إجمالي المواد الصلبة العالقة

المواد الصلبة العالقة الكلية ( TSS ) هي الوزن الجاف للجسيمات العالقة غير الذائبة في عينة من الماء، والتي يمكن احتجازها بواسطة مرشح ، ويتم تحليلها باستخدام جهاز ترشيح يُعرف باسم بوتقة زجاجية مسامية. تُعدّ المواد الصلبة العالقة الكلية أحد معايير جودة المياه المستخدمة لتقييم جودة أي نوع من المياه أو المسطحات المائية، مثل مياه المحيطات، أو مياه الصرف الصحي بعد معالجتها في محطة معالجة مياه الصرف الصحي . وهي مُدرجة ضمن الملوثات التقليدية في قانون المياه النظيفة الأمريكي . ^{[ 1 ]} أما المواد الصلبة الذائبة الكلية فهي معيار آخر يُقاس من خلال تحليل منفصل، ويُستخدم أيضًا لتحديد جودة المياه بناءً على إجمالي المواد الذائبة تمامًا في الماء، وليس الجسيمات العالقة غير الذائبة.

يُشار إلى المواد الصلبة العالقة الكلية (TSS) أيضاً باستخدام مصطلحي المواد العالقة الكلية ( TSM ) والمواد الجسيمية العالقة ( SPM ). وتصف المصطلحات الثلاثة جميعها نفس القياس الأساسي. وكانت المواد الصلبة العالقة الكلية تُسمى سابقاً بالمخلفات غير القابلة للترشيح ( NFR )، ولكن تم تغيير اسمها إلى المواد الصلبة العالقة الكلية (TSS) لتجنب الغموض في التخصصات العلمية الأخرى.

يُحدد إجمالي المواد الصلبة العالقة في عينة من الماء أو مياه الصرف الصحي عن طريق سكب حجم مُقاس بدقة من الماء (عادةً لتر واحد ، ولكن أقل إذا كانت كثافة الجسيمات عالية، أو يصل إلى لترين أو ثلاثة لترات للماء النظيف جدًا) عبر مرشح مُوزن مسبقًا ذي حجم مسام مُحدد، ثم يُوزن المرشح مرة أخرى بعد عملية التجفيف التي تُزيل كل الماء العالق به. تتكون مرشحات قياس إجمالي المواد الصلبة العالقة عادةً من ألياف زجاجية . ^{[ 2 ]} يُعدّ ازدياد الوزن مقياسًا للوزن الجاف للجسيمات الموجودة في عينة الماء، ويُعبّر عنه بوحدات مُشتقة أو محسوبة من حجم الماء المُرشّح (عادةً ملليغرام لكل لتر أو ملغم/لتر).

إذا احتوى الماء على كمية ملحوظة من المواد الذائبة (كما هو الحال عند قياس إجمالي المواد الصلبة العالقة في مياه البحر )، فإن هذه المواد ستزيد من وزن المرشح أثناء تجفيفه. لذا، من الضروري غسل المرشح والعينة بالماء منزوع الأيونات بعد ترشيح العينة وقبل تجفيف المرشح. يُعدّ إغفال هذه الخطوة خطأً شائعًا بين فنيي المختبرات غير المتمرسين الذين يتعاملون مع عينات مياه البحر، وسيؤدي ذلك إلى إبطال النتائج تمامًا، إذ قد يتجاوز وزن الأملاح المتبقية على المرشح أثناء التجفيف وزن المواد العالقة.

على الرغم من أن قياس العكارة يُفترض أنه يقيس تقريبًا نفس خاصية جودة المياه التي تقيسها المواد الصلبة العالقة الكلية (TSS)، إلا أن الأخيرة تُفضّل عند توفرها لأنها تُعطي الوزن الفعلي للمواد الجسيمية الموجودة في العينة. في حالات رصد جودة المياه، تُجرى سلسلة من قياسات المواد الصلبة العالقة الكلية، التي تتطلب جهدًا أكبر، جنبًا إلى جنب مع قياسات العكارة السريعة والسهلة نسبيًا، وذلك لتطوير علاقة ارتباط خاصة بكل موقع. بمجرد إثبات هذه العلاقة بشكل مُرضٍ، يُمكن استخدامها لتقدير المواد الصلبة العالقة الكلية من قياسات العكارة التي تُجرى بشكل متكرر، مما يوفر الوقت والجهد. ولأن قراءات العكارة تعتمد إلى حد ما على حجم الجسيمات وشكلها ولونها، فإن هذا النهج يتطلب حساب معادلة ارتباط لكل موقع. علاوة على ذلك، فإن الحالات أو الظروف التي تُؤدي إلى تعليق الجسيمات الأكبر حجمًا بفعل حركة الماء (مثل زيادة تيار النهر أو حركة الأمواج) قد تُنتج قيمًا أعلى للمواد الصلبة العالقة الكلية، دون أن يصاحب ذلك بالضرورة زيادة مماثلة في العكارة. ويرجع ذلك إلى أن الجسيمات التي يزيد حجمها عن حجم معين (أي شيء أكبر من الطمي) لا يتم قياسها بواسطة مقياس العكارة المكتبي (فهي تترسب قبل أخذ القراءة)، ولكنها تساهم بشكل كبير في قيمة المواد الصلبة العالقة الكلية.

على الرغم من أن إجمالي المواد الصلبة العالقة (TSS) يبدو مقياسًا مباشرًا لوزن الجسيمات، يتم الحصول عليه بفصل الجسيمات من عينة مياه باستخدام مرشح، إلا أنه يعاني من كونه كمية محددة نظرًا لوجود الجسيمات في الطبيعة بأحجام متدرجة. ففي الحد الأدنى، يعتمد إجمالي المواد الصلبة العالقة على حد فاصل تحدده خصائص المرشح المستخدم. أما في الحد الأعلى، فينبغي أن يكون الحد الفاصل هو استبعاد جميع الجسيمات الكبيرة جدًا بحيث لا يمكن أن تكون " معلقة " في الماء. ومع ذلك، فإن هذا ليس حجمًا ثابتًا للجسيمات، بل يعتمد على طاقة الوضع وقت أخذ العينة: فالماء المتحرك يعلق جسيمات أكبر من الماء الراكد. وعادةً ما تكون المواد المعلقة الإضافية الناتجة عن حركة الماء هي محل الاهتمام.

لا تُبطل هذه المشكلات بأي حال من الأحوال استخدام نظام قياس الإجهاد عبر الجلد (TSS)؛ إذ يمكن التغلب على أوجه القصور في معظم الحالات من خلال توحيد المنهجية والتقنية. ولكن قد تتطلب المقارنات بين الدراسات مراجعة دقيقة للمنهجيات المستخدمة للتأكد من أن الدراسات تقيس الشيء نفسه بالفعل.

يمكن حساب إجمالي المواد الصلبة العالقة (TSS) بوحدة ملغم/لتر على النحو التالي:

(الوزن الجاف للبقايا والمرشح - الوزن الجاف للمرشح وحده، بالجرام) / مل من العينة * 1,000,000

• حمولة القاع - جزيئات في سائل متدفق يتم نقلها على طول القاع 
• المواد الصلبة القابلة للترسيب - عملية تتحرك فيها الجسيمات نحو قاع السائل وتشكل رواسب. صفحات تعرض أوصافًا موجزة لأهداف إعادة التوجيه 
• العكارة – غشاوة السائل 
• المواد الصلبة العالقة المتطايرة
• تلوث المياه – تلوث المسطحات المائية 
• جودة المياه – تقييمها وفقًا لمعايير الاستخدام