$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
עכירות וסך המוצקים הם מדידות קשורות המשמשות לכימות הבהירות של מים עיליים.
עכירות היא מדד עקיף לבהירות המים הקובע את כמות האור שיכולה לעבור במים. סה"כ מוצקים היא מדידה ישירה, המתעדת את המסה הכוללת של חלקיקים מוצקים התלויים במים.
רמות גבוהות של עכירות או סה"כ מוצקים במים יכולות להיגרם מגורמים סביבתיים רבים. אלה כוללים סחף קרקע, הזרמת פסולת, נגר או שינויים בקהילות אקולוגיות כולל גידול אצות או שפע של אורגניזמים בנתיים שיכולים לשבש משקעים לתוך עמוד המים.
עכירות גבוהה יותר ומוצקים מרחפים יכולים להוריד את איכות המים על ידי ספיגת חום, מה שגורם לטמפרטורת מים מוגברת ולירידה מקבילה ברמות החמצן, מכיוון שמים חמים מכילים פחות חמצן. הפוטוסינתזה עשויה לרדת, מכיוון שפחות אור שמש מסוגל לחדור למים, מה שהופך אותם לבלתי מסוגלים לתמוך בחלק מהחיים הימיים. בנוסף, מוצקים מרחפים יכולים לסתום זימים, לחנוק ביצים, להפחית את קצב הצמיחה ולשבש את המיקרו-בתי גידול של אורגניזמים ימיים רבים.
סרטון זה ימחיש כיצד לכמת עכירות בסביבת מעבדה, וכיצד לחשב את סך המוצקים בדגימות מים.
עכירות נגרמת על ידי חלקיקים מוצקים התלויים במים המפזרים אור במקום לאפשר את העברתו. מידת העכירות נקבעת על פי ריכוז, גודל וצבע החלקיקים. חלקיקים גדולים יותר מפזרים ומרכזים את האור לכיוון קדימה בהשוואה לחלקיקים קטנים יותר. גודל החלקיקים יכול גם להשפיע על איכות האור, כאשר חלקיקים גדולים יותר מפזרים אורכי גל ארוכים יותר של אור מאשר אורכי גל קצרים יותר. לעומת זאת, חלקיקים קטנים יותר מפזרים אורכי גל קצרים בצורה אינטנסיבית יותר, בעוד שיש להם השפעה מועטה יחסית על אורכי הגל הארוכים יותר.
אם חלקיקים מקובצים בצפיפות בדגימה, האור יבוא במגע עם מספר גדול יותר של חלקיקים, ויעבור מרחק קצר יותר ביניהם, וכתוצאה מכך אירועי פיזור מרובים. לפתרונות פחות צפופים יש נתיב חופשי ממוצע ארוך יותר. חלקיקים כהים יותר סופגים יותר אור, וחלקיקים בהירים יותר מגבירים את הפיזור, כאשר שניהם גורמים לעכירות מוגברת באופן כללי. בסך הכל, חלקיקים כהים יותר גורמים לעכירות גבוהה יותר מאשר חלקיקים קלים יותר בשל הכמות המוגברת של אנרגיית האור הנספגת
שיטה אחת למדידת עכירות היא באמצעות דיסק סצ'י. עבור מים מתוקים, זהו דיסק מתכת בקוטר 20 ס"מ עם רבעים שחורים ולבנים לסירוגין. לשימוש ימי דיסק לבן רגיל בקוטר של כ-30 ס"מ הוא סטנדרטי. בשני המקרים הדיסק מחובר לחבל המסומן במרווחים ידועים, ונופל למים עד שלא ניתן עוד לראותו. אורך החבל בנקודת ההיעלמות נרשם כעומק סצ'י, הקשור לעכירות המים.
עם זאת, ישנן מגבלות לשיטת שדה זו. פרוטוקול הקלטה אידיאלי דורש תנאי שמש ואזור בדיקה מוצל. גדות נהר תלולות, רחבות או רופפות עלולות להוות קשיים או סכנה למפעילי דיסקים, או שתהיה צורך בגישה לסירה. שימוש בצינורות עכירות לאיסוף מים לביצוע ניתוח בחזרה במעבדה מאפשר מדידות בטוחות וסטנדרטיות יותר.
לאחר שדגימות המים חוזרות למעבדה, הן מושווים לדגימת ייחוס. לשם כך, מגיב עכירות סטנדרטי מתווסף למים נטולי יונים במרווחים קבועים מראש כדי להגביר את העכירות עד להתאמת הדגימות, על סמך תצפית על נקודה קבועה בתחתית שתי העמודות. לאחר מכן ניתן לרשום ולהמיר את כמות המגיב שנוספה כדי להתאים לדגימות ליחידות עכירות ג'קסון או "JTU" באמצעות טבלת התייחסות.
ניתן להשיג סה"כ מוצקים על ידי אידוי המים מהדגימה כדי לבודד ולשקול את המוצקים.
כעת, לאחר שאנו מכירים את העקרונות מאחורי מדידות העכירות וסך המוצקים, בואו נסתכל כיצד הם נמדדים בסביבת מעבדה.
לאחר איסוף הדגימה בשטח, הביאו אותם למעבדה לניתוח. ראשית, בחר עמוד עכירות נקי ומלא עד לקו 50 מ"ל במי הדגימה.
