三卤甲烷在饮用水中生成的原因与治理技术的初探

一概述 1974年Rock的报告中指出莱茵河的下游水中有机氯化物的浓度极高。这些水中的有机氯化物主要是以氯仿为主的三卤甲烷(THM)从而引起了人们的重视。其后,流行病学调查结果也指出密西西比河下游地区为消毒目的,发现原水中注加氯后,由于氯与原水中的有机物反应生成三卤甲烷进入自来水,人们饮用后有可能诱发癌变这种严重影响引起不安。因此美国环保局(EPA)对全国进行了水中三卤甲烷的调查与控制,并于1979年11月暂定第1种饮用水控制标准规定自来水中总的三卤甲烷(TIHM)最大允许浓度为0.1mg/l。嗣后经济合作与发展组织(OECD),世界     

J市饮用水氯消毒副产物分析及其健康风险评价

J市位于太湖下游,其水源水质受上游和自身工农业发展的影响,有机物和氨氮浓度较高,氯消毒副产物及其引发的健康风险广泛受到关注.2012年5、8、10月以及2013年1月采样,使用气相色谱法分析了J市饮用水中4种三卤甲烷和5种卤乙酸的含量,发现自来水中三卤甲烷浓度占三卤甲烷与卤乙酸总和的88.1%以上,5月、8月和次年1月浓度较高(分别为39.34、50.37和28.02μg.L-1),10月浓度(19.19μg.L-1)较低,远高于卤乙酸的浓度(2.58～4.02μg.L-1).自来水煮沸3min后,三卤甲烷可去除92.3%以上,但卤乙酸会大幅度增加.基于EPA推荐的健康风险评价模型对经口摄取途径时氯消毒副产物的致癌和非致癌风险进行计算,发现化学致癌物质的健康风险为3.1×10-6～7.3×10-6,高于可接受风险水平1×10-6;煮沸后致癌物质的健康风险大幅度降低至7.9×10-7,低于可接受风险水平.煮沸后非致癌氯消毒副产物的健康风险由2.1×10-11显著升高至3.4×10-9,未超过10-5的风险管理参考值.     

各种消毒剂的THM形成势的比较

<正> 目前,对饮用水中出现三卤甲烷(THM)类化合物的问题研究颇多。一致认为,饮用水中出现与致突变或致癌变性有关的三卤甲烷的类物质是在水处理过程中广泛使用氯而直接引起的。当源水污染较为严重时,出水中这些物质的浓度很高。70年代初荷兰和美国的水处理研究者发现了这一问题。近年来,许多研究者对饮用水中三卤甲烷类化合物的含量与肿瘤的流行之间的关系进行了研究,结果发现它们之间的确存在一定的关系。鉴于上述情况,人们开展了代用技术的研究工作,其中对除氯之处的消毒剂(臭     

饮用水消毒工艺的选择和优化

饮用水的总三卤甲烷是潜在的危害人体健康的物质。文文研究了用优化加氯工艺和改变消毒剂和类等处理方法来降低处理水中总三卤甲烷。结果显示，优化预氯化工艺可有效地使处理水中总三卤甲烷浓度达标。用臭氧，二氧化氯，氯胺和高锰酸外替代液氯作消毒剂，可显著地降低总三卤甲烷的形成，但实际应用时，还须严格控制由此产生的其他副产物。     

水中天然有机物的分类特性及其卤代活性

利用XAD树脂对原水中的天然有机物进行富集分类 ,将其分为腐植酸、富里酸、亲水酸和其它亲水物质等 4种有机组分 .考察了原水中各有机组分的分布及其在加氯消毒过程中的三卤甲烷生成量、生成速度及耗氯量情况 .研究结果表明 ,原水中的主要成分是富里酸 ,占有机物总量的50.7% ,其它3种成分所占比例相对较小 ;原水具有较高的三卤甲烷生成能力 ,富里酸是生成三卤甲烷的主要有机组分 ;对各有机组分卤代活性的研究表明 ,腐植酸、富里酸和亲水酸具有较高的卤代活性 ,其它亲水物质的卤代活性较低 ;从各有机组分的三卤甲烷生成速度及与氯反应速度来看 ,腐植酸、富里酸及亲水酸具有较快的三卤甲烷生成速度 ,与氯的反应速度也较快 ,而其它亲水物质的三卤甲烷生成速度及与氯的反应速度均较低 .     

