饮用水中卤乙酸和三卤甲烷的形成及影响因素研究

以浙江省钱塘江流域的七种水源水为代表，分析了前体物、pH值、投氯量、氯化时间和温度等因素对氯化消毒副产物(DBPs)中三种卤乙酸(HAAs)和三种三卤甲烷(THMs)的影响，研究表明，总有机碳(TOC)和UV-254与HAAs前体物呈正相关，而与THMs前体物的相关性较差；在pH5-10的范围内，pH值对HAAs的形成影响较小，pH值愈高HAAs总量愈小，而对THMs的形成影响较大，THMs总量随pH值的增高而增大；HAAs和THMs的形成量与投氯量、氯化时间均呈正相关；在正常气温条件下，随温度的增加而增加。     

离子色谱-质谱联用技术在饮用水分析中的应用(续)

3　IC MS测定饮用水中卤代乙酸卤代乙酸 (haloaceticacids,HAAs)是饮用水加氯消毒的副产物 ,共有 9种HAAs,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)、氯溴乙酸 (BCAA)、一氯二溴乙酸 (DCBAA)、二氯一溴乙酸 (DBCA     

使用Agilent J&W DB-35ms超高惰性色谱柱和DB-XLB色谱柱在GC/μECD上进行水中卤乙酸的测定

使用安捷伦Bond Elut SAX固相萃取吸附剂提取和浓缩水样中卤乙酸(HAAs)后,使用双色谱柱GC/μECD方法对其进行分析.安捷伦JW DB-35ms超高惰性色谱柱和DB-XLB色谱柱,提供对衍生的HAAs进行一致和灵敏的分析.结果表明,对大多数的HAAs的检测限是0.05—5 ng·m L~(-1).在3个强化水平(0.2—2、1—10、4—40 ng·m L~(-1))的回收率为82.5%到116.5%,相对标准偏差(RSDs)小于3.5%.     

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.     

水中N-亚硝胺类消毒副产物的污染现状及分析技术

N-亚硝胺是一类新兴的饮用水消毒副产物,毒性比常规的消毒副产物三卤甲烷（THMs）和卤乙酸（HAAs）更大.本文介绍了水中N-亚硝胺类消毒副产物的种类和性质,综述了水中N-亚硝胺的浓度水平及目前的分析和检测方法,指出了在N-亚硝胺的分析和检测方面有待进一步研究的方向.     

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...     

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.     

不同种类氨基酸在氯化后形成三卤甲烷和卤乙酸潜能特性

水体中的氨基酸作为饮用水消毒副产物(DBPs)的重要前驱体之一,已成为环境毒理学研究的焦点问题.本文对典型的20种氨基酸进行模拟氯化消毒实验,确定其耗氯量,以甲基叔丁基醚(MTBE)萃取消毒副产物三卤甲烷(THMs)、卤乙酸(HAAs)和三氯硝基甲烷(TCNM),并用气相色谱仪测试分析THMs、HAAs和TCNM的生成势,同时通过数理统计方法分析不同氨基酸的化学结构与生成消毒副产物浓度的关系.结果表明:(1)各氨基酸的耗氯能力与其结构密切相关,侧链上具有芳香性环状结构的氨基酸的耗氯量较大,其中芳香环上有羟基和氮取代基的酪氨酸和色氨酸分别表现出较高的耗氯量(13.58、14.10 mg·mg~(-1)),而没有官能团的苯丙氨酸耗氯量低(4.24 mg·mg~(-1)).(2)20种氨基酸氯化过程中DBPs生成能力的差异与氨基酸侧链官能团的结构与性质有一定关系,其中侧链上具有芳香性环状结构、羟基、氨基和硫自由基等官能团结构的氨基酸可形成较高浓度DBPs;氯化色氨酸生成THMs能力最强,其生成三卤甲烷量达338.5μg·L~(-1).天冬氨酸生成HAAs(390.61μg·L~(-1))能力最强,酪氨酸生成TCNM(56.38μg·L~(-1))能力最强.(3)通过回归分析得出20种氨基酸在氯化消毒过程中HAAs生成能力大小与耗氯量大小具有较明显的相关性,耗氯量较大的氨基酸生成的HAAs也较高.     

