1、中 华 人 民 共 和 国 国 家 环 境 保 护 标 准HJ 501-2009代替 GB 13193-91 和 HJ/T 71-2001水质 总 有 机 碳 的 测 定 燃烧氧化 非分散红外吸收法Water qualityDetermination of total organic carbonCombustion oxidation nondispersive infrared absorption method（ 发 布 稿 ）本电子版为发布稿。请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。2009-10-20 发布 2009-12-01 实施环 境 保 护 部 发 布I目 次前 言 I
2、I1 适用范围.12 术 语 和 定 义 .1 3 方法原理.24 干 扰 及 消 除 .2 5 试 剂 和 材 料 .2 6 仪 器 和 设 备 .3 7 样品 38 分析步骤.39 结果计算.410 精 密 度 和 准 确 度 511 质 量 保 证 和 质 量 控 制 5II前 言为贯彻 中华人民共和国环境保护法 和 中华 人民共和国水污染防治法 ， 保护环境， 保障人体健康，规范国家环境污染物监测方法，制定本标准。本 标 准 规 定 了 测 定 地 表 水 、 地 下 水 、 生 活 污 水 和 工 业 废 水 中 总 有 机 碳 （ TOC） 的 燃 烧 氧 化非分散红外吸收方法。本
3、 标 准 是 对 水 质 总 有 机 碳 （ TOC） 的 测 定 非 色 散 红 外 线 吸 收 法 （GB13 193-91）和水质 总有 机碳的测定 燃烧氧化-非 分散红外吸收法 （ HJ/T71-2001） 的 整 合 修 订 。 原标准起草单位分别为武汉市环境监测中心站和中国环境监测总站。水质 总有 机碳 （TOC） 的测定 非色 散红外线吸收法 （G B13193-91） 首次 发布于 1991 年 ， 本 次 为 第 一 次 修 订 ； 水 质 总 有 机 碳 的 测 定 燃 烧 氧 化 -非 分 散 红 外 吸 收 法 （ HJ/T71-2001） 首 次 发 布 于 2001
4、 年 ， 本 次 为 第 一 次 修 订 。 本 次 修 订 的 主 要 内 容 ：调整了标准的适用范围；增加了可吹扫有机碳和不可吹扫有机碳的术语和定义；增加了部分试剂的保存条件；增加了质量保证和质量控制条款。自本标准实施之日起，原国家环境保护局 1991 年 8 月 31 日 批 准 、 发 布 的 国 家 环 境 保 护标准 水质 总有机碳 （TOC ） 的测 定 非色散红 外线吸收法 （GB13193-91） 和原国家环 境 保护总局 2001 年 9 月 29 日批准、 发布的国家环境保护标准 水质 总有机碳 的测定 燃烧 氧 化-非分散红 外吸收法 （ HJ/T 71-2001）废止
5、。本标准由环境保护部科技标准司组织制订。 本标准主要起草单位：大连市环境监测中心。 本 标 准 环 境 保 护 部 2009 年 10 月 20 日 批 准 。本 标 准 自 2009 年 12 月 1 日 起 实 施 。 本标准由环境保护部解释。1水 质 总 有 机 碳 的 测 定 燃 烧 氧 化 非 分 散 红 外 吸 收 法1 适用范围本 标 准 规 定 了 测 定 地 表 水 、 地 下 水 、 生 活 污 水 和 工 业 废 水 中 总 有 机 碳 （ TOC） 的 燃 烧 氧 化非分散红外吸收方法。本标准适用于地表水、地下水、生活污水和工业废水中总有机碳（TOC）的测定，检出 限为
6、 0.1 mg/L， 测 定 下 限 为 0.5 mg/L。注 1：本标准测定 TOC 分为差减法(3.1)和直接法(3.2)。当水中苯、甲苯、环己烷和三氯甲烷等挥发 性有机物含量较高时，宜用差减法测定；当水中挥发性有机物含量较少而无机碳含量相对较高时，宜用直 接法测定。注 2：当元素碳微粒（煤烟） 、碳化物、氰化物、氰酸盐和硫氰酸盐存在时，可与有机碳同时测出。 注 3：水中含大颗粒悬浮物时，由于受自动进样器孔径的限制，测定结果不包括全部颗粒态有机碳。2 术 语 和 定 义下列术语和定义适用于本标准。2.1 总 有 机 碳 total organic carbon， TOC指溶解或悬浮在水中有
