总有机碳OC约束管理测定

总有机碳（TOC）的测定李艳红主要内容一概述二TOC、BOD5和COD的比较三TOC-5000A型总有机碳分析仪的使用1样品的采集及保存2样品预处理及样品要求3标准溶液的配制4仪器使用操作步骤一概述环境污染中最普遍且危害较大的是有机物污染。目前我国常用CODCr和BOD5两项指标来间接反映水体中有机物的污染程度。BOD5的测定原理及步骤生化需氧量（BOD）是指在规定条件下水中无机物和有机物在微生物氧化作用下所消耗的溶解氧。BOD5的测定原理及步骤

监测BOD前，一般先测定水样的TOC或COD的值，并根据测定值估计BOD的可能值，做几种不同的稀释比。测定时，将已知体积样品置于稀释容器中，用稀释水或稀释接种水稀释到确定的稀释倍数，用虹吸法转移至两个培养瓶中。测定一组瓶的溶解氧浓度。放另一组瓶于培养箱中暗置培养5天后测定溶解氧浓度，按公式计算出BOD5，最后从所得测定结果中选取合乎要求者。BOD是生物化学和化学作用共同产生的结果，它们不象单一的，有明确定义的化学过程那样具有严格和明确的特性，可能会被水中存在的某些物质所干扰。那些对微生物有毒的物质，如杀菌剂、有毒金属或游离氯等，会抑制生化作用，造成结果偏低。水中的藻类或硝化微生物也可能造成虚假的偏高结果。由于BOD5操作繁杂,一般只测定CODCr值。CODCr是指在一定条件下，水中易被强氧化剂(重铬酸钾、高锰酸钾)氧化的还原性物质所消耗的量,结果折算成氧(O)的量(以mg/L计)，它反映了水中受还原性物质(主要是有机物)

污染的程度。水中还原性物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等，但由于水中消耗强氧化剂的物质主要为有机物，因此COD是表示水体有机污染程度的指标之一。此法存在的问题主要有：消解回流二小时耗能费时，用Ag2SO4作催化剂，银盐价高造成监测成本高，用HgSO4掩蔽氯离子造成二次污染。由于芳香族化合物特别是稠环、多环芳烃化合物很难氧化，所以用CODCr不能完全反应有机物污染程度。总有机机碳（（TOC））是以以水样样中含含碳量量来表表征有有机物物的含含量，，是将将水溶溶液中中的总总有机机碳氧氧化为为二氧氧化碳碳,并并且测测定其其含量量，利利用二二氧化化碳与与总有有机碳碳之间间碳含含量的的对应应关系系,对对水溶溶液中中总有有机碳碳进行行定量量测定定。是是对环环境水水体中中有机机物含含量的的一种种估量量，也也是有有机污污染的的综合合指标标之一一。所所有含含碳物物质,包包括苯苯、吡吡啶等等芳香香烃类类有毒毒有害害物质质均能能反映映在TOC指指标值值中。。最关关键键的的是是TOC方方法法采采用用催催化化高高温温燃燃烧烧系系统统，，氧氧化化完完全全，，可可完完全全弥弥补补CODCr法的上述述缺点。。且由于于该法氧氧化率与与理论值值比较接接近，比比间接地地通过COD的的氧消耗耗来考察察有机物物的污染染状况更更能反映映样品有有机污染染的实际际程度。。反应过程程中无需需添加试试剂，反反应的产产物是对对环境无无害的CO2和H2O，因此此，国外外常用来来评价水水体被有有机物污污染的程程度，但但国内受受经济发发展的限限制，应应用较少少。二、TOC与CODCr的比较1测测定原理理和方法法的比较较TOC与与CODCr的测定方方法不同同。测定定CODCr是采用强强氧化剂剂和加热热回流的的方法，，只能将将水中的的有机物物部分氧氧化(氧化率率较低，，其氧化化率一般般为80～90%，对对于多环环芳烃等等复杂有有机物的的氧化率率更低。。)，，并且且测定时时间较长长，即使使目前一一些快速速测定仪仪器(采用比比色法测测定)简化了了操作过过程，但但测定时时间仍在在2ｈｈ以上；；而测定TOC是是采用燃燃烧法或或光催化化法，，能将水水中有机机物全部部氧化，，因此TOC比比CODCr更能直接接表示水水中有机机物的总总量，并并且测定定时间短短(不不到10min即可测测定一个个样品)。其其测定结结果的精精密度、、准确度度均比CODCr的高。2结结果表示示法的比比较总有机碳碳（TOC）的的测定是是采用燃燃烧法，，能将有有机物全全部氧化化，因此此常被用用来评价价水体中中有机物物污染的的程度，，结果用用水体的的有机碳碳的含量量来表示示，与氧氧的消耗耗无关。。