Hidrológiai Közlöny, 2020 (100. évfolyam)
2020 / 3. szám
66 Hidrológiai Közlöny 2020. 100. évf. 3. sz. egészülnek ki. A mozgóhajós ADCP mérések alapján ismert a vízhozam, valamint a visszavert jelerősség kalibrálása után a szelvény menti hordaléktöménység-eloszlás is előállítható. A szelvény menti átkelések során a LISSTABS műszer is rögzítette egy adott mélységben az ún. kalibrálatlan hordaléktöménységet, amely később a projekt előrehaladtával mind pontosabban volt kalibrálható. A hordaléktöménység meghatározására alkalmazott eljárások bemutatása Pozitív nyomószűrő berendezés A vízminták elemzéséhez használt pozitív nyomású vízszűrő (2. ábra) az atmoszferikus nyomás többszörösén (max. 8 bar) üzemelő szűrőberendezés, amely egy 1,25 literes, rozsdamentes acélból készült szűrőházzal rendelkezik. A szűréshez 47 mm átmérőjű, 0,45 pm pórusméretü cellulóz acetát membránszűrőt kell a szűrőegység házában lévő porózus korong tetejére helyezni. Az előzőleg mérőhenger segítségével, ml pontossággal meghatározott térfogatú mintát a szűrőtartály tetején található nyíláson keresztül kell betölteni (jellemzően tölcsér segítségével). 2. ábra. Pozitív nyomószűrő berendezés Figure 2. Pressure filtration equipment A módszer lépései a következők: (1) az egyesével előkészített, sorszámozott szűrőpapírokat 105°C-on tömegállandóságig kell szárítani, majd tömegüket (mc) ±0.1 mg pontosságú analitikai mérleggel kell lemérni; (2) a szűrőpapírt a porózus korongra kell helyezni, s nem feledve a megfelelő tömítést, a szűrőház rögzítése után a ml pontossággal meghatározott térfogatú (V) minta felülről betölthető és a nyomás megnyitásával néhány másodperc alatt átszűrhető; (3) ezután a szűrőpapírokat (immár felületükön a lebegtetett hordalékkal) újból tömegállandóságig kell szárítani 105°C-on, majd lemérni a tömegüket (mu). A lebegtetett hordaléktöménység (SSC) az alábbi képlet (1) alapján számítható: SSC _ (mu~me)(mg) ^ I j LISST-Portable \XR A LISST-Portable|XR műszer (3. ábra) a lézerfény kis hajlásszögű szóródását elemzi. A műszer által kibocsátott lézerfény áthalad a meghatározott mennyiségű (117 ml) lebegtetett hordalékos vízmintán, majd eléri a gyűjtőlencsét, ami továbbítja a szóródott fényt a koncentrikusan elhelyezett detektorgyűrűkre (44 db). A detektált fény szórásterülete határozza meg a mintában levő szemcseméreteket, tehát az egyes detektorgyűrűkre különböző mennyiségű fény jut, különböző szemcseméretet detektálnak. Nagy előnye, hogy a különböző szemcseméret-tartományok előfordulása alapján felállítható a szemeloszlási görbe. Alkalmazási lehetőségeit vizsgálta például Rai és Kumar 2017, 2018, a szemeloszlási görbe meghatározásában rejlő lehetőségeket pedig Le és társai 2018. Elméleti méréstartománya 10-1900 mg/1 (a szemcsemérettől függően), ± 20%-os megbízhatósággal a 0,34 - 500 mu szemcsetartományban (Sequoia Inc. 2018). 3. ábra. A LISST-Portable\XR Figure 3. The LISST-Portable\XR A lebegtetett hordalékszemcsék minél pontosabb detektálásához megfelelően beállításokat kell alkalmazni a hordalék (feltételezett) anyagát (ez alapján lesz ismert a hordalék sűrűsége és az ún. refrakciós indexe vagy törésmutatója), illetve a keverés fizikai paramétereit illetően (pl. keverési sebesség). A fény természetesen másképp szóródik egy gömb alakú szemcséről, mint a változatos felületű, természetes alakú szemcsékről. Ezt a szóródást leíró optikai modell (Fraunhofer- vagy Mie-féle modell) megfelelő megválasztásával lehet pontosan figyelembe venni. A lebegtetett hordalék anyagának ismeretében a mért térfogatkoncentrációt (pl/1) automatikusan átszámítja tömegkoncentrációra (mg/1) is. Az elemzés lépései: (1) Az anyagmodell, illetve a keverés fizikai paraméterei automatikus beállításként elmenthetők, a műszer az elemzés során ennek megfelelően elemzi az elemzőszelencébe betöltött mintákat. (2) Az elemzés megkezdése előtt át kell öblíteni desztillált vízzel a LISST-Portable|XR elemzőszelencéjét. (3) A legelső minta elemzése előtt desztillált vízzel egy ún. üres mérést kell végezni, annak érdekében, hogy kiderüljön, a műszer megfelelően működik-e, nem túl piszkos-e az érzékelőfelület. (4) A desztillált víz leeresztését követően az elemzendő vízminta betölthető, ügyelve arra, hogy lehetőleg sem a homogenizálásnál, sem a betöltésnél ne keletkezzenek buborékok. (5) Ezután a mérés (a megadott beállításokkal) indítható. 2-3 perc alatt a műszer kiadja az eredményeket: hordaléktöménység (térfogat- és tömegkoncentrációban is), szemeloszlási görbe (térfogatszázalékban), karakterisztikus szemátmérők, valamint egyéb
