洪水污染后水質(zhì)總有機碳檢測 水質(zhì)TOC和BOD檢測測試
總有機碳是指水體中溶解性和懸浮性有機物含碳的總量。水中有機物的種類很多,除含碳外,還含有氫、氮、硫等元素,目前還不能全部進行分離鑒定。常以“TOC”表示。TOC是一個快速檢定的綜合指標,它以碳的數(shù)量表示水中含有機物的總量。但由于它不能反映水中有機物的種類和組成,因而不能反映總量相同的總有機碳所造成的不同污染后果。由于TOC的測定采用燃燒法,因此能將有機物全部氧化,它比BOD5或COD更能直接表示有機物的總量。通常作為評價水體有機物污染程度的重要依據(jù)。更多詳情歡迎咨詢在線客服或者撥打咨詢電話(微信同號):
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總有機碳(Total Organic Carbon, TOC)是水中有機物所含碳的總量,所以能完全反映有機物對水體的污染程度。化學(xué)需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)是間接測定水中有機物的方法,一切有機物都是以有機碳組成,水中有機物在氧化時釋放出的碳與氧結(jié)合生成CO2,測定生成的CO2是直接測定有機物的方法,因此TOC是直接測量水中有機污染物較好的方法。它是比COD和BOD5更能確切表示水中有機污染物的綜合指標。
TOC 分析已成為世界許多國家水處理和質(zhì)量控制的主要手段。另外 , 在飲用水供給、制藥、食品、半導(dǎo)體工業(yè)、廢物腐殖質(zhì)化程度分析、水生系統(tǒng)的碳通量分析、土壤碳含量的測定、以及土壤的碳循環(huán)中都需要進行 TOC 的測定。
目前,水中TOC的監(jiān)測都使用儀器法進行測定。如采用直接燃燒氧化-非分散紅外法和K2S2O8氧化-非分散紅外法的總有機碳監(jiān)測儀等。自1962年開發(fā)了有機物燃燒氧化分解后用非分散紅外氣體分析儀連續(xù)測定方法以來,TOC 分析儀得到飛躍發(fā)展,它能在高溫催化氧化的狀態(tài)下或K2S2O8存在的條件下氧化分解所有有機物。高溫催化氧化方法的氧化溫度一般在980℃。這一方法已列入許多國家的標準方法中,如美國在1967年就在ASTM試驗法(美國材料試驗協(xié)會)D-2579中法定采用,美國EPA9096方法規(guī)定用燃燒—非分散紅外法(NDIR)測定水中TOC,現(xiàn)在美國測定水中有機物綜合指標的測定儀器主要以TOC為主;日本是在1970年開始討論TOC方法,1971年新修改的JIS方法中就作為參考方法列入JIS K0101中;我國也在1991年正式將本方法作為地表水和飲用水中TOC 測定的國標方法。
TOC的測定方法中的氧化方式有燃燒氧化法和濕式氧化法,產(chǎn)生的CO2氣體檢測方法有NDIR、電導(dǎo)法和FID 法等。由于燃燒—非分散紅外法不適用測定含高鹽量的海水、測定方法靈敏度較低和儀器較昂貴,所以濕式氧化法測定總有機碳成為基體復(fù)雜水樣中TOC的有效測定方法,如過硫酸鉀紫外氧化- 非分散紅外法、二氧化鈦- 電導(dǎo)率法等。
更具體來說,測定TOC 時使用的氧化有機污染物的方法有三種,即:加熱氧化、紫外照射-過硫酸鹽氧化和OH自由基氧化。目前實驗室用TOC測定儀和自動在線TOC 監(jiān)測儀都有使用這三種氧化方法的儀器,雖然三種氧化方法的儀器設(shè)計、類型及氧化特性等不同,但必須能使待測水樣中的有機污染物全部轉(zhuǎn)變成CO2,通過測量生成的CO2量計算水樣中的TOC濃度。
加熱氧化法
①加熱氧化方法是在高溫下燃燒水樣中的有機物,使其轉(zhuǎn)化為CO2,如果溫度控制合適,且催化劑效果良好時,這種方法是三種氧化方法中氧化效率最高的方法。
②在小型燃燒爐中加入少量待測水樣,加熱至600~980℃以鉑金屬作催化劑使有機污染物氧化,在瞬時燃燒使有機物完全氧化。
③由于允許進樣量僅為0.1ml,為了使測量的水樣具有代表性,在進樣前將水樣均勻化并且通過濾膜過濾后測定,這是對測量結(jié)果影響最大的因素。然而,在環(huán)境監(jiān)測中使用存在著測定數(shù)據(jù)的代表性問題。
④這種方法非常適合于實驗室用TOC測定儀,而用這種方法氧化設(shè)計的TOC自動在線監(jiān)測儀,必須在現(xiàn)場用標準TOC樣品反復(fù)標定,且水樣前處理裝置也較為復(fù)雜,難以自動在線清洗。由于HJ/T91-2002規(guī)定排放污水必須測定含懸浮物的原始水樣,儀器的日常維護和管理也十分重要。
UV/ 過硫酸鹽氧化
1) 在UV/ 過硫酸鹽氧化法中,是向水樣中加入K2S2O8并混合均勻后,用紫外光(UV)照射,這種方法水樣中大的顆粒物不能被完全氧化,其氧化效率受水樣中有機污染物的形態(tài)影響。
2) UV光照射能放出少量O3,由于其量甚微,對水樣的氧化實際起不到明顯作用。
3) 經(jīng)簡化后的這種氧化方法氧化效率有所提高,但其可變因素應(yīng)是研究和開發(fā)新儀器的重點,以這種氧化方法為原理的儀器,無論實驗室用還是自動在線監(jiān)測用TOC測定儀,對使用人員的技術(shù)水平和熟練程度都要求較高。以這種方法氧化的TOC測定儀由于其價廉,很受用戶歡迎,是目前使用率和普及率最高的TOC測定儀。
OH 自由基氧化
1) Bio Tector作為具有氧化性的試劑,用其OH自由基的氧化能力開發(fā)出新的TOC監(jiān)測儀,在pH較高的情況下,O3濃度較高時則生成OH,由于OH不穩(wěn)定,且腐蝕性較強,但能有效地氧化水中的有機污染物。
2) 在O3和NaOH存在時,在反應(yīng)室內(nèi)生成的OH氧化劑可氧化較大量水樣中的有機污染物,因此TOC測量結(jié)果不受水樣中懸浮物及顆粒物的影響,水樣不經(jīng)過濾可直接測定。
3) 該方法適合于TOC自動在線監(jiān)測儀,但對流路系統(tǒng)要求較高。
TOC的測定有水樣原樣測定的差減法和采用前處理除去水樣中IC后測定的直接法兩種方法。前一種方法適用于測定IC比TOC低的水樣。后一種方法適用于測定IC含量高的水樣,但這種方法將會有揮發(fā)性有機物的損失。TC 測定方法有燃燒氧化法和濕式氧化法。IC的測定方法為酸化法。IC的處理方法采用酸化曝氣處理法。將水樣酸化至pH<3,CO32-和HCO3-轉(zhuǎn)化成碳酸,再通過曝氣去除CO2。
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