Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 7538-6:2010 Chất lượng đất - lấy mẫu thu thập xử lý và bảo quản mẫu đất như thế nào?

Nội dung chính

• Phạm vi áp dụng điều chỉnh của Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 7538-6:2010 Chất lượng đất - lấy mẫu thu thập xử lý và bảo quản mẫu đất là gì?
• Quy trình lấy mẫu thu thập xử lý và bảo quản mẫu đất như thế nào?
• Báo cáo lấy mẫu đất như thế nào?

Phạm vi áp dụng điều chỉnh của Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 7538-6:2010 Chất lượng đất - lấy mẫu thu thập xử lý và bảo quản mẫu đất là gì?

Căn cứ theo quy định tiểu mục 1 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7538-6:2010 có nêu rõ phạm vi áp dụng của Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 7538-6:2010 Chất lượng đất - lấy mẫu thu thập xử lý và bảo quản mẫu đất như sau:

Tiêu chuẩn này đưa ra hướng dẫn về thu thập, vận chuyển và bảo quản mẫu đất để sau đó tiến hành thử nghiệm dưới điều kiện hiếu khí trong phòng thí nghiệm . Những khuyến nghị trong tiêu chuẩn này không áp dụng cho việc xử lý đất ở nơi có điều kiện ký khí được duy trì liên tục.

Tiêu chuẩn này chủ yếu áp dụng cho vùng đất có khí hậu ôn hòa. Đất được lấy trong điều kiện khí hậu khắc nghiệt (ví dụ, đất đóng băng thường xuyên, đất nhiệt đới) có thể cần xử lý đặc biệt.

Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 7538-6:2010 Chất lượng đất - lấy mẫu thu thập xử lý và bảo quản mẫu đất như thế nào?

Quy trình lấy mẫu thu thập xử lý và bảo quản mẫu đất như thế nào?

Căn cứ theo quy định tiểu mục 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7538-6:2010 có nêu rõ quy trình lấy mẫu thu thập xử lý và bảo quản mẫu đất như sau:

(1) Lựa chọn địa điểm lấy mẫu

Các địa điểm lấy mẫu tại các vị trí lấy mẫu cần phải được lựa chọn theo mục đích nghiên cứu.

Những địa điểm này cần phải được nhận biết rõ và ghi chép lại, ví dụ trên bản đồ bằng cách đối chiếu với các vật cố định dễ nhận hoặc dùng một bản đồ đối chiếu chi tiết hoặc bằng GIS. Nếu có thể được thì địa điểm lấy mẫu cần được đánh dấu sao cho chúng có thể được dùng cho các thử nghiệm so sánh hoặc để lấy mẫu lại.

(2) Mô tả vị trí lấy mẫu

Việc lựa chọn một vị trí lấy mẫu đất tùy thuộc vào mục đích của từng nghiên cứu cụ thể, và các hiểu biết về lịch sử của khu vực đất đai được lấy mẫu. Vị trí lấy mẫu cần phải được mô tả một cách chính xác và cung cấp cả lịch sử của vị trí đó nữa. Các chi tiết về thảm thực vật bao phủ đất, địa hình của vùng lấy mẫu (ví dụ khu vực bằng phẳng, độ nghiêng, độ dốc), và các điều kiện về hóa học và sinh học hoặc sự cố ô nhiễm cần phải được ghi chép lại và viết vào báo cáo.

(3) Điều kiện lấy mẫu

Mẫu đất để tiến hành nghiên cứu trong điều kiện của phòng thí nghiệm, nếu có thể thì phải lấy ở hiện trường nơi đất có hàm lượng nước không gây khó khăn cho việc rây đất. Tránh lấy mẫu khi hoặc sau khi đất bị khô hạn ( ví dụ 1 tháng), bị đóng băng hoặc bị ngập lụt, trừ những yêu cầu khác của nghiên cứu. Nếu thử nghiệm để phục vụ cho việc quan trắc ngoài hiện trường, thì mới chấp nhận lấy mẫu với điều kiện hiện có của hiện trường. Mẫu đất có thể được làm lạnh trước khi nghiên cứu, ví dụ, quá trình oxi hóa amoni.

