La torbidità è la misura della limpidezza dell’acqua. I sedimenti sospesi, come particelle di argilla, suolo e limo, entrano frequentemente nell’acqua da siti disturbati e influenzano la qualità dell’acqua. I sedimenti sospesi possono contenere sostanze inquinanti come fosforo, pesticidi o metalli pesanti. Le particelle sospese riducono la profondità di penetrazione della luce attraverso l’acqua, quindi aumentano la torbidità dell’acqua. Tuttavia, dietro la torbidità si nascondono alcune importanti implicazioni. La torbidità, infatti, può influenzare tutto, dal modo in cui l’acqua viene disinfettata alla qualità dei nostri laghi, oceani e corsi d’acqua. Ecco perché avere un turbidimetro per misurarla risulta utile.
Cosa è la torbidità?
La torbidità è una misura della “nuvolosità” nell’acqua. Quando minuscole particelle vengono sospese nell’acqua, il risultato è la torbidità. Le sostanze offensive potrebbero essere minerali, oli, batteri, alghe o qualsiasi altro numero di cose.
Con l’ausilio di una misurazione ottica, i misuratori di torbidità aiutano a indicare con precisione quante particelle sospese sono presenti. La luce viene irradiata attraverso il campione e quindi misurata attentamente per quantificare la concentrazione di particelle presenti. Una concentrazione più alta significa una maggiore torbidità.
La lettura della torbidità è un punto di riferimento importante per la qualità dell’acqua, dal monitoraggio ambientale alla protezione dell’approvvigionamento idrico comunale. Infatti, lo scopo principale del trattamento dell’acqua potabile è quello di ridurre o comunque rimuovere la torbidità. Ecco perché in ogni fase del trattamento la torbidità viene misurata ripetutamente.
All’interno dei sistemi ambientali, la torbidità può indicare inquinamento e può avere un impatto sulla vita acquatica. Di conseguenza, i misuratori di torbidità sono anche ampiamente utilizzati da organizzazioni che devono riferire sulle condizioni ambientali locali e dalla ricerca ambientale.
Perché è importante misurare la torbidità dell’acqua?
La torbidità è un parametro di riferimento per la qualità dell’acqua in tutti gli ambienti, dall’impianto di acqua potabile comunale al monitoraggio ambientale. L’obiettivo principale del trattamento dell’acqua potabile è rimuovere e ridurre la torbidità.
Durante il processo di trattamento, la torbidità viene misurata in più fasi per determinare l’efficienza del trattamento e per garantire la conformità alle normative governative. La materia sospesa (suolo, alghe, ecc.) nell’acqua riduce l’efficacia della disinfezione dei prodotti chimici e può agire come trasportatore di batteri e parassiti.
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Garantire la fornitura di acqua priva di agenti patogeni ai clienti è una delle funzioni più importanti di un impianto di trattamento dell’acqua. La misurazione accurata della torbidità è un componente chiave in qualsiasi sistema di trattamento dell’acqua per garantire un’acqua priva di agenti patogeni.
Uno strumento per la misurazione della torbidità farà passare la luce nell’acqua che scorre attraverso una camera fissa. Mentre l’acqua pulita permetterà alla luce di passare, la materia sospesa disperderà la luce. Un rilevatore a 90 gradi vedrà più luce diffusa nell’acqua che ha concentrazioni più elevate di materia. Sebbene non sia specifico per gli agenti patogeni, funge da indicatore generale.
La misurazione della torbidità può essere utile in un certo numero di passaggi in un impianto di trattamento dell’acqua ed è un requisito assoluto in altri. Quando l’acqua grezza entra in un impianto, è possibile effettuare misurazioni della torbidità per garantire che possa essere trattata con il sistema in posizione.
Ciò è particolarmente vitale per le acque superficiali dove il particolato e i costituenti organici possono essere eccessivi. Ulteriori misurazioni della torbidità vengono eseguite durante il processo, soprattutto dopo la filtrazione. A questo punto, le misurazioni della torbidità vengono raccolte e riportate in conformità alle normative statali e locali.
L’elevata torbidità influisce anche sul tipo di vegetazione che cresce nell’acqua. L’acqua torbida può fornire informazioni sulla salute o il benessere di un corpo idrico. È importante notare che la comparsa di un’elevata torbidità non significa necessariamente che il corpo idrico stia soffrendo.
Tuttavia, il livello può influire negativamente sull’ecosistema se cambia drasticamente e mantiene quel cambiamento drastico mentre gli “eventi” torbidi a breve termine possono essere temporanei e avere un effetto complessivo limitato sul sistema.
