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TOC / COD / BOD
TOC(总有机碳)、COD(化学需氧量)、BOD(生化需氧量)是水质分析中常用的有机污染指标,它们从不同角度反映水体中有机物的含量或降解特性。
1. TOC,总有机碳(Total Organic Carbon)
环保/水质检测指标,衡量水中有机物污染程度(单位:mg/L)
2. COD,化学需氧量(Chemical Oxygen Demand)
表示 用强氧化剂(如重铬酸钾)在酸性条件下氧化水中有机物所消耗的氧化剂量,折算成氧气的毫克数(mg/L)
COD越高 → 水体有机污染越严重。
清洁水:COD < 15 mg/L(如Ⅲ类地表水)
重污染水:COD > 100 mg/L(如印染、造纸废水)
污水厂:进水COD 400 mg/L,生化处理后COD降至50 mg/L以下(达标)。
河流监测:COD>40 mg/L时,可能发黑发臭,需溯源排查工业偷排。
3. BOD,生化需氧量(Biochemical Oxygen Demand)
环保/水质指标,衡量微生物分解有机物消耗的氧气量(单位:mg/L)。
与TOC区别:BOD衡量水中有机物被微生物分解时消耗的氧气量。TOC包含所有有机物(含难降解部分)
若涉及水质检测,TOC和BOD均为污染指标,但TOC更全面,BOD侧重可降解性。
污水厂:用BOD判断处理效果(如进水BOD 200 mg/L,出水<30 mg/L达标)。
自然水体:BOD>5 mg/L可能引发藻类爆发、鱼类死亡。
4. BOD₅(五日生化需氧量)
标准检测法:在 20°C 黑暗环境 下培养 5天,测定消耗的氧气量(BOD₅)
清洁水:BOD₅ < 1 mg/L(如饮用水)
重污染水:BOD₅ > 10 mg/L(如生活污水、工业废水)
| 指标 | 反映内容 | 检测时间 | 应用场景 |
|---|---|---|---|
| COD | 总有机物(含难降解) | 2小时 | 工业废水、监管执法 |
| BOD₅ | 可生物降解有机物 | 5天 | 评估水体自净能力 |
| TOC | 总有机碳 | 10分钟 | 快速筛查、在线监测 |
1. 定义与原理
| 指标 | 全称 | 原理 |
|---|---|---|
| COD | 化学需氧量 | 用强氧化剂(如重铬酸钾)在酸性条件下氧化水中有机物和还原性无机物,测定消耗的氧当量。 |
| TOC | 总有机碳 | 通过高温燃烧或氧化将有机碳转化为CO₂,直接测定碳含量,反映有机物总量。 |
| BOD | 生化需氧量 | 微生物在20℃、5天内分解有机物消耗的溶解氧量,反映可生物降解的有机物。 |
2. 测量对象与范围
| 指标 | 测量对象 | 包含非有机物? |
|---|---|---|
| COD | 有机物 + 还原性无机物(如亚铁、硫化物、亚硝酸盐等) | 是 |
| TOC | 仅含碳有机物(不包括CO₂、碳酸盐等无机碳) | 否 |
| BOD | 可被微生物降解的有机物(不包括难降解有机物和还原性无机物) | 否 |
3. 测量方法与时间
| 指标 | 常用方法 | 耗时 | 干扰因素 |
|---|---|---|---|
| COD | 重铬酸钾法、快速分光光度法 | 2小时~数小时 | 氯化物、还原性无机物干扰 |
| TOC | 燃烧氧化法、湿法氧化法 | 几分钟~半小时 | 颗粒物、无机碳需预处理 |
| BOD | 稀释接种法(BOD₅)、传感器法 | 5天(标准BOD₅) | 毒性物质、微生物活性影响 |
4. 理论关系:
COD ≥ BOD(因COD包含难降解有机物和无机物)。
TOC ≤ COD(1g有机碳完全氧化约需2.67g氧,但实际比值因有机物类型而异)。
BOD/TOC:可反映有机物的生物降解性(比值越高,越易降解)。
5. 应用场景对比
| 指标 | 主要应用场景 |
|---|---|
| COD | 工业废水排放监管、污水处理厂效率评估(快速反映总氧化需求)。 |
| TOC | 纯水系统(制药、电子)、饮用水安全监测(快速精准测有机物总量)。 |
| BOD | 评估水体自净能力、污水处理工艺设计(关注微生物降解特性)。 |
6. 优缺点总结
| 指标 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|
| COD | 快速、覆盖范围广;标准化程度高。 | 无法区分可降解/难降解有机物;有毒试剂污染。 |
| TOC | 快速、无污染;直接测有机碳。 | 忽略非碳有机物;设备成本高。 |
| BOD | 反映实际环境中的生物降解性。 | 耗时长(5天);结果受微生物活性影响大。 |
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