2种典型家用消毒剂对水生生物的急性毒性影响及生态效应阈值研究

家用消毒剂大量用于日常生活中,进入水体环境后对水生生物产生潜在危害效应,目前尚缺乏保护水生生物安全的生态效应阈值。本研究以2种典型家用消毒剂(有效成分分别为对氯间二甲苯酚和次氯酸钠,前者命名为消毒剂A、后者为消毒剂B)为研究对象,开展其对8种不同营养级淡水水生生物的急性毒性效应研究。结果表明,除底栖动物外,消毒剂B对藻类、溞类和鱼类的急性毒性均高于消毒剂A;我国本土种稀有鮈鲫对2种消毒剂的敏感性高于其他2种鱼类;2种消毒剂对藻类的毒性高低均为近头状伪蹄形藻斜生栅藻蛋白核小球藻;近头状伪蹄形藻对2种消毒剂最敏感。基于上述毒性数据构建了物种敏感分布(SSD)曲线,计算对保护95%的物种不受影响时所对应的污染物浓度(HC5),并结合评估因子法推导出2种消毒剂预测无效应浓度(PNEC)值作为急性生态效应阈值,消毒剂A和消毒剂B的PNEC值分别为13.16 mg·L~(-1)(有效成分对氯间二甲苯酚PNEC值为0.33 mg·L~(-1))和0.71 mg·L~(-1)(有效成分次氯酸钠PNEC值为0.01 mg·L~(-1)),消毒剂A对淡水生物的PNEC比消毒剂B大了一个数量级,表明相较于消毒剂B,消毒剂A对水生态环境更为友好。本研究结果可为制订典型家用消毒剂的水质基准提供科学依据。     

消毒剂混合物对蛋白核小球藻的协同作用动态定量表征

随着消毒剂在全球范围内的大量使用,越来越多的消毒剂进入环境中,对环境健康构成了威胁。以3种常见的季铵盐类消毒剂为研究对象,包括双十二烷基二甲基溴化铵(didodecyl dimethyl ammonium bromide, DAB)、苯扎溴铵(benzalkonium bromide, BKB)和度米芬(domiphen bromide, DOM),采用均匀设计射线法设计消毒剂的三元混合体系,应用基于蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa,C.pyrenoidosa)的时间依赖微板毒性分析法(time-dependent microplate toxicity analysis, t-MTA)系统考察了消毒剂及其混合物的毒性效应,采用浓度加和(concentration addition, CA)模型定性评估混合物毒性相互作用,并应用拟合归零法动态定量表征毒性相互作用。结果表明,3种消毒剂对C.pyrenoidosa均具有时间依赖毒性效应,在96 h, 3种消毒剂的毒性顺序为DOM>BKB>DAB;时间-浓度-效应三维曲面图适合描述效应在空间浓度分布较为均...     

缓释型二氧化氯固体制剂的制备方法及其缓释性能

二氧化氯是国际上公认的性能优良的第三代消毒剂,被世界卫生组织列为A1级消毒剂.二氧化氯固体制剂按制备原理可分为吸附型和反应型[1].近年来固体缓释消毒剂已成为消毒领域的新热点,部分学者曾用聚乙烯醇等水溶性有机     

采用温度梯度凝胶电泳(TGGE)分析消毒剂对池塘型微宇宙细菌群落结构的影响

构建6个池塘型微宇宙模拟水生态系统,1个设为对照组,试验组连续投加次氯酸钠13 d,投加剂量分别为1.0、2.5、5.0、10.0、20.0 mg/L,停止投加后再观察10 d.试验期间对各微宇宙分别进行8次采样,经37 ℃培养后提取细菌总DNA,进行16S rDNA V3区扩增后,对扩增产物进行TGGE分析.对TGGE图谱中的主要条带进行回收、重新扩增、克隆、建库、测序以及序列分析.结果显示,消毒剂进入环境后会对细菌群落结构产生影响,但不同剂量消毒剂产生的影响有显著差异,存在明显的剂量-效应关系:低剂量消毒剂对细菌群落结构的影响比较小,而且是可逆的,微宇宙系统对消毒剂逐渐适应后其群落结构即可恢复;而高剂最消毒剂对细菌群落结构的破坏比较大,且不可逆转,即使消毒剂停止投加后也不能恢复.说明盲目的过量投加消毒剂会对水体微生态环境造成严重破坏.图4表1参10     

