Общее количество взвешенных твердых частиц ( TSS ) — это сухой вес взвешенных частиц , которые не растворились, в образце воды, который может быть задержан фильтром , который анализируется с использованием фильтрационного аппарата, известного как тигель из спеченного стекла. TSS — это параметр качества воды, используемый для оценки качества образца любого типа воды или водоема, например, морской воды или сточных вод после очистки на очистных сооружениях . Он указан как обычный загрязнитель в Законе США о чистой воде . [1] Общее количество растворенных твердых частиц — это еще один параметр, получаемый с помощью отдельного анализа, который также используется для определения качества воды на основе общего количества веществ, которые полностью растворены в воде, а не нерастворенных взвешенных частиц.
TSS также упоминается с использованием терминов общее количество взвешенных веществ ( TSM ) и взвешенные твердые частицы ( SPM ). Все три термина описывают одно и то же существенное измерение. TSS ранее назывался нефильтруемым остатком ( NFR ), но был изменен на TSS из-за неоднозначности в других научных дисциплинах.
TSS образца воды или сточных вод определяется путем заливки тщательно измеренного объема воды (обычно один литр ; но меньше, если плотность частиц высокая, или до двух или трех литров для очень чистой воды) через предварительно взвешенный фильтр с указанным размером пор, а затем снова взвешивания фильтра после процесса сушки, который удаляет всю воду на фильтре. Фильтры для измерений TSS обычно состоят из стекловолокна . [2] Увеличение веса является мерой сухого веса частиц, присутствующих в образце воды, выраженной в единицах, полученных или рассчитанных из объема отфильтрованной воды (обычно миллиграммы на литр или мг/л).
Если вода содержит значительное количество растворенных веществ (что, безусловно, будет иметь место при измерении TSS в морской воде ), они увеличат вес фильтра по мере его высыхания. Поэтому необходимо «промыть» фильтр и образец деионизированной водой после фильтрации образца и перед сушкой фильтра. Невыполнение этого шага является довольно распространенной ошибкой неопытных лаборантов, работающих с образцами морской воды, и полностью обесценит результаты, поскольку вес солей, оставшихся на фильтре во время высыхания, может легко превысить вес взвешенных частиц.
Хотя мутность подразумевает измерение примерно того же свойства качества воды, что и TSS, последний предпочтительнее, когда он доступен, поскольку он обеспечивает фактический вес частиц, присутствующих в образце. В ситуациях мониторинга качества воды серия более трудоемких измерений TSS будет сочетаться с относительно быстрыми и простыми измерениями мутности для разработки специфической для участка корреляции. После удовлетворительного установления корреляцию можно использовать для оценки TSS из более часто проводимых измерений мутности, что экономит время и усилия. Поскольку показания мутности в некоторой степени зависят от размера, формы и цвета частиц, этот подход требует расчета уравнения корреляции для каждого местоположения. Кроме того, ситуации или условия, которые имеют тенденцию взвешивать более крупные частицы посредством движения воды (например, увеличение течения потока или воздействие волн), могут давать более высокие значения TSS, не обязательно сопровождающиеся соответствующим увеличением мутности. Это связано с тем, что частицы, превышающие определенный размер (по сути, все, что крупнее ила), не измеряются настольным нефелометром (они оседают до снятия показаний), но вносят существенный вклад в значение TSS.
Хотя TSS, по-видимому, является простой мерой веса частиц, полученной путем отделения частиц из образца воды с помощью фильтра, она страдает как определенное количество от того факта, что частицы встречаются в природе в по существу континууме размеров. На нижнем пределе TSS полагается на отсечку, установленную свойствами используемого фильтра. На верхнем пределе отсечка должна быть исключением всех частиц, слишком больших, чтобы быть « взвешенными » в воде. Однако это не фиксированный размер частиц, а зависит от энергетики ситуации во время отбора проб: движущаяся вода взвешивает более крупные частицы, чем стоячая вода. Обычно это тот случай, когда дополнительный взвешенный материал, вызванный движением воды, представляет интерес.
Эти проблемы никоим образом не делают недействительным использование TSS; последовательность в методе и технике может преодолеть недостатки в большинстве случаев. Но сравнения между исследованиями могут потребовать тщательного обзора используемых методологий, чтобы установить, что исследования на самом деле измеряют одно и то же.
Содержание взвешенных веществ в мг/л можно рассчитать следующим образом: