nečistoće u vodi. Prozirnost vode u jezeru Karakteristike voda po vrijednosti ukupne tvrdoće
Prozirnost vode zavisi od količine mehaničkih suspendovanih čvrstih materija i hemijskih nečistoća sadržanih u njoj. Zamućena voda je uvijek sumnjiva u epizootskom i sanitarnom smislu. Postoji nekoliko metoda za određivanje prozirnosti vode.
metoda poređenja. U jedan cilindar od bezbojnog stakla sipa se ispitna voda, a u drugi destilovana voda. Voda se može ocijeniti kao bistra, blago prozirna, blago opalescentna, opalescentna, blago zamućena, mutna i jako zamućena.
disk metoda. Za određivanje prozirnosti vode direktno u rezervoaru koristi se bijeli emajlirani disk - Secchi disk (slika 2). Kada je disk uronjen u vodu, bilježi se dubina na kojoj prestaje biti vidljiv i na kojoj ponovo postaje vidljiv kada se izvadi. Prosjek ove dvije vrijednosti pokazuje prozirnost vode u rezervoaru. U čistoj vodi disk ostaje vidljiv na dubini od nekoliko metara: u vrlo mutna voda nestaje na dubini od 25-30 cm.
Metoda fonta (Snellen). Precizniji rezultati se postižu upotrebom staklenog kalorimetra s ravnim dnom (slika 3). Kalorimetar je postavljen na visini od 4 cm od standardnog fonta br. 1:
Istražena voda se nakon mućkanja sipa u cilindar. Zatim gledaju kroz stub vode u font, postepeno ispuštajući vodu iz slavine kalorimetra sve dok ne postane moguće jasno vidjeti font br. 1. Visina tečnosti u cilindru, izražena u centimetrima, je mjera prozirnosti. Voda se smatra prozirnom ako je font jasno vidljiv kroz stub vode od 30 cm Voda prozirnosti od 20 do 30 cm se smatra blago mutnom, od 10 do 20 cm - zamućenom, do 10 cm neprikladnom za piće . Dobro cista voda nakon stajanja ne daje depozit.
metoda prstena. Prozirnost vode se može odrediti pomoću prstena (slika 3). Da biste to učinili, koristite žičani prsten promjera 1-1,5 cm i poprečnog presjeka žice od 1 mm. Držeći ručku, žičani prsten se spušta u cilindar sa ispitivanom vodom sve dok njegove konture ne postanu nevidljive. Zatim ravnalom izmjerite dubinu (cm) na kojoj prsten postaje jasno vidljiv kada se skine. Indikatorom prihvatljive transparentnosti smatra se 40 cm Podaci dobijeni „po prstenu“ mogu se pretvoriti u indikacije „po fontu“ (tabela 1).
Tabela 1
Prijevod vrijednosti prozirnosti vode "na prstenu" u vrijednost "na fontu"
Prozirnost vode prema Secchi disku, prema krstu, prema fontu. Zamućenost vode. Miris vode. Vodena boja.
U vodi postoje suspendirane čvrste tvari, koje smanjuju njenu prozirnost. Postoji nekoliko metoda za određivanje prozirnosti vode.
- Prema Secchijevom disku. Za mjerenje prozirnosti riječne vode koristi se Secchi disk promjera 30 cm, koji se na užetu spušta u vodu, pričvršćujući na njega uteg tako da disk ide okomito prema dolje. Umjesto Secchi diska, možete koristiti tanjir, poklopac, činiju, postavljenu u rešetku. Disk se spušta dok se ne vidi. Dubina na koju ste spustili disk bit će pokazatelj prozirnosti vode.
- Uz krst. Odredite maksimalnu visinu vodenog stupca, kroz koju je vidljiv uzorak crnog križa na bijeloj pozadini s linijom debljine 1 mm i četiri crna kruga promjera 1 mm. Visina cilindra u kojem se vrši određivanje mora biti najmanje 350 cm, a na dnu je porculanska ploča sa krstom. Donji dio cilindar treba da bude osvetljen lampom od 300 W.
