탁도는 무엇입니까?
탁도의 정의는 다음과 같은 부유 물질로 인한 유체의 흐림 또는 흐릿함입니다. 일반적으로 육안으로는 보이지 않습니다. 탁도 측정은 수질을 결정할 때 중요한 테스트입니다. 이는 물의 총 광학적 특성이며 개별 물질을 식별하지 않습니다. 단지 무언가가 있다고 말합니다.
물에는 거의 항상 다양한 크기의 다양한 입자로 구성된 부유 고체가 포함되어 있습니다. 일부 입자는 샘플이 그대로두면 결국 용기 바닥에 가라 앉을만큼 충분히 크고 무겁습니다 (이것들은 침전 가능한 고체입니다). 더 작은 입자는 (콜로이드 고체 인 경우) 천천히 침전됩니다. 물을 탁하게 보이게하는 것은 이러한 입자입니다.
탁도 (헤이즈라고도 함)라는 용어는 플라스틱 및 유리와 같은 투명한 고체에도 적용될 수 있습니다.
혼탁의 원인은 무엇입니까?
식물성 플랑크톤과 같은 유기체는 개방 수역의 탁도에 기여할 수 있습니다. . 고도로 도시화 된 지역의 침식과 유출은 해당 지역의 물을 탁하게 만듭니다. 건설, 광업 및 농업은 토양을 교란시키고 폭풍 동안 수로로 흘러가는 침전물의 수준을 높일 수 있습니다. 도로, 교량 및 주차장과 같은 포장 된 표면의 빗물도 탁도에 기여합니다.
음용수에서 탁도가 높을수록이를 사용하는 사람들이 위장 질환에 걸릴 가능성이 높아집니다. 바이러스 및 병원성 박테리아와 같은 오염 물질은 부유 물질에 부착 될 수 있습니다. 이러한 고형물은 소독을 방해합니다.
높은 탁도 수준은 강, 호수 및 저수지와 같은 수역의 더 낮은 깊이에 도달하는 빛의 양을 감소시켜 성장을 억제합니다. 일부 형태의 수생 식물은 어패류와 같이 그들에 의존하는 종에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 높은 탁도는 또한 물고기가 용존 산소를 흡수하는 능력을 방해합니다. 이 상태는 미국 중부 대서양 지역의 체서 피크 만 전체에서 관찰되고 문서화되었습니다.
탁도는 어떻게 측정합니까?
미국에서 가장 일반적인 탁도 측정은 Nephelometric Turbidity Units (NTU)입니다.
물의 탁도를 확인할 수있는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 가장 직접적인 방법은 광원이 물 샘플을 통과 할 때 광원의 감쇠 또는 강도 감소를 측정하는 것입니다. 이전 시스템은 Jackson Candle 방법이라고 불리며 단위는 JTU 또는 Jackson Turbidity Units로 표시됩니다. 그것은 물로 채워진 투명한 기둥을 통해 보이는 촛불을 사용했습니다. 양초가 볼 수있는 물의 길이는 물 샘플의 탁도와 관련이 있습니다. 전자 계량기 기술의 출현으로이 방법은 더 이상 사용되지 않습니다.
물에 떠있는 입자는 그들에게 초점을 맞춘 광선을 산란시킵니다. 산란광은 입사광 경로에서 다양한 각도로 측정됩니다. 이것은 이제 더 정확한 탁도 측정으로 받아 들여지고 있습니다. 이런 방식으로 탁도를 측정하려면 LaMotte 2020we와 같은 네 펠로 미터를 사용하십시오. Nephele은 “구름”을 뜻하는 헬라어입니다. 메트릭은 “측정”을 의미합니다. 따라서 Nephelometric은 “흐림 측정”을 의미합니다. 대부분의 네 펠로 미터는 산란광을 90 °에서 측정합니다. 더 많은 빛이 검출기에 도달 할 수 있다면 소스 빔을 산란시키는 작은 입자가 많음을 의미하고 검출기에 도달하는 빛이 적다는 것은 입자가 적다는 것을 의미합니다. Nephelometric Turbidity Units (NTU)는 EPA 설계 기준을 충족하는 nephelometer에서 사용하는 측정 단위입니다. 산란되는 빛의 양은 색상, 모양 및 반사도와 같은 입자의 여러 측면의 영향을받습니다. 이로 인해 더 무거운 입자가 빠르게 침전되고 탁도 판독에 영향을 미치지 않을 수 있다는 사실 때문에 탁도와 총 부유 물질 (TSS) 간의 관계는 테스트 샘플이 수집 된 위치에 따라 달라질 수 있습니다.
