从你桌子上的小怪兽到为我们提供食物的谷物田，所有的植物都高度依赖富含营养的水。然而，过量的营养物质，如氮和磷，会伤害植物和环境。它会导致富营养化的过程，在这个过程中，藻类以多余的营养物质为食，导致它们生长，并将水变成绿色。藻类会产生恶臭，阻挡阳光，甚至释放毒素。当藻类死亡和分解时，这个过程会消耗鱼类和其他海洋生物呼吸所需的水中氧气。如果消耗了足够的氧气，水就会缺氧，没有足够的氧气维持生命，形成“死亡区”。

氮和磷是自然产生的，但进入我们水道的大部分营养物质来自人类活动，例如农业。测量总有机碳(TOC)是了解农业废水组成和避免富营养化等问题的有效方法，富营养化会导致可检测的TOC水平非常高。此外，TOC和总氮(TN)是由水道输送的沉积物和土壤的最重要成分，其中许多沉积物和土壤可能被农业废水污染。TOC和TN水平可以用来确定有机物的来源是海洋还是陆地，也可以用来衡量环境条件、污染、土壤质量和生产力。

鉴于农业废水的复杂性质，对其进行处理是一项重大挑战。 除了提到的有机污染物外，还可能有使用化肥等产生的微量化学残留物。 此外，有机物的污染程度也有很大的不同。 废水质量的两个极端是：低端是未稀释、未处理的污水，高端是三级甚至四级处理的污水。 在TOC方面，污水的浓度预计在28-35ppm左右，富营养化的湖泊的TOC通常在3ppm到12ppm之间，三级处理的水(例如使用臭氧)的浓度范围在0.1到0.5ppm左右。

通过正确的过滤，任何废水都可以被重新用于任何工艺。关键是要了解水本身的成分，这就是TOC测量非常有用的地方。处理废水的方式在国内和国际上都有规定，例如，英国的OFWAT¹和欧盟委员会提供的欧洲水信息系统(WISE)²，对法规和倡议进行了详细介绍。然而，由于人口增长和农业活动的增加，对淡水的需求不断增加，这一重要的自然资源必须尽可能地保护和再利用，我们需要继续保持处理废水的最高标准。

¹ https://www.ofwat.gov.uk/regulated-companies/ofwat-industry-overview/legislation/
² https://water.europa.eu/