關于總溶解固體和礦化度的初步探討

李惠娣　楊天水

摘要：通過對不同圖書和標準規范等文件中的總溶解固體和礦化度的概念及其數值獲得方法的比較，明確了總溶解固體和礦化度之間的關系，提醒讀者使用這兩個術語時要根據其數值正確使用。

關鍵詞：總溶解固體；礦化度；術語；數值

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）44-0057-02

教師在授課時，對于一些術語的概念、計算方法及測試方法等應有明確的表述，而作者在編輯水文地質、工程地質和環境地質方面的書稿過程中發現，經常會出現總溶解固體和礦化度這兩個術語，對于二者是否屬于同一個物理量以及其測試結果的計算方法等存在不一致之處。為此，作者查閱了包括相關專業的圖書和規范等相關文獻，根據對所參考文獻的理解與綜合發現，總溶解固體（total dissolved solid，TDS）和礦化度均是描述水中所含可溶性物質含量的物理量，但對于這兩個術語的具體表述及數值是否相同，不同來源的資料有著不同的解釋，容易使讀者引起混淆，為了使讀者對上述問題有清楚的認識，特撰寫此文，希望通過此文澄清這兩個概念及數值大小，以便使讀者能進行更深入地探討與思考，最終達到正確使用上述兩個術語的目的。

一、關于礦化度的定義及數值

由國家環境保護總局等編寫的《水和廢水監測分析方法》（第四版）[1]中，礦化度的定義是：水中所含無機礦物成分的總量。在本書中提到，礦化度一般只用于天然水的測定。礦化度的測定方法依目的不同大致有：重量法、電導法、陰陽離子加和法、離子交換法及比重計法等。重量法含義較明確，是較簡單、通用的方法。

在中華人民共和國水利部的行業標準《礦化度的測定（重量法）》（SL 79─1994）[2]中，指出了此方法適用于天然水的礦化度測定。礦化度是指水中含有鈣、鎂、鐵、鋁和錳等金屬的碳酸鹽、重碳酸鹽、氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽以及各種鈉鹽等的總含量。測定方法是經過濾去除漂浮物及沉降性固體物，放在稱至恒重的蒸發皿內蒸干，并用過氧化氫去除有機物，然后在105℃～110℃下烘干至恒重，將稱得重量減去蒸發皿重量即為礦化度。

在潘宏雨等主編的《普通水文地質學》[3]中，礦化度的概念表述和數值的獲得與《水和廢水監測分析方法》（第四版）中的表述相同，礦化度的數值也相同。

二、關于總溶解固體的概念及計算

總溶解固體又稱溶解性總固體、溶解性固體總量、溶解性固體，是指水中溶解組分的總量，它包括溶解于水中的離子、分子及配合物，但不包括懸浮物和溶解氣體。水樣過濾后，在105℃～110℃下，水蒸干后留下的干涸殘余物的質量來表示[4]。計算公式如下：

式中：C為水樣中總溶解固體（mg/L）；W為空蒸發皿的重量（g）；W為蒸發皿和總溶解固體重量（g）；V為水樣體積（mL）。

由于這種測定方比較麻煩，所以可以通過計算的方法獲得其數值，計算方法是：溶解組分（溶解氣體除外）總和減去二分之一的HCO-，因為在水樣蒸干過程中，約有二分之一的HCO-變成CO氣體逸失。

通過對文獻的分析發現，張人權等[5]、錢會等[6]、周訓等[7]和任加國等[8]的表述及數值的獲得基本與沈照理等人[4]的表述一致。

三、礦化度和總溶解固體的表述一致

除了上述關于礦化度和總溶解固體的單獨表述外，在一些文獻中直接將二者等同。如在《水文地質術語》（GB/T 14157—1993）[9]中關于礦化度的表述為：地下水總礦化度（溶解性固體總量）是指水中所含離子、分子、化合物的總量。其值等于1L水加熱到105℃～110℃時，使水全部蒸發剩下的殘渣質量，或等于陰陽離子總和減去二分之一的HCO-含量。另外，在《水和廢水監測分析方法》（第四版）[1]中，礦化度也與總溶解固體一致。在礦化度的測定中有如下表述：對于無污染的水樣，測得該水樣的礦化度與該水樣在103℃～105℃時烘干的總可濾殘渣量值相同。而在本書的“殘渣”測試方法中明確指出：可濾殘渣即為溶解性固體。

四、討論

根據上面的分析可以得到：礦化度和總溶解固體的表述基本一致，均是指水中溶解組分的總量，它包括溶解于水中的離子、分子及配合物，但不包括懸浮物和溶解氣體。除了中華人民共和國水利部的行業標準《礦化度的測定（重量法）》（SL 79─1994）[2]中的礦化度，根據實驗結果，又增加了二分之一的HCO3-含量，其余文獻中，如文獻[1]和文獻[3-8]無論是礦化度還是總溶解固體，均只包括二分之一的HCOO3-含量。而在沈照理等[4]的教材中提到：含鹽量是指水中各組分的總量。這個指標是計算值，它與總溶解固體的差別在于無需減去二分之一的HCO3-含量。根據對含鹽量的表述，中華人民共和國水利部的行業標準《礦化度的測定（重量法）》（SL 79─1994）[2]中礦化度的計算結果實質是含鹽量。

五、結語

通過上面的分析和討論可以明確，礦化度和總溶解固體指的是同一概念。礦化度是我國學者過去常用的術語，這一術語來自于蘇聯，其他國家的文獻中幾乎沒有出現過[4]。

既然明確了礦化度和總溶解固體的關系及計算方法，希望讀者在以后撰寫相關內容的文獻時，引用最新的術語即總溶解固體，以免引起概念表述和數值計算上的混淆。

參考文獻：

[1]國家環境保護總局《水和廢水監測分析方法》編委會.水和廢水監測分析方法[M].第四版.北京：中國環境科學出版社，2002.

[2]中華人民共和國水利部.礦化度的測定（重量法）（SL79─1994）.北京：中國水利水電出版社，1994.

[3]潘宏雨，劉連成.普通水文地質學[M].北京：地質出版社，2010.

[4]沈照理，朱宛華，鐘佐燊.水文地球化學基礎[M].北京：地質出版社，1993.

[5]張人權，梁杏，靳孟貴，等.水文質學基礎[M].北京：地質出版社，2011.

[6]周訓，何江濤，王旭升，等.2014.地下水科學概論[M].北京：地質出版社，2011.

[7]錢會，馬致遠.水文地球化學[M].北京：地質出版社，2012.

[8]任加國，武倩倩.水文地球化學基礎[M].北京：地質出版社，2014.

[9]國家技術監督局.水文地質術語（GB/T 14157─1993）[Z].北京：中國標準出版社，2004.