Độ mặn hay hàm lượng hòa tan của muối trong nước đóng vai trò quan trọng đối với các loài sinh vật sinh trưởng dưới nước, các vật nuôi hay các loại cây trồng mà khả năng phát triển phụ thuộc vào độ mặn của nước. Nước ngọt có độ mặn thấp hơn 0.6ppt trong khi nước biển có độ mặn trung bình khoảng 35 ppt.
Giới thiệu
Độ mặn là thước đo hàm lượng muối hòa tan trong nước. Thường được biểu diễn bằng phần ngàn (ppt) hoặc tỷ lệ phần trăm (%). Nước ngọt ở các dòng sông có độ mặn khoảng 0.5ppt hoặc thấp hơn. Ở cửa sông, độ mặn còn được phân loại theo oligohaline (0,5-5,0 ppt), mesohaline (5,0-18,0 ppt), hoặc polyhaline (18,0-30,0 ppt). Ở gần biển, nước ở cửa sông có thể là euhaline, tại đây độ mặn của nước có thể tương đương với nước biển ở mức hơn 30.0 ppt.
Độ mặn thay đổi từ nơi này đến nơi khác trong các đại dương, tuy nhiên tỷ lệ tương đối của các thành phần hòa tan chính vẫn hầu như không đổi. Mặc dù có số lượng nhỏ hơn của các ion khác trong ví dụ, K +, Mg2 +, SO42-), natri (Na +) và clorua ion (Cl-) chiếm khoảng 91% tất cả các ion trong nước biển. Nước ngọt có nồng độ các ion muối thấp hơn nhiều.(2)
Độ mặn thường được xác định từ phép đo độ dẫn điện (EC). Độ dẫn điện được xác định bằng cách truyền một dòng điện giữa hai tấm kim loại hoặc điện cực trong mẫu nước và dễ dàng đo được dòng điện giữa các tấm. Việc áp dụng các phép đo độ dẫn điện để ước tính hàm lượng ion trong nước biển đã dẫn đến sự phát triển của Thang Đo Độ Mặn Thực Nghiệm 1978 (PSS-78).(3)
PSS-78 đã được xem xét bởi hội nghị Joint Panel về các tiêu chuẩn hải dương học và được khuyến cáo bởi các tất cả các tổ chức liên quan như là thước đo để đánh giá về dữ kiện độ mặn trong tương lai. Độ mặn thực tế của mẫu nước biển được xác định theo độ dẫn điện của mẫu tương ứng ở nhiệt độ 15 º C và áp suất tiêu chuẩn 1atm, theo đó có khoảng 32.4356 g KCl trong 1kg dung dịch Kali Clorua ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất. Tỉ lệ bằng 1 tương ứng với độ mặn thực tế là 35 ( nước biển tiêu chuẩn).(4) Khi định nghĩa theo tỉ lệ, độ mặn thực tế được thể hiện là số không thứ nguyên.
Click vào hình ảnh để xem ở kích thước lớn hơn.
Bút đo độ mặn bỏ túi LAQUAtwin Salt 11 xác định độ dẫn của mẫu đo sau đó chuyển thành giá trị độ mặn dựa trên đường chuẩn độ mặn được lựa chọn. Cảm biến với hai đầu kim loại titan phủ bạch kim đen chống ăn mòn và cảm biến nhiệt độ để thực hiện phép đo chính xác. Bút đo được lập trình với hai đường chuẩn -nước biển và natri clorua (NaCl). Trước đây dựa theo phương trình PSS-78 và sau này theo phương trình trong Hình 2.
Click vào hình ảnh để xem ở kích thước lớn hơn.
Phương pháp
Hiệu chỉnh bút đo độ mặn bỏ túi LAQUAtwin Salt 11 theo hướng dẫn của nhà sản xuất bằng cách sử dụng dung dịch chuẩn NaCl 0,5% (5ppt) và 5,0% (50ppt) được cung cấp bao gồm trong bộ sản phẩm.
Trước khi hiệu chuẩn, cần lựa chọn đường hiệu chuẩn ( NaCl hoặc nước biển) và đơn vị đo (ppt hoặc %) tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể. Nếu cả đường hiệu chuẩn nước biển và đơn vị ppt được lựa chọn, hiệu chuẩn bút đo bằng dung dịch chuẩn NaCl 5ppt. Tốt nhất nên sử dụng các dung dịch chuẩn nước biển 5ppt và 50ppt, nếu có thể. Lưu ý rằng khi thiết lập đơn vị đo là ppt, bút đo sẽ hiện thị giá trị đọc độ mặn mà không có đơn vị (không thứ nguyên).
Lấy mẫu và phép đo
Nhỏ các giọt mẫu lên trên cảm biến bằng cách sử dụng pipet nhỏ giọt được cung cấp kèm theo trong bộ sản phẩm. Cần đảm bảo cho mẫu được điền đầy và không tạo bọt khí. Ghi lại giá trị độ mặn khi ổn định kết quả đo.
Trước khi tiến hành đo mẫu tiếp theo, rửa tráng cảm biến bằng nước DI (nước cất hoặc nước khử ion) hoặc bằng mẫu nước sẽ được đo kế tiếp và thoa bằng giấy mềm để loại bỏ các các hạt nước còn đọng lại trong đầu cảm biến.
Tham khảo mục Kĩ thuật 3 để biết thêm thông tin chi tiết về điều kiện bảo quản, làm sạch các cảm biến đo độ dẫn và pH. Có thể xem và tải tài liệu từ website www.redstarvietnam.com
Kết quả và lợi ích
Xác định độ mặn là một phép đo quan trọng trong nước biển hay ở các cửa sông nơi mà nước ngọt từ các con sông, dòng suối hòa trộn với nước biển, kể từ khi các sinh vật thủy sinh có khả năng thay đổi nhằm thích ứng và tồn tại dưới các điều kiện độ mặn không giống nhau. Sinh vật nước mặn tồn tại ở độ mặn lên tới 40 ppt, tuy nhiên nhiều sinh vật nước ngọt không thể sống khi độ mặn vượt quá 1 ppt. (2)
Độ mặn ảnh hưởng đến nồng độ ôxy hòa tan trong nước. Khả năng hòa tan của oxy trong nước giảm khi độ mặn tăng lên.Khả năng hòa tan của oxy trong nước biển ít hơn khoảng 20% so với nước ngọt khi ở cùng nhiệt độ. (5)
Bảng dưới đây cho thấy các giá trị độ mặn theo loại nước và mục đích sử dụng.
Tài liệu tham khảo
Chapter 14 of the Volunteer Estuary Monitoring Manual, A Methods Manual, Second Edition, EPA-842-B-06-003. https://www.epa.gov/sites/production/files/2015-09/documents/2009_03_13_estuaries_monitor_chap14.pdf
Chloride and Salinity. www.ruf.rice.edu/~cbensa/Salinity/
Salinity. Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Salinity
Practical Salinity Scale – 1978. Salinometry. salinometry.com/pss-78/
Salinity. Nooa Ocean Service Education. oceanservice.noaa.gov/education/kits/estuaries/media/supp_estuar10c_salinity.html