化学需氧氧量（CODCr）是用消消耗的氧氧来表示示水中受受还原性性物质污污染的程程度，是是有机物物相对含含量的指指标之一一。从理论上上讲COD是用用消耗的的氧（O2）表示耗耗氧量，，TOC是用碳碳（C））表示耗耗氧量，，两者的的比例为为O2/C=32/12=2.7，但计计算值会会略低于于理论值值(2.7)。工业废水水具有废废水成分分复杂，，不同行行业的工工业废水水其主要要污染物物也完全全不同的的特点。。但对于于同一种种工业废废水来说说，其成成分是相相对固定定的，可可以通过过对其深深入研究究，寻找找其CODCr与TOC的的相关关关系系，建建立了了相关关方程程。3测测定定的自自动化化程度度比较较CODCr的测定定不论论是传传统的的加热热回流流法还还是改改进的的仪器器比色色法，，其耗耗时均均长，，自动动化程程度低低。TOC则可可实现现连续续自动动在线线监测测。因因此采采用TOC表征征水体体水质质有机机污染染程度度，这这对于于实现现水环环境质质量自自动化化监测测具有有重要要意义义。长期以来，，西方国家家和国内都都采用化学学耗氧量（（CODCr）作为评价价水体污染染程度的综综合性指标标。但CODCr的测定存在在费时和氧氧化不完全全，消耗大大量的昂贵贵试剂和有有毒试剂，，易造成环环境的二次次污染等局局限性，从从而使该指指标的应用用受到了一一定的限制制。美国试验材材料与协会会（ASTM）于1967年把TOC方法法列入ASTM试试验法D-2579。1969年该该法又被美美国联邦水水质污染控控制委员会会列入美国国联邦水污污染控制管管理局（FWPCA）试验方方法。随着工业的的迅猛发展展，有机化化工产品日日益增多，，约有50多万种化化学物质污污染环境。。由干有机机污染物成成分复杂，，分析各种种有机成分分难度太大大，即使采采用最现代代化的分析析仪器和高高水平分析析技术也不不可能分析析完全。日日本、美国国、英国和和西欧一些些国家始于于八十年代代末期用TOC作为为有机污染染物质的综综合监测指指标，方法法简便快速速，又能自自动连续测测定而被广广泛采用。。目前美国主要要以TOC指指标来监测水水体中的有机机物含量。日日本七十年代代初期也开始始把TOC指指标列入日本本工业标准（（JIS，K0102）），目前已发发展到利用TOC方法取取代传统的BOD／COD比值法检检验有机物的的生物降解度度。该方法准准确、省工、、省时和试剂剂消耗少，有有着广阔的发发展前景和利利用价值。三、TOC——5000A型总有机碳碳分析仪下面针对TOC—5000A型总有有机碳分析仪仪的测定原理理、水样的采采集与保存、、样品预处理理、标准试剂剂的配制、的的操作步骤和和常见故障的的排除等进行行介绍。1方法原原理总有机碳分析析仪（以下简简称TOC分分析仪）是将将水溶液中的的总有机碳氧氧化为二氧化化碳,并且测测定其含量，，对水溶液中中总有机碳进进行定量测定定。其测定方方法主要可分分为差减法和和直接法两种种，按测定方方法不同其测测定原理也有有一定的差别别。1.1差减减法1.1差减减法测定TOC的方法原原理用方方程程式式来来简简单单的的表表示示其其反反应应机机理理为为：：铂金金触触媒媒有机机物物＋＋O2→CO2+H2O吹气气无机机物物＋＋H+→CO2+H2OTOC=TC一一IC总碳碳（（TC））的的测测量量TC燃燃烧烧管管内内装装有有催催化化剂剂并并加加热热到到680℃℃。。载载气气（（高高纯纯氧氧气气））以以150ml/min的的流流速速进进入入燃燃烧烧管管，，并并通通过过气气压压阀阀、、气气流流阀阀和和加加湿湿器器加加湿湿。。当当样样品品经经注注射射器器注注入入燃燃烧烧管管时时，，样样品品中中TC组组分分被被燃燃烧烧分分解解并并生生成成CO2。然然后后载载气气携携带带燃燃烧烧后后的的产产物物通通过过IC反反应应器器，，经经冷冷却却和和干干燥燥器器干干燥燥，，经经净净化化后后进进入入非非红红外外气气体体检检测测仪仪（（NDIR））分分析析CO2的含含量量。。NDIR输输出出一一个个经经数数据据处处理理器器分分析析后后得得到到的的峰峰面面积积的的图图象象，，因因为为标标准准曲曲线线方方程程表表明明了了峰峰面面积积和和TC浓浓度度的的相相关关性性，，TC浓浓度度可可由由峰峰面面积积计计算算出出来来。。