Ολικά αιωρούμενα στερεά

Ολικά αιωρούμενα στερεά (Total suspended solids ή TSS) είναι η ξηρή μάζα των σωματιδίων που παγιδεύεται από ένα φίλτρο. Είναι μια παράμετρος της ποιότητας του νερού που χρησιμοποιείται, παραδείγματος χάρη, για να εκτιμηθεί η ποιότητα των απόνερων μετά την επεξεργασία σε μια εγκατάσταση επεξεργασίας απόνερων. Καταχωρίζεται ως ένας συμβατικός ρύπος στις ΗΠΑ.U.S. Clean Water Act, sec. 304(a)(4), 33 USC § 1314(a)(4).  

Το TSS ονομαζόταν προηγουμένως μη διηθήσιμο υπόλειμμα (non-filterable residue ή NFR), αλλά αλλάχτηκε σε TSS λόγω της ασάφειας σε κάποιους επιστημονικούς τομείς.

Μέτρηση
Το TSS του δείγματος του νερού ή των απόνερων καθορίζεται χύνοντας έναν προσεκτικά μετρημένο όγκο νερού (συνήθως ένα λίτρο· αλλά λιγότερο αν η πυκνότητα των σωματιδίων είναι υψηλή, ή δύο ή τρία λίτρα για πολύ καθαρό νερό) μέσα από έναν προζυγισμένο ηθμό (φίλτρο) συγκεκριμένου μεγέθους πόρων. Στη συνέχεια, ξαναζυγίζεται ο ηθμός μετά την ξήρανση για να αφαιρεθεί όλο το νερό. Οι ηθμοί (φίλτρα) για τις μετρήσεις TSS αποτελούνται συνήθως από υαλοβάμβακα.Michaud, Joy P. (1994). "Measuring Total Suspended Solids and Turbidity in lakes and streams."  A Citizen's Guide to Understanding and Monitoring Lakes and Streams. State of Washington, Department of Ecology. Η αύξηση της μάζας είναι ένα μέτρο της ξηρής μάζας των σωματιδίων που υπάρχουν στο δείγμα του νερού εκφρασμένο σε παράγωγες ή υπολογιζόμενες μονάδες από τον όγκο του διηθημένου νερού (συνήθως σε χιλιοστογραμμάρια ανά λίτρο ή mg/L).

Αν το νερό περιέχει υπολογίσιμη ποσότητα διαλυμένων ουσιών (όπως θα ήταν σίγουρα κατά τη μέτρηση του TSS στο θαλάσσιο νερό), αυτή θα αυξήσει τη μάζα του ηθμού. Συνεπώς, είναι απαραίτητη η "πλύση" του ηθμού και του δείγματος με απιονισμένο νερό μετά τη διήθηση του δείγματος και πριν την ξήρανση του ηθμού. Η έλλειψη προσθήκης αυτού του βήματος είναι ένα αρκετά συνηθισμένο σφάλμα που γίνεται από άπειρους τεχνικούς εργαστηρίων με τα δείγματα του θαλασσινού νερού και ακυρώνει πλήρως τα αποτελέσματα, επειδή η μάζα των αλάτων που απομένει στον ηθμό κατά τη διάρκεια της ξήρανσης μπορεί εύκολα να ξεπεράσει τη μάζα των αιωρούμενων σωματιδίων.

