სიბნელე ზედაპირულ წყლებში

რა არის სიმღვრივე?
სიმღვრივე ეხება ხსნარის დაბრკოლების ხარისხს სინათლის გავლისას, რომელიც მოიცავს სინათლის გაფანტვას შეჩერებული ნივთიერებით და სინათლის შთანთქმას გამხსნელი ნივთიერების მოლეკულებით.
სიმღვრივე არის პარამეტრი, რომელიც აღწერს შეჩერებული ნაწილაკების რაოდენობას სითხეში. ის დაკავშირებულია ისეთ ფაქტორებთან, როგორიცაა წყალში შეჩერებული ნივთიერებების შემცველობა, ზომა, ფორმა და რეფრაქციული ინდექსი. წყლის ხარისხის ტესტირებისას, სიმღვრივე არის მნიშვნელოვანი მაჩვენებელი, რომელიც შეიძლება ასახავდეს წყალში შეჩერებული მყარი ნივთიერებების კონცენტრაციას და ასევე არის ერთ-ერთი საფუძველი ადამიანების მიერ წყლის ხარისხის სენსორული შეფასებისთვის. სიმღვრივე ჩვეულებრივ იზომება წყალში ნაწილაკების მიერ მიმოფანტული სინათლის რაოდენობის გაზომვით, როდესაც სინათლე გადის წყლის ნიმუშში. ეს ნაწილაკები, როგორც წესი, პაწაწინაა, ზომით, ზოგადად, მიკრონის და ქვემოთ. თანამედროვე ინსტრუმენტების მიერ ნაჩვენები სიმღვრივე, როგორც წესი, არის გაფანტული სიმღვრივე, ხოლო ერთეული არის NTU (ნეფელომეტრიული სიმღვრივის ერთეულები). სიმღვრივის გაზომვა ძალიან მნიშვნელოვანია სასმელი წყლის ხარისხის შესაფასებლად, რადგან ის არა მხოლოდ წყლის გამჭვირვალობას უკავშირდება, არამედ ირიბად ასახავს წყალში მიკროორგანიზმების კონცენტრაციის დონეს, რაც გავლენას ახდენს სადეზინფექციო ეფექტზე.
სიმღვრივე არის ფარდობითი გაზომვა, რომელიც განისაზღვრება იმით, თუ რამდენი სინათლე შეიძლება გაიაროს წყლის ნიმუშში. რაც უფრო მაღალია სიმღვრივე, მით ნაკლები სინათლე გაივლის ნიმუშში და წყალი გამოჩნდება "უფრო ღრუბლიანი". სიმღვრივის მაღალი დონე გამოწვეულია წყალში შეჩერებული მყარი ნაწილაკებით, რომლებიც ფანტავენ სინათლეს წყალში გადაცემის ნაცვლად. შეჩერებული ნაწილაკების ფიზიკურმა თვისებებმა შეიძლება გავლენა მოახდინოს მთლიან სიმღვრივეზე. უფრო დიდი ზომის ნაწილაკები ფანტავს სინათლეს და ფოკუსირებს მას წინ, რითაც ზრდის სიმღვრივეს წყალში სინათლის გადაცემაში ჩარევით. ნაწილაკების ზომა ასევე გავლენას ახდენს სინათლის ხარისხზე; უფრო დიდი ნაწილაკები უფრო იოლად ფანტავენ სინათლის უფრო დიდ ტალღის სიგრძეს, ვიდრე მოკლე ტალღის სიგრძეებს, ხოლო პატარა ნაწილაკებს აქვთ უფრო დიდი გაფანტვის ეფექტი მოკლე ტალღის სიგრძეებზე. ნაწილაკების გაზრდილი კონცენტრაცია ასევე ამცირებს სინათლის გამტარიანობას, რადგან სინათლე შედის კონტაქტში ნაწილაკების გაზრდილ რაოდენობასთან და ნაწილაკებს შორის უფრო მოკლე დისტანციებზე გადის, რაც იწვევს მრავალ ნაწილაკზე გაფანტვას.

