厦门仪迈环保科技有限公司 吴小姐

一、引言

总溶解固体（Total Dissolved Solids，TDS）指水中溶解的无机盐和少量有机物的总量，单位 mg/L。TDS 值与口感、健康风险、设备结垢倾向等密切相关，不同水质对检测方法的精度、速度和干扰排除能力要求差异很大。本文以三类典型水质——生活饮用水（自来水）、纯净水与矿泉水、工业废水与高盐水——为例，详细说明重量法、电导率法和离子色谱法的实际应用要点。

二、重量法：一切水质的仲裁基准

1. 方法原理

水样经 0.45 μm 滤膜过滤后，在加热条件下蒸发滤液，再于 105°C 或 180°C 烘箱中烘干至恒重，称量蒸发皿中残留物质量即为 TDS。

2. 针对不同水质的操作关键

生活饮用水

·       取样量：水样较清澈，一般取 100 mL 即可获得可靠残留量。

·       烘干温度：通常执行 105°C ± 2°C（依据 GB/T 5750.4–2006）。该温度足以去除吸附水和部分结晶水，同时避免碳酸氢盐过度分解。

·       注意事项：如果原水中碳酸氢根（HCO₃⁻）含量偏高，烘干过程中会分解为碳酸盐和 CO₂，导致结果与理论离子总和略有偏差，但该偏差在实际评判中可接受。

纯净水与矿泉水

·       纯净水（TDS < 10 mg/L）：残留量极小，必须增大取样体积至 200–500 mL，并用高精度天平（分度值 0.1 mg）称量。空蒸发皿需反复烘至恒重（两次差值 ≤ 0.2 mg），空白试验必做。

·       矿泉水：通常 TDS 在 200–1000 mg/L，按饮用水方法即可。若为高矿化度天然矿泉水（>1500 mg/L），需适当减少取样量（如 50 mL），防止残留过多造成干燥层过厚而包裹水分。

工业废水与高盐水

·       高含盐量废水（TDS > 2000 mg/L）：减少取样量至 20–50 mL，或以去离子水准确稀释后测定。

·       含大量有机物或油类的废水：需在蒸发前小心蒸干并用H2O2处理，以除去有机物干扰，否则结果明显偏高。

·       烘干温度选择：若废水中含大量钙、镁的氯化物或硫酸盐，105°C 下可能吸潮，可改用 180°C 烘干以驱除结合水，结果注明温度。

3. 适用性总结

重量法适用于各种水质的 TDS 测定，是标准仲裁方法。缺点是耗时长（数小时）、操作繁琐，不适合现场快速分析。

三、电导率法：现场快速筛查的优先选则

1. 方法原理

纯水几乎不导电，水中离子浓度越高、导电能力越强。测定 25°C 时的电导率（μS/cm），乘以经验换算系数（通常 0.55–0.9），即得到 TDS 估算值。便携式 TDS 笔即基于此原理。

2. 核心问题：换算系数随水质变化

不同水样的离子组成不同，相同电导率对应的 TDS 可能相差很大。必须根据水质类型选取合适的系数，否则误差巨大。

3. 具体使用建议

·       自来水/家用净水器出水：用 TDS 笔测试时，仪器默认系数多为 0.5 或 0.7，务必查看说明书。若仅用于比较过滤前后变化，无需纠结绝对数值。

·       矿泉水或水源调查：应先用重量法或离子色谱法测定一批样品的真实 TDS，反算电导率换算系数，建立本地区专用公式。

·       废水监测：电导率法可作为快速预警指标，但不能替代标准方法。排放达标评价必须采用重量法或离子总和法。

4. 温度补偿

所有电导率测试必须换算到 25°C。大部分仪器具备自动温度补偿，但强酸强碱或高温水样仍会有残余误差。野外检测时注意将水样置于阴凉处，接近室温后测试。

四、离子色谱法与仪器联用技术：剖析 TDS 的组成

1. 方法原理

离子色谱（IC）可以分别定量水中的阳离子（Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺ 等）和阴离子（Cl⁻, SO₄²⁻, NO₃⁻, F⁻ 等）。将所有阴阳离子的质量浓度相加，再加上可溶性二氧化硅（SiO₂）等，即构成计算 TDS。这种方法不仅能得到总量，还能获得各成分的具体含量。

2. 不同水质的适用场景

·       生活饮用水：作为常规全分析手段，离子色谱可同时检测消毒副产物（如溴酸盐、氯酸盐）和一般盐类，实现 TDS 来源解析。参照 GB/T 5750.5–2006。

·       矿泉水与水源水：矿泉水的“界限指标"（如偏硅酸、锶、硒等）需要 ICP–MS 或原子吸收光谱等方法补充，离子色谱主要解决常量阴阳离子，二者结合可完整评估水质的物质组成。

·       工业废水：离子色谱可精确捕获有毒有害阴离子（如硫化物）及高浓度氯离子、硫酸根，为工艺调控提供依据。对高浊度或有机质多的水样，需经预处理柱净化，避免污染色谱系统。

·       超纯水：需用在线脱气、浓缩柱富集等方法，才能达到 μg/L 级检出限，常规 IC 无法直接测量。

3. 注意事项

·       离子色谱法测出的 TDS 为“离子总和"，不代表重量法测得的可烘干残留物，因为部分离子在加热过程中会转化（如 HCO₃⁻ 分解）。

·       对于复杂废水，建议同时检测总有机碳（TOC），以判断有机物对 TDS 的贡献。

五、不同场景方法选择速查表

六、关键标准依据

·       GB/T 5750.4–2006 生活饮用水标准检验方法 感官性状和物理指标（重量法、电导率法测 TDS）

·       GB/T 5750.5–2006 生活饮用水标准检验方法 无机非金属指标（离子色谱法）

·       GB 8537–2018 食品安全国家标准 饮用天然矿泉水

·       DZ/T 0064.9–2021 地下水质分析方法 第9部分：溶解性固体总量的测定 重量法

·       EPA Method 160.1 Residue, Filterable (Total Dissolved Solids)

·       SM 2540 C Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater — Total Dissolved Solids Dried at 180°C

七、结语

TDS 检测看似简单，实则受水温、离子组成、操作条件影响显著。重量法永远是判定基准，电导率法则赋予我们快速筛查的能力，而离子色谱等现代仪器方法让我们真正看清水中“到底溶了什么"。针对您所关心的水质，选择合适的方法并严格把控细节，才能获得可靠的结果。

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