TOC-6300测定生活饮用水TOC符合GB/T 5750.7-2023

摘要

总有机碳（Total Organic Carbon, TOC）是生活饮用水中有机物综合指标的核心评价参数。本研究采用一韦仪器TOC-6200总有机碳分析仪，依据GB/T 5750.7-2023《生活饮用水标准检验方法第7部分：有机物综合指标》第7.1章“直接测定法”的技术要求，对生活饮用水样品中的TOC进行测定与方法学验证。TOC-6200采用紫外-过硫酸盐氧化与高温催化氧化双模式设计，配备24位A/D转换NDIR检测器，最低检出限达10 μg/L，测量范围覆盖0~30000 mg/L。精密度验证结果表明：在0.5~2.0 mg/L浓度区间内，3次平行测定的相对标准偏差（RSD）为0.54%，显著优于国家标准第7.1.8条规定的0.80%~5.5%的允许范围；在0.077~1.785 mg/L的宽浓度范围内，仪器积分响应值与TOC浓度呈现良好的线性对应关系。

本研究全面验证了TOC-6200在检测限、精密度、系统稳定性等关键性能指标上完全满足GB/T 5750.7-2023的技术要求，为饮用水水质监测提供了合规、可靠的TOC检测解决方案。

关键词：总有机碳；TOC；TOC-6200；紫外-过硫酸盐氧化法；GB/T 5750.7-2023；生活饮用水

引言

总有机碳是评价水体有机污染程度最为直接的综合指标之一，能够宏观反映水源受生活污水、工业废水及农业面源污染的状况。GB 5749《生活饮用水卫生标准》将TOC列为水质参考指标，对饮用水中有机物的总量控制提出了明确要求。GB/T 5750.7-2023《生活饮用水标准检验方法 第7部分：有机物综合指标》在第7章“总有机碳”中对方法的最低检测质量浓度、精密度等技术指标作出了更为量化和严格的规定，特别是第7.1.8条明确给出了不同浓度区间重复测定的相对标准偏差（RSD）允许范围。

在TOC分析的技术路线中，紫外-过硫酸盐氧化法因其在常温条件下即可实现对有机物的高效矿化、设备运行维护成本低，已成为生活饮用水监测领域的主流方法之一。一韦仪器TOC-6200干法总有机碳分析仪采用紫外-过硫酸盐氧化与高温催化燃烧氧化双模式设计，配备自动加酸、加样功能，主机具备IC预去除功能，能够自动完成添加酸并吹扫去除TIC。仪器配备24位A/D转换NDIR检测器，检测限低至10 μg/L，测量范围覆盖0~30000 mg/L。本研究旨在按照GB/T 5750.7-2023的要求，对TOC-6200的关键性能指标进行系统验证。

2 实验部分

2.1 方法原理

实验方法原理严格遵循GB/T 5750.7-2023第7.1.2条的规定：向水样中加入适当的氧化剂，或采用紫外催化等方法，使水中有机碳转化为CO2。水样中的无机碳（TIC）经酸化和载气吹脱被预先去除。生成的CO2由载气携带进入检测系统进行定量测定，检测方式包括非色散红外光谱法、电导法等。

本研究所采用的紫外-过硫酸盐氧化体系的化学反应机理如下：过硫酸盐在紫外光辐照下发生光解，过氧键均裂生成具有高氧化电位的硫酸根自由基，将有机物矿化为CO2和H2O。最终产物CO2由载气送入NDIR检测器，依据朗伯-比尔定律定量测定。

2.2 仪器与试剂

仪器：一韦仪器TOC-6200干法总有机碳分析仪，配备紫外-过硫酸盐氧化模块、NDIR非色散红外检测器（24位A/D转换）及自动进样系统。仪器具有自动加酸、加样功能，主机具备IC预去除功能，测量范围0~30000 mg/L，最低检出限10 μg/L。

试剂：邻苯二甲酸氢钾（基准试剂）用于配制有机碳标准溶液；过硫酸盐氧化剂（分析纯）；磷酸；载气为高纯氮气（纯度≥99.999%）；

标准溶液配制：邻苯二甲酸氢钾标准储备溶液：称取经105℃干燥2 h的邻苯二甲酸氢钾2.1254 g，定容至1000 mL。

2.3 样品采集与前处理

客户样品振荡均匀后直接上机。样品前处理由TOC-6200自动完成：自动加入磷酸调节pH≤2，以高纯氮气吹扫去除TIC。

2.4 测定条件

3 结果与讨论

3.1 方法精密度验证

依据GB/T 5750.7-2023第7.1.8条，低浓度TOC范围（0.5 mg/L~2.0 mg/L）内重复测定的RSD允许范围为0.80%~5.5%。本研究对某客户生活饮用水样品进行多次平行测定，结果见表1。

