총 용존 가스 센서: 수질 모니터링

총 용존 가스를 측정해야 하는 이유는 무엇인가요?

총 용존 기체(TDG)는 물 샘플에 있는 모든 기체의 분압을 합한 값입니다. 일반적으로 대기에 노출된 물의 경우 기체 분압의 합은 약 1기압(15psi)이 됩니다. 각 기체의 분압은 대기압에 대한 해당 기체의 기여도(예: 산소 약 20%, 질소 79%, 미량 기체 1%)와 동일합니다.

그러나 특정 자연 현상은 기체 혼합물의 분압과 상대적 구성 성분의 합을 변화시킬 수 있습니다. 예를 들어, 조류 군집은 조류가 광합성 과정에서 산소를 생성하면서 산소 분압을 전체 압력의 20%에서 60% 이상으로 높일 수 있습니다. 같은 조류는 호흡 단계에서 산소를 소비하기 때문에 총 용존 기체 압력을 위험할 정도로 낮은 수준으로 낮출 수 있습니다.

총 용존 가스를 측정하는 가장 일반적인 이유는 댐의 방수로와 같이 난류로 인해 발생하는 비정상적인 가스 압력을 감지하기 위해서입니다. 호수나 강으로 튀기 전에 상당한 거리를 떨어진 물은 영향을 받는 물의 총 용존 가스를 두 배로 늘릴 만큼 충분한 가스를 포함할 수 있습니다. 그리고 물고기가 비정상적으로 높은 총 용존 가스가 있는 물속으로 헤엄쳐 들어가고 나올 때, 총 용존 가스가 갑자기 감소하면 아가미의 혈관이 파열될 수 있고 총 용존 가스가 갑자기 증가하면 수영 방광이 파열될 수 있습니다.

장기적인 총 용존 가스 추세의 변화는 물과 그 오염원에 대한 더 자세한 화학적 연구가 필요하다는 신호일 수 있습니다.

TDG 총 용존 가스는 어떻게 측정하나요?

총 용존 가스는 압력 트랜스듀서 옆에 작은 가스 포켓을 만들고 폴리머 멤브레인으로 해당 가스 포켓을 물로부터 분리하여 측정합니다. 멤브레인은 가스를 투과할 수 있으므로 가스 포켓 내부의 가스 분압과 물 속의 가스 사이에 평형이 이루어져야 합니다.

총 용존 가스 센서가 공기 중에 있는 경우, 현지 기압(해수면 기준 약 760mmHg)에 가까운 수치를 표시해야 합니다. 센서가 공기와 평형을 이루는 물에 담그면 판독값이 변경되지 않습니다. 센서가 공기와 평형을 이루지 않는 물에 담그면 가스가 멤브레인을 통과하여 물과 부분 압력 평형에 도달함에 따라 센서 수치가 위 또는 아래로 조정됩니다.

총 용존 가스 센서는 경사 응답을 위해 출고 시 보정되지만, 때때로 제로 설정을 위해 재보정해야 하는 경우가 있습니다. 이는 센서를 공기 중 현지 기압으로 보정하여 수행됩니다.

현장에서 TDG 총 용존 가스 측정에 대해 무엇을 알아야 하나요?

총 용존 가스 센서의 폴리머 멤브레인은 물을 흡수하는 경향이 있다는 점을 기억하는 것이 중요합니다. 물을 흡수하면 가스 분자가 멤브레인을 통과하기 어렵기 때문에 반응 시간이 느려집니다. 갓 담근 멤브레인의 경우 5분에서 몇 시간 동안 물에 담근 멤브레인의 경우 30분 이상까지 상당한 변화가 있을 수 있습니다.

경우에 따라 수증기(산소 및 질소와 마찬가지로 기체 구성 성분)가 가스 포켓 내부에 응축될 수 있습니다. 이렇게 되면 멤브레인 외부에서 총 용존 기체가 변할 때마다 갇힌 물도 평형을 이루어야 하므로 반응 시간이 더욱 느려집니다. 이 문제를 해결하기 위해 축축한 총 용존 가스 멤브레인을 제거하고 멤브레인 내부의 응축수를 털어낸 후 하루나 이틀 동안 공기 중에서 건조시킬 수 있습니다. 기기를 즉시 재배치해야 하는 경우, 총 용존 가스 멤브레인을 새 마른 멤브레인으로 교체할 수도 있습니다. 멤브레인 팁은 적은 비용으로 쉽게 교체할 수 있습니다.