饮用水消毒副产物:化学特征与毒性

饮用水消毒过程中消毒剂与天然有机物(NOMs)反应生成消毒副产物(DBPs).本文针对氯、氯胺、二氧化氯、臭氧4种主要消毒方式产生的消毒副产物,综述了10类DBPs的化学特性、毒性和分析方法.具体包括:三卤甲烷(THMs)、卤乙酸(HAAs)、溴酸盐(BrO3-)、亚氯酸盐(CIO2-)、卤乙腈(HANs)、致诱变化合...     

饮用水消毒副产物中的无机卤素含氧酸、阴离子和Br-的离子色谱法测定,溴酸盐的柱后衍生离子色谱法测定

用二氧化氯(ClO2)消毒饮用水会产生无机卤素含氧酸ClO2^-和ClO3^-,用臭氧消毒会产生溴酸盐．这些消毒副产物(DBPs)对人体健康具有危害性．     

离子色谱法在测定饮用水中痕量溴酸盐标准方法中的应用

溴酸盐是公共饮用水体系经臭氧消毒产生的一类无机消毒副产物 .研究表明 ,当人终生饮用含5 0 μｇ·ｌ- 1 溴酸盐的水时 ,其致癌率为 1 0 - 4 ;饮用含 0 5 μｇ·ｌ- 1 溴酸盐的水时 ,其致癌率为 1 0 - 5,因此 ,溴酸盐被国际癌症研究机构定为 2Ｂ级的潜在致癌物 .对饮用水中痕量溴酸盐的检测分析也成为一个热门的研究领域 .1 993年 8月 ,美国国家环保局 (ＵＳＥＰＡ)公布了编号为 3 0 0 0的方法 ,该方法是ＵＳＥＰＡ建立的第一个用离子色谱 (ＩＣ)测定水中常见阴离子的方法 ,在实际样品测定中得到了广泛的应用 .1 997年 9月 ,ＵＳＥＰＡ…     

饮用水中消毒副产物的消减措施

为了去除水中的病毒和细菌等有毒物质,在饮用水中添加氯是最常用的一种消毒方法.但是由于加入的氯会与水中的天然有机物(NOM)反应,产生包括三卤甲烷(THMs)和卤乙酸(HAAs)在内的各种氯化消毒副产物.这些消毒副产物的去除对饮用水的安全是一个值得关注的问题.     

超高效液相色谱串联质谱法检测饮用水中卤乙酸

卤乙酸可引起DNA损伤,导致遗传毒性,是饮用水监测中被广泛关注的消毒副产物.我国现行的《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)规定:二氯乙酸和三氯乙酸分别不得超过20和100μg.L-1;WHO推荐的限值分别为50和100μg.L-1;美国EPA则规定一氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、一溴乙酸、二溴乙酸的总和不超过60μg.L-1.     

利用离子色谱法检测臭氧处理的饮用水中痕量BrO^—3

70年代,研究发现饮用水处理过程中使用的Cl_2容易产生致癌物,例如三卤甲烷等.因此,环境保护部门和饮用水处理部门开始进行多种尝试,改变消毒方法,力争将危害身体的消毒副产物降至最低.臭氧消毒最有可能代替氯化消毒,然而臭氧消毒会将Br~-氧化成Bro_3~-,这使源水中Br~-的存在成为一个潜在的问题.即使浓度低至μg·1~(-1)级,世界卫生组织和美国国家环保局(U.S.A.EPA)将BrO_3~-列为潜在致癌物.许多有关的法规制订部门都将潜在致癌物危害人体健康的标准定在10~(-5)g·1~(-1)甚至更低,美国国家环保局认为臭氧处理的饮用水中BrO_3~-的浓度应控制在1μg·1~(-1)以下.因此,分析方法必须能够对此浓度级的BrO_3~-定量,以便在设计臭氧处理工艺时将此污染物的浓度降至最低.     

