TOC・ORP・n-ヘキサン抽出物質
水質項目は、それぞれ何を表し、どの原理で測るのかを分けて覚えます。BOD・COD・DOとは別の指標です。
TOC（全有機炭素）
(1) TOC（Total Organic Carbon：全有機炭素）は、水中の有機物に含まれる炭素量を指標として有機物量を評価するものです。
(2) TOCは炭素の量を測る指標であり、微生物による酸素消費を見るBODや、酸化剤による酸素消費相当量を見るCODとは測定原理が異なります。
#### TOCの代表的な測定原理
(3) 燃焼酸化－赤外線式では、試料中の有機炭素を酸化して二酸化炭素（CO₂）に変え、発生したCO₂を赤外線ガス分析計などで検出して有機炭素量を定量します。
TOCを測るときは、有機炭素と無機炭素を区別して扱う必要があります。代表的には次の2通りです。
- (4) 1チャンネル方式では、試料を酸性としてばっ気し、無機炭素をCO₂としてあらかじめ除去した後、有機炭素を酸化して測定します。
- (5) TC－IC法（2チャンネル方式）では、全炭素（TC）と無機炭素（IC）を別々に測定し、TOC＝TC－ICとして求めます。
(6) したがって、「TOCは試料中の炭素をそのまま一度だけ測ればよい」のではなく、採用する測定法に応じて無機炭素を除去するか、別途測定して差し引く操作が必要です。
(7) 懸濁物質を含む試料では、測定法の規定に従って試料を均一化して扱い、ろ過などで粒子状の有機物を不用意に除いて「全有機炭素」の対象を変えないことが重要です。
ORP（酸化還元電位）
ORPは、水が酸化的か還元的かを電位として捉える指標です。電極を用いて測定し、ばっ気・嫌気・硝化・脱窒等の槽内状態を判断する補助になります。
ORPは特定物質の「濃度」ではありません。単独値だけで処理状態を断定せず、DO、pH、窒素化合物、運転状況等と合わせて判断します。
n-ヘキサン抽出物質
n-ヘキサン抽出物質は、試料からn-ヘキサンで抽出される油脂類等を重量として評価する水質項目です。油分の影響を見る代表的な指標ですが、特定の一種類の油だけを測っているわけではありません。
公定法では、試料からn-ヘキサンで抽出し、溶媒を除去した後の残留物を秤量する考え方が用いられます。
試験での区別
- TOC：有機炭素量。代表的な燃焼酸化－赤外線式では、有機炭素をCO₂にして検出する。
- ORP：酸化・還元状態を表す電位。
- n-ヘキサン抽出物質：溶媒で抽出される油脂類等の量。
- BOD：生物化学的な酸素要求量。
- COD：化学的な酸素要求量。
TOCでは、「無機炭素をどう処理するか」が測定法のひっかけになりやすい点を押さえます。1チャンネル方式は無機炭素を先に除去し、TC－IC法は全炭素から無機炭素を差し引きます。
出典・参考
- 環境省「令和3年度 環境測定分析統一精度管理調査に関する講演資料」：燃焼酸化－赤外線式TOC分析法、1チャンネル方式、TC－IC法
https://www.env.go.jp/air/tech/seidokanri/explanation/pdf/lectureR03-01.pdf
- 厚生労働省「水質基準に関する省令の規定に基づき環境大臣が定める方法」別表第30：全有機炭素計測定法
https://www.mhlw.go.jp/web/t_doc?dataId=79aa5142&dataType=0&pageNo=7
- 厚生労働省「ミネラルウォーター類中の全有機炭素（TOC）試験法」：燃焼触媒酸化方式、無機炭素除去、非分散型赤外線検出
https://www.mhlw.go.jp/content/10900000/001491964.pdf
- 環境省「n-ヘキサン抽出物質の測定方法」
https://www.env.go.jp/content/900540142.pdf
※測定条件・公定法・基準値は改正され得るため、出題・執筆時点の現行資料を確認してください。