Xác định độ muối nước biển

Độ muối nước biển là đại lượng đặc trưng định lượng cho các chất khoáng rắn hòa tan trong nước biển. Đó là một trong các thông số vật lý cơ bản của Hải Dương học để chỉ thị khối nước
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Xác định độ muối nước biển Chương 1 XÁC ĐỊNH ĐỘ MUỐI NƯỚC BIỂN 1.1. XÁC ĐỊNH ĐỘ CLO VÀ ĐỘ MUỐI NƯỚC BIỂN BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ BẠC NITRAT (PHƯƠNG PHÁP KNUDSEN) 1.1.1. Giới thiệu chung Độ muối nước biển là đại lượng đặc trưng định lượng cho l ượng các ch ất khoáng rắn hoà tan (các muối) trong nước biển. Đó là m ột trong các thông s ố v ật lý c ơ bản của Hải dương học để chỉ thị khối nước, tính toán các yếu tố động lực và tìm hi ểu định tính một số đặc trưng sinh thái phân bố sinh vật bi ển... Xác đ ịnh chính xác đ ộ muối nước biển là nhiệm vụ quan trọng và không th ể thi ếu c ủa m ọi nghiên c ứu h ải dương. Ngày nay, Hải dương học đã sử dụng các máy và các thi ết b ị đo đ ộ mu ối n ước biển thông qua việc đo độ dẫn điện, đo tỷ trọng, đo t ốc đ ộ truy ền âm... Các ph ương pháp sử dụng máy hoặc các thiết bị đo độ muối như trên đ ược gọi chung là các ph ương pháp vật lý, có ưu điểm là thao tác đơn gi ản và đ ọc đ ược ngay giá tr ị đ ộ mu ối n ước biển mà không cần qua một bước tính toán trung gian nào. M ột s ố thi ết b ị hi ện đ ại được chế tạo và thường xuyên được cải tiến trong kho ảng năm gần đây của Mỹ, 10 Nhật Bản, Nauy... còn có khả năng đo độ muối liên t ục t ừ m ặt bi ển đ ến đ ộ sâu hàng nghìn mét (đo profile thẳng đứng độ muối), có th ể s ố hoá k ết quả đo và ghi vào băng từ, hoặc có cáp chuyên dụng truyền thông tin t ừ đ ầu đo đ ến máy tính và x ử lý ngay các kết quả trong khi đầu đo vẫn đang ở độ sâu làm vi ệc. M ột ưu th ế khác c ủa các thi ết b ị đo là có thể gắn nhiều đầu đo có chức năng khác nhau (đo nhi ệt đ ộ, pH, Ôxy hoà tan, độ đục, cường độ bức xạ, sắc tố quang hợp...) và do vậy có thể đ ồng b ộ đo nhi ều y ếu tố môi trường tại vị trí khảo sát. Nhược điểm chung của một số máy và thiết bị xác đ ịnh đ ộ muối nước bi ển là đ ộ chính xác của phép đo không cao, thường chỉ đạt ±0,1 %o (trừ m ột s ố máy ho ặc thi ết b ị hiện đại, tinh vi) và phụ thuộc rất nhiều vào đ ộ chính xác c ủa phép đo nhi ệt đ ộ n ước biển để tính toán các số hiệu chỉnh. Điều này th ường gặp thấy ở các máy ho ặc thi ết b ị đo độ muối dựa trên nguyên lý đo tỷ trọng nước bi ển hoặc đo t ốc đ ộ truy ền âm, ho ặc gặp thấy ở các thiết bị đo độ dẫn điện được sản xuất t ừ nh ững năm 70, 80 và tr ước 8 nữa. Ngay một số thiết bị hiện đại ngày nay cũng có loại được chế tạo và s ản xuất ra chỉ với mục đích kiểm tra chất lượng môi trường (ví dụ máy WQC c ủa Nh ật B ản) nên độ chính xác của phép đo độ muối không cao. Trong nhi ều trường h ợp, k ết qu ả đo đ ộ muối như vậy không thoả mãn yêu cầu của Hải dương h ọc, nhất là yêu c ầu c ủa các bài toán về động lực khối nước. Một đặc điểm khác dẫn đến tình trạng chưa ph ổ dụng ở Việt Nam các máy và thiết bị đo độ muối nước biển có đ ộ chính xác cao (và nói chung là các thiết bị đo các yếu tố môi trường bi ển) là chúng có giá thành quá cao so với phông kinh tế hiện tại của đất nước, trong đại đa s ố các tr ường h ợp đ ều không phù hợp với nguồn tài chính của các dự án, đề tài ho ặc các c ơ s ở nghiên c ứu và đào t ạo khoa học biển. Nhiều loại máy đo mới, hiện đại và chính xác (ví d ụ CTD-Rosette c ủa hãng Seabird Electronics Inc, hoặc Aquashuttle hay Nvshuttle c ủa hãng Chelsea Instruments...) không những có giá thành cao mà còn đòi h ỏi nh ững tiêu chu ẩn k ỹ thu ật đi kèm, như là phải có tầu nghiên cứu lớn, vị trí lắp đ ặt trên t ầu và các đi ều ki ện làm việc phải chuẩn - những yêu cầu này hiện tại ngành khoa h ọc bi ển n ước ta ch ưa th ể đáp ứng và thoả mãn trọn vẹn. Phương pháp hoá học xác định độ muối nước biển mặc dù c ồng kềnh h ơn các phương pháp vật lý do phải chuẩn bị trước hoá chất và các d ụng c ụ l ấy m ẫu và phân tích (cũng không phức tạp và tốn kém lắm), song l ại cho đ ộ chính xác cao (±0,02%o) thoả mãn yêu cầu của Hải dương học. Đó là phương pháp chuẩn đ ộ m ẫu n ước bi ển bằng dung dịch Bạc Nitrat (AgNO 3), hay phương pháp xác định độ muối theo độ Clo. Phương pháp này do M. Knudsen đề xuất nên còn đ ược gọi là ph ương pháp Knudsen, được Uỷ ban Quốc tế về Nghiên cứu biển công nhận từ năm 1902. Cho đến nay, đây là phương pháp hoá học duy nhất của Hải dương học dùng đ ể xác định đ ộ Clo và đ ộ muối nước biển. Cũng cần nói thêm là, mặc dù Hải dương học hiện nay đã s ử d ụng các thi ết b ị có độ chính xác cao để đo độ muối nước biển, song ph ương pháp Knudsen v ẫn đ ược s ử dụng rộng rãi trong Hải dương học Việt Nam và thế gi ới bởi quy trì nh phân tích đơn giản, độ chính xác cao và chi phí ít hơn nhi ều so với các ph ương pháp v ật lý. Đ ặc bi ệt, khi chúng ta cần tổ chức cùng một lúc nhiều đ ội khảo sát mà l ại không đ ủ kh ả năng trang bị máy đo cho tất cả các đội thì việc lấy m ẫu n ước để phân tích đ ộ mu ối theo phương pháp Knudsen là bắt buộc. ...