饮用水中卤代苯醌类新型消毒副产物研究进展

卤代苯醌(HBQs)是近年来饮用水中新检出的一类未受控消毒副产物,相比于三卤甲烷、卤乙酸等受控消毒副产物,其在水中的存在浓度更低,仅为ng/L水平,而细胞毒性和遗传毒性更强,同时具有生殖发育毒性。由于长期接触HBQs可能存在健康风险,综述了饮用水中目前HBQs的存在水平、前驱物、毒性及生成影响因素、控制与去除技术等进展,拟为将来对HBQs的深入研究提供支持,对其潜在健康风险的评估和饮用水卫生标准的制定提供科学依据。     

饮用水中碘类消毒副产物特性与控制研究进展

水中碘类消毒副产物(Iodo-DBPs,I-DBPs)是目前饮用水领域开始关注的新兴卤代消毒副产物种类之一。近年来I-DBPs在越来越多发达国家城市饮用水中被检出,其浓度在几μg/L到几十μg/L之间,占总卤代有机物(TOX)的1%左右。鉴于该类消毒副产物具有极强的致癌和致突变特性,且在氯胺消毒过程中极易生成,难以在常规饮用水处理工艺中有效控制,因此对其毒理特征、产生机制及控制手段进行研究是目前饮用水领域新的研究方向。对碘类消毒副产物的分类特性、检测方法、生成机理、遗传毒性和致癌性、控制方法进行了综述。     

饮用水中典型含氮消毒副产物二氯乙腈的研究进展

二氯乙腈(DCAN)是氯化消毒过程中产生的一种含氮消毒副产物(NDBPs)。DCAN具有强烈的遗传毒性和致突变性,逐渐引起人们的广泛关注。结合国内外最新研究成果,介绍了DCAN的分析方法,以及影响其产生的因素,并对今后的研究方向进行了展望。     

饮用水中卤代苯醌类消毒副产物生成影响研究

针对近年发现的可能导致膀胱癌的新型消毒副产物(DBPs)卤代苯醌(HBQs),研究了不同地区管网末端水中卤代苯醌的存在情况,以及不同前体物、pH、氯投加量及溴离子浓度对卤代苯醌生成的影响.结果表明,多数管网末端出水中可检出2,6-二氯苯醌(2,6-DCBQ),浓度范围为6.28～10.75 ng/L,2,6-二溴苯醌(...     

饮用水中消毒副产物卤乙酸(HAAs)测定方法研究

参照美国标准方法在国内首先建立了饮用水中氯消毒副产物卤乙酸的测定方法 ,其检测限、加标回收率、精确度都达到美国标准方法的要求。在保证测定准确度的前提下 ,改进了原方法的升温程序 ,并以甲醇为酯化剂 ,使测定方法更简单、安全、可行、易于推广     

水库水中有机物特性对生成消毒副产物的影响

饮用水中消毒副产物( DBPs)对人体健康构成极大威胁,明确水源水中有机物的特性及对DBPs生成的影响,是实现DBPs有效源头控制的关键环节.研究探讨了上海某水库水源水中有机物不同组分与消毒副产物生成潜能之间的关系,为水处理工艺及饮用水安全保障技术研究提供基础性数据.结果表明,水样中亲水性有机物比例占到60％左右;各组分的相对分子质量分布情况以小于1 000的小分子为主;加强消毒前水处理工艺对亲水性和小分子有机物的去除,可以有效控制DBPs的生成.     

饮用水的安全氯化消毒技术

针对目前我国饮用水的消毒技术问题,对安全氯化消毒进行了研究.     

水中痕量亚硝胺类消毒副产物的分析测试技术

亚硝胺类消毒副产物由于其潜在的高致癌风险正引发国内外水处理领域的极大关注。水中痕量亚硝胺的定量分析测试技术是开展各项研究工作的基础。介绍了水中常见亚硝胺消毒副产物主要单体物质的基本特征;探讨了识别定量分析水中亚硝胺消毒副产物所面临的主要困难和关键问题;从样品的预处理技术和测试技术两个方面论述了目前水中痕量亚硝胺消毒副产物定量分析的主要进展。     

常规工艺对消毒副产物及前体物的去除

以西南某市L水厂为测试对象 ,研究了常规水处理工艺过程对消毒副产物及其前体物的去除特性 ,并且提出了控制饮用水中消毒副产物的几点对策。研究结果表明 :常规水处理对三卤甲烷前体物 (THMsFP)和卤乙酸前体物 (HAAsFP)具有很好的去除效果 ,去除率分别为 50 %以上、4 3%～ 6 4 % ,但对卤乙酸和三卤甲烷却无去除作用 ;预氯化是生成出厂水中THMs、HAAs的主要原因。     

