氯对细菌与管材间交互作用及附着行为的影响

为探究饮用水中消毒剂对细菌在管材粗糙表面上附着行为的影响机制,探讨了消毒剂条件下细菌在不同类型、不同粗糙程度管材上的附着行为,并借助于基于表面热力学的XDLVO(extended-Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek)理论解析细菌与粗糙表面的交互作用过程.结果表明,投加氯(≤1.0mg/L)明显促进了细菌在管材表面的附着(相较于未投加时扩大4～6倍),且细菌更倾向于在塑料管材表面定殖,增大管材表面粗糙度进一步促进了细菌的附着.基于XDLVO理论解析表明,1.0mg/L氯提高了细菌与管材表面间的酸碱作用项和范德华作用项,进而促进细菌的表面附着行为;而增大管材表面粗糙程度进一步强化了这一交互过程.相较于不锈钢管材,聚氯乙烯和聚乙烯管材促进了其与细菌表面的交互吸引作用能,特别在1.0mg/L氯条件下管材与细菌的相互作用能增加了4～6倍,进而有助于细菌的表面附着聚集.     

氯/氯胺和紫外顺序消毒对管网抗性基因的去除

为探究供水系统中氯/氯胺与低压紫外顺序消毒对抗生素抗性基因(ARGs)分布特征的影响,采用生物膜反应器模拟供水管网,对管网出水和生物膜进行60mJ/cm²低压紫外线(254nm)消毒,并利用高通量定量PCR技术检测模拟管网进、出水及生物膜内的典型ARGs和遗传原件(MGEs).结果表明,管网反应器运行150d,氯和氯胺管网出水ARGs总相对丰度分别为0.13和0.137,生物膜ARGs分别为2.45和0.277,表明供水管网中低剂量的氯或氯胺可有效降低水相和生物膜相中ARGs的相对丰度达90%,且氯胺消毒对生物膜中的ARGs控制作用更显著.氯和氯胺消毒后管网出水再经低压紫外线照射后,ARGs相对丰度分别为0.0682和0.0537,管网生物膜中ARGs的相对丰度分别为2.01和0.194.ARGs与MGEs间的相关性发生显著变化,转座子与strB和mepA的相关性增强,与ermX和tetM相关性减弱,而整合子与acrF、cmlA1-01、oprJ及tolC-01的相关性增强.研究表明,将紫外线消毒工艺设置在用水终端可以显著降低氯和氯胺管网水中ARGs丰度,但对管网生物膜中的ARGs影响较小.     

生活饮用水中挥发性有机物的几种检测方法

生活饮用水是人们生活中必不可少的基本生活所需,所以保证生活饮用水的安全性对于人们的身体健康来说至关重要。在当前的生活饮用水的处理过程中,地表水常常要通过一系列的消毒杀菌手段才能够被人们所引饮用,但是这些消毒杀菌过程不可避免的会产生许多挥发性有机物,这些挥发性有机物对于人们的身体健康是有不同程度的危害的。因此,如何对生活饮用水中的挥发性有机物进行检测和分析是非常重要的。本文从这个角度出发,对生活饮用水中挥发性有机物检测分析进行简要的探讨。     

青岛市农村饮用水水源地环境保护问题及对策建议

农村饮用水水源地环境保护工作日益重要,通过分析青岛市农村饮用水水源地现状基本情况、污染源现状及环境管理状况,系统梳理了青岛市农村水源地环境保护方面存在的问题,并针对存在的环境问题重点提出了明确水源地环境保护责任机制、推进水源地规范化建设、加强水质监测保障、优先开展超标水源治理、强化水源地污染防治管理等方面的对策建议。     

KMnO4-PAC对高原喀斯特湖库DOM的DBPsFP控制

以云贵高原典型喀斯特湖库红枫湖取水口溶解性有机质（DOM）为研究对象,调查不同组合方式下高锰酸钾-聚合氯化铝（KMnO₄-PAC）对消毒副产物的生成潜能（DBPsFP）变化和平均组成分布,并通过红外光谱（FTIR）和三维荧光光谱（3D-EEM）对部分样品进行化学表征,推断其影响机制.结果表明：在0.1,0.2,0.4mg/L KMnO₄投加量下,DBPsFP降低17.5~73%,DOM的卤代活性化学结构和官能团部分被有效钝化;PAC的网捕和卷扫效应使DBPsFP进一步减少27.9~86.1%,组合工艺对DBPs的生成潜能影响大小为：三卤甲烷（THM₄） > 卤乙酸（HAA₉） > 卤乙腈（HAN₄）/卤代酮（HK₂）/三氯硝基甲烷（TCNM）.FTIR的结果表明预氧化后3300cm^-1处的透过率降低,指纹区1000~1300cm^-1处的峰频提升,表明分子中的O-H、COOH和C-O官能团增加,共轭不饱和结构在KMnO₄作用下部分消失.3D-EEM验证了外源有机物（腐殖酸）在DOM中占比随KMnO₄浓度梯度升高而下降,同时类蛋白结构的吸收峰强度增加,说明最终DBPs贡献可能源于DOM中剩余的小分子类蛋白（氨基酸）.     

