ปริมาณของแข็งที่ละลายทั้งหมด ( TDS ) คือการวัด ปริมาณรวมของสาร อนินทรีย์และอินทรีย์ทั้งหมดที่มีอยู่ในของเหลวใน รูปแบบ โมเลกุลไอออนหรือไมโครแกรนูลาร์ ( คอลลอยด์โซล ) ที่แขวนลอยอยู่ โดยทั่วไป TDS จะวัดเป็นส่วนต่อล้านส่วน (ppm) สามารถวัด TDS ในน้ำได้โดยใช้มิเตอร์ดิจิทัล^{[ 1 ]}

โดยทั่วไป นิยามเชิงปฏิบัติการคือ ของแข็งต้องมีขนาดเล็กพอที่จะผ่านการกรองด้วยตัวกรองที่มีรูพรุนขนาด 2 ไมโครเมตร (ขนาดระบุ หรือเล็กกว่า) ปริมาณของแข็งที่ละลายทั้งหมด (TDS) มักจะกล่าวถึงเฉพาะในระบบน้ำจืด เท่านั้น เนื่องจาก ความเค็มรวมถึงไอออนบางส่วนที่เป็นส่วนประกอบของนิยาม TDS ด้วย การประยุกต์ใช้ TDS หลักๆ คือการศึกษาคุณภาพน้ำในลำธารแม่น้ำและทะเลสาบแม้ว่าโดยทั่วไปแล้ว TDS จะไม่ถือว่าเป็นมลพิษ หลัก (เช่น ไม่ถือว่าเกี่ยวข้องกับผลกระทบต่อสุขภาพ) แต่ก็ใช้เป็นตัวบ่งชี้ลักษณะทางสุนทรียภาพของน้ำดื่มและเป็นตัวบ่งชี้โดยรวมของการมีอยู่ของสารปนเปื้อนทางเคมีหลากหลายชนิด

แหล่งที่มาหลักของสารละลายทั้งหมด ( TDS) ในแหล่งน้ำรับน้ำ ได้แก่น้ำเสียจากการเกษตรและน้ำเสียจากที่อยู่อาศัย (ในเมือง)น้ำจากภูเขาที่มีดินเหนียวสูง การชะล้าง สารปนเปื้อนในดิน และการปล่อยมลพิษจากแหล่งน้ำเฉพาะจุด จากโรงงานอุตสาหกรรมหรือ โรง บำบัดน้ำเสียส่วนประกอบทางเคมีที่พบมากที่สุด ได้แก่แคลเซียมฟอสเฟตไนเตรตโซเดียมโพแทสเซียมและคลอไรด์ซึ่งพบใน น้ำเสียที่ มีสารอาหารน้ำฝนที่ไหล บ่า ทั่วไป และน้ำเสียจากพื้นที่ที่มีหิมะตกจาก การใช้เกลือละลายน้ำแข็งบนถนน สารเคมีเหล่านี้อาจเป็น แคตไอออนแอนไอออนโมเลกุลหรือกลุ่มโมเลกุลที่มีขนาดไม่เกินหนึ่งพันโมเลกุล ตราบใดที่ยังคงมี ไมโคร แกรนูล ที่ละลายได้ ส่วนประกอบของ TDS ที่แปลกและเป็นอันตรายกว่า ได้แก่ สารกำจัดศัตรูพืชที่เกิดจากน้ำไหลบ่าบนพื้นผิวสารละลายทั้งหมดบางชนิดที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติเกิดจากการผุพังและการละลายของหินและดิน สหรัฐอเมริกาได้กำหนดมาตรฐานคุณภาพน้ำขั้นที่สองไว้ที่ 500 มิลลิกรัม/ลิตร เพื่อให้มั่นใจว่าน้ำดื่มมีคุณภาพดี 

ของแข็งที่ละลายทั้งหมดจะแตกต่างจากของแข็งที่แขวนลอยทั้งหมด (TSS) ตรงที่ของแข็งที่แขวนลอยทั้งหมดไม่สามารถผ่านตะแกรงขนาด 2 ไมโครเมตรได้ แต่ยังคงแขวนลอยอยู่ในสารละลายอย่างไม่มีกำหนด คำว่าของแข็งที่ตกตะกอนได้หมายถึงวัสดุที่มีขนาดใดๆ ก็ตามที่จะไม่คงอยู่ในสถานะแขวนลอยหรือละลายในถังเก็บที่ไม่เคลื่อนที่ และไม่รวมทั้ง TDS และ TSS ^{[ 2 ]}ของแข็งที่ตกตะกอนได้อาจรวมถึงอนุภาคขนาดใหญ่หรือโมเลกุลที่ไม่ละลายน้ำ

