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。     

纳滤/反渗透技术去除水中含氮消毒副产物的研究进展

以卤乙腈(HANs)、卤代硝基甲烷(HNMs)、亚硝胺(NAs)、卤乙酰胺(HAcAms)为典型代表的含氮消毒副产物(N-DBPs)具有强烈的细胞毒性和遗传毒性.纳滤(NF)膜和反渗透(RO)膜在空间位阻和静电排斥等机理的作用下,对水中微量有机污染物去除效果较好.阐述了NF膜和RO膜的去除机理及影响因素,探讨了其对水中...     

高锰酸盐、高铁酸盐和臭氧预氧化处理饮用水

对高锰酸盐(PM)、高铁酸盐(Fe(VI))和臭氧(O_3)3种氧化剂预处理对饮用水中浊度、溶解性有机碳(DOC)、UV_(254)和溴离子(Br~-)、三卤甲烷(THMs)、卤乙酸(HAAs)含量的影响进行了研究。结果表明,3种预氧化均能在一定程度上提高浊度、DOC、UV_(254)、Br~-的去除效果。其中O_3预氧化取得最好的去除效果,Fe(VI)次之。虽然PM预氧化能在一定程度上提高去除效果,但其去除效果不明显。混凝-沉淀-过滤处理基本不能去除Br~-,滤后出水中ρ(Br~-)/ρ(DOC)升高导致消毒后溴代THMs和HAAs含量升高。预氧化处理导致Br~-含量降低,可以减少溴代THMs和HAAs的比例,同时也能减少总的THMs和HAAs含量。因此预氧化处理可以降低消毒出水中与DBPs相关的毒性。     

饮用水处理工艺中消毒副产物的变化特征研究

为阐明饮用水厂运行中主要消毒副产物的形成特征及转化规律,提出有效的控制措施,以北方某饮用水厂为研究对象,对采用预加氯的不同处理单元出水中3类消毒副产物,即8种卤乙酸(HAAs)、亚硝基二甲胺(NDMA)和4种三卤甲烷(THMs)的变化特征进行了研究。结果表明,经预氯化后3类副产物显著增加,HAAs、NDMA和THMs和质量浓度合计分别为33.1μg/L、9.0 ng/L和55.1μg/L;经双层滤料过滤后得到不同程度去除,5种可去除HAAs的去除率为15.7%～60.8%,NDMA去除率为48.1%,4种THMs的去除率为26.1%～49.2%。氯胺消毒下总出水中3类副产物含量也未明显增加,表明预氯化及氯胺消毒是进一步削减消毒副产物产生、降低饮用水健康安全风险的重要控制措施。     

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)。     

Ca2+对氯化体系中消毒副产物生成影响研究

Ca²⁺作为天然水体中常见金属离子,参与饮用水处理和输配过程。为研究氯化消毒过程中Ca²⁺对10种三卤甲烷(THMs)的生成情况和生物毒性的影响,以富里酸(FA)为底物,重点考察Ca²⁺浓度和pH对其THMs生成的影响,并通过紫外可见差分光谱分析Ca²⁺和FA的络合情况。实验结果表明,Ca²⁺通过与FA络合促进NaClO的衰减,THMs生成量随着Ca²⁺浓度增加呈先增大后减少的趋势。低浓度的Ca²⁺对碘代三卤甲烷(I-THMs)、氯代和溴代三卤甲烷(THM₄)的促进作用随pH的增大逐渐降低,且Ca²⁺对I-THMs的促进作用明显高于THM₄;进一步提高Ca²⁺浓度,可明显抑制THMs生成和降低THMs的细胞毒性。     

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。     

氨基酸氯化生成卤乙酰胺的潜能和影响因素

含氮消毒副产物(N-DBPs)是一类新兴的消毒副产物,具有较强的细胞毒性和遗传毒性。氨基酸为典型的含氮天然有机物(NOM),广泛存在于地表水体中。以七种典型的氨基酸为前体物,研究了饮用水氯化消毒过程中二氯乙酰氨(DCAcAm)和三氯乙酰氨(TCAcAm)的生成潜能。组氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺和色氨酸均具有生成卤代乙酰胺的潜能,天冬酰胺的DCAcAm和TCAcAm生成势显著高于其它氨基酸(p0. 01)。加氯量、pH值、溴离子均影响天冬酰胺氯化生成卤代乙酰胺的过程。     

含氮消毒副产物HNMs的形成与控制研究进展

高毒性含氮消毒副产物卤代硝基甲烷(HNMs)近年来在饮用水中频繁检出,引起了全世界的广泛关注.本文阐述了关于HNMs生成势,形成机理及控制方法的研究进展.氨基酸、氨基糖等亲水性有机氮类化合物是HNMs的主要前驱物,臭氧预氧化能降低三卤甲烷、卤乙酸等消毒副产物的生成势,却会导致HNMs生成势的成倍增加.目前对HNMs形成机理的研究只局限于对三氯硝基甲烷形成路径的探讨.对HNMs控制方法的研究也较少.强化混凝、生物活性炭过滤等去除HNMs前驱物的研究只是笼统的考察了DON的去除效能;而Fe0、铁氧化物还原及·OH氧化这些能快速降解已生成HNMs的方法,还都处于研究的初始阶段.针对HNMs的研究现状,提出了今后对HNMs研究的主要方向和亟需解决的问题.     

消毒副产物N-亚硝基二甲胺的预处理去除工艺

N-亚硝基二甲胺(NDMA)作为饮用水中一种新型的消毒副产物(DBPs),因其具有高致癌性逐渐成为研究热点。该文介绍了NDMA的毒性和对人体的危害,并通过对活性炭吸附、强化混凝、化学氧化、高级氧化、生物氧化、紫外光降解和膜处理六种饮用水预处理工艺进行了总结,分析了各工艺对NDMA以及其前体物质的控制效果。