总溶解固体(TDS)与在线水质分析仪

发布时间 : 2020-08-05  浏览次数 :

  总溶解固体(TDS)结合了所有小于2微米(0.0002厘米)的离子粒子的总和。这包括构成盐浓度的所有解离电解质,以及其他化合物,例如溶解的有机物。在“干净”的水中,TDS大约等于盐度。在废水或污染地区,TDS除了盐离子之外还可以包含有机溶质(例如碳氢化合物和尿素)。

  尽管TDS测量值是从电导率得出的,但某些州,地区和机构通常会设置TDS最大值,而不是水质的电导率极限。淡水最多只能有2000 mg / L的总溶解固体,并且大多数水源中的总固体含量应远低于。取决于离子性质,过量的总溶解固体可能对鱼和鱼卵产生毒性作用。鲑鱼在各个生命阶段暴露于高于平均水平的CaSO4时,其存活和繁殖率降低。当总溶解固体含量在2200-3600 mg / L以上时,鲑鱼,鲈鱼和梭子鱼的孵化率和卵成活率均降低。

  通过保持细胞密度平衡,溶解的固体对于水生生物也很重要。在蒸馏水或去离子水中,水会流入生物体的细胞,使它们膨胀。在TDS浓度很高的水中,细胞会收缩。这些变化会影响生物体在水柱中移动的能力,使其漂浮或下沉超出其正常范围。TDS还可以影响水的味道,并且通常表明碱度高或硬度高。

TDS单位

  总溶解固体以mg / L表示。TDS可以通过重量分析法(带有蒸发皿)进行测量,也可以通过将电导率值乘以经验系数来计算。尽管通过蒸发确定TDS较为耗时,但在未知水的成分时很有用。从电导率导出TDS更快,并且适合于现场测量和连续监测。

  从电导率测量计算总溶解固体时,使用TDS因子。该TDS常数取决于溶解在水中的固体类型,并且可以根据水源而改变。大多数电导率仪和其他测量选项将使用约0.65 的通用近似常数。但是,当测量混合水或盐水(电导率值大于5000 uS / cm)时,TDS常数应更高:分别约为0.735和0.8。同样,淡水或近乎纯净的水应具有较低的TDS常数,接近0.47-0.50。

  水和废水检查的标准方法接受的TDS常数为0.55-0.7,尽管如果已知水源中的钙或硫酸根离子含量较高,则可以使用0.8的常数。几个电导率仪可以接受该范围之外的常数,但是建议通过蒸发重新分析样品以确认该比率。

  如下表所示,具有相同电导率值但离子组成不同(KCl,NaCl,442)的溶液将具有不同的总溶解固体浓度。这是由于分子量的差异。另外,离子组成会改变建议的TDS常数。

  这三种标准均可用于电导率校准。但是,如果计算总溶解固体,则应考虑离子组成。如果项目允许,则应基于水中的已知离子成分为每个特定位置确定TDS常数。

水生生物耐受性

  大多数水生生物只能忍受特定的盐度范围。每个物种的生理适应性取决于其周围环境的盐度。鱼类的大多数种类是甜食碱,或仅淡水或仅盐水。但是,有一些生物可以适应多种盐度。这些euralhaline生物可以是过阳的,过阴阳的或真正的euralhaline。浮游生物生活在盐水中,但在淡水中产卵。与之相反的是,食性物种生活在淡水中并迁移到盐水中产卵。在其生命周期的任何时候,都可以在盐水或淡水中发现真正的淡碱性物种。河口生物是真正的胆碱。

  Euryhaline物种生活在河口或在河口中穿行,那里有明显的盐分带。河口的盐度水平可以在短距离内从淡水到海水变化。虽然鱼腥藻物种可以舒适地穿越这些区域,但不能并且只能在河口的另一端发现蛇胆碱生物。海星和海参等物种无法忍受低盐度水平,而沿海地区则不会在许多河口中发现。一些水生生物甚至可能对水的离子组成敏感。无论盐度水平是否保持在可接受的范围内,特定盐的涌入都会对物种产生负面影响。

  盐度耐受性取决于生物体内的渗透过程。淡水中生活的鱼类和其他水生生物(低电导率)具有高渗透性。高渗定义了细胞消除水和保留离子的能力。因此,这些生物比周围的水保持更高的内部离子浓度。另一方面,盐水(高电导率)生物是低渗透性的,其内部离子浓度低于海水。Euryhaline生物体能够使其身体适应不断变化的盐含量。每组生物体都适应了各自环境中的离子浓度,并将根据需要吸收或排泄盐类。通过增加或减少盐分含量来改变环境的电导率将负面影响生物体的代谢能力。如果改变离子的类型(例如钠的钾),如果其生物过程无法处理不同的离子,则可能对水生生物有害。

盐度促进海洋对流

  盐度会影响水的密度。溶解盐浓度越高,水的密度越高。随着盐浓度的增加,密度增加是海洋环流的驱动力之一。当海冰在极地地区附近形成时,它不包含盐离子。相反,水分子冻结,迫使盐进入咸水的口袋中。该盐水最终从冰中排出,留下气穴并增加了冰周围水的盐度。由于这种盐水比周围的水更稠密,因此它会下沉,形成对流模式,这种模式可能会影响数百公里以外的海洋循环。

TDS和盐度从何而来?

  不同水域之间的电导率和盐度差异很大。大多数淡水河流和湖泊的盐度和电导率值较低。由于存在大量溶解的盐,因此海洋具有高电导率和盐度。


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