测量浊度的历史方法是Jackson浊度计。该仪器由一个蜡烛和一个平底玻璃管制成，是一个多世纪以前开发的。就像透明管一样，将水倒入该管中，直到不再清晰可见烛光为止。光不会完全消失，只有火焰的图像会消失。当透射光的强度等于由水中的颗粒散射的光的量时，会发生这种情况。水越混浊，火焰图像消失得越快。

　　杰克逊烛浊度仪是量化浊度的首次实际尝试。除了该仪器之外，还开发了一种标准的悬架，可以将管子“校准”到使用者的眼睛。虽然浊度计的标度为ppm二氧化硅，但该仪器的单位称为杰克逊浊度单位（JTU）。1926年发明了甲maz之后，它被用作该方法的新校准标准，并采用甲maz浊度单位（FTU）。但是，即使标准有所提高，该方法的范围也受到限制。杰克逊烛光浊度仪无法检测到低于25 JTU的浊度。这也是非常主观的，因为读数基于人类观察。这引入了基于个人感知和判断的错误。还开发了其他基于消光的浊度仪，但它们仍然依赖于人类的视力。如今，人们认为这些方法已经过时了，因为浊度仪（例如仪表和传感器）具有更大的测量范围和更高的精度。

用浊度计测量浊度

　　测量浊度的较常见方法之一是使用浊度计。浊度仪可以是手持式，可以现场使用，也可以用于实验室台式。这些仪器使用光源和一个或多个检测器来测量由水样中的颗粒散射的光。

光散射

　　光被水中的颗粒散射并吸收。由于溶解的颗粒和分子的存在，即使是清澈的水也会有微小的光散射。该散射可以在任何方向上发生，并且在任何给定方向上的强度都取决于光源和粒子的大小。当粒子远小于光束时，散射在所有方向上都是相当对称的。但是，粒子越大，向前散射（远离光束）的光越多。

　　波长也会影响光散射。通常，对于相同的粒径，较短的波长将比较长的波长散射更多。较短的波长也更容易被样品中的有色分子吸收。近红外光很少被吸收，因此溶解的有色物质不会对其产生影响。这就是通过不同方法进行浊度测量通常无法进行比较的原因之一-如果光源不同，则光散射也会不同。尽管在计算中考虑了这一点，但可以保证获得等效结果。

　　散射光传播的距离也会影响浊度读数。光源和光电探测器之间的光路越长，在低浊度水平下仪器的分辨率越好。最长的路径长度为90度和180度。但是，增加路径长度会牺牲测量范围。EPA 180.1和ISO 7027方法都将光路长度限制为总共10厘米。减小的路径长度（例如，基于反向散射的光电探测器）会增加浊度测量的上限。

　　但是，样品中存在的颗粒越多，光的散射越多。浊度计测量以特定角度散射的光量，并将该读数转换为浊度测量值。一些浊度计设计用于补偿颜色吸收和高浊度，而另一些浊度计旨在在非常低的浊度水平下获得精确的读数。尽管存在衰减和比率测量仪器，但大多数浊度计都使用浊度计技术。

比浊法

　　比浊法是指将光源和光电检测器设置为彼此成90度角。不论颗粒大小，都认为该角度对光散射最敏感。但是，它仅限于较低的浊度水平（低于40 NTU），并且容易受到溶解的有色材料的干扰。由于光散射和浊度之间的关系，准确的浊度法测量值限于0-40 NTU。在该范围内，光散射和浊度具有线性关系。当浊度水平上升到40 NTU以上时，此线性度消失。

　　尽管存在这些缺点，但该技术是最常用于浊度检测角度的技术，并且是许多浊度仪器设计的基础。比浊法设计可以符合EPA方法180.1或ISO 7027，具体取决于所使用的光源。如果光源是钨丝灯，则该仪器符合EPA方法180.1的规定，应使用浊度浊度单位（NTU）。ISO 7027浊度仪使用近红外LED光源，建议使用Formazin浊度仪（FNU）。

比浊法技术基于以下算法：

T = a 0 * I 90
T =浊度，以NTU单位（0 – 40）
a 0 =校准常数
I 90 = 九十度检测器电流

　　如上所述，仅建议将浊度比浊设计用于0-40 NTU之间的浊度样品。在较高的浊度下，光散射会在传播过程中撞击多个粒子，从而降低了光强度。随着光强度的降低，仪器的精度也会降低。为了补偿这种影响，可以将样品稀释到40 NTU以下。由于EPA方法180.1和ISO 7027都允许样品稀释，因此根据所选方法的建议，可以使用更高的浊度。由于它容易受颜色干扰，并且在较高浊度下不可靠，因此许多仪器都在此设计上进行了扩展。通过将比浊法技术与衰减检测器或其他倾斜检测器结合使用，可以提高仪器的准确性和灵敏度。

