탁도

Turbidity
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5, 50, 500 NTU의 탁도 기준
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분류

탁도는 일반적으로 육안으로는 보이지 않는 대량의 개별 입자에 의해 발생하는 유체의 탁함 또는 탁함입니다. 공기 중의 연기와 유사합니다.탁도 측정은 수질검사의 핵심이다.

유체에는 다양한 크기의 입자로 구성된 부유 고형물이 포함될 수 있습니다.액체 샘플이 남아 있는 경우(설정 가능한 고체) 용기 바닥까지 빠르게 침전할 수 있을 만큼 크고 무거운 일부 부유 물질은 있지만, 샘플이 정기적으로 교반되거나 입자가 콜로이드 상태인 경우 매우 작은 입자는 매우 느리게 침전되거나 전혀 침전되지 않습니다.이 작은 고체 입자들은 액체를 탁하게 보이게 한다.

탁도(또는 흐림)는 유리나 플라스틱과 같은 투명한 고형물에도 적용됩니다.플라스틱 생산에서 헤이즈란 들어오는 빛 [1]방향에서 2.5° 이상 편향되는 빛의 백분율로 정의됩니다.

원인들

개방수역에서의 혼탁은 식물성 플랑크톤의 성장에 의해 발생할 수 있다.건설, 광업, 농업과 같은 육지를 교란하는 인간의 활동은 폭풍우 동안 폭풍우 물 유출로 인해 높은 침전물 수위가 수역으로 유입될 수 있다.도시화된 지역뿐만 아니라 둑 침식률이 높은 지역도 도로, 다리, 주차장 및 [2]공항과 같은 포장된 표면에서 발생하는 빗물 오염으로 인해 인근 물에 대량의 혼탁을 초래한다.채석, 채굴, 석탄 회수 등과 같은 일부 산업은 콜로이드 암석 입자에서 매우 높은 수준의 혼탁을 발생시킬 수 있습니다.

음용수는 탁도가 높을수록 위장병에 [3]걸릴 위험이 높다.이것은 바이러스나 박테리아와 같은 오염물질이 부유물에 부착될 수 있기 때문에 면역력이 약한 사람들에게 특히 문제가 된다.부유물질은 입자가 바이러스와 세균의 방패 역할을 하기 때문에 염소에 의한 물 소독을 방해한다.마찬가지로 부유물은 [4]물의 자외선(UV) 살균으로부터 박테리아를 보호할 수 있습니다.

호수, 강, 저수지와 같은 수역에서 높은 탁도는 낮은 깊이에 도달하는 빛의 양을 감소시킬 수 있으며, 이는 물에 잠긴 수생식물의 성장을 방해하고 결과적으로 어패류와 같은 수생식물에 의존하는 종에 영향을 미칠 수 있다.높은 탁도는 또한 물고기 아가미가 용존 산소를 흡수하는 능력에 영향을 미칠 수 있습니다.이 현상은 미국 [5][6]동부의 체서피크 만 전역에서 정기적으로 관찰되고 있다.

많은 맹그로브 지역에서, 어린 물고기들을 포식자로부터 보호하는 것과 같은 특정 종들을 지원하기 위해 높은 탁도가 필요하다.호주의 동부 해안, 특히 모레톤 만을 따라 있는 대부분의 맹그로브 숲의 경우, 적절한 생태계 건강을 위해 600개의 Nethelometric Turbidity Unit(NTU)의 높은 탁도가 필요합니다.

측정.

폭우로 인한 혼탁한 개울물

탁도에 대해 가장 널리 사용되는 측정 단위는 FTU(Formazin Turbidity Unit)입니다.ISO는 그 단위를 FNU(Formazin Nephelometric Units)라고 부릅니다.ISO 7027은 탁도 측정을 위한 수질 방법을 제공한다.시료에서 직각으로 산란된 입사광을 측정하여 시료 중의 부유입자 농도를 측정하는 데 사용한다.산란된 빛은 포토다이오드에 의해 포착되며, 전자신호는 혼탁으로 변환됩니다.오픈소스 하드웨어는 Arduino 마이크로컨트롤러와 저렴한 [7]LED를 사용하여 혼탁도를 안정적으로 측정할 수 있도록 ISO 7027 방식에 따라 개발되었습니다.

