Kiel oni mezuras la neklarecon de akvo?

Kio estas Neklareco?

Neklareco estas mezuro de la neklareco aŭ nebuleco de likvaĵo, ofte uzata por taksi akvokvaliton en naturaj akvejoj - kiel riveroj, lagoj kaj oceanoj - same kiel en akvopurigaj sistemoj. Ĝi ekestas pro la ĉeesto de suspenditaj partikloj, inkluzive de silto, algoj, planktono kaj industriaj kromproduktoj, kiuj disigas lumon pasantan tra la akvokolono.
Neklareco estas tipe kvantigita en nefelometriaj neklarec-unuoj (NTU), kun pli altaj valoroj indikantaj pli grandan akvan opakecon. Ĉi tiu unuo baziĝas sur la kvanto de lumo disigita de la partikloj suspenditaj en la akvo, kiel mezurita per nefelometro. La nefelometro direktas lumfaskon tra la specimeno kaj detektas la lumon, kiu estas disigita de la suspenditaj partikloj laŭ 90-grada angulo. Pli altaj NTU-valoroj indikas pli grandan neklarecon, aŭ nubecon, en la akvo. Pli malaltaj NTU-valoroj indikas pli klaran akvon.
Ekzemple: Klara akvo povus havi NTU-valoron proksiman al 0. Trinkakvo, kiu devas plenumi sekurecajn normojn, tipe havas NTU-valoron malpli ol 1. Akvo kun altaj niveloj de poluado aŭ suspenditaj partikloj povas havi NTU-valorojn, kiuj estas en centoj aŭ miloj.

Kial mezuri la neklarecon de akvokvalito?

Pliigitaj neklarecniveloj povas kaŭzi plurajn malutilajn efikojn:
1) Reduktita lumpenetro: Ĉi tio difektas fotosintezon en akvoplantoj, tiel interrompante la pli larĝan akvan ekosistemon, kiu dependas de primara produktiveco.
2) Ŝtopiĝo de filtraj sistemoj: Suspendaj solidaĵoj povas obstrukci filtrojn en akvopurigaj instalaĵoj, pliigante funkciajn kostojn kaj reduktante la efikecon de la traktado.
3) Asocio kun poluaĵoj: Neklarec-kaŭzantaj partikloj ofte servas kiel portantoj por damaĝaj poluaĵoj, kiel patogenaj mikroorganismoj, pezaj metaloj kaj toksaj kemiaĵoj, prezentante riskojn por kaj media kaj homa sano.
Resumante, neklareco servas kiel kritika indikilo por taksi la fizikan, kemian kaj biologian integrecon de akvoresursoj, precipe ene de media monitorado kaj popolsanaj kadroj.
Kio estas la principo de mezurado de neklareco?

La principo de mezurado de neklareco baziĝas sur la disĵeto de lumo dum ĝi pasas tra akvospecimeno enhavanta suspenditajn partiklojn. Kiam lumo interagas kun ĉi tiuj partikloj, ĝi disĵetiĝas en diversaj direktoj, kaj la intenseco de la disĵetita lumo estas rekte proporcia al la koncentriĝo de ĉeestantaj partikloj. Pli alta partikla koncentriĝo rezultas en pliigita lumdisĵeto, kondukante al pli granda neklareco.

la principo de mezurado de neklareco

La procezo povas esti dividita en la jenajn paŝojn:
Lumfonto: Lumfasko, tipe elsendita de lasero aŭ LED, estas direktita tra la akvospecimeno.
Suspendaj Partikloj: Dum la lumo disvastiĝas tra la specimeno, suspendita materio - kiel sedimento, algoj, planktono aŭ poluaĵoj - igas la lumon disiĝi en pluraj direktoj.
Detekto de Disĵetita Lumo: Anefelometro, la instrumento uzata por mezurado de neklareco, detektas la lumon disigitan laŭ 90-grada angulo rilate al la incida fasko. Ĉi tiu angula detekto estas la norma metodo pro sia alta sentemo al partiklo-induktita disĵeto.
Mezurado de Disĵetita Lumintenseco: La intenseco de la disĵetita lumo estas kvantigita, kun pli altaj intensecoj indikantaj pli grandan koncentriĝon de suspenditaj partikloj kaj, sekve, pli altan neklarecon.
Kalkulo de Neklareco: La mezurita disĵetita lumintenseco estas konvertita en Nefelometriajn Neklarecajn Unuojn (NTU), provizante normigitan nombran valoron, kiu reprezentas la gradon de neklareco.
Kio mezuras la neklarecon de akvo?