高藻水臭氧预氧化过程有机物转化及消毒副产物生成势

研究了高藻水预氧化处理过程中,不同臭氧氧化程度及不同pH值条件下,藻类有机物释放与转化规律以及氯化消毒副产物(DBPs)的生成特性.结果表明,臭氧投加量为28.92 mg·L-1时藻去除率达36%.随着臭氧投加量的增加,藻的去除率进一步增加,类腐殖酸先增加后持续减少,溶解性微生物代谢产物、类富里酸和类芳香蛋白物质持续减少;低投加量的臭氧对二氯乙腈(DCAN)、三氯乙腈(TCAN)生成势有明显的控制作用,但会增加三氯硝基甲烷(TCNM)以及1,1,1-三氯丙酮(1,1,1-TCP)前体物,随臭氧投加量增大,DBPs生成势显著增大.酸性条件下臭氧对藻的去除效果最好,UV254以及总有机碳(DOC)均随pH的增大有所上升,但变化较小;臭氧氧化可降解溶解性微生物代谢产物,降解效果受pH影响较小,类腐殖酸有机物随pH值增大而减少;DCAN、TCAN生成势随pH增大有所降低,TCNM生成势在pH=10条件下最高,1,1,1-TCP生成势在pH=7条件下最高.     

我国重点城市饮用水中砷健康累积风险评价

基于全国重点城市饮用水水质调查数据,完善现有砷的疾病负担计算方法,以伤残调整寿命年(disability-adjusted life years,DALYs)为评价终点,对全国重点城市饮用水中砷污染水平进行健康风险评价.结果表明,我国重点城市供水的饮水砷浓度很低(0.53μg·L~(-1)),远低于国家规定的上限值(10μg·L~(-1)).其导致的总的终身癌症发病率为1.76×10~(-5).不同癌症的风险排序为:皮肤癌(1.53×10~(-5))肺癌(2.25×10~(-6))肝癌(2.30×10~(-8))膀胱癌(1.34×10~(-10));饮水砷导致的人均癌症疾病负担为1.91×10~(-6)人·a~(-1).其中,皮肤癌和肺癌分别占70.2%和29.0%,膀胱癌和肝癌的疾病负担可忽略不计,但其总体致癌风险仍高于WHO所推荐的10~(-6)人·a~(-1)的水平.虽然我国饮水砷水平不高,但致癌风险不容忽略,未来需要采取更加有效可行的措施削减砷浓度,保障人们的饮水安全.     

长三角部分水源水氯化消毒后卤乙酸形成的多元回归模型研究

以长三角比较有代表性的3处水源(太湖、钱塘江、金兰水库)为实验对象,研究不同消毒条件下9种卤乙酸(haloacetic acids,HAAs)的形成及其影响因素,并通过建立多元回归模型来评估水源水氯化后HAAs的形成.结果表明:HAAs的形成水平依次为太湖钱塘江金兰水库,且均以二卤乙酸(dihaloacetic acid,DHAA)、三卤乙酸(trihaloacetic acid,THAA)为主.二氯乙酸(dichloroacetic acid,DCAA)、总二卤乙酸(ΣDHAA)、HAA5(USEPA规定的5种HAAs)、HAA9(9种HAA的简称)的回归模型具有良好的预测潜力,准确率达83.3%~94.4%,而三氯乙酸(trichloroacetic acid,TCAA)、一溴二氯乙酸(bromodichloroacetic acid,BDCAA)、ΣTHAA(总三卤乙酸)模型的预测准确率较低,只有47.2%~61.1%.根据偏相关系数分析,影响DCAA、ΣDHAA、HAA5的关键的因子是溶解性有机碳;影响TCAA、ΣTHAA、HAA9的关键的因子是投氯量;影响BDCAA形成的最关键因子是溴离子.     

单过硫酸氢钾复合粉在饮用水消毒过程中的副产物生成特性及遗传毒性变化

以北京田村山净水厂原水和炭后出水作为试验用水,对新型消毒剂单过硫酸氢钾复合粉消毒后生成的消毒副产物(disinfection by-products,DBPs)进行定性分析.向受试水样中分别投加单过硫酸氢钾复合粉和次氯酸钠,比较了复合粉消毒和氯消毒的DBPs生成量,并通过umu试验对水样消毒后的遗传毒性变化进行测试.结果表明,测试水样投加单过硫酸氢钾复合粉消毒前后的有机物种类变化不大,但仍有新的卤代烃和卤代物生成.与氯消毒相比,单过硫酸氢钾复合粉消毒后生成的三卤甲烷(THMs)和卤乙酸(HAAs)的含量更低.另外,根据umu测试的结果,经单过硫酸氢钾复合粉消毒后原水和炭后水的遗传毒性均明显低于氯消毒.然而在水中有机物较多和消毒剂投加量较大时,单过硫酸氢钾复合粉用于消毒仍有一定安全风险.     

污水再生过程中消毒副产物前体物转化规律

采用大孔吸附树脂将污水中的消毒副产物(DBP)前体物分离为亲水性物质(HPI)、强疏水性物质(HPO)和弱疏水性物质(TPI)这3个组分,通过三维荧光光谱、傅里叶红外光谱和核磁共振对再生水处理各沿程前体物进行表征,并测定各沿程出水的消毒副产物生成势(DBPFP).结果表明,生活污水中DBPs前体物主要组分为腐殖质和脂肪烃,以HPI为主.一级处理(沉淀)基于HPO与水互斥的物理性能对疏水性腐殖质有较好的去除效果,腐殖质的去除会导致含碳消毒副产物生成势(CDBPFP)的降低.此外由于DON/DOC的增加,含氮消毒副产物生成势(N-DBPFP)有所增加.二级处理(生物处理)对腐殖质和脂类均有较好的去除效果,但会产生大量疏水性的溶解性微生物产物(SMP),因此生物处理后DBPs前体物主要表现为疏水性.SMP的累积会导致C-DBPFP和N-DBPFP的大幅增加.深度处理(滤布滤池)能截留部分腐殖质和疏水性的SMP,因此前体物HPO占比减少,HPI占比增加.深度处理可以通过对SMP的去除来降低C-DBPFP和N-DBPFP.