Salinity คือความเค็มของน้ำทะเลหมายถึงปริมาณเกลือที่ละลายในน้ำทั้งหมดโดยน้ำหนักในน้ำทะเลหนึ่งกิโลกรัมแสดงในหน่วย g/kg ซึ่งมักเขียนเป็น ppt (ส่วนต่อพัน) หรือ ‱ (permil) เกลือที่ละลายในน้ำทะเลจะแตกตัวเป็นไอออน ไอออนได้แก่คลอไรด์และโซเดียม ไอออนที่สำคัญอื่นๆ ได้แก่ แมกนีเซียม ซัลเฟต แคลเซียม และโพแทสเซียม
หลายปีที่ผ่านมาได้มีการพัฒนาวิธีการต่างๆ เพื่อวัดค่า Salinity วิธีการที่ใช้ได้จริงมากที่สุดในปัจจุบันคือการนำไฟฟ้า เนื่องจากเป็นวิธีการทางอ้อมจึงมีการสร้างความสัมพันธ์ที่แม่นยำระหว่างค่าการนำไฟฟ้าและระดับการเค็ม
การตรวจวัดค่า Salinity
เมื่อคุณต้องการระบุคุณภาพน้ำ การวัดที่สำคัญที่สุดที่คุณสามารถทำได้คือการทดสอบ Salinity ของน้ำหมายถึงปริมาณเกลือที่ละลายในน้ำ การวัดนี้โดยทั่วไปจะแสดงเป็นในหน่วย g/kg ซึ่งมักเขียนเป็น ppt (ส่วนต่อพัน) หรือ ‱ (permil) เพื่อให้ได้การวัดนี้ คุณต้องวัดค่าการนำไฟฟ้าของน้ำ ซึ่งสามารถทำได้ด้วยเซ็นเซอร์วัดค่าการนำไฟฟ้าแบบวงแหวนหรือเซ็นเซอร์วัดค่าการนำไฟฟ้าแบบสัมผัส ไม่ว่าคุณจะเลือกเซ็นเซอร์ประเภทใด สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าการวัดความเค็มในอุดมคตินั้นขึ้นอยู่กับแหล่งน้ำที่คุณกำลังทดสอบ
ตัวอย่างเช่นมาตรฐานของน้ำจืดอยู่ที่ประมาณ 0.5ppt หรือต่ำกว่า ในทางกลับกัน ระดับเค็มในทะเลเปิดอาจสูงกว่า 30ppt เนื่องจากมหาสมุทรประกอบด้วยน้ำเค็ม การทดสอบความเค็มของน้ำมีความสำคัญด้วยเหตุผลหลายประการ ตัวอย่างเช่น การวัด Salinity เป็นกุญแจสำคัญสำหรับบริเวณปากแม่น้ำที่น้ำจืดสามารถผสมกับน้ำเค็มได้ สิ่งมีชีวิตในน้ำที่แตกต่างกันต้องการระดับเค็มที่แตกต่างกันเพื่อความอยู่รอด
นอกจากการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำแล้ว การวัดเค็มยังมีความจำเป็นสำหรับกระบวนการต่างๆ ในอุตสาหกรรมด้านสุขภาพ ปศุสัตว์ การผลิต น้ำเสีย และอุตสาหกรรมการเกษตร ในอุตสาหกรรมน้ำเสีย สิ่งสำคัญคือต้องทดสอบน้ำที่ผ่านการบำบัดเพื่อให้แน่ใจว่าเกลือส่วนใหญ่ในน้ำถูกกรองออกก่อนที่จะกลับคืนสู่สิ่งแวดล้อม แหล่งที่มาของ Salinity มากมายที่เกิดขึ้นกับน้ำจืด ได้แก่ น้ำที่ไหลบ่าเข้ามาในเมืองและในชนบทจากน้ำฝน น้ำเสีย และเกษตรกรรม การเปลี่ยนแปลงของความเค็มเล็กน้อยในน้ำสามารถก่อให้เกิดปัญหามากมายกับสิ่งแวดล้อม ซึ่งโดยหลักแล้วเกี่ยวข้องกับชีวิตพืชและสัตว์ที่กำลังจะตาย บทความนี้กล่าวถึงอุปกรณ์ที่คุณต้องการวัดความเค็มอย่างละเอียด และเหตุใดการตรวจวัดเหล่านี้จึงมีความสำคัญ
