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地表水中TOC的监测方法
我国已有测定地表水中TOC的国标方法GB13193-91，采用的燃烧氧化-非分散红外法，测定浓度范围为0.5～60mg/L，检测下限为0.5mg/L。当水样中常见共存离子超过SO42-400mg/L，Cl-400mg/L，PO43-100mg/L，硫化物100mg/L时，对测定有干扰，应作适当处理后再进行分析测定。
污水中TOC的监测分析方法
我国污水中TOC的标准测定方法正在制定当中，也拟采用燃烧氧化-非分散红外法或湿式氧化-非分散红外法。燃烧氧化法的最低检测限为1.0mg/L。进样量过小会影响重现性和降低方法灵敏度，但进样量又不能太多，否则将影响气化效率。通常测试几个mg/L时，进样量以30～50微升为宜；测试在几十个mg/L以上时，进样量可在10～30微升范围内选择。由于废水中TOC含量较高，对于不同污水样品，在测定过程中要适当加以稀释，使其测定值在标准曲线的线性范围内，从而保证测定值的准确，而湿式氧化法则不存在这些问题。另外，对含悬浮物较多水样也应对样品稀释后进样。水样中含有大颗粒悬浮物时，受水样注射器针孔限制，测定结果往往不包括全部颗粒态有机碳。
IC对TOC测定的影响：在样品中无机碳含量较高的时候，如果仍用TC减去IC的方法来计算TOC，会给TOC值带来很大的误差，干扰TOC的测定。在这种情况下，应预先对样品进行前处理。实验结果表明，当IC浓度为TOC浓度的二倍时，其测量误差超过30%。盐类对TC测定的影响：取不同浓度NaCl溶液与TC溶液混合，进行测定。实验结果表明，当NaCl的浓度为TC浓度1000倍时，NaCl对TC测定影响仍较小。而且，测定过程中所得峰形正常，基线平直，无拖尾、基线漂移等现象。
污水中COD排放总量的监测
在污水排放总量控制的指标中，有机污染物总量控制指标为化学需氧量（COD）。由于不同类型的水中（特别是一些污水）存在不被COD所反映的的有机物，如一些挥发性化合物、环状或多环芳烃污染物，致使COD指标不能完全反映水体的有机污染状况。而总有机碳量(TOC)指标因为采用燃烧氧化—非分散红外法测定，对有机物的氧化比较完全，氧化率在80%以上。所以，TOC指标更能反映水体的有机污染程度。因此，国外许多国家将TOC在线自动监测仪置于工厂总排污口，随时监测污水的排污情况。
TOC的排放标准限值
国外许多国家将TOC在线自动监测仪置于工厂总排污口，随时监测废水的排污情况，有些国家已制定了TOC的排放标准。我国修订的“污水综合排放标准(GB8978-1996)”中已列入TOC控制指标。
国内外已研制生产有包括实现连续在线监测的各种类型的TOC分析仪。按工作原理不同，可分为燃烧氧化2NDIR法；加热2过硫酸盐氧化2NDIR法；UV光催化2过硫酸盐氧化2NDIR法、离子选择电极(ISE)法、电导法、气相色谱法等。其中，燃烧氧化2NDIR法只需一次性转化，流程简单，为国内外广泛采用。
国内常见的TOC测定仪，如TOC210B、TOC2500、TOC25000、TOC2V系列、TOC24100是日本岛津不同时期的产品；12702M、1555B、6800、6810是美国IONICS公司不同时期的产品。比较国外几种TOC分析仪的性能特点可知，日本早期的TOC测定仪水平低于美国，经过不断努力和创新，其水平与美国的同类产品相当，各有特点。例如，岛津制作所的TOC2VCPH有稀释功能，美国StarInstrumentsInc的100型TOC测定仪有臭氧法、超纯紫外法、紫外 过硫酸盐法、900℃ 铂催化高温氧化法四种氧化方法可选择。