Vyhledat v registru

Nabídka

Newsletter

Rychlé odkazy

Látka: Celkový organický uhlík (TOC) (jako celkové C nebo COD/3)

zpět na seznam látek

*Nejedná se o skupinu látek, ale o analytický skupinový ukazatel. Proto nelze v tomto případě uvést R a S věty, ani číslo CAS nebo chemický vzorec. Zkratka „COD“ v názvu skupiny je anglický ekvivalent parametru CHSK (viz „Další informace, zajímavosti“).

Základní charakteristika

Celkový organický uhlík (TOC – Total Organic Carbon) je parametr uváděný u vod, který ukazuje množství organických látek přítomných v daném vzorku. Do skupiny TOC řadíme obrovskou škálu látek. Tento parametr je udáván v miligramech uhlíku na jeden litr vody. Vzhledem k tomu, že v literatuře je používáno mnoho podobných zkratek, je vhodné je zde zmínit:

• TC – Total Carbon – celkový uhlík
• TOC – Total Organic Carbon – celkový organický uhlík
• TIC – Total Inorganic Carbon – celkový anorganický uhlík
• DOC – Dissolved Organic Carbon – rozpuštěný organický uhlík
• POC – Particulate Organic Carbon – nerozpuštěný organický uhlík
• Mezi těmito hodnotami platí následující vztahy:
• TOC + TIC = TC
• DOC + POC = TOC

Přirozenými složkami TOC jsou huminové kyseliny a fulvokyseliny a další organické látky běžně se vyskytující ve vodách v rámci přírodních cyklů.

Použití

V případě celkového uhlíku se jedná o analytický skupinový ukazatel vyjadřující množství organických látek ve vodě, který je možno využít pro stanovení kvality vody a ke sledování emisí vypouštěných do vod. Nemá proto smysl hovořit o „použití“.

Zdroje emisí

Látky spadající pod parametr „celkový uhlík“ (TOC) zahrnují i přirozené složky vod. Mezi tyto přirozené „zdroje emisí“ TOC patří především biologické pochody (zejména rozklad odumřelých organismů a produktů jejich metabolických pochodů).
Mezi antropogenní zdroje emisí TOC řadíme veškeré organické látky unikající do přírodních vod. Lze zmínit například:

• kejda a další odpadní materiály a kaly z farem a jiných zemědělských podniků;
• odtoky ze siláží a výluhy ze zemědělsky využívaných ploch;
• odpadní vody z produkce ryb a z potravinářského průmyslu;
• splaškové odpadní vody;
• vyhazování zbytků jídla;
• výluhy ze špatně zajištěných skládek odpadů;
• výluhy z rozkládajících se zemědělských odpadů.

Dopady na životní prostředí

TOC je významný ukazatel kvality vod. Zvýšení tohoto parametru nad určité meze má negativní vlivy na celý vodní ekosystém. Vysoké hodnoty TOC způsobují nevhodnost vody pro život vodních organismů, a tak ničí celá vodní společenstva. Mají za následek snížení obsahu kyslíku ve vodě, což způsobí nadměrné bujení anaerobních mikroorganismů, kterým absence rozpuštěného kyslíku vyhovuje. Existují specializované mikroorganismy, které ve svých metabolických procesech spotřebovávají sírany přítomné ve vodních sedimentech a přeměňují je na toxický sirovodík, který má typický zápach zkažených vajec a dává vodě hnijící puch. Vzniklý sirovodík je velmi toxický pro vyšší organismy, které ještě přežily nízké koncentrace kyslíku. Tyto anaerobní zapáchající „mrtvé“ vody jsou ukazatelem vysokého znečištění TOC. Takovéto vody jsou navíc škodlivé pro veškeré rostliny a živočichy žijící poblíž a jsou škodlivé i pro živočichy, kteří by s takovou vodou přišli do styku třeba jen náhodně.
TOC je bohužel problémem i ve větším než jen regionálním měřítku. Příklady výše popsané anaerobizace vod můžeme nalézt i v Baltském, Černém a Jaderském moři. Obrovským problémem se tato skutečnost stává v příbřežních vodách méně rozvinutých států, jako je třeba Thajsko, kde téměř veškeré odpady končí právě v moři.