(4) Phương pháp lấy mẫu

Kỹ thuật lấy mẫu tùy thuộc vào mục đích nghiên cứu. Nếu yêu cầu lấy mẫu đất canh tác hiếu khí, thì thông thường mẫu được lấy suốt chiều sâu tầng canh tác thực tại. Bất cứ lớp phủ thực vật bề mặt đất bao phủ, lớp rác đã phủ rêu, rễ cây, cành cây hoặc rác từ cây gỗ và các động vật sống trong đất có thể nhìn thấy đều phải nhặt bỏ để giảm đến mức thấp nhất việc bổ sung cacbon hữu cơ vào trong đất. Thành phần hữu cơ sinh ra từ rễ cây và các nguồn khác có thể gây ra những thay đổi không thể đoán trước được trong thành phần và hoạt tính của hệ vi sinh vật trong đất. Nếu đất tự nhiên có những tầng khác biệt thì mẫu đất cần lấy ở những tầng đó.

(5) Đánh dấu mẫu

Dụng cụ chứa mẫu cần phải sạch sẽ và được đánh dấu rõ ràng rành mạch và được phân định sao cho mỗi một mẫu có thể thể hiện được địa điểm của khu vực mẫu đã được lấy. Cần tránh sử dụng các dụng cụ chứa mẫu có thể hấp thụ nước từ đất hoặc tiết ra các chất, ví dụ như dung môi hoặc chất dẻo, hòa vào trong mẫu đất.

(6) Điều kiện vận chuyển mẫu

Mẫu cần được vận chuyển theo cách thức sao cho giảm được tới mức thấp nhất sự thay đổi hàm lượng nước trong đất, và mẫu cần được giữ trong tối, tiếp xúc với không khí dễ dàng; nói chung một túi polyetylen thắt hơi lỏng là đáp ứng được nhu cầu này. Cần phải tránh các điều kiện môi trường khắc nghiệt: đất nên giữ càng mát càng tốt nhưng quan trọng là không được làm cho đất bị khô cứng hoặc trở nên sũng nước. Tránh tiếp xúc với ánh sáng trong thời gian dài vì điều này kích thích sự phát triển của tảo trên bề mặt đất. Tránh để đất bị nén vật lý càng tốt.

Mẫu dùng cho phân tích AND hoặc ARN cần phải làm lạnh thật nhanh ở hiện trường sử dụng đá khô. Trong quá trình vận chuyển tới phòng thí nghiệm, đá khô được sử dụng để giữ nhiệt độ của mẫu để phân tích ARN. Mẫu dùng cho phân tích AND có thể được vận chuyển trong hộp mát ngoại trừ trường hợp cũng yêu cầu phải sử dụng đá khô.

(7) Xử lí đất

Đất cần được xử lý càng nhanh càng tốt sau khi lấy mẫu. Thực vật, động vật sống trong đất và sỏi sạn cần phải loại bỏ trước khi rây qua rây cỡ lỗ 2 mm. Rây đất qua rây cỡ lỗ 2 mm để tạo thuận lợi cho sự trao đổi khí giữa các hạt đất và do vậy nên giữ đất trong điều kiện hiếu khí tự nhiên của đất.

Đồng thời cũng cần loại bỏ đá sỏi nhỏ, động vật và các mẫu vụn thực vật ra khỏi đất. Một số chất hữu cơ như lớp đất bùn lầy hoặc than bùn sẽ khó lọt qua rây có lỗ 2 mm và cần phải rây với rây có lỗ 5 mm ở điều kiện ẩm. Công việc này cần đến sự thao tác thủ công và chất lượng của các vật liệu lọt qua rây phụ thuộc vào người thực hiện. Nếu đất bị quá ẩm thì rải đất ra, và thổi nhẹ không khí vào đất để tạo điều kiện cho đất được khô đều. Đất cần được bóp vụn bằng tay và thỉnh thoảng đảo đều để tránh lớp đất bề mặt bị quá khô.