ThermoElectronCorporation(NYSE：TMO)在荷兰的代夫特工厂于2003年10月推出的台式高性能TOC分析仪HiPerTOC也具有4种不同的氧化技术：高温氧化，UV2过硫酸盐，超纯UV，UV2臭氧。HiPerTOC的一体化55位三维自动进样器提高了分析效率，两个NDIR在一次分析里得到高、低不同浓度的TOC结果。国外最新研制的TOC测定仪仍有低档机，如岛津制作所的TOC2VE、美国IONICS公司的1555B。1555B只用一个模拟温控器控制900℃的TC氧化炉温度，IC反应炉只靠TC氧化炉的900℃炉温传热，结构更简单，它们都采用微量注射器手动进样。
世界上TOC分析仪的氧化技术以高温氧化为主。但是，在美国USP643中也明确规定了加热2过硫酸氧化法、紫外线2过硫酸氧化法。紫外线氧化法，在日本药局已获得认证并已在日本广泛地应用，但欧美等国的行政主管部门并未获得认可 。
总有机碳量（Total Organic Carbon，TOC）是水中有机物所含碳的总量，所以能完全反映有机物对水体的污染程度。化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）是间接测定水中有机物的方法，一切有机物都是以有机碳组成，水中有机物在氧化时释放出的碳与氧结合生成CO2，测定生成的CO2是直接测定有机物的方法，因此TOC是直接测量水中有机污染物较好的方法。它是比COD和BOD5更能确切表示水中有机污染物的综合指标。
TOC分析已成为世界许多国家水处理和质量控制的主要手段。另外，在饮用水供给、制药、食品、半导体工业、废物腐殖质化程度分析、水生系统的碳通量分析、土壤碳含量的测定、以及土壤的碳循环中都需要进行TOC的测定 。
总有机碳(TOC)测定原理总有机碳（TOC），由专门的仪器——总有机碳分析仪（以下简称TOC分析仪）来测定。TOC分析仪，是将水溶液中的总有机碳氧化为二氧化碳，并且测定其含量。利用二氧化碳与总有机碳之...
范围不同：土壤有机质中的碳含量就是土壤有机碳，前一个的范围比后一个要大的多。组成不同：土壤有机质包括各种动植物的残体、微生物体及其会分解和合成的各种有机质，包含有机碳。土壤有机碳腐殖质、动植物残体和微...
硒在自然界的存在方式分为两种:无机硒和有机硒。无机硒一般指钠和硒酸钠，从金属矿藏的副产品中获得。后者是硒通过生物转化与氨基酸结合而成，一般以硒蛋氨酸的形式存在。目前最成熟的有机硒是麦芽硒，只要是采取将...
水中TOC的监测都使用仪器法进行测定。如采用直接燃烧氧化-非分散红外法和K2S2O8氧化-非分散红外法的总有机碳量监测仪等。自1962年开发了有机物燃烧氧化分解后用非分散红外气体分析仪连续测定方法以来，TOC分析仪得到飞跃发展，它能在高温催化氧化的状态下或K2S2O8存在的条件下氧化分解所有有机物。高温催化氧化方法的氧化温度一般在980℃。这一方法已列入许多国家的标准方法中，如美国在1967年就在ASTM试验法(美国材料试验协会)D-2579中法定采用，美国EPA9096方法规定用燃烧—非分散红外法(NDIR)测定水中TOC，美国测定水中有机物综合指标的测定仪器主要以TOC为主；日本是在1970年开始讨论TOC方法，1971年新修改的JIS方法中就作为参考方法列入JISK0101中；我国也在1991年正式将本方法作为地表水和饮用水中TOC测定的国标方法。
