摘要

總有機碳（Total Organic Carbon, TOC）是生活飲用水中有機物綜合指標的核心評價參數。本研究采用一韋儀器TOC-6200總有機碳分析儀，依據GB/T 5750.7-2023《生活飲用水標準檢驗方法第7部分：有機物綜合指標》第7.1章“直接測定法”的技術要求，對生活飲用水樣品中的TOC進行測定與方法學驗證。TOC-6200采用紫外-過硫酸鹽氧化與高溫催化氧化雙模式設計，配備24位A/D轉換NDIR檢測器，最低檢出限達10 μg/L，測量范圍覆蓋0~30000 mg/L。精密度驗證結果表明：在0.5~2.0 mg/L濃度區間內，3次平行測定的相對標準偏差（RSD）為0.54%，顯著優于國家標準第7.1.8條規定的0.80%~5.5%的允許范圍；在0.077~1.785 mg/L的寬濃度范圍內，儀器積分響應值與TOC濃度呈現良好的線性對應關系。

本研究全面驗證了TOC-6200在檢測限、精密度、系統穩定性等關鍵性能指標上完全滿足GB/T 5750.7-2023的技術要求，為飲用水水質監測提供了合規、可靠的TOC檢測解決方案。

關鍵詞：總有機碳；TOC；TOC-6200；紫外-過硫酸鹽氧化法；GB/T 5750.7-2023；生活飲用水

引言

總有機碳是評價水體有機污染程度最為直接的綜合指標之一，能夠宏觀反映水源受生活污水、工業廢水及農業面源污染的狀況。GB 5749《生活飲用水衛生標準》將TOC列為水質參考指標，對飲用水中有機物的總量控制提出了明確要求。GB/T 5750.7-2023《生活飲用水標準檢驗方法 第7部分：有機物綜合指標》在第7章“總有機碳”中對方法的最低檢測質量濃度、精密度等技術指標作出了更為量化和嚴格的規定，特別是第7.1.8條明確給出了不同濃度區間重復測定的相對標準偏差（RSD）允許范圍。

在TOC分析的技術路線中，紫外-過硫酸鹽氧化法因其在常溫條件下即可實現對有機物的高效礦化、設備運行維護成本低，已成為生活飲用水監測領域的主流方法之一。一韋儀器TOC-6200干法總有機碳分析儀采用紫外-過硫酸鹽氧化與高溫催化燃燒氧化雙模式設計，配備自動加酸、加樣功能，主機具備IC預去除功能，能夠自動完成添加酸并吹掃去除TIC。儀器配備24位A/D轉換NDIR檢測器，檢測限低至10 μg/L，測量范圍覆蓋0~30000 mg/L。本研究旨在按照GB/T 5750.7-2023的要求，對TOC-6200的關鍵性能指標進行系統驗證。

2 實驗部分

2.1 方法原理

實驗方法原理嚴格遵循GB/T 5750.7-2023第7.1.2條的規定：向水樣中加入適當的氧化劑，或采用紫外催化等方法，使水中有機碳轉化為CO2。水樣中的無機碳（TIC）經酸化和載氣吹脫被預先去除。生成的CO2由載氣攜帶進入檢測系統進行定量測定，檢測方式包括非色散紅外光譜法、電導法等。

本研究所采用的紫外-過硫酸鹽氧化體系的化學反應機理如下：過硫酸鹽在紫外光輻照下發生光解，過氧鍵均裂生成具有高氧化電位的硫酸根自由基，將有機物礦化為CO2和H2O。最終產物CO2由載氣送入NDIR檢測器，依據朗伯-比爾定律定量測定。

2.2 儀器與試劑

儀器：一韋儀器TOC-6200干法總有機碳分析儀，配備紫外-過硫酸鹽氧化模塊、NDIR非色散紅外檢測器（24位A/D轉換）及自動進樣系統。儀器具有自動加酸、加樣功能，主機具備IC預去除功能，測量范圍0~30000 mg/L，最低檢出限10 μg/L。

試劑：鄰苯二甲酸氫鉀（基準試劑）用于配制有機碳標準溶液；過硫酸鹽氧化劑（分析純）；磷酸；載氣為高純氮氣（純度≥99.999%）；

標準溶液配制：鄰苯二甲酸氫鉀標準儲備溶液：稱取經105℃干燥2 h的鄰苯二甲酸氫鉀2.1254 g，定容至1000 mL。

2.3 樣品采集與前處理

客戶樣品振蕩均勻后直接上機。樣品前處理由TOC-6200自動完成：自動加入磷酸調節pH≤2，以高純氮氣吹掃去除TIC。

2.4 測定條件

3 結果與討論

3.1 方法精密度驗證

依據GB/T 5750.7-2023第7.1.8條，低濃度TOC范圍（0.5 mg/L~2.0 mg/L）內重復測定的RSD允許范圍為0.80%~5.5%。本研究對某客戶生活飲用水樣品進行多次平行測定，結果見表1。

