Torbidità nelle acque superficiali

Cos'è la torbidità?
La torbidità si riferisce al grado di ostruzione di una soluzione al passaggio della luce, che include la diffusione della luce da parte della materia sospesa e l'assorbimento della luce da parte delle molecole di soluto.
La torbidità è un parametro che descrive il numero di particelle sospese in un liquido. È legato a fattori quali il contenuto, la dimensione, la forma e l'indice di rifrazione delle sostanze sospese nell'acqua. Nei test sulla qualità dell'acqua, la torbidità è un indicatore importante, che può riflettere la concentrazione di solidi sospesi nell'acqua ed è anche una delle basi per la valutazione sensoriale della qualità dell'acqua da parte delle persone. La torbidità viene solitamente misurata misurando la quantità di luce diffusa dalle particelle nell'acqua quando la luce passa attraverso il campione d'acqua. Queste particelle sono solitamente minuscole, con dimensioni generalmente dell'ordine dei micron e inferiori. La torbidità visualizzata dagli strumenti moderni è solitamente torbidità dispersa e l'unità è NTU (unità di torbidità nefelometrica). La misurazione della torbidità è molto importante per valutare la qualità dell'acqua potabile, perché non è solo correlata alla limpidezza dell'acqua, ma riflette anche indirettamente il livello di concentrazione di microrganismi nell'acqua, influenzando l'effetto disinfezione.
La torbidità è una misura relativa determinata dalla quantità di luce che può passare attraverso un campione d'acqua. Maggiore è la torbidità, meno luce passerà attraverso il campione e l'acqua apparirà “più torbida”. Livelli di torbidità più elevati sono causati da particelle solide sospese nell'acqua, che diffondono la luce invece di trasmetterla attraverso l'acqua. Le proprietà fisiche delle particelle sospese possono influenzare la torbidità totale. Le particelle di dimensioni maggiori diffondono la luce e la focalizzano in avanti, aumentando così la torbidità interferendo con la trasmissione della luce attraverso l'acqua. Anche la dimensione delle particelle influisce sulla qualità della luce; le particelle più grandi diffondono le lunghezze d'onda della luce più facilmente rispetto alle lunghezze d'onda più corte, mentre le particelle più piccole hanno un effetto di diffusione maggiore sulle lunghezze d'onda più corte. Una maggiore concentrazione di particelle riduce anche la trasmittanza della luce poiché la luce entra in contatto con un numero maggiore di particelle e percorre distanze più brevi tra le particelle, determinando dispersioni multiple per particella.

Principio di rilevamento
Il metodo di dispersione a 90 gradi della torbidità è un metodo comunemente utilizzato per misurare la torbidità delle soluzioni. Questo metodo si basa sul fenomeno dello scattering descritto dall'equazione di Lorentz-Boltzmann. Questo metodo utilizza un fotometro o un fotometro per misurare l'intensità della luce che passa attraverso il campione in esame e l'intensità della luce diffusa dal campione nella direzione di diffusione di 90 gradi e calcola la torbidità del campione in base ai valori misurati. Il teorema di diffusione utilizzato in questo metodo è: la legge di Beer-Lambert. Questo teorema stabilisce che sotto l'azione di un'onda piana che irradia uniformemente, la risposta elettro-ottica all'interno dell'unità di lunghezza diminuisce con la funzione esponenziale della lunghezza del percorso ottico, che è la classica legge di Beer-Lambert. In altre parole, i raggi luminosi che colpiscono le particelle sospese in soluzione vengono dispersi più volte, con alcuni raggi diffusi ad angoli di 90 gradi. Quando si utilizza questo metodo, lo strumento misurerà il rapporto tra l'intensità della luce diffusa da queste particelle con un angolo di 90 gradi e l'intensità della luce che attraversa il campione senza essere diffusa. All'aumentare della concentrazione delle particelle di torbidità, aumenterà anche l'intensità della luce diffusa e il rapporto sarà maggiore, pertanto la dimensione del rapporto è proporzionale al numero di particelle nella sospensione.
Infatti, durante la misurazione, la sorgente luminosa viene introdotta verticalmente nel campione e il campione viene posizionato in una posizione con un angolo di diffusione di 90°. Il valore di torbidità del campione può essere ottenuto misurando l'intensità della luce misurata direttamente senza attraversare il campione e l'intensità della luce diffusa a 90° generata nel campione con un fotometro, e combinata con il metodo di calcolo colorimetrico.
Questo metodo ha un'elevata precisione ed è ampiamente utilizzato nella misurazione della torbidità nei settori dell'acqua, delle acque reflue, degli alimenti, della medicina e dell'ambiente.

Qual è la causa principale della torbidità nelle acque superficiali?
La torbidità nelle acque superficiali è causata principalmente dalla materia sospesa nell'acqua. 12
Queste sostanze sospese includono limo, argilla, materia organica, materia inorganica, materiale galleggiante e microrganismi, ecc., che impediranno alla luce di penetrare nel corpo idrico, rendendolo così torbido. Questo particolato può provenire da processi naturali, come tempeste, dilavamento dell'acqua, soffio del vento, ecc., o da attività umane, come emissioni agricole, industriali e urbane. La misurazione della torbidità è solitamente in una certa proporzione rispetto al contenuto di solidi sospesi nell'acqua. Misurando l'intensità della luce diffusa, è possibile comprendere approssimativamente la concentrazione dei solidi sospesi nell'acqua.
Misura della torbidità
Il torbidimetro Lianhua LH-P305 utilizza il metodo della luce diffusa a 90°, con un intervallo di misurazione di 0-2000 NTU. Le doppie lunghezze d'onda possono essere commutate automaticamente per evitare interferenze cromatiche dell'acqua. La misurazione è semplice e i risultati sono accurati. Come misurare la torbidità
1. Accendere il torbidimetro portatile LH-P305 per preriscaldarlo, l'unità è NTU.
2. Prendere 2 provette colorimetriche pulite.
3. Prendere 10 ml di acqua distillata e inserirli nel tubo colorimetrico n. 1.
4. Prendere 10 ml di campione e inserirli nella provetta colorimetrica n. 2. Pulire la parete esterna.
5. Aprire il serbatoio colorimetrico, inserire il tubo colorimetrico n. 1, premere il tasto 0 e lo schermo visualizzerà 0 NTU.
6. Estrarre il tubo colorimetrico n. 1, inserire il tubo colorimetrico n. 2, premere il pulsante di misurazione e lo schermo visualizzerà il risultato.
Applicazione e sintesi
La torbidità è una misura importante della qualità dell’acqua perché è l’indicatore più visibile di quanto sia “pulita” una fonte d’acqua. Un'elevata torbidità può indicare la presenza di contaminanti dell'acqua dannosi per la vita umana, animale e vegetale, inclusi batteri, protozoi, sostanze nutritive (come nitrati e fosforo), pesticidi, mercurio, piombo e altri metalli. L’aumento della torbidità nelle acque superficiali rende l’acqua inadatta al consumo umano e può anche fornire agenti patogeni trasportati dall’acqua, come microrganismi patogeni, alle superfici nell’acqua. Un'elevata torbidità può anche essere causata dalle acque reflue provenienti dai sistemi fognari, dal deflusso urbano e dall'erosione del suolo dovuta allo sviluppo. Pertanto, la misurazione della torbidità dovrebbe essere ampiamente utilizzata, soprattutto sul campo. Semplici strumenti possono facilitare la supervisione delle condizioni dell’acqua da parte di varie unità e salvaguardare congiuntamente lo sviluppo a lungo termine delle risorse idriche.