Metoda za određivanje prozirnosti vode u morskim uvjetima. Proučavanje fizičkih svojstava vode i određivanje temperature. Rastvorljivost kiseonika u zavisnosti od temperature vode

Dom Prozirnost morske vode je omjer fluksa zračenja koji je prošao kroz vodu bez promjene smjera, puta jednak jedinici, prema fluksu zračenja koji je ušao u vodu u obliku paralelnog snopa. Prozirnost morske vode usko je povezana s koeficijentom propusnosti T morske vode, koji se podrazumijeva kao omjer fluksa zračenja koji prenosi određeni sloj vode Iz prema fluksu zračenja koji pada na ovaj sloj I0, tj. T = =e - s z. Sposobnost prenošenja svjetlosti suprotna je slabljenju svjetlosti, a transmitans je mjera koliko svjetlosti putuje putem određene dužine u

morska voda . Tada će prozirnost morske vode biti Θ=e - c, što znači da je povezana sa indeksom slabljenja svjetlosti c. Uz naznačenu fizičku definiciju transparentnosti, koristi se i koncept uslovno (ili relativno) n transparentnost,

što se podrazumeva kao dubina prestanka vidljivosti belog diska prečnika 30

cm (Secchi disk).

Dubina nestajanja bijelog diska ili relativna transparentnost povezana je sa fizičkim konceptom transparentnosti, jer obje karakteristike zavise od koeficijenta prigušenja svjetlosti. - dubina nestanka bijelog diska. Ovaj odnos omogućuje povezivanje uvjetne karakteristike morske vode - relativne prozirnosti s fizičkom karakteristikom - indeksom disperzije k λ. Budući da je indeks raspršenja sastavni dio indeksa slabljenja, moguće je povezati relativnu transparentnost sa indeksom slabljenja, a samim tim i fizičkim karakteristikama transparentnosti. Ali budući da ne postoji direktna proporcionalnost između indeksa apsorpcije i raspršenja, odnos između indeksa slabljenja i prozirnosti bit će različit u svakom moru.

Relativna transparentnost ovisi o visini s koje se vrše opažanja, stanju površine mora i uvjetima osvjetljenja.

Kako se visina posmatranja povećava, relativna transparentnost se povećava zbog smanjenja utjecaja svjetlosnog toka reflektiranog od površine mora, što ometa promatranja.

Za vrijeme valova reflektirani tok se povećava, a tok koji prodire u dubine mora slabi, što dovodi do smanjenja relativne transparentnosti. To su u davna vremena primijetili tragači za biserima koji su ronili dalje dno mora sa maslinovim uljem u ustima. Ulje koje je ispušteno iz njihovih usta isplivalo je na površinu mora, izgladilo male valove i poboljšalo osvjetljenje dna.

U nedostatku oblaka, relativna transparentnost se smanjuje, jer su promatranja otežana sunčevim odsjajem. Teški kumulusni oblaci značajno smanjuju svjetlosni tok koji pada na površinu mora, što također smanjuje relativnu transparentnost. Najpovoljniji uslovi osvetljenja stvaraju se u prisustvu cirusnih oblaka.

Najveći broj optičkih opservacija odnosi se na mjerenja relativne transparentnosti bijelog diska.

Relativna prozirnost uvelike varira ovisno o sadržaju suspendiranih čvrstih tvari u morskoj vodi. U obalnim vodama bogatim planktonom relativna prozirnost ne prelazi nekoliko metara, au otvorenom okeanu dostiže desetine metara.

Najbistrije vode se nalaze u suptropska zona Svjetski ocean. U Sargaškom moru relativna providnost je 66,5 m i ovo more se smatra standardom transparentnosti. Ovako visoka transparentnost u suptropskom pojasu povezana je s gotovo potpunim odsustvom suspendiranih čestica i slabim razvojem planktona. U Weddellovom moru i u Pacific Ocean U blizini ostrva Tonga izmjerena je još veća prozirnost - 67 m U umjerenim i visokim geografskim širinama relativna prozirnost dostiže 10-20 m.

