饮用水消毒副产物生物毒性与调控策略的研究

饮用水消毒可以有效除去病毒、细菌等有害微生物,但消毒剂会与水中的有机物反应生成多种消毒副产物(DBPs),危害人类健康。基于对消毒副产物种类、生成及污染现状的探讨,归纳总结了DBPs的典型生物毒性及其毒性作用机制。为有效防控DBPs环境风险,深入探讨了针对去除DBPs前体物、优化消毒剂及消毒过程、DBPs毒性的调控策略。最后对DBPs生物毒性作用机制及调控策略的研究进行了展望,为DBPs污染防治提供理论与技术支持。     

家庭常用处理方法控制氯化消毒饮用水中消毒副产物的研究进展

饮用水消毒可有效去除水中病原微生物,但氯消毒剂可与水中的有机物、溴碘离子反应,在水处理厂和输水管网系统中持续生成对人体健康具有潜在危害的消毒副产物(DBPs).家庭水处理方法是饮用水进入人体前的最后一道防线,可减少水中DBPs的含量及其对人体健康带来的不良影响,进一步确保饮水安全.文中对家庭常用的饮用水处理方法(烹煮操...     

原水天然有机物化学特性与消毒副产物关系

原水氯消毒过程中,氯会与水中的天然有机物(NOM)反应,生成三卤甲烷、卤乙酸等消毒副产物(DBPs).为了选择有效的饮用水净化工艺,控制消毒副产物的生成,研究天然有机物的化学特性及与消毒副产物的关系,是十分必要的.在总结NOM相似组分化学分离方法的基础上,概括了不同水源中NOM及各组分溶解性有机砌(DOC)的含量,对消毒副产物的贡献,化学组成以及可能生成DBPs的化学结构.不同水源中NOM及各组分DOC含量不同,相同组分对消毒副产物的贡献也有很大的差别,且NOM各组分的化学组成有一定的重叠,对生成DBPs的化学结构需继续研究.     

高铁酸盐控制饮用水中消毒副产物的研究进展

消毒是饮用水处理中特别重要的一步。随着工农业经济的飞速发展,水源中检测出大量种类复杂的有机污染物质,在消毒过程中这些有机物与消毒剂反应会产生一些对人体健康具有潜在危害的消毒副产物(DBPs),例如三卤甲烷、亚氯酸盐、溴酸盐等。因此,能否有效控制DBPs的产生成为了评价饮用水消毒质量效果的一项重要指标,而去除消毒副产物前体物是控制DBPs产生的关键。高铁酸盐作为一种绿色高效的新型水处理剂,具有强氧化还原能力,处理后的水中基本不会产生DBPs且能有效地抑制一些常见DBPs。文中综述常见的DBPs及前体物的种类、DBPs控制方法以及高铁酸盐在饮用水处理中对DBPs的控制。     

消毒副产物研究情况分析

消毒副产物(Disinfectionby-products,DBPs)是饮用水消毒过程中产生的一类有害物质。利用了文献计量学的方法分析了2010年1月-2019年12月年之间以DBPs为关键词的中文核心期刊文章共429篇,总结了该领域的研究进展。文章总数量具有上升并逐渐稳定趋势;《给水排水》、《中国给水排水》、《环境科学》、《环境工程学报》和《环境化学》等期刊发表相关文章最多;有机类DBPs关注程度较高,主要集中在三卤甲烷(trihalomethanes,THMs)、卤乙酸(haloacetic acids,HAAs)和卤乙腈(haloactonitriles,HANs)上;生成影响因素、控制技术与处理工艺、时空分布、分析测定法和毒理学是主要的研究方向;生成影响因素主要为温度、前驱物种类、时间、氯浓度和p H;控制技术主要为消毒方式、活性炭和臭氧等方面;挥发性DBPs主要采用液液萃取(liquidliquidextraction,LLE)结合气相色谱(gaschromatography,GC)法,极性较大DBPs主要采用离子色谱法(ionchromatography,IC)和液相色谱法(liquidchromatography,LC)。     

臭氧高级氧化工艺去除水中消毒副产物前体物的研究进展

消毒副产物(DBPs)是饮用水消毒时由消毒剂与有机物或无机离子等前体物反应生成的一类污染物.文中基于水中的DBPs,介绍了臭氧-过氧化氢(O3/H2 O2)、臭氧-紫外(O3/UV)、臭氧-过硫酸盐、臭氧-超声(O3/US)及催化O3等高级氧化工艺在去除DBPs这一领域的研究现状,比较各个工艺的作用机理、处理性能及优缺...     

