總硬度1. 特徵
水的硬度系指水沉澱肥皂的程度。使肥皂沉澱的原因主要是由於水中存在的鈣、鎂離子，此外鋇、鐵、錳，鍶、鋅等金屬離子也有同樣的作用。硬水需要大量肥皂才會產生泡沫。現在習慣上把總硬度定義為鈣、鎂濃度的總和，我國以每升水中碳酸鈣的毫克數表示。硬度是由一系列溶解性多價態的金屬離子形成的。硬度低於60mgCaCO3/L的水通常被認為是軟水。硬度還可以根據陰離子劃分成為碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度。
2. 來源
水中硬度的主要天然來源是沉積岩、地下滲流及土壤沖刷中的溶解性多價態金屬離子。兩種主要離子是鈣離子和鎂離子，存在於許多水成岩中．最常見的是石灰石和白堊。它們還廣泛存在於工業產品中，也是食物的常見成分。
3. 感官性狀
鎂鹽有較強的苦味，最小的苦味味閾值濃度為15Omg/L Mg2+．鈣離子的味閾值範圍是100～300mg／L，具體值取決於與其結合的陰離子。總的說Ca2+、Mg2+使水的味道發苦。水中硬度超過200mg／L時在管網中會引起一定程度的沉澱。硬度低於100mg/L的軟水，會增加管道的腐蝕，導致水中含有重金屬，如鈣、銅、鉛和鋅。
分析方法
硬度檢測多採用乙二胺四乙酸二鈉滴定法(GB5750～85)測定鈣、鎂離子的總量，並經過換算，以每L水中碳酸鈣的mg數表示。
環境水平和人體攝入途徑
1. 水
天然水源中含鈣高達100mg/L，一般不超過200mg／L。水源中鎂含量很少有超過1.0mg／L的，通常以鈣硬度為主。
鈣幾乎可從所有岩石中溶出，在所有水中都可檢出。與花崗岩或矽質土接觸的水含鈣低於10mg／L，來自石灰石地區的水含鈣30～l0Omg／L，與含石膏的油頁岩接觸的水每L可含鈣數百mg。鎂也是地殼中相當豐富的元素，系天然水中常見的成分。流經花崗岩或矽砂的水，含鎂量小於5mg／L；流經白雲石或富鎂石灰石的水，每升含鎂10～15mg，而接觸含硫酸鎂或氯化鎂沉澱物的水，每L可含鎂數百mg。
飲用水中硬度範圍是10～500mgCaCO3/L。根據成年人每日飲水2L，估計每日攝入的鎂量在軟水中為2.3mg，在硬水中為52.1mg。
2. 食物
實際上所有的食物都含有鈣和鎂，食物攝入是其主要途徑。典型食物每日提供1000mg鈣和200～400mg鎂。
3. 總暴露量和飲用水相對貢獻的估算
飲食中攝入的鈣、鎂占每日總攝入量的80％以上。其中大約30％的鈣和35％的鎂可被吸收。水中鈣、鎂總接觸量典型貢獻為5～20％。
對人體的影響
WHO的文獻中認為沒有令人信服的證據說明水中硬度對人體有不良影響。
在考慮了氣候、社會經濟因素以及風險因素如高血壓、抽菸、高血脂之後·又研究得出了飲用水硬度與心血管疾病之間關聯性較弱的負相關關係。
自來水硬度和心臟病死亡率的關係，王立醫院和水道研究中心做過調查-確認兩者間有高度的關連性。平均起來，軟水地區心臟病死亡率。比硬水地區高10%，也就是與硬度成反比例。
一研究的結果顯示許多其他疾病與水中硬度存在負相關·包括無腦畸形和多種癌症。然而，這些結果的意義尚不清楚。
限值
一般認為適中的硬度對於健康有益。儘管大量流行病學研究顯示水中硬度與心血管疾病之間存在有統計意義的負相關性，但得到的數據不能充分證明這種因果關係。硬度沒有健康基準指導值。
從工業生產角度，過高的硬度對部分工業品製造不利，對自來水用戶，高硬度會使熱水系統產生結垢問題，而且增加肥皂的消耗。但是極度的軟化水又加劇對管道的腐蝕性。考慮到人們感官接受程度和生活洗滌需要，有必要維持一個合理的硬度限值。在任何條件下，自來水中的碳酸鈣不能過飽和或者接近飽和。如果出現沉積物質，或者在加熱的情況下出現沉積現象，都嚴重影響感官性狀．引起用戶的不快。基於感官角度確定飲用水中總硬度限值：生活飲用水水質為450mg/L；農村小型集中式供水和分散式供水為550mg/L。
參考資料：《生活飲用水標準檢驗方法》GB/T 5750-2006
《生活飲用水衛生標準》GB/T 5749-2006