ปริมาณของแข็งที่ละลายทั้งหมดประกอบด้วยของแข็งที่ระเหยได้และของแข็งที่ไม่ระเหย ของแข็งที่ระเหยได้คือของแข็งที่สามารถเปลี่ยนสถานะจากของแข็งเป็นก๊าซได้ง่าย ของแข็งที่ไม่ระเหยจะต้องได้รับความร้อนที่อุณหภูมิสูง โดยทั่วไปคือ550 ° Cเพื่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสถานะนี้ ตัวอย่างของสารที่ไม่ระเหยได้แก่เกลือและน้ำตาล^{[ 3 ]} 

วิธีการหลักสองวิธีในการวัดปริมาณของแข็งที่ละลายทั้งหมดคือการวิเคราะห์แบบกราวิเมตริกและ การวัด ค่าการนำไฟฟ้า [ ^{4 ] วิธี}การแบบกราวิเมตริกมีความแม่นยำที่สุดและเกี่ยวข้องกับการระเหยตัวทำละลาย เหลว และวัดมวลของสารตกค้างที่เหลืออยู่ วิธีนี้โดยทั่วไปแล้วดีที่สุด แม้ว่าจะใช้เวลานานก็ตาม หากเกลืออนินทรีย์ประกอบเป็นส่วนใหญ่ของ TDS วิธีการที่ใช้การวัดค่าการนำไฟฟ้าจะเหมาะสมกว่า

ค่าการนำไฟฟ้าของน้ำมีความสัมพันธ์โดยตรงกับความเข้มข้นของสารละลายไอออนที่ละลายอยู่ ไอออนเหล่านี้ทำให้น้ำสามารถนำกระแสไฟฟ้า ได้ กระแสไฟฟ้านี้สามารถวัดได้โดยใช้เครื่องวัดค่าการนำไฟฟ้าหรือเครื่องวัด TDS ทั่วไป เมื่อนำมาเปรียบเทียบกับค่า TDS ที่วัดได้ในห้องปฏิบัติการค่าการนำไฟฟ้าจะให้ค่าประมาณของความเข้มข้น ของ TDS โดยมีความแม่นยำประมาณ 10%

ความสัมพันธ์ระหว่างค่า TDS และค่าการนำไฟฟ้าจำเพาะของน้ำบาดาลสามารถประมาณได้ด้วยสมการต่อไปนี้:

TDS = k EC

โดยที่ TDS แสดงในหน่วย mg/L และ EC คือค่าการนำไฟฟ้าในหน่วยไมโครซีเมนส์ต่อเซนติเมตรที่อุณหภูมิ 25  °C ปัจจัยการแปลงk มีค่าอยู่ระหว่าง 0.55 ถึง 0.8 ^{[ 5 ]}

เครื่องวัด TDS บางเครื่องใช้การวัดค่าการนำไฟฟ้าเป็นppmโดยใช้สูตรข้างต้น สำหรับหน่วย 1  ppm หมายถึงของแข็งที่ละลาย 1  มิลลิกรัมต่อน้ำ 1,000 กรัม^{[ 6 ]}

แบบจำลองการขนส่งทางอุทกวิทยาใช้ในการวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของสารละลายทั้งหมด (TDS) ภายในระบบแม่น้ำ แบบจำลองที่ใช้กันทั่วไปส่วนใหญ่จะพิจารณาการไหลบ่าของน้ำบนพื้นผิว โดยคำนึงถึงความแปรผันของประเภทการใช้ที่ดินลักษณะภูมิประเทศประเภท ของ ดินพืชปกคลุมปริมาณน้ำฝนและแนวทางการจัดการที่ดิน (เช่น อัตราการใส่ปุ๋ย ) แบบจำลองการไหลบ่าของน้ำได้รับการพัฒนาจนมีความแม่นยำสูง และช่วยให้สามารถประเมินผลกระทบของแนวทางการจัดการที่ดินทางเลือกต่างๆ ต่อคุณภาพน้ำในลำธารได้

