التعكر في المياه السطحية

ما هو التعكر؟
تشير التعكر إلى درجة إعاقة المحلول لمرور الضوء، والتي تشمل تشتت الضوء بواسطة المادة العالقة وامتصاص الضوء بواسطة جزيئات المذابة.
التعكر هو معامل يصف عدد الجزيئات العالقة في السائل. ويرتبط بعوامل مثل المحتوى والحجم والشكل ومعامل الانكسار للمواد المعلقة في الماء. في اختبار جودة المياه، يعد التعكر مؤشرًا مهمًا، والذي يمكن أن يعكس تركيز المواد الصلبة العالقة في الماء وهو أيضًا أحد أسس التقييم الحسي للأشخاص لجودة المياه. يتم قياس التعكر عادة عن طريق قياس كمية الضوء المتناثرة بواسطة الجسيمات في الماء عندما يمر الضوء عبر عينة الماء. عادة ما تكون هذه الجسيمات صغيرة الحجم، حيث تتراوح أحجامها بشكل عام بين الميكرونات وأقل. العكارة التي تظهرها الأجهزة الحديثة عادة ما تكون عكارة متناثرة، والوحدة هي NTU (وحدات قياس العكارة Nephelometric). يعد قياس العكارة مهمًا جدًا لتقييم جودة مياه الشرب، لأنه لا يرتبط فقط بنقاء المياه، ولكنه يعكس أيضًا بشكل غير مباشر مستوى تركيز الكائنات الحية الدقيقة في الماء، مما يؤثر على تأثير التطهير.
التعكر هو قياس نسبي يتم تحديده بواسطة مقدار الضوء الذي يمكن أن يمر عبر عينة الماء. كلما زادت نسبة التعكر، قل مرور الضوء عبر العينة وسيظهر الماء "أكثر غيومًا". تنجم مستويات التعكر المرتفعة عن الجزيئات الصلبة العالقة في الماء، والتي تشتت الضوء بدلاً من نقله عبر الماء. قد تؤثر الخصائص الفيزيائية للجسيمات العالقة على التعكر الكلي. تعمل الجسيمات الأكبر حجمًا على تشتيت الضوء وتركيزه للأمام، وبالتالي زيادة التعكر عن طريق التدخل في انتقال الضوء عبر الماء. يؤثر حجم الجسيمات أيضًا على جودة الضوء؛ تشتت الجسيمات الأكبر حجمًا الأطوال الموجية الأطول للضوء بسهولة أكبر من الأطوال الموجية الأقصر، في حين أن الجسيمات الأصغر لها تأثير تشتت أكبر على الأطوال الموجية الأقصر. تؤدي زيادة تركيز الجسيمات أيضًا إلى تقليل نفاذية الضوء حيث يتلامس الضوء مع عدد متزايد من الجسيمات وينتقل لمسافات أقصر بين الجسيمات، مما يؤدي إلى تشتت متعدد لكل جسيم.

مبدأ الكشف
طريقة التعكر 90 درجة هي طريقة شائعة الاستخدام لقياس تعكر المحاليل. تعتمد هذه الطريقة على ظاهرة التشتت الموصوفة في معادلة لورنتز-بولتزمان. تستخدم هذه الطريقة مقياس الضوء أو مقياس الضوء لقياس شدة الضوء المار عبر العينة قيد الاختبار وشدة الضوء المتناثر بواسطة العينة في اتجاه الانتثار بزاوية 90 درجة، وتحسب تعكر العينة بناءً على القيم المقاسة. نظرية التشتت المستخدمة في هذه الطريقة هي: قانون بير لامبرت. تنص هذه النظرية على أنه في ظل تأثير موجة مستوية مشعة بشكل منتظم، فإن الاستجابة الكهروضوئية ضمن طول الوحدة تتناقص مع الدالة الأسية لطول المسار البصري، وهو قانون بير لامبرت الكلاسيكي. بمعنى آخر، تتناثر أشعة الضوء التي تصطدم بالجسيمات المعلقة في المحلول عدة مرات، مع تشتيت بعض الأشعة بزاوية 90 درجة. عند استخدام هذه الطريقة، سيقوم الجهاز بقياس نسبة شدة الضوء المتناثر بواسطة هذه الجزيئات بزاوية 90 درجة إلى شدة الضوء الذي يمر عبر العينة دون أن ينتشر. ومع زيادة تركيز جسيمات العكارة، فإن شدة الضوء المتناثر أيضاً تزداد، وتكون النسبة أكبر، وبالتالي فإن حجم النسبة يتناسب مع عدد الجزيئات الموجودة في المعلق.
في الواقع، عند القياس، يتم إدخال مصدر الضوء عموديًا إلى العينة ويتم وضع العينة في موضع بزاوية تشتت قدرها 90 درجة. يمكن الحصول على قيمة التعكر للعينة عن طريق قياس شدة الضوء المقاسة مباشرة دون المرور عبر العينة وكثافة الضوء المتناثرة بمقدار 90 درجة المتولدة في العينة باستخدام مقياس الضوء، ودمجها مع طريقة الحساب اللوني.
تتميز هذه الطريقة بدقة عالية وتستخدم على نطاق واسع في قياس التعكر في المياه ومياه الصرف الصحي والغذاء والدواء والمجالات البيئية.

