在2023年深圳國際生態(tài)環(huán)境監(jiān)測產(chǎn)業(yè)博覽會上，一臺能夠同時分析總有機碳和總氮的分析儀，憑借其“綠色"無危廢與“準實時"快速響應(yīng)的特性，成為了現(xiàn)場焦點。這正是島津應(yīng)對新時代環(huán)境挑戰(zhàn)的答案——TOCN-4200。

當今的水質(zhì)監(jiān)測面臨著雙重挑戰(zhàn)：既要應(yīng)對成分日益復(fù)雜的工業(yè)廢水和海水等高干擾樣本，又要滿足日益嚴格的環(huán)保法規(guī)對總氮（TN）、總有機碳（TOC）等多參數(shù)的協(xié)同監(jiān)測要求。傳統(tǒng)基于濕化學法的分析儀不僅耗時冗長、使用危險化學試劑，在面對高鹽、高濁樣品時往往束手無策。

島津公司基于其經(jīng)典的TOC-4200平臺，研發(fā)出TOCN-4200在線總有機碳總氮分析儀，創(chuàng)新性地將高溫催化燃燒氧化與熱分解化學發(fā)光兩項核心技術(shù)集成于一體，成功破解了這一行業(yè)難題。

這款儀器實現(xiàn)了TOC與TN的同步、快速、高抗干擾分析，尤其擅長應(yīng)對入海/入河廢水等復(fù)雜水體的在線監(jiān)測。

01 產(chǎn)品定位：面向嚴苛環(huán)境的綜合性監(jiān)測解決方案

島津TOCN-4200并非簡單的功能疊加，而是一款為應(yīng)對最復(fù)雜水質(zhì)監(jiān)測場景而設(shè)計的戰(zhàn)略級產(chǎn)品。其核心定位在于提供一種免試劑、無選擇性、抗干擾能力強的在線監(jiān)測解決方案。

該儀器脫胎于經(jīng)過大量安裝驗證的TOC-4200平臺。后者以其680°C催化燃燒技術(shù)和廣泛的測量范圍（從5 mgC/L至20,000 mgC/L）著稱，能夠穩(wěn)定應(yīng)對從高濃度污水到純水的多樣化需求。

TOCN-4200在此基礎(chǔ)上，集成了專為總氮分析設(shè)計的熱分解化學發(fā)光法（CLD）模塊，使之成為一臺能同時提供TOC、TN乃至換算COD（化學需氧量）三大關(guān)鍵水質(zhì)參數(shù)的綜合性儀表。

它從根本上摒棄了傳統(tǒng)總氮分析所依賴的過硫酸鉀、濃硫酸等危化品，實現(xiàn)了分析過程的“綠色化"，單次分析僅產(chǎn)生約10毫升可簡易中和的廢液，大幅降低了運維成本和二次污染風險。

02 核心原理：雙路并行的氣體分析技術(shù)

TOCN-4200的性能，源于其物理氣相分析的核心原理，這使其從根本上規(guī)避了水體本底顏色、濁度及復(fù)雜離子的干擾。

總有機碳測量原理：采用經(jīng)久驗證的催化氧化燃燒-非分散紅外（NDIR）法。水樣經(jīng)精密計量后，被注入填充有催化劑的燃燒管，在680°C的高溫下，所有含碳有機物被氧化為二氧化碳（CO?）。隨后，高純載氣將CO?帶入NDIR檢測器進行精準定量。這種高溫燃燒法氧化能力強且無選擇性，無論是易氧化的糖類，還是難氧化的全氟化合物，其氧化回收率均能達到100%±2%的高水準，確保數(shù)據(jù)真實全面。

總氮測量原理：采用獨特的熱分解-化學發(fā)光法（CLD）。同一份水樣在720°C的高溫燃燒爐中熱分解，所有含氮化合物均被轉(zhuǎn)化為一氧化氮（NO）氣體。NO與檢測器中由臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧（O?）發(fā)生反應(yīng)，生成激發(fā)態(tài)的二氧化氮（NO?*），當NO?*退激時釋放出特定波長的光，其發(fā)光強度與NO濃度（即原始水樣中的總氮濃度）成正比。此方法僅測量NO的化學發(fā)光信號，特異性強，不受水體中鹽分、金屬離子等其他物質(zhì)的干擾。