Mezuri akvoneklarecon per optikaj neklarecsensiloj estas vaste adoptita praktiko en modernaj industriaj aplikoj. Tipe, multfunkcia neklarecanalizilo estas necesa por montri realtempajn mezuradojn, ebligi periodan aŭtomatan sensilpurigadon, kaj ekigi alarmojn pri nenormalaj legaĵoj, tiel certigante konformecon al akvokvalitaj normoj.

Reta Neklareca Sensilo (Mezurebla marakvo)

Malsamaj funkciaj medioj necesigas apartajn solvojn por monitorado de neklareco. En loĝdomaj sekundaraj akvoprovizaj sistemoj, akvopurigejoj, kaj ĉe la eniraj kaj eliraj punktoj de trinkakvaj instalaĵoj, oni ĉefe uzas malalt-intervalajn neklarecmezurilojn kun alta precizeco kaj mallarĝaj mezurintervaloj. Ĉi tio ŝuldiĝas al la strikta postulo pri malaltaj neklarecniveloj en ĉi tiuj kontekstoj. Ekzemple, en la plej multaj landoj, la reguliga normo por krana akvo ĉe la elirejoj de purigejoj specifas neklarecnivelon sub 1 NTU. Kvankam naĝejakvotestado estas malpli ofta, kiam farata, ĝi ankaŭ postulas tre malaltajn neklarecnivelojn, tipe postulante la uzon de malalt-intervalaj neklarecmezuriloj.

malalt-intervalaj turbidecaj mezuriloj TBG-6188T

Kontraste, aplikoj kiel akvopurigejoj kaj industriaj elfluaĵaj elfluaĵaj elĵetejoj postulas alt-intervalajn neklarecmezurilojn. Akvo en ĉi tiuj medioj ofte montras signifajn neklarecajn fluktuojn kaj povas enhavi grandajn koncentriĝojn de suspenditaj solidoj, koloidaj partikloj aŭ kemiaj precipitaĵoj. Neklarecvaloroj ofte superas la suprajn mezurlimojn de ultra-malalt-intervalaj instrumentoj. Ekzemple, enflua neklareco ĉe akvopurigejo povas atingi plurajn centojn da NTU, kaj eĉ post primara traktado, monitorado de neklarecniveloj en dekoj da NTU restas necesa. Alt-intervalaj neklarecmezuriloj kutime funkcias laŭ la principo de disigita-al-transmetita lumintenseca proporcio. Per uzado de dinamikaj intervalvastigaj teknikoj, ĉi tiuj instrumentoj atingas mezurkapablojn de 0.1 NTU ĝis 4000 NTU, konservante precizecon de ±2% de plena skalo.

Industria Interreta Neklarigaĵo

En specialigitaj industriaj kuntekstoj, kiel ekzemple la farmacia kaj nutraĵa kaj trinkaĵa sektoroj, eĉ pli grandaj postuloj estas metitaj pri la precizeco kaj longdaŭra stabileco de neklarecmezuradoj. Ĉi tiuj industrioj ofte uzas du-trabajn neklarecmezurilojn, kiuj inkluzivas referencan trabon por kompensi perturbojn kaŭzitajn de lumfontaj varioj kaj temperaturfluktuoj, tiel certigante konstantan fidindecon de mezuradoj. Ekzemple, la neklareco de akvo por injekto devas tipe esti konservata sub 0.1 NTU, trudante rigorajn postulojn pri instrumentsentemo kaj interferrezisto.
Krome, kun la progreso de la Interreto de Aĵoj (IoT) teknologio, modernaj sistemoj por monitorado de neklareco fariĝas pli kaj pli inteligentaj kaj interkonektitaj. Integriĝo de 4G/5G komunikaj moduloj ebligas realtempan transdonon de neklarecdatumoj al nubaj platformoj, faciligante malproksiman monitoradon, datumanalitikon kaj aŭtomatajn alarmsciigojn. Ekzemple, municipa akvopurigejo efektivigis inteligentan sistemon por monitorado de neklareco, kiu ligas datumojn pri neklareco ĉe elirejoj kun sia sistemo por kontroli akvodistribuon. Post detekto de nenormala neklareco, la sistemo aŭtomate ĝustigas la dozadon de kemiaĵoj, rezultante en plibonigo de la plenumo de la normoj pri akvokvalito de 98% al 99.5%, kune kun 12% redukto de la konsumado de kemiaĵoj.
Ĉu neklareco estas la sama koncepto kiel totalaj suspenditaj solidoj?