- Po fontu. Ispod cilindra visine 60 cm i prečnika 3-3,5 cm na udaljenosti od 4 cm od dna postavlja se standardni font, u cilindar se sipa ispitni uzorak kako bi se font mogao očitati, a maksimalna visina određen je vodeni stupac. Metoda kvantitativnog određivanja prozirnosti zasniva se na određivanju visine vodenog stuba, na kojoj je još uvijek moguće vizualno razlikovati (čitati) crni font visine 3,5 mm i širine linije 0,35 mm na bijeloj pozadini ili vidjeti oznaka za podešavanje (na primjer, crni krst na bijelom papiru) . Korištena metoda je objedinjena i usklađena je sa ISO 7027.
Voda ima povećanu zamućenost zbog sadržaja grubo dispergovanih neorganskih i organske nečistoće. Zamućenost vode određuje se gravimetrijskom metodom, te fotoelektričnim kolorimetrom. Metoda težine je da se 500-1000 ml zamućene vode filtrira kroz gusti filter prečnika 9-11 cm.Filter se prethodno osuši i izmeri na analitičkoj vagi. Nakon filtriranja, filter sa sedimentom se suši na temperaturi od 105-110 stepeni 1,5-2 sata, ohladi i ponovo vaga. Količina suspendiranih čvrstih tvari u ispitnoj vodi izračunava se iz razlike između masa filtera prije i nakon filtracije.
U Rusiji se zamućenost vode određuje fotometrijski poređenjem uzoraka ispitivane vode sa standardnim suspenzijama. Rezultat mjerenja se izražava u mg/dm 3 upotrebom glavne standardne suspenzije kaolina (mutnoća za kaolin) ili u MU/dm 3 (jedinice zamućenja po dm 3) kada se koristi standardna suspenzija zaliha formazina. Posljednja mjerna jedinica naziva se i jedinica zamućenja. prema Formazinu(EMF) ili u zapadnoj terminologiji FTU (formazin Turbidity Unit). 1FTU=1EMF=1EM/dm 3 .
AT novije vrijeme Fotometrijska metoda za mjerenje zamućenosti formazinom etablirana je kao glavna u cijelom svijetu, što se ogleda u standardu ISO 7027 (Kvalitet vode - Određivanje zamućenosti). Prema ovom standardu, jedinica mjere za zamućenost je FNU (formazin nefelometrijska jedinica). Agencija za zaštitu Životna sredina SAD (U.S. EPA) i Svjetska organizacija Svjetska zdravstvena organizacija (WHO) koristi nefelometrijsku jedinicu za zamućenost (NTU) za zamućenost.
Odnos između osnovnih jedinica zamućenja je sljedeći:
1 FTU(EMF)=1 FNU=1 NTU
SZO ne standardizuje zamućenost prema indikacijama zdravstvenih efekata, međutim, sa stanovišta izgled preporučuje da zamućenost ne bude veća od 5 NTU (nefelometrijska jedinica zamućenja) i, u svrhu dekontaminacije, ne veća od 1 NTU.
Mirisi u vodi mogu biti povezani sa vitalnom aktivnošću vodenih organizama ili se pojavljuju kada umru - to su prirodni mirisi. Miris vode u akumulaciji može biti uzrokovan i ulaskom kanalizacijskih efluenta u nju, industrijski otpad je vještački miris.Prvo se daje kvalitativna ocjena mirisa prema relevantnim karakteristikama:
- močvara,
- zemljani,
- riba,
- truljenje,
- aromatično,
- ulje itd.
Jačina mirisa se ocjenjuje na skali od 5 stupnjeva. Boca sa samljevenim čepom napuni se 2/3 vodom i odmah zatvori, snažno protrese, otvori i odmah se zabilježi intenzitet i priroda mirisa.
