TDS w wodzie pitnej: normy, wyniki i interpretacja

Co mierzy miernik TDS i co oznacza wynik w ppm?

TDS to skrót od angielskiego Total Dissolved Solids, oznaczającego całkowitą zawartość rozpuszczonych substancji stałych. W przypadku wody pitnej są to przede wszystkim sole nieorganiczne, zawierające między innymi wapń, magnez, sód, potas, wodorowęglany, siarczany i chlorki.

Wartość TDS podaje się najczęściej w ppm (parts per million). Przy gęstości wody wynoszącej 1,00 g/cm³ obowiązuje zależność 1 ppm = 1 mg/l. Odczyt 300 ppm odpowiada więc stężeniu 300 mg/l rozpuszczonych substancji stałych przy takim założeniu.

Kieszonkowy miernik TDS nie mierzy jednak bezpośrednio ich masy. Urządzenie wykorzystuje 2 metalowe elektrody do pomiaru przewodności elektrolitycznej wody, oznaczanej jako EC i wyrażanej w µS/cm. Następnie przelicza otrzymaną wartość na TDS.

W popularnych miernikach, takich jak HM Digital TDS-3, stosowany jest współczynnik konwersji 0,50. Przy przewodności 1000 µS/cm urządzenie wyświetli zatem 500 ppm.

Nie każdy miernik pokaże jednak identyczny wynik dla tej samej próbki. Dla standardu 442 Natural Water współczynnik wynosi od 0,65 do 0,85, natomiast profesjonalne urządzenia umożliwiają jego regulację od 0,40 do 1,00.

Oznacza to, że wskazanie kieszonkowego miernika jest wartością obliczoną na podstawie przewodności, a nie bezpośrednim pomiarem wszystkich rozpuszczonych składników.

Ile TDS w wodzie pitnej jest prawidłowe?

Pytanie, ile TDS w wodzie pitnej powinno się znajdować, nie ma jednej odpowiedzi. Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) nie ustanowiła zdrowotnej wartości granicznej TDS. Wynika to z braku dowodów toksykologicznych na szkodliwość rozpuszczonych soli przy typowych stężeniach występujących w wodzie pitnej.

WHO przedstawia natomiast klasyfikację opartą na ocenie smaku wody przez konsumentów.

Wyższy TDS może wpływać na słoność lub gorycz wody. Nie oznacza to jednak automatycznie, że woda o wartości przekraczającej 600 czy 1200 mg/l jest niebezpieczna dla zdrowia. Przedstawione przedziały dotyczą oceny sensorycznej.

Również bardzo niska mineralizacja nie zawsze jest pożądana. Według informacji WHO woda o TDS poniżej około 50 do 100 mg/l może mieć dla wielu osób mdły, płaski smak. Wskazywane są także jej potencjalnie silne właściwości korozyjne w kontakcie z metalową armaturą.

W opracowaniu dotyczącym wody demineralizowanej przygotowanym dla WHO w 2005 r. rekomendowano zawartość co najmniej 20 do 30 mg/l wapnia i 10 mg/l magnezu, przy optymalnym stężeniu magnezu 20 do 30 mg/l.

Sam odczyt TDS nie pozwala jednak ustalić, ile konkretnego minerału znajduje się w wodzie.

Jakie TDS ma woda z kranu w polskich miastach?

TDS wody z kranu w Polsce zależy między innymi od źródła zaopatrzenia i składu mineralnego. Różnice mogą występować nawet pomiędzy dzielnicami jednego miasta, jeśli korzystają z różnych zakładów uzdatniania.

Poniższe przykłady przedstawiają przewodność podawaną przez przedsiębiorstwa wodociągowe oraz szacunkowe wartości TDS. Dane pochodzą z lat 2023 i 2024, dlatego nie należy traktować ich jako aktualnych wyników dla każdego adresu.

Dla Lublina podawano również orientacyjny zakres 300 do 600 ppm, przy przewodności 500 do 950 µS/cm. Są to jednak dane szacunkowe wymagające ostrożnej interpretacji.

Szczególnie interesujący jest Kraków. Zakład Raba, zaopatrujący ponad 50% mieszkańców miasta, dostarcza wodę o znacznie niższej przewodności niż zakład Bielany. Samo pytanie o TDS kranówki w Krakowie nie wystarcza więc do określenia konkretnego wyniku.

Dla porównania, mineralizacja wód butelkowanych również jest zróżnicowana. Żywiec Zdrój zawiera 213,4 mg/l składników mineralnych, Nałęczowianka od 650 do 780 mg/l, a Muszynianka od 1950 do 1995 mg/l.

Wysoka zawartość minerałów nie jest zatem cechą charakterystyczną wyłącznie dla kranówki. Niektóre wody butelkowane zawierają ich znacznie więcej.

TDS a twardość wody: dlaczego to dwa różne parametry?

TDS a twardość wody to pojęcia często używane zamiennie, choć opisują inne właściwości.

Twardość ogólna zależy od zawartości 2 rodzajów kationów: wapnia (Ca²⁺) i magnezu (Mg²⁺). TDS obejmuje znacznie szerszą grupę rozpuszczonych substancji, w tym związki sodu, potasu, siarczany i chlorki.

Dlatego dwóch próbek o podobnej wartości TDS nie można automatycznie uznać za równie twarde.

Twardość podaje się między innymi w stopniach niemieckich (°dH) lub mg CaCO₃/l. Jeden stopień niemiecki odpowiada 17,86 mg CaCO₃/l.

W polskich przepisach z 2017 r. zalecany zakres twardości wody pitnej wynosił od 60 do 500 mg CaCO₃/l, czyli około 3,4 do 28 °dH. Przekroczenie górnej wartości nie oznaczało samo w sobie zagrożenia dla zdrowia.

