탁도: 영향과 측정 이해

탁도는 부유 입자의 존재로 인해 발생하는 유체의 탁함이나 흐릿함을 나타내는 중요한 수질 매개변수입니다. 탁도는 물의 물리적, 화학적, 생물학적 특성에 직접 영향을 미치기 때문에 수질의 중요한 지표입니다. 탁도, 그 원인, 효과 및 측정 방법을 이해하는 것은 효과적인 수질 관리 및 환경 보호에 필수적입니다.

탁도란 무엇인가?

탁도는 일반적으로 물인 액체의 흐릿함이나 흐릿함을 말하며, 침전물, 유기물, 조류, 미생물 및 오염 물질과 같은 부유 입자의 존재로 인해 발생합니다. 이러한 입자는 빛을 산란시키고 흡수하여 물의 투명도를 낮춥니다. 탁도가 높을수록 물을 통과할 수 있는 빛이 줄어듭니다. 탁도는 종종 네펠로미터 탁도 단위(NTU), 물 속 입자에 의해 산란되는 빛의 양을 정량화합니다. 물 속 입자가 많을수록 NTU 값이 높아집니다.

탁도는 입자 자체의 직접적인 측정치가 아니라 이러한 입자의 농도와 크기를 나타내는 지표입니다. 이러한 입자는 미세한 점토와 실트에서 모래, 썩은 식물 물질, 미생물과 같은 더 큰 입자까지 다양합니다.

탁도의 원인

탁도는 다양한 자연적 및 인간에 의한 원인에서 발생할 수 있습니다. 일반적인 원인 중 일부는 다음과 같습니다.

1. Natural Sources:

• 침식 및 퇴적물 유출: 비, 바람 또는 인간 활동(예: 삼림 벌채, 건설)으로 인한 토양 침식으로 인해 강, 호수 및 저수지로 운반되는 퇴적물의 양이 증가할 수 있습니다.
• 녹조: 질소와 인과 같은 과도한 영양소로 인해 조류가 과도하게 자라면 물이 탁해집니다. 이는 저산소증(산소 수치 감소)과 같은 해로운 영향을 초래할 수도 있습니다.
• 부패하는 유기물: 물 속에서 썩는 잎, 식물 및 기타 유기 물질은 탁도를 증가시킬 수 있습니다. 분해 과정에서 입자와 미생물이 물 속으로 방출됩니다.
• 화산 활동: 화산 활동이 있는 지역에서는 화산재와 먼지 입자가 물 속에 떠다니며 탁도를 높이는 원인이 될 수 있습니다.

2. 인간이 유발한 소스:

• 산업 배출물: 공장과 제조 시설에서는 오일, 화학물질, 슬러지 등의 부유 입자가 포함된 폐수를 근처 수역으로 방류할 수 있습니다.
• 농업 유출수: 농업에서 비료, 살충제, 제초제를 사용하면 토양 입자와 화학 물질이 수원으로 유출될 수 있습니다.
• 도시화: 도로, 건물 및 기타 인프라를 건설하면 표면 유출이 늘어나 오염 물질과 퇴적물이 강, 호수 및 저수지로 유입되는 경우가 많습니다.
• 폐수 처리 시설 유출수: 폐수 처리가 부적절하면 부유 고형물과 유기물이 배출되어 유입 수역의 탁도가 증가할 수 있습니다.

탁도의 영향

물의 탁도는 광범위한 영향을 미칠 수 있으며, 특히 식수, 수생태계 및 산업 공정에 영향을 미칩니다. 탁도의 영향은 다음과 같습니다.

1. 음용수 품질에 미치는 영향:

• 건강 위험: 물 속의 부유 입자는 박테리아, 바이러스, 기생충과 같은 병원균의 번식지를 제공할 수 있습니다. 이러한 미생물은 콜레라, 이질, ​​지아르디아와 같은 수인성 질병을 일으킬 수 있습니다. 높은 탁도 수준은 이러한 유해한 미생물의 존재를 가릴 수 있으며 수처리 공정을 방해할 수 있습니다.
• 물 처리 과제: 탁도가 높으면 수처리 시스템에 과부하가 걸려 수처리가 더 어렵고 비용이 많이 듭니다. 부유 입자가 필터를 막아 응고 및 응집을 위해 더 많은 화학 물질을 사용해야 하므로 운영 비용이 증가합니다.

