Tổng chất rắn lơ lửng

Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) là trọng lượng khô của đất bị giữ lại bởi lưới lọc. Nó là một chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước sử dụng để đo lường chất lượng nước thải sau khi xử lý tại một nhà máy xử lý nước thải. Nó được liệt kê như là một chất ô nhiễm trong bộ luật nước sạch của Mỹ. TSS trước đây được gọi là dư lượng không thể lọc (NFR), nhưng đã được thay đổi thành TSS bởi vì sự không rõ ràng trong các ngành khoa học khác.

Đo lường

TSS của một mẫu nước hoặc nước thải được xác định bằng cách rót vào một lượng nước được đo cẩn thận (thông thường là một lít; nhưng ít hơn nếu như nồng độ hạt trong nước rất cao, hoặc nhiều nhất là hai hoặc ba lít nếu như nước rất sạch) qua bộ lọc cân trước có kích thước lọc nhất định, sau đó đem sấy bộ lọc để loại bỏ nước rồi đem cân. Bộ lọc cho phép đo TSS thường được cấu tạo từ sợi thuỷ tinh. Việc tăng trọng lượng là con số trọng lượng khô của hạt hiện diện trong mẫu nước được thể hiện trong đơn vị dẫn xuất hoặc được tính toán từ đơn vị của nước đã được lọc qua (thường là miligam trên lít hoặc mg/l).

Nếu nước chứa một lượng đáng kể các chất hoà tan (ví dụ hiển nhiên là trường hợp khi đo TSS trong nước biển), điều này sẽ khiến cho trọng lượng của bộ lọc tăng khi làm khô. Vì vậy, cần phải rửa bộ lọc và mẫu với nước khử ion sau khi lọc mẫu và trước khi làm khô bộ lọc. Không làm thêm bước này sẽ là một sai lầm khá phổ biến được thực hiện bởi các kỹ thuật viên phòng thí nghiệm có kinh nghiệm làm việc với các mẫu nước biển, và kết quả sẽ hoàn toàn không chính xác bởi vì còn sót lại một lượng muối ở trên bộ lọc trong quá trình sấy có thể sẽ vượt quá giá trị của thành phần hạt lơ lửng.

Mặc dù độ đục được có ý dùng để đo chất lượng nước tương tự như TSS, nhưng sau này TSS hữu dụng hơn vì nó cung cấp một khối lượng thực tế của vật liệu hạt hiện diện trong mẫu. Trong những tình huống quan trắc chất lượng nước, một loạt các phép đo TSS sẽ khó khăn hơn và sẽ được ghép nối với các phép đo độ đục tương đối nhanh chóng và dễ dàng phát triển một mối tương quan cụ thể giữa hai giá trị này. Một khi mối tương quan này được chấp nhận, ta có thể sử dụng nó để thực hiện ước lượng TSS từ các phép đo độ đục thường xuyên hơn, cho phép tiết kiệm nhiều thời gian và công sức. Vì việc tính toán độ đục phần nào phụ thuộc vào kích thước hạt, hình dạng và màu sắc, phương pháp này đòi hỏi phải tính toán một phương trình tương quan đối với từng vị trí cụ thể. Hơn nữa, trường hợp hoặc điều kiện có xu hướng hoà tan các hạt lớn hơn thông qua chuyển động dưới nước (ví dụ sự gia tăng lưu lượng trong dòng chảy hoặc tác động của sóng) có thể tạo ra giá trị TSS cao hơn mà không nhất thiết có giá trị độ đục tương ứng phải tăng theo. Điều này là do các hạt lớn hơn một kích thước nhất định (về cơ bản bất kỳ thứ gì có kích thước lớn hơn phù sa) không được đo bằng máy đo độ đục nhưng đóng góp đáng kể vào giá trị TSS.

Vấn đề trong định nghĩa

Mặc dù TSS dường như là một biện pháp đơn giản đo trọng lượng hạt thu được bằng cách tách hạt từ một mẫu nước sử dụng bộ lọc, nó được chấp nhận như là một số lượng hạt có kích thước nhất định nhưng trường hợp thực tế xảy ra trong tự nhiên lại là một chuỗi các kích cỡ hạt. Nên loại bỏ các hạt quá lớn để “lơ lửng” trong nước. Tuy nhiên, đây không phải là một kích thước hạt cố định mà phụ thuộc vào tình huống thời điểm lấy mẫu: các hạt lơ lửng lớn hơn di chuyển nhanh hơn nước. Thông thường nó là trường hợp mà các vật liệu lơ lửng được gây ra bởi sự chuyển động của dòng nước.

Những vấn đề này không thể loại bỏ việc sử dụng TSS; tính nhất quán trong phương pháp và kỹ thuật có thể khắc phục sự thiếu sót trong hầu hết các trường hợp. Nhưng sự so sánh giữa các nghiên cứu có thể yêu cầu xem xét cẩn thận các phương pháp sử dụng để thiết lập các nghiên cứu trên thực tế được đo cùng một thứ. TSS (mg/l) có thể được tính như sau: (Trọng lượng khô của cặn và bộ lọc (gam) – Trọng lượng khô của bộ lọc (gam))/ml mẫu * 1.000.000

Tài liệu

• Moran, Joseph M.; Morgan, Michael D., & Wiersma, James H. (1980). Introduction to Environmental Science (2nd ed.). New York: W.H. Freeman.
• Clescerl, Leonore S.(Editor), Greenberg, Arnold E.(Editor), Eaton, Andrew D. (Editor). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (20th ed.) American Public Health Association, Washington, DC. ISBN 0-87553-235-7. This is also available on CD-ROM and online by subscription
• Ramsey, Justin. 2001. Design of septic tanks design summary series.
• National Association of Wastewater Transporters. Scandia, MN (1998). Introduction to Proper Onsite Sewage Treatment.