U morima, transparentnost uvelike varira. Dakle, u Sredozemnom moru dostiže 60 m, u Japanskom moru - 30 m m, Cherny - 28 m, Baltiysky - 11-13 m U zaljevima i posebno blizu ušća rijeka, prozirnost se kreće od nekoliko centimetara do nekoliko desetina centimetara.

Kada se razmatra pitanje boje mora, razlikuju se dva pojma: boja mora i boja morske vode.

Pod bojom mora odnosi se na vidljivu boju njegove površine. Boja mora je jaka zavisi od optičkih svojstava same vode i od spoljašnjih faktora . Stoga se mijenja ovisno o vanjskim uvjetima (osvjetljenje mora direktnim sunčevim i difuznim svjetlom, ugao gledanja, valovi, prisutnost nečistoća u vodi i drugi razlozi).

Vlastita boja morske vode je posljedica selektivne apsorpcije i raspršenja, tj. zavisi od optičkih svojstava vode i debljine dotičnog vodenog sloja, ali ne zavisi od spoljnih faktora. Uzimajući u obzir selektivno slabljenje svjetlosti u moru, može se izračunati da će čak i za čistu okeansku vodu na dubini od 25 m sunčeva svjetlost biti lišena cijelog crvenog dijela spektra, a zatim će s povećanjem dubine žuti dio nestati i boja vode će biti zelenkasta, do dubine od 100 m ostat će samo plavi dio, a boja vode će biti plava. Stoga možemo govoriti o boji vode kada uzmemo u obzir debljinu vode. Štoviše, ovisno o debljini vode, boja vode će biti različita, iako se njena optička svojstva ne mijenjaju.

Boja morske vode se ocjenjuje pomoću skale za boje vode (Forel-Uhle skala), koja se sastoji od seta epruveta s obojenim otopinama. Određivanje boje vode sastoji se od vizuelnog odabira epruvete čija je boja rastvora najbliža boji vode. Boja vode je označena brojem odgovarajuće epruvete na skali boja.

Posmatrač koji stoji na obali ili gleda s broda ne vidi boju vode, već boju mora. U ovom slučaju, boja mora određena je omjerom veličina i spektralnog sastava dva glavna svjetlosna toka koji ulaze u oko promatrača. Prvi od njih je tok svjetlosti reflektiran od površine mora, koji pada sa Sunca i nebeskog svoda, drugi je svjetlosni tok difuzne svjetlosti koja izvire iz morskih dubina. Dakle Kako je reflektirani tok bijel, kako se povećava, boja mora postaje manje zasićena (bjelkasta). Kada promatrač pogleda okomito prema dolje na površinu, vidi mlaz difuzne svjetlosti, a reflektirani mlaz je mali - boja mora je zasićena. Kako se pogled kreće prema horizontu, boja mora postaje manje zasićena (bjelkasta), približava se boji neba, zbog povećanja reflektiranog toka.

U okeanima se nalaze ogromna prostranstva tamnoplave vode (boje okeanske pustinje), što ukazuje na odsustvo stranih nečistoća u vodi i njenu izuzetnu prozirnost. Kako se približavate obalama, dolazi do postepenog prijelaza u plavkasto-zelene, a u neposrednoj blizini obala - u zelene i žuto-zelene tonove (boja biološke produktivnosti). U blizini ušća Žute rijeke, koja se ulijeva u Žuto more, prevladava žuta, pa čak i smeđa nijansa vode, zbog uklanjanja ogromne količine žutog lesa rijekom.

Prozirnost morske vode- indikator koji karakterizira sposobnost vode da prenosi zrake svjetlosti. Ovisi o veličini, količini i prirodi suspendiranih tvari. Za karakterizaciju transparentnosti vode koristi se koncept “relativne transparentnosti”.