TOC的测定方法中的氧化方式有燃烧氧化法和湿式氧化法，产生的CO2气体检测方法有NDIR、电导法和FID法等。由于燃烧—非分散红外法不适用测定含高盐量的海水、测定方法灵敏度较低和仪器较昂贵，所以湿式氧化法测定总有机碳量成为基体复杂水样中TOC的有效测定方法，如过硫酸钾紫外氧化-非分散红外法、二氧化钛-电导率法等。
更具体来说，测定TOC时使用的氧化有机污染物的方法有三种，即：加热氧化、紫外照射-过硫酸盐氧化和OH自由基氧化。实验室用TOC测定仪和自动在线TOC监测仪都有使用这三种氧化方法的仪器，虽然三种氧化方法的仪器设计、类型及氧化特性等不同，但必须能使待测水样中的有机污染物全部转变成CO2，通过测量生成的CO2量计算水样中的TOC浓度 。
加热氧化法
①加热氧化方法是在高温下燃烧水样中的有机物，使其转化为CO2，如果温度控制合适，且催化剂效果良好时，这种方法是三种氧化方法中氧化效率最高的方法。
②在小型燃烧炉中加入少量待测水样，加热至600～980℃以铂金属作催化剂使有机污染物氧化，在瞬时燃烧使有机物完全氧化。
③由于允许进样量仅为0.1ml，为了使测量的水样具有代表性，在进样前将水样均匀化并且通过滤膜过滤后测定，这是对测量结果影响最大的因素。然而，在环境监测中使用存在着测定数据的代表性问题。
④这种方法非常适合于实验室用TOC测定仪，而用这种方法氧化设计的TOC自动在线监测仪，必须在现场用标准TOC样品反复标定，且水样前处理装置也较为复杂，难以自动在线清洗。由于HJ/T91-2002规定排放污水必须测定含悬浮物的原始水样，仪器的日常维护和管理也十分重要 。
UV/过硫酸盐氧化
1)在UV/过硫酸盐氧化法中，是向水样中加入K2S2O8并混合均匀后，用紫外光（UV）照射，这种方法水样中大的颗粒物不能被完全氧化，其氧化效率受水样中有机污染物的形态影响。
2)UV光照射能放出少量O3，由于其量甚微，对水样的氧化实际起不到明显作用。
3)经简化后的这种氧化方法氧化效率有所提高，但其可变因素应是研究和开发新仪器的重点，以这种氧化方法为原理的仪器，无论实验室用还是自动在线监测用TOC测定仪，对使用人员的技术水平和熟练程度都要求较高。以这种方法氧化的TOC测定仪由于其价廉，很受用户欢迎，是使用率和普及率最高的TOC测定仪。
OH自由基氧化
1)BioTector作为具有氧化性的试剂，用其OH自由基的氧化能力开发出新的TOC监测仪，在pH较高的情况下，O3浓度较高时则生成OH，由于OH不稳定，且腐蚀性较强，但能有效地氧化水中的有机污染物。
2)在O3和NaOH存在时，在反应室内生成的OH氧化剂可氧化较大量水样中的有机污染物，因此TOC测量结果不受水样中悬浮物及颗粒物的影响，水样不经过滤可直接测定。
3)该方法适合于TOC自动在线监测仪，但对流路系统要求较高。
TOC的测定有水样原样测定的差减法和采用前处理除去水样中IC后测定的直接法两种方法。前一种方法适用于测定IC比TOC低的水样。后一种方法适用于测定IC含量高的水样，但这种方法将会有挥发性有机物的损失。TC测定方法有燃烧氧化法和湿式氧化法。IC的测定方法为酸化法。IC的处理方法采用酸化曝气处理法。将水样酸化至pH<3，CO3和HCO3转化成碳酸，再通过曝气去除CO2。
TOC测定仪具有流程简单、重现性好、灵敏度高、稳定可靠、测定过程一般不消耗化学药品、不产生二次污染、测量全部有机碳含量等优点，因而TOC是实现有机污染物排放控制的最佳综合指标。但是在TOC测定过程中仍然还存在大量的问题，有待进一步的研究。
1、水样中的大颗粒悬浮物不能进入仪器，测试结果未包括全部颗粒的TOC。
