$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Troebelheid en totale vaste stoffen zijn verwante metingen die worden gebruikt om de helderheid van oppervlaktewateren te kwantificeren.
Troebelheid is een indirecte maatstaf voor de helderheid van water die bepaalt hoeveel licht er door het water kan gaan. Totale vaste stoffen is een directe meting die de totale massa vaste deeltjes meet die in water gesuspendeerd zijn.
Hoge niveaus van troebelheid of totale vaste stoffen in water kunnen worden veroorzaakt door veel omgevingsfactoren. Deze omvatten bodemerosie, afvalwaterafvoer, afvoer of veranderingen in ecologische gemeenschappen, inclusief algengroei of overvloed aan benthische organismen die sedimenten in de waterkolom kunnen verstoren.
Hogere troebelheid en gesuspendeerde vaste stoffen kunnen de waterkwaliteit verlagen door warmte te absorberen, wat leidt tot een verhoging van de watertemperatuur en een overeenkomstige afname van de zuurstofniveaus, omdat warm water minder zuurstof vasthoudt. Fotosynthese kan afnemen, omdat minder zonlicht het water kan doordringen, waardoor het niet in staat is om bepaald aquatisch leven te ondersteunen. Bovendien kunnen gesuspendeerde vaste stoffen kieuwen verstoppen, eieren smoren, groeisnelheden verminderen en de microhabitats van veel aquatische organismen verstoren.
Deze video zal illustreren hoe turbiditeit in een laboratoriumomgeving kan worden gekwantificeerd en hoe de totale vaste stoffen in watermonsters kunnen worden berekend.
Troebelheid wordt veroorzaakt door vaste deeltjes die in het water zijn gesuspendeerd en licht verspreiden in plaats van het te laten passeren. De mate van troebelheid wordt bepaald door de concentratie, grootte en kleur van de deeltjes. Grotere deeltjes verspreiden en concentreren licht meer in voorwaartse richting vergeleken met kleinere deeltjes. De grootte van de deeltjes kan ook de lichtkwaliteit beïnvloeden, waarbij grotere deeltjes langere lichtgolven intensiever verspreiden dan kortere lichtgolven. Omgekeerd verspreiden kleinere deeltjes korte golflengten intensiever, terwijl ze relatief weinig effect hebben op de langere golflengten.
Als deeltjes dicht geclusterd zijn in een monster, komt licht in contact met een groter aantal deeltjes en reist een kortere afstand tussen hen, wat resulteert in meerdere verstrooiingsgebeurtenissen. Minder dichte oplossingen hebben een langere gemiddelde vrije weg. Donkerdere deeltjes absorberen meer licht en lichtere deeltjes verhogen de verspreiding, wat beide resulteren in een algemene verhoging van de troebelheid. Over het algemeen resulteren donkerdere deeltjes in een hogere troebelheid dan lichtere deeltjes vanwege de verhoogde hoeveelheid geabsorbeerde lichtenergie.
Een methode om troebelheid te meten is met een Secchi-schijf. Voor zoet water is dit een metalen schijf van 20 cm in diameter met afwisselende zwarte en witte kwartieren. Voor gebruik op zee is een effen witte schijf van ongeveer 30 cm in diameter standaard. In beide gevallen is de schijf bevestigd aan een touw gemarkeerd op bekende intervallen en wordt in het water gegooid totdat deze niet meer zichtbaar is. De lengte van het touw op het punt van verdwijnen wordt geregistreerd als de Secchi-diepte, die is gerelateerd aan de troebelheid van het water.
Er zijn echter beperkingen aan deze veldmethode. Ideaal opnameprotocol vereist zonnige omstandigheden en een schaduwrijk testgebied. Steile, brede of losse rivieroevers kunnen moeilijkheden of gevaar opleveren voor schijfoperators, of toegang tot een boot kan nodig zijn. Het gebruik van troebelheidsbuizen om water te verzamelen om analyse uit te voeren in het laboratorium, maakt veiligere en gestandaardiseerde metingen mogelijk.
Zodra de watermonsters terug in het lab zijn, worden ze vergeleken met een referentiemonster. Om dit te doen, wordt Standard Turbiditeit Reagens toegevoegd aan gedeïoniseerd water in vooraf bepaalde incrementen om de troebelheid te verhogen totdat de monsters overeenkomen, op basis van observatie van een vast punt op de bodem van de twee kolommen. De hoeveelheid reagens die is toegevoegd om de monsters overeen te laten komen, kan vervolgens worden geregistreerd en omgezet in Jackson Turbiditeit Eenheden of "JTU" met behulp van een referentietabel.
Totale vaste stoffen kunnen worden verkregen door het water uit het monster te verdampen om de vaste stoffen te isoleren en te wegen.
Nu we vertrouwd zijn met de principes achter de metingen van troebelheid en totale vaste stoffen, laten we eens kijken hoe deze worden gemeten in een laboratoriumomgeving.
Zodra het monsterwater in het veld is verzameld, brengt u het naar het laboratorium voor analyse. Selecteer eerst een schone turbiditeitskolom en vul deze tot de 50-mL lijn met het monstersteek.
Vervolgens vult u een tweede "lege" turbiditeitskolom tot de 50-mL lijn met gedeïoniseerd water.
Plaats de twee buizen naast elkaar en observeer de zwarte stip aan de basis van de turbiditeitskolom. Als de zwarte stip in beide buizen even helder is, is de troebelheid nul. Als de zwarte stip in de monstersteek duidelijk minder zichtbaar is, zal het noodzakelijk zijn om Standard Turbiditeit Reagens toe te voegen om de troebelheid van het referentiemonster te laten overeenkomen met die van het teststeek.
Schud de Standard Turbiditeit Reagens om de deeltjes opnieuw te suspenderen. Voeg 0,5 mL van het reagens toe aan de gedestilleerd waterbuis en gebruik een roerstaaf om de inhoud grondig te mengen.
Controleer de troebelheid opnieuw door de monstersteek en referentiesteek naast elkaar te plaatsen en door de oplossingen naar de zwarte stippen te kijken. Als de troebelheid van het monstersteek nog steeds groter is dan die van het gedestilleerd water, blijf dan Standard Turbiditeit Reagens toevoegen in 0,5 mL incrementen, totdat de troebelheid van de twee buizen overeenkomt, waarbij het gebruikte reagens wordt geregistreerd en gemengd wordt na elke toevoeging. Noteer ten slotte de totale hoeveelheid Standard Turbiditeit Reagens die is toegevoegd. Gebruik deze waarde om om te zetten naar Jackson Turbiditeit Eenheden.
Naast het meten van troebelheid, kan de totale hoeveelheid vaste stoffen in het monster ook worden bepaald. Met handschoenen aan, label een beker met een vetpotlood. Een vetpotlood is ideaal, aangezien deze be