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(jī)物和有機(jī)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(jì)BOD的可能值，做幾種不同的稀釋比。

測定時(shí)，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(gè)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(jì)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(huì)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(huì)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(qiáng)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(jì) ) ，它反映了水中受還原性物質(zhì)(主要是有機(jī)物) 污染的程度。

水中還原性物質(zhì)包括有機(jī)物、亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等，但由于水中消耗強(qiáng)氧化劑的物質(zhì)主要為有機(jī)物，因此COD是表示水體有機(jī)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(shí)耗能費(fèi)時(shí)，用Ag2SO4作催化劑，銀鹽價(jià)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(jī)物污染程度。

總有機(jī)碳（TOC）是以水樣中含碳量來表征有機(jī)物的含量，是將水溶液中的總有機(jī)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(jī)碳之間碳含量的對應(yīng)關(guān)系,對水溶液中總有機(jī)碳進(jìn)行定量測定。是對環(huán)境水體中有機(jī)物含量的一種估量，也是有機(jī)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(bǔ)CODCr法的上述缺點(diǎn)。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(jī)物的污染狀況更能反映樣品有機(jī)污染的實(shí)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(jià)水體被有機(jī)物污染的程度，但國內(nèi)受經(jīng)濟(jì)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(qiáng)氧化劑和加熱回流的方法，只能將水中的有機(jī)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(jī)物的氧化率更低。 ) ，并且測定時(shí)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(shí)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(jī)物全部氧化，因此TOC比CODCr更能直接表示水中有機(jī)物的總量，并且測定時(shí)間短 (不到10min即可測定一個(gè)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(jī)碳（TOC）的測定是采用燃燒法，能將有機(jī)物全部氧化，因此常被用來評價(jià)水體中有機(jī)物污染的程度，結(jié)果用水體的有機(jī)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(jī)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(jì)算值會(huì)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(diǎn)。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(dòng)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(jìn)的儀器比色法，其耗時(shí)均長，自動(dòng)化程度低。TOC則可實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動(dòng)在線監(jiān)測。因此采用TOC表征水體水質(zhì)有機(jī)污染程度，這對于實(shí)現(xiàn)水環(huán)境質(zhì)量自動(dòng)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(jià)水體污染程度的綜合性指標(biāo)。但CODCr的測定存在費(fèi)時(shí)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(yàn)材料與協(xié)會(huì)（ASTM）于 1967年把 TOC方法列入 ASTM試驗(yàn)法 D-2579。1969年該法又被美國聯(lián)邦水質(zhì)污染控制委員會(huì)列入美國聯(lián)邦水污染控制管理局（FWPCA）試驗(yàn)方法。

隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展，有機(jī)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(jī)污染物成分復(fù)雜，分析各種有機(jī)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(jī)污染物質(zhì)的綜合監(jiān)測指標(biāo)，方法簡便快速，又能自動(dòng)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(jī)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(yàn)有機(jī)物的生物降解度。該方法準(zhǔn)確、省工、省時(shí)和試劑消耗少，有著廣闊的發(fā)展前景和利用價(jià)值。