Neklareco kaj Totalaj Suspendaj Solidoj (TSS) estas rilataj konceptoj, sed ili ne estas la samaj. Ambaŭ rilatas al partikloj suspenditaj en akvo, sed ili malsamas en tio, kion ili mezuras kaj kiel ili estas kvantigitaj.
Neklareco mezuras la optikan proprecon de akvo, specife kiom da lumo estas disigita de suspenditaj partikloj. Ĝi ne rekte mezuras la kvanton da partikloj, sed prefere kiom da lumo estas blokita aŭ deviigita de tiuj partikloj. Neklareco estas influita ne nur de la koncentriĝo de partikloj, sed ankaŭ de faktoroj kiel la grandeco, formo kaj koloro de la partikloj, same kiel la ondolongo de lumo uzata en mezurado.

Industria Totala Suspenda Solida (TSS) Mezurilo

Totalaj Suspendaj Solidoj(TSS) mezuras la faktan mason de suspenditaj partikloj en akvoprovaĵo. Ĝi kvantigas la totalan pezon de la solidoj suspenditaj en la akvo, sendepende de iliaj optikaj ecoj.
TSS estas mezurata per filtrado de konata volumeno da akvo tra filtrilo (kutime filtrilo kun konata pezo). Post kiam la akvo estas filtrita, la solidoj restantaj sur la filtrilo estas sekigitaj kaj pezataj. La rezulto estas esprimita en miligramoj por litro (mg/L). TSS estas rekte rilata al la kvanto de suspenditaj partikloj, sed ne donas informojn pri la partikla grandeco aŭ kiel la partikloj disigas lumon.
Ŝlosilaj Diferencoj:
1) Naturo de Mezurado:
Neklareco estas optika eco (kiel lumo estas disigita aŭ absorbita).
TSS estas fizika eco (la maso de partikloj suspenditaj en akvo).
2) Kion Ili Mezuras:
Neklareco donas indikon pri kiom klara aŭ malklara la akvo estas, sed ne donas faktan mason de solidoj.
TSS provizas rektan mezuron de la kvanto da solidoj en la akvo, sendepende de kiom klara aŭ malklara ĝi aspektas.
3) Unuoj:
Neklareco estas mezurata en NTU (Nefelometriaj Neklarecaj Unuoj).
TSS estas mezurata en mg/L (miligramoj por litro).
Ĉu koloro kaj neklareco estas la samaj?

Koloro kaj neklareco ne estas la samaj, kvankam ambaŭ influas la aspekton de akvo.

Akvokvalita Interreta Kolormezurilo

Jen la diferenco:
Koloro rilatas al la nuanco aŭ nuanco de la akvo kaŭzita de dissolvitaj substancoj, kiel ekzemple organika materio (kiel putriĝantaj folioj) aŭ mineraloj (kiel fero aŭ mangano). Eĉ klara akvo povas havi koloron se ĝi enhavas dissolvitajn kolorajn komponaĵojn.
Neklareco rilatas al la neklareco aŭ nebuleco de akvo kaŭzita de suspenditaj partikloj, kiel ekzemple argilo, silto, mikroorganismoj aŭ aliaj fajnaj solidoj. Ĝi mezuras kiom multe la partikloj disigas lumon pasantan tra la akvo.
Mallonge:
Koloro = dissolvitaj substancoj
Neklareco = suspenditaj partikloj