Overview
マーガレット職人とキンバリー ・ フライ - デュポール大学のソース: 研究所
濁度と全固形物は、地表水の透明度に対処関連測定値です。濁度は水の透明度は水を通過する光の量を決定するの間接的な指標です。全固形物は、水の重量によって決定で中断される固体粒子の直接測定値です。
濁度と全固形分の高レベルは、土壌浸食、廃棄物排出量、流出、または藻類の成長を水の中に堆積物を乱すことができる底生生物の豊富さなど生態学的な社会の変化によって引き起こされます。濁度と懸濁物質の高いレベルは、水温と酸素レベル (暖かい水より少ない酸素を保持) の減少の増加を引き起こしている熱を吸収することによって水の質を下げることができます。これらの条件より少ない日光がいくつかの水生の生活をサポートすることができない水を作り、水を浸透し、光合成の低下もあります。懸濁物質もえらを詰まらせる、卵を窒息させる、成長率を低減でき多くの水生生物の生残性を混乱させます。
濁度を測定する方法の 1 つは、パトリジアセッキ ディスクを使用しています。パトリジアセッキ ディスクは、代替の黒と白四分の一 (図 1) と金属ディスクです。それはそれに沿って 1 フィート マーキングのあるロープに添付されます。ことができなくなるまで水にディスクは削除されます (図 2) を見られます。この方法の欠点は、テスト領域が影付きフィールドで行う必要があります理想的なプロトコルは、日当たりの良い条件を必要とします。さらに、川岸と水のレベルとの間の大きな距離がある場合、パトリジアセッキ ディスクを使用することは困難です。濁度の管を使用して水を収集、研究室に戻って濁度測定を実行できます。
図 1.淡水で使用される変更されたパトリジアセッキ ディスク デザイン。
図 2 。パトリジアセッキ ディスクの種類。左側と右側の淡水バージョンの 1 つマリン スタイル
Principles
濁度は水サンプルを渡すことができますどのくらいの光を測定することによって決定される相対的な測定値です。濁度が高いほどより少ないライトがサンプルを通過して、「cloudier」水が表示されます。高濁度のレベルではなく、その散乱光の水の中に固体粒子によって引き起こされる水を介して送信することができます。懸濁粒子の物理的特性は、全体的な濁度に影響を持つことができます。大きい大きさで分類された粒子は、光が散乱し、水透過光との干渉を作成することによって濁度を増加前方集中できます。粒子の大きさも光の品質に影響を与える粒子サイズは、小さい粒子がより多く散乱に及ぼす波長が短いより長い波長の光より短波長の光を散乱する傾向があります。光が粒子数の増加と接触して各粒子と複数の散乱を引き起こして、粒子の間に短い距離を移動するとき、増加粒子濃度は低い光透過率でこともできます。光着色粒子の光散乱を増やすことができます、両方の増加の濁度測定の結果に対し、暗い着色粒子はより多くの光を吸収します。全体的に暗い粒子は色に吸収される光エネルギーの量のための軽い色微粒子よりも高い濁度になります。収集された不明な水のサンプルは例と比べると、脱イオン (DI) 水空ゼロの濁度値を表す。A 標準濁度試薬を購入した (< 1% カオリン < 硝酸マグネシウム 0.1%、< 0.1% 塩化マグネシウム、< 0.1 %2-methyl-4-isothiazolin-3-one、< 0.1 %5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one) 空白および未知のサンプルと一致する 2 つのテストの列の下部に固定点の観測に基づく濁度でまで知られている単位で曇りを増加する所定の測定で空のテストの列に追加します。一致するサンプルを達成するために必要な試薬の量は、点灯ろうそくを長いガラス「ジャクソン」チューブを保持元のメソッド名にちなんでジャクソン濁度単位 (JTUs) にテーブルに変換できます。
全固形物は、試料水の中断された固体材料の直接測定。ソリッドの質量は、サンプルから水を蒸発させると分離し、固形物の重量を量るオーブンを使用して決定されます。
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Procedure
1. 濁度の測定
- 1 つの濁度列および試料水 50 mL の線を塗りに混合サンプル水を注ぐ。
- 脱イオン水 50 mL の線に、2 番目の「空白」濁度の列を入力します。
- 2 つの管を横に並べて配置し、透明度の違いに注意してください。黒のドットが均等に両方のチューブ内クリアの場合、濁度はゼロです。サンプル チューブの黒い点が不明瞭の場合は、次の手順に進みます。
- 濁度標準試薬を振る。
- 試薬 0.5 mL を蒸留水チューブに追加します。内容を攪拌するのに攪拌棒を使用します。