直接进样-离子色谱法测定饮用水中痕量溴酸盐

对直接测定饮用水中痕量溴酸盐的离子色谱方法进行了优化 .选用高容量的碳酸盐选择性离子色谱柱 ,以 7 2mmol·l- 1 Na2 CO3 2mmol·l- 1 NaOH为流动相 ,可消除样品中碳酸盐、次氯酸根和高浓度氯离子的干扰 ,直接进样测定饮用水中 2 μg·l- 1 溴酸盐 ,其检出限为 0 6μg·l- 1 .样品经微波浓缩后 ,对溴酸盐的检出限可降为 0 0 6μg·l- 1 .方法用于北京市饮用水中溴酸盐浓度的测定 ,结果满意     

水中溴代消毒副产物的生成综述

溴代消毒副产物（Br-DBPs）由于其高细胞毒性和基因毒性被广泛关注.本文介绍了饮用水中多种已知Br-DBPs （溴代甲烷、溴代乙酸、溴代乙腈、溴代乙酰胺、溴代硝基甲烷、溴代乙醛、溴代芳香族DBPs）的检出浓度、结构与毒性.综述了常用消毒方式（氯和氯胺消毒）过程Br-DBPs的生成机理,输配过程对Br-DBPs的生成影响.此外,还讨论了未知Br-DBPs的识别进展以及Br^-浓度、pH值、温度、天然有机物等对Br-DBPs生成的影响.由于海水入侵、地质结构变化等原因,水源中的Br^-浓度升高会使Br-DBPs增多,溴化物的去除能够有效控制Br-DBPs.本文为今后对Br-DBPs的种类、检测等研究提供了参考,以更好地评估暴露在饮用水中的Br-DBPs的健康风险.     

新型含氮消毒副产物的生成机制及毒性研究进展

含氮消毒副产物(N-DBPs)具有很高的生物毒性和致癌性,近年来受到广泛关注。本文对目前N-DBPs的研究进展进行了概述,重点总结了典型N-DBPs包括卤乙腈(HANs)、卤代硝基甲烷(HNMs)、卤代乙酰胺(HAcAms)和亚硝胺(NAs)的生成机制;并归纳了N-DBPs的毒性效应和毒性机制。根据N-DBPs的生成途径,应该重点控制水中含胺类氮源前体物,并优化设计消毒剂种类和投加方式,在控制病原体的前提下,尽量削减高毒性N-DBPs的生成。本研究旨在为控制消毒副产物生成、提高饮用水水质提供理论参考。     

保定市区生活饮用水中重金属污染物健康风险初步评价

以保定市3个市区的居民生活饮用水为研究对象,对其中Mn、Cu、Zn、As、Cd、Hg、Pb等重金属离子的含量进行了调查研究,并采用我国《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)和目前美国环保署(EPA)推荐的健康风险评价模型对各市区饮用水中重金属所引起的健康风险进行了初步评价.结果表明,保定市各市区饮用水中重金属平均浓度范围分别为Mn:5.31—13.7μg·L-1,Cu:3.24—7.46μg·L-1,Zn:96.3—107μg·L-1,As:0.72—0.78μg·L-1,Cd:0.03—0.05μg·L-1,Hg:1.69—1.79μg·L-1,Pb:0.26—1.16μg·L-1,均未超出《生活饮用水卫生标准》.通过饮水途径所致健康风险中,As在北市区所引起的致癌风险最大(5.3×10-6a-1),Cd在新市区的致癌风险最大(1.4×10-7a-1),但均低于国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的通过饮水途径最大可接受风险水平(5.0×10-5a-1);在保定市通过饮水途径引起的非致癌健康风险中,Zn的风险最大,Hg次之,但两者风险水平均在10-6—10-8之间,也低于ICRP推荐的最大可接受水平.此外,研究还表明大部分给水管材及其使用年限对水中重金属浓度影响不大.     

饮用水总有机卤检测中极性溴代消毒副产物在活性炭中穿透性的研究

溴离子是自然界中较为常见的一种阴离子,普遍存在于各种水体当中.溴离子在消毒过程中很容易被氯或者次氯酸氧化为次溴酸,从而和天然有机物反应生成溴代消毒副产物.以往的研究表明,溴代消毒副产物的细胞毒性及遗传毒性比其氯代同系物要高.饮用水中存在大量具有较高毒性的溴代消毒副产物,然而仅有很少一部分能够被鉴定出来并进行定性分析.大量的极性溴代消毒副产物仍属未知.     

固相萃取-高效液相色谱法测定饮用水中酚类化合物和2,4-滴

随着城市化水平的提高,城镇工业(炼焦、造纸、化工等行业)的高速发展,河水污染急剧加重,水质不断恶化.酚类化合物作为炼焦、造纸、化工等工业污水的主要污染物,在生活污水、天然水和饮用水中普遍存在.尤其是其中的氯酚类化合物广泛用作杀虫剂和消毒剂,从而污染水源.水中天然有机物在氯气消毒时也会产生卤代酚等产物,使水带有氯酚味,常规水处理工艺不能有效地予以去除.     

