總有機碳(TOC)是水質檢查的重要指標。在人們對美好自然環境的強烈期望之下，總有機碳（TOC）分析儀誕生了。

人類生活與環境承載力密切相關

在波光粼粼的水面上，倒映著大大小小的島嶼，形成一道美麗的內海風光。不過，本應外出打漁的漁船卻都滯留在港口中。離近后才發現海面上覆蓋著深紅色的渾濁物，彌漫著不詳的氣息。

 1970年代到1980年代上半期，東京灣、伊勢灣、瀨戶內海、琵琶湖等封閉性水域，由于生活廢水和工廠廢水流入引發的水質污染成為社會性問題。其中，赤潮的發生就是一次慘痛的教訓。由于浮游生物大量繁殖導致魚類的大量死亡，臭氣熏天，漁業和觀光產業遭受巨大損失。一些新聞報道甚至將發生赤潮的深紅色海面稱為死海。

1972年在瀨戶內海發生的大規模赤潮事件，刷新了歷*zui多的1428條養殖幼年黃鰤魚窒息死亡的紀錄，損失金額達到71億日元。以此事件為開端，引發了漁業從業者的播磨灘赤潮訴訟。漁業從業者對國內及沿岸的工廠進行投訴，要求賠償約19億日元，并立即終止有害污水排放。

迫在眉睫的分析方法

當然，政府方面也不會袖手旁觀。1971年國家開始實行水質污染防治法，對廢水處理裝置排放的所有廢水所含污染物質的總量進行了規定，工廠充當其沖。在1979年對代表性污染原因物質有機物的碳含量做出進一步嚴格的規定。而后，管理對象逐漸擴大到氮、磷元素，同時對流域內的下水道展開修整，強化排水水質監督力度，不斷提升廢水處理能力。

其中，總有機碳（TOC）分析儀能夠對作為一般性污染物的有機物進行快速、準確的分析，受到世人關注。

 在此之前，人們采用生物化學需氧量（BOD）和化學需氧量（COD）作為有機物水質污染的檢測指標，無法直接檢測有機物。BOD通過水中微生物的耗氧量、COD通過有機物氧化過程消耗的氧化劑的總量來間接推斷有機物的含量，這一過程難免會產生誤差，而且相當耗時。

 相對而言，TOC分析儀通過高溫燃燒水試劑，對構成有機物的碳元素（有機碳）進行直接檢測，能夠實現快速、準確的分析，從而成為檢測有機物污染的有效指標。

分析技術的飛躍

1971年，在日本環境廳成立的同一年，島津制作所也成立了環境部門，并從第二年開始著手TOC分析儀開發工作。島津技術人員將著眼點放在美國DOW Chemical公司研究員發布的論文上，內容為將水試劑在950℃高溫的電爐中進行燃燒，有機物中的碳生成二氧化碳，通過分析二氧化碳來計算TOC的總量，這種方法有望一次性解決BOD、COD方法面臨的不足。

1973年島津與DOW Chemical公司簽訂使用權許可合同。從那以后，島津通過自主研發，zui終成功研發出催化氧化燃燒（TOC）分析儀。當時，日本國內市場已被國外廠商生產的TOC分析儀占領，島津的TOC分析儀憑借自主研發，充分發揮國產儀器特點，不斷獲得水質保護技術人員及研究人員的青睞，*不斷提高。

 自1984年島津發布TOC-500后，島津TOC分析儀開始在范圍普及，其地位已經不可動搖。TOC-500具有劃時代意義，原因是其燃燒溫度從以往的950℃大幅降低至680℃。

 以前，為了能夠準確測量有機物含量，從燃燒氧化的難易度來看，溫度越高越省事。雖然人們知道降低燃燒溫度的好處，但尚未有任何儀器廠商敢去挑戰。而偏偏島津的技術人員將低溫燃燒設為前提來進行研發，可以說是采用逆向思維。通過燃燒方法的改進、數據處理方法的開發，使得燃燒溫度下降，不僅實現了過去難以實現的含有海水鹽分的樣品分析，而且大幅提高了燃燒管、催化劑等消耗品以及儀器自身的耐用性，顯著改善了維護成本。

 如下一則故事能夠說明低維護量受到了海外用戶的關注。

TOC-500在海外亮相是在美國的展覽會上。參觀者驚訝于TOC-500僅在幾分鐘內就輕松完成了燃燒管的更換，不禁拍手稱奇。當時在國外使用的TOC分析儀若想更換燃燒管，需先將950℃的電爐降至室溫，打開爐子將燃燒管換好后，再升溫至950℃，至下一次的分析就緒，實際上要花1天時間。

 其的性能和易用性，為廢水處理技術的研發和水質污染原因的研究起到了巨大的推動作用，成為世界上使用zui廣泛的TOC分析儀。

1984年發售的島津實驗室用總有機碳分析儀TOC-500

不斷擴大的舞臺

1989年發售的后續機型TOC-5000，通過的燃燒、分析系統實現了高靈敏度和自動進樣，使用方面更加便捷。通過提高靈敏度，適用范圍從原來的ppm（1ppm＝100萬分之一）級擴大到了ppb（1ppb＝10億分之一）級。

 受益者之一就是半導體工廠。半導體在生產過程要求對硅晶片進行*清洗，清洗水中若含有雜質則會導致產品性能下降。因此，對TOC的控制監測非常重要。
 

而后TOC-V、TOC-L相繼誕生，機型不斷更新，能夠進行總氮同時分析，并且可以應對氣體樣品和固體樣品，通過增加新功能，不斷擴展自身的舞臺。

 TOC標準早已成為重要用水領域中廣泛采納的標準，如水道法中自來水的水質標準，以及制藥用水標準。

時至今日，我們已經很少聽說赤潮事件。日本的湖泊、海洋又恢復了昔日的風光。大家應該記得總有機碳（TOC）分析儀在這一過程中承擔了重要角色。