اندازه گیری شوری آب

در ابتدا، شوری آب به غلظت کل مواد معدنی آب گفته می شد؛ ار این رو، برای تعیین مقدار شوری، نمونه آب مورد تجزیه شیمیایی کامل قرار می گرفت و مقدارش برحسب قسمت در هزار (ppt، تقریباً g/L) و قسمت در میلیون (ppm، تقریباً mg/L) گزارش می شد. نظر به اینکه روش مستقیم تعیین مقدار شوری بر مبنای تجزیه شیمیایی کامل آب، وقت گیر، پرهزینه و کم دقت است، به مرور روش های غیر مستقیم مورد توجه قرار گرفته اند. در روش های غیر مستقیمِ اندازه گیری شوری، یکی از پارامترهای کلی یا فیزیکی آب، همچون رسانندگی الکتریکی، TDS، چگالی، سرعت صوت یا ضریب شکست، مبنای اندازه گیری شوری قرار می گیرد.

در اقیانوس شناسی، شوری، به صورت یک پارامتر بی بُعد تعریف می شود که برابر است با نسبت مقدار یکی از خواص فیزیکی نمونۀ آب به مقدار مربوطه در محلول استاندارد. در سال 1978 میلادی، اقیانوس شناس ها، نسبت رسانندگی آب دریا به رسانندگی محلول پتاسیم کلرید (KCl) استاندارد (محلول دارای 32.4356 گرم پتاسیم کلراید در یک کیلوگرم محلول) را مبنای مقدار شوری قرار دادند؛ به طوری که طبق تعریف، آبی که رسانندگی آن در دمای  15 درجه سلسیوس مساوی رسانندگی محلول KCl استاندارد باشد، شوری آن 35 واحد قلمداد می شود.

اندازه گیری شوری آب با اسفاده از دستگاه  Conductivity Meter with USP 27 از برند WTW قایل انجام است.شوری مهمترین و متداولترین معیار تعیین کننده کیفیت آب آبیاری قلمداد میشود. اصطلاح شوری، معرف غلظت کل یونها و مولکولهای محلول در آب میباشد. ترکیباتی که معرف شوری آب هستند غالباً مرکب از کاتیونهای کلسیم، سدیم، منیزیم و آنیونهای کلرید، سولفات و بیکربنات میباشند.

شوری سنج، دستگاهی است که برای اندازه گیری شوری آب طراحی شده است. در واقع، شوری سنجی که رسانندگی را اندازه گیری می کند، یک رسانندگی سنج است و شوری سنجی که ضریب شکست را اندازه گیری می کند، یک شکست سنج است. این شوری سنج ها، با محلول های استاندارد درجه بندی می شوند.

در آب دریا، شوری را می توان با استفاده از رابطۀ تقریبی زیر تخمین زد:

که در آن، S شوری (قسمت در هزار ppt) و  غلظت کلرید (قسمت در هزار، ppt) است.

کیفیت آب یا شوری Ec و سدیمی بودن (SAR) بر نفوذپذیری آن مؤثر است. این تأثیر بیان کننده این مطلب است که تا چه حد ذره های خاک در اثر کیفیتهای مختلف آب به هم چسبیده و یا از هم دور میشوند. چنانچه ذره های خاک به جذب آب تمایل داشته باشند، یا گرایش آنها برای به هم چسبیدن باشد و یا اینکه بر اثر تورم از یکدیگر جدا شوند، کیفیت آب در این زمینه اثر خواهد داشت. تورم سبب میشود که خاکدانه ها شکسته شده و سبب فروپاشی ذرات خاک و نهایتاً سرعت نفوذ آب راه کاهش دهند.
اندازه گیری شوری آب به صورت پیوسته با اهمیت است چراکه شوری خاک بر دسترسی آب خاک توسط گیاهان نیز تأثیر میگذارد. سطوح سدیم بالا سبب تخریب ساختمان خاک شده که نهایتاً منجر به کاهش نفوذپذیری خاک میگردد. سدیم زیاد سبب پراکندگی ذرات و تورم آنها شده و موجب کاهش نفوذپذیری خاک نسبت به آب و هوا می گردد.

در استفاده از آبهای شور و سدیم توجه به این نکته ضروری است که به علت سدیم زیاد موجود در آب آبیاری پراکندگی شیمیایی Chemical dispersion در خاک رخ داده و با ایجاد سله سطحی، درز و ترکها و کاهش منافذ خاک موجبات کاهش نفوذپذیری را فراهم میآورد.

حالت سدیمی در خاک معیاری پیچیده تر از شوری است. شاخص وضعیت سدیمی نسبت جذبی سدیم SAR است که به مقدار سدیم، کلسیم و منیزیم آب آبیاری وابسته است. SARبرای برآورد مقدار سدیم قابل تبادل خاک بکار میرود. هرچه SARآب آبیاری بیشتر باشد به همان نسبت سدیم قابل تبادل خاک هم زیادتر است. محاسبه SARمستلزم اندازه گیری غلظتهای سدیم، کلسیم و منیزیم آب آبیاری میباشد.

نمک کلرور سدیم NaCl یکی از مهمترین نمکهای معمول در آب و خاکهای شور است و وجود آن سبب تغییراتی در خواص فیزیکی خاک و رشد گیاه میشود.هدایت هیدرولیکی خاک با افزایش درصد قابل تبادل ESP کاهش مییابد. پدیده پراکندگی و تورم ذرات رس در خاک با یکدیگر در ارتباط بوده و میتوانند هدایت هیدرولیکی خاک را کاهش دهند. پراکندگی رسها مکانیسم اصلی در کاهش هدایت هیدرولکی و نفوذپذیری خاکها میباشد. درصد سدیم قابل تبادل متداولترین شاخص برای سدیمی بودن، پایداری ساختمان خاک و طبقه بندی آن میباشد.