饮用水中典型含氮消毒副产物的生成与控制研究进展

含氮消毒副产物作为一类具有强“三致”作用的高毒性新兴消毒副产物,其生成和控制等相关问题是饮用水处理领域研究的重点和难点.典型的含氮消毒副产物有卤乙腈、亚硝胺、卤代硝基甲烷及卤乙酰胺,在总结这类消毒副产物的生成机制和去除手段的基础上,针对其浓度低、极性强造成富集难、去除率低的瓶颈问题,分别从新材料、新技术研发及工艺优化组...     

太阳光/NH2Cl体系降解微污染物的效能及动力学

利用太阳光和一氯胺(太阳光/NH₂Cl)体系降解阿司匹林((aspirin, ASA)、氟尼辛葡甲胺(flunixin meglumine, FMME)、苯甲酸(benzoic acid, BA)以及硝基苯(nitrobenzene, NB)4种代表性微污染物,探究该体系对于微污染物的降解效能以及动力学特征。结果表明,单独太阳光以及单独NH₂Cl体系对污染物几乎均无降解效果(降解率<5%),而太阳光/NH₂Cl体系中污染物的降解效能显著提升,pH的改变对4种污染物降解效能的影响各不相同。在实验pH条件下,以活性氮自由基和活性氯自由基为主的其他活性组分和NH₂Cl对FMME的降解起主要作用(贡献率为79.27%~89.39%),而羟基自由基(HO·)始终是ASA的降解中贡献最大的活性组分(贡献率为44.9%~76.8%)。在酸性环境中,太阳光/NH₂Cl体系产生的消毒副产物质量浓度及毒性方面均大于单独NH₂Cl体系,而在碱性条件下其产生的消毒副产物质量浓度则明显降低,实际中应用本体系进行消毒时应考虑将pH调至碱性。     

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.     

污水厂尾水中消毒副产物对小球藻的生长生理影响

通过检测无锡某污水厂疫情期间排放尾水中消毒副产物的种类和浓度,发现一氯乙酸（CAA）占全年总检出量的30.22%。采用毒性标准实验方法研究CAA对小球藻生长和抗氧化系统的影响。结果表明在CAA胁迫下,小球藻生长速率减慢,最大光化学量子产量（Fv/Fm）较空白组出现明显下降,96 h叶绿素 a 浓度明显降低。CAA对小球藻的96 h半数效应浓度（EC₅₀）为14.734 mg·L^-1。中、低浓度CAA胁迫会诱导超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活性和还原型谷胱甘肽（GSH）含量的上升,减少丙二醛（MDA）含量的积累;而高浓度胁迫下,SOD、CAT活性和GSH含量持续下降,MDA含量先升高再下降。     

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(ClO2-)、卤乙腈(HANs)、致诱变化合物(MX)、卤代硝基甲烷(HNMs)、碘代酸(IAs)、亚硝胺(NMs)以及卤代对苯醌(HBQs).     

Inactivation of Ascaris eggs in soil by microwave treatment compared to UV and ozone treatment

This study reports on the effect of microwave radiation for inactivation of Ascaris lumbricoides eggs in 25 g of soil compared to ultraviolet irradiation and ozone expose. Microwave radiation at 700 W with 14% water content (w/w) achieved approximately 2.5 log inactivation of eggs in soil within 60 s. On the other hand, UV irradiation at 3 mW cm⁻² with and without shaking soil for 3600 s achieved approximately 0.32 and 0.01 log inactivation of eggs, respectively. In ozone treatment, 0.13 log inactivation of eggs was achieved with 5.8 ± 0.7 mg L⁻¹ of dissolved ozone dose for 30 min in a continuous diffusion reactor. In addition, the inactivation of eggs by three disinfection techniques was conducted in water in order to compare the inactivation efficiency of eggs in soil. The inactivation efficiency of microwave radiation was found to be no significant difference between in soil and water. However, the inactivation efficiency of UV irradiation was significantly increased in water while in ozone expose there was no significant difference between in soil and water. Microwave treatment thus proved to be the most efficient method in controlling A. lumbricoides eggs in soil.     