Kvalitativna procjena boje se vrši poređenjem uzorka sa destilovanom vodom. Da biste to učinili, odvojeno istražena i destilovana voda se sipa u čaše od bezbojnog stakla, na pozadini bijeli list pri dnevnom svetlu gledaju se odozgo i sa strane, hromatičnost se ocenjuje kao uočena boja, u odsustvu boje voda se smatra bezbojnom.
Temperatura u izvorima vode određuje se mericom ili konvencionalnim termometrom umotanim u nekoliko slojeva gaze. Termometar se drži u vodi 15 minuta na dubini uzorkovanja, nakon čega se očitavaju.
Najpovoljnija temperatura za vodu za piće je 8-16°C.
Definicija transparentnosti
Prozirnost vode zavisi od količine mehaničkih suspendovanih čvrstih materija i hemijskih nečistoća sadržanih u njoj. Zamućena voda je uvijek sumnjiva u epizootskom i sanitarnom smislu. Postoji nekoliko metoda za određivanje prozirnosti vode.
metoda poređenja. U jedan cilindar od bezbojnog stakla sipa se ispitna voda, a u drugi destilovana voda. Voda se može ocijeniti kao bistra, blago prozirna, blago opalescentna, opalescentna, blago zamućena, mutna i jako zamućena.
Rice. 2. Secchi disk.
disk metoda. Za određivanje prozirnosti vode direktno u rezervoaru koristi se bijeli emajlirani disk - Secchi disk (slika 2). Kada je disk uronjen u vodu, bilježi se dubina na kojoj prestaje biti vidljiv i na kojoj ponovo postaje vidljiv kada se izvadi. Prosjek ove dvije vrijednosti pokazuje prozirnost vode u rezervoaru. U čistoj vodi disk ostaje vidljiv na dubini od nekoliko metara, u vrlo mutnoj vodi nestaje na dubini od 25-30 cm.Rice. 3. Kalorimetar.
Istražena voda se nakon mućkanja sipa u cilindar. Zatim gledaju kroz stub vode u font, postepeno ispuštajući vodu iz slavine kalorimetra sve dok ne postane moguće jasno vidjeti font br. 1. Visina tečnosti u cilindru, izražena u centimetrima, je mjera prozirnosti. Voda se smatra prozirnom ako je font jasno vidljiv kroz stub vode od 30 cm Voda prozirnosti od 20 do 30 cm se smatra blago mutnom, od 10 do 20 cm - zamućenom, do 10 cm neprikladnom za piće . Dobra bistra voda nakon stajanja ne taloži.
Rice. 3. Određivanje prozirnosti vode metodom prstena.
metoda prstena. Prozirnost vode se može odrediti pomoću prstena (slika 3). Da biste to učinili, koristite žičani prsten promjera 1-1,5 cm i poprečnog presjeka žice od 1 mm. Držeći ručku, žičani prsten se spušta u cilindar sa ispitivanom vodom sve dok njegove konture ne postanu nevidljive. Zatim ravnalom izmjerite dubinu (cm) na kojoj prsten postaje jasno vidljiv kada se skine. Indikatorom prihvatljive transparentnosti smatra se 40 cm Podaci dobijeni „po prstenu“ mogu se pretvoriti u indikacije „po fontu“ (tabela 1).Tabela 1
Prijevod vrijednosti prozirnosti vode "na prstenu" u vrijednost "na fontu"
Glavni zagađivači prisutni u Otpadne vode ah gradski objekti za tretman, grupirani i prikazani u šemi 1
Organske materije u otpadnim vodama psihičko stanje mogu biti u neotopljenom, koloidnom i otopljenom stanju, u zavisnosti od veličine čestica koje su u njima (tabela 1). Kako se veličina čestica zagađivača mijenja, one se uzastopno uklanjaju u svim fazama biološkog tretmana (Shema 2).
