ความขุ่น (Turbidity) ของน้ำคืออะไร สาเหตุและวิธีการตรวจวัด

เมื่อเราคิดถึงน้ำสะอาด ความใสมักจะเป็นสิ่งแรกที่เรานึกถึง อย่างไรก็ความขุ่นเป็นหนึ่งในพารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดในการประเมินคุณภาพน้ำ แต่กลับถูกเข้าใจผิดบ่อยครั้ง

ความขุ่นเป็นคุณสมบัติที่พบได้ทั่วไปและเข้าใจได้ในน้ำ สิ่งแรกๆ ที่เราสังเกตเห็นเกี่ยวกับน้ำคือความใสของน้ำ อย่างไรก็ตามเบื้องหลังน้ำที่ขุ่นนั้นยังมีนัยสำคัญบางประการ น้ำขุ่นสามารถส่งผลต่อทุกสิ่ง ตั้งแต่วิธีการฆ่าเชื้อในน้ำ ไปจนถึงคุณภาพของทะเลสาบ มหาสมุทร และลำธาร

ในบทความนี้จะอธิบายว่าความขุ่นคืออะไร เหตุใดจึงต้องวัด วิธีการทดสอบ และเคล็ดลับในการรับผลลัพธ์ที่แม่นยำที่สุด

ความขุ่น (Turbidity) ของน้ำคืออะไร

ความขุ่นในรูปแบบที่ง่ายที่สุดก็คือระดับการขุ่นของน้ำ ซึ่งเกิดจากอนุภาคขนาดเล็กที่แขวนลอยอยู่ในน้ำซึ่งเราไม่สามารถมองเห็นได้ทีละอนุภาค ซึ่งอนุภาคเหล่านี้อาจเป็นสาหร่าย สิ่งสกปรก แร่ธาตุ โปรตีน น้ำมัน หรือแม้แต่แบคทีเรีย

ความขุ่น (Turbidity) เป็นการวัดด้วยแสงที่บ่งชี้ถึงการมีอยู่ของอนุภาคที่แขวนลอย โดยวัดได้โดยการส่องแสงผ่านตัวอย่างและวัดความเข้มข้นของอนุภาคที่แขวนลอย ยิ่งมีอนุภาคในสารละลายมากเท่าใด ค่า Turbidity ก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น

สิ่งสำคัญที่ต้องทราบคือ แม้ว่าการขุ่นของน้ำจะสัมพันธ์กับของแข็งที่แขวนลอย แต่การวัดความขุ่นนั้นไม่เหมือนกับการวัดของแข็งที่แขวนลอยทั้งหมด (TSS) ซึ่งการวัด TSS เป็นการวัดโดยทำให้แห้งและใช้การชั่งน้ำหนัก ซึ่งวัดมวลของของแข็งที่แขวนลอยอยู่ในตัวอย่าง โดยวัดโดยการชั่งน้ำหนักของแข็งที่แยกออกจากกัน

หน่วยวัดความขุ่น (Turbidity Unit)

เป็นการทดสอบที่สำคัญทั้งในด้านความใสของน้ำและคุณภาพของน้ำ มีหน่วยมาตรฐาน 2 หน่วยในการรายงานการขุ่นของน้ำได้แก่หน่วยเนเฟโลเมตริกฟอร์มาซิน (Formazin Nephelometric Units เขียนย่อเป็น FNU) อ้างอิงมาจาก ISO 7027 และหน่วยเนเฟโลเมตริก (Nephelometric turbidity units เขียนย่อเป็น NTU) อ้างอิงมาจากวิธี 180.1 ของ USEPA

• สำหรับหน่วย FNU ตามมาตรฐาน ISO 7027 นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในยุโรป
• สำหรับหน่วย NTU ส่วนใหญ่ใช้กันอย่างแพร่หลายในสหรัฐอเมริกา

มาตรฐานความขุ่นสำหรับประเทศไทยใช้หน่วย NTU โดยกำหนดไม่เกิน 5 NTU

การวัดความขุ่น (Turbidity Measurement)