გამოვლენის პრინციპი
სიმღვრივე 90-გრადუსიანი გაფანტვის მეთოდი არის ხსნარების სიმღვრივის გასაზომად გავრცელებული მეთოდი. ეს მეთოდი ეფუძნება ლორენც-ბოლცმანის განტოლებით აღწერილ გაფანტვის ფენომენს. ეს მეთოდი იყენებს ფოტომეტრს ან ფოტომეტრს, რათა გაზომოს ტესტის ნიმუშში გამავალი სინათლის ინტენსივობა და ნიმუშის მიერ მიმოფანტული სინათლის ინტენსივობა 90 გრადუსიანი გაფანტვის მიმართულებით და ითვლის ნიმუშის სიმღვრივეს გაზომილი მნიშვნელობების საფუძველზე. ამ მეთოდში გამოყენებული გაფანტვის თეორემაა: ბერ-ლამბერტის კანონი. ეს თეორემა ადგენს, რომ თანაბრად გამოსხივებული სიბრტყე ტალღის მოქმედებით, ელექტროოპტიკური პასუხი ერთეული სიგრძის ფარგლებში მცირდება ოპტიკური ბილიკის სიგრძის ექსპონენციალური ფუნქციით, რაც ბერ-ლამბერტის კლასიკური კანონია. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, სინათლის სხივები, რომლებიც ხვდება ხსნარში შეჩერებულ ნაწილაკებს, მრავალჯერ იფანტება, ზოგიერთი სხივი კი 90 გრადუსიანი კუთხით არის მიმოფანტული. ამ მეთოდის გამოყენებისას, ინსტრუმენტი გაზომავს ამ ნაწილაკების მიერ გაფანტული სინათლის ინტენსივობის თანაფარდობას 90 გრადუსიანი კუთხით სინათლის ინტენსივობასთან, რომელიც გადის ნიმუშში გაფანტვის გარეშე. სიმღვრივის ნაწილაკების კონცენტრაციის მატებასთან ერთად, გაფანტული სინათლის ინტენსივობაც გაიზრდება და თანაფარდობა იქნება უფრო დიდი, შესაბამისად, თანაფარდობის ზომა პროპორციულია სუსპენზიაში ნაწილაკების რაოდენობისა.
სინამდვილეში, გაზომვისას, სინათლის წყარო ნიმუშში ვერტიკალურად შეჰყავთ და ნიმუში მოთავსებულია 90° გაფანტვის კუთხით. ნიმუშის სიმღვრივის მნიშვნელობა შეიძლება მიღებულ იქნას სინათლის ინტენსივობის გაზომვით, რომელიც გაზომილია უშუალოდ ნიმუშში გავლის გარეშე და ნიმუშში წარმოქმნილი 90° გაფანტული სინათლის ინტენსივობის ფოტომეტრით და კომბინირებული კოლორიმეტრული გამოთვლის მეთოდთან.
ამ მეთოდს აქვს მაღალი სიზუსტე და ფართოდ გამოიყენება წყლის, ჩამდინარე წყლების, საკვების, მედიცინისა და გარემოს დაცვის სფეროებში სიმღვრივის გაზომვისას.

რა არის ზედაპირული წყლების სიმღვრივის ძირითადი მიზეზი?
