Overview
Fuente: Laboratorios de Margaret obrero y Kimberly Frye - Universidad de Depaul
Turbidez y total de sólidos son medidas relacionadas a la claridad de las aguas superficiales. La turbidez es una medida indirecta de la claridad del agua que determina la cantidad de luz que pasa a través del agua. Total de sólidos es una medida directa de las partículas sólidas suspendidas en agua por peso.
Altos niveles de turbidez y total sólidos son causados por la erosión del suelo, descarga inútil, escurrimiento o cambios en comunidades ecológicas, incluyendo el crecimiento de las algas o la abundancia de organismos bentónicos que pueden perturbar los sedimentos hasta en el agua. Mayores niveles de turbidez y sólidos en suspensión pueden reducir la calidad del agua absorbiendo calor provocando un aumento en la temperatura del agua y una disminución en los niveles de oxígeno (el agua caliente contiene menos oxígeno). Estas condiciones también pueden causar una disminución en la fotosíntesis, menos la luz del sol penetra el agua, haciendo que el agua no puede apoyar parte de la vida acuática. Sólidos en suspensión también pueden obstruir las branquias, Sofoque huevos, reducir las tasas de crecimiento e interrumpir microhábitats de muchos organismos acuáticos.
Un método de medición de turbidez incluye el uso de un disco de Secchi. Un disco de Secchi es un disco metálico con cuartos blanco y negro alternativos (figura 1). Se une a una cuerda que tiene marcas de un pie a lo largo de él. El disco se cae en el agua hasta que ya no puede ser visto (figura 2). El inconveniente de este método es que se debe hacer en el campo protocolo ideal requiere condiciones de soleado y el área de pruebas que sombra. Además, si hay una gran distancia entre la orilla del río y el nivel del agua, es difícil usar el disco de Secchi. Mediante el uso de tubos de turbidez, uno puede recoger el agua y luego realizar las mediciones de turbidez en el laboratorio.
Figura 1. El Secchi disco diseño modificado utilizado en agua dulce.
Figura 2. Diferentes tipos de disco Secchi. Estilo marinero uno a la izquierda y la versión de agua dulce a la derecha
Principles
La turbidez es una medida relativa, determinada midiendo cuanta luz pasa a través de la muestra de agua. Cuanto mayor sea la turbidez, menos luz pasará a través de la muestra y el agua aparecerá el "nublado". Más altos niveles de turbidez son causados por partículas sólidas suspendidas en el agua la luz de dispersión en lugar de permitan que se transmite a través del agua. Las características físicas de las partículas en suspensión pueden tener un efecto sobre la turbidez general. Partículas de tamaño más grandes pueden esparcir la luz y concentrarla hacia delante, aumentando la turbidez mediante la creación de interferencia con la transmisión ligera a través del agua. Tamaño de partícula también puede afectar la calidad de la luz; tamaños de partícula más grandes tienden a esparcir más largo longitudes de onda de luz más longitudes de onda más cortas, mientras que las partículas más pequeñas tienen más efecto de dispersión de longitudes de onda más cortas. Partícula mayor concentración también puede baja transmisión de la luz cuando entra en contacto con un mayor número de partículas de luz y viaja una distancia más corta entre las partículas, provocando múltiples trozos con cada partícula. Partículas coloreadas más oscuras absorben más luz, mientras que partículas coloreadas luz pueden aumentar la dispersión de la luz, y tanto dar lugar a medidas de mayor turbidez. En general las partículas más oscuras dará como resultado mayor turbidez que partículas de color más ligeras debido a la mayor cantidad de energía absorbida por el color de la luz. La muestra de agua recogida desconocido es comparada con una desionizada (DI) en blanco muestra de agua que representa un valor de turbidez de cero. A comprar reactivos estándar de turbidez (< 1% caolín, < 0.1% nitrato de magnesio, < cloruro de magnesio 0.1% < 0.1% 2-methyl-4-isothiazolin-3-one, < 0.1% 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one) se agrega a la columna en blanco en medidas predeterminadas para aumentar la opacidad en incrementos conocidos hasta que la muestra en blanco y desconocida coincidan en la turbidez basado en la observación de un punto fijo en la parte inferior de la prueba de dos columnas. La cantidad de reactivo necesaria para lograr muestras coincidentes luego puede ser convertida con una tabla en unidades de turbidez Jackson (JTUs), nombrada después del método original de la celebración de un vaso largo de tubo de "Jackson" sobre una vela encendida.
