电导率传感器：水质监测

什么是导电性？

导电性是指水的导电能力。这种导电能力需要水中的离子作为电荷载体。纯净的水中不含任何离子（除了偶尔出现的杂乱水分子），因此是一种非常差的导电体。但是，当水吸附化学盐类时，这些盐类会在溶解时向水中添加离子。因此，随着水的离子强度增加，导电性也会增加，水越 “咸”，导电性就越高。

请注意，电导率测量并不一定能告诉您水中离子的浓度，因为不同的离子对电导率的影响不同。大而不美观的离子，如醋酸，不利于导电。小而快的离子（如 H+）对电导率的贡献要大得多。由于天然水通常是不断变化的离子混合物，因此电导率读数只是离子浓度的相对测量值。

盐度通常是根据电导率计算出来的，假定水的化学成分与海水非常相似。在海水中，55,000 µS/cm 的电导率与 35 PSS 的盐度大致相同（PSS 是实用盐度表，已取代传统的 ppt 盐度单位）。从技术上讲，盐度只适用于稀释度和浓度较小的盐水，因此在淡水工作中很少使用。

为什么电导率在水质监测中很重要？

从化学角度来看，电导率读数可用于监测水体的稳定性。电导率不变通常意味着水体中没有添加或减少化学物质。电导率飙升可能表明污染源（如废水排放口、农业径流或潮水入侵）导致离子增加。电导率下降则表明化学输入减少和/或淡水输入增加（例如降雨）。

电导率读数还可用于判断生物健康状况，因为有些动植物物种对高或低电导率很敏感。例如，牡蛎在严重稀释的海水中生长不良。淡水游鱼在咸水中生长不良。

电导率读数也可用于推断。例如，在监测淡水海滩时，通常会假设电导率的突然上升是由于废水污染或降雨径流造成的，而这两种情况通常都与细菌数量较高有关。因此，电导率飙升可能是关闭海滩的原因。

最后，电导率读数用于校正水位测量值和溶解氧读数。增加电导率意味着增加水的密度，因此必须降低水位测量值来进行补偿。增加电导率也会降低氧气在水中的溶解度，因此必须增加氧气饱和度百分比的计算来进行补偿。

如何测量电导率？

电导率最常用环形传感器或四电极传感器进行测量。环形传感器在低电导率时灵敏度较低，因此很少用于多探头中。四电极传感器的工作原理是测量被固定几何形状的水隔开的两对电极之间维持固定电压所需的电流。这两种方法对于大多数自然水体研究都绰绰有余。

如何校准电导率传感器？

电导率传感器使用一种标准进行校准，该标准几乎总是已知浓度的氯化钾 (KCl)。进行校准的值取决于应用–对于淡水，最好使用低电导率标准，反之亦然。选择的校准标准值要比您在现场预期看到的最高读数高一些。

还有哪些参数会影响电导率测量？

电导率是对导电率的直接测量，导电率随水温而变化。15 °C 的水比 30 °C 的水电导率低。为了便于比较电导率读数，通常将读数 “校正 “到 25 °C，即报告水温变为 25 °C 时的电导率。校正到 25 °C 的读数称为 “比电导率”，而不是电导率。