แบบจำลองลุ่มน้ำใช้เพื่อประเมินปริมาณของแข็งที่ละลายทั้งหมดภายในลุ่มน้ำและแบบไดนามิกตามช่วงลำธารต่างๆ ได้อย่างครอบคลุมมากขึ้น แบบจำลอง DSSAMได้รับการพัฒนาโดยสำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกา (EPA) ^{[ 7 ]}แบบจำลองการขนส่งทางอุทกวิทยานี้อิงตามตัวชี้วัดปริมาณสารมลพิษที่เรียกว่า " ปริมาณสูงสุดต่อวัน " (TMDL) ซึ่งกล่าวถึง TDS และสารมลพิษทางเคมีเฉพาะอื่นๆ ความสำเร็จของแบบจำลองนี้มีส่วนทำให้หน่วยงานมีความมุ่งมั่นมากขึ้นในการใช้โปรโตคอล TMDL พื้นฐานในนโยบายระดับชาติสำหรับการจัดการระบบแม่น้ำหลายแห่งในสหรัฐอเมริกา^{[ 8 ]}

เมื่อวัดน้ำที่ผ่านการบำบัดด้วยเครื่องทำน้ำอ่อนระดับของสารละลายทั้งหมดที่สูงไม่ได้สัมพันธ์กับน้ำกระด้าง เนื่องจากเครื่องทำน้ำอ่อนไม่ได้ลด TDS แต่จะแทนที่ไอออนแมกนีเซียมและแคลเซียมซึ่งเป็นสาเหตุของน้ำกระด้างด้วยไอออนโซเดียมหรือโพแทสเซียมที่มีประจุเท่ากัน เช่น Ca ²⁺ ⇌ 2  Na ⁺ทำให้ TDS โดยรวมไม่เปลี่ยนแปลง^{[ 9 ]}หรืออาจเพิ่มขึ้นน้ำกระด้างสามารถทำให้เกิดคราบตะกรันในท่อวาล์วและตัวกรองลดประสิทธิภาพและเพิ่มต้นทุนการบำรุงรักษาระบบ ผลกระทบเหล่านี้สามารถพบได้ในตู้ปลาส ปา สระ ว่ายน้ำและ ระบบ บำบัดน้ำแบบรีเวิร์สออสโมซิ ส โดยทั่วไปแล้ว จะมีการทดสอบสารละลายทั้งหมดบ่อยครั้งในการใช้งานเหล่านี้ และจะตรวจสอบเยื่อกรองเพื่อป้องกันผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์

ในกรณีของการปลูกพืชไร้ดินและการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำมักมีการตรวจสอบค่า TDS เพื่อสร้างสภาพแวดล้อมคุณภาพน้ำที่เอื้อต่อ การเจริญเติบโต ของสิ่งมีชีวิตสำหรับสัตว์น้ำน้ำจืด เช่นหอยนางรม ปลาเทราต์ และ อาหารทะเลที่มีมูลค่าสูงอื่นๆผลผลิตและผลตอบแทนทางเศรษฐกิจสูงสุดจะเกิดขึ้นได้โดยการเลียนแบบระดับ TDS และpHของสภาพแวดล้อมดั้งเดิมของแต่ละชนิดสำหรับการปลูกพืชไร้ดิน ค่า TDS ถือเป็นหนึ่งในดัชนีที่ดีที่สุดในการวัดความพร้อมของสารอาหารสำหรับพืชน้ำที่ปลูก

เนื่องจากเกณฑ์มาตรฐานด้านสุนทรียภาพ ที่ยอมรับได้ สำหรับน้ำดื่มของมนุษย์คือ 500  มก./ลิตร จึงไม่มีความกังวลทั่วไปเกี่ยวกับกลิ่นรสชาติ และสีในระดับที่ต่ำกว่าระดับที่จำเป็นต่ออันตรายมากนัก มีการศึกษาวิจัยหลายชิ้นที่แสดงให้เห็นว่าปฏิกิริยาของสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ มีตั้งแต่การไม่ทนไปจนถึงความเป็นพิษอย่างชัดเจนเนื่องจาก TDS ที่สูงขึ้น ผลลัพธ์เชิงตัวเลขต้องได้รับการตีความอย่างระมัดระวัง เนื่องจากผลลัพธ์ความเป็นพิษที่แม่นยำนั้นเกี่ยวข้องกับองค์ประกอบทางเคมีที่เฉพาะเจาะจง อย่างไรก็ตาม ข้อมูลเชิงตัวเลขบางส่วนเป็นแนวทางที่เป็นประโยชน์เกี่ยวกับลักษณะของความเสี่ยงในการสัมผัสสิ่งมีชีวิตในน้ำหรือสัตว์บกกับระดับ TDS ที่สูง ระบบนิเวศทางน้ำส่วนใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับสัตว์น้ำหลายชนิดสามารถทนต่อระดับ TDS ได้ถึง 1,000  มก./ลิตร^{[ 10 ]}