Total de sólidos es una medida directa del material sólido suspendido en la muestra de agua. La masa de los sólidos se determina mediante el uso de una estufa para evaporar el agua de la muestra y aislar y pesar los sólidos.
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Procedure
1. medición de turbidez
- Vierta agua de mezclado de la muestra en una columna de turbidez y llenar hasta la línea de 50 mL con la muestra de agua.
- Llene la segunda columna de turbidez "En blanco" con agua desionizada a la línea de 50 mL.
- Colocar los dos tubos de lado a lado y observe la diferencia en la claridad. Si el punto negro es igualmente claro en ambos tubos, la turbiedad es cero. Si el punto negro en el tubo de la muestra es menos claro, vaya al paso siguiente.
- Agitar el reactivo estándar de turbidez.
- Añadir 0.5 mL del reactivo al tubo de agua destilada. Utilizar la varilla para revolver el contenido.
- Compruebe la cantidad de turbidez mirando hacia abajo a través de la solución en el punto negro. Si la turbidez de la muestra de agua es mayor que la del agua destilado, continuar agregar reactivo estándar de turbidez en incrementos de 0.5 mL al tubo de agua destilada, la cantidad de reactivo utilizado y mezclar después de cada adición hasta que la turbidez de la muestra es igual a la grabación.
- Registra la cantidad total de turbidez reactivo añadido.
2. medición de sólidos totales
- Con las manos enguantadas, etiqueta de un vaso de precipitados con un lápiz. No utilice cinta de etiquetado porque estos vasos van en el horno.
- Encender balanza y tare lo.
- Coloque el vaso en la balanza y registrar el peso. Asegúrese de utilizar un balance que registra a las milésimas de gramo. Utilice guantes para evitar tocar el vaso con las manos y transferir la humedad del cuerpo, cambiando el peso del vaso.
- Usando un cilindro graduado, medir 100 mL de la muestra de agua. Si la muestra ha sentado, agitar la muestra de agua antes de medir 100 mL.
- Vierta esta cantidad en el vaso.
- Coloque el vaso en una estufa a 100 ° C durante 48 h para evaporar el líquido y secar el residuo resultante.
- Después de 48 h, volver a pesar el vaso con el residuo. Recuerde: No toque el vaso con las manos desnudas.
- Reste el peso inicial (en gramos) del vaso de precipitación vacío el peso del vaso con residuo para obtener el aumento de peso, o peso del residuo.
- Convertir el peso del residuo en mg/l usando el siguiente cálculo
Peso de residuo x 1000 mg x 1.000 mL = ? mg
100 mL g 1 L 1 L
3. LabQuest método para medir la turbidez
- Convertir en un monitor portátil de LabQuest y plug-in el sensor de turbidez en canal 1, unidades NTU.
- Si las unidades no están en NTU, utilice el lápiz para la zona roja de la pantalla, seleccionar las unidades de cambio y escoge NTU.
- Si las unidades en NTU, abra la tapa del sensor y limpiar-apagado (con una toallita de laboratorio) e insertar la botella ya llena con negro impresión en él (100 NTU), cierre la tapa.
- Utilice el lápiz para tocar la zona roja de la pantalla y seleccione calibrar. Cuando aparezca la pantalla de calibración, seleccione el botón calibrar ahora (parte superior izquierda de la pantalla).
- El cursor debe han saltado al primer cuadro de valor. Ver la tensión en la parte superior derecha de la pantalla. Cuando se instala, utiliza el lápiz y el teclado número al tipo en 100. Continuación, seleccione el botón de guardar abajo.
- El cursor debe han saltado a la segunda caja de valor. Llene ahora la segunda botella con DI de agua (hasta la línea), cap-it y limpie cuidadosamente con una toallita de laboratorio. Inserte el sensor de la botella de agua DI y cierre la tapa. Cuando la tensión se instala, escriba 0 y presione el botón de guardar.
- Pulse el botón OK en la parte inferior derecha de la pantalla. La calibración es completa.
- Deseche el agua de DI de la segunda botella y vierta un poco salpicar de su muestra de agua para enjuagar la botella para lavar cualquier residuo de agua DI y luego deseche el agua de enjuague muestra. Luego volver a llenar la botella hasta tot la línea con su muestra de agua, tapar, limpie-apagado (el uso de toallitas de laboratorio) e inserte el sensor. Cierre la tapa y una vez que la lectura parece instalarse, registrar la medida.
