용존 고형물 총량

Total dissolved solids
생수는 보통 수돗물보다 TDS 함량이 높다

총용존고형물(TDS)은 액체 속에 존재하는 모든 무기 및 유기물질의 용존함유량을 분자, 이온화 또는 미세입자(콜로이드졸) 현탁형태로 측정한 값이다.TDS 의 농도는, parts per million(ppm) 단위로 보고되는 경우가 많습니다.물의 TDS 농도는 디지털 [1]미터기를 사용하여 측정할 수 있습니다.

일반적으로 고형물은 2마이크로미터(공칭 크기 이하)의 기공을 가진 필터를 통해 여과되어도 살아남을 수 있을 정도로 작아야 한다는 것이 운영상의 정의이다.총 용해 고형물은 일반적으로 담수 시스템에 대해서만 논의됩니다. 염분에는 TDS의 정의를 구성하는 이온의 일부가 포함되어 있기 때문입니다.TDS의 주요 적용 분야는 하천, 하천 및 호수의 수질 연구이다.TDS는 일반적으로 1차 오염물질로 간주되지 않지만(예를 들어 건강에 미치는 영향과는 관련이 없는 것으로 간주됨), 음용수의 미적 특성을 나타내는 지표 및 광범위한 화학 오염물질의 존재를 나타내는 종합 지표로 사용된다.

수용수에서 TDS의 주요 공급원은 농업 유출과 주거용(도시) 유출, 점토가 풍부한 산간수, 토양 오염 침출, 산업용 또는 하수 처리장의 점원 수질 오염 배출이다.가장 일반적인 화학 성분은 칼슘, 인산염, 질산염, 나트륨, 칼륨, 염화물이며, 영양소 유출, 일반 빗물 유출 및 도로 제빙염이 적용되는 눈 덮인 기후의 유출에서 발견됩니다.화학 물질은 용해성 미세 입자가 형성되는 한 1000개 이하의 분자로 이루어진 양이온, 음이온, 분자 또는 응집체일 수 있습니다.TDS의 더 이국적이고 해로운 요소는 표면 유출에서 발생하는 살충제이다.자연적으로 발생하는 전체 용해 고형물은 암석과 토양의 풍화 및 용해에서 발생합니다.미국은 음용수의 기호성을 제공하기 위해 500mg/l의 2차 수질 표준을 제정했다.

총용존고형물은 2마이크로미터의 체를 통과할 수 없고 용액에 무기한 부유한다는 점에서 총 부유고형물(TSS)과 구별된다.침전성 고체라는 용어는 움직임이 없는 유지 탱크에 부유하거나 용해되지 않는 모든 크기의 물질을 말하며, TDS와 [2]TSS를 모두 제외한다.침전성 고형물은 더 큰 입자상 물질 또는 불용성 분자를 포함할 수 있다.

총 용해 고형물에는 휘발성 고형물과 비휘발성 고형물이 모두 포함됩니다.휘발성 고형물은 고형에서 액체 상태로 쉽게 이행할 수 있는 고형물이다.이러한 상태 변화를 달성하려면 비휘발성 고형물을 고온(일반적으로 550°C)으로 가열해야 합니다.비휘발성 물질의 예로는 소금과 설탕을 [3]들 수 있다.

측정.

물의 순도 테스트에 사용되는 TDS 미터

총 용해 고형물을 측정하는 두 가지 주요 방법은 중력 분석과 [4]전도율입니다.중량 측정 방법은 가장 정확하며 액체 용제를 증발시키고 남은 잔류물의 질량을 측정하는 것입니다.시간이 많이 걸리지만 일반적으로 이 방법이 가장 좋습니다.무기염이 TDS의 대부분을 차지하는 경우에는 전도도에 기초한 방법이 적합하다.

물의 전기적, 또는 특정한 전도율은 물에 용해된 이온화 고형물의 농도와 직접적으로 관련이 있습니다.물에 용해된 고형물에서 나온 이온은 그 물이 전류를 전도하는 능력을 만들어 냅니다. 이것은 기존의 전도율계 또는 TDS계를 사용하여 측정할 수 있습니다.실험실 TDS 측정과 상관된 경우 전도도는 일반적으로 10% 이내의 정확도로 TDS 농도에 대한 대략적인 값을 제공합니다.

지하수의 TDS와 특정 전도도의 관계는 다음 방정식으로 근사할 수 있다.

TDS = kECe

여기서 TDS는 mg/L, EC는 25°C에서 센티미터 당 마이크로시멘 단위로 표시되는 전기 전도율이다.변환 계수e k는 0.55와 0.[5]8 사이에서 변화합니다.