수질을 확인하는 몇 가지 실용적인 방법이 있으며, 가장 직접적인 방법은 빛의 샘플 [8]물기둥을 통과할 때 빛의 감쇠(강도 감소)를 측정하는 것이다.대체적으로 사용되는 잭슨 캔들 방법(유닛: Jackson Turbidity Unit 또는 JTU)은 본질적으로 캔들 불꽃을 통해 보는 것을 완전히 가리는 데 필요한 물기둥 길이의 역측도입니다.더 많은 물이 필요할수록(물기둥이 길수록), 물은 더 맑아집니다.물론 물만으로도 약간의 감쇠가 발생하며, 물 속에 녹아있는 색을 내는 물질은 파장을 감쇠시킬 수 있다.최신 계측기는 촛불을 사용하지 않지만 물기둥을 통과하는 광선의 감쇠 방식을 보정하여 JTU에 [8]보고해야 합니다.

광선을 산란시키는 입자의 경향은 이제 물 속 혼탁도의 보다 의미 있는 척도로 간주됩니다.이렇게 측정한 혼탁도는 광선 측면에 검출기를 설치한 네펠로미터라는 기구를 사용한다.소스 빔을 산란하는 작은 입자가 적은 경우보다 더 많은 빛이 검출기에 도달합니다.보정된 네펠로미터의 탁도 단위를 NTU(Nephelometric Turbidity Units)라고 합니다.어느 정도, 주어진 양의 입자에 대해 반사되는 빛의 양은 입자의 모양, 색상 및 반사율과 같은 특성에 따라 달라집니다.이 때문에(또한 무거운 입자가 빠르게 침하되어 탁도 판독에 기여하지 않는 이유), 탁도와 총 부유물(TSS)의 상관관계는 장소나 [8]상황별로 다소 특이하다.

호수, 저수지, 수로 및 바다의 혼탁도는 Secchi 디스크를 사용하여 측정할 수 있습니다.이 흑백 원반은 더 이상 볼 수 없을 때까지 물 속으로 내려갑니다. 그런 다음 깊이(Secchi 깊이)가 물의 투명도를 나타내는 척도로 기록됩니다(혼탁도와 역관계).Secchi 디스크는 깊이(가변한 탁도층이 존재하는 경우)에 걸쳐 탁도를 통합하고 빠르고 사용하기 쉬우며 저렴하다는 장점이 있습니다.Secchi 깊이를 3배 분할하여 유포틱 존의 깊이를 대략적으로 나타낼 수 있지만,[9] 디스크가 바닥에서 여전히 보이는 얕은 물에서는 사용할 수 없습니다.

얕은 물에서 탁도를 측정하는 데 도움이 될 수 있는 추가 장치는 탁도 [10][9]튜브입니다.탁도관은 세키 원반과 유사하게 바닥의 콘트라스트 원반을 기준으로 탁도를 측정할 수 있는 경사관 내의 물을 응축한다.

태양 감쇠를 일으키는 공기의 혼탁은 오염의 척도로 사용된다.빔 방사 조도의 감쇠를 모델링하기 위해 린케 혼탁도 계수L([11][12]T)를 포함한 여러 혼탁도 매개변수가 도입되었습니다.

표준 및 테스트 방법

정수장에서 여과 후 원수와 맑은 물의 탁도(NTU 단위)를 측정하기 위해 사용하는 탁도계.