用一氯胺控制消毒副产物（DBPs）

为达到消毒目的,同时控制消毒副产物（DBPs）的生成,需要对有关水质的变量,如加氯量和接触时间、温度、pH和总有机碳（TOC）等的影响进行研究。本文探讨了在氯胺为残余消毒剂且接触时间较短的情况下,温度等水质变量对三卤甲烷（THMs）和卤代乙酸（HAAs）生成量的影响。结果表明,TOC和液氯接触时间对DBPs的影响最大,加氯量、pH和温度也影响DBPs的生成。有些变量的反应呈线性,有些则是非线性的。大多数情况下;THM浓度高于HAA浓度,相反情况也存在。应调查DBPs在不同条件下的生成量,从而确定用氯消毒的最佳方式,降低DBPs浓度。     

共存离子对饮用水中5种卤乙酸生成的影响

以腐殖酸作为天然水体中消毒副产物(DBPs)前体物,模拟了饮用水消毒过程。研究了水体中共存金属离子Ca2+、Mg2+、Cu2+、Al3+、Zn2+、Fe3+、Fe2+和非金属离子NH4+、As3+、F-等对饮用水氯消毒过程中5种卤乙酸(HAAs)包括一氯乙酸(MCAA)、一溴乙酸(MBAA),二氯乙酸(DCAA),三氯乙酸(TCAA)、二溴乙酸(DBAA)和总HAAs生成量的影响。结果表明,以上离子对5种HAAs和总HAAs生成量和含量分布均产生影响,但影响程度有所不同。除了水中F-在研究含量范围内对HAAs的生成影响不明显以外,Ca2+、Mg2+、Cu2+、NH4+、As3+等离子对HAAs总体上产生抑制作用,而Al3+、Zn2+、Fe3+、Fe2+等离子对HAAs的生成总体有促进作用。     

黄浦江水用化合氯消毒生成DBPs的规律及数学模型研究

通过对黄浦江原水化合氯消毒过程生成的消毒副产物进行监测,并采用均匀试验研究黄浦江原水中氯消毒过程中DBPs生成模型。试验表明,黄浦江原水经过化合氯消毒生成的三卤甲烷和卤乙酸类消毒副产物最高浓度主要出现在温度较高的夏季,测得三卤甲烷、卤乙酸的最低值和最高值,三氯甲烷、二氯乙溴甲烷、一氯二溴甲烷的最高值;UV254与三卤甲烷生成量的相关性最好,相关系数在0.7以上,卤乙酸与有机物参数线性相关性较低,相关系数R2均在0.2以下;常规工艺对三卤甲烷和卤乙酸平均去除率在20%左右;最后建立了黄浦江原水消毒过程中三卤甲烷和卤乙酸类消毒副产物生成模型。     

饮用水消毒副产物的控制

针对饮用水源的严重污染以及由此而引发的有机消毒副产物（DBPs）的种类和数量增加这一问题，引用大量的文献，从DBPs形成的机理和成因，论述了控制这些副产物的各种方式和各自特点。并结合我国城市供2000年技术进步发展规划，探讨了将二氧化氯替代液氯用于控制消毒副产物的前景。     

