Θολότητα στα επιφανειακά νερά

Ποια είναι η θολότητα;
Η θολότητα αναφέρεται στο βαθμό απόφραξης ενός διαλύματος στη δίοδο του φωτός, ο οποίος περιλαμβάνει τη σκέδαση του φωτός από την αιωρούμενη ύλη και την απορρόφηση του φωτός από τα μόρια της διαλυμένης ουσίας.
Η θολότητα είναι μια παράμετρος που περιγράφει τον αριθμό των αιωρούμενων σωματιδίων σε ένα υγρό. Σχετίζεται με παράγοντες όπως η περιεκτικότητα, το μέγεθος, το σχήμα και ο δείκτης διάθλασης των αιωρούμενων ουσιών στο νερό. Στις δοκιμές ποιότητας του νερού, η θολότητα είναι ένας σημαντικός δείκτης, ο οποίος μπορεί να αντανακλά τη συγκέντρωση των αιωρούμενων στερεών στο νερό και είναι επίσης μια από τις βάσεις για την αισθητηριακή αξιολόγηση της ποιότητας του νερού από τους ανθρώπους. Η θολότητα συνήθως μετριέται με τη μέτρηση της ποσότητας του φωτός που σκεδάζεται από τα σωματίδια στο νερό όταν το φως διέρχεται από το δείγμα νερού. Αυτά τα σωματίδια είναι συνήθως μικροσκοπικά, με μεγέθη γενικά της τάξης των μικρών και κάτω. Η θολότητα που εμφανίζεται από τα σύγχρονα όργανα είναι συνήθως θολότητα σκέδασης και η μονάδα είναι NTU (Νεφελομετρικές Μονάδες Θολότητας). Η μέτρηση της θολότητας είναι πολύ σημαντική για την αξιολόγηση της ποιότητας του πόσιμου νερού, διότι δεν σχετίζεται μόνο με τη διαύγεια του νερού, αλλά αντικατοπτρίζει έμμεσα και το επίπεδο συγκέντρωσης μικροοργανισμών στο νερό, επηρεάζοντας το αποτέλεσμα απολύμανσης.
Η θολότητα είναι μια σχετική μέτρηση που καθορίζεται από το πόσο φως μπορεί να περάσει μέσα από ένα δείγμα νερού. Όσο μεγαλύτερη είναι η θολότητα, τόσο λιγότερο φως θα περάσει από το δείγμα και το νερό θα φαίνεται πιο «θολό». Τα υψηλότερα επίπεδα θολότητας προκαλούνται από στερεά σωματίδια που αιωρούνται στο νερό, τα οποία διασκορπίζουν το φως αντί να το μεταδίδουν μέσω του νερού. Οι φυσικές ιδιότητες των αιωρούμενων σωματιδίων μπορεί να επηρεάσουν την ολική θολότητα. Σωματίδια μεγαλύτερου μεγέθους διασκορπίζουν το φως και το εστιάζουν προς τα εμπρός, αυξάνοντας έτσι τη θολότητα παρεμποδίζοντας τη μετάδοση του φωτός μέσω του νερού. Το μέγεθος των σωματιδίων επηρεάζει επίσης την ποιότητα του φωτός. Τα μεγαλύτερα σωματίδια διασκορπίζουν μεγαλύτερα μήκη κύματος φωτός πιο εύκολα από τα μικρότερα μήκη κύματος, ενώ τα μικρότερα σωματίδια έχουν μεγαλύτερη επίδραση σκέδασης σε μικρότερα μήκη κύματος. Η αυξημένη συγκέντρωση σωματιδίων μειώνει επίσης τη μετάδοση του φωτός καθώς το φως έρχεται σε επαφή με αυξημένο αριθμό σωματιδίων και διανύει μικρότερες αποστάσεις μεταξύ των σωματιδίων, με αποτέλεσμα πολλαπλές διασπορές ανά σωματίδιο.

Αρχή ανίχνευσης
Θολότητα Η μέθοδος σκέδασης 90 μοιρών είναι μια ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδος για τη μέτρηση της θολότητας των διαλυμάτων. Αυτή η μέθοδος βασίζεται στο φαινόμενο σκέδασης που περιγράφεται από την εξίσωση Lorentz-Boltzmann. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί ένα φωτόμετρο ή φωτόμετρο για να μετρήσει την ένταση του φωτός που διέρχεται από το υπό δοκιμή δείγμα και την ένταση του φωτός που σκεδάζεται από το δείγμα στην κατεύθυνση σκέδασης 90 μοιρών και υπολογίζει τη θολότητα του δείγματος με βάση τις μετρούμενες τιμές. Το θεώρημα σκέδασης που χρησιμοποιείται σε αυτή τη μέθοδο είναι: Ο νόμος Beer-Lambert. Αυτό το θεώρημα ορίζει ότι κάτω από τη δράση ενός ομοιόμορφα ακτινοβολούμενου επιπέδου κύματος, η ηλεκτροοπτική απόκριση εντός μονάδας μήκους μειώνεται με την εκθετική συνάρτηση του μήκους της οπτικής διαδρομής, που είναι ο κλασικός νόμος Beer-Lambert. Με άλλα λόγια, οι ακτίνες φωτός που χτυπούν τα σωματίδια που αιωρούνται σε διάλυμα σκεδάζονται πολλές φορές, με ορισμένες ακτίνες να διασκορπίζονται σε γωνίες 90 μοιρών. Όταν χρησιμοποιείται αυτή η μέθοδος, το όργανο θα μετρήσει την αναλογία της έντασης του φωτός που σκεδάζεται από αυτά τα σωματίδια σε γωνία 90 μοιρών προς την ένταση του φωτός που διέρχεται από το δείγμα χωρίς να σκεδάζεται. Καθώς η συγκέντρωση των σωματιδίων θολότητας αυξάνεται, η ένταση του σκεδαζόμενου φωτός θα αυξάνεται επίσης και η αναλογία θα είναι μεγαλύτερη, επομένως, το μέγεθος της αναλογίας είναι ανάλογο με τον αριθμό των σωματιδίων στο εναιώρημα.
Μάλιστα, κατά τη μέτρηση, η πηγή φωτός εισάγεται κατακόρυφα στο δείγμα και το δείγμα τοποθετείται σε θέση με γωνία σκέδασης 90°. Η τιμή θολότητας του δείγματος μπορεί να ληφθεί μετρώντας την ένταση φωτός που μετρήθηκε απευθείας χωρίς να περάσει μέσα από το δείγμα και την ένταση του σκεδαζόμενου φωτός 90° που παράγεται στο δείγμα με ένα φωτόμετρο και σε συνδυασμό με τη χρωματομετρική μέθοδο υπολογισμού.
Αυτή η μέθοδος έχει υψηλή ακρίβεια και χρησιμοποιείται ευρέως στη μέτρηση της θολότητας σε νερό, λύματα, τρόφιμα, φάρμακα και περιβαλλοντικούς τομείς.