颗石藻藻源性二甲基硫丙酸（DMSP）在致死卤虫时的作用检测(The Detection of Lethal Effects of Algal Derived DMSP of Pleurochrysis carterea on Artemia salina)

颗石藻Pleurochrysis carterea具有显著致死卤虫的作用,但机理尚需进一步解明.为了分析颗石藻藻源性的二甲基硫丙酸(DMSP)及其分解产物二甲基硫(DMS)和丙烯酸是否是致死卤虫的原因所在,检测了P.carterae在受卤虫捕食压力情况下细胞DMSP及其裂解产物DMS的定量变化,以及外源DMSP、DMS和丙烯酸对卤虫的直接作用.结果显示,外源添加的高挥发性DMS对卤虫无节幼虫没有急性致死效应.外源重复添加浓度为0.08至1.0mM的DMSP和丙烯酸对卤虫的致死存在浓度和时间相关的效应,浓度越高发生卤虫大量死亡的时间越早.检测外源重复添加DMSP和丙烯酸时的pH变化发现,试剂重复添加会造成pH显著下降,这可能是致死卤虫真实的直接原因.捕食者与被捕食者系统中,检测颗石藻液中藻源性DMSP及裂解产物的定量水平并未达到显著致死卤虫的作用.但是,考虑颗石藻被卤虫重复捕食入体内的累积变化时,从理论值分析来看,颗石藻在卤虫体内的裂解可能对体内产生脉冲式的累积过低酸刺激,或许是造成卤虫的死亡原因.     

Haloacetic acids in swimming pool and spa water in the United States and China

The objective of this study is to investigate the occurrence of haloacetic acids （HAAs）, a group of disinfection byproducts, in swimming pool and spa water. The samples were collected from six indoor pools, six outdoor pools and three spas in Pennsylvania, the United States, and from five outdoor pools and nine indoor pools in Beijing, China. Five HAAs （HAA5）, including monochloroacetic acid, dichloroacetic acid, trichloroacetic acid, monobromoacetic acid, and dibromoacetic acid were analyzed. Total chlorine, pH and total organic carbon concentration were analyzed as well. Results indicated that the levels of HAA5 in swimming pools and spas in the United States ranged from 70 to 3980μg·L^-1, with an arithmetic average at 1440μg·L^-1 and a median level at 1150μg·L^-1. These levels are much higher than the levels reported in chlorinated drinking water and are likely due to organic matters released from swimmers＇ bodies. The levels of HAA5 in swimming pools in China ranged from 13 to 332μg·L^-1, with an arithmetic average at 117μg·L^-1 and a median level at 114μg·L^-1. The lower HAA levels in swimming pools in China were due to the lower chlorine residuals. Results from this study can help water professionals to better understand the formation and stability of HAAs in chlorinated water and assess risks associated with exposures to HAAs in swimming pools and spas.     

离子色谱法测定饮用水中亚氯酸盐、氯酸盐、溴酸盐、二氯乙酸及三氯乙酸

消毒副产物(Disinfection by-products,DBPs)是指用消毒剂对饮用水消毒时,消毒剂与水中含有的天然有机物反应生成的化合物.随着水处理技术的发展,对水处理中产生的各类消毒副产物的研究也日益关注.氯气、漂白粉和臭氧在消毒过程会产生少量对人体健康不利的副产物,如亚氯酸盐、溴酸盐和氯酸盐等.其中溴酸盐是饮用水中臭氧消毒的副产物,已被世界卫生组织和美国EPA列为潜在的致癌物,甚至在含量低至1μg.L-1也有致癌的作用.美国环境保护署(USEPA)和世界卫生组织(WHO)在最新的饮用水法规中规定饮用水中溴酸盐的含量不得超过10μg.L-1.我国最新的饮用水规范中也建议生活饮用水中溴酸盐的最高含量不允许超过10μg.L-1.卤代乙酸(haloacetic acids,HAAs)是饮用水加氯消毒时氯与水中存在的天然有机物反应生成的一类消毒副产物,通     