催化剂填料表面微生物对微污染物胁迫的响应

目前复合微污染水源条件下,饮用水中复合微污染物对微生物带来的胁迫效应会引发含氮类消毒副产物生成势(nitrogenous disinfection byproducts formation potential, N-DBPs FP)和抗性基因(antibiotic resistance genes, ARGs)水质风险。本研究基于催化剂(HCLL-S8-M)作为新型生物滤料建立反应器处理砂滤后水,考察生物滤池出水N-DBPs FP和ARGs丰度,对滤料胞外聚合物(extracellular polymeric substance, EPS)进行分析,通过宏基因组学分析水体中微生物群落结构和胁迫效应基因表达水平。结果表明,在相同复合微污染物条件下(磺胺嘧啶和2,4-二氯苯氧乙酸各1 µg·L⁻¹),HCLL-S8-M滤柱出水中卤代乙腈和卤代硝基甲烷的总生成势为522.30 ng·L⁻¹,比椰壳活性炭滤柱出水低171.70 ng·L⁻¹,ARGs相对丰度也比椰壳活性炭滤柱出水低约4倍。这得益于HCLL-S8-M滤柱可以高效去除包括微污染物在内的溶解性有机碳、SUVA和高分子质量的有机物。HCLL-S8-M滤柱和出水中微生物分泌更少的EPS,从而减少的N-DBPs前驱体和削弱ARGs的水平转移。宏基因组学分析结果表明,微生物在HCLL-S8-M滤柱出水中的氧化应激反应功能基因表达比椰壳活性炭滤柱下降。HCLL-S8-M滤柱减弱微污染物对微生物的胁迫效应,降低N-DBPs FP和ARGs,有助于控制微生物应激反应造成间接饮用水水质风险。     

饮用水消毒副产物研究状况

本文介绍了饮用水中消毒副产物的研究状况。其中重点介绍了饮用水的消毒方式及四类消毒副产物的产生、浓度、存在形态及影响因素等。简单介绍了饮用水中消毒副产物的采集、前处理方法及污染控制对策等     

典型藻源有机质在紫外/氯体系中的转化及消毒副产物的生成

含藻水源中藻源有机质(AOM)导致消毒副产物(DBPs)的生成严重威胁供水安全。为此,该研究系统考察了AOM及其代表性蛋白类组分藻蓝蛋白在紫外/氯(UV/Cl₂)体系中的DBPs生成规律,并进一步解析了自由基诱导的藻蓝蛋白转化路径。结果表明,相比单独氯化处理,在紫外剂量为280 mJ·cm⁻²和投氯量为6 mg·L⁻¹的条件下,在UV/Cl₂体系中,由AOM转化生成三氯甲烷(TCM)、二氯乙腈(DCAN)和三氯硝基甲烷(TCNM)的浓度分别增加了59.3%、160.7%和143.6%。UV/Cl₂体系对藻蓝蛋白也同样表现出DBPs生成的促进效应,且DBPs生成量与氯投加量和反应时间正相关。相比pH=6.0,在pH=8.0时TCM和DCAN生成势有所增加。傅里叶变换磁回旋共振质谱(FT-ICR-MS)表征结果表明,藻蓝蛋白中脂质类结构和木质素类结构占主导地位并在紫外/氯体系中变化最为显著。相比单独氯化,紫外/氯体系中生成了更多的氯代副产物,脂质和不饱和碳氢类化合物是氯代副产物的重要前体结构。     

负载TiO2浮石对污水处理厂二沉池出水的矿化与灭菌研究

城市污水处理厂第二沉淀池出水的污染物浓度较低,经过矿化及灭菌等深度处理后可以回用,从而减轻对淡水资源的需求。本实验采用溶胶-凝胶法制备了负载TiO2的浮石光催化剂,对城市污水处理厂第二沉淀池出水进行了矿化及灭菌处理研究。采用低压汞灯对处理水样照射2h,有机物降解率可以达到50％,灭菌效率达到100％。处理后的水可以作为农作物灌溉、城市绿化和娱乐用水。负载在浮石表面的TiO2薄膜经过10次的光催化循环实验后,没有明显破损,可以再次循环使用。TiO2浮石具有质轻、机械性能好和价格低等优点,该方法处理废水的适用浓度低,可以广泛应用于微污染水和城市污水处理厂出水的深度处理。