- 黒のドットでソリューションを見下ろし、濁度の量をチェックします。サンプル水の濁度の蒸留水のそれよりも大きい場合は、使用し、濁度に等しいサンプルのそれまでに各付加の後で混合試薬の量を記録、蒸留水チューブ 0.5 mL 単位で標準濁度試薬を追加していきます。
- 濁度試薬追加の合計量を記録します。
2. 全固形物の測定
- 手袋をはめた手でグリース鉛筆でビーカーをラベルします。これらのビーカーは、オーブンに入るのでラベリング テープを使用しないでください。
- バランスをオンにし、それを風袋します。
- バランスにビーカーを置き、重量を記録します。1/1000 グラムに記録するバランスを使用することを確認します。素手と体水分を転送、ビーカーの重さを変更するビーカーに触れることを避けるために手袋を使用します。
- 卒業シリンダーを使用すると、測定する試料水 100 mL。サンプルが置かれている場合は、100 mL を計測する前にサンプル水を旋回します。
- この量をビーカーに注ぐ。
- 液体は蒸発し、結果として得られる残渣を乾燥する 48 時間 100 ° C のオーブンでビーカーを置きます。
- 48 時間後残渣とビーカーを reweigh します。注意: と素手でビーカーに手を触れないでください。
- 初期の重量 (グラム) 重量、または残留物の重量の増加を取得する残基とビーカーの重さから空のビーカーを減算します。
- 残留物の重量を mg/l 以下の計算を使用してに変換します。
残留物の重量 1,000 mg x 1,000 mL x = ? mg
100 mL 1 g 1 L L
3. LabQuest 濁度の測定法
- チャネル 1 に濁度センサー LabQuest ハンドヘルド モニターとプラグインを有効に、ユニットは、NTU をする必要があります。
- ユニットは、NTU されていない場合、は、スタイラスを使用画面の赤の領域に触れる、変更単位と NTU を選択します。
- ユニットは、NTU のセンサーの蓋を開けるとワイプ オフ (研究室ワイプを使用) と (100 NTU) に黒印刷で既に満ちている瓶を挿入、蓋を閉じます。
- スタイラスを使用すると、画面の赤い部分に触れるし、調整] を選択します。校正画面が表示されたら、選択今すぐ調整] ボタン (画面左上)。
- カーソルは、最初の [値] ボックスに急増している必要があります。画面の右上隅で電圧を見る。ときにそれが一段落、100 を入力するスタイラスやテンキーを使用します。下の保存ボタンを選択します。
- 2 番目の [値] ボックスにカーソルを急増している必要があります。Di では 2 番目のボトル水 (線) まで今塗り、キャップに慎重に研究室のワイプを使用してそれを拭き取ると。センサーに DI 水のボトルを挿入し、ふたを閉じる。ときに電圧が一段落すると、0 を入力し、続けるボタンを押します。
- 画面の右下に [ok] ボタンを押します。校正は完了です。
- 2 番目のボトルから DI 水を破棄し、残りの DI 水を洗浄し、サンプル洗浄水を破棄するボトルを洗浄する水のサンプルのしぶきに注ぐ。水サンプル、再キャップ、拭き取り tot 行をボトルを再入力 (研究室のワイプを使用して)、センサーに挿入します。蓋を閉めるし、解決するために読み取りが表示されたら、測定値を記録します。
4. LabQuest の合計を測定法分解された固体の伝導を使用して
- 総溶解固形物 (TDS) 伝導を使用して: 下部の設定 (0-2,000) (プローブ コードに添付) ボックスにスイッチを設定してください。
- チャネル 1 にプローブを接続します。単位はミリグラム/リットル (mg/L) にする必要があります。
- 単位は mg/L では場合、画面の赤の領域に触れると変更単位 mg/l. を選択するスタイラスを使用します。
- 単位 mg/L は水試料にプローブを水没し、安定させるために測定値が表示されるときは、測定を記録します。
濁度と全固形物は、地表水の透明度を定量化するために使用関連測定値です。
濁度は水の透明度は水を通過する光の量を決定するの間接的な指標です。全固形物が直接測定、水で中断される固体粒子の総質量を記録します。
濁度や水の全固形物の高レベルは、多くの環境要因によって起こります。藻類の成長、水の列に堆積物を混乱させることができる底生生物の豊富さなど生態学的な地域で土壌浸食、廃棄物排出、流出、または変更があります。
高濁度と懸濁物質は、暖かい水がより少ない酸素を保持するように高められた水の温度と酸素レベルの対応する減少を引き起こしている熱を吸収することによって水の質を下げることができます。光合成が低下しより少ない日光は、いくつかの水生の生活をサポートすることができないこと、水を透過することができます。さらに、懸濁物質がエラを詰まらせる、卵を窒息させる、成長率を減らす、多くの水生生物の生残性を混乱させます。
このビデオは、実験室の設定で濁度を定量化する方法、水試料中の全固形物を計算する方法を説明します。
