1、檢測標準
國際標準化組織于1987年發布了ISO8245-1987《水質 總有機碳(TOC)的測定 導則》,于1999年發布了ISO8245-1999《水質 總有機碳(TOC)和可溶性有機碳(DOC)的測定 導則》,替代了ISO8245-1987,增加了可溶性有機碳(DOC)的測定方法,同時規范了樣品及試劑保存條件等內容。ISO8245-1999的氧化方式包括燃燒氧化法、適當的氧化劑氧化法、紫外線輻射氧化法和其他高能輻射氧化法;CO2有多種不同的檢測方式,例如紅外光計、滴定、熱導、電導、庫侖、CO2傳感器和氫火焰離子檢測器(把CO2還原成甲烷后)。
美國1967年就在ASTM試驗法(美國材料試驗協會)D-2579中采用了水中TOC測定方法;2005年,美國環保總局推出總有機碳的測定方法標準EPA METHOD 415.3《DETERMINATION OF TOTAL ORGANIC CARBON AND SPECIFIC UV ABSORBANCE AT 254 nm IN SOURCE WATER AND DRINKING WATER》,對ISO8245-1999進行細化;現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。
我國現行的水質中總有機碳的標準分析方法有GB13193-91《水質 總有機碳(TOC)的測定 非色散紅外線吸收法》(1992年6月1日起執行)、HJ/T71-2001《水質 總有機碳的測定 燃燒氧化—非分散紅外吸收法》(2002年1月1日起執行)和 GB/T5750.7-2006《生活飲用水標準檢驗方法 總有機碳》(2007年7月1日執行)。
其中,GB13193-91參照ISO8245-1987進行編制,采用燃燒氧化—非分散紅外法,測定濃度范圍為0.5~60mg/L,對于高濃度樣品可以進行稀釋后測定,其檢測下限為0.5mg/L。當水樣中常見共存離子超過SO42-400mg/L,Cl-400mg/L,PO43-100mg/L,S2-100mg/L時,對測定有干擾,應作適當處理后再進行分析測定。水樣中含有大顆粒懸浮物時,因受水樣注射器針孔的限制,測定結果往往不包括全部顆粒態的有機物。
ISO8245-1999和EPA METHOD 415.3同國內現行兩個標準的原理、分析方法、數據報出等基本一致,只是ISO8245-1999和EPA METHOD 415.3增加了可溶性有機碳(DOC)的測定部分。GB/T5750.7-2006《生活飲用水標準檢驗方法 總有機碳》是衛生部發布的標準,主要用于生活飲用水中TOC的測定。GB13193-91和HJ/T71-2001方法基本相同,應予以整合,補充和細化相關內容后,可用于地表水、地下水、生活污水和工業廢水中TOC的測定。
目前我國污水中TOC的標準測定方法正在制定當中,也擬采用燃燒氧化—非分散紅外法或濕式氧化—非分散紅外法。
2、限量標準
在污水排放總量控制的指標中,有機污染物總量控制指標為化學需氧量(COD)。由于不同類型的水中(特別是一些污水)存在不被COD所反映的有機物,如一些揮發性化合物、環狀、吡啶或多環芳烴污染物,同時因COD的氧化條件是(1+1)酸性介質下146℃反應2小時,許多有機物不能全部被氧化,致使COD指標不能完全反映水體的有機污染狀況。而總有機碳(TOC)指標多采用燃燒氧化—非分散紅外法測定,對有機物的氧化比較完全,大多數情況下氧化率可達到98%以上。所以,TOC指標更能反映水體的有機污染程度。國外許多國家將TOC在線自動監測儀置于工廠總排污口,隨時監測污水的排污情況。有些國家已制定了TOC的排放標準。
我國在《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)中規定了TOC的排放限值,其標準值見表1。
表1 GB8978-1996中TOC的限值標準(mg/L)
行業 |
一級 |
二級 |
合成脂肪酸工業 |
20 |
40 |
苧麻脫膠工業 |
20 |
60 |
其它排污單位 |
20 |
30 |
但造紙工業、船舶、船舶工業、海洋石油開發工業、紡織染整工業、肉類加工工業、合成氨工業、鋼鐵工業、航天推進劑使用、兵器工業、磷肥工業、燒堿、聚氯乙烯工業等12個行業所排放的污水并不執行本標準,而是各自執行相應的國家行業標準。
而于2007年7月1日起實施的《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)沒有把TOC列入標準。
2000年12月8日,國家環境保護總局發布《環境監測儀器發展指南》,“有機污染物自動連續監測系統”被列為唯一的水質重點研究儀器,“TOC分析儀”被列為重點發展的儀器;國家科技部在“十五”期間國家高技術研究發展計劃(863計劃)的水質自動監測系統關鍵技術及集成設備研制中有TOC監測技術和設備項目;2002年,國家經貿委、國家稅務總局在23號公告中,把TOC分析儀列為鼓勵發展的環境監測設備。2003年7月1日,國家計委、財政部、國家環保總局、國家經貿委令第31號《排污費征收標準管理辦法》,化學需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、總有機碳(TOC)被并列為有機污染物,并說明在同一排放口中的COD、BOD、TOC只征收一項,還規定了COD的污染當量值為1,BOD的污染當量值為0.5、TOC的污染當量值為0.49。
我們國家的標準普遍比較滯后,而且比較混亂,TOC標準不全面影響中國TOC行業發展,并且,標準中未被列出,也就不會引起相關用戶的重視。