มีหลายวิธีในการวัดความขุ่น ในการวัดเราสามารถใช้วิธีการต่าง ๆ ตั้งแต่การวัดด้วยสายตาไปจนถึงการวัดแบบเต็มรูปแบบเพื่อวัดระดับการขุ่นของน้ำ

1.วิธีการวัดด้วยสายตา

เป็นวิธีเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้ในสภาพแวดล้อมภาคสนามอย่างรวดเร็ว เช่น ดิสก์เซคชี (Secchi Disk) ซึ่งประกอบด้วยดิสก์ที่จุ่มลงไปในน้ำจนมองไม่เห็น ความลึกที่มองไม่เห็นดิสก์คือความลึกเซคชี วิธีนี้เป็นวิธีที่ใช้ดุลพินิจและได้ผลดีที่สุดในน้ำธรรมชาติที่มีความขุ่นต่ำและน้ำนิ่ง

2.วิธีการวัดด้วยเครื่องมือดิจิตอล

เป็นวิธีที่ดีที่สุดในการวัดด้วยเครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์ในน้ำตัวอย่างที่หลากหลายคือการใช้เนเฟโลมิเตอร์ หรือที่เรียกอีกอย่างว่าเครื่องวัดความขุ่น (Turbidity Meter) โดยมีหลักการทำงานโดยใช้เครื่องตรวจจับแสงและแสงเพื่อวัดการกระเจิงของแสง และอ่านค่าออกมาเป็นหน่วยเช่นหน่วยเนเฟโลเมตริก (NTU) หรือหน่วยฟอร์มาซิน (FTU) เป็นต้น

ความสำคัญของความขุ่น

Turbidity เป็นพารามิเตอร์คุณภาพน้ำมาตรฐานในทุกสภาพแวดล้อม ตั้งแต่โรงงานน้ำดื่มของเทศบาลไปจนถึงการติดตามตรวจสอบสิ่งแวดล้อม

เป้าหมายหลักของการบำบัดน้ำดื่มคือการกำจัดและลดความขุ่น ตลอดกระบวนการบำบัด จะมีการวัดในหลายขั้นตอนเพื่อพิจารณาประสิทธิภาพการบำบัดและเพื่อให้เป็นไปตามข้อบังคับของรัฐบาล

สารแขวนลอย (ดิน สาหร่าย ฯลฯ) ในน้ำจะลดประสิทธิภาพของสารเคมีฆ่าเชื้อ และอาจทำหน้าที่เป็นพาหะของแบคทีเรียและปรสิต

อนุภาคแขวนลอยเหล่านี้บ่งชี้ด้วยน้ำที่ดูขุ่นเล็กน้อยและมีค่า Turbidity สูง แม้ว่าความขุ่นจะไม่ลดประสิทธิภาพของการเติมคลอรีน แต่ความใสของน้ำโดยรวมก็เป็นตัวบ่งชี้คุณภาพ ช่วยให้ผู้บริโภคมั่นใจได้ถึงความปลอดภัย เพราะไม่มีใครอยากดื่มน้ำขุ่นจากก๊อกน้ำอย่างแน่นอน

ความขุ่นมีความสำคัญอย่างกว้างขวางในการตรวจสอบสิ่งแวดล้อม ซึ่งค่าการขุ่นนี้บ่งบอกถึงมลพิษได้ ตัวอย่างเช่น หลังจากเกิดพายุ น้ำที่ไหลบ่าจากพื้นที่เกษตรกรรม การทำป่าไม้ และการก่อสร้าง สามารถทำให้แหล่งน้ำธรรมชาติท่วมด้วยตะกอนได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งอาจรบกวนสิ่งมีชีวิตในน้ำที่อาศัยอยู่ใต้ท้องน้ำ ซึ่งจำเป็นต้องขุดลอกเพื่อแก้ไข

นอกจากการวัดในน้ำดื่ม น้ำเสีย และการใช้ในสิ่งแวดล้อมแล้ว การวัดความใสของน้ำนี้ยังมีประโยชน์ในโรงกลั่นไวน์ รวมถึงสถานที่อื่นๆ ในอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่มอีกด้วย