TOC總有機碳總結
總有機碳是反映水質受到有機物污染的替代水質指標之一,和其它水質替代指標一樣,它不反映水質受到那些具體的有機物的特性.而是反映各個污染物中所含碳的量,其數量愈高.表明水受到的有機物污染愈多。根據本市發展的要求,我站為更好、及時的監督,監測本市的水質,故擴展此項目。
方法標準GB13193-91規定的測定范圍為“地面水”,HJ/T71-2001規定的測定范圍為“地表水和廢水”。雖然目前我國現行的環境質量評價標準中,沒有對地表水、地下水中總有機碳含量的評價指標,但以后有可能制定。又因這兩個標準的方法和原理基本沒有差別,所以我站選用國標GB13193-91來做為TOC的方法依據。
排放標準有兩個:《生活飲用水衛生標準》GB5749—2006和廣東省地方標準《水污染物排放限值》DB44/26—2001
有關測定的技術信息
峰面積的測定
向TOC-V注入試樣時,自動地檢測產生峰的開始和結束,求出峰面積。峰的開始和結束的檢測是采用峰的斜度(時刻變化地連線的斜度)。峰的檢測在斜度達到預先設定值的以上時開始。相反,達到負的斜度設定值以下時峰的檢測結束。
注釋
·分離峰:在TC回路的測定中,進樣量大時有可能產生多數的峰。這時,只檢測最后峰的結束,多數峰的全面積累計計算。
·基線校正:在基線變動狀態下產生的峰,進行基線校正后求出準確的峰面積。
圖1 峰面積的求法
峰的形狀
TOC-V測定TC時,測定峰的形狀有時會成為多數的分離峰。特別是,使用高靈敏度催化劑進樣量在100L以上的條件下測定時這種傾向非常顯著。
這是由于注入在催化劑上的試樣中易氣化的有機物與結晶性的有機物的燃燒時間不同,出現數次產生二氧化碳而形成的多數峰所致。容易氣化的有機物最好是水溶液加熱蒸發時與水一起氣化類型的有機物,乙醇等就是例子。結晶性有機物是水溶液蒸發干燥時最后成為固體剩下類型的有機物,例如葡萄糖。
另外,進樣的狀態也對峰的形狀有影響,試樣注入到燃燒管的中央時與注入到周圍時在燃燒時間上也會有差別,使峰成為多數。
然而,因上述有機物的種類和注入位置產生的峰形狀異常,由于TOC-V是按二氧化碳產生的峰的全面積測定求出TOC(或TC),峰的形狀對測定結果沒多大影響。
標準曲線
標準曲線的種類
1點標準曲線和2點標準曲線
本儀器的輸出信號是直線化的。而且,TC/TN燃燒部和IC反應部的反應系統上幾乎沒有使濃度-輸出特性偏離直線的因素。標準曲線通常使用只有量程點1點標準曲線和有零點和量程點的2點標準曲線。
雖然也按調制標準液的純水中所含的TC、IC或TN的濃度,但是,制作50~100mg/L以上的標準曲線時幾乎都通過原點,因此,實用上1點標準曲線完全可以對應。
在調制標準液的純水中所含的TC、IC或TN對標準濃度不能忽視時,使用2點標準曲線。它的操作請參照下邊的「標準曲線的移動處理」。
多點標準曲線
為評價標準曲線,可制作最多為10點的多點標準曲線。3點以上的標準曲線時采用折線或最小二乘法制作回歸直線的標準曲線。采用最小二乘法的回歸直線時表示相關系數。
標準曲線的移動處理
向原點移動處理
含調制標準液用水的TC、IC或TN對標準液濃度不可忽視時必須制作校正水中所含TC或TN的校準校。校正時,使用向原點移動處理的功能。例如,使用含0.5mg/L TC的水調制TC 10mg/L(實際是10+0.5mg/L)的標準曲線,制成2點標準曲線時,是如圖2的實線所示的標準曲線。直接使用此標準曲線時,試樣的測定值通常是低0.5mg/L程度進行測定。但是,使用向原點移動處理功能,進行如圖2虛線所示的移動時,將校正含標準液調制用水的0.5mg/L的TC標準曲線的偏差。
使用這種方法時,有儀器產生的系統空白時,可得到高這部分大小的測定值。系統空白是在測定完全不含碳的水(TC為零的水)時也產生的峰。本儀器可以向系統空白的大小進行標準曲線的移動處理。系統空白峰的大小因儀器的結構和催化劑等因素而異。除高靈敏度測定外,幾乎所有的測定中,含調制用水的TC和TN值的誤差都比系統空白大得多,只要進行這樣的校正,就可得到實用上沒問題的測定值。
向空白點的移處處理