바다, 강, 호수와 같은 환경 응용 분야에서 탁도를 측정하기 위해 Secchi 디스크를 사용할 수 있습니다. 이것은 더 이상 볼 수 없을 때까지 물 속으로 내려간 흑백 디스크입니다. 이 수심 (Secchi depth라고 함)에서 상관 수는 물의 투명도를 측정하여 기록됩니다. 개방 수역에서이 장치를 사용할 때의 장점은 다중 탁도 층이 존재하는 다양한 깊이에서 탁도를 측정 할 수 있다는 것입니다. 이 장치는 또한 사용하기 쉽고 상대적으로 저렴합니다.
식수 기준 및 테스트 방법
따라서 정부 규정에 따라 허용되는 탁도 수준이 설정됩니다. 미국에서는 탁도 제어를 위해 응집 또는 직접 여과를 사용하는 공공 식수 시스템이 처리장을 떠나는 1.0 NTU (nephelometric turbidity unit)를 초과 할 수 없습니다. 탁도 측정을 위해 수집 된 샘플에서 탁도는 매월 수집 된 샘플의 95 % 이상에 대해 0.3 NTU 이하로 유지되어야합니다. 공공 음용수 시스템이 응집 또는 직접 여과 이외의 여과를 사용하는 경우 개별 주 제한이 적용되지만 이들조차도 5 NTU의 탁도 수준을 초과해서는 안됩니다. 일반적으로 유틸리티는 약 0.1 NTU의 탁도 수준을 유지하려고합니다.
분석 방법
게시 된 탁도 분석 테스트 방법은 다음과 같습니다.
Nephelometers and Turbidimeters
이 토론에서는 Nephelometer와 탁도계를 사용하여 음용수와 환경 및 산업 응용 분야의 탁도를 분석하는 데 초점을 맞출 것입니다. 둘의 차이점은 미묘한 것입니다. 광 감지기가 광원에 대해 90 ° 각도에 있으면 미터는 네 펠로 미터로 간주되고 180 ° 각도에 있으면 탁도계입니다. 대부분의 휴대용 계량기의 광원에는 두 가지 유형의 감지기가 모두 포함되어 있으므로 계량기는 일반적으로 탁도계라고합니다.
앞서 언급했듯이 식수에서의 탁도 측정은 중요한 이유는 박테리아가 부유 입자를 사용하여 유틸리티가 소독에 사용하는 화학 물질로부터 “숨길”가능성에 대해 설명합니다. 입자 자체도 소독제와 상호 작용하여 존재하는 병원균을 효과적으로 중화시키기에 충분한 잔류 물을 유지하기 어렵습니다.
대부분의 휴대용 탁도계는 사용하는 광원 유형에 따라 다릅니다. 일반적으로 사용되는 두 가지 유형은 백열 텅스텐 전구 (백열등)입니다. ) 및 적외선 LED 전구.
용해되지 않은 고체의 양에 따라 샘플의 탁도가 증가합니다. 샘플에서 빛이 90 도로 산란 될 때 빛을 측정합니다. ° 각도는 측정 할 때 더 정확하고 더 나은 방법입니다 더 낮은 범위, < 40 NTU에서 울립니다. 더 높은 범위에서는 180 ° 각도가 더 정확합니다. 500에서 1000 NTU 사이의 대부분의 미터는 90 ° 각도에서 측정하는 NTU에서 180 ° 각도 및 감쇠 단위 또는 AU로 전환됩니다.이 두 단위는 직접 비교할 수 있습니다.
ISO 지정 설계의 탁도 측정기는 파장이 860nm 인 적외선 LED (IR-LED)와 방법에 필요한 평행 광 경로를 사용합니다 : ISO 7027 / DIN EN 27027 (EN ISO 7027).
EPA 지정 설계의 탁도 측정기는 백열 텅스텐 유형 램프를 사용하며 네 펠로 메트 리에 의한 탁도 측정을 위해 EPA 180.1 방법에 따라 컴플라이언스 샘플링에 필요합니다. / p>
“탁도계의 물리적 설계가 다르면 교정에 동일한 서스펜션을 사용하더라도 탁도 측정 값에 차이가 발생할 수 있습니다. 이러한 차이를 최소화하려면 다음 설계 기준을 따르십시오. 다음 사항을 준수해야합니다.
- 광원 : 다음 사이의 색온도에서 작동하는 텅스텐 램프 2200-3000 ° K.