饮用水源中三卤甲烷含量及与遗传毒性的相关性研究

通过对某市饮用水源中不同点位的三卤甲烷浓度测试,同时采用SOS/ Umu 试验对水体进行生物遗传毒性分析,结果表明:采用液氯消毒工艺的地表水厂在消毒后水样和用户端水样中检出的三卤甲烷含量较高,而采用二氧化氯消毒的地下水厂的出水中挥发性有机物仅略有上升;进行三卤甲烷浓度和生物遗传毒性之间的相关性分析得知,三卤甲烷和间接遗传毒性的相关性较好.     

土壤中三卤甲烷(THMs)前驱物质流出的规律

通过室内模拟淋溶实验,初步探讨了以三卤甲烷生成潜能(THMFP)为指标的土壤三卤甲烷前驱物质的流出规律.结果显示:土壤淋出液中THMFP的浓度与土壤性质特别是土壤中腐殖质含量、组成与卤代活性,模拟雨水的酸度及累积淋溶量等有关.土壤中所含腐殖质的量越大、腐殖质的卤代活性越高且溶解迁移能力越强,则淋出液中THMFP的浓度越大;酸度最低(pH3.0)的模拟雨水淋洗下,淋出液中THMFP的浓度最低;模拟雨水的pH值愈低,土壤THMFP愈易流出;本实验条件下,淋出液中THMFP的浓度随累积淋溶量的增大呈下降趋势.     

芳香类有机物生成氯化消毒副产物特性及其与化学结构的关系

选择与腐殖酸有相似芳香结构的有机物进行氯化试验,测定其卤乙酸及三卤甲烷生成量,研究前体物化学结构与氯化消毒副产物生成特性的关系.结果表明:①主要卤乙酸生成活性排序为:对羟基苯甲酸>4-氨基苯乙酮>邻苯二酚>间苯二酚;主要三卤甲烷生成活性排序为:间苯二酚>4-氨基苯乙酮>2-羟基-4-氨基甲苯>对羟基苯甲酸.②卤乙酸的前期氯化反应速度排序为:间苯二酚>4-氨基苯乙酮>对羟基苯甲酸>邻苯二酚;三卤甲烷的前期氯化反应速度排序为:对羟基苯甲酸>2-羟基-4-氨基甲苯>间苯二酚>4-氨基苯乙酮.③对位或邻位取代基结构物质以生成卤乙酸为主;间位取代基结构物质以生成三卤甲烷为主.④苯环上羟基官能团生成消毒副产物的活性最高,酮基官能团次之;氨基官能团主要起到与其它活性官能团形成对位、邻位或间位结构的辅助作用;醛基和羧基官能团为惰性官能团;甲基官能团的作用有待深入考察.     

自来水氯化消毒的改进

自来水经氯化消毒,产生有致癌致变的三卤甲烷类物质,对人类健康有严重的危害。本文阐明氯化法消毒存在的问题,结合我国现状,对慎重选择水源、加强卫生防护、改进水处理工艺,尤其是对改进氯化消毒工艺作出论述,旨在防止和减少三卤甲烷的产生。     

应用二氧化氯消毒饮水的评价

传统的氯化法消毒饮水,水中会产生致癌致畸突变的三卤甲烷(THM)类物质,对人类健康有严重的危害。我国和国外的饮用水卫生标准中均规定了该类物质的最高允许浓度。为保证饮水的卫生要求,本文阐述了二氧化氯(ClO_2)的特性和在饮水消毒中的应用前景,用它作为取代氯化消毒饮     

环境中三卤代甲烷的生成及其去除

水用氯气消毒会生成有机卤化物,这早在50多年前,已被人们所知道。但当时仅着眼于引起异臭味的氯酚。现在已明确,经氯消毒的自来水中,除了氯酚外,还存在多种有机卤化物。1975年,美国环保局对全美113个城市的自来水进行了调查,证明大多数有三卤代甲烷(THM),而且浓度比其他有机物高。     