2. 수생생물에 미치는 영향:

• 감소된 빛 투과율: 탁도는 광합성에 필수적인 수생 식물에 도달하는 햇빛의 양을 줄입니다. 식물 성장의 이러한 방해는 물 속의 산소 수치 감소로 이어질 수 있으며 전체 수생 먹이 사슬에 영향을 미칠 수 있습니다.
• 서식지의 질식: 부유 입자는 수역 바닥에 침전되어 수생 생물의 서식지를 덮칠 수 있으며, 특히 저서어와 무척추동물 등 침전물 안이나 위에 사는 생물의 서식지를 덮칠 수 있습니다.
• 수유 중단: 물고기와 여과 섭식자를 포함한 일부 수생 종은 먹이를 감지하거나 미세한 유기체를 먹기 위해 맑은 물에 의존합니다. 탁도가 높으면 먹이를 찾는 능력이 손상될 수 있으며 시간이 지남에 따라 생존과 번식 성공에 영향을 미칩니다.

3. 산업 및 농업 사용에 대한 영향:

• 부식 및 장비 손상: 산업용 어플리케이션에서 높은 탁도는 장비 마모를 일으킬 수 있습니다. 침전물 입자는 파이프를 막고, 펌프를 손상시키고, 냉각 시스템을 방해하여 유지 관리 비용과 운영 중단 시간을 증가시킬 수 있습니다.
• 관개 문제: 관개수의 높은 탁도 수준은 필터와 파이프를 막아 농업 시스템의 비효율성을 초래할 수 있습니다. 극단적인 경우 토양 건강에 영향을 줄 수 있는 유해한 미생물이나 퇴적물을 도입하여 작물에 해를 끼칠 수 있습니다.

탁도 표준 및 지침

다양한 조직과 규제 기관은 의도된 용도에 따라 물의 허용 탁도 수준에 대한 지침과 표준을 수립했습니다. 주요 표준 중 일부는 다음과 같습니다.

1. 음용수 기준:

• 이에 따르면 세계 보건기구 (WHO), 음용수의 탁도는 5 NTU를 초과해서는 안 됩니다. 그러나 대부분 국가는 높은 수질과 효과적인 처리를 보장하기 위해 처리된 물의 탁도 수준을 0.5 NTU로 목표로 합니다.
• . United StatesWalk Through California 프로그램, 환경 보호국 (EPA) 음용수의 최대 허용 탁도를 1 NTU로 정하고, 처리 시설을 거쳐 나오는 여과수의 경우 0.3 NTU 미만이어야 합니다.

2. 표면수 기준:

• 표면수의 탁도 기준은 물의 사용에 따라 달라집니다. 예를 들어, 수영이나 낚시와 같은 레크리에이션 목적으로 사용되는 물은 안전과 미학을 보장하기 위해 탁도 수준이 5 NTU 미만이어야 합니다.
• 환경 보호국 (EPA) 자연 수역의 탁도에 대한 지침은 수생생물을 양육할 수 있는 환경을 유지하는 것을 목표로 하며, 일반적으로 지역 생태계에 따라 탁도 수준을 허용 한도 내에서 유지하도록 요구합니다.

3. 농업 및 산업용수:

• 관개 시스템에서 탁도 수준은 펌프와 관개 장비의 손상을 방지하기에 충분히 낮아야 합니다. 10-50 NTU의 탁도는 일반적으로 관개에 허용되지만, 구체적인 한계는 작물 요구 사항과 시스템 설계에 따라 달라집니다.
• 특히 발전소와 제조 분야의 산업용수는 최적의 장비 작동과 최소한의 마모를 허용하는 탁도 수준을 가져야 합니다. 허용 탁도 임계값은 특정 공정에 따라 다릅니다.

탁도 측정

탁도는 일반적으로 물에 떠 있는 입자에 의해 산란되는 빛의 양을 정량화하는 특수 기기를 사용하여 측정합니다. 탁도를 측정하는 방법에는 여러 가지가 있습니다.

