dịch sẽ giúp liên hệ với người chịu trách nhiệm về việc quản lý nước dằn tàu ở các tàu thuyền nước ngoài, sự hỗ trợ của các nhân viên kiểm dịch sẽ giúp cho những người có trách nhiệm trên tàu đồng ý cho việc tiến hành thu mẫu cũng như hoàn thành tờ khai báo về nước dằn tàu dễ dàng hơn. 2.3.2 Số lượng người thu mẫu Số người tối thiểu cho việc tiến hành thu mẫu là 4 người: 1 nhân viên kiểm dịch và 3 người thu mẫu : • Nhân viên kiểm dịch có vai trò liên hệ để gặp được thuyền phó và giúp cho việc ra vào cảng được thuận lợi. • Để tránh làm mất thời gian của các thuỷ thủ và nhân viên trên tàu thì số người tối thiểu khi tiến hành thu mẫu nên là 3 người: một người sẽ liên hệ với thuyền phó để điền tờ khai báo và các thông tin về nước dằn tàu, một người xem thông tin về các khoang nước dằn tàu trên bảng thông tin nước dằn tàu (souding board), nhật ký nước dằn tàu hoặc hệ thống đo mức độ khí nén của các khoang hoặc chương trình quản lý nước dằn trên máy tính để biết khoang nước dằn tàu nào còn nước và lựa chọn khoang thích hợp để 23 bơm (Hình 2.3), một người mang dụng cụ thu mẫu và chuẩn bị dụng cụ để thu mẫu. 2.3.3 Các vị trí thu mẫu trên tàu Mẫu được thu trong các khoang chứa nước dằn qua: Souding Pipe, Main Hold, hoặc qua bơm máy của tàu. Tuỳ theo từng loại tàu mà số lượng và vị trí của khoang chứa nước dằn có khác nhau, tuy nhiên nhìn chung vị trí và số lượng các khoang giống với mô hình của tàu M.V.OTANABHUM (hình 2.2). Vị trí thu mẫu trên tàu được ký hiệu theo ký hiệu của khoang lấy mẫu (bảng 2.1). Ví dụ: APT: mẫu được lấy ở khoang phía đuôi tàu, WBT-2P: mẫu được lấy ở khoang water ballast số 2 phía bên trái mạn tàu. Bảng 2.1 Mô tả các loại khoang chứa nước dằn và các ký hiệu các loại khoang [15] Các loại khoang và các kí hiệu Mô tả Double bottom tank (DBT) Double bottom tank giúp cho sự ổn định của hầu hết các tàu. Các khoang này được thiết kế dọc theo thân tàu và tách biệt nhau. Bottom side tank (BST) Giúp thêm sự ổn định cho hệ thống double bottom tank có thể được mở rộng theo các mặt bên của tàu. Fore peak tank (FPT) and after peak tank (APT) Có ở hầu hết các tàu, những khoang này có nhiều hình dạng và kích thước khác nhau, chúng được sử dụng chủ yếu trong quá trình giúp cho sự cân bằng để chất và dỡ hàng hóa. Topside tank (TST) Topside tank là thành phần không thể thiếu của sức bền theo chiều dọc của tàu chở hàng và 24 thường liên kết với double bottom tank. Side tank (ST) Side tank tạo nên sức chịu lực theo chiều dọc thân tàu. Được sử dụng cho việc chất hàng và ổn định. Thường có ở tàu chở hàng, quặng và container. Bottom tank (BT) Bottom tank là cấu trúc tương tự double bottom tank, có ở tàu chở quặng. Tunnel side tank (TST) Tunel side tank thường đặt ở nơi thấp trong thân tàu ở phía bên của đường ống thông khí, có hình dáng phụ thuộc vào độ cong của thân tàu. Water ballast tank (WBT) Nằm dọc theo hai bên mạn tàu. Wing tank (WT) Nằm dọc theo hai bên mạn tàu. Deep tank (DT) Nằm ở phía mũi tàu đối với tàu container, nằm ở 2 bên khoang máy đối với tàu chở hàng. Heeling tank (HT) Nằm dọc theo hai bên mạn tàu. Cargo holds(CH) Những hầm chứa hàng với sự tăng thêm sức nặng của cửa hầm, thường sử dụng để dằn tàu. Bigle (BGT) Phía đáy tàu. Stardboard (S) Phía bên phải mạn tàu. Port (P) Phía bên trái mạn tàu. 25 Hình 2.2 Sơ đồ các vị trí của các khoang chứa nước dằn tàu và ống