水質檢測中電導率TDS鹽度之間的關係

水質檢測中電導率，TDS，鹽度之間的關(guan) 係

在水質檢測標準中經常可以看到電導率，TDS，鹽度等標準，不少人對他們(men) 的定義(yi) 不是很了解，甚至有認為(wei) 三者是同一個(ge) 概念。今天我們(men) 就來了解下電導率，TDS，鹽度的定義(yi) 及相關(guan) 關(guan) 係。

一、電導率：

生態學中，電導率是以數字表示的溶液傳(chuan) 導電流的能力，電導率的物理意義(yi) 是表示物質導電的性能。電導率越大則導電性能越強，反之越小。單位以西門子每米（S/m）表示。

影響因素：

1）溫度：電導率與(yu) 溫度具有很大相關(guan) 性。在一段溫度值域內(nei) ，電導率可以被近似為(wei) 與(yu) 溫度成正比。為(wei) 了要比較物質在不同溫度狀況的電導率，必須設定一個(ge) 共同的參考溫度。

2）摻雜程度: 增加摻雜程度會(hui) 造成高電導率。水溶液的電導率高低相依於(yu) 其內(nei) 含溶質鹽的濃度，或其它會(hui) 分解為(wei) 電解質的化學雜質。水樣本的電導率是測量水的含鹽成分、含離子成分、含雜質成分等等的重要指標。水越純淨，電導率越低（電阻率越高）。水的電導率時常以電導係數來紀錄；電導係數是水在 25°C 溫度的電導率。

3）各向異性:有些物質會(hui) 有異向性（anisotropic） 的電導率，必需用 3 X 3 矩陣來表達（使用數學術語，第二階張量，通常是對稱的）

二、TDS：

總溶解固體(ti) （英文：Total dissolved solids），又稱溶解性固體(ti) 總量，測量單位為(wei) 毫克/升（mg/L）,它表明1升水中溶有多少毫克溶解性固 體(ti) 。TDS值越高，表示水中含有的雜質越多。 總溶解固體(ti) 指水中全部溶質的總量，包括無機物和有機物兩(liang) 者的含量。一般可用電導率值大概了解溶液中的鹽份，一般情況下，電導率越高，鹽份越高，TDS越 高。在無機物中，除開溶解成離子狀的成分外，還可能有呈分子狀的無機物。由於(yu) 天然水中所含的有機物以及呈分子狀的無機物一般可以不考慮，所以一般也把含鹽 量稱為(wei) 總溶解固體(ti) 。 但是在特定水中TDS並不能有效反映水質的情況。比如電解水，由於(yu) 電解過的水中HO-等帶電離子顯著增多，相應的導電量就異常加大。它和電導率往往存在一種相通的關(guan) 係，有時候TDS也可以用來表示電導率，兩(liang) 者的關(guan) 係：1TDS=2μS其中μS為(wei) 電導率的單位。如：0.5-Nacl/Kcl；0.66-CaO3 

國家標準GB5749-2006《生活飲用水衛生標準》中對飲用自來水的溶解性總固體(ti) （TDS）有*：溶解性總固體(ti) ≤1000mg/L

三、鹽度：

鹽度的定義(yi) 經曆了幾個(ge) 階段，

1）克紐森鹽度公式

在本世紀初，克紐森（Knudsen）等人建立了鹽度定義(yi) ，當時的鹽度定義(yi) 是指在 1000g海水中，當碳酸鹽全部變為(wei) 氧化物、溴和碘以氯代替，所有的有機物質全部氧化之後所含固體(ti) 物質的總數。其測量方法是取一定量的海水，加鹽酸和氯水，蒸發至幹，然後在380℃和480℃的恒溫下幹燥48h，後稱所剩餘(yu) 固體(ti) 物質的重量。

用上述的稱量方法測量海水鹽度，操作十分複雜，測一個(ge) 樣品要花費幾天的時間，不適用於(yu) 海洋調查，因此，在實踐中都是測定海水的氯度，根據海水的組成恒定性規律，來間接計算鹽度，氯度與(yu) 鹽度的關(guan) 係式（克紐森鹽度公式）如下：