ზედაპირულ წყლებში სიმღვრივე ძირითადად გამოწვეულია წყალში შეჩერებული ნივთიერებით. 12
ეს შეჩერებული ნივთიერებები მოიცავს სილას, თიხას, ორგანულ ნივთიერებებს, არაორგანულ ნივთიერებებს, მცურავ ნივთიერებებს და მიკროორგანიზმებს და ა.შ., რაც ხელს უშლის სინათლის შეღწევას წყლის სხეულში, რითაც გახდება წყლის სხეული ბუნდოვანი. ეს ნაწილაკები შეიძლება წარმოიშვას ბუნებრივი პროცესებიდან, როგორიცაა ქარიშხალი, წყლის წმენდა, ქარი და ა.შ., ან ადამიანის საქმიანობიდან, როგორიცაა სასოფლო-სამეურნეო, სამრეწველო და ურბანული ემისიები. სიმღვრივის გაზომვა ჩვეულებრივ არის გარკვეული პროპორციით წყალში შეჩერებული მყარი ნივთიერებების შემცველობასთან. გაფანტული სინათლის ინტენსივობის გაზომვით, წყალში შეჩერებული მყარი ნივთიერებების კონცენტრაცია შეიძლება უხეშად გავიგოთ.
სიმღვრივის გაზომვა
Lianhua სიმღვრივის მრიცხველი LH-P305 იყენებს 90° გაფანტული სინათლის მეთოდს, საზომი დიაპაზონით 0-2000NTU. ორმაგი ტალღის სიგრძე შეიძლება ავტომატურად შეიცვალოს, რათა თავიდან იქნას აცილებული წყლის შეფერილობის ჩარევა. გაზომვა მარტივია და შედეგები ზუსტია. როგორ გავზომოთ სიმღვრივე
1. ჩართეთ ხელის სიმღვრივის მრიცხველი LH-P305 წინასწარ გახურებისთვის, მოწყობილობა არის NTU.
2. აიღეთ 2 სუფთა კოლორიმეტრიული მილი.
3. აიღეთ 10მლ გამოხდილი წყალი და ჩადეთ No1 კოლორიმეტრულ მილში.
4. აიღეთ 10მლ ნიმუში და ჩადეთ კოლორიმეტრულ ტუბში No2. გაწმინდეთ გარე კედელი.
5. გახსენით კოლორიმეტრული ავზი, ჩადეთ No1 კოლორიმეტრული მილი, დააჭირეთ ღილაკს 0 და ეკრანზე გამოჩნდება 0 NTU.
6. ამოიღეთ No1 კოლორიმეტრიული მილი, ჩადეთ No2 კოლორიმეტრული მილი, დააჭირეთ გაზომვის ღილაკს და ეკრანზე გამოჩნდება შედეგი.
განაცხადი და შეჯამება
სიმღვრივე არის წყლის ხარისხის მნიშვნელოვანი საზომი, რადგან ეს არის ყველაზე თვალსაჩინო მაჩვენებელი იმისა, თუ რამდენად „სუფთაა“ წყლის წყარო. მაღალი სიმღვრივე შეიძლება მიუთითებდეს წყლის დამაბინძურებლების არსებობაზე, რომლებიც საზიანოა ადამიანების, ცხოველებისა და მცენარეებისთვის, მათ შორის ბაქტერიები, პროტოზოები, ნუტრიენტები (როგორიცაა ნიტრატები და ფოსფორი), პესტიციდები, ვერცხლისწყალი, ტყვია და სხვა ლითონები. ზედაპირულ წყლებში გაზრდილი სიმღვრივე წყალს უვარგისს ხდის ადამიანის მოხმარებისთვის და ასევე შეიძლება მიაწოდოს წყლის პათოგენები, როგორიცაა დაავადების გამომწვევი მიკროორგანიზმები წყლის ზედაპირებზე. მაღალი სიმღვრივე ასევე შეიძლება გამოწვეული იყოს საკანალიზაციო სისტემების ჩამდინარე წყლებით, ურბანული ჩამონადენით და ნიადაგის განვითარების შედეგად. ამიტომ, სიმღვრივის გაზომვა ფართოდ უნდა იქნას გამოყენებული, განსაკუთრებით საველე პირობებში. მარტივ ინსტრუმენტებს შეუძლიათ ხელი შეუწყონ სხვადასხვა ერთეულების მიერ წყლის მდგომარეობის ზედამხედველობას და ერთობლივად უზრუნველყონ წყლის რესურსების გრძელვადიანი განვითარება.