衰减

　　衰减是强度的损失。在浊度测量方面，衰减是指光源和直接与其对开的检测器之间的光损失（180度）。这种光损失可能是由于散射和吸收造成的。仅依靠衰减的浊度仪最容易受到光的吸收和颜色干扰。

　　由于衰减设计实际上并未测量散射光，因此它们也被称为透射比浊计或吸收仪。它们不以真实的浊度单位测量。这些仪器仅测量在光源和光电检测器之间传输的光量，并报告为原始光量的百分比值。当符合ISO 7027时，浊度必须超过40 NTU，并以Formazin衰减单位（FAU）进行报告。衰减浊度仪未经EPA批准，尽管可以用于近似水的清洁度。

　　这是比色仪器中使用的技术，在这种技术中，预期来自颜色的干扰并将其作为测量的一部分。这些仪器假定分子在整个样品中均匀分布。颜色和浊度是相关的，因为颜色分子吸收光，影响水的透明度。但是，基于溶解的有色物质的浊度测量值与悬浮沉淀物浓度或总悬浮固体没有任何关系。由于有色样品不一定包含沉淀物或固体，因此它们不会影响这些浓度。比色法测量值可以通过以下公式计算：

T =Ｉ/Ｉ0

T =透射率
I =透射（接收）的光
I 0 =入射光（初始）
A = Log（1 / T）= a * b * c

A =吸收率
T =透射率
a =常数，分子吸收特定波长的光的能力
b =路径长度
c =粒子的浓度

比率设计（比浊法）

　　当与浊度法和其他角度关联使用时，衰减角度的光电探测器可以帮助提高浊度仪的精度。这通常称为比率设计。在浊度技术下，比率或浊度计仍被归类为90度角用作主要检测器。与多个光电探测器角度，算法可用于补偿光学干扰并提高仪器灵敏度。标准方法比例法使用以下算法：

T = I 90 /（d 0 * I t + d 1 * I fs + d 2 * Ibs + d 3 * I 90）
T = NTU中的浊度（0-10000）
d 0，d 1，d 2，d 3 =校准系数
I 90 = 90度检测器电流
I t =透射检测器电流
I fs =前向散射检测器电流
I bs =后向散射检测器电流11,16

　　使用多个检测器可以提高准确性，并减少溶解的有色材料和杂散光的干扰。这在浊度（90度）探测器和衰减或透射（180度）探测器之间最为明显。由于光束行进到这些光电探测器的距离几乎相同，因此水样中颜色的影响将在数学上消除。

　　尽管它们本身不是很灵敏，但前向散射检测器可在较宽的浊度范围内提供线性响应。当与比浊法和其他角度结合使用时，前向散射检测器可以增加范围和分辨率，同时减少来自颜色和电子噪声的误差。反向散射检测器通常仅在非常高的浊度应用（超过4000 NTU）中才需要，尽管它们经常用于超过1000 NTU的应用中。在这些水平上，反向散射检测器比其他成角度的检测器接收更多的散射光，并反射线性响应。在低于1000 NTU的水平上，后向散射检测器可能开始干扰浊度测量，而不是对其进行改进。由于反向散射水平非常低，低于1000 NTU，因此检测器将产生比测量信号更多的电子噪声。改进的检测器材料可以降低仪器噪声。

　　只要其中一个光电探测器成90度角，比率设计就可以符合EPA方法180.1或ISO 7027的要求。仪器仍需要与光源，光传播距离和所选方法的其他要求相一致。附加光电探测器的存在不会改变合规性。但是，建议使用指示使用多个检测器的单位。对于EPA方法180.1比例设计，USGS推荐的单位是浊度浊度比单位（NTRU），而符合ISO 7027的比例设计应使用Formazin比浊比单位（FNRU）。

　　符合GLI2标准的仪器是多光束比例设计的示例。这些仪器除了使用两个检测器之外还使用两个光束，大大提高了仪器的灵敏度和准确性。这些仪器应使用浊度浊度多光束单位（NTMU）或Formazin比浊浊度多光束单位（FNMU），具体取决于光源。

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