饮用水处理过程中溶解性有机物表征方法的研究进展

溶解性有机物(DOM)结构、组分复杂,传统水处理工艺(混凝、沉淀、过滤、消毒)、深度处理工艺等对DOM去除有限,在消毒过程中可能生成消毒副产物.DOM的结构、组分影响其在饮用水处理过程中的去除效果.为了深入了解DOM在饮用水处理过程中的结构、形态变化,需采用多种检测方法对其变化进行表征.本文围绕DOM在不同饮用水处理工艺中的分子量、馏分、芳香性及荧光组分等性质的变化,综述了当前饮用水研究较为广泛的预处理分级(物理分级-超滤膜过滤、化学分级-树脂吸附)、紫外-可见吸收光谱、三维荧光光谱等表征方法的研究进展,对不同表征方法的优点及局限性进行了详细探讨,以期为准确评估水处理过程中DOM的变化提供科学依据.     

超高效液相色谱/质谱联用仪分析消毒副产物——卤乙酸

目前,大多数自来水的消毒主要是采用氯消毒法,该法便捷、经济,目的是控制水中致病菌,使其满足人类的健康要求,然而,氯消毒会产生副产物,如三卤甲烷(THMs)、卤乙酸(HAAs)等.这使得饮用水的致癌风险明显增加,研究表明:饮用氯消毒水使患膀胱癌、直肠癌和结肠癌的危险增加,早期消毒副产物的毒理学研究偏重于三卤甲烷类,最近对卤乙酸的致癌性研究逐渐增加,目前,消毒副产物问题是国际给水界的热点问题之一.     

卤代醛/酮消毒副产物的生成潜能及其前驱物的结构特征

卤代醛和卤代酮类消毒副产物因具有"致畸、致癌、致突变"作用而倍受关注.对卤代醛/酮类消毒副产物控制及其前体物识别对饮用水安全保障具有重要意义.以大分子酸、疏水性酸、芳香族类亲水酸、亲水酸、糖类和氨基酸6类共14种常见有机物为对象,研究了不同有机物在氯化消毒过程中的卤代醛/酮生成潜力.结果表明,富里酸、柠檬酸、苹果酸、L-苏氨酸和L-天冬酰胺具有较高的卤代醛/酮生成势.有机物生成卤代醛/酮的过程包括2个阶段:前体物首先经氧化、脱羧等过程生成乙醛和丙酮,乙醛和丙酮被逐步氯代而生成氯代醛和氯代酮.实际水体的消毒实验表明,卤代醛/酮的生成势与水样中有机物的浓度无必然联系,但与水样中醇羟基及羰基官能团的含量呈正相关(R~2=0.69—0.98).     

碘代消毒副产物在净水工艺中的生成机制与控制措施

碘代消毒副产物(I-DBPs)已经在越来越多的城市净水厂出水中被检出.I-DBPs的生成是由于碘源(包括碘化物和碘代显影剂)、氧化剂、前体物质(主要是天然有机物)之间相互作用的结果.尽管从目前来看,I-DBPs的浓度维持在ng·L~(-1)—μg·L~(-1)的数量级,但是相比氯代、溴代消毒副产物,其具有更强的细胞毒性和遗传毒性,因此研究影响I-DBPs生成的因素及其在净水工艺中行之有效的控制措施就显得尤为重要.对碘源、毒性特征、生成机制、控制措施进行了综述.     

