Zmętnienie wód powierzchniowych

Jakie jest zmętnienie?
Zmętnienie odnosi się do stopnia utrudniania przejścia światła przez roztwór, co obejmuje rozpraszanie światła przez zawiesinę i absorpcję światła przez cząsteczki substancji rozpuszczonej.
Mętność to parametr opisujący liczbę cząstek zawieszonych w cieczy. Jest to związane z takimi czynnikami jak zawartość, wielkość, kształt i współczynnik załamania światła substancji zawieszonych w wodzie. W badaniu jakości wody zmętnienie jest ważnym wskaźnikiem, który może odzwierciedlać stężenie zawieszonych w wodzie substancji stałych, a także stanowi jedną z podstaw sensorycznej oceny jakości wody przez człowieka. Zmętnienie mierzy się zwykle poprzez pomiar ilości światła rozproszonego przez cząstki stałe w wodzie, gdy światło przechodzi przez próbkę wody. Te cząstki stałe są zwykle drobne, o rozmiarach rzędu mikronów i mniejszych. Zmętnienie wyświetlane przez nowoczesne przyrządy to zwykle zmętnienie rozproszone, a jednostką jest NTU (nefelometryczne jednostki zmętnienia). Pomiar zmętnienia jest bardzo ważny dla oceny jakości wody pitnej, ponieważ nie tylko ma związek z przejrzystością wody, ale także pośrednio odzwierciedla poziom stężenia mikroorganizmów w wodzie, mających wpływ na efekt dezynfekcji.
Mętność to pomiar względny, określany na podstawie ilości światła, które może przejść przez próbkę wody. Im wyższe zmętnienie, tym mniej światła przejdzie przez próbkę, a woda będzie wydawać się „mętniejsza”. Wyższy poziom zmętnienia powodowany jest przez cząstki stałe zawieszone w wodzie, które rozpraszają światło zamiast przepuszczać je przez wodę. Właściwości fizyczne zawieszonych cząstek mogą wpływać na całkowite zmętnienie. Większe cząstki rozpraszają światło i skupiają je do przodu, zwiększając w ten sposób zmętnienie poprzez zakłócanie transmisji światła przez wodę. Rozmiar cząstek wpływa również na jakość światła; większe cząstki rozpraszają dłuższe fale światła łatwiej niż krótsze, podczas gdy mniejsze cząstki mają większy efekt rozpraszania na krótszych falach. Zwiększone stężenie cząstek zmniejsza również przepuszczalność światła, gdy światło wchodzi w kontakt ze zwiększoną liczbą cząstek i pokonuje krótsze odległości między cząsteczkami, co powoduje wielokrotne rozproszenie na cząstkę.

Zasada detekcji
Mętność Metoda rozpraszania pod kątem 90 stopni jest powszechnie stosowaną metodą pomiaru zmętnienia roztworów. Metoda ta opiera się na zjawisku rozpraszania opisanym równaniem Lorentza-Boltzmanna. Metoda ta wykorzystuje fotometr lub fotometr do pomiaru natężenia światła przechodzącego przez badaną próbkę oraz natężenia światła rozproszonego przez próbkę w kierunku rozproszenia 90 stopni i na podstawie zmierzonych wartości oblicza zmętnienie próbki. Twierdzenie o rozpraszaniu stosowane w tej metodzie to: Prawo Beera-Lamberta. Twierdzenie to stanowi, że pod działaniem równomiernie promieniującej fali płaskiej odpowiedź elektrooptyczna w obrębie jednostki długości maleje wraz z wykładniczą funkcją długości ścieżki optycznej, co jest klasycznym prawem Beera-Lamberta. Innymi słowy, promienie świetlne padające na cząstki zawieszone w roztworze są rozpraszane wielokrotnie, a niektóre promienie są rozpraszane pod kątem 90 stopni. Przy zastosowaniu tej metody przyrząd będzie mierzył stosunek natężenia światła rozproszonego przez te cząstki pod kątem 90 stopni do natężenia światła przechodzącego przez próbkę bez rozproszenia. Wraz ze wzrostem stężenia cząstek zmętnienia wzrośnie również intensywność rozproszonego światła, a stosunek będzie większy, dlatego wielkość stosunku jest proporcjonalna do liczby cząstek w zawiesinie.
W rzeczywistości podczas pomiaru źródło światła wprowadza się do próbki pionowo, a próbkę umieszcza się w pozycji o kącie rozproszenia 90°. Wartość zmętnienia próbki można uzyskać mierząc natężenie światła mierzone bezpośrednio bez przechodzenia przez próbkę oraz natężenie światła rozproszonego pod kątem 90° generowanego w próbce za pomocą fotometru i w połączeniu z metodą obliczeń kolorymetrycznych.
Metoda ta charakteryzuje się wysoką dokładnością i jest szeroko stosowana w pomiarach zmętnienia w wodzie, ściekach, żywności, medycynie i ochronie środowiska.