Priča

Prvi put je stepen prozirnosti morske vode odredio italijanski sveštenik i astronom po imenu Pietro Angelo Secchi 1865. godine pomoću diska prečnika 30 cm, spuštenog u vodu na vitlu sa strane u senci broda. . Ova metoda je kasnije dobila njegovo ime. IN trenutno Elektronski instrumenti za mjerenje prozirnosti vode (transmizometri) postoje i imaju široku primjenu.

Metode za određivanje prozirnosti vode

Postoje tri glavne metode za mjerenje bistrine vode. Svi oni uključuju određivanje optičkih svojstava vode, kao i uzimanje u obzir parametara ultraljubičastog spektra.

Prijave

Prije svega, proračuni prozirnosti vode sastavni su dio istraživanja u hidrologiji, meteorologiji i oceanologiji, indikator transparentnosti/zamućenosti određuje prisustvo neotopljenih i koloidnih supstanci neorganskih i organskog porijekla, čime se utiče na zagađenje morsko okruženje, a također nam omogućava da procijenimo akumulacije planktona, sadržaj zamućenosti u vodi i stvaranje mulja. U brodarstvu, prozirnost morske vode može biti odlučujući faktor u otkrivanju plićaka ili objekata koji mogu uzrokovati štetu na brodu.

Izvori

• Mankovsky V.I. Elementarna formula za procjenu indeksa slabljenja svjetlosti u morskoj vodi na osnovu dubine vidljivosti bijelog diska (ruski) // Oceanologija. - 1978. - T. 18(4). - str. 750–753.
• Smith, R. C., Baker, K. S. Optička svojstva najčistijih prirodnih voda (200-800 nm)
• Gieskes, W. W. C., Veth, C., Woehrmann, A., Graefe, M. Secchi, srušen je svjetski rekord u vidljivosti diska
• Berman, T., Walline, P. D., Schneller, A. Zapis dubine diska Secchi: zahtjev za istočni Mediteran
• Metodološke preporuke. Određivanje temperature, mirisa, boje (boje) i prozirnosti u otpadnim vodama, uključujući tretirane otpadne vode, atmosferske vode i otopljene vode. PND F 12.16.1-10

Glavni zagađivači prisutni u otpadnim vodama iz komunalnih postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda grupirani su i prikazani u dijagramu 1.

Organske tvari u otpadnim vodama na svoj način fizičko stanje mogu biti u neotopljenom, koloidnom i otopljenom stanju, u zavisnosti od veličine čestica koje su u njima (tabela 1). Kako se veličina čestica zagađivača mijenja, one se dosljedno uklanjaju u svim fazama biološkog tretmana (Shema 2).

Tabela 1. Sastav organskih tvari u neprečišćenoj otpadnoj vodi prema veličini čestica

Šema 1

Prozirnost vode

Prozirnost otpadne vode je posljedica prisustva neotopljenih i koloidnih nečistoća u njoj. Mjera transparentnosti je visina stupca vode na kojoj se kroz njega može pročitati font određene veličine i tipa. Komunalne otpadne vode koje ulaze na prečišćavanje imaju prozirnost od 1-5 cm. Efekat prečišćavanja se najbrže i najjednostavnije ocjenjuje po prozirnosti prečišćene vode, što zavisi od kvaliteta prečišćavanja, kao i od prisustva u vodi sitnih. pahuljice aktivnog mulja koje se ne talože u roku od dva sata i raspršene bakterije. Mljevenje pahuljica mulja može biti posljedica raspadanja većih, starijih pahuljica, posljedica njihovog pucanja plinovima ili pod utjecajem toksičnih otpadnih voda. Male pahuljice se mogu ponovo zalijepiti, ali, dostižući određenu malu veličinu, ne povećavaju se dalje. Transparentnost je najefikasniji, reaguje na prekršaje, pokazatelj kvaliteta čišćenja. Sve, čak i manje, nepovoljne promjene u sastavu otpadne vode i tehnološkom načinu njenog tretmana dovode do raspršivanja pahuljica mulja, poremećaja flokulacije, a samim tim i do smanjenja prozirnosti pročišćene vode.