Αν και η θόλωση αποσκοπεί στο να μετρήσει προσεγγιστικά την ίδια ιδιότητα της ποιότητας του νερού με το TSS, η δεύτερη είναι πιο χρήσιμη επειδή παρέχει την ενεργή μάζα των αιωρούμενων σωματιδίων που είναι παρόντα στο δείγμα. Στις περιπτώσεις παρακολούθησης της ποιότητας του νερού, μια σειρά από πιο εργασιοβόρες μετρήσεις του TSS θα συνδυαστούν με τις σχετικά γρήγορες και εύκολες μετρήσεις θόλωσης  για να αναπτυχθεί μια ειδική τοπική συσχέτιση. Μόλις δημιουργηθεί μια ικανοποιητική συσχέτιση, αυτή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να εκτιμήσει το TSS από πιο συχνές μετρήσεις θόλωσης, εξοικονομώντας χρόνο και προσπάθεια. Επειδή οι μετρήσεις της θόλωσης εξαρτώνται κάπως από το μέγεθος, το σχήμα και το χρώμα, αυτή η προσέγγιση απαιτεί τον υπολογισμό μιας εξίσωσης συσχέτισης για κάθε τόπο. Επιπλέον, οι καταστάσεις ή οι συνθήκες που τείνουν να αιωρούν μεγαλύτερα σωματίδια μέσα από την κίνηση του νερού (π.χ., αύξηση σε ένα ρεύμα ροής ή δράση κύματος) μπορούν να παραγάγουν υψηλότερες τιμές του TSS που δεν συνοδεύονται απαραίτητα από μια αντίστοιχη αύξηση στη θόλωση. Αυτό συμβαίνει επειδή τα σωματίδια πάνω από ένα συγκεκριμένο μέγεθος (ουσιαστικά οτιδήποτε πιο μεγάλο από την λάσπη) δεν μετράται από έναν εργαστηριακό μετρητή θόλωσης (κατακάθονται πριν να ληφθεί μέτρηση), αλλά συνεισφέρουν ουσιαστικά στην τιμή του TSS.

Προβλήματα ορισμού
Αν και το TSS φαίνεται να είναι μια απλή μέτρηση της μάζας των σωματιδίων που λαμβάνεται από τον διαχωρισμό των σωματιδίων από το δείγμα του νερού χρησιμοποιώντας έναν ηθμό, μειονεκτεί ως μια καθορισμένη ποσότητα επειδή τα σωματίδια που εμφανίζονται στη φύση είναι ουσιαστικά συνεχή μεγέθη. Στο κάτω άκρο, το TSS βασίζεται σε μια αποκοπή που προκύπτει από τις ιδιότητες του χρησιμοποιούμενου ηθμού (φίλτρου). Στο άνω άκρο, η αποκοπή πρέπει να είναι ο αποκλεισμός όλων των σωματιδίων που είναι υπερβολικά μεγάλα για να "αιωρούνται" στο νερό. Όμως, αυτό δεν είναι ένα σταθερό μέγεθος σωματιδίων, αλλά εξαρτάται από την ενέργεια της κατάστασης κατά τον χρόνο της δειγματοληψίας: στο κινούμενο νερό αιωρούνται μεγαλύτερα σωματίδια από ότι στο ακίνητο νερό. Συνήθως, είναι η περίπτωση των πρόσθετων αιωρούμενων σωματιδίων που προκαλείται από την κίνηση του νερού που ενδιαφέρει.

Αυτά τα προβλήματα δεν ακυρώνουν με κανένα τρόπο τη χρήση του TSS· η συνέπεια στη μέθοδο και την τεχνική μπορεί να ξεπεράσει τα μειονεκτήματα στις περισσότερες περιπτώσεις. Όμως, οι συγκρίσεις μεταξύ των μελετών μπορεί να απαιτούν προσεκτική εξέταση των χρησιμοποιούμενων μεθοδολογιών για να καθορίσουν ότι οι μελέτες μετράνε πραγματικά το ίδιο πράγμα.

Το TSS σε mg/L μπορεί να υπολογιστεί ως:
 (ξηρή μάζα του υπολείμματος και του ηθμού - ξηρή μάζα μόνο του ηθμού, σε γραμμάρια)/ mL του δείγματος * 1.000.000

Παραπομπές

  Moran, Joseph M.; Morgan, Michael D., & Wiersma, James H. (1980). Introduction to Environmental Science (2nd ed.). New York: W.H. Freeman.
  Clescerl, Leonore S.(Editor), Greenberg, Arnold E.(Editor), Eaton, Andrew D. (Editor). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (20th ed.) American Public Health Association, Washington, DC. ISBN 0-87553-235-7. This is also available on CD-ROM and online by subscription
 Ramsey, Justin. 2001. Design of septic tanks design summary series.
 National Association of Wastewater Transporters. Scandia, MN (1998). Introduction to Proper Onsite Sewage Treatment.

Κατηγορία:Ρύπανση
Κατηγορία:Χημεία περιβάλλοντος
Κατηγορία:Ρύπανση των υδάτων
Κατηγορία:Αναερόβια πέψη