高锰酸盐复合剂对三卤甲烷生成形态的影响

研究了高锰酸盐复合剂(PPC)对腐殖酸氯化过程中三卤甲烷生成量及生成形态的影响.结果表明,高锰酸盐复合剂氧化增加了腐殖酸氯化过程中三卤甲烷生成量和水样的卤代活性,增加了腐殖酸氯化的反应速度,在PPC投加量为0.75mg·l~(-1)时,卤代活性由原来的18.1μg·mg~(-1)升至26.6μg·mg~(-1).Br~-的浓度对三卤甲烷生成量及生成形态影响较大,随着Br~-离子浓度增加,三卤甲烷生成量及溴代甲烷的相对含量升高.高锰酸盐复合剂氧化改变了水样加氯消毒时三卤甲烷的形态分布,降低了溴代甲烷在三卤甲烷中的含量.高锰酸盐复合剂与混凝工艺相结合时,可显著降低三卤甲烷的生成量,如高锰酸盐复合剂投量为1mg·l~(-1)时,可使THMs降低到26.3μg·l~(-1).     

饮用水氯化消毒新副产物2,2,4-三氯-5-甲氧基-环戊-4-烯-1,3-二酮(TCMCD)的测定

自上个世纪70年代发现饮用水消毒副产物(Disinfection byproducts,DBPs)三卤甲烷(THMs)以来,已有近600种DB-Ps被发现和鉴定.最新的研究发现,一些新检出的DBPs如二甲基亚硝胺、卤代硝基甲烷较常规的DBPs三卤甲烷、卤代酸等具有更大的细胞毒性及基因毒性,开展对未知DBPs的研究对于保障人类的饮水安全有着重大的意义.     

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).     

卤代苯甲醚正辛醇/水分配系数(lgKow)的QSPR研究

基于卤代苯甲醚类化合物的定量结构与性质关系,对其中有正辛醇/水分配系数(lgKow)数据的43个卤代苯甲醚进行了HF/6-31G·水平上的结构优化,并在优化结构的基础上进行了分子静电势及其导出参数的计算.选取其中的27个化合物作为训练集,应用多元线性回归方法对卤代苯甲醚的lgKow与分子结构参数进行了关联,其余16个化合物作为测试集.结果表明:分子静电势参数结合分子最低空轨道能级可以很好地表达卤代苯甲醚的lgKow与其分子结构间的定量关系,所建立的QSPR模型具有较强的稳健性和预测能力,同时也证明了分子静电势参数在卤代苯甲醚类化合物QSPR研究中的适用性.     

颗石藻Pleurochrysis carterae不同细胞状态对卤虫的致死效应研究

颗石藻Pleurochrysis carterae对卤虫具有显著的致死效应,但其机理尚未明确.P.carterae的细胞生活史中会出现钙化细胞、非钙化细胞以及分枝丝状体的细胞状态.为了探明该种颗石藻对卤虫的致死原因,通过人为干预,分别获取了几种状态的细胞或相关组分,包括:钙化细胞(指钙化单细胞C-cell)、从非钙化单细胞N-cell动态释放的钙化细胞(N-C-cell)、非钙化单细胞(N-cell)、非钙化分枝丝状体(F)、带有机质基板的颗石粒外壳(L)、钙化细胞的冻干藻粉(Ly).以喂养组和饥饿组为对照,比较研究了P.carterae不同细胞状态或组分在作用密度和作用时间上对卤虫(Artemia salina nauplii)无节幼虫的致死效应差异.结果显示:钙化细胞和非钙化单细胞可以对卤虫幼虫产生显著的致死效应,这种致死效应显著差异于饥饿致死效应(p<0.05).致死效应与作用时间及藻密度显著相关,钙化细胞对卤虫的半致死密度为72hLD50=6.16×103cells·mL-1,96hLD50=2.19×103cells·mL-1,高密度时(105、106cells·mL-1)的卤虫半致死时间分别为68.4h和53.3h.非钙化丝状体、颗石粒和冻干藻粉对卤虫的致死效应与饥饿致死效应一致.非钙化丝状体、颗石粒、冻干藻粉以及裸露细胞重新钙化过程均不向水中释放有害物质.颗石藻P.carterae对卤虫的致死效应与卤虫对生活颗石藻单细胞的摄食过程有关.     