濁度は、送信することができますではなく、光を散乱水の中に固体粒子が原因です。濁りの程度は濃度、サイズ、粒子の色によって決定されます。大きな粒子散布および小さい粒子と比較して前方に光を集中します。粒子径は、光より短い波長の長波長の散乱より大きい粒子と光の質をも影響します。逆に、小さい粒子散布しない短波長より激しく、長波長の光に比較的小さな影響を持っている間。
粒子が密集、サンプルでクラスター化される光は粒子数の増加と接触され、複数の散乱現象の結果、それらの間の短い距離を旅行します。少ない密なソリューションがある長い平均自由行程。暗い粒子はより多くの光を吸収して、軽い粒子が散乱、全体的な濁りの両方の結果を増やします。全体的に、暗い粒子も、吸収される光エネルギーの量のための軽い微粒子よりも高い濁度。
濁度を測定する方法の 1 つは、パトリジアセッキ ディスクです。淡水、金属ディスクで交互に黒と白の四分の一が付いている直径 20 cm です。船舶用直径約 30 cm のプレーン白いディスクは標準です。両方のケースでディスクを知られている間隔でマークされ、それ見ることができるもはやまで水の中に落としたロープに接続します。消滅の時点でロープの長さは、水の濁度に関連しているアオコとして記録されます。
ただし、このフィールド メソッドには制限があります。理想的な録音のプロトコルには、日当たりの良い条件と影テスト領域が必要です。急な広い、または緩やかな川岸がディスク演算子の難しさや危険を引き起こす可能性があります。 またはボートへのアクセス必要があります。安全研究室で解析を実行するために水を収集するために濁度チューブを使用できます、詳細は測定を標準化します。
水試料は、ラボに戻るが、彼らは標準試料と比較されます。これを行うには、標準濁度試薬はサンプルと一致する 2 つの列の下部に固定点の観測に基づくまで雲量が増加する所定単位で脱イオン水に追加されます。サンプルに合わせて追加試薬の量は記録およびジャクソン濁度単位または参照テーブルを使用して「日教組」に変換できます。
全固形物を分離し、固形物の重量を量るサンプルからの水の蒸発によって得られます。
我々 は濁度と全固形物の測定原理に精通している、研究室の設定でこれらの測定方法を見ていきましょう。
サンプル水は、フィールドで収集されている、分析の研究室に持ってきてください。まず、きれいな濁度列および試料水 50 mL の線の塗りつぶしを選択します。
次に、脱イオン水 50 mL の線に、2 番目の「空白」濁度列を入力します。
2 つの管に並べてを置き、濁度列の基部に黒い点を観察します。黒のドットが均等に両方のチューブ内クリアの場合、濁度はゼロです。サンプル チューブに黒い点が見えにくい場合は、テスト サンプルの参照サンプルの濁度に合わせて標準濁度試薬を追加する必要があります。
微粒子を再停止する標準濁度試薬を振る。蒸留水チューブに試薬 0.5 mL を追加し、攪拌棒を使用して、内容を徹底的にミックスします。
黒のドットでサンプル チューブと参照チューブ サイド ・ バイ ・ サイド、およびソリューションを見てを置くことによって濁度を再度確認します。サンプル水の濁度の蒸留水のそれより大きい場合は、2 つの管の濁度が一致する、使用される試薬および各付加の後の混合量の記録が表示されるまで、0.5 mL ずつ、標準濁度試薬を追加していきます。最後に、標準濁度試薬追加の合計量を記録します。ジャクソン濁度単位に変換するには、この値を使用します。
濁度を測定するだけでなく、サンプルに含まれている全固形物も確認できます。手袋をはめた手でラベルのグリース鉛筆で abeaker を実行します。これらのビーカーはオーブンに配置後、グリース鉛筆は、理想的です。次に、バランスをオンにし、それを風袋します。本体の水分を転送して、ビーカーの重量を変更することを避けるために手袋をはめた手を使って、バランスで、空のビーカーの 1 つを配置し、重量を記録します。
優しく、それを旋回サンプル水を混合してよく確認し、メスシリンダーを取る 100 mL の試料水を測定します。これをビーカーに注ぐ。液体は蒸発し、結果として得られる残渣を乾燥するために 48 時間 100 ° C に設定オーブンでサンプル ビーカーを置きます。手袋をはめた手でオーブンからビーカーを取り出し、室温に冷ます、reweigh 残渣を含むビーカー。残留物の重量を決定するには、残基とビーカーの重さから空のビーカーの初期重量を減算します。次に、残留物の重量を mg/L この計算を使用してに変換します。
10 未満の日教組と濁度のサンプルは「優れた」; として分類されます。日教組が日教組のサンプルは、「公平」と 90 日教組の濁度を超えるサンプル 90 に 21「良い」として分類されます 20 から 11 範囲は、"不良"として分類されます。