国外对剩余消毒剂及消毒副产物的规定

主要介绍了欧盟成员国在给水处理中对剩余消毒剂及消毒副产物的规定。     

氯胺消毒对卤乙酸类消毒副产物的控制研究

对影响氯胺消毒副产物的因子进行了研究,结果表明:降低氯与氨氮的比值能够降低卤乙酸消毒副产物生成总量,当氯与氨氮比降至5:1时,氯胺消毒产生卤乙酸的总量比氯消毒能够减少69.1%;消毒副产物的生成量与氯胺的投加量呈很好的线性关系;延长接触时间对氯胺消毒副产物的生成量影响小;pH升高能够减少卤乙酸类消毒副产物的生成量;升高温度对卤乙酸生成量的影响很小。采用氯胺取代氯消毒能够很好控制卤乙酸类消毒副产物。     

沉后水中典型含氮消毒副产物TCNM的生成势研究

为了明确不同季节特征下实际水厂水氯胺消毒的TCNM生成规律,选取富营养化程度较高的夏季和藻类、植物集中消亡的秋季两个典型季节某水厂沉后水为研究对象,考察了氯胺消毒后其三氯硝基甲烷(TCNM)的生成特性及不同影响因素(消毒时间、p H值和溴离子浓度)对该沉后水TCNM生成势的影响。结果表明:两个典型季节的沉后水经氯胺消毒后均有TCNM生成,且夏季沉后水的TCNM生成势高于秋季;延长消毒时间,该沉后水的TCNM生成势升高;升高p H值,沉后水氯胺消毒后TCNM的生成量先升高后降低,p H=8时其TCNM生成量有最大值;增加溴离子浓度,TCNM的生成量大幅降低。     

预臭氧化工艺对消毒副产物影响的生产性研究

通过进行预臭氧化—紫外线联合氯消毒工艺处理高温高藻期滦河水的生产性试验,检测和分析三卤甲烷生成势(THMFP)和卤乙酸生成势(HAAFP)的含量变化情况,研究了整套水处理工艺,尤其是预臭氧化单元对氯消毒副产物(DBPs)的去除效果。同时,研究了甲醛和溴酸盐这两种臭氧化副产物在处理过程中的生成情况。结果表明:在高温高藻期,预臭氧化单元对THMFP和HAAFP的平均去除率分别为12.43%和15.06%,整套工艺对THMFP和HAAFP的平均总去除率分别为39.33%和54.12%,氯消毒副产物前体物得到有效去除;出水中甲醛含量低于50μg/L,溴酸盐的含量小于6μg/L,臭氧氧化副产物得到了有效控制。     

Fe3+对氯胺消毒体系中碘代消毒副产物生成影响研究

碘代消毒副产物(I-DBPs)由于具有较高的细胞毒性和基因毒性而受到广泛关注.水源水中含有Fe3+,并且在饮用水处理和输配过程中也常会有新的Fe3+引入.现有研究表明金属离子可能会对常规Cl-DBPs的生成产生影响,然而有关其对更高毒性的I-DBPs生成影响的研究相对较少.考察了氯胺消毒体系中Fe3+对I-DBPs生成的影响.研究结果表明,Fe3+通过促进氯胺衰减而抑制I-DBPs生成,Fe3+与腐殖酸的络合对I-DBPs生成过程影响较小.当一定量Fe3+进入氯胺消毒体系时,总碘代三卤甲烷生成量得到显著抑制,且抑制效果与Fe3+浓度呈正相关而受I-浓度影响较小.当实际水样Fe3+浓度为100μmol/L时,在典型氯胺消毒体系中生成的总碘代三卤甲烷浓度降低17.3％,综合毒性水平降低21.2％.     

水中常见离子对Fe(Ⅱ)∕PS降解碘海醇及碘代消毒副产物生成影响研究

选取医学上常用的碘化X射线显影剂(ICM)的典型代表碘海醇(Iohexol),研究水中常见的7种无机阴离子(Cl-、Br-、I-、PO34-、HCO-3、SO24-、NO-3)在Fe2+∕PS体系中对其降解的影响.然后考查其中三种卤离子(Cl-、Br-、I-)对Fe2+∕PS预氧化后氯(胺)化顺序处理过程中碘代三卤甲烷...     

