상하수도 119회 1교시 문제 9. TOC(Total Organic Carbon)

답 1. 개념

- TOC(Total Organic Carbon, 총유기탄소)의 측정은 시료의 유기물을 고온 연소관에서 CO2로 산화시켜 그 발생량을 적외선 분석기로 측정하여 유기탄소량을 구하는 방법

- 측정이 대단히 빠르기 때문에 편리하나 측정된 TOC는 실제치보다 약간 낮은 경향이 있음

- TOC 분석의 가장 큰 오차원은 주입 시료 속에 포함된 고형물이며, 이는 주입 시료량이 대단히 적으므로 큰 유기입자의 존재유무가 측정치에 큰 영향을 미치기 때문임

- TOC 측정값과 COD 또는 BOD값과의 상관관계식을 통해, 빠른 시간 내에 수질현황을 효율적으로 유추 및 계측 가능

- COD/TOC비는 산소에 대한 탄소의 몰 비(32/12=2.66)에 접근하게 되나, 여러 가지 유기물의 화학적 산화성의 차이로 COD/TOC비는 넓은 범위에서 변동

→ 도시하수 유입수의 경우 COD/TOC비는 3.1 ~ 4.6, BOD/TOC비는 1.2 ~ 1.6 정도의 범위임

답 2. 환경기준에 TOC 적용의 의미

- 개별물질로 글루코스를 비롯한 15개 유기화합물의 산화율을 조사한 결과 TOC(90.7%) > CODCr(88.8%) > BOD(54.4%) > CODMn(30.8%)의 순으로 BOD와 CODMn의 산화율이 매우 낮게 나타나고 있어 BOD와 CODMn으로는 유기물 판정이 효과적이지 못함

- 측정장비 기술의 발달로 2000년부터 유기물질의 측정방법을 미량 유기물질까지 분석 가능한 동시에 신속한 총유기탄소(TOC)로 전환하자는 의견이 제기되어 많은 공감을 받았으며, 이후 2012년에는 난분해성 유기물 강화를 위한 하천 · 호소의 환경기준에 TOC 기준을 동일하게 추가 설정

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답 3. 측정방법 비교

구분		BOD	CODMn	CODCr	TOC
측정원리		유기물 산화 시 미생물 호흡으로 소비된 산소량 측정	유기물 산화 시 소비된 산화제량(산소량) 측정		유기물 내 탄소량 직접 측정 ※ C를 CO2로 전환하여 측정
분석	산화제	호기성 미생물 (20℃, 5일간 배양)	과망간산칼륨 (95℃가열)	중크롬산칼륨 (140℃ 가열)	고온연소 (550℃)
	장비	실험기구			TOC 분석장비
	결과값	산소량 mg/L			탄소량 mg/L
특징		하천 환경을 실험실에서 재현	우리나라‧일본 통용 오염물질 배출	국제 통용성 오염물질 배출	신속‧다량‧자동화 장비구입‧유지

 

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