Dopady na zdraví člověka, rizika

Jedná se o ukazatel kvality vody. Zmiňovat negativní vlivy jednotlivých látek této skupiny na zdraví člověka je u takto širokého souboru nemožné a snad i neúčelné. Z pohledu skupinového ukazatele TOC je nutné říci, že jeho vysoká koncentrace ve vodách je pro člověka velmi negativní jev, neboť takto znečištěné vody nejen že absolutně nejsou vhodné k použití jako zdroje pitné vody, ale dochází i k úhynu vodních organismů (ryby) a problémům s tím souvisejícím. Popsané vody samozřejmě nelze využívat ani pro rekreační účely.

Celkové zhodnocení nebezpečnosti z hlediska životního prostředí

Znečištěná voda je obecně velmi negativním jevem pro celý ekosystém. Vznik takto znečistěných a postupně „mrtvých“ vod, které jsou nevhodné prakticky k jakémukoli účelu, je logicky velmi negativní z mnoha důvodů (vymření rybí populace, nevhodnost vodních zdrojů k pitným i jiným účelům, narušení celých ekosystémů).

Důvody zařazení do registru

• nařízení o E-PRTR
• rozhodnutí o EPER

Důvody zařazení látky do IRZ

Způsoby zjišťování a měření

Pro stanovení organického znečištění vod existuje mimo TOC ještě několik dalších parametrů jako například CHSK či BSK. Podrobněji je o nich pojednáno v kapitole „další informace, zajímavosti“. Metody stanovní parametru TOC jsou založeny na oxidaci organických látek na oxid uhličitý. Toho lze dosáhnout buď termickou oxidací (při teplotách 900ºC až 1000ºC za přítomnosti katalyzátoru), nebo oxidací na mokré cestě (chemickou nebo fotochemickou). Převažují analyzátory s termickou oxidací. CO₂ vzniklý při oxidaci lze stanovit různými metodami, nejčastěji analýzou v infračervené oblasti spektra. Po konverzi vodíkem na methan lze použít plamenový ionizační detektor.
Vezměme v úvahu, že z průmyslového procesu bude unikat voda s obsahem TOC 1000 mg.l^-1. Ohlašovací práh 50 000 kg do vody pak představuje 50 000 m³ takto kontaminované vody.

Další informace, zajímavosti

Obsah organického uhlíku není jediným používaným ukazatelem organického znečištění vod. Velmi často je také používán ukazatel CHSK (chemická spotřeba kyslíku).
Obě stanovení (CHSK a TOC) mají svůj specifický význam. V některých případech může mít dominující význam stanovení CHSK vyjadřující kvantitu organických látek v kyslíkových ekvivalentech potřebných na jejich oxidaci (zejména tam, kde je potřeba posuzovat kyslíkovou bilanci, jako je tomu při hodnocení jakosti povrchových vod a při biologickém čištění odpadních vod), jindy naopak stanovení TOC (zejména tam, kde kyslíková bilance nemá dominující roli, například při analýze pitných, užitkových a podzemních vod). Teprve jejich porovnáním si lze učinit lepší představu o kvantitativním a do určité míry i kvalitativním znečištění vod organickými látkami. Stanovení organického uhlíku je jednou z progresivních metod, která bude nacházet stále větší uplatnění při posuzování znečištění různých druhů vod. Proto by jak stanovování organického uhlíku, tak i stanovování CHSK měly být prováděny vždy souběžně, aby byl k dispozici dostatek údajů pro zhodnocení jejich vzájemných vztahů. Dále se používá i parametr BSK (biologická spotřeba kyslíku), což je kyslíkový ekvivalent potřebný pro oxidaci organických látek ve vodě biologickou cestou. BSK samozřejmě zachytí jen látky biologicky snadno odbouratelné. Proto poměr BSK/CHSK vypovídá o biologické rozložitelnosti organického znečistění. Příklady poměrů mezi různými parametry ukazuje Tab. 1. týkající se konkrétní odpadní vody.

Tab. 1. Příklad hodnot CHSK, TOC, BSK a jejich poměru při biologickém čištění odpadních vod.

Informační zdroje

• Pitter P.: Hydrochemie, Vydavatelství VŠCHT, 1999
• Encyklopedie Wikipedia, http://en.wiki­pedia.org/wiki­/Total_organic_car­bon
• Environmental Agency, http://www.en­vironment-agency.gov.uk

zpět na seznam látek