2、低温燃烧法温度不统一，一般是先将IC去除，然后中温(1000℃)催化燃烧，这就涉及到IC去除是否充分的问题。
3、采用燃烧法直接测定TOC前要曝气去除溶液中的TIC，由于曝气过程会造成水样中挥发性有机物的损失而产生测定误差，因此其测定结果只是不可吹出的有机碳(NPOC)值，TOC是POC和NPOC的总和。由此可见，颁布已十多年的标准GB213193291必须进行修订以切合技术水平的要求。
4、我国关于TOC测定的标准仅在《污水综合排放标准》(GB897821996)中有规定，TOC检测标准尚未出台。而实际工作中，TOC的检测早已经成为一些领域的不可缺少的一环。他们更多的是参考美国药典或日本药方局颁布的有关规定。
5、国家对废水的达标考核指标是CODCr，在一定条件下，解决好TOC与CODCr值的相关性，才能解决非国标测试方法与现行管理制度不适应的问题 。
有机物料腐植酸和碳氮比对有机肥品质的影响
有机物料腐植酸和碳氮比对有机肥品质的影响
本试验通过对7种不同物料的总氮(N)、有机质(OM)和总腐植酸(HA)测定,计算腐殖化率(HR)和碳氮比(C/N)。结果表明,糠醛渣和风化煤有机质含量较高,分别为78.61%和85.84%,C/N比也高,腐殖化率则较低,而沼渣、污泥、草炭有机质含量在44.63%~55.03%之间,其C/N低,但腐殖化率较高,特别是草炭,腐殖化率在90%左右。
下面针对TOC仪器的测定原理、TOC分析方法及分析的步骤进行介绍。
总有机碳(TOC)，由专门的仪器--总有机碳分析仪(以下简称TOC分析仪)来测定。TOC分析仪，是将水溶液中的总有机碳氧化为二氧化碳，并且测定其含量。利用二氧化碳与总有机碳之间碳含量的对应关系，从而对水溶液中总有机碳进行定量测定。
市面上常见的TOC分析仪都有两大基本功能:第一，首先将水中的总有机碳充分氧化，生成二氧化碳CO2;第二，测试新产生的CO2.不同品牌和型号的TOC分析仪的区别在于实现这两大基本功能的方法不同。常用的氧化技术有:燃烧氧化法、紫外线氧化法以及超临界氧化法;而对CO2的检测方法又分:非分散红外线检测，直接电导率检测以及选择性薄膜电导率检测。
使用UV灯照射待测水样，水会分解成羟基和氢基，羟基和氧化物结合会生成CO2和水，然后检测新生成的CO2即可计算出总有机碳含量。在使用紫外线氧化法时，通过添加二氧化钛，过硫酸盐等可以提高氧化能力。紫外线氧化法的优点是氧化效率高，保养简单，缺点是UV灯管需要定期更换。
其中燃烧氧化-非分散红外吸收法优势是只需一次性转化，流程简单、重现性好、灵敏度高，缺点是探测器需频繁校准，体积大及预热时间长，必须使用酸、催化剂和载气。
TOC分析仪主要由以下几个部分构成:进样口、无机碳反应器、有机碳氧化反应(或是总碳氧化反应器)、气液分离器、非分光红外CO2分析器、数据处理部分。
燃烧氧化-非分散红外吸收法，按测定TOC值的不同原理又可分为差减法和直接法两种。
⒈差减法测定TOC值的方法原理
水样分别被注入高温燃烧管(900℃)和低温反应管(150℃)中。经高温燃烧管的水样受高温催化氧化，使有机化合物和无机碳酸盐均转化成为二氧化碳。经反应管的水样受酸化而使无机碳酸盐分解成为二氧化碳，其所生成的二氧化碳依次导入非分散红外检测器，从而分别测得水中的总碳(TC)和无机碳(IC)。总碳与无机碳之差值，即为总有机碳(TOC)。
⒉直接法测定TOC值的方法原理
将水样酸化后曝气，使各种碳酸盐分解生成二氧化碳而驱除后，再注入高温燃烧管中，可直接测定总有机碳。但由于在曝气过程中会造成水样中挥发性有机物的损失而产生测定误差，因此其测定结果只是不可吹出的有机碳值。
