李惠娣 楊天水
摘要:通過對不同圖書和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等文件中的總?cè)芙夤腆w和礦化度的概念及其數(shù)值獲得方法的比較,明確了總?cè)芙夤腆w和礦化度之間的關(guān)系,提醒讀者使用這兩個(gè)術(shù)語時(shí)要根據(jù)其數(shù)值正確使用。
關(guān)鍵詞:總?cè)芙夤腆w;礦化度;術(shù)語;數(shù)值
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)44-0057-02
教師在授課時(shí),對于一些術(shù)語的概念、計(jì)算方法及測試方法等應(yīng)有明確的表述,而作者在編輯水文地質(zhì)、工程地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)方面的書稿過程中發(fā)現(xiàn),經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)總?cè)芙夤腆w和礦化度這兩個(gè)術(shù)語,對于二者是否屬于同一個(gè)物理量以及其測試結(jié)果的計(jì)算方法等存在不一致之處。為此,作者查閱了包括相關(guān)專業(yè)的圖書和規(guī)范等相關(guān)文獻(xiàn),根據(jù)對所參考文獻(xiàn)的理解與綜合發(fā)現(xiàn),總?cè)芙夤腆w(total dissolved solid,TDS)和礦化度均是描述水中所含可溶性物質(zhì)含量的物理量,但對于這兩個(gè)術(shù)語的具體表述及數(shù)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(rèn)識(shí),特撰寫此文,希望通過此文澄清這兩個(gè)概念及數(shù)值大小,以便使讀者能進(jìn)行更深入地探討與思考,最終達(dá)到正確使用上述兩個(gè)術(shù)語的目的。
一、關(guān)于礦化度的定義及數(shù)值
由國家環(huán)境保護(hù)總局等編寫的《水和廢水監(jiān)測分析方法》(第四版)[1]中,礦化度的定義是:水中所含無機(jī)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(dǎo)法、陰陽離子加和法、離子交換法及比重計(jì)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(yè)標(biāo)準(zhǔn)《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(jīng)過濾去除漂浮物及沉降性固體物,放在稱至恒重的蒸發(fā)皿內(nèi)蒸干,并用過氧化氫去除有機(jī)物,然后在105℃~110℃下烘干至恒重,將稱得重量減去蒸發(fā)皿重量即為礦化度。
在潘宏雨等主編的《普通水文地質(zhì)學(xué)》[3]中,礦化度的概念表述和數(shù)值的獲得與《水和廢水監(jiān)測分析方法》(第四版)中的表述相同,礦化度的數(shù)值也相同。
二、關(guān)于總?cè)芙夤腆w的概念及計(jì)算
總?cè)芙夤腆w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(zhì)量來表示[4]。計(jì)算公式如下:
式中:C為水樣中總?cè)芙夤腆w(mg/L);W為空蒸發(fā)皿的重量(g);W為蒸發(fā)皿和總?cè)芙夤腆w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(jì)算的方法獲得其數(shù)值,計(jì)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?yàn)樵谒畼诱舾蛇^程中,約有二分之一的HCO-變成CO氣體逸失。
通過對文獻(xiàn)的分析發(fā)現(xiàn),張人權(quán)等[5]、錢會(huì)等[6]、周訓(xùn)等[7]和任加國等[8]的表述及數(shù)值的獲得基本與沈照理等人[4]的表述一致。
三、礦化度和總?cè)芙夤腆w的表述一致
除了上述關(guān)于礦化度和總?cè)芙夤腆w的單獨(dú)表述外,在一些文獻(xiàn)中直接將二者等同。如在《水文地質(zhì)術(shù)語》(GB/T 14157—1993)[9]中關(guān)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(shí),使水全部蒸發(fā)剩下的殘?jiān)|(zhì)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(jiān)測分析方法》(第四版)[1]中,礦化度也與總?cè)芙夤腆w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(shí)烘干的總可濾殘?jiān)恐迪嗤?。而在本書的“殘?jiān)睖y試方法中明確指出:可濾殘?jiān)礊槿芙庑怨腆w。
四、討論
根據(jù)上面的分析可以得到:礦化度和總?cè)芙夤腆w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(yè)標(biāo)準(zhǔn)《礦化度的測定(重量法)》(SL 79─1994)[2]中的礦化度,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,又增加了二分之一的HCO3-含量,其余文獻(xiàn)中,如文獻(xiàn)[1]和文獻(xiàn)[3-8]無論是礦化度還是總?cè)芙夤腆w,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(gè)指標(biāo)是計(jì)算值,它與總?cè)芙夤腆w的差別在于無需減去二分之一的HCO3-含量。根據(jù)對含鹽量的表述,中華人民共和國水利部的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《礦化度的測定(重量法)》(SL 79─1994)[2]中礦化度的計(jì)算結(jié)果實(shí)質(zhì)是含鹽量。
五、結(jié)語
通過上面的分析和討論可以明確,礦化度和總?cè)芙夤腆w指的是同一概念。礦化度是我國學(xué)者過去常用的術(shù)語,這一術(shù)語來自于蘇聯(lián),其他國家的文獻(xiàn)中幾乎沒有出現(xiàn)過[4]。
既然明確了礦化度和總?cè)芙夤腆w的關(guān)系及計(jì)算方法,希望讀者在以后撰寫相關(guān)內(nèi)容的文獻(xiàn)時(shí),引用最新的術(shù)語即總?cè)芙夤腆w,以免引起概念表述和數(shù)值計(jì)算上的混淆。
參考文獻(xiàn):
[1]國家環(huán)境保護(hù)總局《水和廢水監(jiān)測分析方法》編委會(huì).水和廢水監(jiān)測分析方法[M].第四版.北京:中國環(huán)境科學(xué)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(zhì)學(xué)[M].北京:地質(zhì)出版社,2010.
[4]沈照理,朱宛華,鐘佐燊.水文地球化學(xué)基礎(chǔ)[M].北京:地質(zhì)出版社,1993.
[5]張人權(quán),梁杏,靳孟貴,等.水文質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)[M].北京:地質(zhì)出版社,2011.
[6]周訓(xùn),何江濤,王旭升,等.2014.地下水科學(xué)概論[M].北京:地質(zhì)出版社,2011.
[7]錢會(huì),馬致遠(yuǎn).水文地球化學(xué)[M].北京:地質(zhì)出版社,2012.
[8]任加國,武倩倩.水文地球化學(xué)基礎(chǔ)[M].北京:地質(zhì)出版社,2014.
[9]國家技術(shù)監(jiān)督局.水文地質(zhì)術(shù)語(GB/T 14157─1993)[Z].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2004.