濁度
編輯濁度是由大量肉眼通常看不見的單個粒子引起的液體混濁或混濁,類似于空氣中的煙霧。 濁度的測量是水質的關鍵測試。
流體可能包含由許多不同大小的顆粒組成的懸浮固體物質。 如果液體樣品(可凝固固體)靜置,一些懸浮物質足夠大、足夠重,可以迅速沉降到容器底部,但如果樣品是 定期攪拌或顆粒呈膠體狀。 這些小的固體顆粒使液體顯得渾濁。
濁度(或霧度)也適用于玻璃或塑料等透明固體。 在塑料生產中,霧度定義為與入射光方向偏轉超過 2.5° 的光的百分比。
前因后果
編輯開闊水域的海度可能是浮游植物生長造成的。 破壞土地的人類活動,如建筑、采礦和農業,可能導致暴雨期間由于暴雨徑流而導致高沉積物進入水體。 容易遭受高河岸侵蝕率的地區以及城市化地區也會通過道路、橋梁、停車場和機場等鋪砌表面的雨水污染,對附近水域造成大量渾濁。 一些行業,如采石、采礦和煤炭回收,會從膠體巖石顆粒中產生非常高的濁度。
在飲用水中,渾濁度越高,人們患胃腸道疾病的風險就越高。 這對免疫功能低下的人來說尤其成問題,因為病毒或細菌等污染物會附著在懸浮固體上。 懸浮的固體會干擾用氯進行的水消毒,因為這些顆粒可以作為病毒和細菌的屏障。 同樣,懸浮固體可以保護細菌免受水的紫外線 (UV) 消毒。
在湖泊、河流和水庫等水體中,高濁度會減少到達較低深度的光量,從而抑制沉水水生植物的生長,從而影響依賴它們的物種,如魚類和貝類。 高濁度水平也會影響魚鰓吸收溶解氧的能力。 這種現象在美國東部的切薩皮克灣經常被觀察到。
對于許多紅樹林地區,需要高濁度以支持某些物種,例如保護幼魚免受捕食者的侵害。 對于澳大利亞東海岸的大多數紅樹林,尤其是摩頓灣,需要達到 600 濁度濁度單位 (NTU) 的濁度水平才能保證生態系統的健康。
測量
編輯報告濁度有兩種標準單位:ISO 7027 的福爾馬肼濁度單位 (FNU) 和美國環保局方法 180.1 的濁度濁度單位 (NTU)。 ISO 7027 和 FNU 在歐洲最廣泛使用,而 NTU 在美國最廣泛使用。ISO 7027 提供了水質測定濁度的方法。 它用于通過測量從樣品以直角散射的入射光來確定水樣中懸浮顆粒的濃度。 散射光被光電二極管捕獲,產生電子信號,然后轉換為濁度。 開源硬件是按照 ISO 7027 方法開發的,可以使用 Arduino 微控制器和廉價的 LED 可靠地測量濁度。
有幾種檢查水質的實用方法,最直接的方法是測量光通過水樣柱時的衰減(即強度降低)。 替代使用的 Jackson Candle 方法(單位:Jackson 泛度單位或 JTU)本質上是完全遮擋通過它看到的蠟燭火焰所需的水柱長度的倒數測量。
需要的水越多(水柱越長),水就越清澈。 當然,水本身會產生一些衰減,任何溶解在水中的物質都會產生顏色,從而使某些波長發生衰減。 現代儀器不使用蠟燭,但這種通過水柱衰減光束的方法應該在 JTU 中進行校準和報告。
粒子散射聚焦在其上的光束的傾向現在被認為是衡量水中濁度的更有意義的指標。 以這種方式測量的海水使用一種稱為濁度計的儀器,檢測器設置在光束的一側。 如果散射源光束的小顆粒比少數小顆粒多,則更多的光到達檢測器。 校準濁度計的濁度單位可以是 NTU 或 FTU,具體取決于所使用的標準方法。
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