4. LabQuest método para medir el Total sólidos utilizando conductividad disueltos
- Para sólidos disueltos totales (TDS) con conductividad: Asegúrese de que el interruptor en la caja (conectado a su cable de la sonda) se encuentra en la posición inferior (0-2.000).
- Conecte la sonda en el canal 1. Unidades deben ser en miligramos por litro (mg/L).
- Si las unidades no están en mg/L, usar la aguja a la zona roja de la pantalla, seleccionar las unidades de cambio y escoge mg/L.
- Si las unidades son en mg/L, sumerja la sonda en su muestra de agua y cuando las lecturas parecen estabilizar grabar su medida.
Turbidez y sólidos totales están relacionados con las medidas usadas para cuantificar la claridad de las aguas superficiales.
La turbidez es una medida indirecta de la claridad del agua que determina la cantidad de luz que pasa a través del agua. Total de sólidos es una medida directa, que registra la masa total de partículas sólidas suspendidas en agua.
Altos niveles de turbidez o sólidos totales en agua pueden ser causados por muchos factores ambientales. Estos incluyen la erosión del suelo, descarga inútil, escurrimiento o cambios en comunidades ecológicas, incluyendo el crecimiento de las algas o la abundancia de organismos bentónicos que pueden perturbar los sedimentos en la columna de agua.
Mayor turbidez y sólidos en suspensión pueden reducir la calidad del agua mediante la absorción de calor, causando aumento de temperatura y una disminución correspondiente en los niveles de oxígeno, como el agua caliente contiene menos oxígeno. Puede disminuir la fotosíntesis, como menos luz solar es capaz de penetrar el agua, lo que no puede apoyar parte de la vida acuática. Además, sólidos en suspensión pueden obstruir branquias sofoque huevos, reducir las tasas de crecimiento y alterar los microhábitats de muchos organismos acuáticos.
Este video ilustra cómo cuantificar la turbidez en un entorno de laboratorio y cómo calcular los sólidos totales en muestras de agua.
Turbiedad es causada por las partículas sólidas suspendidas en el agua eso dispersión ligera en lugar de lo que le permite transmitirse. El grado de la turbidez se determina por la concentración, tamaño y color de las partículas. Dispersión de partículas más grande y concentrado de luz en una dirección hacia adelante en comparación con las partículas más pequeñas. Tamaño de partícula también puede afectar la calidad de la luz, con partículas más grandes de dispersión de longitudes de más luz de longitudes de onda más cortas. Por el contrario, las partículas más pequeñas dispersan longitudes de onda cortas más intensamente, mientras tiene relativamente poco efecto en las longitudes de onda más larga.
Si las partículas se agrupan densamente en una muestra, luz entren en contacto con un mayor número de partículas y viajar una distancia más corta entre ellos, resultando en múltiples eventos de dispersión. Menos soluciones densas tienen un largo camino libre medio. Partículas más oscuras absorben más luz, y partículas más ligeras aumentan la dispersión, con ambos resultando en general mayor turbidez. Partículas en generales, más oscuras causar turbiedad mayor que las partículas más ligeras debido a la mayor cantidad de energía absorbida de la luz.
Un método de medición de turbidez es con un disco de Secchi. Para agua dulce, este es un disco de metal 20 cm de diámetro con alternancia de cuartos blanco y negro. Para uso marino un disco blanco llano de aproximadamente 30 cm de diámetro es estándar. En ambos casos el disco se une a una cuerda marcada a intervalos conocidos y caído en el agua hasta que ya no puede verse. La longitud de la cuerda en el punto de desaparición se registra como la profundidad de Secchi, que se relaciona con la turbiedad del agua.
Sin embargo, existen limitaciones a este método de campo. Protocolo de grabación ideal requiere condiciones soleadas y un área de sombra de la prueba. Orillas escarpadas, amplia o flojas pueden plantear dificultades o peligro para los operadores de la disco, o acceso a un barco puede ser necesario. Utilizando tubos de turbidez para recoger el agua para realizar análisis en el laboratorio permite más seguro y más estandarizadas las medidas.
