TOC测定在水质监测中发挥着越来越重要的作用,成为判定水体健康的又一重要指标。总有机碳(Total Organic Carbon,简称TOC)是以碳含量表示水体中有机物总量的综合指标,在水体的氧平衡和碳平衡中起了很大的作用。有机化合物是以碳链为骨架的物质,其中碳元素又都处于低价还原状态,在水体中会消耗溶解氧,影响水生生物的生存条件,破坏水生态平衡。因此,测定水体中总有机碳TOC的含量有助于控制水体的有机物污染,可用于评价水体中有机物的污染程度。 测定TOC的第一步是氧化消解,主要有高温氧化法、加热的过硫酸盐氧化法、紫外加过硫酸盐氧化法、紫外线氧化法。检测二氧化碳的方法主要有非分散红外法和薄膜电导法。我国制定的TOC分析方法标准为GB13193-91《水质 总有机碳(TOC)的测定 非分散红外线吸收法》,方法规定可以采用直接法或差减法。直接法是先将水样酸化后曝气,将无机碳酸盐分解生成二氧化碳驱除,再注入高温燃烧管中,直接测定TOC。 差减法是先将水样连同净化空气(干燥并除去二氧化碳)分别导入高温燃烧管(900℃)和低温反应管(160℃)中,经高温燃烧管的水样被高温催化氧化分解,使得有机化合物和无机碳酸盐均转化为二氧化碳,而经低温反应管的水样受酸化使得无机碳酸盐分解成二氧化碳,所生成的二氧化碳依次引入非分散红外检测器,由于一定波长的红外线可被二氧化碳选择吸收,在一定范围内二氧化碳对红外的吸收强度与二氧化碳的浓度成正比,故可以对水样的TC(总碳量)和IC(无机碳量)进行定量测定再根据差减法就得到总碳与无机碳的差值,即为有机碳(TOC)的量。 TOC因其氧化率高、测定快速、二次污染小等优点,使得其广泛用于工业废水、生活污水及地表水的监测。由于单独的综合指标难免有其局限性,如果将多个有机污染综合指标综合使用,就能够更全面地了解水体的污染状况,从而为水污染治理和水环境管理提供更为系统的信息。 比如一般说来,同一个水样测出的COD/TOC的比值应该在32/12=2.66左右,但由于有机化合物种类繁多,有机氮、有机磷、有机硫化合物中氮、磷、硫的耗氧体现不在TOC的结果内,而COD却可以体现,又由于COD测定氧化效率达不到100%,因而使得COD/TOC的比值会在2~6范围内波动,也可以说,COD与TOC的相关回归方程的系数一般应该在2~6范围之内,对于生活污水来说,这个比值在2.0~5.0的范围内。
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