水中悬浮物的测定方法

水中悬浮物是水质评价的重要研究对象，对水中悬浮物的有效检测有助于确定相关水域的悬浮物最大日负荷以及相应的最佳管理操作。水中悬浮物（SS）是指颗粒直径约在0.1um以上的颗粒，通常通过肉眼是可以看见的。这些微粒悬浮物主要是由泥沙、沾土、原生动物、藻类、细菌、病毒以及高分子有机物等组成，常常悬浮在水流之中，这些悬浮颗粒物质可使水产生浑浊的现象。
目前，测定水中悬浮物的方法主要有过滤称质量法、光学传感器法、激光衍射法、卫星遥感法、声学测量法、数字图像分析法和电容传感器法。
①过滤称质量法，是指将一定量水样通过孔径为0.45um的滤膜，截留在滤膜上并于103-105℃烘干至恒重的固体物质，称量固体物质的重量来计算水中悬浮物的浓度。该方法属于国标法，详细可见《水质悬浮物的测定 重量法》（GB11901-89），但是该方法耗时费力、工作量大，且受限于采样器的有限存储空间，检测效率较低，一般用于实验室单点检测，不适于水质现场的在线监测。
②光学传感器法，通过测量悬浮物受到可见光或近红外光源照射后的散射或透射的光线信号强弱来计算水中悬浮物的浓度。一般情况下，测量悬浮物的方法主要分为90°散射测量、45°反向散射测量和180°透射测量三大类。研究表明，90°散射测量是三类测量方法中最稳定，最不受悬浮物颗粒尺寸的影响。光学信号会受生物淤积的影响，需要定时清洗传感器的光学信号端，不过该方法操作简单，可以适用于水质现场的快速测定以及长期在线监测。


③激光衍射法，基于光散射物理学，通过测量激光束穿过被测颗粒样品时散射光角度的不同对颗粒分布进行测定，从而计算水中悬浮物的浓度。该方法不仅可以测量水中悬浮物的浓度，也可以测量水中悬浮物在某一时段的总量，但该类传感器的尺寸较大，容易导致水流阻塞。
④卫星遥感法，将测量水体反射的光谱仪安装在飞机或卫星上，使用卫星遥感技术监测水中悬浮物的浓度。该方法能够解决水体监测野外观测不变、数据获取困难等问题，能检测大片水面，但分辨率低，不适用于水体泥沙浓度较高的水质环境，且测量深度仅限于水体顶端的几米范围。
⑤声学测量法，基于声学技术，将传感器产生的高频声音信号（1-5MHz）导入测量水体中，声音信号反射回来的部分传回该传感器，其信号强度可用来确定水中悬浮物的浓度。该方法需要预先校准水中悬浮物浓度于声学仪器输出信号之间的关系。属于非侵入式测量，不会改变水流状态，可以测量垂直范围几米的悬浮物，但是声音信号在悬浮物浓度高时会衰退且容易被生物材料吸收，受水深限制，不适用于浅水河流。
⑥数字图像分析法，基于计算机和图像处理技术，将摄像机进行隔水密封并安装在水下特制的箱体内，箱体内配有玻璃视窗，以供摄像机记录含有悬浮物的水流的实时状态，由计算机控制的测量分析系统对水中的悬浮物浓度和尺寸分布进行分析。该方法所用的设备尺寸大，容易引起水流扰乱，玻璃视窗上的污垢也会影响测量精度。
⑦电容传感器法，通过测量水体的介电常数来确定悬浮物和水分别在水体中的组分，来计算水中悬浮物的浓度。悬浮物的浓度与电容传感器的输出信号在很大范围内均呈线性相关，该方法已被广泛应用于测量土壤的含水量，但是该方法的缺点是易受温度变化的影响。