Souding Pipe của tàu M.V.OTANABHUM (IMO 9338319 thu mẫu ngày 26/12/2008) 26 Hình 2.3 Các vị trí có thể tìm hiểu về thông tin nước dằn tàu: A. Hệ thống đo mức độ khí nén của các khoang, B. Bảng Sounding, C. Chương trình quản lý nước dằn của máy tính 2.3.4 Các bước và kỹ thuật thu mẫu Việc đầu tiên khi lên tàu nước ngoài là phải xin gặp được thuyền phó (Chief office) của tàu, thuyền phó là người chịu trách nhiệm về việc quản lý nước dằn tàu và nhật ký nước dằn tàu. Sau khi gặp được thuyền phó, sẽ tiến hành hỏi thông tin, điền tờ khai báo nước dằn tàu và tiến hành lấy nước dằn tàu nếu có nước dằn tàu từ nước ngoài. Các thông tin về nước dằn tàu: thời gian và các địa điểm lấy nước dằn tàu của tàu (hình 2.3) Nước dằn tàu sẽ được lấy ở khoang có chứa nguồn nước bên ngoài Việt Nam. Mỗi nguồn nước là một mẫu. 27 Tùy theo từng loại khoang chứa nước dằn tàu, tùy thuộc vào lượng nước dằn tàu trong khoang và mức độ hiện đại của tàu mà kỹ thuật thu mẫu nước dằn tàu khác nhau : Thu mẫu nước dằn tàu bằng bơm tay Nếu khoang nước dằn tàu đầy thì không thể mở nắp hầm của khoang chứa nước dằn tàu (Main Hold) vì áp suất trong khoang rất lớn sẽ ảnh hưởng đến an toàn của tàu, và thời gian mở Main Hold rất lâu và cần nhiều người. Do vậy, việc thu mẫu được tiến hành tại các ống Sounding Pipe, là những ống thông các tầng của khoang chứa nước dằn, có đường kính trung bình 3cm, các ống này được các thủy thủ trên tàu dùng để theo dõi mực nước dằn tàu ở các khoang nước dằn. Dùng thước đo có gắn cục chì để theo dõi độ sâu của khoang chứa nước dằn tàu và mực nước trong khoang để chọn chiều dài ống bơm cho phù hợp (20m hay 12m). Bằng kinh nghiệm cho thấy nếu thu mẫu nước dằn tàu ở khoang Heeling, DB, hoặc xuống khoang ở tầng hầm hoặc ở khoang máy thì độ sâu trung bình 10 – 12m. Nếu thu mẫu ở các khoang khác thì độ sâu dao động từ 14 – 17m. Gắn một đầu ống vào bơm tay, đầu còn lại gắn cục chì, thả ống bơm vào lỗ của Sounding Pipe, và tiến hành bơm. Việc bơm nước phải tiến hành gồm 2 người: một người bơm và một người kéo ống. Thả ống bơm chạm đáy của khoang nước dằn tàu, sau đó di chuyển từ từ lên phía trên.Việc thả ống bơm chạm đáy và di chuyển lên phía trên giúp thu được những sinh vật sống và lắng tụ cả trong phần đáy và trong nước. Do cột nước dao động 10 – 17m nên nước trong ống bơm sẽ không lên được liên tục. Vì vậy, khi bơm thấy ống bơm bị thắt lại thì phải kéo ống lên khỏi mặt nước và tiếp tục bơm. Việc kéo ống lên và thả xuống được lặp lại nhiều lần cho đến khi thu được 20 lít nước dằn tàu. 28 Thu mẫu bằng bơm tay tốn nhiều sức lao động, tuy nhiên thời gian thu mẫu ngắn 10 – 20 phút/mẫu và có thể thu được những mẫu ở khoảng cách sâu 15 – 17m. Hình 2.4 Thu mẫu nước dằn tàu bằng bơm tay Thu mẫu nước dằn tàu bằng bơm máy Ở những khoang nước dằn tàu mà độ sâu dao động từ 8 - 12m, có thể tiến hành thu mẫu bằng bơm máy. Máy bơm được sử dụng là loại máy dùng dòng điện một chiều 12V- 25W. Thu mẫu bằng máy bơm đơn giản, chỉ cần thả ống bơm chạm đáy khoang nước dằn tàu, cho máy hoạt động và di chuyển ống bơm lên xuống từ từ cho đến khi thu được 20 lít nước dằn tàu. Thu mẫu bằng bơm máy chủ yếu được tiến hành ở khoang Heeling, phía sau đuôi tàu (After peak tank), mũi tàu (Fore peak tank) 29 Thu mẫu bằng bơm máy tuy đơn giản nhưng không thu được ở những độ sâu từ 12 m trở lên và mất nhiều thời gian (khoảng 