Una vez que las muestras de agua en el laboratorio, se comparan a una muestra de referencia. Para ello, reactivo Standard de turbidez se agrega al agua desionizada en incrementos predeterminados para aumentar la opacidad hasta que las muestras se combinan, basado en la observación de un punto fijo en la parte inferior de las dos columnas. La cantidad de reactivo añadida para que coincida con las muestras se puede grabada y convertida en unidades de turbidez Jackson o "JTU" usando una tabla de referencia.
Total de sólidos puede obtenerse por evaporación del agua de la muestra para aislar y pesar los sólidos.
Ahora que estamos familiarizados con los principios de las mediciones de turbidez y sólidos totales, vamos a echar en vistazo a cómo estos se miden en un entorno de laboratorio.
Una vez que el agua de la muestra se ha recogido en el campo, ponerla en el laboratorio de análisis. En primer lugar, seleccione una columna de turbidez limpio y llene hasta la línea de 50 mL con la muestra de agua.
A continuación, llene una segunda columna de turbidez "en blanco" con agua desionizada a la línea de 50 mL.
Colocar dos tubos side-by-side y observar el punto negro en la base de la columna de turbidez. Si el punto negro es igualmente claro en ambos tubos, turbidez es cero. Si el punto negro en el tubo de la muestra es menos visible, será necesario añadir Reactivo estándar de turbidez para igualar la turbidez de la muestra de referencia de la muestra.
Agitar el reactivo estándar de turbidez para resuspender las partículas. Añadir 0.5 mL del reactivo al tubo de agua destilada y utilizar una varilla para homogeneizar el contenido.
Comprobarse la turbiedad colocando el tubo de la muestra y el tubo de referencia al lado y mirando hacia abajo a través de las soluciones a los puntos negros. Si la turbidez de la muestra de agua es aún mayor que la del agua destilado, continúe añadiendo estándar de turbidez de reactivo en incrementos de 0.5 mL, hasta que la turbidez de los dos tubos aparece emparejada, registrando la cantidad de reactivo utilizado y mezclar después de cada adición. Por último, se registra la cantidad total del estándar de turbidez de reactivo añadido. Utilice este valor para convertir a unidades de turbidez de Jackson.
Además de medir la turbidez, los sólidos totales contenidos en la muestra también pueden ser determinados. Con las manos enguantadas, etiqueta abeaker con un lápiz. Un lápiz es ideal, ya que estos vasos se colocarán posteriormente en un horno. A continuación, encienda la balanza y tare lo. Con las manos enguantadas para evitar transferir la humedad del cuerpo y alterar el peso del vaso, coloque uno de los vasos vacíos en el equilibrio y registrar el peso.
Asegurar que la muestra de agua está bien mezclado agitando suavemente, luego tome un cilindro graduado y mida 100 mL de la muestra de agua. Vierta el vaso de precipitados. Coloque el vaso de muestra en un horno a 100 ° C durante 48 h para evaporar el líquido y secar el residuo resultante. Retire el cubilete del horno con las manos enguantadas, déjelo enfriar a temperatura ambiente y repesar el vaso que contiene el residuo. Para determinar el peso de los residuos, reste el peso inicial del vaso vacío por el peso del vaso con residuos. A continuación, convertir el peso del residuo en mg/L con este cálculo.
Muestras de turbidez con un JTU de menos de 10 se clasifican como "Excelente"; un rango de 11 a 20 que JTU es clasificado como "Bueno", 21 y 90 JTU muestras son "Justo" y en muestras de más de 90 turbidez JTU es clasificado como "Pobres".
Sólidos totales pueden ser categorizados usando las categorías de análisis de cuantitativo de monitoreo de calidad de agua para la medición de sólidos totales. Aquí, una medición de sólidos totales de menos de 100 mg/L se clasifica como "Excelente", 101 a 250 como 'Bueno', 251 a 400 "Feria" y las muestras con más de 400 mg/L son clasificados «Pobres».
Las medidas de turbidez y total de sólidos pueden ser útiles en una variedad de situaciones y de otros posibles métodos para recoger y medir estos datos.
Otro método para medir la turbiedad utiliza un sensor optimizado para medir directamente. En primer lugar, el sensor se calibra utilizando una muestra de turbidez conocida y agua desionizada en blanco. A continuación, una muestra de agua se coloca en el sensor de turbidez, y el monitor portátil mostrará una lectura de la turbiedad. Este método tiene ventajas sobre las mediciones de laboratorio en que es más rápido, más simple y puede llevarse a cabo en el campo, pero requieren la compra de equipos más caros.