关于自来水中致癌物质的限制量

由于有机氯化合物使自来水污染正逐渐日趋严重,日本厚生省对于影响人民身体健康的致癌性物质,就其中最有危险的三氯乙烯等三种物质,首先规定了水质标准.日本规定所有的自来水行业必须每年进行一次水质检查,并要求对超过标准的情况,一定要     

饮用水中的THMs和TOX

近年来发现天然水的氯化法消毒可产生三卤甲烷和其他不挥发有机卤化合物,这些物质具有致突变性和致癌性,本文论述了这些物质产生的机理,对改进水处理方法以消除有机卤毒物有一定意义。     

南方某水源水中天然有机物的特点及氯胺对氯化消毒副产物的控制

在对天然有机物分类的基础上进行了水体中有机物的特性研究，并采用氯胺对不同特性有机物的氯化消毒副产物进行了控制研究。结果表明，疏水酸占有机物总量的24％，疏水中性物质占41％，疏水性有机物占67％；对于三卤甲烷类消毒副产物生成势，疏水酸所产生的最多，疏水碱次之，亲水酸最少；对于卤乙酸类消毒副产物生成势，疏水碱产生的三卤乙酸最多，其次为疏水酸，亲水酸最少。氯胺对不同类有机物氯化消毒副产物控制程度不同，氯胺对疏水中性物质控制三卤甲烷类消毒副产物最好，其次是疏水碱和亲水碱；对疏水酸的三卤甲烷生成量控制较弱，对亲水酸的控制效果最差；氯胺对亲水碱氯化产生卤乙酸的控制效果最好，其次是疏水碱，控制效果最差的为疏水中性物质。     

人工地下水回灌过程中溶解性有机物的去除及变化

在实验室通过模拟土壤柱研究了人工地下水回灌过程中溶解性有机物的去除及其三卤甲烷生成势和三卤甲烷生成活性的变化.利用XAD树脂将回灌水中的溶解性有机物分为3个部分：疏水性有机酸、过渡亲水性有机酸和亲水性有机物.疏水性有机酸的三卤甲烷生成活性高于过渡亲水性有机酸和亲水性有机物.土壤含水层处理（SAT）对亲水性有机物的去除率为68.51%,对疏水性有机酸和过渡亲水性有机酸的去除率分别为58.64%和41.86%.经SAT系统处理后,溶解性有机物及各有机组分的三卤甲烷生成势减少,而三卤甲烷生成活性升高.疏水性有机酸是生成三卤甲烷的主要有机组分.亲水性有机物在SAT系统进水中的三卤甲烷生成活性较低,但由于含量高,三卤甲烷生成势也较大.而过渡亲水性有机酸由于含量和三卤甲烷生成活性较低,三卤甲烷生成势也较低.     

饮用水中三卤甲烷的处理

一、问题的产生曾报导莱茵河下游水中有有机氯化合物,其浓度相当可观,以三氯甲烷为主要成份的三卤甲烷占大部分,其后报导在密西西比河下游的新奥尔良地区,用于消毒的氯与原水中的有机物起反应形成三卤甲烷,饮用此水的人们的癌发病率与不饮此     