Thông thường công việc được thực hiện ở điều kiện nhiệt độ xung quanh không đổi. Nếu cần làm khô đất thì không nên làm khô quá mức cần thiết để tạo thuận lợi cho công việc rây đất . Nói chung, không nên làm khô đất ngay cả làm khô trong không khí và làm ẩm lại vì sẽ ảnh hưởng đến sinh lý nói chung của các quần thể vi khuẩn trong đất bề mặt.

Trường hợp làm khô làm ẩm lại có thể gây ra sự thay đổi đáng kể về tính động thái C và N của vi sinh vật mà có thể kéo dài hơn một tháng. Làm ẩm lại sau khi làm khô dẫn đến sự bùng phát hô hấp và phát triển của quần thể vi khuẩn rõ rệt. Nếu bảo quản mẫu đất lâu hơn thì phương pháp xử lý cần xem xét theo các thông số nêu trong (8).

(8) Điều kiện bảo quản và thời gian bảo quản

Mẫu đất cần được bảo quản ở chỗ tối với nhiệt độ (4 ± 2)0C, tiếp xúc dễ dàng với không khí. Đựng mẫu vào trong một túi chất dẻo thắt hơi lỏng hoặc đựng trong một túi tương tự như vậy nói chung là phù hợp với yêu cầu đã nêu. Cần phải cẩn thận để đảm bảo rằng khối lượng đất được lưu giữ không quá nhiều để không cho điều kiện yếm khí xảy ra dưới đáy của các dụng cụ chứa mẫu.

Mẫu đất cần phải được xử lý trước khi bảo quản để đảm bảo điều kiện hiếu khí ổn định. Điều quan trọng là đất không được để bị khô hoặc trở nên sũng nước trong thời gian bảo quản. Mẫu đất không được để chồng lên nhau. Sử dụng mẫu đất sau khi lấy càng sớm càng tốt. Cần phải giảm đến mức thấp nhất mọi nguyên nhân làm trì hoãn việc vận chuyển mẫu.

Nếu cần phải bảo quản mẫu là điều không thể tránh khỏi thì đất không được bảo quản quá ba tháng trừ khi mẫu đất còn cho thấy các dấu hiệu hoạt động của vi sinh vật trong đất. Các mẫu đất dùng cho phân tích AND phải làm lạnh ở nhiệt độ -200C nếu không xử lý được ngay. Đối với các phân tích ARN, mẫu phải làm lạnh ở nhiệt độ -800C.

Nếu mẫu đất cần được bảo quản trong thời gian dài hơn (hơn ba tháng), thì làm lạnh mẫu ở nhiệt độ thích hợp -200C, -800C hoặc -1800C mặc dù không thường xuyên được khuyến nghị. Ví dụ đối với điều kiện bảo quản thích hợp cho một số mục đích thử được nêu trong Bảng 1.

Các điều kiện này cho thấy một số mẫu được lấy ở vùng có khí hậu ôn hòa mà bảo quản ở nhiệt độ -200C tới 12 tháng không ức chế được hoạt động của vi khuẩn (ví dụ quá trình oxi hóa amoni).

Hơn nữa, mẫu đất để phân tích axit béo phospholipid (PLFA) và phân tích AND có thể được bảo quản ở nhiệt độ -200C trong một tới hai năm. Mẫu để phân tích ARN có thể bảo quản ở nhiệt độ -800C trong thời gian tương tự. Nên làm lạnh nhanh với bằng nitơ lỏng để mẫu đông lạnh dùng cho các phân tích AND, ARN và PLFA/PLEL.

Khoảng thời gian bảo quản hơn chủ yếu là cần cho các phép thử nếu nghiên cứu ảnh hưởng của việc đưa thêm các chất ô nhiễm lên vi sinh vật đất và hoạt động của vi sinh vật trong đất với cùng vật liệu đất hoặc nếu đánh giá cấu trúc quần thể (PLFA, AND, ARN) của đất tại các thời điểm khác biệt trong năm.