20 – 25 phút). Hình 2.5 Thu mẫu nước dằn tàu bằng bơm máy Thu mẫu nước dằn tàu qua nắp hầm của khoang chứa nước dằn (Main Hold) Ở những tàu mà khoang chứa nước dằn tàu không có sounding pipe hoặc nắp hầm của khoang nước dằn đang mở thì có thể tiến hành thu mẫu. Dùng xô nhựa 20 lít có gắn vật nặng thả chạm đáy và kéo lên từ từ. Thu mẫu qua Main Hold khó thực hiện, vì rất ít khi Main Hold mở sẵn, nếu nước trong khoang đầy thì không thể mở Main Hold vì sẽ ảnh hưởng đến an toàn của tàu, để mở Main Hold rất khó và mất nhiều thời gian. 30 Hình 2.6 Thu mẫu nước dằn tàu qua nắp hầm của khoang chứa nước dằn tàu Thu mẫu nước dằn tàu bằng bơm máy của tàu Ở những tàu không có sounding pipe và không mở được Main Hold, hoặc những tàu hiện đại mà sự quản lý nước dằn tàu được thực hiện bằng máy tính, việc thu mẫu phải tiến hành dựa vào bơm máy của tàu. Thu mẫu bằng bơm máy của tàu chỉ cần xác định khoang chứa nước cần lấy và mang xô nhựa đến miệng ống bơm để lấy nước. Tuy đơn giản, nhưng thời gian thu mẫu bằng bơm máy của tàu rất lâu (30 – 45 phút). 31 Hình 2.7. Thu mẫu nước dằn tàu bằng bơm máy của tàu 2.4 Phương pháp phân tích mẫu 2.4.1 Phân tích mẫu tại hiện trường Mẫu nước dằn tàu sau khi thu sẽ được phân tích tại hiện trường : Mẫu nước dằn được đo các chỉ tiêu lý hóa nước: pH, OD (Oxygen dissolve), độ mặn, nhiệt độ, độ đục (hình 2.8). Mẫu nước dằn được lọc qua 2 hộp lọc mẫu với kích thước mắt lưới khác nhau, hộp ở phía trên có đường kính mắt lưới 80 micromet để thu mẫu phiêu sinh động vật ( kích thước mắt lưới này được cung cấp bởi nhóm thu mẫu phiêu sinh động vật viện Smithsonian, Hoa Kỳ). Hộp phía dưới có đường kính mắt lưới 40 micromet để thu mẫu phiêu sinh thực vật. Sau khi lọc xong dùng bình tia chứa nước cất để rửa sạch mẫu trong hộp lọc và đổ mẫu vào chai nhựa 100ml (Hình 2.9). 32 Dán nhãn và điền thông tin của mẫu: các thông tin cần điền: ngày thu mẫu, loại mẫu: mẫu phiêu sinh động hay thực vật, mã số IMO và khoang lấy mẫu. Khoang lấy mẫu được ký hiệu theo loại khoang nước dằn của tàu. Ví dụ: IMO 8717518 (No 3.DB) có nghĩa là nước dằn tàu lấy ở khoang DB số 3 của tàu có mã số IMO 8717518, IMO 9159086 (FPT) có nghĩa là nước dằn tàu lấy ở khoang Fore Peak Tank của tàu có mã số IMO 9159086. Việc ghi mã số này rất quan trọng và đòi hỏi sự chính xác để đảm bảo thông tin khai báo về xuất xứ của mẫu nước.Chuyển mẫu đã thu được vào thùng đá để bảo quản và đưa về phòng thí nghiệm. Hình 2.8 Phân tích chỉ tiêu lý - hoá học của nước tại thực địa 33 Hình 2.9 Thu mẫu phiêu sinh vật qua các lưới lọc 2.4.2 Phương pháp phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm Phân tích chỉ tiêu BOD5 và COD: • Phân tích chỉ tiêu BOD (Standard Methods Committee, 1992 – 5210 B). 5 • Phân tích chỉ tiêu COD (Standard Methods Committee, 1990). Phân tích chỉ tiêu phiêu sinh động vật trong nước Mẫu phân tích đầu tiên được ghi lại mã số IMO, thời gian thu mẫu trong sổ tay. Sau đó mẫu được lọc lại bằng lưới lọc mắt lưới 25µ để loại bỏ formadehid trong mẫu và không ảnh hưởng đến sức khỏe cho người phân tích mẫu trong khoảng thời gian dài. Phiêu sinh động vật và chất lắng tụ từ lưới lọc được chuyển sang phòng đếm phiêu sinh động vật bằng cách lật ngược lưới lọc, dùng ống hút bơm khoảng 20ml nước máy vào mặt trên lưới, trải đều nước trên mặt lưới để không bị sót mẫu còn bám lại trên bề mặt lưới. Dùng