Biološki tretman otpadnih voda mora osigurati najmanje 12 cm prozirnosti pročišćene vode. Kod potpunog, zadovoljavajućeg biološkog tretmana, providnost je 30 centimetara i više, a sa takvom transparentnošću svi ostali sanitarni pokazatelji zagađenja, po pravilu, odgovaraju visokom stepenu pročišćenosti.

Prozirnost se određuje u mućenim (karakterizira prisustvo suspendiranih i koloidnih supstanci) i taloženim (prisustvo koloidnih supstanci) uzorcima. Transparentnost u taloženom uzorku karakteriše rad rezervoara za aeraciju, transparentnost u mućkanom uzorku karakteriše rad sekundarnih taložnika.

Primjeri. Ako je prozirnost pročišćene vode u mućkanom uzorku 19 cm, a u staloženom uzorku 28 cm, možemo zaključiti da aeracioni rezervoari rade zadovoljavajuće (koloidne materije su dobro uklonjene) i sekundarni taložnici (možemo očekivati ​​da uklanjanje suspendiranih tvari u pročišćenoj vodi neće prelaziti 15 mg/dm3),

Shema 2 Sekvencionalno uklanjanje organskih čestica (ovisno o njihovoj veličini) u različitim fazama tretmana otpadnih voda

Ako je, prema rezultatima ispitivanja, prozirnost u mućkanom uzorku 10 cm, a u taloženom uzorku 30 cm, to znači da se koloidne supstance dobro uklanjaju iz otpadnih voda u aeracionim rezervoarima, ali sekundarni taložnici rade nezadovoljavajuće i daju nisku transparentnost. prečišćene vode.

Promjena prozirnosti muljevite vode može poslužiti kao brz signal promjena u procesu prečišćavanja čak i kada druge metode fizičko-hemijske kontrole još ne uoče odstupanja, budući da su svi prekršaji praćeni mljevenjem pahuljica aktivnog mulja, što je odmah zabilježeno smanjenom prozirnošću muljevite vode.

Transparentnost vode u hidrologiji i oceanologiji je omjer intenziteta svjetlosti koja prolazi kroz sloj vode i intenziteta svjetlosti koja ulazi u vodu. Prozirnost vode je vrijednost koja indirektno ukazuje na količinu suspendiranih čestica i koloida u vodi.

Prozirnost vode određena je njenom selektivnom sposobnošću da apsorbuje i raspršuje svetlosne zrake i zavisi od uslova osvetljenosti površine, promene spektralnog sastava i slabljenja svetlosnog toka, kao i koncentracije i prirode živog i neživog. suspendovana materija. Uz visoku prozirnost, voda postaje intenzivna plava, što je tipično za otvoreni okean. U prisustvu značajne količine suspendiranih čestica koje snažno raspršuju svjetlost, voda ima plavo-zelenu ili zeleno, karakterističan za priobalna područja i neka plitka mora. Na ušću velike rijeke, noseći veliki broj suspendovanih čestica, boja vode poprima žute i smeđe nijanse. Riječni otjecanje, zasićeno huminskim i fulvičnim kiselinama, može uzrokovati tamnosmeđu boju morske vode.

Prozirnost (ili propustljivost svjetlosti) prirodnih voda određena je njihovom bojom i zamućenošću, tj. njihov sadržaj različitih obojenih i suspendiranih organskih i mineralnih tvari.

Određivanje bistrine vode je obavezna komponenta programa monitoringa vodna tijela. Prozirnost je sposobnost vode da duboko u nju prenosi svjetlosne zrake. Smanjenje svjetlosnog toka smanjuje efikasnost fotosinteze i, posljedično, biološku produktivnost vodotoka.

