TOC測定在水質(zhì)監(jiān)測中發(fā)揮著越來越重要的作用,成為判定水體健康的又一重要指標(biāo)??傆袡C碳(Total Organic Carbon,簡稱TOC)是以碳含量表示水體中有機物總量的綜合指標(biāo),在水體的氧平衡和碳平衡中起了很大的作用。有機化合物是以碳鏈為骨架的物質(zhì),其中碳元素又都處于低價還原狀態(tài),在水體中會消耗溶解氧,影響水生生物的生存條件,破壞水生態(tài)平衡。因此,測定水體中總有機碳TOC的含量有助于控制水體的有機物污染,可用于評價水體中有機物的污染程度。 測定TOC的第一步是氧化消解,主要有高溫氧化法、加熱的過硫酸鹽氧化法、紫外加過硫酸鹽氧化法、紫外線氧化法。檢測二氧化碳的方法主要有非分散紅外法和薄膜電導(dǎo)法。我國制定的TOC分析方法標(biāo)準(zhǔn)為GB13193-91《水質(zhì) 總有機碳(TOC)的測定 非分散紅外線吸收法》,方法規(guī)定可以采用直接法或差減法。直接法是先將水樣酸化后曝氣,將無機碳酸鹽分解生成二氧化碳驅(qū)除,再注入高溫燃燒管中,直接測定TOC。 差減法是先將水樣連同凈化空氣(干燥并除去二氧化碳)分別導(dǎo)入高溫燃燒管(900℃)和低溫反應(yīng)管(160℃)中,經(jīng)高溫燃燒管的水樣被高溫催化氧化分解,使得有機化合物和無機碳酸鹽均轉(zhuǎn)化為二氧化碳,而經(jīng)低溫反應(yīng)管的水樣受酸化使得無機碳酸鹽分解成二氧化碳,所生成的二氧化碳依次引入非分散紅外檢測器,由于一定波長的紅外線可被二氧化碳選擇吸收,在一定范圍內(nèi)二氧化碳對紅外的吸收強度與二氧化碳的濃度成正比,故可以對水樣的TC(總碳量)和IC(無機碳量)進行定量測定再根據(jù)差減法就得到總碳與無機碳的差值,即為有機碳(TOC)的量。 TOC因其氧化率高、測定快速、二次污染小等優(yōu)點,使得其廣泛用于工業(yè)廢水、生活污水及地表水的監(jiān)測。由于單獨的綜合指標(biāo)難免有其局限性,如果將多個有機污染綜合指標(biāo)綜合使用,就能夠更全面地了解水體的污染狀況,從而為水污染治理和水環(huán)境管理提供更為系統(tǒng)的信息。 比如一般說來,同一個水樣測出的COD/TOC的比值應(yīng)該在32/12=2.66左右,但由于有機化合物種類繁多,有機氮、有機磷、有機硫化合物中氮、磷、硫的耗氧體現(xiàn)不在TOC的結(jié)果內(nèi),而COD卻可以體現(xiàn),又由于COD測定氧化效率達不到100%,因而使得COD/TOC的比值會在2~6范圍內(nèi)波動,也可以說,COD與TOC的相關(guān)回歸方程的系數(shù)一般應(yīng)該在2~6范圍之內(nèi),對于生活污水來說,這個比值在2.0~5.0的范圍內(nèi)。
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