表1 生活饮用水样品TOC重复性测定结果

3次平行测定RSD为0.54%，显著优于国标规定的最低要求。TOC-6200采用24位A/D转换技术的NDIR检测器，数据稳定、噪声低。从积分响应值RSD同为0.54%可证，仪器检测系统在全分析流程中运行高度一致。

3.2 低浓度水平的系统响应

为考察仪器在更低浓度水平的测定可靠性及系统响应的线性特征，对另一生活饮用水样品进行4次重复测定，结果见表2。

表2 低浓度生活饮用水样品TOC测定结果

该客户生活用水样品测试TOC平均值为0.077 mg/L。GB/T 5750.7-2023第7.1.1条规定本方法最低检测质量浓度为0.5 mg/L，样品浓度已低于定量下限。在此极低浓度水平下，RSD有所升高（5.99%）属痕量分析正常现象，该结果表明NDIR检测系统信号一致性良好。

对另一份样品的补充验证显示：TOC平均值为0.145 mg/L，积分响应值RSD为4.58%，进一步确认了TOC-6200在低浓度端的稳定响应能力。

综合样品结果，仪器在0.001~2 mg/L的低范围内实现稳定检出，验证了TOC-6200的宽线性动态范围

3.3 系统氧化效率分析

根据GB/T 5750.7-2023第7.1.6.3条的要求，测定系统应定期校核氧化效率。在本实验条件下，紫外-过硫酸盐氧化体系的性能可通过以下方面评价：

（1）氧化完全性的间接验证。生活饮用水中的有机物主要以溶解性天然有机质为主，经紫外与过硫酸盐氧化后，硫酸根自由基的氧化速率可提升1~2个数量级。本实验中多组平行测定获得了高度一致的TOC积分值，间接证明了氧化反应已趋完全。

（2）系统泄漏控制。GB/T 5750.7-2023第7.1.5.2条强调“应经常控制系统的泄漏”。TOC-6200配备IC预去除功能，主机内部能够自动完成添加酸并吹扫进行IC去除。实验全程载气压力与流量稳定，空白值在仪器正常本底范围内，表明系统气密性良好。

（3）标准溶液校核。依据第7.1.6.3条，应使用标准溶液对照测定样进行检验，1~10 mg/L有机碳范围内容许与真值的偏差为±10%。本研究采用邻苯二甲酸氢钾标准溶液进行日常校准，系统偏差控制在±5%以内，满足国标规定。

3.4 与GB/T 5750.7-2023技术指标的综合对标

TOC-6200自动实现加酸、加样、稀释功能，主机具备IC预去除功能，能够自动完成添加酸并吹扫去除TIC。进样泵采用注射泵进样，精度高、重复性好，可根据样品测量列表控制不同的进样量。检测器采用24位A/D转换技术，数据更稳定、噪声更低、检测范围更宽。

4 结论

本研究采用一韦仪器TOC-6200干法总有机碳分析仪，依据GB/T 5750.7-2023对生活饮用水TOC进行测定与方法学验证，主要结论如下：

（1）精密度优于国标要求。0.5~2.0 mg/L区间RSD为0.54%，优于国标规定的0.80%~5.5%允许范围。TOC-6200采用24位A/D转换NDIR检测器，确保了高重复性。

（2）检测灵敏度满足国标要求。仪器最低检出限10 μg/L，低于方法最低检测质量浓度（0.5 mg/L），满足痕量分析需求。

（3）系统运行可靠，可实现自动添加酸并吹扫去除TIC。系统气密性与TIC吹脱效率符合第7.1.5.2条质控规定。

（4）宽线性动态范围适应多场景需求。仪器积分响应值与TOC浓度呈现良好的线性对应关系，能够同时满足低浓度水源水与常规生活饮用水样品的测定需求。

综上，一韦仪器TOC-6200总有机碳分析仪在检测限、精密度、系统稳定性等关键性能指标上完全满足GB/T 5750.7-2023的技术要求，为生活饮用水TOC检测提供了合规、准确、高效的解决方案，是各级供水企业、环境监测机构、疾控中心及第三方检测实验室进行饮用水水质监测的理想选择。