일부 TDS 미터에서는 이 전기전도율 측정을 사용하여 위의 공식을 사용하여 백만 개당 파츠 수(ppm)를 추론합니다. 1ppm은 물의 [6]kg당 용해 고형분 1mg을 나타냅니다.

수문 시뮬레이션

다음 항목도 참조하십시오.수문학적 수송 모형
네바다의 피라미드 호수는 트루키 강으로부터 용해된 고형물을 공급받는다.

수문학적 운송 모델은 하천 시스템 내 TDS의 움직임을 수학적으로 분석하는 데 사용됩니다.가장 일반적인 모델은 지표면 유출을 다루어 토지 이용 유형, 지형, 토양 유형, 식물성 피복, 강수량 및 토지 관리 관행(예: 비료 적용률)의 변화를 허용한다.유출 모델은 상당한 정확도로 발전했으며 하천 수질에 대한 영향에 대한 대체 토지 관리 관행을 평가할 수 있다.

유역 모델은 유역 내 용해된 총 고형물을 보다 포괄적으로 평가하고 다양한 유역 범위를 따라 동적으로 평가하는 데 사용됩니다.DSSAM 모델은 미국 환경보호국(EPA)[7]에 의해 개발되었다.이 수문학 수송 모델은 실제로 TDS 및 기타 특정 화학 오염 물질을 다루는 "Total Maximum Daily Load"(TMDL)라고 불리는 오염 물질 부하 측정 기준에 기초하고 있습니다.이 모델의 성공은 미국의 [8]많은 하천 시스템 관리를 위한 국가 정책에서 기초 TMDL 프로토콜의 사용에 대한 기관의 광범위한 헌신에 기여했다.

실제적인 의미

영국 브리스톨 동물원의 수족관.TDS가 높으면 필터 유지보수가 비용이 많이 듭니다.

물 물 유연제로 치료될 때 물 연화제는 TDS 줄이지 않는다, 전용해 물질의 높은 수준 열심히 물에,;차라리, 그것들은, 나트륨, 칼륨 이온의 동등한 전하를 단단하게 물의 마그네슘과 칼슘 이온, 대신한다면, 예를 들어 소금, 전반적인 TDS거나 심지어 늘리unchanged[9] 떠나2Na+ ⇌ 서로 연결하지 않습니다.d.경수로 인해 파이프, 밸브 및 필터에 스케일 축적이 발생하여 성능이 저하되고 시스템 유지관리 비용이 증가할 수 있습니다.이러한 효과는 수족관, 스파, 수영장, 역삼투수 처리 시스템에서 볼 수 있습니다.일반적으로 이러한 용도에서는 총용존고형물을 자주 시험하고 역효과를 방지하기 위해 여과막을 확인한다.

수경재배 및 양식업의 경우 유기체 생산성에 유리한 수질환경을 조성하기 위해 TDS를 감시하는 경우가 많다.민물 굴, 송곳니 및 기타 고부가가치 해산물에 대해서는 각 종의 자연환경의 TDS와 pH를 모방함으로써 최고의 생산성과 경제적 수익을 달성할 수 있습니다.수경 재배의 경우, 총 용해 고형물은 재배 중인 수생 식물에 대한 영양소 가용성의 가장 좋은 지표 중 하나로 간주된다.

사람이 마시는 물에 대한 허용 가능한 미적 기준의 문턱값은 500mg/l이므로, 냄새, 맛, 색에 대한 일반적인 우려는 위해에 필요한 수준보다 훨씬 낮은 수준에서는 없습니다.많은 연구가 수행되었고 TDS의 증가로 인한 과민증에서 완전한 독성에 이르기까지 다양한 종의 반응을 보여 주었다.실제 독성 결과는 특정 화학 성분과 관련되므로 수치 결과는 신중하게 해석해야 한다.그럼에도 불구하고, 일부 수치 정보는 높은 TDS 수준에 수생 생물이나 육지 동물을 노출시킬 때 위험의 특성에 대한 유용한 지침이다.혼합 어류가 포함된 대부분의 수생 생태계는 1000mg/[10]l의 TDS 수준을 견딜 수 있다.

알이 달린 다프니아 마그나

예를 들어 Fathead minnow(Pimephales promelas)는 96시간 노출을 기준으로 5600ppm의 LD50 농도를 실현합니다.LD50은 노출된 인구의 50%에 치명적인 효과를 내는 데 필요한 농도이다.먹이사슬의 주요 구성원의 좋은 예인 다프니아 마그나는 길이가 약 0.5mm인 작은 플랑크톤 갑각류로 96시간 노출 시 [11]약 10,000ppm TDS의 LD50을 가지고 있다.