饮用水处理中氯消毒副产物全流程多级控制技术

随着《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2022)的发布,6项消毒副产物指标从非常规指标调整到常规指标,说明消毒副产物已成为饮用水水质保障的关键问题。饮用水消毒剂以氯消毒剂为主,氯消毒过程中产生的有毒副产物可能带来的致癌、致畸和突变的“三致”毒性问题越来越被重视。研究在中小型水厂常规处理工艺的基础上,结合原水水质特征,对氯消毒副产物的去除进行定向设计,开展了组合应用试验研究,形成了削减和生产抑制为主、生成后去除为辅的全流程多级控制技术。结果表明,采用该技术处理后氯消毒副产物得到有效控制,三卤甲烷质量浓度保持在0.042 mg/L以下,且留有很大安全余量,饮水口感明显改善,相关指标均优于企业内控指标和国家标准。     

饮用水新型N-DBPs类别及毒理学评价

基于国外最新文献,系统划分了新近发现的饮用水含氮消毒副产物(N一DBPs).包括卤代乙腈(HANs)、亚硝胺(以亚硝基二甲胺为代表,简称NDMA)和卤代硝基甲烷(HNMs)三大类物质.详细归纳了各N-DBPs的毒理性质,并将N-DBPs的慢性细胞毒性、急性遗传毒性以及致癌性与三卤甲烷(THMs)和卤乙酸(HAAs)等饮用水常见DBPs进行对比,发现HANs和HNMs的慢性细胞毒性以及急性遗传毒性均远高于HAAs,NDMA的致癌性也远高于THMs和HAAs,饮用水N-DBPs亟待进一步研究.最后展望了今后的研究方向.     

脱氯剂在水中氯仿检测时作用的比较

氯仿是饮用水生产过程中加氯消毒的副产物,在检测过程中,采集水样时需加入一定量的脱氯剂,以防止在运输过程中生成新的氯仿,一般所用的脱氯剂有抗坏血酸和硫代硫酸钠等,两种脱氯剂的脱氯效果不同,经检测试验及统计检测,在氯仿检测中抗坏血酸的脱氯效果优于硫代硫酸钠。     

饮用水氯化消毒效果及副产物的研究

从饮用水氯化消毒效果考虑,研究消毒的影响因素,确定最适的消毒条件,并对消毒副产物进行分析,弄清其形成的机理和成因,从替换消毒剂和消毒方法中综合介绍、分析了各种消毒剂的特点、优势,以及存在的不足。从去除消毒副产物前驱物质,加氯过程中应该注意的问题,去除已生成的消毒副产物,对国内外控制饮用水消毒副产物的研究进展进行综述。通过实验得出在不同的条件下（如pH,消毒时间,有效氯的量）,水样消毒的变化规律,同时利用离子色谱仪,对水样消毒后消毒副产物的变化规律进行研究（包括氯酸根,次氯酸根,溴酸根）,通过总结出水样消毒的变化规律,已利于对饮用水的消毒进行充分的研究。     

饮用水中氯化消毒副产物超标风险的评估

对2017年7月至2018年12月某市三间水厂的三卤甲烷、三氯乙醛等氯化消毒副产物监测数据进行统计分析,在超标风险水平分级条件下,对各类DBPs进行风险评估。同时,运用综合污染指数法对水厂的DBPs综合风险予以评价。通过对2017—2018年三间水厂DBPs监测数据分析,三卤甲烷的超标风险相对较低,大多处于无超标风险状态,而三氯乙醛超标风险相对较高;三卤甲烷的超标风险呈比较明显的季节性变化,在温度较高的(6—10月)相对超标风险较高。此外三间水厂的超标风险综合评价指数从高到低依次为C水厂、B水厂、A水厂,但均处于较低水平,因此这三间水厂DBPs综合超标风险水平较低。通过对监测结果的分析评价,明确了各水厂出厂水中超标风险较高的项目以及重点控制项目,对保障饮用水达标具有重要的意义。     