ตามระดับเค็มที่ใช้งานได้จริง น้ำทะเล ‘มาตรฐาน’ โดยทั่วไปมีระดับเค็มเท่ากับ 35 ppt เพื่อให้ได้ความสอดคล้องที่ดีขึ้นกับณหพลศาสตร์ของน้ำทะเล มาตราส่วนใหม่จึงถูกนำมาใช้ในปี 2010 ซึ่งเรียกว่ามาตราส่วนการเค็มสัมบูรณ์ การแก้ไขเชิงตัวเลขเล็กน้อยของมาตราส่วนเชิงปฏิบัติที่เกิดขึ้นนั้นไม่มีความสำคัญในทางปฏิบัติอย่างยิ่งสำหรับน่านน้ำชายฝั่ง ซึ่งมีความแปรปรวนอย่างมากของเค็มในอวกาศและเวลา อย่างไรก็ตาม ความเที่ยงตรงสูงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับมหาสมุทร เนื่องจากความแตกต่างของความเค็มเล็กน้อยอาจมีความเกี่ยวข้องอย่างมากกับการหมุนเวียนของมหาสมุทรในวงกว้างและการกำหนดลักษณะเฉพาะของมวลน้ำ
น้ำทะเลมีความหนาแน่นมากกว่าน้ำจืดเนื่องจากเกลือที่ละลายเพิ่มน้ำหนัก ความสัมพันธ์ระหว่างจะกล่าวถึงในบทความ ความหนาแน่นของน้ำทะเล) บทความนี้ให้ภาพรวมของเครื่องชั่งความเค็มแบบต่างๆ เซ็นเซอร์ที่ใช้สำหรับการวัดค่าการนำไฟฟ้ามีอธิบายไว้ในบทความเรื่องเซ็นเซอร์
Salinity ก่อให้เกิดปัญหา
- ฟาร์ม ความเค็มสามารถลดการเจริญเติบโตของพืชและคุณภาพน้ำส่งผลให้ผลผลิตพืชลดลงและแหล่งน้ำสำรองที่เสื่อมโทรม เกลือที่มากเกินไปส่งผลต่อสุขภาพดินโดยรวม ทำให้ผลผลิตลดลง มันฆ่าพืชทิ้งดินเปล่าที่มีแนวโน้มที่จะพังทลาย
- พื้นที่ชุ่มน้ำ เมื่อระดับเค็มเพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป พื้นที่ชุ่มน้ำก็เสื่อมโทรม คุกคามสายพันธุ์พื้นที่ชุ่มน้ำ และลดความหลากหลายทางชีวภาพ ในกรณีที่มีเกลือซัลเฟตอยู่ มีความเสี่ยงที่จะเกิดดินกรดซัลเฟตเพิ่มขึ้น
- แม่น้ำ ปริมาณที่เพิ่มขึ้น (โหลด) และ/หรือความเข้มข้น (การนำไฟฟ้าหรือ EC) ของการเค็มในลำธารและลำธารทำให้แหล่งน้ำในเมืองเสื่อมโทรม ส่งผลกระทบต่อการเกษตรและพืชสวนในเขตชลประทาน และส่งผลเสียต่อระบบนิเวศของแม่น้ำ
- น้ำดื่ม เมื่อแหล่งน้ำดื่มมีเค็มมากขึ้น อาจจำเป็นต้องมีการบำบัดที่กว้างขวางและมีราคาแพงเพื่อรักษาระดับความเค็มที่เหมาะสมกับการใช้งานของมนุษย์
- อาคาร ถนน และท่อต่างๆ ความเค็มทำให้โครงสร้างพื้นฐานเสียหาย ทำให้อายุการใช้งานสั้นลง และเพิ่มค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา
- สนามกีฬา พื้นเค็มอาจสูญเสียสนามหญ้าทั้งหมดทำให้สนามเด็กเล่นใช้ไม่ได้