在高靈敏度測定中系統空白的大小影響測定值時,進行向空白點的移動處理。預先,采用與測定條件相同的進樣量進行TC空白檢驗測定,選擇向空白點的移動處理時,標準曲線的原點向TC空白檢驗的面積值移動。
圖2 向標準曲線原點的移動處理
標準液測定時的通氣處理(噴射處理)
標準液中所含的溶解二氧化碳的含碳量,在使用對標準液濃度有影響的低濃度TC標準液時,
經載氣的通風處理后,可以進行測定。由于經通氣處理除去了二氧化碳,對標準液濃度不再有影響。
標準液用水中所含的溶解二氧化碳濃度對水的凈化法、有無保存和保存方法、氛圍氣中的二氧化碳濃度等有影響。而且,即使水中溶解的二氧化碳濃度較低,但由于在標準液調制過程中與大氣接觸,仍有可能溶解。表6.2:「與大氣平衡的蒸餾水的CO2含量(ppm)」中表示大氣中二氧化碳向水中的溶解量,請參考。
不論哪種情況,使用的標準液濃度和水中所含雜質的TC濃度須一并考慮,判斷是否使用這種功能。使用這種功能時,作為水中雜質所含的TOC雖然對標準液濃度實質上低到沒有影響的程度,但仍須考慮到溶解的二氧化碳含量達到不可忽視程度時。
注釋 IC標準液,由于經通氣處理IC濃度減小,請不要進行通氣處理。
表1 與大氣平衡的蒸餾水的CO2含量(ppm)
溫度(℃)大氣中CO2(Vol%) | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
0.030 | 1.00 | 0.83 | 0.79 | 0.59 | 0.51 | 0.44 | 0.38 |
0.033 | 1.10 | 0.91 | 0.76 | 0.65 | 0.56 | 0.48 | 0.42 |
0.044 | 1.47 | 1.22 | 1.02 | 0.87 | 0.74 | 0.64 | 0.56 |
| | | | | | | |
上述的CO2含量采用下邊公式,可換算成IC量。
IC(ppm)=CO2(mg/L)×0.27
最佳標準曲線的自動選擇
在測定設定畫面上,測定條件上設定為多數(最多3條)的標準曲線時,最佳標準曲線的自動選擇功能運作。
■最佳標準曲線的自動選擇功能
下列的標準曲線的濃度是指多點標準曲線時的最大濃度。
操作順序
1使用第1標準曲線(標準曲線[1st]上設定的標準曲線)測定。
選擇結果
(1)測定值在第1標準曲線的濃度以內,比其他標準曲線的濃度大時:
第1標準曲線的濃度>測定值>其他標準曲線的濃度→使用第1標準曲線。
(2)測定值在第1標準曲線的濃度以內,比第一標準曲線濃度小的另一條標準曲線的濃度以內時:
第1標準曲線的濃度>另一條標準曲線的濃度>測定值→使用另一條標準曲線。
(3)另外標準曲線有2條時:
第1標準曲線的濃度>另外標準曲線1的濃度>測定值>另外標準曲線2的濃度→使用另外標準曲線1
第1標準曲線的濃度>另外標準曲線1的濃度>另外標準曲線2的濃度>測定值→使用另外標準曲線2。
(4)測定值在第1標準曲線的濃度以上,另一條標準曲線的濃度在第1標準曲線濃度以上時:
另外標準曲線的濃度>測定值>第1標準曲線→使用另外標準曲線
測定值>另外標準曲線的濃度>第1標準曲線→使用另外標準曲線
(5)測定值在第1標準曲線的濃度以上,另外2條標準曲線的濃度在第1標準曲線的濃度以上時:
首先從另外2條標準曲線中的濃度小的1條開始依次測定。
注釋 各標準曲線間的濃度比設定為約10倍時,可有效使用此功能進入廣范圍的測定。
例:1st:10ppm,2nd:100ppm,3rd:1000ppm
使用選擇功能時的注意事項
·包括多點標準曲線,上述處理也不變。
·測定次數設定為多次時,在第1次的測定值上進行上述判斷。
·由于通常是從第1標準曲線開始測定,設定最常用的標準曲線為妥。
·第2、第3標準曲線的優先度取決于設定的標準曲線的濃度和試樣的濃度
測定下限
標準 GB13193-91 和 HJ/T71-2001 中的測定下限均為 0.5 mg/L。
下限為 0.5 mg/L 的規定,同時,GB5749-2006《生活飲用水衛生標準》附錄 A生活飲用水水質參考指標及限值中 TOC 的標準為 5 mg/L,GB8978-1996《污水綜合排放標準》中 TOC 的一級標準為 20 mg/L。