Drumstumas: apibrėžimas, matavimas ir reikšmė vandens kokybei

Sužinokite, kas yra drumstumas, kaip jis matuojamas ir kodėl lemia vandens kokybę — praktiniai patarimai, standartai ir tyrimų metodai geresniam vandens valdymui.

Drumstumas - tai šviesos skvarbos į vandenį matas. Jį sukelia dalelės (visos suspenduotos arba ištirpusios kietosios medžiagos), kurios paprastai plika akimi nematomos. Drumstumo matavimas yra pagrindinis vandens kokybės tyrimas.

Skysčiuose gali būti įvairių dydžių suspenduotų dalelių. Kai kurios suspenduotos medžiagos yra pakankamai didelės ir sunkios, kad, palikus skysčio mėginį stovėti, greitai nusėstų ant dugno. Labai mažos dalelės nusėda labai lėtai arba visai nenusėda, jei mėginys reguliariai maišomas arba dalelės yra koloidinės. Dėl šių mažų kietųjų dalelių skystis atrodo drumstas arba drumstas.

Kaip matuojamas drumstumas

Dažniausiai naudojami prietaisai – nephelometrai arba turbidimetrai, kurie matuoja šviesos sklaidą dalelių sukeltoje terpėje. Nephelometrai paprastai matuoja 90° kampu sklindančios šviesos intensyvumą (t. y. sklindimą į šoną) ir pateikia rezultatą vienetais NTU (Nephelometric Turbidity Units) arba FNU (Formazin Nephelometric Units).

Kalibravimas ir etalonai: dažniausiai naudojamas formazino tirpalas kaip etalonas. Matavimai turi būti atliekami pagal gamintojo nurodymus, kruopščiai apvalant mėginių laikiklius (kuvetes), vengiant burbuliukų ir matuojant mėginius kuo greičiau po ėmimo.

Alternatyvios metodikos: ežerams ir upėms paplitęs paprastesnis metodas – Secchi diskas (Secchi diskas matuoja skaidrumą, t. y. šviesos prasiskverbimą į gylį). Tuo tarpu bendras suspenduotų kietųjų medžiagų kiekis (TSS, total suspended solids) matuojamas gravimetriškai ir nėra vienas ir tas pats su drumstumu, nors rezultatai dažnai koreliuoja.

Matavimo vienetai ir standartai

• NTU (Nephelometric Turbidity Units) – plačiai naudotas vienetas, pagrįstas 90° šviesos sklaidos matavimu.
• FNU (Formazin Nephelometric Units) – naudojamas pagal ISO 7027 standartą (dažnai su infraraudonosios šviesos šaltiniu); rezultatai gali skirtis priklausomai nuo prietaiso geometrijos ir šviesos bangos ilgio.
• Reguliavimo ribos: rekomendacijos skiriasi: daugelyje vandens tiekimo sistemų siekiama ≤1 NTU užtikrinant gerą dezinfekcijos efektyvumą, o estetinė riba dažnai vertinama ~5 NTU. Tikslias ribas nustato vietiniai reglamentai ir tarptautinės gairės.

Drumstumo reikšmė vandens kokybei

Sveikata ir dezinfekcija: didelis drumstumas gali apsaugoti mikroorganizmus nuo dezinfekantų (pvz., chloro) ir taip sumažinti dezinfekcijos efektyvumą. Taip pat drumstumą sukeliančios dalelės gali būti prisitvirtinusių patogenų nešėjai.

Estetika ir skonis: drumstas vanduo atrodo nepatrauklus, gali keisti skonį ir kvapą, todėl vartotojai dažnai juo nepasitiki.

Ecosistemos poveikis: drumstumas mažina šviesos patekėjimą į vandens gilumą, slopina fitoplanktono fotosintezę ir gali paveikti akvatines augalijas bei žuvų reprodukciją. Suspenduotos dalelės taip pat gali užsiteršti upių ir ežerų dugną, keisdamos buveines.

Teršalų ir cheminių medžiagų pernaša: daug pavojingų teršalų (metalai, organiniai junginiai) adsorbuojasi ant dalelių paviršių ir tokiu būdu plinta kartu su drumstumu.

Pagrindinės drumstumo priežastys

• Erozija ir paviršinis nuotekų nutekėjimas po lietaus;
• Upių ir ežerų dugno sujudinimas (srovės, laivų veikla);
• Algų žydėjimas ir organinės medžiagos skilimas;
• Pramoninės arba buitinių nuotekų išmetimai;
• Žemės ūkio nuotėkis ir statybų darbai.

Kaip sumažinti drumstumą vandens tiekimo ar apdorojimo įrenginiuose

Dažnai taikomi keli derinami procesai:

• Koaguliacija ir flokuliacija – cheminiai reagentai (pvz., aliuminio arba geležies druskos) sukelia mažų dalelių sujungimą į didesnius flokus;
• Nusėdimas ir flotacija – flokai nusėda arba pašalinami paviršiuje;
• Filtravimas – smėlio, membraniniai arba aktyvintos anglies filtrai pašalina likusius suspenduotus teršalus;
• Membranų technologijos (ultrafiltracija, nanofiltracija) – efektyvios mažinant tiek drumstumą, tiek mikroorganizmus;
• Atkūrimo priemonės natūraliose buveinėse – buferinės zonos, nuotėkų valdymas ir dirvos stabilizavimas mažina eroziją ir nuotėkį į vandens telkinius.

Mėginių ėmimas ir praktiniai patarimai

• Mėginius reikėtų imti pagal standartizuotas procedūras, vengiant dugno įtakos ir burbuliukų atsiradimo;
• Matuokite kiek įmanoma greičiau po ėmimo – laikantis ir laikymo temperatūros reikalavimų;
• Reguliariai tikrinkite ir kalibruokite prietaisus, naudokite švarias kuvetes ir laikykitės gamintojo priežiūros instrukcijų;
• Atkreipkite dėmesį į galimas interferencijas – spalva, geltonuma, oro burbuliukai ar labai didelės dalelės gali iškreipti rezultatą.

Apibendrinant: drumstumas yra svarbus ir paprastas rodiklis, padedantis vertinti vandens kokybę, bet jis nėra vienintelis: kartu su mikrobiologiniais, cheminiais ir fizikaliais tyrimais suteikia pilną vaizdą apie vandens saugumą ir tinkamumą naudojimui.

Paieška pagal raidę