超零界水氧化(Supercritical Water Oxidation - SCWO)技术原先被用于处理大体积废水、污泥和被污染 过的土壤。GE是首家将这种技术运用于商业实验室TOC分析仪的公司，当温度和压力高于水的临界点(375°C和3,200psi)时，有机废物迅速被水中的氧化剂彻底氧化。超临界水的特性均可以使有机碳极高效、快速地氧化为二氧化碳，即便存在使用非超临界氧化方式时会造成负干扰的氯化物及其他无机物也无妨。而且使用SCWO技术的TOC分析仪对维护和校准的要求也不高。超临界水氧化法的优点在于氧化完全迅速，可以耐受高盐份化合物;缺点是不能检测低TOC浓度的水样。
TOC电导率检测技术能够测量液态的CO2。业界采用的主要有两种电导率检测技术:一种是直接电导率法，另外一种是薄膜电导率检测法(又称选择性电导率法)。采用两种电导率法的TOC分析仪校验结果都很稳定，检测精度高。这两种技术最主要的区别在于，直接电导率法比较容易受杂酸性，卤化有机物等的干扰;而薄膜电导率检测技术抗干扰性更佳。
薄膜电导率检测法是GE TOC分析仪使用较多的检测方法，TOC分析仪使用的膜能防止杂离子的通过，确保检测的只是CO2的含量，从而使TOC的读数更为精确。
⒈试剂准备
⑴邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4):基准试剂
⑵无水碳酸钠:基准试剂
⑶碳酸氢钠:基准试剂
⑷无二氧化碳蒸馏水
⒉标准贮备液的制备
⑴ 有机碳标准贮备液:称取干燥后的适量KHC8H4O4，用水稀释，一般贮备液的浓度为400mg/L碳。
⑵ 无机碳标准贮备液:称取干燥后适量比例的碳酸钠和碳酸氢钠，用水稀释，一般贮备液的浓度为400mg/L无机碳。
⒊有机碳、无机碳标准溶液的配制
从各自的贮备液中按要求稀释得来。
⒋校准曲线的绘制
由标准溶液逐级稀释成不同浓度的有机碳、无机碳标准系列溶液，分别注入燃烧管和反应管，测量记录仪上的吸收峰高，与对应的浓度作图，绘制校准曲线。
⒌水样测定
取适量水样注入TOC仪器进行测定，所得峰高从标准曲线上可读出相应的浓度，或由仪器自动计算出结果。
⒍ 计算
差减法:总有机碳(mg/L)=总碳-无机碳
直接法:总有机碳(mg/L)=总碳
Total Organic Carbon：在900℃高温下，以铂作催化剂，使水样氧化燃烧，测定气体中CO2的增量，从而确定水样中总的含碳量，表示水样中有机物总量的综合指标。由于TOC的测定采用高温燃烧，因此能将有机物全部氧化，它比BOD或COD 更能直接表示有机物的总量。因此常被用来评价水体中有机物污染的程度。2100433B
荷兰SKALAR PRIMACSSLC固体/液体总有机碳分析仪
优点
1、 一体机：集固体和液体分析于一体，紧凑，美观。
2、 样品直系统操作
3、 空气锁定和清洗系统
4、 可重复使用的坩锅可容纳2g。
5、 软件功能：
*能够控制载气的进量
*能够自动控制做IC时酸的用量
*能够实时显示峰高，且有自动积分峰的面积
*能够自动得出TOC=TC-IC
*能够选择最好的校正曲线
*有自动诊断的功能：当一批样做完时，软件能够自动降温TC腔和载气的进量
6、 标准的peltier电子冷却器
7、 独特的液体样品处理装置，可测定背景干扰严重的液体样品，如：淤泥、强酸和强碱溶液、浓缩的H2O2溶液等
8、 同步双波非分散红外检测NDIR
9、 小的占空间
10、 很少的维护费用
11、 拓展功能：在主机和软件的基础上，加一化学冷光法的总氮检测器，可测总氮。2100433B
总有机碳分析仪原理方法