Come con qualsiasi parametro di qualità dell’acqua, è bene disporre di dati storici per qualsiasi sito in cui viene monitorata la torbidità in modo da poter tracciare le tendenze e catturare il verificarsi di un evento. Per il monitoraggio continuo a lungo termine in situ della torbidità, di solito è necessario un sensore autopulente per evitare l’imbrattamento del sensore e mantenere la precisione.
Scelta di un torbidimetro, o misuratore di torbidità
Esistono molti metodi per misurare la torbidità. Per misurare quanto è torbida l’acqua, possiamo usare qualsiasi cosa, dai metodi visivi ai misuratori a scala reale per quantificarla. Alcuni metodi visivi sono ideali per un rapido utilizzo ambientale sul campo, come il disco Secchi. Consiste in un disco che viene calato nell’acqua fino a quando non è più visibile. La profondità alla quale il disco non è visibile è la profondità Secchi. Questo metodo è soggettivo e funziona meglio in acque naturali lente e con bassa torbidità.
Un torbidimetro funziona con una sorgente di luce e una lente abbastanza semplici, che sono accoppiate a un rilevatore situato a un angolo di 90 gradi dalla luce. Quando i campioni vengono posizionati tra la luce e il rilevatore, le particelle sospese all’interno della luce diffusa del campione e il rilevatore del misuratore di torbidità determinano la quantità di dispersione avvenuta. Quindi confronta tali letture con una calibrazione standard e si ottiene una lettura estremamente accurata della torbidità.
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Alcuni misuratori di torbidità sono progettati per funzionare con un angolo di 180 gradi rispetto al rilevatore, che è un design preferito per misurazioni di altissima precisione perché fornisce una migliore contabilità per la luce trasmessa. In altre parole, la macchina non deve tenere conto della luce che si perde quando viene riflessa con un angolo di 90 gradi. Per i campioni con una torbidità particolarmente elevata o per i campioni in cui è necessaria un’estrema precisione, le letture a 180 gradi sono la scelta migliore.
Unità di misura della torbidità
Le unità associate alle letture di torbidità possono creare confusione. Queste sono tipicamente rappresentate come unità nefelometriche di torbidità (NTU) o unità nefelometriche di formazina (FNU) per la maggior parte dei sensori in situ.
All’inizio della raccolta dei dati, era comune utilizzare NTU come unità indipendentemente dal metodo effettivo utilizzato per raccogliere i dati, ma più recentemente è diventato desiderabile iniziare a utilizzare unità che riflettano il metodo in cui sono state ottenute le misurazioni.
Tecnicamente parlando, NTU è un’unità di misura che viene utilizzata al meglio per rappresentare le letture acquisite utilizzando una luce bianca con un angolo di rilevamento di 90 gradi e FNU viene utilizzato al meglio quando i dati vengono misurati utilizzando una luce a 860 nm (vicino IR) con un angolo di 90 gradi angolo di rilevamento (conforme a ISO7027).
Una volta che hai il tuo misuratore, effettuare le misurazioni della torbidità è facile e richiede solo pochi semplici passaggi:
- Calibrare lo strumento con cuvette standard.
- Riempi una cuvetta con il tuo campione.
- Pulire l’esterno della cuvetta e se si lavora con campioni con torbidità molto bassa, utilizzare olio di silicone all’esterno della cuvetta.
- Posiziona la cuvetta all’interno dello strumento e prendi la tua lettura.
Precisione nella misurazione della torbidità
I misuratori conformi a ISO utilizzano una lunghezza d’onda molto specifica della luce infrarossa, al fine di interferenze attribuite al colore di un campione. Questi misuratori tendono anche ad avere una maggiore precisione perché mirano alla precisione scientifica piuttosto che alla misurazione pratica quotidiana.
I misuratori conformi a EPA (l’Agenzia statunitense per la Protezione ambientale) devono utilizzare una luce al tungsteno per offrire una temperatura del colore precisa. L’EPA richiede anche che le distanze di prova non superino i 10 cm, il che pone alcune limitazioni al tipo di dispositivi che possono eseguire questi test.
Inoltre, la precisione dello strumento dovrebbe superare 0,02 NTU. L’utilizzo di tester con questi standard è ottimo per misurazioni di portata inferiore, come leggere l’acqua potabile. Sfortunatamente, le lampadine al tungsteno non sono utili per trattare campioni colorati.
Siamo infine tutti d’accordo sul fatto che la chiave per risultati accurati è una calibrazione accurata e una calibrazione accurata proviene da standard affidabili. Sebbene i moderni standard basati sulla formazina siano più stabili e affidabili di quelli usati storicamente, sono ancora deperibili.
I metodi EPA stabiliscono che gli standard a base di formazina (a 40 NTU) devono essere preparati mensilmente e che qualsiasi diluizione da questo standard deve essere preparata quotidianamente. Successivamente, gli standard di formazina hanno la tendenza a coagularsi e depositarsi sul fondo del contenitore.
