Dūmainība: definīcija, cēloņi, mērīšana un ietekme uz ūdens kvalitāti

Dūmainība ir rādītājs, kas nosaka, cik labi gaisma iekļūst ūdenī. To rada daļiņas (kopējās suspendētās vai izšķīdušās cietās vielas), kas parasti nav redzamas ar neapbruņotu aci. Dūmainības mērīšana ir galvenais ūdens kvalitātes tests.

Šķidrumi var saturēt dažāda lieluma suspendētas daļiņas. Daži suspendētie materiāli ir pietiekami lieli un pietiekami smagi, lai strauji nosēstos uz dibena, ja šķidruma paraugs tiek atstāts nostāvēties. Ļoti mazas daļiņas nogulsnējas ļoti lēni vai vispār nenokūst, ja paraugs tiek regulāri maisīts vai daļiņas ir koloīdas. Šīs mazās cietās daļiņas izraisa šķidruma duļķainību vai duļķainību.

Cēloņi

Dūmainību rada dažādas daļiņas un vielas, piemēram:

• Mineraļu sūnas un smiltis — erozija, upju grunts, celtniecības darbu noteces.
• Organiskās vielas — sadalījušies augu atlikumi, saproktiski materiāli, humīnvielas.
• Fitoplanktons un mikroorganismi — ziedēšana (algu plūdmaiņas) palielina dūmainību vasarā un barības vielu klātbūtnē.
• Nozares un notekūdeņi — rūpnieciskās un lauksaimniecības notekas, kanalizācijas noplūdes.
• Koloīdālās daļiņas, kuras ilgi paliek suspendētas un nav viegli nosēžas bez ķīmiskas apstrādes.

Mērīšana un vienības

Dūmainību visbiežāk mēra ar nefelometriem (turbidimetriem), kas novērtē gaismas, ko rada daļiņu izkliedētā gaisma, intensitāti. Standarta mērīšanas metodes un termini:

• NTU (Nephelometric Turbidity Units) — bieži lietota vienība, īpaši ASV standartos.
• FNU (Formazin Nephelometric Units) — ISO 7027 saskaņota vienība, kuras pamatā ir formazīna standarts.
• Secchi diska dziļums — vienkārša lauka metode ezeru un jūru caurspīdības novērtēšanai (mērāms metros).
• TSS (Total Suspended Solids) — gravimetriska metode, kas nosaka suspendēto cietvielu masu mg/L; saistīta ar dūmainību, bet nav tieši vienāda ar NTU.

Parasti dūmainības mērījumos lieto kalibrētus formazīna standartus. Nephelometriskie aparāti mēra gaismu, kas tiek izkliedēta 90° leņķī no gaismas avota — tādā veidā tiek uztverti suspendēto daļiņu izkliedētie signāli.

Standarti un vērtības

Dūmainības pieļaujamie līmeņi atšķiras pēc ūdens veida un tā izmantošanas mērķa. Parasti:

• Dzeramais ūdens — ieteicamie līmeņi parasti ir zemi (bieži mazāk nekā 1 NTU), jo zema dūmainība palīdz nodrošināt efektīvu dezinfekciju un estētisku pieņemamību.
• Virszemes ūdeņi un ekosistēmas — dabiska dūmainība var būt lielāka; tomēr pastiprināta dūmainība negatīvi ietekmē fotosintēzi un dzīvotnes.
• Notekūdeņi — pieļaujamie līmeņi ir atkarīgi no attīrīšanas pakāpes un izplūdes regulām.

Ietekme uz ūdens kvalitāti un veselību

• Dezinficēšanas samazināta efektivitāte: augsta dūmainība var paslēpt mikroorganismus un nogulsnēt dezinfekcijas līdzekļus, samazinot piemēram hlora efektivitāti.
• Pārnēsājami patogēni: daļiņas var piesaistīt baktērijas, vīrusus un parazītus, nodrošinot tiem aizsardzību pret dezinfekciju.
• Fotosintēzes samazināšana: gaismas samazināšanās var bremzēt ūdensaugu un fitoplanktona fotosintēzi, ietekmējot skābekļa līmeni un barības ķēdi.
• Ekosistēmu bojājumi: nogulsnes var aizbāzt dzīvotņu alas, noslāņot ikrus un samazināt barošanās iespējas zivīm.
• Estētika un garša: dūains ūdens var būt nepatīkams pat lietošanai sadzīvē (garša, smarža, izskats).
• Infrastruktūras nolietojums: abrazīvas daļiņas var palielināt cauruļvadu un iekārtu nodilumu.

Kā samazināt dūmainību

Ūdensapstrādes un vides vadības pasākumi, kas palīdz samazināt dūmainību:

• Koagulācija un flokulācija: ķīmiskās vielas salīmē smalkās daļiņas lielākos flokulos, kuri vieglāk nosēžas.
• Nogulsnēšana un filtrācija: sekundārās attīrīšanas soļi, piemēram, smilšu filtri, membrānas vai lentveida filtri.
• Uzturot gaisu un atkritumu aizsardzību: erozijas kontrole, malas zonas (ripārijas) atjaunošana, notekūdeņu pareiza apsaimniekošana lauksaimniecībā un būvniecībā.
• Preventīvie pasākumi: labas lauksaimniecības prakses, notekūdeņu attīrīšana pirms izplūdes, būvniecības laika notekkontrole.

Monitorings un labā prakse

Regulāra dūmainības mērīšana ir svarīga droša ūdens nodrošināšanai un ekoloģiski veselīgu ūdeņu pārvaldībai. Praktiski padomi:

• Veikt paralēlus mērījumus ar nefelometru un TSS, lai saprastu gan izkliedēto gaismu, gan faktiskās suspendētās vielas.
• Izmērīt dūmainību dažādos dziļumos, jo daļiņu sadalījums var mainīties ar dziļumu.
• Sekot sezonālām svārstībām (pavasara kūstošā sniega attece, vasaras aļģu ziedēšana utt.).
• Ievērot standartu un vadlīniju prasības attiecīgām ūdens izmantošanas kategorijām.

Izpratne par dūmainības avotiem, pareiza mērīšana un efektīva samazināšana palīdz saglabāt ūdens kvalitāti, aizsargāt cilvēku veselību un uzturēt veselīgas ūdens ekosistēmas.

Meklēt pēc burta