לאחר מכן, מלאו עמוד עכירות "ריק" שני במים נטולי יונים לקו 50 מ"ל.
הנח את שני הצינורות זה לצד זה והתבונן בנקודה השחורה בבסיס עמוד העכירות. אם הנקודה השחורה ברורה באותה מידה בשני הצינורות, העכירות היא אפס. אם הנקודה השחורה בצינור הדגימה פחות נראית לעין, יהיה צורך להוסיף מגיב עכירות סטנדרטי כדי להתאים את העכירות של דגימת הייחוס לזו של דגימת הבדיקה.
נער את מגיב העכירות הסטנדרטי כדי להשעות מחדש את החלקיקים. הוסף 0.5 מ"ל מהמגיב לצינור המים המזוקקים, והשתמש במוט ערבוב כדי לערבב היטב את התוכן.
בדוק שוב את העכירות על ידי הנחת צינור הדגימה וצינור הייחוס זה לצד זה, והסתכלות מטה דרך התמיסות על הנקודות השחורות. אם העכירות של מי הדגימה עדיין גדולה מזו של המים המזוקקים, המשך להוסיף מגיב עכירות סטנדרטי במרווחים של 0.5 מ"ל, עד שהעכירות של שני הצינורות נראית תואמת, תוך רישום כמות המגיב בשימוש וערבוב לאחר כל הוספה. לבסוף, רשום את הכמות הכוללת של מגיב עכירות סטנדרטי שנוסף. השתמש בערך זה כדי להמיר ליחידות עכירות של ג'קסון.
בנוסף למדידת עכירות, ניתן לקבוע גם את סך המוצקים הכלולים בדגימה. בידיים עטויות כפפות, תייג אבקר בעיפרון שומן. עיפרון שומן הוא אידיאלי, מכיוון שכוסות אלה יוכנסו מאוחר יותר לתנור. לאחר מכן, הפעל את האיזון וטרף אותו. בעזרת ידיים עטויות כפפות כדי להימנע מהעברת לחות בגוף ושינוי משקל הכוס, הניחו את אחת הכוסות הריקות על האיזון ורשמו את המשקל.
ודא שמי הדגימה מעורבבים היטב על ידי סיבובם בעדינות, ולאחר מכן קח גליל מדורג ומדוד 100 מ"ל מדגימת המים. יוצקים את זה לכוס. מכניסים את כוס הדגימה לתנור המוגדר ל -100 ? C למשך 48 שעות על מנת לאדות את הנוזל ולייבש את השאריות שנוצרו. מוציאים את הכוס מהתנור בידיים עטויות כפפות, נותנים לה להתקרר לטמפרטורת החדר ושוקלים מחדש את הכוס המכילה את השאריות. כדי לקבוע את משקל השאריות, הפחיתו את המשקל הראשוני של הכוס הריקה ממשקל הכוס עם שאריות. לאחר מכן, המר את משקל השאריות למ"ג/ליטר באמצעות חישוב זה.
דגימות עכירות עם JTU של פחות מ-10 מסווגות כ"מצוינות"; טווח של 11 עד 20 JTU מסווג כ"טוב", 21 עד 90 דגימות JTU מסווגות "סבירות", ובדגימות של יותר מ-90 עכירות JTU מסווגת כ"גרועה".
ניתן לסווג את סך המוצקים באמצעות קטגוריות הניתוח הכמותי של ניטור איכות המים למדידות סך המוצקים. כאן, מדידת מוצקים כוללת של פחות מ-100 מ"ג/ליטר מסווגת כ"מצוינת", 101 עד 250 כ"טובה", 251 עד 400 "בינונית", ודגימות עם יותר מ-400 מ"ג/ליטר מדורגות "גרוע".
מדידות של עכירות וסך המוצקים יכולות להיות שימושיות במגוון מצבים, ושיטות פוטנציאליות אחרות לאיסוף ומדידה של נתונים אלה.
שיטה נוספת למדידת עכירות משתמשת בחיישן המותאם למדידתה ישירות. ראשית, החיישן מכויל באמצעות דגימה של עכירות ידועה וריקו מים דה-יונים. לאחר מכן, דגימת מים מונחת בחיישן העכירות, והצג הידני יציג קריאה של עכירות. לשיטה זו יתרונות על פני מדידות המעבדה בכך שהיא מהירה יותר, פשוטה יותר וניתנת לביצוע בשטח, אך דורשת רכישת ציוד יקר יותר.
ניתן למדוד את סך המוצקים המומסים בשטח גם באמצעות מכשיר אוטומטי, המשתמש בבדיקת מוליכות כדי לקבל קריאה. כאן, הגשושית מכוילת ידנית ומוגדרת לתעד חלקיקים במ"ג/ליטר. הגשושית שקועה בדגימת המים וקריאת המוצקים המומסים הכוללת מוצגת על צג כף היד. שוב, שיטה זו מספקת תוצאות מהירות וקלות יותר משיטת המעבדה, אך דורשת רכישה של מד LabQuest ובדיקת מוליכות.
זה עתה צפיתם בהקדמה של JoVE לעכירות וסך כל המוצקים במים עיליים. כעת עליך להבין את התיאוריה והעקרונות העומדים בבסיס שתי המדידות החשובות הללו של איכות המים, כיצד למדוד אותן וכיצד להשתמש במדידות אלה כדי לקבוע את איכות דגימות המים שלך. תודה שצפית!