ống hút nhựa 3ml hút trải đều mẫu trong phòng đếm. Sử dụng kính lúp Olympus có gắn hệ thống camera Olympus DP12 để quan sát mẫu, khi gặp mẫu phiêu sinh động vật, dùng kẹp gắp mẫu và cho vào hộp thủy tinh chứa mẫu (Hình 2.11). Mẫu được quan sát 2 lần để không bỏ sót phiêu sinh động vật trong mẫu. Do trong mẫu có nhiều chất lắng tụ nên quá trình tìm và gắp này cần được thực hiện nhiều lần hơn. 34 Sử dụng kính lúp Olympus DP12 để quan sát phiêu sinh động vật trong hộp thủy tinh chứa mẫu. Dựa vào các đặc điểm về hình thái bên ngoài để phân biệt các giống, loài dưới kính lúp. Đối với những phiêu sinh động vật mà các đặc điểm hình thái chưa được quan sát rõ dưới kính lúp hoặc cần giải phẫu để định danh thì sẽ được gắp riêng ra cho lên lame có sẵn giọt xanh methylen + glyceride, để tiến hành giải phẫu hoặc quan sát rõ ràng hơn các đặc điểm dưới kính hiển vi. Hỗn hợp xanh methylene + glyceride có vai trò giữ cho mẫu không bị khô khi quan sát và giải phẫu trong thời gian dài. Đối với mẫu phiêu sinh động vật muốn ghi hình ảnh của chân số 5 thì cần cố định mẫu và sử dụng kính hiển vi Leica DMLB có hệ thống camera Olympus DP71 (hình 2.10). Phiêu sinh động vật thu được sau khi quan sát các đặc điểm hình thái sẽ được đối chiếu với các tài liệu có ở phòng Sinh Vật Phù Du của Viện Hải Dương Học Nha Trang để xác định giống hoặc loài. Mẫu phiêu sinh động vật sau khi được quan sát sẽ được cho vào hộp đựng thủy tinh để đếm số lượng gống hoặc loài sau khi đã được phân loại. Sau đó mẫu được chuyển vào bình nhựa 100ml để bảo quản bằng ống hút 3ml, cho thêm 1ml formol đậm đặc. 35 Hình 2.10 Qui trình phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm. A. Lọc mẫu , B. Chuyển mẫu vào phòng đếm phiêu sinh động vật, C. Gắp mẫu, đếm , giải phẫu và phân loại dưới kính lúp, D. Chụp hình chân 5 dưới kính hiển vi Hình 2.11 Dụng cụ phân loại phiêu sinh động vật. A. Kim giải phẫu, B. Kẹp gắp mẫu, C. Hộp đựng thuỷ tinh 36 2.5 Phương pháp phân tích phiêu sinh động vật ngoại lai trong nước dằn tàu Phiêu sinh động vật ngoại lai được xác định bằng cách so sánh kết quả thành phần loài phiêu sinh động vật trong nước dằn tàu với các tài liệu phân loại học, số liệu và cơ sở dữ liệu : Tài Liệu phân loại học đã được công bố tại Việt Nam • Shirota, Akihiko (1966), The plankton of Sounth VietNam: freshwater and marine plankton, Oversea Technical Cooperation Agency, Japan • Đặng Ngọc Thanh, 1980, Định Loại Động Vật Không Xương Sống Nước Ngọt Bắc Việt Nam. • Nguyễn Văn Khôi, 2001, Phân Lớp Chân Mái Chèo - Copepoda, Biển, Động Vật Chí Việt Nam. • Đặng Ngọc Thanh, 2001, Giáp Xác Nước Ngọt, Động Vật Chí Việt Nam. Số liệu • Số liệu quan trắc trên sông Cát Lái của Phòng Quản Lý Môi Trường,Viện Sinh Học Nhiệt Đới (2008) . • Số liệu thuỷ sinh vật lưu vực sông Sài Gòn- Đồng Nai năm 2005 của Viện Sinh Học Nhiệt Đới. • Thành phần loài phiêu sinh động vật vùng cửa sông ven biển thành phố Hồ Chí Minh tháng 4 và tháng 10 năm 2004. [4] • Số liệu về thành phần loài thu tại các cảng có lấy mẫu nước dằn tàu. Các cơ sở dữ liệu: • Cơ sở dữ liệu của Trung Tâm Nghiên Cứu Môi Trường Smithsonian (Smithsonian Enviromental Research Center, SERC) [52]. • Cơ sở dữ liệu của tổ chức Global Biodiversity Information Facility theo Catalogue of Life: 2007 Annual Checklist, Species 2000 & ITIS Catalogue of Life Hierarchy, Edition 1 (2007) [53].