TC是是由由TOC和和IC组组成成。。IC的的测测量量样品品经经注注射射器器注注入入IC反反应应器器，，其其中中的的IC组组分分（（主主要要是是CO32-、HCO3-)被被分分解解生生成成CO2并被被NDIR检检测测到到。。IC浓浓度度的的测测量量过过程程与与TC浓浓度度的的测测量量过过程程相相同同。。TOC=TC-IC1.2直直接法法直接法测测定TOC值的的方法原原理将水样酸酸化后(一般酸酸化至pH<2)，，在操作作步骤中中设定曝曝气时间间（SPARGETIME）进行行曝气,使水样样中各种种碳酸盐盐分解生生成二氧氧化碳而而被驱除除后,再再注入高高温燃烧烧管中,可直接接测定总总有机碳碳。但由于在在曝气过过程会造造成水样样中挥发发性有机机物的损损失而产产生测定定误差,因此其其测定结结果只是是不可挥挥发性的的有机碳碳值（NPOC）。2标准准溶液的的准备标准储备备液的配配制所用的试试剂均为为基准试试剂。有机碳标标准储备备溶液（（1000mg/L））：称在在120℃干燥燥2小小时的邻邻苯二甲甲酸氢钾钾1.25g，，用重蒸蒸馏水溶溶解后于于1000ml的容量量瓶中定定容。该该溶液含含有机碳碳1000mg／L。。无机碳碳标准准储备备溶液液（1000mg/L）：：称取取4.41g无无水碳碳酸钠钠（经经285ْC干干燥2小时时）于于1000ml烧杯杯中，，加500ml重重蒸馏馏水，，再加加3.50g碳碳酸氢氢钠（（经硅硅胶干干燥）），于于1000ml容量量瓶中中定容容。该该溶液液含无无机碳碳1000mg／L。标准使使用液液的配配制可根据据样品品浓度度的需需要分分别取取有机机碳、、无机机碳标标准储储备液液（1000mg／／L））逐级级稀释释，来来配制制所需要要的标标准溶溶液。3水水样的的采集集和保保存水样的的采集集和保保存时时水质质分析析的重重要环环节。。要想想获得得准确确、全全面的的水质质分析析结果果，首首先必必须使使用正正确的的采样样方法法和水水样保保存方方法并并及时时送样样分析析化验验。如如果这这个环环节没没有做做好，，那么么即使使分析析化验验操作作严格格细致致和准准确无无误，，其结结果也也是毫毫无意意义的的。水样采采集的的一般般方法法进行采采样时时，首首先要要选择择好具具体的的采样样位置置，要要避免免周围围环境境对采采样器器或采采样装装置进进水口口的污污染，，包括括采样样者手手指污污染的的可能能性也也要防防止。。采样样时通通常还还应先先用所所取之之水样样将水水样瓶瓶洗涤涤2-3次次，然然后再再将水水样灌灌进容容器。。样品的的保存存水样采采集后后，应应保存存在棕棕色玻玻璃瓶瓶中，，而且且要使使水样样完全全充满满。要要避免免将水水样装装于含含有机机质的的容器器中，，样品品不能能及时时分析析时应应置于于4℃℃冰箱箱中保保存，，且水水样应应在一一周内内进行行分析析。4样样品品预处处理含有悬悬浮固固体颗颗粒SS的的样品品前处处理悬浮固固体颗颗粒和和其它它杂质质会堵堵塞样样品注注射针针，会会造成成取样样针的的堵塞塞取样样注射射内径径为(0.18μm)。。对于于这种种水样样，可可以采采用均均质器器来将将悬浮浮物固固体颗颗粒打打碎（（如用用超声声波均均质器器等））或进进行抽抽滤后后取清清液测测定，，本实实验采采用抽抽滤后后取清清液测测定（（滤膜膜孔径径为0.45μm)。含有酸酸、碱碱和盐盐的样样品处处理当含氯氯酸和和含氯氯酸盐盐的样样品注注入TC燃燃烧管管内时时，会会产生生氯气气（Cl2），氯氯气的的产生生量不不大时时可以以被仪仪器内内的卤卤素扫扫除器器清除除掉，，但如如果样样品中中含氯氯酸和和含氯氯酸盐盐的浓浓度很很高时时，产产生的的氯气气量大大而无无法被被完全全去掉掉时，，会造造成仪仪器部部件的的腐蚀蚀，影影响仪仪器的的使用用寿命命。应应当稀稀释这这些样样品，，使盐类的浓度度低于3%，酸类的浓度度低于1%。5操作步步骤操作流程1）开载气气：开高纯纯氧瓶总阀阀调调节二次次压至0.5Mpa。仪器内内氧气压力力为400kPa,流量为150ml/min。2）开TOC仪电源源开关。