為了對檢測誤差進行有效控制,需要選擇合理的檢測方法與技術,提升數據獲取、整理與計算的科學性,為地下水環境的改善提供保障,提升社會用水安全性。本文將對溶解性總固體、含鹽量、礦化度的概念進行深入分析,并研究不同概念之間的差異性及在水質評價標準中的區別。
對于溶解性總固體、含鹽量、礦化度的概念,在《水文地質化學基礎》等規定當中都做了詳細闡述,對其概念進行深入分析和差異性研究,能夠增強水質評價的合理性與科學性。
在傳統粗放型經濟發展模式當中,地下水的污染問題越來越嚴重,不利于經濟的可持續發展。與此同時,地下水環境的惡化也是威脅人類生命健康的主要因素,這也引起了社會各界的廣泛關注。在不同的標準與規范當中,溶解性總固體、含鹽量、礦化度的概念存在差異性,這也會導致水質檢測工作的開展遇到較大困難。烘干殘渣重是表示溶解性總固體、含鹽量、礦化度的主要形式,應該明確不同水質評價標準中不同概念之間的關系,為工作開展提供統一科學的依據,防止由于概念不清導致的檢測誤差增大問題。
一、溶解性總固體的概念
在《水文地球化學基礎》中對溶解性總固體的概念做了明顯闡述,主要是指溶解組分在水中的含量。其中,溶解氣體和懸浮物不屬于溶解性總固體,水中的分子、離子和絡合物等屬于溶解性總固體。
g/L和mg/L是溶解性總固體的單位,在105℃-110℃環境中對其進行蒸干得到的干涸殘余物重量,即為地下水中溶解性總固體的含量。溶解性總固體含量的英文縮寫用“TDS”表示。“TDS”等于除去溶解氣體的溶解組分與1/2HCO-3的差值。1/2HCO-3會在蒸干水樣時發生化學反應生成CO2消散,2HCO-3=CO2-3+H2O+CO2↑是該過程的化學反應方程式。在《地下水質檢驗方法-溶解性固定總量的測定》DZ/T0064.9-93當中,對于溶解性總固體的概念也做了詳細闡述,主要是指固定在水中的總溶解量,包括了硝酸鹽、氯化物、硅酸鹽、重碳酸鹽、硫酸鹽等。在對其含量進行測定是,環境溫度應該控制在105℃或者180℃,采用烘干稱重的方法。
在《飲用天然礦泉水檢驗方法》GB/T8538-2008當中,也有對溶解性總固體概念的闡述。主要是指無機礦物成分在水中的溶解量。在測定時首先要對懸浮物進行處理,通常用到的濾膜厚度為0.45μm,并蒸干濾液后干燥至恒重。在此過程中,應該控制測定溫度在105℃,對蒸發殘渣含量進行測定。由于在干燥過程中碳酸氫鹽會產生一定程度的分解,導致二氧化碳的失去,部分轉化為碳酸鹽。因此,需要將溶解性固體含量加上一半的碳酸氫鹽含量。
二、含鹽量的概念
在《水文地球化學基礎》當中,對于地下水含鹽量的概念做了詳細闡述。主要是指各組分在水中的含量,g/L和mg/L是含鹽量的單位。在灌溉水質評價當中,計算含鹽量時無需去除一半的HCO-3,這是與溶解性總固體計算時的主要差別。而在《水質全鹽量的測定重量法》HJ/T51-1999當中,對于含鹽量的規定則存在一定的差異性。在對含鹽量進行測定時,需要應用濾器或者濾膜對水樣進行處理,通常其厚度為0.45μm,烘干溫度在105℃±2℃。對于殘渣重量進行測定即為水樣中含鹽量。當水樣中存在較多的有機物時,應該在處理時運用過氧化氫,避免對測定結果準確性造成較大影響。
三、礦化度的概念
在《水文地球化學基礎》當中,對于礦化度的概念做了詳細闡述。主要是指水中分子、離子和化學物的總量,與溶解性總固體的概念一致。礦化度的單位是g/L。
在礦化度的表示當中,需要對水樣進行蒸干獲得干涸殘余物,此測定溫度應該控制在105℃-110℃,能夠對不同地下水中的礦化程度進行比較與分析。在理論干涸殘余物值的計算中,需要求得陰陽離子的和值。在此過程中,1/2HCO-3會轉化為水蒸氣和二氧化碳,因此在計算時應該取1/2HCO-3重量值。
在《飲用天然礦泉水檢驗方法》中對于礦化度的概念做了不同規定。主要是指每升水中陰陽離子的總含量或者一半重碳酸根含量與每升水中總固體值之和。在測定水中總固體時,應采用烘干測量殘留物質的方法,在此過程中由兩種測定方法,溫度分別為180℃和105℃。同時,在《農業環境監測實用手冊》當中,也有對礦化度的相關規定。主要是指無機礦物成分在地下水中的含量。在測定地下水的化學成分時,主要依據就是礦化度,能夠對地下水的總含鹽量進行分析,為農田灌溉供水奠定基礎。在檢驗天然水被測離子總和時對于礦化度的應用也十分廣泛。在105℃環境中對水樣進行烘干處理并獲得殘渣量,與無污染水樣中礦化度一致。
而在《水文學與供水水文地質學》的相關規定當中,采用水中分子、離子和固體微粒的總含量來表示礦化度,單位是g。運用水中除去游離狀態氣體成分后的分子、離子以及化合物總量來表示礦化度,這是《普通水文地質學》中的相關規定,其單位為g/L。對于水樣的蒸干,溫度應該控制在105℃-110℃之間。在礦化度的計算中,用水中分子、陰陽離子、化合物之和減去1/2重碳酸根離子。與溶解性總固體測定時相同,在測定礦化度時也會有一半的重碳酸根離子被分解,其化學反應方程式為:2HCO-3→CO2-3+H2O+CO2↑
四、地下水中溶解性總固體、含鹽量、礦化度概念的差異性
在上述分析中可以看出,在《水文地球化學基礎》、《地下水質檢驗方法-溶解性固定總量的測定》DZ/T0064.9-93、《水文學與供水水文地質學》和《普通水文地質學》等規定當中,對于溶解性總固體與礦化度的定義基本一致,而在《飲用天然礦泉水檢驗方法》當中則存在差異性。運用烘干殘渣和烘干殘渣加上一半重碳酸根含量兩種方式,都能夠表示含鹽量。在檢測溶解性總固體時,檢測規范《生活飲用水標準檢驗方法》GB5749.4-2006適用于《生活飲用水衛生標準》GB5749-2006和《城市供水水質標準》CJ/T206-2005.而《地下水質檢驗方法》DZ/T0064.9-93則適用于《地下水質量標準》GB/T14848-93。而在水質評價中對總礦化度進行評價時,目前還沒有相應的檢測規范,而是依照《巖土工程勘察規范》GB50021-2001標準。
地下水中溶解性總固體與礦化度的概念基本一致,通常采用過濾、烘干和干涸殘余物稱重的方法對其進行測定,在180℃和105℃環境下的測定方法也存在不同點。全鹽量與含鹽量的概念一致,在測定時無需減去一半重碳酸根含量。