新冠病毒肺炎疫情中常用空气消毒对气载病原体的消杀作用及其生态健康危害研究进展

新型冠状病毒肺炎(Coronavirus disease 2019,COVID-19)疫情中，物理法消毒和化学法消毒是较为常用的消毒方式.常用化学消毒剂包括过氧化物类消毒剂和含氯消毒剂，因其消杀效率高、操作简便等优点而被广泛使用.然而，过量使用消毒剂会导致消毒剂残留，并产生消毒副产物，进而引发生态与健康危害.因此，需要规范使用空气消毒方式，并需深入研究其在多种环境介质中引发的健康与生态安全风险.本文总结了空气传播病原微生物、国内外空气微生物相关标准、常用空气消毒方式及其灭活效果、残留消毒剂和消毒副产物的生态及健康危害，并展望了未来的发展趋势.     

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     

单片机监测余氯和自动加药系统

在对一些回用水和高层建筑二次供水的处理工艺中,需要对出水进行杀菌消毒处理,使其达到国家标准中规定的水致传染病指标.例如,宾馆饭店的中水,游泳池循环水、饮用水二次供水消毒等处理,通常需要监测水中的总游离氯(Total Free Chlorine,TFC),并且按照水质标准投加消毒剂.在这一过程中,精确地测定水中的即时TFC含量,适量地投加消毒剂是一个关键问题.因为水中余氯含量和消毒剂的投药量直接影响水质的消毒效果、出水水质、处理成本和人体健康.目前,中水回用和饮用水二次供水消毒,尚未有在线TFC监测仪器,多数水处理消毒剂投药仍停留在传统的定量加药、定期水质分析判断出水水质,当消毒剂配制浓度和处理水量发生变化后,难于实现准确投药使之达到所需要的水中TFC含量.由于游泳池循环水和饮用水二次供水中本身含有余氯,补药量取决于水中余氯的含量.因此,我们研制了应用单片机监测余氯和自动加药系统,用于监测水中TFC,井可以设定水中TFC含量的上下阀值以控制加药泵的启停实现自动投药.     

蛋鸡场中大肠杆菌对抗生素及消毒剂的耐药性

为了解蛋鸡场中抗生素、消毒剂的耐药情况,从蛋鸡场的环境(粪便、土壤、水体等)和鸡蛋中分离大肠杆菌,测定7种抗生素和2种季铵盐消毒剂对大肠杆菌的最低抑制浓度(Minimum inhibitory concentration,MIC),检测18种抗生素耐药基因和5种季铵盐消毒剂耐药基因,并对大肠杆菌进行脉冲场凝胶电泳(Pulsed-field gel electrophoresis,PFGE)分析.共得到44株大肠杆菌;大肠杆菌对抗生素耐药率为6.82%-90.91%,对土霉素(OTC)耐药率最高,对庆大霉素(CN)耐药率最低,所有大肠杆菌对头孢噻呋钠(CFS)表现敏感,一共产生14种不同的耐药谱型,其中,AMLTMP-OTC是最主要的谱型(N=10,P=23.81%);抗生素耐药基因检出率为2.27%-84.09%,tet C检出率最高,qnr A检出率最低.消毒剂苯扎氯铵(Benzalkonium chloride,BC)、氯化十六烷基吡啶(Cetylpyridinium chloride,CPC)对大肠杆菌的MIC范围分别为8-64μg/m L、4-256μg/m L,仅检测出qac EΔ1耐药基因(N=18,P=40.91%),qac EΔ1阳性大肠杆菌与甲氧苄啶(TMP)耐药表型存在显著相关性(P0.05);44株大肠杆菌PFGE基因型相似性在32.11%-96.62%之间.本研究表明蛋鸡场中大肠杆菌存在交叉传播的情况,对部分抗生素耐药性严重,同时对消毒剂出现耐药性,应引起足够重视.     

反相高效液相色谱法分析三聚氰酸

三聚氰酸和三氯异氰尿酸食品防腐剂、漂白剂、消毒剂以及氯稳定剂的原料.三聚氰酸常与氯类消毒剂共用于游泳池消毒,以减缓起消毒作用的氯气被阳光分解的速度.如果三聚氰胺与三聚氰酸同时摄入体内,二者依靠分子结构上的氢氧基与氨基之间形成水合键而相互连接,这种连接可以反复进行,形成一个网格结构,最终形成不溶于水的大分子复合物,并沉积下来,形成结石.三聚氰酸应用广泛,为了确保它的用量不会危害人类健康和环境安全,十分有必要建立对它的分析检测方法.     