1. 네펠로메트릭 방법:

• 탁도를 측정하는 가장 일반적인 방법은 다음과 같습니다. 네펠로메트리 방법, 사용하는 네펠로미터 or 탁도계. 이러한 기기는 특정 파장에서 빛을 방출하고 물 속의 부유 입자에 의해 산란되는 빛의 양을 측정합니다. 결과는 NTU(Nephelometric Turbidity Units)로 표시됩니다.

2. 시각적 방법:

• 세키 디스크: 어떤 경우에는 탁도는 시각적으로 평가됩니다. 세키 디스크, 물 속으로 내려진 흑백 디스크. 디스크가 더 이상 보이지 않는 깊이는 탁도의 대략적인 지표입니다.
• 탁도관: 이것은 표준 용량의 물을 담고 있는 간단하고 휴대하기 편한 장치입니다. 사용자는 물의 투명도를 관찰하고 탁도를 추정하기 위해 표준 척도와 비교합니다.

3. 온라인 센서:

• 실시간 모니터링을 위해 온라인 탁도 센서 수처리 시설, 강, 호수에서 사용됩니다. 이 센서는 탁도 수준을 지속적으로 측정하고 자동화된 수처리 공정을 위한 제어 시스템에 데이터를 전송합니다.

4. 실험실 분석:

• 물 샘플은 고급 분광 광도 측정 기술을 사용하여 더 정확한 탁도 측정을 위해 실험실로 보낼 수 있습니다. 이 방법은 샘플의 정확한 입자 농도를 결정하기 위해 여러 각도에서 빛의 산란을 분석하는 것을 포함합니다.

윈센 탁도 모듈

제품 모델	ZW-TUR101	ZW-TUR102	ZW-TUR103
제품 사진
신호 출력	RS485/4-20mA	아날로그 전압	RS485
측정 범위	0-20NTU; 0-100NTU	0-1000NTU	0-100/0-1000/0-4000NTU
정확성	±4%FS	±5%FS	±5%FS 또는 ±3NTU
작업 온도	0-60 ° C	5-90 ° C	0-60 ° C

탁도를 줄이는 방법

탁도는 관련된 입자의 출처와 유형에 따라 다양한 방법을 사용하여 제어하고 줄일 수 있습니다. 몇 가지 일반적인 방법은 다음과 같습니다.

1. 응고 및 응집:

• 이것은 물 처리 시설에서 탁도를 제거하는 가장 일반적인 방법입니다. 응고제(예: 명반 또는 염화 제1철)를 물에 첨가하여 부유 입자의 전하를 중화합니다. 그런 다음 이러한 입자가 뭉쳐(응집) 물에서 침전되어 탁도를 줄입니다.

2. 여과:

• 응고 및 응집 후, 물은 필터를 통과하여 남은 입자를 제거합니다. 사용되는 필터 유형은 탁도 수준에 따라 모래 및 자갈 필터에서 보다 진보된 멤브레인 여과 시스템까지 다양할 수 있습니다.

3. 침전:

• 자연 시스템에서 침전은 탁도를 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 과정은 시간이 지남에 따라 부유 입자가 수역 바닥에 침전되도록 하는 것을 포함합니다. 처리 시설에서 침전 탱크 또는 분지는 이 과정을 용이하게 하는 데 사용됩니다.

4. 조류 제어:

• 조류 개화로 인한 탁도를 방지하기 위해 영양소 관리(질소 및 인 입력 감소) 및 조류 살균제 사용과 같은 통제 조치를 적용할 수 있습니다. 그러나 조류 살균제는 수생 생물에 해를 끼치지 않도록 신중하게 사용해야 합니다.

5. 침식 제어:

• 토양 침식으로 인한 탁도를 예방하려면 식생과 실트 울타리, 뿌리덮개, 강둑 안정화와 같은 다른 침식 방지 조치가 효과적인 해결책입니다.

결론

탁도는 인간 건강, 수생 생태계 및 산업 운영에 영향을 미칠 수 있는 중요한 수질 매개변수입니다. 탁도의 원인, 효과 및 측정 방법을 이해하는 것은 수자원을 관리하고 물 공급의 안전성과 지속 가능성을 보장하는 데 필수적입니다. 탁도를 모니터링하고 효과적인 통제 조치를 구현함으로써 수질을 보호하고 오염 및 퇴적의 부정적인 영향을 완화할 수 있습니다.