目前，在水体的污染物质中，对于碳氢化合物、蛋白质、脂肪等耗氧有机污染物质，国内外最初均采用以氧当量表示的生化需氧量BOD、化学需氧量COD等作为评价其污染程度的综合指标，而对酚、苯等难降解的有机污染物，则多以化学需氧量COD和总有机碳TOC作为评价指标。
TOC表示水中总有机碳含量，是以碳量表示水体中有机物质总量的综合指标，是直接测量水中有机污染物的方法。所有含碳物质，包括苯、吡啶等芳香烃类等有毒有害物质均能反映在TOC指标值中。TOC指标在好氧、厌氧条件下都能准确描述有机物降解及耗氧这两种过程，测定值有良好的可靠性和重现性。可以说，TOC是比COD和BOD5更能确切表示水中有机污染物的综合指标。略有不足的是，TOC的指标仅反映有机碳的含量，对于有机物中碳之外的元素（如氮、磷、硫等）对需氧量的贡献并不能显现。
目前，欧美已经普遍采用TOC替代在监测中会产生二次污染的COD的测定。TOC在中国的应用也越来越多，虽然因为各种原因，在短时间内TOC还无法代替COD，但是TOC的优势已被越来越多的中国用户所接受。除了环保领域，TOC测量在制药、石油化工以及氯碱等领域，作为水质量控制的主要检测手段也得到了很大的普及。
TOC指标可通过专用仪器如TOC自动监测仪，实现自动、快速、在线监测，及时反应水质变化。TOC分析仪具有流程简单、重现性好、灵敏度高、稳定可靠、基本上不产生二次污染、氧化完全等优点。其测定原理基于把不同形式的有机碳通过氧化转化为易定量测定的二氧化碳，利用二氧化碳与总有机碳之间碳含量的对应关系，从而对水溶液中TOC进行定量测定。
TOC分析仪的氧化技术包括高温催化氧化、紫外氧化、过硫酸盐氧化、紫外/过硫酸盐氧化、超临界水氧化技术等，检测技术包括非分散红外吸收法、薄膜电导率法、电导率法等。其中燃烧氧化-非分散红外吸收法只需一次性转化，流程简单、重现性好、灵敏度高，应用比较普遍。我国的国家标准HJ501-2009就是采用的高温催化氧化-非分散红外吸收法。
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