TOC、BOD5與COD的比較

一、TOC與BOD5的比較

生化需氧量（BOD）是指在規(guī)定條件下水中無機物和有機物在微生物氧化作用下所消耗的溶解氧。

監(jiān)測BOD前，一般先測定水樣的TOC或COD的值，并根據(jù)測定值估計BOD的可能值，做幾種不同的稀釋比。

測定時，將已知體積樣品置于稀釋容器中，用稀釋水或稀釋接種水稀釋到確定的稀釋倍數(shù)，用虹吸法轉(zhuǎn)移至兩個培養(yǎng)瓶中。測定一組瓶的溶解氧濃度。放另一組瓶于培養(yǎng)箱中暗置培養(yǎng)5天后測定溶解氧濃度，按公式計算出BOD5，后從所得測定結(jié)果中選取合乎要求者。

BOD是生物化學(xué)和化學(xué)作用共同產(chǎn)生的結(jié)果，它們不象單一的，有明確定義的化學(xué)過程那樣具有嚴(yán)格和明確的特性，可能會被水中存在的某些物質(zhì)所干擾。

那些對微生物有毒的物質(zhì)，如殺菌劑、有毒金屬或游離氯等，會抑制生化作用，造成結(jié)果偏低。水中的藻類或硝化微生物也可能造成虛假的偏高結(jié)果。

由于BOD5操作繁雜,一般只測定CODCr值。CODCr是指在一定條件下，水中易被強氧化劑(重鉻酸鉀、高錳酸鉀 )氧化的還原性物質(zhì)所消耗的量,結(jié)果折算成氧 (O)的量 (以 mg/L計 ) ，它反映了水中受還原性物質(zhì)(主要是有機物) 污染的程度。

水中還原性物質(zhì)包括有機物、亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等，但由于水中消耗強氧化劑的物質(zhì)主要為有機物，因此COD是表示水體有機污染程度的指標(biāo)之一。

此法存在的問題主要有：消解回流二小時耗能費時，用Ag2SO4作催化劑，銀鹽價高造成監(jiān)測成本高，用HgSO4掩蔽氯離子造成二次污染。由于芳香族化合物特別是稠環(huán)、多環(huán)芳烴化合物很難氧化，所以用CODCr不能*反應(yīng)有機物污染程度。

總有機碳（TOC）是以水樣中含碳量來表征有機物的含量，是將水溶液中的總有機碳氧化為二氧化碳,并且測定其含量，利用二氧化碳與總有機碳之間碳含量的對應(yīng)關(guān)系,對水溶液中總有機碳進行定量測定。是對環(huán)境水體中有機物含量的一種估量，也是有機污染的綜合指標(biāo)之一。所有含碳物質(zhì) ,包括苯、吡啶等芳香烴類有毒有害物質(zhì)均能反映在 TOC指標(biāo)值中。

關(guān)鍵的是TOC方法采用催化高溫燃燒系統(tǒng)，氧化*，可*彌補CODCr法的上述缺點。且由于該法氧化率與理論值比較接近，比間接地通過COD的氧消耗來考察有機物的污染狀況更能反映樣品有機污染的實際程度。

反應(yīng)過程中無需添加試劑，反應(yīng)的產(chǎn)物是對環(huán)境無害的CO2和H2O，因此，國外常用來評價水體被有機物污染的程度，但國內(nèi)受經(jīng)濟發(fā)展的限制，應(yīng)用較少。

二、TOC與CODCr的比較

1 測定原理和方法的比較

TOC與CODCr的測定方法不同。測定CODCr是采用強氧化劑和加熱回流的方法，只能將水中的有機物部分氧化 (氧化率較低，其氧化率一般為80～90%，對于多環(huán)芳烴等復(fù)雜有機物的氧化率更低。 ) ，并且測定時間較長，即使目前一些快速測定儀器 (采用比色法測定 )簡化了操作過程，但測定時間仍在 2ｈ以上；

而測定TOC是采用燃燒法或光催化法，能將水中有機物全部氧化，因此TOC比CODCr更能直接表示水中有機物的總量，并且測定時間短 (不到10min即可測定一個樣品 )。其測定結(jié)果的精密度、準(zhǔn)確度均比CODCr的高。

2 結(jié)果表示法的比較

總有機碳（TOC）的測定是采用燃燒法，能將有機物全部氧化，因此常被用來評價水體中有機物污染的程度，結(jié)果用水體的有機碳的含量來表示，與氧的消耗無關(guān)。 

化學(xué)需氧量（CODCr）是用消耗的氧來表示水中受還原性物質(zhì)污染的程度，是有機物相對含量的指標(biāo)之一。

從理論上講COD是用消耗的氧（O2）表示耗氧量，TOC是用碳（C）表示耗氧量，兩者的比例為O2/C=32/ 12=2.7，但計算值會略低于理論值 ( 2.7)。

工業(yè)廢水具有廢水成分復(fù)雜，不同行業(yè)的工業(yè)廢水其主要污染物也*不同的特點。但對于同一種工業(yè)廢水來說，其成分是相對固定的，可以通過對其深入研究，尋找其CODCr與TOC的相關(guān)關(guān)系，建立了相關(guān)方程。 

3 測定的自動化程度比較

CODCr的測定不論是傳統(tǒng)的加熱回流法還是改進的儀器比色法，其耗時均長，自動化程度低。TOC則可實現(xiàn)連續(xù)自動在線監(jiān)測。因此采用TOC表征水體水質(zhì)有機污染程度，這對于實現(xiàn)水環(huán)境質(zhì)量自動化監(jiān)測具有重要意義。

長期以來，西方國家和國內(nèi)都采用化學(xué)耗氧量（CODCr）作為評價水體污染程度的綜合性指標(biāo)。但CODCr的測定存在費時和氧化不*，消耗大量的昂貴試劑和有毒試劑，易造成環(huán)境的二次污染等局限性，從而使該指標(biāo)的應(yīng)用受到了一定的限制。   

美國試驗材料與協(xié)會（ASTM）于 1967年把 TOC方法列入 ASTM試驗法 D-2579。1969年該法又被美國聯(lián)邦水質(zhì)污染控制委員會列入美國聯(lián)邦水污染控制管理局（FWPCA）試驗方法。

隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展，有機化工產(chǎn)品日益增多，約有50多萬種化學(xué)物質(zhì)污染環(huán)境。由干有機污染物成分復(fù)雜，分析各種有機成分難度太大，即使采用現(xiàn)代化的分析儀器和高水平分析技術(shù)也不可能分析*。日本、美國、英國和西歐一些國家始于八十年代末期用TOC作為有機污染物質(zhì)的綜合監(jiān)測指標(biāo)，方法簡便快速，又能自動連續(xù)測定而被廣泛采用。

 目前美國主要以TOC指標(biāo)來監(jiān)測水體中的有機物含量。日本七十年代初期也開始把TOC指標(biāo)列入日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JIS，K0102），目前已發(fā)展到利用TOC方法取代傳統(tǒng)的BOD／COD比值法檢驗有機物的生物降解度。該方法準(zhǔn)確、省工、省時和試劑消耗少，有著廣闊的發(fā)展前景和利用價值。