음용수 기준

정부는 식수의 허용 혼탁도에 대한 기준을 정했다.미국에서는 기존 여과법 또는 직접 여과법을 사용하는 시스템의 경우 공장 출구에서 1.0 nephelometric turbidity units(NTU) 이상의 탁도를 가져서는 안 되며, 모든 탁도 샘플은 최소 월 95%의 0.3 NTU 이하여야 한다.일반 여과 또는 직접 여과 이외의 여과 방식을 사용하는 시스템은 5NTU를 초과하지 않는 탁도를 포함하는 상태 제한을 준수해야 합니다. 많은 음용수 유틸리티는 0.1NTU까지 [13]낮은 수준을 달성하기 위해 노력하고 있습니다.혼탁도에 대한 유럽 기준은 4 NTU [14]이하여야 한다고 명시되어 있다.

주변수 기준

미국

미국 환경보호청(EPA)은 [15]탁도에 대한 수질 기준을 발표했다.이러한 기준은 주정부가 수질 기준을 개발하기 위해 사용하는 탁도의 영향에 대한 과학적 평가입니다.(주(州)는 자체 기준을 발표할 수도 있습니다.)일부 주에서는 다음을 포함하여 탁도에 대한 수질 기준을 공표했습니다.

  • 루이지애나 주 25, 50 또는 150 NTU, 또는 [16]수역에 따라 배경 + 10%입니다.
  • 버몬트주.[17] 수역 분류에 따라 10 NTU 또는 25 NTU.
  • 워싱턴. 백그라운드에서 5NTU(배경이 50NTU 이하일 경우) 또는 백그라운드에서 50NTU [18]이상일 경우 10% 증가.

분석 방법

탁도에 대한 분석 테스트 방법에는 다음이 포함됩니다.

  • ISO 7027 "수질:혼탁도 측정"
  • 미국 EPA 방법 No. 180.1 "흔들림"[20]
  • "표준 방법",[21] 제2130B호

치료

탁도는 일반적으로 침전 또는 여과 공정을 사용하여 처리됩니다.용도에 따라 화학 시약이 폐수 흐름에 투여되어 침전 또는 여과 과정의 효과를 높일 수 있습니다.음용수 처리 및 도시 폐수 플랜트는 종종 모래 여과, 침전 탱크 및 정화제를 조합하여 혼탁을 제거합니다.

문제가 일관되지 않을 때(즉, 수체의 혼탁이 발생하는 경우) 영향을 받은 수체가 분산되어 있을 때(즉, 작은 식수 저장고 등 지리적 영역에 수많은 수체가 분산되어 있을 때) 혼탁 처리를 위한 현장 수처리 또는 직접 투여가 일반적이다.우기) 또는 저비용 솔루션이 필요한 경우.탁도의 현장 처리에는 일반적으로 응집제인 시약을 물 표면 위에 고르게 분사하는 것이 포함됩니다.그런 다음, 플록은 수체가 배수될 때 남아 있거나 제거되는 수역의 바닥에 가라앉는다.이 방법은 빗물 수집 연못이 계절적으로 혼탁 문제가 있는 탄광이나 석탄 적재 시설에서 흔히 사용된다.많은 회사가 현장 수처리 또는 시약의 직접 투여를 위한 휴대용 처리 시스템을 제공하고 있습니다.

시약

탁도 처리에 사용할 수 있는 화학 시약이 많이 있습니다.혼탁 처리에 사용할 수 있는 시약에는 황산 알루미늄 또는 알루미늄(Al2(SO4)·3nHO2), 염화 제철(FeCl3), 석고(CaSO4·2HO2), 염화 폴리 알루미늄, 긴 사슬 아크릴아미드 기반 중합체 및 수많은 특허 [22]시약 등이 있습니다.명반과 같은 일부 시약이 물의 pH를 변화시키므로 화학 투여 시 물의 화학 작용을 신중하게 고려해야 합니다.

