地下水样检测中总溶解固体的测定方法及水质评价

总溶解固体（TDS）是地下水水质的核心指标之一，反映水中溶解性无机盐与有机物的总量，直接关联水的口感、腐蚀性及用途适配性。准确测定TDS并科学评价水质，对保障饮用水安全、指导工业用水及农业灌溉具有重要意义。本文结合检测实践，详细阐述地下水样中TDS的测定方法及水质评价要点。

总溶解固体的定义与水质意义

总溶解固体（TDS）是指水样经0.45μm滤膜过滤后，滤液在105℃下蒸发至恒重的残留固体质量，单位为mg/L。它涵盖水中的钠离子、钙离子、氯化物、硫酸盐等无机盐，以及少量溶解性有机物。

TDS的高低直接影响地下水的实用价值：对生活饮用水而言，TDS>1000mg/L会有明显咸味，口感变差；对工业用水，TDS高易导致锅炉结垢、设备腐蚀；对农业用水，TDS过高会引发土壤盐渍化，抑制作物根系吸收水分。

地下水样的采集与保存要求

采样前需用待采水样冲洗聚乙烯或硼硅玻璃容器3次，避免容器残留物质污染样品；采集中层水（水面下0.5-1m），避免扰动底部沉积物（沉积物中的悬浮物会干扰TDS测定）。

采样后立即密封容器，4℃冷藏保存，24小时内完成测定。若无法及时测定，需向水样中加入少量氯仿（每升水样加0.5mL），抑制微生物活动，防止有机物分解影响TDS值。

重量法：经典准确的TDS测定方法

重量法是TDS测定的仲裁方法，适用于所有地下水样，尤其是需要高精度结果的场景。步骤为：取过滤后的水样50-100mL，倒入已恒重的蒸发皿中，置于105±2℃烘箱中蒸发至干；取出蒸发皿，放入干燥器冷却30分钟后称重；重复干燥-冷却-称重步骤，直至两次重量差≤0.0005g。

计算方式：TDS=（m₂-m₁）×1000/V，其中m₁为蒸发皿恒重质量（g），m₂为蒸发后总质量（g），V为水样体积（mL）。注意事项：蒸发温度需严格控制，避免有机物碳化；冷却时需隔绝空气，防止残留固体吸潮。

电导率法：快速便捷的现场检测方法

电导率法利用TDS与电导率（EC）的线性关系快速计算TDS，适用于现场快速检测。原理是：水中离子越多，电导率越高，TDS与EC的比值（k值）约为0.6-0.7（地下水离子以Ca²+、Mg²+、Cl-、SO₄²-为主）。

操作步骤：先用0.01mol/L KCl标准溶液（25℃时EC=1413μS/cm）校准电导率仪；测量水样温度，开启温度补偿（将读数补偿至25℃）；将电极插入水样，待读数稳定后记录EC值；计算TDS=0.64×EC（适用于大多数地下水）。注意事项：电极需定期用去离子水清洗，避免污染；高TDS水样（如>5000mg/L）需稀释后测量，防止电极饱和。

折光率法：直观简便的初步筛查方法

折光率法通过测量溶液折光率估算TDS，适用于野外初步筛查。原理是：TDS增加会提高溶液折光率（光线通过溶液时的偏折程度），折光仪可直接读取折光率并转换为TDS值。

操作步骤：用去离子水校准折光仪（折光率=1.3330）；取过滤后的水样滴在棱镜上，闭合盖板，对准光源读取折光率；根据仪器内置曲线，直接获取TDS估算值。注意事项：水样需清澈无悬浮物，否则会散射光线影响读数；折光仪需存放于阴凉干燥处，防止棱镜变形。

测定过程中的质量控制措施

空白实验：每次检测需平行做空白（用去离子水代替水样），扣除空白值，消除试剂或容器污染；平行样：每批样品做2-3个平行样，相对偏差≤5%（如平行样TDS值为450mg/L和465mg/L，相对偏差=（465-450）/457.5≈3.3%，符合要求）。

标准物质校准：每季度用有证TDS标准溶液（如GBW(E)080395，浓度1000mg/L）校准仪器，确保测定准确性；滤膜检查：使用0.45μm滤膜前，用去离子水冲洗3次，避免滤膜本身的可溶性物质带入样品。

水质评价的标准依据与限值

生活饮用水参考《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2022），TDS限值1000mg/L；地下水质量遵循《地下水质量标准》（GB/T 14848-2017），Ⅰ类≤300mg/L（源头水）、Ⅱ类≤500mg/L（集中式饮用水一级保护区）、Ⅲ类≤1000mg/L（集中式饮用水二级保护区）、Ⅳ类≤2000mg/L（工业用水）、Ⅴ类>2000mg/L（不宜饮用）。

工业锅炉用水参考《工业锅炉水质》（GB/T 1576-2018），低压锅炉TDS≤3000mg/L，高压锅炉≤1000mg/L；农业灌溉用水参考《农田灌溉水质标准》（GB 5084-2021），旱作作物≤2000mg/L，蔬菜作物≤1000mg/L。

单因子与综合指数评价方法的应用

单因子评价法是最常用的TDS评价方法：将样品TDS值与标准限值比较，直接确定水质类别。例如，某地下水TDS=800mg/L，对照GB/T 14848-2017，属于Ⅲ类水（可作为生活饮用水）；若TDS=2500mg/L，则属于Ⅴ类水（不宜饮用）。

综合指数评价法需结合其他指标（如总硬度、氯化物）计算内梅罗指数：PI=√[(PI_max² + PI_avg²)/2]，其中PI_max为各指标的最大污染指数（PI=实测值/标准限值），PI_avg为各指标污染指数的平均值。例如，某地下水TDS=800mg/L（PI=0.8）、总硬度=450mg/L（PI=1.5）、氯化物=200mg/L（PI=0.67），则PI_max=1.5，PI_avg≈0.99，综合指数≈1.27，属于轻度污染。

常见干扰因素及消除策略

温度干扰：电导率法中，温度每升高1℃，电导率增加2-3%，需开启温度补偿（将读数补偿至25℃）；悬浮物干扰：所有方法均需用0.45μm滤膜过滤，去除悬浮物；溶解性气体干扰：CO₂会增加电导率，可将水样曝气10分钟（通入惰性气体）除去；高价离子干扰：Fe³+、Al³+会形成氢氧化物沉淀，影响重量法结果，需用阳离子交换树脂去除。

TDS结果的水质解读与实际应用

TDS=300-500mg/L的地下水：口感清爽，适合饮用；TDS=500-1000mg/L：口感微咸，可饮用但需注意长期饮用的肾脏负担；TDS>1000mg/L：不适合作为生活饮用水，会导致牙齿腐蚀；工业用水中，TDS>3000mg/L需软化处理（离子交换），防止锅炉结垢；农业用水中，TDS>2000mg/L需与淡水混合，避免土壤盐渍化。