- 샘플 튜브 내에서 입사광과 산란광이 통과하는 거리 : 총 10cm를 초과하지 않아야합니다.
- 감지기 : 입사광에 대해 90 ° 중심 90 °에서 ± 30 °를 초과하지 않아야합니다. 검출기와 필터 시스템 (사용되는 경우)은 400nm에서 600nm 사이의 스펙트럼 피크 응답을 가져야합니다.
기기의 감도는 탁도가 다음 미만인 물에서 0.02 NTU 이하의 탁도 차이를 감지 할 수 있어야합니다. 1 개 단위. 기기는 0-40 단위의 탁도를 측정해야합니다. 낮은 탁도에 대해 적절한 커버리지와 충분한 감도를 모두 얻으려면 여러 범위가 필요할 수 있습니다.”
구매하기 전에 사용할 계량기 유형을 결정하는 것이 중요합니다. EPA 180.1 방법을 준수해야하는 식수 시설은 텅스텐 유형의 네 펠로 미터를 사용해야합니다. 대부분의 다른 응용 분야에서는 IR-LED 유형 ISO 탁도계를 사용해야합니다.
그 이유는 적외선 광원이 착색의 영향을 최소화하거나 제거 할 수 있기 때문입니다. 샘플에서.작은 입자는 가시 파장보다 860nm에서 더 적은 빛을 산란시키는 경향이 있기 때문에이 860nm 파장에서 작은 입자의 감도를 잃을 수 있습니다. 텅스텐 유형의 “백색광”미터는 이러한 작은 입자에 대해 더 높은 감도를 갖지만 샘플에 색상이 있으면 정확도가 떨어집니다.
두 가지 유형의 휴대용 탁도 측정기 모두 부유 입자와 움직이는 입자로 인해 약간의 측정 편차가 발생할 수 있습니다. 이러한 측정기가 최상의 결과를 제공하려면 입자가 시간이 지남에 따라 침전되므로 항상 샘플을 즉시 측정해야합니다. 시료를 분석 할 때마다 미터를 자주 켜고 끄지 않음으로써 일정한 램프 온도를 유지합니다. 또한 유리 바이알의 편차를 제거하기 위해 시료 셀의 위치를 시료 챔버에 배치 할 때 표시해야합니다.
샘플링 , 보정 및 분석
이 논의의 목적을 위해 LaMotte 2020we / wi 탁도 측정기는 대부분의 휴대용 탁도 측정기는 다음과 유사합니다. 교정 및 테스트 절차. 미터의 사용, 관리 및 보관에 대한 제조업체의 권장 사항을 항상 따르는 것이 중요합니다.
미터에는 탁도 표준 세트가 함께 제공되어야합니다. 그렇지 않은 경우 제조업체가 해당 장치에 대해 권장하는 표준을 구입하십시오. 2020we / wi 미터는 공백 또는 0 NTU 표준, 1 NTU 표준 및 10 NTU 표준과 함께 제공됩니다. 추가 NTU 수준 표준은 별도로 구매할 수 있습니다. 항상 테스트 할 탁도 샘플 범위에 가까운 표준을 선택하십시오. 가장 정확한 결과를 얻으려면 가능한 가장 작은 범위에서 표준을 선택하십시오. 미터는 적어도 한 달에 한 번씩 보정해야하지만 여전히 정확한지 매일 보정을 확인해야합니다. 표준 중 하나의 샘플을 스캔하여 측정기가 여전히 참으로 표시되는지 확인하여 확인할 수 있습니다.
규제 된 물 시스템에서 탁도 테스트는 매우 중요합니다. 순응도와 치료 효능을 보장하는 단계. 절차와 기술에 세심한주의를 기울이면 최상의 결과를 얻을 수 있습니다. 계량기, 튜브 및 샘플 챔버를 포함한 장비를 유지하고 신중한 샘플 취급은 간섭을 최소화하고 가장 정확한 결과를 제공합니다. 미터기의 샘플 챔버를 주기적으로 확인하여 스크래치가 발생했는지 확인하십시오. 그렇다면 가능한 한 빨리 챔버를 교체하십시오. 샘플 튜브가 긁힌 경우에도 동일하게 적용됩니다. 긁힌 유리 표면에 실리콘 오일을 바르면 튜브에 고르지 않은 표면이 생기고 최종 판독 값이 변경 될 수 있으므로 권장하지 않습니다.
미터가 설계 되었기 때문에 이러한 세부 사항에주의를 기울이고 적절한 보정을 수행해야만 제대로 작동 할 수 있습니다.