Total de sólidos disueltos puede medirse también en el campo utilizando un dispositivo automatizado, que utiliza una sonda de conductividad para obtener una lectura. Aquí, la sonda es partículas registro manualmente calibradas y ajustadas a en mg/L. La sonda está sumergida en la muestra de agua y el total de sólidos disueltos de la lectura es mostrada en el monitor de mano. Una vez más, este método proporciona resultados más rápidos y más fáciles que el método de laboratorio, pero requiere la compra de una sonda de conductividad y el medidor de LabQuest.
Sólo ha visto introducción de Zeus a la turbidez y los sólidos totales en agua de superficie. Ahora debe comprender la teoría y los principios subyacentes a estas dos valiosas medidas de calidad del agua, cómo medirlos y cómo utilizar estas mediciones para determinar la calidad de sus muestras de agua. ¡Gracias por ver!
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Results
La siguiente tabla se utiliza para convertir la cantidad de reactivos en las unidades de turbidez (JTU). (Tabla 1)
TURBIDEZ
Excelente < 10 JTUs
JTUs buenos 11-20
Feria JTUs 21-90
Pobre > 90 JTUs
Total de sólidos puede ser evaluada utilizando las categorías de análisis de cuantitativo de monitoreo de calidad de agua para la medición de sólidos totales.
SÓLIDOS totales (mg/L)
Excelente < 100
Bueno 101 – 250
Feria 251 – 400
Pobre > 400
| Número de adiciones medidos | Cantidad en mL | Turbidez (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 |
Tabla 1. Tabla de resultados la prueba turbidez para convertir el número de gotas (reactivo de turbidez) y las categorías de análisis de cuantitativo de monitoreo de calidad de agua para la turbiedad unidades de turbiedad (JTU).
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Applications and Summary
Turbidez y total de sólidos son importantes mediciones de la calidad del agua porque son los indicadores más visibles de la "limpieza" es una fuente de agua. Niveles de alta turbidez y los sólidos totales pueden indicar la presencia de contaminantes de agua que tienen un efecto adverso en humanos, animales y plantas incluyendo bacterias, protozoos, nutrientes (por ejemplo nitratos y fósforo), pesticidas, mercurio, plomo y otros metales. Mayor turbidez y sólidos totales en el agua superficial hacer agua indigerible para el uso humano estéticamente y también puede proporcionar las superficies en el agua para patógenos microorganismos crecer albergar patógenos transmitidos por el agua como el cólera, criptosporidiosis y giardiasis. Altas cantidades de sólidos en suspensión pueden también convertirse en un problema para otras especies que viven en el agua si las partículas se metieran en las branquias de los animales de respiración de oxígeno en el agua. Las partículas en suspensión también pueden interrumpir ciclos de luz y la fotosíntesis, alterando la concentración de oxígeno en el agua y alterar la cadena alimenticia sistema acuático. Turbidez y total sólidos tanto a veces aumentan cuando el crecimiento de las algas es alta o cuando sedimentos se alzó en el agua durante una tormenta. Ambos también pueden aumentar en respuesta a actividades humanas tales como contaminación del agua incluyendo el industrial, agrícola y residencial escurrimiento. Aguas residuales de los sistemas de alcantarillado, escorrentía urbana y erosión de los suelos de desarrollo también pueden contribuir a altos niveles de turbidez y total de sólidos. Fácil de realizar en el sitio de recolección de agua, estas dos simples medidas son indicadores amplios para una amplia gama de amenazas a la calidad, del agua que hacen aguas superficiales menos útil para fines humanos y también menos capaz de sostenerse como un acuático ecosistema.
Total de sólidos es importante para uso como prueba de monitoreo de descargas de plantas de tratamiento de aguas residuales, plantas industriales o riego de cultivo extenso. Áreas donde los niveles de agua dulce son bajos tienden a tener mayores tasas de evaporación y más vulnerables a las más altas concentraciones de sólidos. Turbidez y total sólidos las concentraciones también tienden a aumentar durante eventos de lluvia, especialmente en la más altamente desarrollaron áreas con cantidades crecientes de las superficies impermeables y escorrentía urbana.
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