微污染水库原水的消毒副产物控制

上海市南汇自来水厂从青草沙水库取水,原水加氯后在输送途中反应生成的消毒副产物(DBPs)使得原有处理技术和工艺难以达到上海市的新版地方标准DB31/T 1091—2018,为此,需要进行研究改进DBPs的控制方法和工艺。试验以水厂原水为研究对象,分析活性炭的吸附、多点加氯等工艺对消毒副产物生成的影响,同时研究了温度与消毒副产物产生的关系。研究发现,投加粉末活性炭15~20 mg/L后,三卤甲烷(THMs)的控制效果明显,即使加氯量达到3 mg/L,THMs也不超过0.15mg/L。多点加氯可以有效降低前期加氯造成的消毒副产物生成量,水温升高使得余氯量明显降低,从而影响消毒副产物的生成量。消毒后的水样中三氯甲烷浓度约为其他组分的一倍,控制三氯甲烷的生成是控制THMs的关键。本研究推荐采用添加粉末活性炭、控制水温夏天方法来削减南汇自来水厂出水中THMs的总量,研究也为自来水厂消毒副产物的控制提供了实操性的建议和技术依据。     

水处理中亚硝胺类消毒副产物的研究进展

在给水处理和污水处理中,消毒都是必需的操作单元。目的是去除病菌、微生物,降低水传播疾病的风险。氯化消毒是传统的有效方法。但消毒过程中,卤素元素（主要是氯）会和水中一些天然有机物（natural organic matter,NOM）反应生成一些有害环境和人体的三致（致癌、致畸形和致突变）物质,称为消毒副产物（disinfection by-producu．DBPs）。目前已检测到的DBPs多达数百种,主要包括三卤甲烷（THMs）、卤乙酸（HAAs）、卤乙腈（HANs）、致诱变化合物（MX）、卤代酮（HKs）、卤代酚、卤乙醛等物质。 随着研究的深入开展和分析技术的大大提高,越来越多有毒有害的消毒副产物被发现。例如溴代硝基甲烷、碘代三卤甲烷、溴化MX、亚硝基二甲胺（N-Nitrosodimethylamine,NDMA）等等。Charrois等在饮用水中发现了亚硝基吡咯烷（N-Nitrosopyrrolidine）和亚硝基吗啉（N-nitrosomorpholine）。含亚硝基官能团的物质对组织器官都有致癌效应,相对于THMs和HAAs来说,致癌风险更大。 本文重点概括了近年来国外对饮用水和污水中以亚硝基二甲胺（NDMA）为主的亚硝胺类消毒副产物的形成机理、监测以及去除方法的研究．期望为今后我国的研究工作提供参考。     

饮用水消毒技术的研究进展

由于人类活动和工农业生产的快速发展,水源水质的污染日趋加剧。新的环境污染使传统的饮用水消毒技术难以满足人们对饮用水水质的要求,对此国内外不断研究开发出安全高效的饮用水消毒技术。从消毒灭菌机理、灭菌效果及其影响因素、消毒副产物安全性等方面对目前的饮用水消毒技术进行了综述和剖析,并对其发展趋势进行了展望,旨在了解国内外饮用水消毒技术的现状和不足,促进开发更安全有效的饮用水消毒技术。     

饮用水消毒净化过程产生的副产物

本文在查阅了国内外大量文献资料的基础上，对饮用水处理过程中常用的消毒剂，及其与水及水中携带的有机物反庆反生成的主要有机和无机副产物作一分析介绍，并就这方面研究工作中存在的不足之处提出自己的研究思路。     

顺序氯化消毒对微污染原水消毒副产物控制研究

针对某市备用微污染水源水,研究了在短时游离氯后转氯胺的顺序氯化消毒工艺下的消毒副产物生成特性,并探究了消毒方式、加氨转化时间、氯胺比和p H对消毒副产物(DBPs)生成量的影响。结果表明,顺序氯化组合工艺能够大大降低消毒过程中目标含碳消毒副产物(C-DBPs)和含氮消毒副产物(N-DBPs)的生成量,优化的加氨转化时间应控制在30 min内,适宜的氯氮质量比在1/5~1/3;组合工艺中产生的C-DBPs和N-DBPs受p H的影响较复杂,由短时游离氯和转氨后氯胺消毒两部分组成,前者DBPs生成量随p H的升高而增加,后者随p H的升高而降低,整体工艺随p H的升高由前10 min自由氯对DBPs生成量的贡献越大。