Tabela 1 Sastav organska materija u sirovoj otpadnoj vodi prema veličini čestica
Šema 1
Prozirnost vode
Prozirnost otpadne vode je posljedica prisustva neotopljenih i koloidnih nečistoća u njoj. Mjera transparentnosti je visina vodenog stupca na kojoj možete pročitati font kroz njega. određene veličine i tip. Komunalne otpadne vode koje ulaze u tretman imaju providnost od 1-5 cm Efekat prečišćavanja se najbrže i najjednostavnije procenjuje po providnosti prečišćene vode koja zavisi od kvaliteta prečišćavanja, kao i prisustva u vodi male ljuspice aktivnog mulja koje se ne talože za dva sata.i raspršene bakterije. Usitnjavanje pahuljica mulja može biti posljedica raspadanja većih, starijih pahuljica, posljedica njihovog pucanja plinovima ili pod utjecajem toksične kanalizacije. Male pahuljice se mogu ponovo zalijepiti, ali, dostižući određenu malu veličinu, ne rastu dalje. Transparentnost je najhitnija, osjetljiva na prekršaje, pokazatelj kvaliteta čišćenja. Sve, pa i manje, nepovoljne promjene u sastavu otpadnih voda i tehnološkom načinu njihovog tretmana dovode do raspršivanja pahuljica mulja, narušavanja flokulacije, a samim tim i do pada prozirnosti prečišćene vode.
Biološki tretman otpadnih voda treba da obezbedi najmanje 12 cm prozirnosti pročišćene vode. Kod potpunog, zadovoljavajućeg biološkog tretmana providnost je 30 centimetara i više, a takvoj transparentnosti svi ostali sanitarni pokazatelji zagađenja po pravilu odgovaraju visok stepenčišćenje.
Prozirnost se određuje u mućenim (karakterizira prisustvo suspendiranih i koloidnih supstanci) i taloženim (prisustvo koloidnih supstanci) uzorcima. Transparentnost u taloženom uzorku karakteriše rad aerotankova, transparentnost u mućkanom uzorku karakteriše rad sekundarnih taložnika.
Primjeri. Ako je prozirnost pročišćene vode u mućkanom uzorku 19 cm, a u taloženom 28 cm, možemo zaključiti da aerotankovi rade zadovoljavajuće (koloidne materije su dobro uklonjene) i sekundarni taložnici (može se očekivati da će uklanjanje suspendovane čvrste materije u prečišćenoj vodi neće prelaziti 15 mg/dm3),
Šema 2 Sekvencijalno uklanjanje organskih čestica (u zavisnosti od njihove veličine) na različitim koracima tretman otpadnih voda
Ako je, prema rezultatima analiza, prozirnost u mućkanom uzorku 10 cm, a u taloženom uzorku 30 cm, to znači da se koloidne tvari dobro uklanjaju iz otpadnih voda u aerotankovima, ali sekundarni taložnici ne rade zadovoljavajuće i pružaju nisku prozirnost tretirane vode.
Promjena prozirnosti nadilske vode može poslužiti kao operativni signal o promjenama u procesu prečišćavanja, čak i kada druge metode fizičko-hemijske kontrole još ne bilježe odstupanja, jer su sva kršenja praćena drobljenjem pahuljica aktivnog mulja, što je odmah fiksirano smanjenom prozirnošću gornje intersticijske vode.
Transparentnost morska voda je omjer fluksa zračenja koji je prošao kroz vodu bez promjene smjera, puta jednak jedinici, prema fluksu zračenja koji je ušao u vodu u obliku paralelnog snopa. Transparentnost morske vode usko je povezana sa propusnošću T morske vode, koja se podrazumijeva kao omjer fluksa zračenja koji prenosi određeni sloj vode I z prema fluksu zračenja koji pada na ovaj sloj I 0 , tj. T \u003d \u003d e - sa z. Transmitans je suprotan slabljenju svjetlosti, a propustljivost je mjera koliko svjetlosti pređe određenu dužinu puta u morskoj vodi. Tada će prozirnost morske vode biti Θ=e - c, što znači da je povezana sa indeksom slabljenja svjetlosti c.