03 性能規(guī)格：快速、精準、可靠的代名詞

TOCN-4200將分析速度、測量精度和運行可靠性提升到了新的高度，其核心性能參數(shù)如下表所示：

04 應(yīng)用場景：從重點海域到工業(yè)循環(huán)系統(tǒng)

TOCN-4200憑借其強大的抗干擾性和雙參數(shù)優(yōu)勢，在多個關(guān)鍵領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。

重點海域綜合治理：這是TOCN-4200的核心戰(zhàn)場。在中國渤海、長江口-杭州灣、珠江口鄰近海域的陸源入海污染監(jiān)測中，它被用于入海河流斷面、排污口的在線監(jiān)測與通量核算。儀器對海水的高耐受性，確保了在真實嚴苛環(huán)境下的數(shù)據(jù)長期穩(wěn)定性，為攻堅戰(zhàn)提供了可靠的數(shù)據(jù)支撐。

石油石化與工業(yè)過程控制：在工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，TOCN-4200能實現(xiàn)快速檢漏和過程控制。其≤5分鐘的分析周期可迅速定位有機物泄漏點，而強大的氧化能力能無差別檢測各類油品及化工產(chǎn)品泄漏，幫助工廠提升水效、安全生產(chǎn)。此外，也適用于鍋爐水、蒸汽冷凝水的在線監(jiān)測。

環(huán)保市政監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)：儀器可用于廢水處理廠的進出水口、市政污水排放口以及飲用水源地的水質(zhì)監(jiān)控。其快速的測量周期能敏銳捕捉水質(zhì)異常變化，多流路功能便于對處理工藝的不同階段進行細致監(jiān)控。標配的TOC→COD換算功能，可直接服務(wù)于水質(zhì)總量控制管理。

05 行業(yè)價值：重新定義在線監(jiān)測的可靠性與可持續(xù)性

TOCN-4200的推出，不僅提供了一臺高性能儀器，更帶來了一種監(jiān)測理念的革新。

數(shù)據(jù)可靠性的躍升：通過將復(fù)雜的液相化學反應(yīng)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的氣相物理測量，它從根本上消除了傳統(tǒng)方法中常見的干擾因素，使得在懸浮物、色度、高鹽分等條件下獲取準確數(shù)據(jù)成為可能。這種可靠性，對于制定科學的環(huán)境政策和執(zhí)行嚴格的環(huán)保法規(guī)至關(guān)重要。

全生命周期成本與安全的優(yōu)化：“綠色監(jiān)測"理念大幅降低了用戶的運維負擔和環(huán)境風險。免用?；芬馕吨偷牟少彸杀?、更簡化的倉儲安全管理，以及幾乎可以忽略的昂貴危廢處理費用。儀器的高可靠性和低故障率，進一步保障了監(jiān)測站點長期穩(wěn)定的運行，減少了維護投入。

推動多參數(shù)協(xié)同監(jiān)測的進程：一臺設(shè)備同時解決TOC和TN兩大核心參數(shù)，并關(guān)聯(lián)COD，這為構(gòu)建更高效、更集成的智慧水質(zhì)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)提供了理想的節(jié)點設(shè)備。它滿足了現(xiàn)代環(huán)境管理對多維度、關(guān)聯(lián)性數(shù)據(jù)日益增長的需求。

在盤錦遼河入海口的自動監(jiān)測站里，在深圳二十條入海河口的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)中，TOCN-4200正持續(xù)不斷地輸出著關(guān)于水體有機與氮污染的精確數(shù)據(jù)。它沉默地對抗著海水的腐蝕、濁度的遮蔽和成分的復(fù)雜。

當一場潛在的泄漏事故在五分鐘內(nèi)被預(yù)警，當一份可信的污染物入海通量報告被生成，其價值已遠超儀器本身。它用氣體的純凈光譜，解讀液體的復(fù)雜密碼，正在成為守護江河湖海、助力工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一雙可靠而敏銳的“眼睛"。