ما هو السبب الرئيسي للعكارة في المياه السطحية؟
يحدث التعكر في المياه السطحية في المقام الأول بسبب المواد العالقة في الماء. 12
وتشمل هذه المواد العالقة الطمي والطين والمواد العضوية والمواد غير العضوية والمواد العائمة والكائنات الحية الدقيقة وما إلى ذلك، والتي ستمنع الضوء من اختراق المسطح المائي، مما يجعل المسطح المائي عكرًا. قد تنشأ هذه الجسيمات من العمليات الطبيعية، مثل العواصف، وتجفيف المياه، وهبوب الرياح، وما إلى ذلك، أو من الأنشطة البشرية، مثل الانبعاثات الزراعية والصناعية والحضرية. عادة ما يتم قياس العكارة بنسبة معينة مع محتوى المواد الصلبة العالقة في الماء. ومن خلال قياس شدة الضوء المتناثر، يمكن فهم تركيز المواد الصلبة العالقة في الماء بشكل تقريبي.
قياس التعكر
يستخدم جهاز قياس التعكر Lianhua LH-P305 طريقة الضوء المتناثر 90 درجة، مع نطاق قياس 0-2000NTU. يمكن تبديل الأطوال الموجية المزدوجة تلقائيًا لتجنب تداخل لون الماء. القياس بسيط والنتائج دقيقة. كيفية قياس التعكر
1. قم بتشغيل جهاز قياس التعكر المحمول LH-P305 للتسخين المسبق، الوحدة هي NTU.
2. خذ أنبوبين لونيين نظيفين.
3. خذ 10 مل من الماء المقطر وضعه في الأنبوب اللوني رقم 1.
4. خذ 10 مل من العينة وضعها في الأنبوب اللوني رقم 2. امسح الجدار الخارجي نظيفًا.
5. افتح خزان القياس اللوني، ثم ضع الأنبوب اللوني رقم 1، واضغط على المفتاح 0، وستعرض الشاشة 0 NTU.
6. أخرج الأنبوب اللوني رقم 1، وأدخل الأنبوب اللوني رقم 2، واضغط على زر القياس، وستعرض الشاشة النتيجة.
التطبيق والملخص
يعد التعكر مقياسًا مهمًا لجودة المياه لأنه المؤشر الأكثر وضوحًا لمدى "نظافة" مصدر المياه. قد تشير العكارة العالية إلى وجود ملوثات المياه الضارة بحياة الإنسان والحيوان والنبات، بما في ذلك البكتيريا والأوالي والمواد المغذية (مثل النترات والفوسفور) والمبيدات الحشرية والزئبق والرصاص والمعادن الأخرى. زيادة التعكر في المياه السطحية تجعل المياه غير صالحة للاستهلاك البشري وقد توفر أيضًا مسببات الأمراض المنقولة بالمياه مثل الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض إلى الأسطح في الماء. يمكن أيضًا أن يكون سبب التعكر العالي هو مياه الصرف الصحي الناتجة عن شبكات الصرف الصحي، والجريان السطحي في المناطق الحضرية، وتآكل التربة بسبب التنمية. ولذلك، ينبغي استخدام قياس التعكر على نطاق واسع، وخاصة في هذا المجال. يمكن للأدوات البسيطة أن تسهل مراقبة ظروف المياه من قبل مختلف الوحدات وتحمي بشكل مشترك تنمية الموارد المائية على المدى الطويل.