二氧化氯对水中病毒、藻类和浮游动物的失活效果

本文研究了二氧化氯对水中一些主要病毒、藻类和浮游动物的失活效果,以及在不同消毒剂投量、接触时间和pH值等条件下,二氧化氯(ClO_2)对水体中一些微生物的杀灭和失活效果.与液氯对比的结果表明:ClO_2对藻类失活效果优于或相当于液氯;ClO_2对病毒和浮游动物的失活效果显著优于液氯;ClO_2可在一广泛的pH值范围内杀灭微生物.此外,还从理论上初步探讨了ClO_2对病毒的失活机理.研究结果表明,ClO_2是一种优良的液氯替代消毒剂,这对开展ClO_2的研究及其应用有重要意义.     

Na_2CO_3/H_2O_2“稳定”的CO_2的型体研究(Ⅰ)——“稳定性二氧化氯”溶液中氯氧化物的类型及性能分析

本文对以稳定剂H_2O_2和Na_2CO_3与ClO_2制备的所谓“稳定性二氧化氯” 溶液中ClO_2存在型体及碳酸盐存在型体进行了分析,同时对“稳定性二氧化氯”的热稳定性、酸活化影响因素以及杀菌效果等方面进行了研究,并与纯NaClO_2和ClO_2进行了对比.结果表明:“稳定性二氧化氯”溶液中ClO_2是以亚氯酸盐ClO_2~-型体存在,碳酸盐是以碳酸氢盐型体存在.又通过理论分析证明“稳定性二氧化氯”溶液制备过程中ClO_2与H_2O_2和Na_2CO_3发生了氧化还原和质子传递反应,生成了亚氯酸盐ClO_2~-和碳酸氢盐HCO_3~-,并有O_2放出.因此,认为“稳定性二氧比氯”溶液是ClO_2与H_2O_2和Na_2CO_3反应生成的ClO_2~-和HCO_3~-的混合溶液.     

二氧化氯对水中酚类化合物的去除效果

本文采用模拟水厂混凝沉淀－过滤处理工艺,进行了ＣｌＯ２投量和投加点对水中酚类化合物的去除效果试验研究,并与液氯做了对比,结果表明,ＣｌＯ２对酚类化合物的去除效果优于液氯,且后投ＣｌＯ２的效果好于中间投和预投ＣｌＯ２,双层滤料过滤好于单层滤料,这为ＣｌＯ２在饮用水中的应用提供了科学依据。     

Na_2CO_3/H_2O_2“稳定”的CO_2的型体研究(Ⅱ)——“稳定性二氧化氯”溶液的UV吸收光谱、纸层析特性、微观结构和离子色谱分析

本文对以稳定剂H_2O_2和Na_2CO_3与ClO_2制备的所谓"稳定性二氧化氯"溶液的UV吸收光谱、纸层析特性、微观结构及离子色谱进行了分析,并与纯NaClO_2及ClO_2溶液做了对比.结果表明,“稳定性二氧化氯” 与NaClO_2在UV吸收光谱、层析比移值、微观结构、离子色谱这几方面都具有很好或极其相似的一致性 表明“稳定性二氧化氮’与NaClO_2溶液中氯氧化物存在型体的一致性.因此,认为“稳定性二氧化氯“溶液中ClO_2是以亚氯酸盐ClO_2~-的型体存在的.     

Removal efficiencies of natural and synthetic progesterones in hospital wastewater treated by different disinfection processes

● The concentrations of 61 progesterones in HWW, PFTE, SBTE were evaluated. ● The removal efficiencies of progesterones by PFT and SBT were identified. ● Compared the removal efficiencies of progeste rones in five disinfection processes. Progesterones are ubiquitous in hospital wastewater (HWW) with concentrations much higher than those of estrogens and androgens. To ensure that these water systems are safe to use, disinfection is crucial during HWW treatment by providing “front line” defense against biological contaminations. Here, five disinfection processes, namely, chlorine (Cl₂), chlorine dioxide (ClO₂), ozone (O₃), ultraviolet (UV)), and UV/chlorine (UV/Cl₂), were selected to investigate their removal efficiencies for progesterones in primary filtration and secondary biological treatment effluents. There were 61 natural and synthetic progesterones detected in HWW, with the natural progesterones being the main components with a concentration of 845.51 ng/L and contributing to 75.08% of the total progesterones. The primary filtration treatment presented insignificant removal effects on the progesterones, while the secondary biological treatment significantly reduced the progesterone content by biodegradation. The order of removal efficiencies of total progesterones by different disinfection processes was UV/Cl₂ > Cl ₂ > O ₃ > ClO ₂ > UV. UV/Cl ₂ showed the highest removal efficiency against progesterones mainly due to the activation of Cl₂ by ultraviolet (UV) photolysis, which helps open the heterocyclic, aromatic, and phenolic rings, thus accelerating progesterone degradation. In addition, the removal efficiencies of natural progesterones in the five disinfection processes were higher than those of synthetic progesterones (progesterone derivatives, 19-nortestosterone derivatives, and 17α-hydroxyprogesterone derivatives).     