Do porównywania jednostek przydatny jest przelicznik twardości wody. Możesz także sprawdzić twardość wody w Twoim mieście, zamiast próbować wyznaczać ją na podstawie miernika TDS.

Różnicę między tymi parametrami dobrze pokazuje działanie domowego zmiękczacza jonowymiennego. Urządzenie zastępuje jony wapnia jonami sodu, przy czym za 1 jon Ca²⁺ podstawiane są 2 jony Na⁺.

Twardość może dzięki temu spaść do wartości bliskiej 0 °dH, ale TDS nie musi się obniżyć. Masa zastępowanych kationów może nawet wzrosnąć o około 15%.

Odczyt miernika TDS nie jest więc wiarygodnym sposobem sprawdzania skuteczności zmiękczania wody.

Co oznacza TDS po filtracji i odwróconej osmozie?

Wynik TDS często pojawia się podczas oceny działania filtrów odwróconej osmozy, określanych skrótem RO. W przeciwieństwie do klasycznego zmiękczania proces ten usuwa znaczną część rozpuszczonych soli.

Domowe membrany RO osiągają w warunkach testowych retencję soli na poziomie 98,0% do 99,0%. Parametry te dotyczą określonych warunków, między innymi ciśnienia 3,4 bara, temperatury 25 °C i roztworu testowego 500 ppm NaHCO₃.

W instalacjach domowych wyniki mogą być inne. Przy ciśnieniu 2,5 do 3,5 bara i temperaturze wody od 8 do 12 °C szacowana skuteczność może wynosić 90% do 95%.

W takich warunkach dla kranówki o początkowym TDS 400 ppm podawany jest orientacyjny wynik po filtracji wynoszący 15 do 35 ppm. Nie jest to jednak uniwersalna wartość dla każdego systemu.

Jeżeli instalacja ma dodatkowy mineralizator dolomitowy, TDS może wzrosnąć o około 20 do 50 ppm. Woda zostaje wówczas wzbogacona między innymi o wapń i magnez.

Niski odczyt po membranie może wskazywać na ograniczenie ilości rozpuszczonych soli, ale nie stanowi pełnego badania jakości wody.

Czy miernik TDS pokazuje, że woda jest bezpieczna?

Najważniejsze ograniczenie miernika TDS polega na tym, że nie identyfikuje poszczególnych zanieczyszczeń. Pokazuje przewodność przeliczoną na umowną zawartość rozpuszczonych substancji, a nie ich skład chemiczny.

W szczególności miernik TDS nie służy do wykrywania:

• Bakterii chorobotwórczych, takich jak E. coli, Salmonella czy Legionella, ani wirusów i cyst pierwotniaków.
• Wielu niejonowych substancji organicznych, w tym pestycydów, farmaceutyków i drobin mikroplastiku.
• Niebezpiecznych stężeń metali ciężkich, które mogą być zbyt małe, aby wpłynąć zauważalnie na odczyt.

Przykładowo dopuszczalne stężenie ołowiu wskazane w polskich przepisach z 2017 r. wynosiło 0,010 mg/l, a rtęci 0,001 mg/l. Tymczasem typowy miernik kieszonkowy ma rozdzielczość 1 ppm.

Oznacza to, że nawet bardzo niski wynik nie wyklucza obecności szkodliwych substancji. Woda skażona mikrobiologicznie może mieć odczyt zaledwie 5 ppm.

Przepisy również nie posługują się TDS. Rozporządzenie Ministra Zdrowia w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi ustala wartość parametryczną przewodności wynoszącą 2500 µS/cm. Jest to parametr EC, a nie bezpośredni limit TDS w ppm.

Nie należy więc interpretować pojedynczego wyniku miernika jako urzędowego potwierdzenia przydatności wody do spożycia.

Jak prawidłowo zmierzyć TDS wody z kranu?

Jeśli zastanawiasz się, jaki TDS wody pokazuje Twój miernik, zacznij od zadbania o warunki pomiaru. Temperatura, kalibracja i stan naczynia mogą wpływać na otrzymany rezultat.

Przewodność wody rośnie o około 1,9% do 2,1% na każdy 1 °C wzrostu temperatury. Z tego powodu pomiary odnosi się zwykle do 25 °C lub 20 °C.

Woda o temperaturze około 10 °C mierzona urządzeniem bez automatycznej kompensacji temperatury (ATC) może dawać wynik zaniżony nawet o około 25% do 30% względem wartości referencyjnej 25 °C. Wielkość tego błędu jest szacunkowa.

Aby ograniczyć problemy pomiarowe, trzymaj się kilku zasad:

1. Korzystaj z czystego naczynia. Pozostałości nabłyszczacza lub soli ze zmywarki mogą według szacunków zawyżyć TDS o 50 do 200 ppm. Naczynie można trzykrotnie przepłukać badaną wodą.
2. Zanurzaj miernik tylko do dopuszczalnej głębokości. W przypadku niehermetycznego TDS-3 wynosi ona około 5 cm (2 cale) od wierzchołka elektrod.
3. Delikatnie porusz miernikiem w wodzie i odczekaj 5 do 10 sekund. Pęcherzyki powietrza na elektrodach mogą zaniżać odczyt.
4. Zwracaj uwagę na kalibrację. Popularny roztwór wzorcowy 342 ppm NaCl odpowiada przewodności 700 µS/cm w temperaturze 25 °C.

Przy porównywaniu wyników znaczenie ma również współczynnik konwersji. Dwa urządzenia ustawione na różne standardy mogą pokazywać odmienne wartości TDS dla tej samej wody.

Powtarzalny pomiar pozwala obserwować zmiany przewodności, ale nie zastępuje analizy składu ani badania mikrobiologicznego.