目前，在水體的污染物質中，對于碳氫化合物、蛋白質、脂肪等耗氧有機污染物質，國內外最初均采用以氧當量表示的生化需氧量BOD、化學需氧量COD等作為評價其污染程度的綜合指標，而對酚、苯等難降解的有機污染物，則多以化學需氧量COD和總有機碳TOC作為評價指標。
TOC表示水中總有機碳含量，是以碳量表示水體中有機物質總量的綜合指標，是直接測量水中有機污染物的方法。所有含碳物質，包括苯、吡啶等芳香烴類等有毒有害物質均能反映在TOC指標值中。TOC指標在好氧、厭氧條件下都能準確描述有機物降解及耗氧這兩種過程，測定值有良好的可靠性和重現(xiàn)性。可以說，TOC是比COD和BOD5更能確切表示水中有機污染物的綜合指標。略有不足的是，TOC的指標僅反映有機碳的含量，對于有機物中碳之外的元素（如氮、磷、硫等）對需氧量的貢獻并不能顯現(xiàn)。
目前，歐美已經普遍采用TOC替代在監(jiān)測中會產生二次污染的COD的測定。TOC在中國的應用也越來越多，雖然因為各種原因，在短時間內TOC還無法代替COD，但是TOC的優(yōu)勢已被越來越多的中國用戶所接受。除了環(huán)保領域，TOC測量在制藥、石油化工以及氯堿等領域，作為水質量控制的主要檢測手段也得到了很大的普及。
TOC指標可通過專用儀器如TOC自動監(jiān)測儀，實現(xiàn)自動、快速、在線監(jiān)測，及時反應水質變化。TOC分析儀具有流程簡單、重現(xiàn)性好、靈敏度高、穩(wěn)定可靠、基本上不產生二次污染、氧化完全等優(yōu)點。其測定原理基于把不同形式的有機碳通過氧化轉化為易定量測定的二氧化碳，利用二氧化碳與總有機碳之間碳含量的對應關系，從而對水溶液中TOC進行定量測定。
TOC分析儀的氧化技術包括高溫催化氧化、紫外氧化、過硫酸鹽氧化、紫外/過硫酸鹽氧化、超臨界水氧化技術等，檢測技術包括非分散紅外吸收法、薄膜電導率法、電導率法等。其中燃燒氧化-非分散紅外吸收法只需一次性轉化，流程簡單、重現(xiàn)性好、靈敏度高，應用比較普遍。我國的國家標準HJ501-2009就是采用的高溫催化氧化-非分散紅外吸收法。
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