광학 브라이트너 센서: 수질 모니터링

광학 브라이트너를 측정해야 하는 이유는 무엇인가요?

세탁 비누, 세제 또는 세정제와 같은 제품에 광증백제(OBA) 또는 형광증백제(FWA)를 첨가합니다. 직물이나 소재는 세탁 또는 청소 과정에서 OBA를 흡수합니다. 자외선을 받으면 형광을 발산하여 제품과 직물을 더 밝게 보이게 합니다.

세탁 폐수는 폐수 시스템에 브라이트너를 가장 많이 배출하는 곳입니다. 대부분의 세탁 세제의 총 부피에 대한 FWA 또는 OBA 기여도는 0.5% 미만이지만, 상당 부분(5-80%)이 용해된 화합물(분자)로 배출되는 폐수에 남아있을 수 있습니다. 폐수가 배출되는 수도 시스템에 형광증백제가 존재한다는 것은 정화조 고장, 하수 누수 또는 수처리가 완전히 이루어지지 않았음을 의미할 수 있습니다. 따라서 수생 시스템에서 형광증백제를 감지하면 수자원 관리 기관이나 연구자들이 시스템 고장을 수정하고 생태계에 큰 영향을 미칠 수 있는 인위적인 유입 증가를 방지하는 데 도움이 될 수 있습니다.

연구에 따르면 형광증백제의 형광과 수중 환경의 분변 대장균 수치 사이에 상관관계가 있는 것으로 나타났습니다. 현재 연방, 주 및 지방 자치 단체를 통해 분변 대장균 기준에 따라 수질을 평가하고 있습니다. 이러한 기준을 충족하지 못하는 호수, 강 또는 해변과 같은 수역에 대한 대중의 접근이 제한되어 관광 및 궁극적으로 지역 경제에 영향을 미칠 수 있습니다. 분변 대장균 수치의 증가를 예방하는 데 있어 가장 큰 문제는 오염원(사람/비사람)을 파악할 수 없다는 것입니다. 세탁 폐수는 일반적으로 가정용 하수도 또는 정화조를 통해 배출되므로 증백제는 하수 폐수의 구성 요소입니다. 분변 대장균 수치와 브라이트너의 상관관계는 연구자들이 오염원이 사람의 배설물에 의한 것인지 판단하는 데 도움이 되는 중요한 정보를 제공할 수 있습니다.

브라이트너는 흡착에 매우 취약합니다. 브라이트너는 토양과 유기물에 흡착되어 지표수와 지하수에서 제거됩니다. 이를 통해 연구자들은 지하수 또는 지표수에서 브라이트너 농도를 측정하여 폐수의 자연 정화 효과를 평가할 수 있습니다.

광학 브라이트너는 어떻게 측정하나요?

형광 증백제 또는 형광 미백제(세제 업계에서는 FWA)는 근자외선(UV) 범위(360~365nm)의 빛 파장에 의해 여기(활성화)된 후 청색 범위(400~440nm)에서 빛을 방출하는 화합물입니다. 형광 분자의 전자는 빛을 흡수하여 더 높은 에너지 상태로 여기된 다음 전자가 기저 상태로 돌아갈 때 소량의 열과 함께 형광을 방출합니다. 두 번째 여기 상태의 형광은 유레카의 OBA 형광계로 측정하여 최대 2500ppb의 OBA ppb로 변환합니다.

현장에서 광 브라이트너 측정에 대해 알아야 할 사항은 무엇인가요?

솔인스트 유레카의 광학 브라이트너 센서는 동적 범위가 넓어(>5000ppm) 대부분의 수중 환경에서 작동할 수 있으며, 높은 해상도로 정확도가 향상됩니다. 광학 브라이트너 센서가 장착된 MantaPlus는 현장 폐수 시스템이 강이나 기타 수로로 유입될 수 있는 특정 지점을 찾기 위한 연구에 사용될 수 있습니다. OBA 센서가 포함된 멀티파라미터 프로브는 연속 모니터링을 위해 배치하거나 개별 샘플링에 사용할 수 있습니다. 자연 수질 샘플의 형광 농도를 측정하는 형광 측정법은 보건부 연구뿐만 아니라 일반 연구에서도 폐수 배출원과 분변 대장균 오염을 찾는 데 유용하게 사용되었습니다.

오염은 형광 센서의 가장 큰 현장 문제입니다. 센서의 활성 표면에 이물질이 쌓이면 방출되는 빛이나 수신되는 빛의 양이 줄어들거나 둘 다 줄어들게 됩니다. 때로는 이물질이 동일한 파장에서 형광을 발산하여 잘못된 신호를 제공할 수도 있습니다. 오염은 일반적으로 일일 측량을 위한 프로파일링이나 현장 점검 시에는 문제가 되지 않으며, 장시간 배치할 때만 문제가 됩니다. 지속적인 배포를 위해 유레카의 범용 와이퍼 시스템과 구리 메시 센서 가드와 같은 오염 방지 액세서리를 추가할 수 있습니다.