[환경] 수질오염 지표: TOC, COD, BOD 란?

1. 수질오염 지표: TOC, COD, BOD

수질 오염을 평가하기 위해 사용되는 주요 지표로 TOC(Total Organic Carbon), COD(Chemical Oxygen Demand), 그리고 BOD(Biochemical Oxygen Demand)가 있습니다. 이들 지표는 각기 다른 방식으로 물 속의 유기물 오염 정도를 측정합니다.

 

 

2. TOC (총 유기탄소, Total Organic Carbon)

1) 정의:

TOC는 물 속에 존재하는 모든 유기 화합물에 포함된 탄소의 총량을 측정하는 지표입니다.

 

2) 측정 방법:

TOC는 고온에서 물 시료를 연소시켜 이산화탄소(CO2)로 전환한 후, CO2의 양을 측정합니다. 일반적으로 적외선 검출기(IR) 또는 비분산적외선(NDIR) 검출기를 사용합니다.

 

3) 의미:

TOC는 모든 유기 오염원의 총합을 나타내며, 물의 오염 상태와 처리 효과를 평가하는 데 사용됩니다. 이는 정수 처리 과정과 같은 환경 관리에 있어 중요한 지표입니다.

 

 

3. COD (화학적 산소 요구량, Chemical Oxygen Demand)

1) 정의:

COD는 물 속의 유기물을 산화시키는 데 필요한 산소의 양을 측정하는 지표입니다. 이는 물의 오염 정도를 나타내며, 특히 폐수 처리와 관련이 있습니다.

 

2) 측정 방법:

COD는 물 시료에 강한 산화제(보통 디크롬산칼륨, K2Cr2O7)를 사용하여 유기물을 산화시키고, 소모된 산화제의 양을 측정합니다.

측정 과정은 강한 산화제를 첨가하여 물 속의 유기물을 완전히 산화시키고, 남은 산화제의 양을 적정법이나 분광광도법으로 측정하는 방식으로 이루어집니다.

 

3) 의미:

COD는 유기물 외에도 일부 무기물까지 산화시키는 경우가 있어, 총 산화 가능한 물질의 양을 나타냅니다. 이는 폐수 처리 공정의 효율성을 평가하고, 방류 기준 준수를 확인하는 데 사용됩니다.

 

 

4. BOD (생화학적 산소 요구량, Biochemical Oxygen Demand)

1) 정의:

BOD는 물 속의 미생물이 유기물을 분해할 때 필요한 산소의 양을 측정하는 지표입니다. 이는 유기물 분해 과정에서의 산소 소모량을 나타냅니다.

 

2) 측정 방법:

BOD는 물 시료를 일정 기간(일반적으로 5일) 동안 20°C에서 배양하고, 이 기간 동안 소모된 산소의 양을 측정하여 분석합니다.

배양 전후의 용존 산소(DO) 차이를 통해 산출됩니다.

 

3) 의미:

BOD는 물의 유기물 오염 정도를 나타내며, 미생물에 의해 분해 가능한 유기물의 양을 평가합니다. 이는 하천이나 호수 등의 수질 상태를 평가하고, 폐수 처리의 효과를 측정하는 데 중요한 지표입니다.

수질오염, 수질오염물질

 

5. 비교 및 차이점

1) 측정 대상:

- TOC: 총 유기 탄소의 양.

- COD: 화학적으로 산화 가능한 유기물 및 무기물의 총량.

- BOD: 미생물에 의해 분해 가능한 유기물의 양.

 

2) 측정 방법:

- TOC: 고온 연소 후 CO2 검출.

- COD: 강한 산화제 사용 후 산화제 소모량 측정.

- BOD: 일정 기간 배양 후 소모된 산소량 측정.

 

3) 적용 분야:

- TOC: 정수 처리 및 총 유기 오염 평가.

- COD: 폐수 처리 공정 및 방류 기준 평가.

- BOD: 자연수체의 오염 상태 평가 및 폐수 처리 효과 측정.

 

 

6. TOC, COD, BOD 측정

1) TOC (Total Organic Carbon)

- 측정 방법: 고온에서 물 시료를 연소시켜 이산화탄소(CO2)로 전환한 후, CO2의 양을 적외선 검출기(IR) 또는 비분산적외선(NDIR) 검출기를 사용해 측정.

- TMS 적용: 실시간으로 유기탄소량을 측정하여 물의 오염 상태를 평가.

2) COD (Chemical Oxygen Demand)

- 측정 방법: 강한 산화제(디크롬산칼륨 등)를 사용하여 물 속의 유기물을 산화시키고, 소모된 산화제의 양을 측정.

- TMS 적용: 연속적으로 COD를 측정하여 폐수 처리 공정의 효율성을 평가.

3) BOD (Biochemical Oxygen Demand)

- 측정 방법: 물 시료를 일정 기간 동안 배양하고, 이 기간 동안 소모된 산소의 양을 측정.

- TMS 적용: 미생물에 의해 분해 가능한 유기물의 양을 실시간으로 모니터링.

 

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참고 글)

 

[환경] 수질원격감시 시스템 TMS (Tele-Metering System) 란?