Čak i najčistije vode, bez nečistoća, nisu apsolutno prozirne i u sloju dovoljno velike debljine u potpunosti apsorbiraju svjetlost. Međutim prirodne vode Nikada nisu potpuno čiste – uvijek sadrže otopljene i suspendirane tvari. Maksimalna transparentnost se postiže zimi. Kada proljetna poplava prođe, transparentnost se primjetno smanjuje. Minimalne vrijednosti transparentnosti obično se primjećuju ljeti, u periodu masovnog razvoja („cvjetanja“) fitoplanktona.

Za jezera u Bjelorusiji s prirodnim hidrohemijskim režimom, vrijednosti transparentnosti (na osnovu Secchi diska) variraju od nekoliko desetina centimetara

do 2-3 metra. Na mjestima gdje otpadne vode ulaze, posebno kod neovlaštenih ispuštanja, providnost se može smanjiti i do nekoliko centimetara.

U zavisnosti od stepena prozirnosti, voda se konvencionalno deli na bistru, blago zamućenu, srednje zamućenu, mutnu i veoma zamućenu (tabela 1.4). Mjera transparentnosti je visina kabla Secchi diska određenih dimenzija spuštenog u vodu.

Tabela 1.4

Karakteristike prozirnosti vode

zaključak: Jezera su vodena tijela koja zauzimaju prirodnu depresiju u zemljine površine. Postoji niz klasifikacija rezervoara sa stajaćom vodom, čiji su glavni pokazatelji zagađenja stepen saprobnosti i trofički status. Klasificirati jezera kao vodna tijela ove ili one vrste u smislu saprobnosti i trofičnosti, njihovih fizičkih karakteristika i sastav vrsta macrozoobenthos.

Prozirnost vode

Transparentnost- vrijednost koja indirektno ukazuje na količinu suspendiranih čestica i drugih zagađivača u okeanska voda. Određuje se dubinom nestajanja ravnog bijelog diska prečnika 30 cm. Prozirnost vode određena je njenom selektivnom sposobnošću da apsorbira i raspršuje svjetlosne zrake i ovisi o uvjetima osvjetljenja površine, promjenama u spektralnom sastavu i. slabljenje svetlosnog toka. Uz visoku prozirnost, voda poprima intenzivnu plavu boju, karakterističnu za otvoreni ocean. U prisustvu značajne količine suspendiranih čestica koje snažno raspršuju svjetlost, voda ima plavo-zelenu ili zelenu boju, karakterističnu za priobalna područja i neka zatvorena mora. Na ušću velikih rijeka koje nose velike količine suspendiranih čestica, boja vode poprima žute i smeđe nijanse. Maksimalna vrijednost relativne transparentnosti (66 m) zabilježena je u Sargaškom moru (Atlantski okean); u Indijskom okeanu iznosi 40-50 m, u Tihom okeanu iznosi 59 m. Uopšteno govoreći, na otvorenom dijelu okeana prozirnost opada od ekvatora do polova, ali u polarnim područjima može biti i značajna.

Prozirnost vode- indikator koji karakterizira sposobnost vode da prenosi svjetlost. U laboratorijskim uslovima, prozirnost se uzima kao debljina sloja vode kroz koji je vidljiv standardni font.

U prirodnim rezervoarima, Secchi disk se koristi za procjenu transparentnosti. Ovo je bijeli metalni disk promjera 30 cm. Spušten je na takvu dubinu da potpuno nestaje iz vida, ova dubina se smatra prozirnošću. Ova metoda mjerenja je prvi put korištena u američkoj mornarici 2017. godine. Trenutno postoji i niz elektronskih instrumenata za mjerenje bistrine vode.

Prozirnost se obično određuje zamućenošću vode i njenom bojom.

Linkovi

Wikimedia Foundation.

• 2010.
• Mimoza

Mantle

Pogledajte šta je “Prozirnost vode” u drugim rječnicima: TRANSPARENTNOST VODE - sposobnost vode da prenosi svjetlost. Obično se mjeri Secchi diskom. Ovisi uglavnom o koncentraciji suspendiranih i otopljenih organskih i neorganske supstance . Kao rezultat toga može naglo opasti antropogeno zagađenje i… …