7、机物的含碳量(以质量浓 度表示)， 是 以含碳量表示水体中有机物 总量的综合指标。2.2 总 碳 total carbon， TC指水中存在的有机碳、无机碳和元素碳的总含量。2.3 无机碳 inorganic carbon， IC指 水 中 存 在 的 元 素 碳 、 二 氧 化 碳 、 一 氧 化 碳 、 碳 化 物 、 氰 酸 盐 、 氰 化 物 和 硫 氰 酸 盐 的 含碳量。2.4 可 吹 扫 有 机 碳 purgeable organic carbon，POC指在本标准规定条件下水中可被吹扫出的有机碳。2.5 不 可 吹 扫 有 机 碳 non-purgeable organic c
8、arbon， NPOC指在本标准规定条件下水中不可被吹扫出的有机碳。23 方法原理3.1 差 减 法 测 定 总 有 机 碳将试样连同净化气体分别导入高温燃烧管和低温反应管中， 经高温燃烧管的试样被高温 催化氧化， 其中的有机碳和无机碳均转化为二氧化碳， 经低温反应管的试样被酸化后， 其中 的无机碳分解成二氧化碳， 两种反应管中生成的二氧化碳分别被导入非分散红外检测器。 在 特定波长下， 一定浓度范围内二氧化碳的红外线吸收强度与其浓度成正比， 由此可对试样总 碳 （ TC） 和 无 机 碳 （ IC） 进 行 定 量 测 定 。总碳与无机碳的差值，即为总有机碳。3.2 直 接 法 测 定 总
9、有 机 碳试样经酸化曝气，其中的无机碳转化为二氧化碳被去除，再将试样注入高温燃烧管中， 可直接测定总有机碳。 由于酸化曝气会损失可吹扫有机碳 （POC） ， 故测 得总有机碳值为不可 吹 扫 有 机 碳 （ NPOC） 。4 干 扰 及 消 除2- - - 3-水中常见共存离子超过下列浓度时：S04 400 mg/L、 C1 400 mg/L、 NO3 100 mg/L、 P04 100mg/L、 S2-100 mg/L， 可 用 无 二 氧 化 碳 水 (5.1)稀 释 水 样 ， 至 上 述 共 存 离 子 浓 度 低 于 其 干 扰 允 许浓度后，再进行分析。5 试 剂 和 材 料本标准
10、所用试剂除另有说明外， 均应为符合国家标准的分析纯试剂。 所用水均为无二氧 化 碳 水 （ 5.1） 。5.1 无二氧化碳水：将重蒸馏水在烧杯中煮沸蒸发（蒸发量 10%） ， 冷 却后备用。也可使用 纯 水 机 制 备 的 纯 水 或 超 纯 水 。 无 二 氧 化 碳 水 应 临 用 现 制 ， 并 经 检 验 TOC浓 度 不 超 过 0.5 mg/L。 5.2 硫酸 （ H2SO4） ： （ H2SO4） =1.84 g/mL。5.3 邻苯二 甲酸氢钾（KHC 8H4O4） ：优 级纯。5.4 无水碳 酸钠（Na 2CO3） ：优级纯。5.5 碳 酸 氢 钠 （ NaHCO3） ：优级纯
11、。5.6 氢 氧 化 钠 溶 液 ： （ NaOH） =10 g/L。5.7 有 机 碳 标 准 贮 备 液 ： （ 有 机 碳 ， C） = 400 mg/L。 准 确 称 取 邻 苯 二 甲 酸 氢 钾 （ 预 先 在 110 120 下 干 燥 至 恒 重 ） 0.8502 g， 置 于 烧 杯 中 ， 加 水 （ 5.1） 溶 解 后 ， 转 移 此 溶 液 于 1000 mL 容 量 瓶 中 ， 用 水 （ 5.1） 稀 释 至 标 线 ， 混 匀 。 在 4 条 件 下 可 保 存 两 个 月 。35.8 无机碳 标准贮备液： （ 无 机 碳 ， C） =400 mg/L。 准确称
12、取无水碳酸钠 （预先在105 下干燥至恒重） 1.7634 g和碳酸氢钠（预先在干燥器内干燥）1.4000 g，置于烧杯中，加 水 （ 5.1） 溶 解 后 ， 转 移 此 溶 液 于 1000 mL容 量 瓶 中 ， 用 水 （ 5.1） 稀 释 至 标 线 ， 混 匀 。 在 4 条件下可保存两周。5.9 差 减 法 标 准 使 用 液 ： （ 总 碳 ， C） = 200 mg/L， （ 无 机 碳 ， C） = 100 mg/L。 用 单 标 线吸量管分别吸取 50.00 mL有 机 碳 标 准 贮 备 液 （ 5.7） 和 无 机 碳 标 准 贮 备 液 （ 5.8） 于 200 m
13、L 容 量 瓶 中 ， 用 水 （ 5.1） 稀 释 至 标 线 ， 混 匀 。 在 4 条 件 下 贮 存 可 稳 定 保 存 一 周 。5.10 直接法标准使用液： （ 有 机 碳 ， C） = 100 mg/L，用单标线吸量管吸取 50.00 mL有 机 碳 标 准 贮 备 液 （ 5.7） 于 200 mL容 量 瓶 中 ， 用 水 （ 5.1） 稀 释 至 标 线 ， 混 匀 。 在 4 条 件 下 贮存可稳定保存一周。5.11 载 气 ： 氮 气 或 氧 气 ， 纯 度 大 于 99.99%。6 仪 器 和 设 备本 标 准 除 非 另 有 说 明 ， 分 析 时 均 使 用 符