神经网络用于卤代肉桂酸对羊角月牙藻毒性的预测研究

卤代肉桂酸因具有肉桂酸一样的抑菌、抗氧化和抗微生物活性作用,故被广泛应用于医药、化妆品和农药等生产行业.为了研究卤代肉桂酸对羊角月牙藻急性毒性与其分子结构之间的定量构效关系,基于分子拓扑理论,计算了14个卤代肉桂酸分子的4类分子结构参数,筛选了电性拓扑状态指数(E13)和电性距离矢量(M15)作为理论结构描述符,将其与卤代肉桂酸对羊角月牙藻急性毒性进行回归分析,并将这2种参数作为神经网络法的输入层参数,采用2-2-1的神经网络结构,构建了相关性良好的预测毒性的神经网络模型,模型的总相关系数(R总)为0.951,预测的毒性值与其相应文献实验值的相对平均误差为4.49％,吻合度较好,利用模型预测了另外12种卤代肉桂酸对羊角月牙藻急性毒性.结果表明,卤代肉桂酸对羊角月牙藻急性毒性与2种分子结构参数具有良好的非线性关系.     

7种拟除虫菊酯农药对卤虫的急性毒性研究

为了研究7种拟除虫菊酯农药对美国大盐湖卤虫(GSL Artemia)的急性毒性效应,挑选18~24 h内孵出的卤虫,继续培养24 h后得到Ⅱ~Ⅲ龄卤虫无节幼体,将其暴露于所设浓度梯度的拟除虫菊酯溶液中进行24 h急性毒性实验,记录卤虫无节幼体在各浓度溶液中的死亡情况,并将所得数据进行Probit分析。结果表明,卤虫对不同拟除虫菊酯的敏感性相差较大。氯菊酯、氯烯炔菊酯、炔咪菊酯、胺菊酯、联苯菊酯、高效氯氟氰菊酯和溴氰菊酯对卤虫的24 h半致死浓度(24 h-LC50)分别为4.68、14.82、18.12、38.21、>100、>100和>100 mg.L-1。因此,在含有卤虫的盐水环境中,应尽量避免使用毒性较高的氯菊酯,而选择使用联苯菊酯、高效氯氟氰菊酯和溴氰菊酯等毒性较低的农药。     

饮用水中9种卤乙酸的同时测定方法

建立了一种能够同时测定饮用水中9种卤乙酸的气相色谱方法.研究了前处理过程中不同实验条件对卤乙酸回收率的影响,通过简化前处理方法,优化色谱操作条件,提高了卤乙酸的回收率,降低了方法检测限,9种目标化合物的线性相关度均在0.99以上,回收率保持在88%-109%之间,能够满足美国环保局和中国生活饮用水卫生标准水质监测分析的...     

细菌二氯甲烷脱氯酶基因对拟南芥的转化

卤代烷烃是一类很普遍的环境污染物 ,在工业生产中常伴随着废气废物释放出来 ,严重污染土壤及地下水 ,并且严重破坏臭氧层 .在此类污染物含量较高的土壤中分离出一些细菌 ,它们能以卤代烷烃为唯一碳源进行生长 ,且将这些有毒废物分解成无毒的化合物 .我们曾经将细菌卤代烷烃脱卤酶基因克隆到拟南芥中并得到高效表达[1] .Ｍｅｔｈｙｌｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ和Ｈｙ ｐｈｏｍｉｃｒｏｂｉｕｍ属的细菌能利用二氯甲烷作为唯一碳源进行生长[5] ,其代谢过程如图 1.其中参与反应的关键酶是二氯甲烷脱氯酶 ,此酶属于谷胱甘肽转移酶类 ,在脱ＣＩ时 ,先…