水中悬浮物（Total Suspended Solids, TSS）是水质监测的核心指标之一，直接影响水体的透光性、生态平衡及工业用水安全。本文系统梳理悬浮物检测的五大主流方法，结合技术原理、操作要点及适用场景，为不同需求场景提供科学选择依据。

一、重量法：经典基准法

原理：通过滤膜截留悬浮物，烘干称重计算质量浓度。

操作流程：

选用0.45 μm玻璃纤维滤膜，105℃烘干至恒重（误差≤0.2 mg）

定量取样（通常500 mL高浊度水样或2000 mL低浊度水样）

真空抽滤（压力≤50 kPa防止膜破裂）

103-105℃烘干1小时，冷却后称量

公式：TSS (mg/L) = (滤膜增重质量mg × 10?)/水样体积mL

优势：国标GB 11901-89指定方法，绝对定量精度高（±2%）

局限：耗时4-6小时，无法实时监测，<5 mg/L低浓度样品误差显着

二、浊度法：快速间接法

原理：利用90°散射光强度（NTU值）与悬浮物浓度的相关性。

仪器选择：

便携式浊度计（0-1000 NTU）：适用于现场快速检测

在线浊度传感器（4-20 mA输出）：用于水厂过程控制

标定曲线：需定期用标准悬浮液（如Formazin）建立NTU-TSS换算公式

干扰因素：

气泡干扰（需静置消泡）

色度影响（可选用双波长补偿型仪器）

适用场景：污水处理厂曝气池（典型量程50-300 NTU对应150-800 mg/L TSS）

三、激光粒度分析法

技术原理：米氏散射理论，通过激光衍射谱反演颗粒粒径分布。

设备参数：

测量范围：0.1-2000 μm

浓度上限：40% v/v（需稀释高浓度样品）

输出参数：

D10、D50、D90特征粒径

比表面积（m2/g）

体积浓度（ppm）

优势：可同步获得粒度与浓度数据，特别适用于研究絮凝剂效果（如PAC投加量优化）

成本：实验室级设备约20-50万元

四、光学图像分析法

系统构成：

显微摄像头（100-400倍放大）

流动池（流速0.1-1 mL/min）

图像处理软件（AI颗粒识别算法）

技术突破：

深度学习识别有机/无机颗粒（准确率>90%）

三维重构计算不规则颗粒体积

应用案例：

藻类监测：区分活体细胞与碎屑

微塑料检测：识别50 μm以上PET、PE颗粒

五、光谱分析法

近红外技术：

特征波段：1450 nm（羟基吸收峰）

建模方法：PLS回归建立光谱吸光度-TSS模型

紫外可见光谱：

检测限：1 mg/L（254 nm处吸光度）

需扣除DOC（溶解性有机物）干扰

在线系统：

多参数探头集成（TSS+COD+叶绿素）

自清洁设计（超声波振子防污）

从实验室的重量法到智能水厂的多光谱融合监测，悬浮物检测技术正朝着快速化、智能化和多参数集成方向发展。选择检测方法时需综合考量检测目的、精度要求、时效性及成本约束，必要时采用多种方法交叉验证。随着AI算法与微流控技术的进步，未来有望实现单颗粒级别的原位实时分析，为水环境管理提供更精细化的数据支撑。