S‰=0.030+1.8050Cl‰

克紐森的鹽度公式使用時，用統一的硝酸銀滴定法和海洋常用表，在實際工作中顯示了極大的*性，一直使用了70年之久。但是，在長期使用中也發現，克紐森的鹽度公式隻是一種近似的關(guan) 係，而且代表性較差；滴定法在船上操作也不方便。於(yu) 是人們(men) 尋求更更快速的方法。

2）重新定義(yi)  　鹽度與(yu) 氯度的上述關(guan) 係式，建立在海水組成恒比規律的基礎上，這是不嚴(yan) 格的；況且當時所取的水樣，多數為(wei) 波羅的海表層水，難以代表整個(ge) 大洋水的規律。實際上，關(guan) 係式中的常數項 0.030，不符合大洋海水鹽度變化的實際情況。根據海水的電導率取決(jue) 於(yu) 其溫度和鹽度的性質，通過測定其電導率和溫度就可以求得海水的鹽度。

1950年以後，電導鹽度計的研究和發展，使鹽度的測定方法得到簡化，精密度也提高，比測定氯度後計算鹽度的方法，更加準確和方便。因此，UNESCO、海洋考察理事會(hui) （ICES）、 海洋研究科學委員會(hui) （SCOR）和海洋物理科學學會(hui) （IAPSO）4個(ge) 組織聯合發起，於(yu) 1962年 5月召開會(hui) 議，成立了海水狀態方程式聯合小組。此小組於(yu) 1963年第二次會(hui) 議上改名為(wei) “海洋用表與(yu) 標準聯合專(zhuan) 家小組（JPOTS）”。經過多次討論和研 究,為(wei) 了保持曆史資料的統一性，將鹽度公式改為(wei)

S‰=1.80655Cl‰

R.A.考克斯等對采自各大洋和海區的135個(ge) 水樣（深度在100米以內(nei) ）的氯度值進行了準確的測定，按上述公式換算成鹽度，並測定了電導比R15,得到S‰與(yu) R15關(guan) 係的多項式

S‰=-0.08996+28.2970R15+12.80832R215-10.67869R315+5.98624R415-1.32311R515

式中R15 為(wei) 一個(ge) 標準大氣壓和 15°C條件下海水樣品與(yu) S=35.000的標準海水電導率的比值。1966年,JPOTS推薦這多項式為(wei) 海水鹽度定義(yi) 。同年，UNESCO和英國國立海洋研究所出版的《海洋用表》，其中的鹽度數據，就是采用上述測定電導率後換算成鹽度的方法。

3） 實用鹽度標度 　20世紀70年代以後，現場儀(yi) 器如電導-溫度-深度儀(yi) （CTD）等的應用，越來越多,而海洋用表（1966）中沒有包括10°C以下的鹽度數據，致使低於(yu) 10°C的現場測定結果,無法統一。此外,測定了1967～1969年製備的標準海水，還發現用電導法測得的鹽度，和從(cong) 氯度換算得到的不一致，而出現了標準海水作為(wei) 電導率標準的可靠性問題。因此 JPOTS決(jue) 定使用標準KCL溶液標定標準海水，並推薦1978年實用鹽度標度。 
本來，鹽度（SA）為(wei) 海水中溶質質量和海水質量的比值，但它實際上不能直接測定,故用K15定義(yi) 海水的實用鹽度（S）來表達海洋觀測的結果。 
S=a0+a1K1/215+a2K15+a3K3/215+a4K215+a5K5/215 
a0=0.0080 a1=-0.1692 
a2=25.3851 a3=14.0941 
a4=-7.0261 a5=2.7081 
Σai=35.0000 2≤S≤42 
式中K15是在15°C和一個(ge) 標準大氣壓的條件下,海水樣品電導率和質量比為(wei) 32.4356×10-3的KCL溶液電導率的比值。當K15準確為(wei) 1時，S 恰好等於(yu) 35。 
實用鹽度值為(wei) 過去鹽度值的1000倍，例如，過去鹽度值為(wei) 0.03512（即35.12‰），實用鹽度值則為(wei) 35.12。 
從(cong) 定義(yi) 的實用鹽度公式可以看出，氯度被看作是和實用鹽度無關(guan) 的一個(ge) 獨立變量。 
實用鹽度的通用標準仍為(wei) 標準海水，後者除標有氯度值外，尚標有K15值。

所以從(cong) 上述文章的描述可以發現，電導率，TDS，鹽度不是同一個(ge) 概念，但是三者之間是有密切的關(guan) 係的。