Change in genotoxicity of wastewater during chlorine dioxide and chlorine disinfections and the influence of ammonia nitrogen

The effects of chlorine dioxide and chlorine disinfections on the genotoxicity of different biologically treated sewage wastewater samples were studied by umu-test. The experiment results showed that when chlorine dioxide dosage was increased from 0 to 30 mg/L, the genotoxicity of wastewater first decreased rapidly and then tended to be stable, while when the chlorine dosage was increased from 0 to 30 mg/L, the genotoxicity of wastewater changed diversely for different samples. It was then found that ammonia nitrogen did not affect the change of genotoxicity during chlorine dioxide disinfection of wastewater, while it greatly affected the change of genotoxicity during chlorine disinfection of wastewater. When the concentration of ammonia nitrogen was low (< 10–20 mg/L), the genotoxicity of wastewater decreased after chlorine disinfection, and when the concentration of ammonia nitrogen was high (> 10–20 mg/L), the genotoxicity of wastewater increased after chlorine disinfection.     

二氧化氯和液氯消毒饮用水致突变性的比较

本文运用国内外广泛应用的Ａｍｅｓ试验,对二氧化氯与液氯消毒水样进行了致突变性的比较,结果表明,ＣｌＯ２消毒的水样未显示出致突变性,而液氯消毒的水样显示致突变性的研究结果为ＣｌＯ２在饮用水消毒中的应用提供了科学的依据。     

二氧化氯对氯仿形成的影响

本文以水中黄腐酸及其十几种模拟化合物为前驱物质，研究了二氧化氯对ＣＨＣｌ３形成的影响，并与液氯进行了对比。结果表明ＣｌＯ２几乎不形成ＣＨＣｌ３。认为ＣｌＯ２是优良的液氯替代消毒剂之一。     

二氧化氯对水中无机污染物的去除效果研究

本文通过模拟水厂混凝沉淀－过滤工艺，研究了ＣｌＯ２抽量和投加点对水中Ｆｅ＾２＋，Ｍｎ＾２＋，Ｓ＾２－ＣＮ＾－污染物的去除效果，并与液氯进行了对比，结果表明，随ＣｌＯ２投量增大，去除率也增加，且ＣｌＯ２效果优于液氯；后投ＣｌＯ２的去除效果好于中间投和预投ＣｌＯ２，且可省药，这为ＣｌＯ２在饮用水中的应用提供了科学依据。     

Characterization of chlorine dioxide as disinfectant for the removal of low concentration microcystins

Microcystins, which represents one kind of cancerogenic organic compounds, is abundant in eutrophication water. The effects of reaction factors on chlorine dioxide (ClO₂) for removal of low-concentration Microcystin-LR, Microcystin-RR, and Microcystin-YR in water as well as the reaction mechanisms was investigated by using enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) kit and gas chromatography–mass spectrometry (GC-MS). The results showed that MC-LR, MC-RR, and MC-YR could be efficiently decomposed by ClO₂. The degradation efficiency was shown positively correlated to the concentration of ClO₂ and reaction time; while the effect of reaction temperature and pH is slight. The kinetic constants and activation energies of the reaction of MC-LR, MC-RR, and MC-YR with ClO₂ are determined as 459.89, 583.15, 488.43 L·(mol·min)^-1 and 64.78, 53.01, 59.15 kJ·mol^-1, respectively. As indicated by high performance liquid chromatography mass spectrometer (HPLC-MS) analysis, degradation should be accomplished via destruction of Adda group by oxidation, with the formation of dihydroxy substituendums as end products. This study has provided a fundamental demonstration of ClO₂ serving as oxidizing disinfectant to eliminate microcystins from raw water source.