Uz naznačenu fizičku definiciju transparentnosti, koristi se i koncept uslovno (ili relativno) n transparentnost, što se podrazumijeva kao dubina prestanka vidljivosti bijelog diska prečnika 30 cm (Secchijev disk).
Dubina nestanka bijelog diska ili relativna transparentnost povezana je s fizičkim konceptom transparentnosti, jer obje karakteristike zavise od faktora slabljenja svjetlosti.
Fizička priroda nestanka diska na određenoj dubini je da kada svjetlosni tok prodre u vodeni stupac, on je oslabljen zbog raspršivanja i apsorpcije. Istovremeno, sa povećanjem dubine dolazi do povećanja protoka raspršene svjetlosti na strane (zbog raspršenja višeg reda). Na određenoj dubini, tok raspršen na strane jednak je protoku direktne svjetlosti. Posljedično, ako se disk spusti ispod ove dubine, tada će protok raspršen na strane biti veći od glavnog toka koji ide prema dolje i disk će prestati biti vidljiv.
Prema proračunima akademika V. V. Shuleikina, dubina na kojoj se izjednačavaju energije glavnog toka i struje raspršene na strane, koja odgovara dubini nestanka diska, jednaka je dvije prirodne dužine slabljenja svjetlosti za sva mora. Drugim riječima, proizvod indeksa raspršenja i prozirnosti je konstantna vrijednost jednaka 2, tj. k λ × z = 2, gdje je z - dubina nestanka bijelog diska. Ovaj omjer omogućuje povezivanje uvjetne karakteristike morske vode - relativne prozirnosti s fizičkom karakteristikom - indeksom raspršenja k λ . Budući da je indeks raspršenja sastavni dio indeksa slabljenja, moguće je i relativnu transparentnost povezati sa indeksom slabljenja, a samim tim i fizičkim karakteristikama transparentnosti. Ali budući da ne postoji direktna proporcionalnost između indeksa apsorpcije i raspršenja, tada će u svakom moru odnos između indeksa slabljenja i prozirnosti biti drugačiji.
Relativna transparentnost ovisi o visini s koje se vrše opažanja, stanju površine mora i uvjetima osvjetljenja.
Kako se visina promatranja povećava, relativna transparentnost se povećava zbog smanjenja utjecaja svjetlosnog toka reflektiranog od površine mora, što ometa promatranja.
Za vrijeme valova dolazi do povećanja reflektiranog toka i slabljenja toka koji prodire u dubine mora, što dovodi do smanjenja relativne transparentnosti. To su u antici primijetili tragači za biserima koji su ronili dalje dno mora sa maslinovim uljem u ustima. Ulje koje su ispuštali iz njihovih usta isplivalo je na površinu mora, izgladilo male valove i poboljšalo osvjetljenje dna.
U nedostatku oblaka, relativna transparentnost se smanjuje, jer su opservacije teška. odsjaj sunca. Snažni kumulusni oblaci značajno smanjuju svjetlosni tok koji pada na površinu mora, što također smanjuje relativnu transparentnost. Najpovoljniji svetlosni uslovi stvaraju se u prisustvu cirusnih oblaka.
Najveći broj optičkih opservacija odnosi se na mjerenja relativne transparentnosti bijelim diskom.
Relativna prozirnost uvelike varira ovisno o sadržaju suspendiranih čestica u morskoj vodi. U obalnim vodama bogatim planktonom relativna prozirnost ne prelazi nekoliko metara, dok u otvorenom okeanu dostiže desetine metara.