3）开炉：：MainMenu(F2)→NEXT(F1)→3GENERALCONDITION→FURNACEON/OFF→选择14）做标准准曲线：MainMenu(F2)→Enter↙→1Calibration→CalCURVEF#（（选择曲线线号）→输入数字↙↙TYPE(选选择测TC或IC)1:TC,2:IC→输入数字↙↙输输标样浓浓度（相应应的确定了了进样量和和量程，如如进样量小小,可人为为的改量程程和进样量量,(一一般要大于于20ul)；进样样量大于100ul,气压变变化太大,对接头影影响较大,所以进样样量一般选选20~100ul较好.)进样次数数一般选2次,最大大的进样次次数为3次次.满足SD(标准准偏差)(2.0一一般低浓度度)和CV(相对变变异系数)(一般高高浓度200)中的的任一个不不做第3次次.→输进样次次数（一一般选2次，最最大的进进样次数数为3次次。测量量时小于于SD-标准偏偏差200、CV-相相对变异异系数2.0中中的任一一个都不不需做第第三次。。）→NEXT→STE1stSTANDRADVESSEL,INSERTSAMPLINGTUBE→START5）样品品测定MainMenu(F2)→2SAMPLEMEASUREMENT→Enter↙→输入样品品号→输进样次次数→NEXT→STE1stSTANDRADVESSEL,INSERTSAMPLINGTUBE→START→测完后MainMenu(F2)→5DATAREPORT(查看看数据)→PRINT(打打印数据据)9、静夜四无无邻，荒居居旧业贫。。。12月月-2212月月-22Wednesday,December28,202210、雨雨中中黄黄叶叶树树，，灯灯下下白白头头人人。。。。21:10:3721:10:3721:1012/28/20229:10:37PM11、以我我独沈沈久，，愧君君相见见频。。。12月月-2221:10:3721:10Dec-2228-Dec-2212、故故人人江江海海别别，，几几度度隔隔山山川川。。。。21:10:3721:10:3721:10Wednesday,December28,202213、乍见翻翻疑梦，，相悲各各问年。。。12月-2212月-2221:10:3721:10:37December28,202214、他乡生白发发，旧国见青青山。。28十二月月20229:10:37下午21:10:3712月-2215、比不不了得得就不不比，，得不不到的的就不不要。。。。十二月月229:10下下午午12月月-2221:10December28,202216、行动出出成果，，工作出出财富。。。2022/12/2821:10:3721:10:3728December202217、做做前前，，能能够够环环视视四四周周；；做做时时，，你你只只能能或或者者最最好好沿沿着着以以脚脚为为起起点点的的射射线线向向前前。。。。9:10:37下下午午9:10下下午午21:10:3712月月-229、没有失败败，只有暂暂时停止成成功！。12月-2212月-22Wednesday,December28,202210、很多事事情努力力了未必必有结果果，但是是不努力力却什么么改变也也没有。。。21:10:3721:10:3721:1012/28/20229:10:37PM11、成功就是是日复一日日那一点点点小小努力力的积累。。。12月-2221:10:3721:10Dec-2228-Dec-2212、世世间间成成事事，，不不求求其其绝绝对对圆圆满满，，留留一一份份不不足足，，可可得得无无限限完完美美。。。。21:10:3721:10:3721:10Wednesday,December28,202213、不知香积积寺，数里里入云峰。。。12月-2212月-2221:10:3721:10:37December28,202214、意意志志坚坚强强的的人人能能把把世世界界放放在在手手中中像像泥泥块块一一样样任任意意揉揉捏捏。。28十十二二月月20229:10:37下下午午21:10:3712月月-2215、楚楚塞塞三三湘湘接接，，荆荆门门九九派派通通。。。。。十二二月月229:10下下午午12月月-2221:10December28,202