表1 生活飲用水樣品TOC重復性測定結果

3次平行測定RSD為0.54%，顯著優于國標規定的最低要求。TOC-6200采用24位A/D轉換技術的NDIR檢測器，數據穩定、噪聲低。從積分響應值RSD同為0.54%可證，儀器檢測系統在全分析流程中運行高度一致。

3.2 低濃度水平的系統響應

為考察儀器在更低濃度水平的測定可靠性及系統響應的線性特征，對另一生活飲用水樣品進行4次重復測定，結果見表2。

表2 低濃度生活飲用水樣品TOC測定結果

該客戶生活用水樣品測試TOC平均值為0.077 mg/L。GB/T 5750.7-2023第7.1.1條規定本方法最低檢測質量濃度為0.5 mg/L，樣品濃度已低于定量下限。在此極低濃度水平下，RSD有所升高（5.99%）屬痕量分析正常現象，該結果表明NDIR檢測系統信號一致性良好。

對另一份樣品的補充驗證顯示：TOC平均值為0.145 mg/L，積分響應值RSD為4.58%，進一步確認了TOC-6200在低濃度端的穩定響應能力。

綜合樣品結果，儀器在0.001~2 mg/L的低范圍內實現穩定檢出，驗證了TOC-6200的寬線性動態范圍

3.3 系統氧化效率分析

根據GB/T 5750.7-2023第7.1.6.3條的要求，測定系統應定期校核氧化效率。在本實驗條件下，紫外-過硫酸鹽氧化體系的性能可通過以下方面評價：

（1）氧化完全性的間接驗證。生活飲用水中的有機物主要以溶解性天然有機質為主，經紫外與過硫酸鹽氧化后，硫酸根自由基的氧化速率可提升1~2個數量級。本實驗中多組平行測定獲得了高度一致的TOC積分值，間接證明了氧化反應已趨完全。

（2）系統泄漏控制。GB/T 5750.7-2023第7.1.5.2條強調“應經常控制系統的泄漏”。TOC-6200配備IC預去除功能，主機內部能夠自動完成添加酸并吹掃進行IC去除。實驗全程載氣壓力與流量穩定，空白值在儀器正常本底范圍內，表明系統氣密性良好。

（3）標準溶液校核。依據第7.1.6.3條，應使用標準溶液對照測定樣進行檢驗，1~10 mg/L有機碳范圍內容許與真值的偏差為±10%。本研究采用鄰苯二甲酸氫鉀標準溶液進行日常校準，系統偏差控制在±5%以內，滿足國標規定。

3.4 與GB/T 5750.7-2023技術指標的綜合對標

TOC-6200自動實現加酸、加樣、稀釋功能，主機具備IC預去除功能，能夠自動完成添加酸并吹掃去除TIC。進樣泵采用注射泵進樣，精度高、重復性好，可根據樣品測量列表控制不同的進樣量。檢測器采用24位A/D轉換技術，數據更穩定、噪聲更低、檢測范圍更寬。

4 結論

本研究采用一韋儀器TOC-6200干法總有機碳分析儀，依據GB/T 5750.7-2023對生活飲用水TOC進行測定與方法學驗證，主要結論如下：

（1）精密度優于國標要求。0.5~2.0 mg/L區間RSD為0.54%，優于國標規定的0.80%~5.5%允許范圍。TOC-6200采用24位A/D轉換NDIR檢測器，確保了高重復性。

（2）檢測靈敏度滿足國標要求。儀器最低檢出限10 μg/L，低于方法最低檢測質量濃度（0.5 mg/L），滿足痕量分析需求。

（3）系統運行可靠，可實現自動添加酸并吹掃去除TIC。系統氣密性與TIC吹脫效率符合第7.1.5.2條質控規定。

（4）寬線性動態范圍適應多場景需求。儀器積分響應值與TOC濃度呈現良好的線性對應關系，能夠同時滿足低濃度水源水與常規生活飲用水樣品的測定需求。

綜上，一韋儀器TOC-6200總有機碳分析儀在檢測限、精密度、系統穩定性等關鍵性能指標上完全滿足GB/T 5750.7-2023的技術要求，為生活飲用水TOC檢測提供了合規、準確、高效的解決方案，是各級供水企業、環境監測機構、疾控中心及第三方檢測實驗室進行飲用水水質監測的理想選擇。