산란 어류와 어린 물고기들은 높은 TDS 수치에 더 민감한 것으로 보인다.예를 들어, 350mg/l TDS 농도는 샌프란시스코 베이-델타 지역에서 스트라이프 베이스(Morone saxatilis)의 산란을 감소시켰으며, 200mg/l 미만의 농도는 더욱 건강한 산란 [12]조건을 촉진하는 것으로 밝혀졌다.EPA는 트루키 강에서 어린 라혼탄 갈치 송어가 높은 총 용해 고형분 [7]농도와 결합된 열 오염 스트레스에 노출되면 사망률이 더 높다는 것을 발견했다.

육생 동물의 경우, 가금류는 일반적으로 약 2900mg/l의 안전한 TDS 노출 상한을 가지고 있는 반면, 젖소는 약 7100mg/l의 안전한 상한을 가지고 있는 것으로 측정된다.연구에 따르면 TDS에 대한 노출은 비정상적인 pH, 높은 탁도 또는 용해 산소 감소와 같은 다른 스트레스 요인이 존재할 때 독성이 복합적으로 작용하며 후자의 스트레스 요인은 [13]동물성의 경우에만 작용한다.

수돗물 공급이 종종 안전하지 않거나 깨끗하지 않은 국가에서는 기술자가 RO/물 여과 장치가 얼마나 효과적으로 작동하는지 측정하기 위해 식수의 TDS를 자주 점검합니다.TDS 판독치는 물 샘플에 존재하는 미생물의 양에 대한 답을 제공하지 않지만, TDS의 양에 따라 필터의 효율성에 대한 좋은 아이디어를 얻을 수 있습니다.

물 분류

[14] 물은 물 속의 총 용해 고형분(TDS) 수준에 따라 분류할 수 있습니다.

음용수의 TDS는 일반적으로 500ppm 미만입니다.TDS 담수가 높을수록 마실 수 있지만 맛이 좋지 않을 수 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ "What Is The Acceptable Total Dissolved Solids (TDS) Level In Drinking Water?". The Berkey. Retrieved 2020-02-22.
  2. ^ DeZuane, John (1997). Handbook of Drinking Water Quality (2nd ed.). John Wiley and Sons. ISBN 0-471-28789-X.
  3. ^ Wetzel, R. G. (2001)림놀로지: 호수와 강의 생태계.샌디에이고:학술용 프레스
  4. ^ "Total Dissolved Solids (TDS): EPA Method 160.1 (Gravimetric, Dried at 180 deg. C)". Washington, D.C.: U.S. Environmental Protection Agency (EPA). 1999-11-16. Archived from the original on 2016-02-23.
  5. ^ Atekwanaa, Eliot A.; Atekwanaa, Estella A.; Roweb, Rebecca S.; Werkema Jr., D. Dale; Legalld, Franklyn D. (2004). "The relationship of total dissolved solids measurements to bulk electrical conductivity in an aquifer contaminated with hydrocarbon" (PDF). Journal of Applied Geophysics. Elsevier. 56 (4): 281–294. Bibcode:2004JAG....56..281A. doi:10.1016/j.jappgeo.2004.08.003. Archived from the original (PDF) on 1 August 2014. Retrieved 15 February 2016.
  6. ^ "Frequently Asked Questions". Archived from the original on 2017-06-18. Retrieved 23 May 2017.{{cite web}}: CS1 유지보수: 부적합한 URL(링크)
  7. ^ a b C.M. 호건, 마크 파피노 등워싱턴 D.C. 환경보호청 기술 시리즈 Truckey River, Earth Metrics Inc.의 동적 수질 시뮬레이션 모델 개발(1987년)
  8. ^ EPA. "수질 기반 의사결정 지침: TMDL 프로세스.EPA 440/4-91-001.1991년 4월
  9. ^ W. Adam Sigler, Jim Bauder. "TDS Fact Sheet". Montana State University. Archived from the original on 2015-04-29. Retrieved 23 January 2015.
  10. ^ Boyd, Claude E. (1999). Water Quality: An Introduction. The Netherlands: Kluwer Academic Publishers Group. ISBN 0-7923-7853-9.
  11. ^ IAC 567 61.3 (2)g et sequitur 2003년 3월 27일 갱신된 용해 고형물 총량에 관한 포지션 페이퍼
  12. ^ Kaiser Engineers, California, San Francisco Bay-Delta Water Quality Control Program, California, Sacramento, CA (1969년)
  13. ^ Hogan, C. Michael; Patmore, Leda C.; Seidman, Harry (August 1973). "Statistical Prediction of Dynamic Thermal Equilibrium Temperatures using Standard Meteorological Data Bases". EPA. Retrieved 2016-02-15. {{cite journal}}: 환경보호 테크놀로지 시리즈가 필요한 (도움말) 인용 저널.문서 번호 EPA-660/2-73-003.
  14. ^ "Saline Water and Salinity U.S. Geological Survey".

외부 링크