Войти
Бутилированная минеральная вода обычно содержит более высокие уровни TDS, чем водопроводная вода Общее количество растворенных твердых веществ (TDS ) - мера растворенного комбинированного содержания всех неорганических и органических веществ, присутствующих в жидкости в молекулярной, ионизированная или микрогранулированная (коллоидный золь ) суспендированная форма. Концентрации TDS часто указываются в частях на миллион (ppm). Концентрация TDS в воде может быть определена с помощью цифрового измерителя.
Обычно рабочее определение состоит в том, что твердые частицы должны быть достаточно маленькими, чтобы выдерживать фильтрацию через фильтр с порами размером 2 микрометра (номинальный размер или меньше). Общее количество растворенных твердых веществ обычно обсуждается только для пресноводных систем, поскольку соленость включает некоторые из ионов, составляющих определение TDS. Основное применение TDS - исследование качества воды для ручьев, рек и озер. Хотя TDS обычно не считается основным загрязнителем (например, считается, что он не связан с воздействием на здоровье), он используется как показатель эстетических характеристик питьевой воды и как совокупный индикатор наличия широкого спектра химических загрязнителей.
Основными источниками TDS в водоприемниках являются сельскохозяйственные стоки и бытовые (городские) стоки, богатые глиной горные воды, выщелачивание загрязнения почвы и точечный источник загрязнение воды сброс с промышленных предприятий или очистных сооружений. Наиболее распространенными химическими составляющими являются кальций, фосфаты, нитраты, натрий, калий и хлорид, который содержится в питательных веществах стоке, общих ливневых сточных водах и стоках из заснеженного климата, где применяются соли для защиты от обледенения дороги . Химические вещества могут быть катионами, анионами, молекулами или агломерациями порядка одной тысячи или меньше молекул, при условии, что растворимая микро- гранула сформирован. Более экзотическими и вредными элементами TDS являются пестициды, возникающие в результате поверхностных стоков. Определенные естественные общие растворенные твердые вещества возникают в результате выветривания и растворения горных пород и почв. В Соединенных Штатах установлен вторичный стандарт качества воды 500 мг / л для обеспечения вкусовых качеств питьевой воды.
Общее количество растворенных твердых веществ отличается от общего количества взвешенных твердых веществ (TSS) тем, что последние не могут проходить через сито размером 2 микрометра и тем не менее находятся во взвешенном состоянии в растворе на неопределенное время. Термин «осаждаемые твердые вещества» относится к материалу любого размера, который не будет оставаться взвешенным или растворенным в резервуаре для хранения, не подвергающемся движению, и исключает как TDS, так и TSS. Оседающие твердые вещества могут включать более крупные твердые частицы или нерастворимые молекулы.
TDS-метр, используемый для проверки чистота воды Двумя основными методами измерения общего содержания растворенных твердых веществ являются гравиметрический анализ и проводимость. Гравиметрические методы являются наиболее точными и включают испарение жидкого растворителя и измерение массы оставшихся остатков. Этот метод обычно самый лучший, хотя и требует много времени. Если неорганические соли составляют подавляющее большинство TDS, подходят гравиметрические методы.
Электропроводность воды напрямую связана с концентрацией растворенных ионизированных твердых частиц в воде. Ионы растворенных твердых веществ в воде создают для этой воды способность проводить электрический ток, который можно измерить с помощью обычного измерителя проводимости или измерителя TDS . При сопоставлении с лабораторными измерениями TDS, проводимость дает приблизительное значение для TDS концентрации, обычно с точностью до десяти процентов.
Взаимосвязь TDS и удельной проводимости грунтовых вод может быть аппроксимирована следующим уравнением:
где TDS выражается в мг / л, а ЕС - электрическая проводимость в микросименсах на сантиметр. при 25 ° С. Коэффициент корреляции k e варьируется от 0,55 до 0,8.
Некоторые измерители TDS будут использовать это измерение электропроводности, чтобы затем вывести количество частей на миллион (ppm) ; 1 ppm означает 1 мг растворенных твердых веществ на кг воды.
Пирамид-Лейк, Невада получает растворенные твердые частицы из реки Траки.. Гидрологические модели переноса используются для математически анализировать движение СВТ в речных системах. Наиболее распространенные модели касаются поверхностного стока, позволяя варьировать тип землепользования, топография, тип почвы, растительный покров, осадки и практика управления земельными ресурсами (например, норма внесения удобрения ). Модели стока достигли хорошей степени точности и позволяют оценивать альтернативные методы управления земельными ресурсами после воздействия на качество воды в ручье.
Бассейновые модели используются для более полной оценки общего количества растворенных твердых частиц в пределах водосборного бассейна и динамически вдоль различных участков реки. Модель DSSAM была разработана США. Агентство по охране окружающей среды (EPA). Эта гидрологическая модель переноса фактически основана на метрике нагрузки загрязняющих веществ, называемой «Общая максимальная суточная нагрузка » (TMDL), которая учитывает TDS и другие конкретные химические загрязнители. Успех этой модели способствовал расширению приверженности Агентства использованию лежащего в основе протокола TMDL в его национальной политике управления многими речными системами в Соединенных Штатах.
