一次*了解TOC、COD兩個指標和檢測方法

　　TOC包括了原水中的天然有機物（NOMs）和人工合成有機物。它們可能來自自來水管網、農業副產品和工業廢水。在標準的飲用水處理工程中（凝固、沉降、過濾、消毒），一部分有機碳會變成消毒副產物（DBPs）并且致癌。而且這些有機碳物質在不同程度上直接或間接影響人體的健康。TOC可較全面反映飲用水中有機污染程度，水的TOC值越高，說明水中有機污染物含量越高，所以TOC又被稱為水中的PM2.5，更能反映水質的綜合水平。

　　補充：國內飲水中TОC監測開展情況，目前國外特別是歐美發達國家，已將TOC列入飲用水監測常規項目，我國雖然在1991年就發布《水質總有機碳(TOC)的測定非色散紅外線吸收法》(GB13193-91)，并于2006年將TOC納入《生活飲用水衛生標準》(GB/T5749-2006)檢測項目中，但至今TOC檢測僅在一些大中發達城市中被開展，與發達國家相比不管是監測范圍還是監測頻次都遠遠落后。

　　TOC的測量方法非常多，有燃燒氧化-非分散紅外吸收法、濕法氧化-非分散紅外吸收法、紫外法等等十余種方法。

　　燃燒氧化-非分散紅外吸收法又分為差減法和直接法兩種

　　差減法的原理是將一定體積的水樣和氧氣分別導入900度的高溫燃燒管和150度的低溫反應管中，高溫燃燒管的水樣在催化劑和氧氣的作用下，有機化合物轉化為二氧化碳；低溫反應管的水樣受酸化而使無機碳酸鹽分解成二氧化碳。無機碳酸鹽和有機化合物生成的二氧化碳依次進入非色散紅外線檢測器。由于一定波長的紅外線被二氧化碳選擇吸收，并在一定濃度范圍內，二氧化碳對紅外線吸收的強度與二氧化碳的濃度成正比，所以可以測量水樣中的總碳TC和無機碳IC的數值，然后用總碳減去無機碳的差值，就是總有機碳TOC的數值了。

　　直接法的測試原理是將水樣加酸，酸化為pH值小于2，通入氮氣曝氣，使無機碳酸鹽轉變為二氧化碳并被去除。再將水樣注入高溫燃燒管，便可直接測得總有機碳。

　　濕法氧化-非分散紅外吸收法的原理是在氧化之前用磷酸處理測試的水樣，去除無機碳，然后測量TOC的濃度。

　　紫外法的原理是水中一些有機物在254nm波長的紫外光下的吸光度和水中的有機碳數量呈線性關系，所以可以通過紫外線光譜的吸光度來測量總有機碳TOC的濃度，紫外法由于具有快速、不接觸測量、重復性好等優點，這種測量方法在最近幾十年得到快速發展。

　　TOC的數值，能體現出水中的細菌、病毒、抗菌藥物殘留、化學農藥殘留等等有機物的數值，我們國家的自來水標準要求TOC小于等于5mg/L。

　　COD的全稱是“化學需氧量”，是指水中的還原性物質在外加的強氧化劑的作用下,被氧化分解時所消耗氧化劑的數量，這個指標反映的是測試的水樣中需要被氧化的還原性物質的量，一般體現的是有機物、亞硝酸鹽等物質的指標。

　　COD的測量方法主要有：重鉻酸鹽法、高錳酸鉀法、分光光度法、快速消解法、快速消解分光光度法等等。

　　重鉻酸鹽法的原理是在硫酸酸性介質中，用重鉻酸鉀作為氧化劑，硫酸銀做催化劑，硫酸汞作為氯離子的掩蔽劑，加熱沸騰以后，以硫酸亞鐵銨溶液滴定剩余的重鉻酸鉀，根據硫酸亞鐵銨溶液的消耗量計算水樣的COD數值。因為這種測量方法用的氧化劑是重鉻酸鉀，所以稱為重鉻酸鹽法。但是重鉻酸鹽法占用的實驗空間大、化學試劑用量大，很難大批量快速測試。

　　高錳酸鉀法是用高錳酸鉀作為氧化劑來測量COD數值，也就是被氧化分解時所消耗氧化劑的數量。

　　分光光度法是用重鉻酸鹽法作為基礎，通過氧化物的六價鉻或三價鉻的吸光度數值來測量COD數值。

　　快速消解法是指在重鉻酸鹽法的基礎上，提高消解反應體系中氧化劑濃度，或者增加硫酸酸度、提高反應溫度、增加助催化劑等條件來提高反應速度的方法。

　　快速消解分光光度法綜合了上述各種方法的優點，是指采用密封管作為消解管，取小計量的水樣和試劑于密封管中，放入小型恒溫加熱皿中，恒溫加熱消解，然后用分光光度法測定COD數值。

　　我們在測試COD數值時，COD的數值越高，就表示水樣的有機物污染越嚴重，這些有機物污染的來源可能是農藥、環境激素、化工廠、有機肥料等等有機物質，我們國家的自來水標準要求用高錳酸鉀法測出的COD小于等于3mg/L，特殊情況下不超過5mg/L。

　　一目科技就TOC和COD兩個重要指標，為水務行業帶來了全新解決方案。創始人李智強，美國卡內基梅隆大學環境工程博士。留學期間，發表了微流控論文，研發出了小的微流體生物傳感器。

　　微型光譜傳感器世界上目前量產的最小的光譜傳感器之一,微流控技術在線采集微量液體，實時監測指標光譜算法對光譜信號進行收集、分析、降噪以及數值模型分析與傳統測試方法不同，創新的使用了微控流微光譜技術，業內兩根手指頭大小的空間即可檢測三種重要指標，無需多余試劑，避免了二次污染，讓水質檢測從此告別傳統的“化學試劑檢測+人眼識別”，一步邁入到芯片化、智能化的新時代。

　　一目科技基于微流控微光譜傳感器研發出一系列產品，專注水質在線監測領域。圖片

　　應用場景：二次供水、城鄉供水一體化、管道直飲水、現制現售水、自來水公司、衛生計生監督局。