과도한 혼합으로 인해 플록이 분해될 수 있으므로 시약 사용 시 투약 과정도 고려해야 합니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Haze 기술 정의 2015년 8월 22일 Wayback Machine에 보관
  2. ^ 미국 환경보호국(EPA)워싱턴 D.C. "도시지역 비점원 오염을 통제하기 위한 국가 관리 조치"7장과 8장문서 번호 EPA 841-B-05-004.2005년 11월
  3. ^ A.G. 만, C.C.탐, CD.D.히긴스, L.C.오두막집.(2007).음용수 탁도와 위장병 사이의 연관성: 체계적인 검토.BMC 공중위생. 7 (256) : 1 ~7
  4. ^ "Turbidity of water and its measurment [sic] – disinfection not possible without removing suspended particles".
  5. ^ 미국 어류 및 야생동물국메릴랜드, 아나폴리스."체서피크 만의 수몰 식물 감소"
  6. ^ EPA, 체서피크 만 프로그램입니다메릴랜드, 아나폴리스."감정"2011-09-27 Wayback Machine 아카이브 완료
  7. ^ Bas Wijnen, G. C. Anzalone 및 Joshua M. Pearce, 오픈 소스 모바일 수질 테스트 플랫폼.개발을 위한 물, 위생 및 위생 저널, 4(3) 페이지. 532-537 (2014)doi: 10.2166/washdev.2014.137, 오픈액세스 프리프린트
  8. ^ a b c "Measuring Turbidity, TSS, and Water Clarity". www.fondriest.com. Fondriest Environmental, Inc. Retrieved 1 February 2021.
  9. ^ a b [dead link]Myre, E, Shaw, R.탁도관 : 현장 탁도의 간편하고 정확한 측정"탁도관"
  10. ^ [dead link]Waterwatch Australia, 모듈 4 - 물리적 및 화학적 매개변수 "방법 탁도"
  11. ^ HelioClim(에너지 및 프로세스 센터).프랑스 파리"린케 탁도 계수"Wayback Machine에서 2011-07-23 아카이브 완료
  12. ^ 카스틴, F일체형 Rayleigh 광학 두께의 개선된 값에 기초한 린크 혼탁도 계수.태양 에너지 56:3, 269(1996) doi:10.1016/0038-092X(95)00114-7.
  13. ^ EPA, 워싱턴, 콜롬비아 특별구'음용수 오염물질' 2009-09-11.
  14. ^ http://dwi.defra.gov.uk/consumers/advice-leaflets/standards.pdf[베어 URL PDF]
  15. ^ EPA, 워싱턴, 콜롬비아 특별구"물의 품질 기준" (일반적으로 "골드북"으로 알려져 있음) 1986.문서 번호 EPA-440/5-86-001.
  16. ^ 루이지애나 환경 품질부.배턴루지, 루이지애나."지표수질 기준"Louisiana Administrative Code(LAC; 루이지애나 행정 코드).제목 33, 파트 IX, 11장2007년 8월 6일
  17. ^ 버몬트 수자원 위원회.버몬트 주 몽펠리에"버몬트 수질 기준"2006년 1월 25일 Wayback Machine에서 2013-12-31년 아카이브 완료.
  18. ^ 워싱턴 생태부.워싱턴주 올림피아.워싱턴 주의 지표수에 대한 수질 기준.워싱턴 행정 코드(WAC).173-201A장1997년 11월 18일
  19. ^ 국제 표준화 기구스위스 제네바"ISO 7027-1:2016 수질 – 혼탁도 측정 – 제1부 : 정량적 방법", "ISO 7027-2:2019 수질 – 혼탁도 측정 – 제2부 : 물의 투명도 평가를 위한 반정량적 방법" 2019.
  20. ^ EPA. Environmental Monitoring Systems Laboratory.오하이오 신시내티"방법 180.1: Nephelometry에 의한 탁도 측정; 개정 2.0." 1993년 8월.
  21. ^ 클레스칼, 레오노어 S(편집자), 그린버그, 아놀드 E.(편집자), Eaton, Andrew D. (편집자)수질 및 폐수의 표준 검사 방법(20차 개정)미국 공중 보건 협회, 워싱턴, 콜롬비아 특별구ISBN 0-87553-235-7.CD-ROM 및 온라인 구독으로도 이용할 수 있습니다.
  22. ^ Earth Systems, Clear Solutions 뉴스레터 - 탁도에 초점을 맞춘 [1] 2003.

외부 링크

무료사전인 위키사전에서 탁도를 찾아보세요.