Najbistrije vode se nalaze u suptropska zona Svjetski ocean. U Sargaškom moru relativna providnost iznosi 66,5 m i ovo more se smatra standardom transparentnosti. Ovako visoka transparentnost u suptropskom pojasu povezana je s gotovo potpunim odsustvom suspendiranih čestica i slabim razvojem planktona. u Weddellovom moru i pacifik kod ostrva Tonga izmerena je još veća transparentnost - 67 m. U umerenim i visokim geografskim širinama relativna providnost dostiže 10-20 m.
U morima transparentnost značajno varira. Dakle, u Sredozemnom moru doseže 60 m, u Japanu - 30 m m, Crni - 28 m, Baltik - 11-13 m. U uvalama, a posebno u blizini ušća rijeka, prozirnost se kreće od nekoliko centimetara do nekoliko desetina centimetara.
Kada se razmatra pitanje boje mora, razlikuju se dva pojma: boja mora i boja morske vode.
Pod bojom mora odnosi se na prividnu boju njegove površine. Boja mora na jak način zavisi od optičkih svojstava same vode i od spoljašnjih faktora . Stoga varira ovisno o vanjskim uvjetima (osvijetljenost mora direktnom sunčevom i difuznom svjetlošću, ugao gledanja, valovi, prisutnost nečistoća u vodi i drugi razlozi).
Vlastita boja morske vode je posljedica selektivne apsorpcije i raspršenja, tj. zavisi od optičkih svojstava vode i debljine razmatranog sloja vode, ali ne zavisi od spoljnih faktora. Uzimajući u obzir selektivno slabljenje svjetlosti u moru, može se izračunati da će čak i za čistu okeansku vodu na dubini od 25 m, sunčeva svjetlost biti lišena cijelog crvenog dijela spektra, a zatim sa povećanjem dubine žuti dio nestati i boja vode će biti zelenkasta, samo će plavi dio ostati na dubini od 100 m, a boja vode će biti plava. Stoga je moguće govoriti o boji vode kada se uzme u obzir vodeni stupac. U ovom slučaju, ovisno o vodenom stupcu, boja vode će biti drugačija, iako se njena optička svojstva ne mijenjaju.
Boja morske vode procjenjuje se pomoću skale za boje vode (Forel-Uhle skala), koja se sastoji od seta epruveta s otopinama u boji. Određivanje boje vode sastoji se u vizuelnom odabiru epruvete, čija je boja otopine najbliža boji vode. Boja vode je označena brojem odgovarajuće epruvete na skali boja.
Posmatrač koji stoji na obali ili gleda s broda ne vidi boju vode, već boju mora. U ovom slučaju, boja mora određena je omjerom veličina i spektralnog sastava dva glavna svjetlosna toka koji ulaze u oko promatrača. Prvi od njih je tok svjetlosnog toka reflektiranog od površine mora, koji pada sa Sunca i nebeskog svoda, drugi je svjetlosni tok difuzne svjetlosti koji dolazi iz morskih dubina. Dakle kako je reflektirani tok bijel, kako se povećava, boja mora postaje manje zasićena (bjelkasta). Kada promatrač pogleda okomito prema dolje na površinu, vidi mlaz difuzne svjetlosti, a reflektirani mlaz je mali - boja mora je zasićena. Prilikom pomicanja pogleda prema horizontu, boja mora postaje manje zasićena (bjelkasta), približava se boji neba, zbog povećanja reflektiranog toka.
U okeanima se nalaze ogromna prostranstva tamnoplave vode (boje okeanske pustinje), što ukazuje na odsustvo stranih nečistoća u vodi i njenu izuzetnu prozirnost. Kako se približavate obali, dolazi do postepenog prijelaza u plavkasto-zelene, au neposrednoj blizini obale - u zelene i žuto-zelene tonove (boja biološke produktivnosti). U blizini ušća Žute rijeke, koja se ulijeva u Žuto more, prevladava žuta, pa čak i smeđa nijansa vode, zbog uklanjanja ogromne količine žutog lesa rijekom.