饮水消毒剂对水中指示菌和病毒的灭活及消毒副产物生成的影响

实验室模拟和在东湖自来水厂现场比较研究了不同饮水消毒剂对水中指示菌、病毒的灭活和消毒副产物生成的影响 .结果显示 ,细菌对消毒剂的抵抗力比病毒低 .进一步研究表明 ,当病毒浓度为n(PFU)≈ 1× 10 5mL-1,能使脊髓灰质炎病毒 (PolioV)及大肠杆菌f2 噬菌体 (f2 )彻底灭活的各消毒剂最低浓度分别为 :有效氯 ρ(Cl) =16mg/L ,二氧化氯 ρ(ClO2 ) =8.0mg/L ,联合消毒剂 ρ(Cl+ClO2 ) =(5 .0 +5 .0 )mg/L ,臭氧 ρ(O3 ) =1.2 2mg/L ;有效氯 ρ(Cl) =8.5mg/L ,二氧化氯 ρ(ClO2 ) =5 .0mg/L ,联合消毒剂 ρ(Cl+ClO2 ) =(2 .5 +2 .5 )mg/L ,臭氧 ρ(O3 ) =0 .6 7mg/L .按以上阈浓度加氯消毒东湖源水 ,产生的CHCl3 大大高于其他消毒剂 .将水中有机抽提物进行Ames试验 ,结果显示 ,加氯消毒处理的水样致突变活性明显高于其他消毒剂处理的水样 .所获水样浓集物经GC/MS鉴定分析 ,共鉴定出 118种有机物 ,主要为多环芳烃、烷基苯、酞酸酯、烷基苯酚、醛、酮醇和烷烃类等 .主要成分酞酸酯类系美国环境保护署(EPA)确定的优先污染物 ,具有致突变、致癌、致畸作用 .表 6参 7     

广州市饮用水中挥发性有机物的研究

饮用水中的挥发性有机化合物（VOCs）来源于水源水受到的环境污染或是在净化消毒工艺处理工程中反应产生的副产物,可对人体健康造成极大的危害。改革开放以来,广州人口和经济得到突飞猛进的发展,也带来了包括饮用水安全在内的诸多严重的社会和环境问题。虽然饮用水中VOCs的研究已经得到越来越多的重视,但是目前对广州市饮用水中挥发性有机物的研究还鲜有报道。本文在广州市中心城区选取15个不同位置的采样点进行了自来水水样采集,并利用吹扫-捕集-气相色谱-质谱（GC-MS）联用系统分析技术测定水中 VOCs 的种类和三卤甲烷的质量浓度。结果表明,广州市中心城区的自来水中VOCs有20种,以三卤甲烷（THMs）和芳香烃类为主,占了所检出的物质总量的78%以上。THMs中四种化合物（氯仿、一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷、溴仿）的检出率达100%,总三卤甲烷的平均质量浓度为46.46μg· L-1,最大值为53.31μg· L-1,最小值39.91μg· L-1。根据2006版国家饮用水标准,四种三卤甲烷质量浓度均低于标准限值,符合标准要求。对市面上一般的瓶装水的研究发现,瓶装水中三卤甲烷的质量浓度非常低,总三卤甲烷平均质量浓度仅为1.47μg·L-1,约是自来水中质量浓度的1/30。为了解温度及煮沸对自来水中 THMs 质量浓度的影响,本研究设计了实验进行探究。结果发现加热至沸腾过程中,THMs质量浓度随温度升高而升高,而沸腾后THMs骤降,煮沸5 min可降低水中约95%的THMs,接近瓶装水中THMs质量浓度。     

在线固相萃取-高效液相色谱法测定饮用水和瓶装矿泉水中苯酚

苯酚类化合物是一种水体污染物,欧盟规定饮用水中每种苯酚类化合物的限量为0.5μg·L-1,日本厚生劳动省（Ministry of Health,Labour and Welfare）规定饮用水中苯酚类化合物的含量不得高于5μg·L-1     

生活饮用水中消毒副产物卤乙酸的UHPLC-MS/MS分析

采用Agilent UHPLC1290-6460QQQ建立了自来水中消毒副产物9种卤乙酸的高效快速分析方法.本方法采用Zobax Plus Eclipse C8和甲醇-水流动相体系在4 min实现一氯乙酸（MCAA）、二氯乙酸（DCAA）、三氯乙酸（TCAA）、一溴乙酸（MBAA）、二溴乙酸（DBAA）、三溴乙酸（TBAA）、一氯一溴乙酸（BCAA）、一氯二溴乙酸（CDBAA）和一溴二氯乙酸（BDCAA）的分析;在1—100μg.L-1浓度范围内,9种卤乙酸的相关系数（R2）均大于0.99;50μg.L-1浓度下,连续进样6针,RSD在1.98%—4.04%范围内.其中二氯乙酸和三氯乙酸在1μg.L-1浓度下,信噪比（S/N）分别为：315和50.本方法完全满足生活饮用水卫生标准要求,可以作为消毒副产物卤乙酸类物质的监测方法.