Fe3+和Br-对饮用水氯消毒过程中挥发性卤代烃生成的影响

以腐殖酸模拟天然水体中的活性消毒副产物的前体物,研究了含腐殖酸水样中溴离子和三价铁离子对氯消毒反应过程中挥发性卤代烃三卤甲烷(THMs)的生成量和相对分布的影响.结果表明,水样中的溴离子浓度增加将增加溴代三卤甲烷和总三卤甲烷的生成量, 在Br^-离子浓度1.0 mg/L时,THMs的总量为不含Br^-时的2.7倍;当水样中含有溴离子时,在偏酸性条件下三价铁对三卤甲烷的生成有一定的抑制作用,在偏碱性条件下三价铁离子提高了溴离子与腐殖酸的反应活性,从而提高了三卤甲烷的生成总量.Fe³⁺浓度为5 mg/L时,三溴甲烷的生成量与无Fe³⁺存在时相比,由51.7 μg/L增加到79.4 μg/L, 增加幅度达54%,THMs的总量从113.49 μg/L增加到162.09 μg/L.溴离子对饮用水的安全性具有较大的负面影响,溴离子和三价铁离子共存于偏碱性环境中时对加氯消毒后饮用水的致癌风险的影响显著增大,当Br^-含量为0.2 mg/L、Fe³⁺含量为5 mg/L时,在pH为6和8的条件下,致癌风险比饮用水中不含Br^-和Fe³⁺时分别增加2.5和5.1倍.     

污水厂出水DOM的分级及三卤甲烷生成势研究

研究目的在于调查寒冷季节城市污水处理厂出水中天然有机物化学组分分级,探讨各分级组分与消毒副产物生成潜能间之关系。采集污水厂二级出水,以三种不同树脂把污水厂出水中有机物分离成六类不同组分,其中A水厂含量最高的物质为亲水酸性物质(33%)而B水厂的疏水性中性物质含量最多约占总有机物的64%。从总体来看两水厂的疏水性物质含量大于亲水性物质含量,疏水性物质的三卤甲烷生成势也较大,是水体中消毒副产物的主要前驱物质。疏水性有机物质较多,代表受生活污水污染严重,得知该城市污水主要受民生污染较多。     

Ca~(2+)、Mg~(2+)对饮用水氯消毒过程中三卤甲烷生成的影响

以腐殖酸模拟天然水体中氯化消毒副产物的前驱物进行实验,研究了水中存在Br-、不同pH条件下,Ca~(2+)、Mg~(2+)单独存在和2种离子共存时对三卤甲烷(THMs)的生成量和4种THMs(CHCl_3、CHBrCl_2、CHBr_2Cl、CHBr_3)相对分布的影响。结果表明,在pH为6.0、7.0、9.0 3种条件下,Ca~(2+)、Mg~(2+)对THMs的生成均起到一定的抑制作用,并且Mg~(2+)比Ca~(2+)对THMs生成的抑制作用更强。此外,随着pH的升高THMs生成总量增加,说明碱性环境更有利于THMs的生成。偏酸性环境下,Ca~(2+)的存在有利于溴代三卤甲烷的生成,Mg~(2+)有利于氯代三卤甲烷的生成。Ca~(2+)、Mg~(2+)浓度超过1.0 mg/L后,对THMs生成有较明显抑制作用。中性环境下,Ca~(2+)单一存在时,随着Ca~(2+)浓度的增加THMs的生成总量先增后减,并且在Ca~(2+)浓度为2.5 mg/L时达到最大值,此时Ca~(2+)有利于氯代三卤甲烷的生成;Ca~(2+)、Mg~(2+)同时存在时,THMs的生成分布改变,溴代三卤甲烷的生成显著增多。     

珠江水体中有机物分布、组成及与消毒副产物生成的关系

以珠江水体为研究对象,利用XAD树脂分离溶解性有机物(DOC)中的腐殖质及其他有机组分.考察了珠江中DOC的质量浓度、组成分布、SUVA254和三卤甲烷生成势(THMFP),并分析有机物的组成与三卤甲烷生成势(THMFP)之间的关系.结果表明,珠江水域在广东省内的DOC质量浓度为0.7～33.0 mg.L-1,THMFP为30.39～1 091.52μg.L-1,两者呈正比例线性相关.在空间分布上,各支流的DOC质量浓度和THMFP均沿下游方向逐渐增加,而腐殖质在DOC中所占的质量分数却沿下游方向逐渐递减.在加氯实验中,腐殖质是珠江中最主要的消毒副产物前驱物(产生了珠江中64.6%的三卤甲烷),其三卤甲烷生成活性(STHMFP)是其他有机组分的2倍以上.另一方面,SUVA254和腐殖质的质量分数呈正比例线性相关,说明SUVA254对珠江水中消毒副产物前驱物也有一定的指示作用.