ตัวอย่างเช่น ปลาหัวโต (Pimephales promelas) มีค่า LD50 อยู่ที่ 5,600  เมื่อได้รับสารพิษเป็นเวลา 96 ชั่วโมง LD50 คือความเข้มข้นที่จำเป็นในการทำให้เกิดผลร้ายแรงต่อประชากรที่ ได้รับสารพิษ 50 เปอร์เซ็นต์ Daphnia magna ซึ่งเป็นตัวอย่างที่ดีของสมาชิกหลักในห่วงโซ่อาหารเป็นสัตว์ครัสเตเชียนแพลงก์ตอนขนาดเล็กมีความยาวประมาณ0.5 มม. (0.020 นิ้ว)มีค่า LD50 ประมาณ 10,000 ppm TDS เมื่อได้รับสารพิษเป็นเวลา 96 ชั่วโมง^{[ 11 ]}   

ปลาที่กำลังวางไข่และปลาวัยอ่อนดูเหมือนจะมีความไวต่อระดับ TDS สูงมากกว่า ตัวอย่างเช่น พบว่าความเข้มข้นของ TDS ที่ 350 มก./ลิตร ลดการวางไข่ของปลากะพงลาย ( Morone saxatilis ) ใน บริเวณ อ่าวซานฟรานซิสโก -เดลต้า และความเข้มข้นที่ต่ำกว่า 200  มก./ลิตร ส่งเสริมสภาพการวางไข่ที่ดียิ่งขึ้น^{[ 12 ]}ในแม่น้ำ Truckee EPA พบว่าปลาเทราต์ Lahontan cutthroat วัยอ่อน มีอัตราการตายสูงขึ้นเมื่อสัมผัสกับ ความเครียด จากมลพิษทางความร้อนร่วมกับความเข้มข้นของของแข็งที่ละลายทั้งหมดสูง^{[ 7 ]}

สำหรับสัตว์บก สัตว์ปีกโดยทั่วไปจะมีขีดจำกัดสูงสุดที่ปลอดภัยของการสัมผัส TDS ประมาณ 2,900  มก./ลิตร ในขณะที่โคนมมีขีดจำกัดสูงสุดที่ปลอดภัยประมาณ 7,100  มก./ลิตร งานวิจัยแสดงให้เห็นว่าการสัมผัส TDS จะก่อให้เกิดความเป็นพิษมากขึ้นเมื่อ มี ปัจจัยความเครียด อื่นๆ ร่วมด้วย เช่น ค่า pH ที่ผิดปกติความขุ่น สูง หรือออกซิเจนละลายในน้ำ ลดลง โดยปัจจัยความเครียดหลังสุดนี้มีผลเฉพาะในกรณีของสัตว์เท่านั้น^{[ 13 ]}

ในประเทศที่มีแหล่งน้ำประปาที่ไม่ปลอดภัย/ไม่สะอาดอยู่บ่อยครั้ง ช่างเทคนิคจึงมักตรวจสอบค่า TDS ของน้ำดื่มเพื่อประเมินประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องกรองน้ำระบบ RO/กรองน้ำ แม้ว่าค่า TDS จะไม่บอกจำนวนจุลินทรีย์ที่มีอยู่ในตัวอย่างน้ำ แต่ก็สามารถบ่งชี้ประสิทธิภาพของตัวกรองได้โดยพิจารณาจากค่า TDS ที่ปรากฏ

^{[ 14 ]} น้ำสามารถจำแนกได้ตามระดับของของแข็งที่ละลายทั้งหมด (TDS) ในน้ำ:

• น้ำจืด : ค่า TDS น้อยกว่า 1,000  ppm
• น้ำกร่อย : ค่า TDS = 1,000 ถึง 10,000  ppm
• น้ำเค็ม : ค่า TDS = 10,000 ถึง 35,000  ppm
• ภาวะน้ำเกลือสูง : ค่า TDS มากกว่า 35,000  ppm

โดยทั่วไป น้ำดื่มจะมีค่า TDS ต่ำกว่า 500  ppm น้ำจืดที่มีค่า TDS สูงกว่านั้นก็ดื่มได้ แต่รสชาติอาจไม่เป็นที่ถูกใจ

• ฝนกรด
• น้ำไหลบ่าบนพื้นผิว
• เกี่ยวกับมิเตอร์;
  • เครื่องวัด EC
  • เครื่องวัดค่า pH
  • เครื่องวัดความเค็ม

• สื่อที่เกี่ยวข้องกับปริมาณของแข็งที่ละลายทั้งหมด (Total dissolved solids) ใน Wikimedia Commons