摘要:本文指出測(cè)定濁度的必要性,闡述三種測(cè)定裝置的應(yīng)用概況,并提出采用多方向散射光式裝置的優(yōu)勢(shì)。 關(guān)鍵詞:水質(zhì)計(jì)劃 水質(zhì)管理 水質(zhì)試驗(yàn)方法 當(dāng)前,測(cè)定水中懸浮物質(zhì)的有效儀表有濁度儀和微顆粒計(jì)數(shù)器(Optecle particle counter-OPC)。由于為滿足去除隱孢子蟲屬對(duì)策和最近訂立的更加嚴(yán)格的水質(zhì)規(guī)則的要求,需要對(duì)測(cè)定水中懸浮物質(zhì)的裝置的重要性進(jìn)行再度評(píng)價(jià)。 濁度是根據(jù)水中顆粒光學(xué)性質(zhì)測(cè)定的,但不能測(cè)定水中的顆粒。OPC能測(cè)定懸浮的各各顆粒的粒徑和數(shù)目,以及懸浮物質(zhì)大小顆粒的分布狀態(tài)。OPC對(duì)顆粒穿透敏感性程度高,它能比濁度儀更快的檢查出濁度。 OPC和濁度儀測(cè)定結(jié)果之間有著相關(guān)關(guān)系的報(bào)導(dǎo),但相對(duì)的,也有著這兩者沒(méi)有相關(guān)關(guān)系的報(bào)導(dǎo)。這兩種不同的論調(diào)出于下列理由。 (1)對(duì)懸浮物質(zhì)和水中微生物的光學(xué)性質(zhì)的考慮,得到的信息不足; (2)OPC測(cè)定微小顆粒下限只能到0.5-1.0μm; (3)裝置的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)不一致; (4)調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)液方法不同。 USEPA和ISO濁度計(jì)規(guī)格表 | USEPA | ISO | 光源 | Tungsten燈 2200-3000K | λ(光源波長(zhǎng))=860nm △λ=±60nm | 水樣透過(guò)長(zhǎng)度 | <10cm | 平行光線最大分散一收斂角=2.5° | 檢出角度 | 90±30° | 90±2.5° Ωθ=10-20° | 檢出波長(zhǎng)(λ) | 400-600nm | 無(wú)規(guī)定 | 敏感度 | 1.0ntu或以下0.02ntu(對(duì)水) | 1.0fnu或以下 0.01fnu(對(duì)水) | 標(biāo)定 | 福爾馬肼或聚合劑懸浮液標(biāo)準(zhǔn) | 福爾馬肼 | 注:ISO=國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織,USEPA=美國(guó)環(huán)保局 Ωθ=開敞角 fnu=福爾馬肼(Formazin)散射單位 1、濁度儀 EPA和ISO規(guī)定的濁度儀規(guī)格如表所列。在此規(guī)格表內(nèi)提出兩種儀表光學(xué)應(yīng)答性的變化。在調(diào)查了給予光源波長(zhǎng)和檢出角度對(duì)散亂光強(qiáng)度的影響,以及用規(guī)定的EPA規(guī)格所制造的不同裝置對(duì)散亂光強(qiáng)度的變動(dòng)后,規(guī)定了EPA規(guī)格的檢測(cè)器強(qiáng)度角度為90°,光波波長(zhǎng)在400nm-600nm范圍內(nèi)變化,應(yīng)答值變動(dòng)40%。ISO光源波長(zhǎng)在860nm±60nm范圍內(nèi),應(yīng)答值變動(dòng)僅為15%。ISO檢測(cè)器和EPA的規(guī)格在90±30°范圍內(nèi)的相比,ISO規(guī)格在90±2.5°,其變動(dòng)少。為保證儀器的嚴(yán)密性,EPA規(guī)格有改正的必要。 有這樣情況,用OPC不能檢出的直徑為0.02-0.5μm的顆粒,濁度儀能夠檢出。因此亞微細(xì)粒(Submicron)在比例上多的時(shí)候,要用濁度儀測(cè)定。 2、微顆粒計(jì)數(shù)儀(OPC) 市場(chǎng)上出售的OPC有遮光式和散射光式兩種。遮光式的由于顆粒屈折率關(guān)系,散射光強(qiáng)度變化少,檢出界限為1.0μm。散射光式的檢測(cè)角度5-33°,檢出界限為0.5μm。用聚苯乙烯校正的散射光OPC,屈折率比聚苯乙烯小,測(cè)定的0.5-4μm微顆粒比實(shí)物小。 用顯微鏡測(cè)定的賈第蟲屬和隱孢子蟲屬的粒徑各為7-12μm及4-7μm,用遮光式的測(cè)定為7.8μm及小于4μm,用散射光式的測(cè)定隱孢子蟲屬則為2μm。 兩類微生物用OPC測(cè)定和用顯微鏡測(cè)定不相同,原因是顆粒形狀、光學(xué)性質(zhì)、裝置檢出角度不同的原故。為要測(cè)定微顆粒正確粒徑,最重要的應(yīng)知道他們的光學(xué)性質(zhì),為了比較不同裝置之間的差異和比較地區(qū)性和季節(jié)性濁度的變化,必須以懸浮物質(zhì)的屈折率參數(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行。 3、MALS(多方向散射光式)測(cè)定法 MALS為根據(jù)微顆粒的光散射及根據(jù)檢測(cè)器角度而致的發(fā)射光強(qiáng)度分析,進(jìn)行多方向測(cè)定懸浮物質(zhì)不同顆粒粒徑、形狀、光學(xué)性質(zhì)的方法。為要按照光學(xué)性質(zhì)狀況,掌握內(nèi)非球形顆粒的性質(zhì),比之以一個(gè)角度測(cè)定散射光的濁度儀和OPC來(lái),采用MALS的優(yōu)勢(shì)大。 據(jù)所知,市上尚沒(méi)有廠家出售這種測(cè)定水中不同微顆粒的MALS裝置,試制的實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)于桿菌、糞鏈球菌、腸道球菌、大腸桿菌、陰溝腸桿菌等,已經(jīng)獲得它們的散射光分布情況。根據(jù)這些散射光的分布,能將微生物種類指定出來(lái)。 如果激光部件價(jià)格能以降低,在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中采用MALS是可能的。 |