全固形物は、全固形物測定水質監視定量的分析カテゴリを使用して分類できます。ここでは、100 mg/L 未満の全固形物の測定は、「良い」と「素晴らしい」、101 に 250 として分類される、251 に 400 は「フェア」、「悪い」評価 400 mg/L 以上のサンプル。
濁度と全固体の対策は、様々 な状況、およびその他の潜在的な方法を収集し、これらのデータを測定に便利です。
濁度を測定する別の方法は、それを直接測定するため最適化されたセンサーを利用しています。最初に、知られている濁度と脱イオン水空のサンプルを使用してセンサーを校正します。次に、濁度センサーで水サンプルを配置し、ハンドヘルド モニター濁度のリードアウトが表示されます。このメソッドでは、という点より速く簡単に、フィールドで実施されることができますより高価な機器を購入する必要は、実験室測定上利点があります。
全溶存固形物は、読書を取得する導電性プローブを使用して自動化されたデバイスを使用してフィールドで測定できます。ここでは、プローブは mg/L で手動で校正・ セットにレコード微粒子です。プローブは試料水に冠水したし、読んで、全溶存固形物がハンドヘルド モニターに表示されます。再び、このメソッドは検査法よりも迅速かつ容易に結果を提供します LabQuest メーターと導電性プローブの購入が必要です。
ゼウスの濁度と表面水の全固形物入門を見てきただけ。今理論や水質測定する方法、これらの測定を使用して水試料の品質を決定する方法のこれらの 2 つの貴重な測定の基本原理を理解する必要があります。見てくれてありがとう!
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Results
以下のテーブルは、濁度単位 (日教組) に試薬の量を変換する使用されます。(表 1)
濁度
優れた < 10 JTUs
良い 11-20 JTUs
21-90 JTUs をフェアします。
貧しい > 90 JTUs
全固形物は、全固形物測定水質監視定量的分析カテゴリを使用して評価できます。
全固形物 (mg/L)
優れた < 100
良い 101-250
フェア 251-400
貧しい > 400
| 測定の追加数 | ML の量 | 濁度 (JTUs) |
| 1 | 0.5 | 5 |
| 2 | 1.0 | 10 |
| 3 | 1.5 | 15 |
| 4 | 2.0 | 20 |
| 5 | 2.5 | 25 |
| 6 | 3.0 | 30 |
| 7 | 3.5 | 35 |
| 8 | 4.0 | 40 |
| 9 | 4.5 | 45 |
| 10 | 5.0 | 50 |
| 15 | 7.5 | 75 |
| 20 | 10.0 | 100 |
表 1.濁度テスト結果表濁度単位 (日教組) と濁度の水質監視定量的解析カテゴリ数が低下 (濁度試薬) に変換します。
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Applications and Summary
濁度と全固体、水の源は、どのように「クリーン」の最も目に見えるインジケーターですので水質の重要な測定値であります。高濁度レベルと全固形物は、人間、動物に悪影響を及ぼすし、植物の生命の細菌、原生動物、栄養素 (例えば硝酸塩、リン)、農薬、水銀、鉛、その他の金属を含む水汚染物質の存在を示すことができます。濁りと地表水の全固形物の審美的にまずい人間の使用のための水を作る病気の原因となるのも水の表面を提供できますランブル鞭毛虫症とクリプトスポリジウム症、コレラなど水系病原体を抱いて成長する微生物。懸濁物質が多量になることができます粒子水の酸素呼吸動物のえらに引っかかっている場合水に住んでいる他の種に問題があります。光のサイクルと光合成、水の酸素の濃度を変更して水生システムの食物網を乱す、懸濁粒子がまた中断されます。濁度と全固体の両方を増やす時に藻類の成長が高いときまたはとき、土砂は嵐の中に水の中に持ち上げられます。工業、農業など水質汚染や住宅の流出など人間の活動への応答の両方が増加します。下水道、都市流出および開発から土壌浸食からの排水も、濁度と全固形分の高レベルに貢献できます。水コレクションのサイトで実施する簡単なこれらの 2 つの簡単な測定は、表面水を人間の目的のためにより少なく有用、水生として自体をサポートできることも少ない生態系レンダリングすべての水質、脅威の広い範囲のための広範な指標。
全固形物、大規模な灌漑や工業プラント、下水処理場から排出のモニタリング テストとして使用する重要です。淡水のレベルが低い地域は蒸発の率が高いと高いやすい濃度の液体を持っている傾向があります。濁度と総固形物の濃度も高い降雨、特により多くの間に増加する傾向があるは、不浸透性の表面および都市雨水流出の増加量と地域を開発しました。
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
