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1. 탁도(Turbidity)
1.1. 탁도의 정의
탁도는 물의 혼탁 정도를 나타내는 지표로, 물 속에 존재하는 부유물질의 양을 나타낸다. 부유물질은 진흙, 오물, 화학적 침전물 등으로 이루어져 있으며 이러한 물질들로 인해 물이 흐리게 보이게 된다. 이러한 부유물질의 크기는 콜로이드 상태부터 거친 부유물질까지 다양한 범위를 가지고 있다. 탁도는 이러한 부유물질의 양에 따라 크게 달라지며, 물질의 크기와 표면특성에 영향을 받는다.
정제한 백도토(정제 카올린)가 62~74㎛의 입자 1㎍을 물 1L에 포함할 때의 탁도를 1도(또는 1ppm)라고 정의한다. 따라서 탁도는 물 속의 혼탁 정도를 나타내는 지표이며, 부유물질의 양에 따라 그 수치가 달라지게 된다.
1.2. 탁도 측정 방법
1.2.1. 육안법
육안법은 탁도를 측정하는 가장 기본적인 방법이다. 이는 눈금이 있는 메스실린더 밑에 초를 두고 그 안에 시료를 넣어 눈을 통해서 촛불이 보이는 눈금을 읽어 그 값을 탁도 측정값으로 하는 방법이다. 일반적으로 육안법으로 구한 결과와 기기분석법에 포르마진 표준을 사용하면 40 JTU가 40 NTU와 유사한 결과를 보인다고 한다. 하지만 육안법은 주관적인 면이 있어서 정확한 실험결과를 얻어내기 어렵고, 간이용 실험방법으로 사용된다. 따라서 정확한 탁도 측정을 위해서는 기기분석법을 사용하는 것이 더 바람직하다고 볼 수 있다.
1.2.2. 기기분석법
기기분석법은 육안법의 한계를 보완하여 객관적이고 정량적인 탁도 측정을 가능하게 해준다. 탁도를 유발하는 입자들에 의해 빛이 산란되는 정도를 측정하는 간접적인 방법으로, 네펠로법(Nephelometric method)이 대표적이다.
네펠로법은 광원에서 시료에 빛을 쪼여 입사광의 90도 각도로 산란된 빛의 세기를 측정하는 방식이다. 산란된 빛의 세기가 클수록 시료의 탁도가 더 크다고 판단한다. 이 방법은 육안으로 구별하기 어려운 저탁도 시료의 측정에 특히 유용하다.
일반적으로 기기를 보정하기 위한 표준현탁액으로는 포르마진(Formazin) 고분자 물질을 사용한다. 포르마진은 준비가 쉽고 빛의 분산 특성이 일정하여 재현성이 뛰어나기 때문이다. 표준현탁액을 사용하여 기기를 보정하면 시료의 탁도를 NTU(Nephelometric Turbidity Unit) 단위로 정량적으로 측정할 수 있다.
이처럼 기기분석법은 육안법에 비해 더 정확하고 객관적인 탁도 측정이 가능하지만, 측정 과정에서 오차가 발생할 수 있다는 점에 유의해야 한다. 예를 들어 시료 내 부유물질, 침전물, 공기방울 등의 영향, 측정기기의 오염 및 진동, 빛의 산란 등으로 인해 부정확한 결과가 나올 수 있다. 따라서 정확한 측정을 위해서는 이러한 요인들을 최소화하고 여러 번 반복 측정하는 등의 노력이 필요하다.
1.3. 탁도의 환경적 의의
자연수에서의 탁도는 고형물의 빛의 흡수정도에 따라 갈색 혹은 기타의 색으로 나타나며, 하천이나 호수에서 빛의 투과와 광합성을 방해하기도 한다. 탁도 유발 물질들이 하천에 침전되어 식물군, 동물 군에 나쁜 영향을 미치게 하여 이러한 자연수를 이용하기 위해서는 탁도를 제거해 방류해야만 환경에 악영향을 끼치지 않고 도움이 될 수 있다.""
1.4. 탁도와 수처리
물의 여과는 탁도가 높아지면 보다 어렵고 경제적 부담이 늘게 된다. 완속사 여과의 경우 탁도가 여과지의 여과 지속시간을 단축시키고 세정비용을 높이기 때문에 대부분의 세정장에서 비실용적으로 되고 있다. 급속사 여과지는 원수를 여과지에 보내기 앞서서 화학적 응집에 의한 탁도의 효과적 제거에 의존한다.
자연수에서의 탁도는 고형물의 빛의 흡수정도에 따라 갈색 혹은 기타의 색으로 나타나며, 하천이나 호수에서 빛의 투과와 광합성을 방해하기도 한다. 탁도 유발 물질들이 하천에 침전되어 식물군, 동물 군에 나쁜 영향을 미치게 하여 이러한 자연수를 이용하기 위해서는 탁도를 제거해 방류해야만 환경에 악영향을 끼치지 않고 득이 될 수 있다.
부유고형물...