14、合 国 家 A级 标 准 的 玻 璃 量 器 。6.1 非 分 散 红 外 吸 收 TOC分 析 仪 。6.2 一 般 实 验 室 常 用 仪 器 。7 样品水 样 应 采 集 在 棕 色 玻 璃 瓶 中 并 应 充 满 采 样 瓶 ， 不 留 顶 空 。 水 样 采 集 后 应 在 24 h 内测定。否则应加入硫酸(5.2) 将水样酸化至 pH 2， 在 4 条 件 下 可 保 存 7 天。8 分析步骤8.1 仪 器 的 调 试按 TOC分 析 仪 说 明 书 设 定 条 件 参 数 ， 进 行 调 试 。8.2 校 准 曲 线 的 绘 制8.2.1 差 减 法 校 准 曲 线 的 绘 制在
15、一组七个100 mL容量瓶 中， 分别加入0.00、 2.00、 5.00、 10.00、 20.00、 40.00、 100.00 mL差减法标 准使用液 （5.9） ， 用水 （ 5.1） 稀释至 标线， 混匀 。 配制成总碳浓度为0.0、 4.0、 10.0、 20.0、 40.0、 80.0、 200.0 mg/L和 无 机 碳 浓 度 为 0.0、 2.0、 5.0、 10.0、 20.0、 40.0、100.0 mg/L的标准系列溶液，按照（8.4）的步骤测定其响应值。以标准系列溶液浓度对应 仪器响应值，分别绘制总碳和无机碳校准曲线。48.2.2 直 接 法 校 准 曲 线 的 绘
16、 制在一组七个100 mL容量瓶 中， 分别加入0.00、 2.00、 5.00、 10.00、 20.00、 40.00、 100.00 mL直接法标准使用液（5 .10） ，用水（5.1）稀释至标线，混匀。配制成有机碳浓度为0.0、 2.0、 5.0、 10.0、 20.0、 40.0、 100.0 mg/L的标准系列溶液，按照（8.4）的步骤测定其响 应值。以标准系列溶液浓度对应仪器响应值，绘制有机碳校准曲线。上述校准曲线浓度范围可根据仪器和测定样品种类的不同进行调整。8.3 空 白 试 验用 无 二 氧 化 碳 水 （ 5.1） 代 替 试 样 ， 按 照 （ 8.4） 的 步 骤 测
17、 定 其 响 应 值 。 每 次 试 验 应 先 检 测 无 二 氧 化 碳 水 （ 5.1） 的 TOC含 量 ， 测 定 值 应 不 超 过 0.5 mg/L。8.4 样 品 测 定8.4.1 差 减 法经 酸 化 的 试 样 ， 在 测 定 前 应 以 氢 氧 化 钠 溶 液 （ 5.6） 中 和 至 中 性 ， 取 一 定 体 积 注 入 TOC 分析仪进行测定，记录相应的响应值。8.4.2 直 接 法取 一 定 体 积 酸 化 至 pH 2的 试 样 注 入 TOC分 析 仪 ， 经 曝 气 除 去 无 机 碳 后 导 入 高 温 氧 化 炉 ， 记录相应的响应值。9 结果计算9.1
18、 差减法根 据 所 测 试 样 响 应 值 ， 由 校 准 曲 线 计 算 出 总 碳 和 无 机 碳 浓 度 。 试 样 中 总 有 机 碳 浓 度 为 ：（ TOC） = （ TC） - （ IC）式中：（ TOC） 试 样 总 有 机 碳 浓 度 ， mg/L；（ TC） 试 样 总 碳 浓 度 ， mg/L；（ IC） 试 样 无 机 碳 浓 度 ， mg/L。9.2 直接法根据所测试样响应值，由校准曲线计算出总有机碳的浓度 （ TOC） 。9.3 结 果 表 示当测定结果小于100 mg/L时，保留到小数点后一位；大于等于100 mg/L时 ， 保 留 三 位 有 效数字。510 精
19、 密 度 和 准 确 度六 个 实 验 室 测 定 TOC 浓 度 为 24.0 mg/L 的 统 一 分 发 标 准 溶 液 ， 实 验 室 内 相 对 标 准 偏 差 为 2.9%， 实 验 室 间 相 对 标 准 偏 差 为 3.9%， 相 对 误 差 在 2.9% 6.3%之 间 。六 个 实 验 室 对 地 表 水 、 生 活 污 水 和 工 业 废 水 进 行 加 标 回 收 试 验 ， 差 减 法 的 回 收 率 在 91.0% 109.0%之 间 ， 直 接 法 的 回 收 率 在 93.0% 109.0%之 间 。11 质 量 保 证 和 质 量 控 制11.1 每 次 试 验 前 应 检 测 无 二 氧 化 碳 水 （ 5.1） 的 TOC含 量 ， 测 定 值 应 不 超 过 0.5 mg/L。11.2 每 次 试 验 应 带 一 个 曲 线 中 间 点 进 行 校 核 ， 其 相 对 误 差 应 不 超 过 10%。