Trong trường hợp này, thời gian cần cho các phân tích có thể dễ vượt quá ba tháng (hóa chất, phép thử chất ô nhiễm). Đối với phân tích cấu trúc của hệ vi thực vật, bảo quản ở nhiệt độ 40C là không phù hợp

Ủ mẫu sơ bộ

Trước khi đem đất đã được xử lý sử dụng vào một thí nghiệm cụ thể trong phòng thí nghiệm, thì đất cần được ủ sơ bộ để cho các hạt cây cỏ ở trong đất nảy mầm và loại bỏ các hạt đó, và để tái lập lại sự cân bằng trao đổi chất của vi sinh vật tiếp theo sau sự thay đổi từ lúc lấy mẫu và điều kiện lưu giữ mẫu cho đến lúc điều kiện ủ mẫu tạo ra.

Các điều kiện ủ mẫu sơ bộ sẽ phụ thuộc vào mục đích nghiên cứu nhưng phải càng gần giống điều kiện thử càng tốt nếu có thể. Thời gian ủ sơ bộ tùy thuộc vào mục đích nghiên cứu, thành phần đất và điều kiện ủ sơ bộ/bảo quản. Thời gian thích hợp thường trong khoảng 2 ngày và 8 ngày.

Nếu mẫu đã được đông lạnh, cần đặc biệt chú ý quá trình rã đông mẫu. Đối với các phân tích về hoạt tính của vi sinh vật (ví dụ sự hô hấp trong đất), thời gian rã đông nên là một tuần ở nhiệt độ 40C và đối với phân tích khác thời gian rã đông là ba ngày ở nhiệt độ 200C. Thời gian rã đông một ngày ở 200C cũng có thể phù hợp. Đối với phân tích AND, ARN và PLFA/PLEL, thời gian rã đông càng ngắn càng tốt để tránh các quá trình phân hủy.

Đông lạnh mẫu có thể làm thay đổi khả năng giữ nước; do vậy, đối với những mẫu như thế cần xác định khẳ năng giữ nước sau khi rã đông.

Báo cáo lấy mẫu đất như thế nào?

Căn cứ theo quy định tiểu mục 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7538-6:2010 có nêu rõ báo cáo lấy mẫu đất như sau:

Báo cáo chi tiết về lấy mẫu phụ thuộc vào mục đích lấy mẫu, nhưng nói chung các dữ liệu sau cần phải đưa vào báo cáo.

- Viện dẫn tiêu chuẩn này;

- Địa điểm lấy mẫu (đủ chính xác để một người khác tìm ra mà không cần có hướng dẫn gì thêm)

- Sự mô tả toàn diện của các chi tiết và nét đặc trưng tương ứng của vị trí lấy mẫu.

- Lịch sử của vị trí lấy mẫu, bao gồm cả việc sử dụng đất trước đây và bất kỳ sự bổ sung hóa học hay sinh học vô tình hoặc cố ý;

- Thời gian thu thập mẫu (ngày, giờ);

- Điều kiện thời tiết vào thời điểm hay ngay trước lúc lấy mẫu bao gồm nhiệt độ không khí, mưa, ánh nắng mặt trời, mây v.v…

- Địa điểm chính xác nơi mẫu được lấy.

- Loại dụng cụ, thiết bị được dùng để lấy mẫu;

- Mẫu có cần hoặc không cần làm khô trước khi rây hay không;

- Số lượng mẫu lấy, vùng có mảnh đất nhỏ được lấy mẫu hoặc khu vực lấy mẫu.

- Độ sâu lấy mẫu;

- Các mẫu đất riêng biệt hay được gộp thành mẫu tổ hợp;

- Thời gian xen kẽ giữa khi lấy mẫu, vận chuyển và xử lý mẫu sau khi lấy mẫu;

- Mọi yếu tố có thể ảnh hưởng tới kết quả thử nghiệm sau này.