Jaka jest główna przyczyna zmętnienia wód powierzchniowych?
Zmętnienie wód powierzchniowych jest spowodowane przede wszystkim zawiesiną w wodzie. 12
Te zawieszone substancje obejmują muł, glinę, materię organiczną, materię nieorganiczną, materię pływającą i mikroorganizmy itp., które zapobiegają przedostawaniu się światła do zbiornika wodnego, powodując w ten sposób zmętnienie zbiornika wodnego. Te cząstki stałe mogą pochodzić z procesów naturalnych, takich jak burze, szorowanie wody, wiejący wiatr itp., lub z działalności człowieka, takiej jak emisje z rolnictwa, przemysłu i miast. Pomiar zmętnienia odbywa się zwykle w określonej proporcji do zawartości zawiesin w wodzie. Mierząc intensywność rozproszonego światła, można w przybliżeniu określić stężenie zawieszonych w wodzie substancji stałych.
Pomiar zmętnienia
Miernik mętności Lianhua LH-P305 wykorzystuje metodę światła rozproszonego pod kątem 90°, w zakresie pomiarowym 0-2000NTU. Podwójne długości fal można automatycznie przełączać, aby uniknąć zakłóceń chromatyczności wody. Pomiar jest prosty, a wyniki dokładne. Jak mierzyć zmętnienie
1. Włącz ręczny miernik mętności LH-P305 w celu wstępnego rozgrzania, urządzenie to NTU.
2. Weź 2 czyste probówki kolorymetryczne.
3. Weź 10 ml wody destylowanej i wlej ją do probówki kolorymetrycznej nr 1.
4. Pobrać 10ml próbki i umieścić ją w probówce kolorymetrycznej nr 2. Wytrzeć do czysta ściankę zewnętrzną.
5. Otwórz zbiornik kolorymetryczny, włóż probówkę kolorymetryczną nr 1, naciśnij klawisz 0, a na ekranie wyświetli się 0 NTU.
6. Wyjmij probówkę kolorymetryczną nr 1, włóż rurkę kolorymetryczną nr 2, naciśnij przycisk pomiaru, a na ekranie wyświetli się wynik.
Zastosowanie i podsumowanie
Mętność jest ważną miarą jakości wody, ponieważ jest najbardziej widocznym wskaźnikiem „czystości” źródła wody. Wysokie zmętnienie może wskazywać na obecność w wodzie zanieczyszczeń szkodliwych dla życia ludzi, zwierząt i roślin, w tym bakterii, pierwotniaków, składników odżywczych (takich jak azotany i fosfor), pestycydów, rtęci, ołowiu i innych metali. Zwiększone zmętnienie wód powierzchniowych sprawia, że ​​woda nie nadaje się do spożycia przez ludzi i może również przedostawać się na powierzchnie patogenów przenoszonych przez wodę, takich jak mikroorganizmy chorobotwórcze. Wysokie zmętnienie może być również spowodowane ściekami z systemów kanalizacyjnych, spływem miejskim i erozją gleby w wyniku zabudowy. Dlatego pomiar zmętnienia powinien być szeroko stosowany, zwłaszcza w terenie. Proste instrumenty mogą ułatwić nadzór nad stanem wody przez różne jednostki i wspólnie zapewnić długoterminowy rozwój zasobów wodnych.