Ποια είναι η κύρια αιτία της θολότητας στα επιφανειακά νερά;
Η θολότητα στα επιφανειακά νερά προκαλείται κυρίως από την αιωρούμενη ύλη στο νερό. 12
Αυτές οι αιωρούμενες ουσίες περιλαμβάνουν λάσπη, άργιλο, οργανική ύλη, ανόργανη ύλη, επιπλέουσα ύλη και μικροοργανισμούς κ.λπ., που θα εμποδίσουν το φως να διεισδύσει στο υδάτινο σώμα, καθιστώντας έτσι το υδάτινο σώμα θολό. Αυτά τα αιωρούμενα σωματίδια μπορεί να προέρχονται από φυσικές διεργασίες, όπως καταιγίδες, καθαρισμό νερού, φυσώντας αέρα κ.λπ., ή από ανθρώπινες δραστηριότητες, όπως γεωργικές, βιομηχανικές και αστικές εκπομπές. Η μέτρηση της θολότητας είναι συνήθως σε μια ορισμένη αναλογία με την περιεκτικότητα σε αιωρούμενα στερεά στο νερό. Με τη μέτρηση της έντασης του σκεδαζόμενου φωτός, η συγκέντρωση των αιωρούμενων στερεών στο νερό μπορεί να γίνει χονδρικά κατανοητή.
Μέτρηση θολότητας
Ο μετρητής θολότητας Lianhua LH-P305 χρησιμοποιεί τη μέθοδο σκεδαζόμενου φωτός 90°, με εύρος μέτρησης 0-2000NTU. Τα διπλά μήκη κύματος μπορούν να αλλάξουν αυτόματα για να αποφευχθεί η παρεμβολή χρωματικότητας του νερού. Η μέτρηση είναι απλή και τα αποτελέσματα ακριβή. Πώς να μετρήσετε τη θολότητα
1. Ενεργοποιήστε τον μετρητή θολότητας χειρός LH-P305 για προθέρμανση, η μονάδα είναι NTU.
2. Πάρτε 2 καθαρούς χρωματομετρικούς σωλήνες.
3. Πάρτε 10 ml απεσταγμένου νερού και βάλτε το στο Νο. 1 χρωματομετρικό σωληνάριο.
4. Πάρτε 10 ml δείγματος και τοποθετήστε το σε χρωματομετρικό σωληνάριο Νο. 2. Σκουπίστε το εξωτερικό τοίχωμα.
5. Ανοίξτε τη χρωματομετρική δεξαμενή, βάλτε τον χρωματομετρικό σωλήνα Νο. 1, πατήστε το πλήκτρο 0 και στην οθόνη θα εμφανιστεί 0 NTU.
6. Βγάλτε τον χρωματομετρικό σωλήνα Νο. 1, βάλτε τον χρωματομετρικό σωλήνα Νο. 2, πατήστε το κουμπί μέτρησης και στην οθόνη θα εμφανιστεί το αποτέλεσμα.
Αίτηση και περίληψη
Η θολότητα είναι ένα σημαντικό μέτρο της ποιότητας του νερού γιατί είναι ο πιο ορατός δείκτης του πόσο «καθαρή» είναι μια πηγή νερού. Η υψηλή θολότητα μπορεί να υποδηλώνει την παρουσία ρυπαντών του νερού που είναι επιβλαβείς για τη ζωή του ανθρώπου, των ζώων και των φυτών, συμπεριλαμβανομένων βακτηρίων, πρωτόζωων, θρεπτικών ουσιών (όπως νιτρικά και φώσφορος), φυτοφαρμάκων, υδραργύρου, μολύβδου και άλλων μετάλλων. Η αυξημένη θολότητα στα επιφανειακά νερά καθιστά το νερό ακατάλληλο για ανθρώπινη κατανάλωση και μπορεί επίσης να παρέχει υδατογενή παθογόνα, όπως μικροοργανισμούς που προκαλούν ασθένειες στις επιφάνειες του νερού. Η υψηλή θολότητα μπορεί επίσης να προκληθεί από τα λύματα από τα αποχετευτικά συστήματα, την αστική απορροή και τη διάβρωση του εδάφους από την ανάπτυξη. Επομένως, η μέτρηση θολότητας θα πρέπει να χρησιμοποιείται ευρέως, ειδικά στο πεδίο. Τα απλά μέσα μπορούν να διευκολύνουν την επίβλεψη των συνθηκών του νερού από διάφορες μονάδες και από κοινού να διασφαλίσουν τη μακροπρόθεσμη ανάπτυξη των υδάτινων πόρων.