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總有機碳是以碳的含量表示水體中有機物質總量的綜合指標。由于TOC的測定采用燃燒法，因此能將有機物全部氧化，它比BOD5、COD更能反應有機物的總量。

現在廣泛應用的測定方法是燃燒氧化－非色散紅外吸收法。
測定原理：將一定量水樣注入高溫爐內的石英管，在900-950℃下，以鉑和三氧化鈷或三氧化二鉻為催化劑，使有機物燃燒裂解轉化為二氧化碳，然后用紅外線氣體分析儀測定CO2含量，從而確定水樣中碳的含量。 (此為總碳量，TC）

要測TOC量，有兩種方法：
方法一，先將水樣酸化，通入氮氣曝氣，驅除各種碳酸鹽生成的CO2，然后再注入儀器內測定。
方法二，把等量水樣分別注入高溫爐和低溫爐，則水樣中有機碳和無機碳均轉化為CO2，依次導入非色散紅外氣體分析儀，分別測得總碳 （TC）和無機碳（IC），二者之差即為TOC。

總需氧量是指水中能被氧化的物質，主要有機物質在燃燒中變成穩定的氧化物時所需要的氧量，結果以氧的mg/L表示。

用TOD測定儀測定TOD的原理是，將一定量水樣注入裝有鉑催化劑的石英燃燒管，通入含已知氧濃度的載氣（N2）作為原料氣，則水樣中的還原性物質在900℃下被瞬間燃燒氧化。測定燃燒前后原料氣中氧濃度的減少量，便可求得水樣的總需氧量值。