Аквариум в Бристольский зоопарк, Англия. Техническое обслуживание фильтров становится дорогостоящим из-за высокого TDS. При измерении воды, обработанной смягчителями воды, высокие уровни общего содержания растворенных твердых частиц не коррелируют с жесткой водой, поскольку смягчители воды не снижают TDS; скорее, они заменяют ионы магния и кальция, которые вызывают жесткую воду, с равным зарядом ионов натрия или калия, например Ca ⇌ 2 Na, оставляя общий TDS неизменным или даже повышенным. Жесткая вода может вызвать накопление накипи в трубах, клапанах и фильтрах, снижая производительность и увеличивая затраты на обслуживание системы. Эти эффекты можно увидеть в аквариумах, спа, плавательных бассейнах и системах обратного осмоса очистке воды. Как правило, в этих применениях часто проверяют общее количество растворенных твердых веществ и проверяют фильтрующие мембраны, чтобы предотвратить неблагоприятные эффекты.
В случае гидропоники и аквакультуры, TDS часто контролируется, чтобы создать среду качества воды, благоприятную для продуктивности организма. Для пресноводных устриц, форели и других ценных морепродуктов высочайшая производительность и экономическая отдача достигаются за счет имитации уровней TDS и pH. каждого вида 'естественной среды обитания. Для гидропоники общее количество растворенных твердых веществ считается одним из лучших показателей доступности питательных веществ для выращиваемых водных растений.
Поскольку порог приемлемых эстетических критериев для питьевой воды для людей составляет 500 мг / л, нет общего беспокойства по поводу запаха, вкуса и цвета. на уровне намного ниже, чем требуется для нанесения вреда. Был проведен ряд исследований, которые показывают, что реакции различных видов варьируются от непереносимости до явной токсичности из-за повышенного TDS. Численные результаты следует интерпретировать осторожно, поскольку истинные результаты токсичности будут относиться к конкретным химическим компонентам. Тем не менее, некоторая числовая информация является полезным ориентиром для определения характера рисков при воздействии высоких уровней TDS на водные или наземные животные. Большинство водных экосистем с участием смешанной ихтиофауны могут выдерживать уровни TDS 1000 мг / л.
Daphnia magna с икрой Толстоголовый гольян (Pimephales promelas), например, понимает LD50 концентрация 5600 частей на миллион при 96-часовом воздействии. LD50 - это концентрация, необходимая для получения летального эффекта для 50 процентов подвергшейся воздействию популяции. Дафния magna, хороший пример первичного члена пищевой цепи, представляет собой небольшое планктонное ракообразное длиной около 0,5 мм., имеющий LD50 около 10 000 ppm TDS для 96-часового воздействия.
Нерест рыбы и молодь, по-видимому, более чувствительны к высоким уровням TDS. Например, было обнаружено, что концентрации 350 мг / л TDS снижают нерест полосатого окуня (Morone saxatilis) в районе залива Сан-Франциско -Дельта, и что концентрации ниже 200 мг / l способствовал еще более здоровым условиям нереста. В реке Траки, EPA обнаружило, что молодь головорезов форели Lahontan была подвержена более высокой смертности при воздействии стресса теплового загрязнения в сочетании с высокими общими концентрациями растворенных твердых веществ <. 79>
Для наземных животных домашняя птица обычно имеет безопасный верхний предел воздействия TDS около 2900 мг / л, тогда как у молочного скота верхний безопасный предел составляет около 7100 мг / л. Исследования показали, что воздействие TDS усугубляется токсичностью, когда присутствуют другие стрессоры, такие как аномальный pH, высокая мутность или снижение растворенного кислорода с последними стрессора, действующего только в случае животных.
В странах с часто небезопасным / нечистым водопроводом, например, на большей части Индии, технические специалисты часто проверяют TDS питьевой воды, чтобы определить, насколько эффективно их устройства обратного осмоса / фильтрации воды работают. Хотя показания TDS не дают ответа на вопрос о количестве микроорганизмов, присутствующих в образце воды, они могут получить хорошее представление об эффективности фильтра по количеству присутствующих TDS.
Вода может быть классифицирована по уровню общего содержания растворенных твердых веществ (TDS) в воде:
Питьевая вода обычно имеет TDS ниже 500 мг / л. Пресная вода с более высоким TDS пригодна для питья, но вкус может быть неприятным.
Примечание: - В литературе есть общая путаница относительно единиц TDS. Многие источники приравнивают мг / л (или кг / м3) к ppm. Это неверно, потому что ppm - это единица веса / веса, а мг / л - это единица веса / объема, поэтому для преобразования одного в другой требуется плотность раствора. Только когда раствор очень разбавлен и плотность близка к 1,0, значение в ppm приближается к значению в мг / л. По мере увеличения плотности увеличивается ошибка в принятии равных частей на миллион и мг / л.