臭氧及其高级氧化工艺对消毒副产物的控制研究

饮用水处理中产生的消毒副产物(DBPs)具有致癌致突变等健康风险,且其在水中广泛存在,引起了水处理行业的广泛关注。DBPs的前体物主要是消毒前未被水处理工艺去除,且能与消毒剂反应形成DBPs的有机物或无机离子。在消毒前,通过增设新的处理工艺(如预处理或深度处理工艺)以去除DBPs前体物,是控制DBPs的有效措施。臭氧及其高级氧化工艺能够有效氧化降解部分有机污染物,所以其已经成为控制某些典型DBPs的重要工艺。综述了臭氧及其高级氧化技术对典型DBPs——三卤甲烷及卤乙酸的控制效果,详细讨论了这些技术的降解效率、机理及反应动力学,以期为微污染原水条件下DBPs的有效控制提供有益参考。     

二氧化氯预氧化对消毒副产物生成潜能的作用规律研究

二氧化氯(ClO2)已广泛应用于微污染原水预处理和出厂水消毒处理过程中。研究以腐殖酸溶液为对象,对比分析了预高锰酸钾、预二氧化氯与预氯化后消毒副产物生成潜能的变化特性;重点考察了二氧化氯预氧化过程中反应时间、投加量、溴离子浓度不同影响因素下,经预氧化后消毒副产物的生成潜能变化特性。研究发现:ClO2预氧化削减消毒副产物生成潜能的效果明显优于预氯化(Cl2)和预高锰酸钾(KMnO4)氧化;可削减三氯甲烷(CF)生成潜能、二氯乙腈(DCAN)和三氯硝基甲烷(TCNM)的总生成潜能分别达21.2%、42.2%;随着预氧化时间的延长,CF的生成潜能呈明显增加的规律,DCAN和TCNM的总生成潜能在预氧化时间超过60min后升高;随着二氧化氯投加浓度的变化,CF和DCAN生成潜能均呈先下降后逐步增加的趋势,TCNM生成潜能变化不大;随着溴离子浓度增加,三卤甲烷(THMs)总量升高了57%,同时三溴甲烷所占比例明显增大,溴离子增加使得DCAN及TCNM的生成潜能下降,并逐步转变成为溴代乙腈和溴代硝基甲烷类副产物。     

水中有机成分及其对饮用水水质的影响

水中微量有机污染物和氯化消毒副产物对饮用水水质构成直接威胁，是饮用水中重点控制的有机成分；天然大分子有机物对水质构成间接影响，导致胶体稳定性提高、混凝剂药耗增加；藻类和代谢产物影响常规处理工艺效果，对水质产生不良影响。     

美国消毒副产物数据库对我国饮用水水质达标的借鉴作用——水合三氯乙醛浓度及达标分析

我国《生活饮用水卫生标准》将水合三氯乙醛浓度列入单项指标,但目前我国尚缺乏消毒副产物情况统计数据。利用美国ICR数据库,对美国500座大型水厂的水合三氯乙醛浓度进行了分析。结果表明,ICR数据库水厂的所有水样中水合三氯乙醛浓度超过10μg/L的比例约为10%。若采用地表水为水源,水合三氯乙醛浓度超过10μg/L的比例为12.9%。地表水中湖库水和河流水间差别不大。以地表水为水源,自由氯消毒时,水合三氯乙醛浓度超过10μg/L的比例为16.5%;氯胺消毒时,水合三氯乙醛浓度超过10μg/L的比例为6.9%。以地表水为水源且用自由氯消毒时,水温、有机物浓度和采样点位置对水合三氯乙醛的浓度影响很大,水温大于20℃,水合三氯乙醛浓度超过10μg/L的比例高达30.5%。颗粒活性炭水厂的供水中水合三氯乙醛的浓度明显低于其他水厂,其中采用臭氧—颗粒活性炭工艺的效果最为明显。按我国标准,若采用美国环保局"管网四季度平均值"为达标计算方法,以地表水为水源的ICR水厂在水合三氯乙醛指标上的不达标率为6.0%;若采用我国"水样测定值和标准限定值的比较所得合格率"为达标计算方式,其不达标率为33.1%。建议我国标准采用"管网四季度平均值"或"采样点四季度平均值"进行达标计算。     

紫外线消毒对水中余氯衰减规律的影响研究

对经紫外线消毒后水中余氯的衰减规律进行了研究,考察了pH、有机物含量、紫外线强度及剂量等因素对氯衰减速率的影响。结果表明:紫外线剂量低于40mJ/cm2时紫外线消毒对氯衰减基本没有影响,而当紫外线剂量大于40mJ/cm2时会加速氯的衰减速度,紫外线剂量从40mJ/cm2提高到1 000mJ/cm2时,水中余氯由3.2mg/L下降到2.8mg/L;低紫外线强度下氯的衰减速度低于高紫外线强度情况,如紫外线剂量为100mJ/cm2,紫外线强度为0.113 00mW/cm2和0.028 25mW/cm2时,水中余氯分别为2.31mg/L和2.63mg/L;在同一紫外线剂量下,pH偏酸性时氯衰减速度高于高pH情况;增加水中有机物浓度会加快氯的衰减速度。在实际应用低紫外线强度进行消毒时,如降低投氯量将不能有效保证管网水中的余氯量。