飲用水消毒副產(chǎn)物研究狀況0劉勇建侯小平牟世芬，中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研宄中心，0，中國(guó)有限公司應(yīng)用研宄中心，北京185消毒副產(chǎn)物的產(chǎn)生濃度存在形態(tài)及影響因素等。簡(jiǎn)單介紹了飲用水中消毒副產(chǎn)物的采集前處理方法及污染控制對(duì)策等。

定量及其對(duì)人體的健康的影響等方面的研宄均處于探索階段。對(duì)飲用水中088的控制技術(shù)還很不成熟。1此。13提出對(duì)飲水中1!1的擰;分兩步走的方案。并于1998年公布實(shí)施了第階段的控;1;標(biāo)準(zhǔn)。即規(guī)定飲用水，的最高界許濃度為8，5濃度為607，臭酸鹽濃度為10，人嵫蔚吶ǘ任，1;同介加強(qiáng)對(duì)口。1水中1!1及其對(duì)人休健康影響研宄的基礎(chǔ)上，預(yù)計(jì)于2000年提出新的第階段利亞等國(guó)家對(duì)飲用水中的088也進(jìn)行了廣泛的研宄并相應(yīng)地制定了飲用水中，88的濃度標(biāo)準(zhǔn)1418.但我國(guó)在此方面開(kāi)展的研究較少目前還沒(méi)有頏布飲用水中舊。最，界許濃度的標(biāo)準(zhǔn)污染濃度存在形態(tài)及影響因素等的研宄現(xiàn)狀，簡(jiǎn)要介紹樣品的采集前處理方法及飲用水中，88 1飲用水消毒方式目前飲用水常用的消毒方法主要有4種。艮口氯消毒法臭氧消毒法氯胺消毒法和氧化氯消毒法，同時(shí)坯有臭氧氯臭氧氯胺等結(jié)合的方法及超濾21偉2，等圯仳化氧化法20.由于消毒劑不同，88的產(chǎn)生量及種類(lèi)也不盡相同。入等21對(duì)飲用水中，肌的產(chǎn)生作過(guò)述。

1氯消毒強(qiáng)及在水中持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，目前仍是最常用合物，如丁肘8.1人氰基鹵化物鹵代醛酮。酚及些特殊化合物。如水合氯乙醛是最多的，6研究明，在氯消毒產(chǎn)生的總有機(jī)鹵代，88中。丁8約占總量的20.1左右私5為10左右，只心為2.但由于分析手段還不夠完善，飲用水中未確定的有機(jī)鹵代!達(dá)60，1.以上3;等對(duì)澳大利業(yè)5個(gè)州16個(gè)采樣點(diǎn)飲用水中088研宄明，氯和氯胺消毒是澳大利亞最常用的兩種消毒方式。但氯消毒產(chǎn)生的088遠(yuǎn)高于氯胺的產(chǎn)生量。在氯消毒產(chǎn)生的088中，的濃度最高。為25 19妒，1總的鹵代的46，略商于氯乙酸42.但在氯胺消毒產(chǎn)生的鹵代，88中。氯乙酸約占總量的54.是1為24的2倍以上。在氯消毒產(chǎn)生的1肘8中，氯仿的濃度最可達(dá)貨⑴。231消毒后的水在輸送到用戶(hù)家庭的過(guò)程中。水中殘留的，和輸送管道中吸附的些化合物進(jìn)行反應(yīng)，不僅造成氯濃度的衰減降低消毒效果，而且有可能生成新的，6，甚至可能出現(xiàn)微生物。因此。對(duì)氯消毒飲用水輸送過(guò)程中殘留氯的研究也引起了廣泛的關(guān)注24261.

1.2臭氧消毒用臭氧作為消毒劑始于1893年。當(dāng)時(shí)在荷蘭，01讓1了世界上第冢良氧消山的水廠27.用臭氧消毒可明顯改善水的氣味和味道，因此，該方法迅速得到了應(yīng)用。后來(lái)有研究明，使用臭氧作為消毒劑能有效殺滅水中的惰性有害有機(jī)體。尤其是隱孢子蟲(chóng)屬等。不會(huì)產(chǎn)生氯化的01!如丁1.并且臭氧消毒產(chǎn)生的!1量較用氯產(chǎn)生的量要少28.3.對(duì)地面水進(jìn)行消毒時(shí)，可將水中致突變的物質(zhì)減少54毒法得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。如在美國(guó)人公布實(shí)施068第階段控制標(biāo)準(zhǔn)后的年內(nèi)。使用臭氧消毒的自來(lái)水廠就增長(zhǎng)了約1倍左右。

臭氧消毒產(chǎn)生的06，主要為些含氧的化合物。如醛醛酮酸。有機(jī)酸。過(guò)氧化氫和溴代化合由于目前對(duì)臭氧消毒產(chǎn)生，88的研究較少。60以上的即還未波鑒定。因此和2消毒產(chǎn)生的!相比。還七法評(píng)價(jià)其有害性的人J.同時(shí)。由于大多水廠都是采用臭氧作為第階段的消毒劑，第階段用氯或氯胺作為消毒劑。其最終產(chǎn)生的私也含療少貴的尚代;1 1.3氯胺消毒使用氯胺作為消毒劑雖然其氧化能力稍弱，但具有較強(qiáng)的持續(xù)性。研宄明，使用相同濃度的氯胺和氯進(jìn)行消毒時(shí)，氯胺不僅能更好地控制生物膜明顯低于氯消毒的產(chǎn)生量，如在水廠采用氯胺消毒時(shí)。水中1肘8的濃度為371明顯低于試消毒時(shí)的15421.此外。用胺消，述，顯著改善水體的味覺(jué)和嗅覺(jué)。因此也逐步得到了較多的1用，氯胺消毒產(chǎn)生的068主要是些親水性的化合物，如氯硝基甲燒氯化氰及鹵代酮等。同時(shí)氯胺本身也是種08.使用氯胺消毒時(shí)，氯化氰的產(chǎn)生量遠(yuǎn)高于用氯消毒時(shí)的產(chǎn)生量。并且氯化氰對(duì)人體健康的影響還沒(méi)有進(jìn)行深入的研宄，因此，對(duì)氯胺的使用還需更進(jìn)步的探討。

1.4氧化氯消毒用氧化氯作為消毒劑始于1944年。與氯消毒產(chǎn)生的088相比。氧化氯消毒產(chǎn)生的有機(jī)08，8的量較少。和使用臭氧產(chǎn)生的有機(jī)0相似。研宄明，用氧化氯消毒時(shí)，受水體本身酸喊度的響較小。1在59間變動(dòng)時(shí)對(duì)消毒效率影響不大，且氧化氯加入劑量越多。，88的產(chǎn)生越少33.1時(shí)。由1鋱化氯還具有對(duì)水生1物的殺滅能力優(yōu)于氯。5倍于氯的水溶性。明顯改善消毒水體的味覺(jué)和嗅覺(jué)等優(yōu)點(diǎn)。因此，得到了越來(lái)越多的成1廠1等，對(duì)1氧化奴的1用研宄作過(guò)綜述3 1.5其他消毒方式貼也抓等，對(duì)比研宄了用臭氧氯和臭氧氯胺作為消毒劑時(shí)088產(chǎn)生的情況，結(jié)果明，用氯和氯胺作為消毒過(guò)程中第階段的的消毒劑，其最終產(chǎn)生的08，的種類(lèi)和單獨(dú)使用氯或氯胺時(shí)相同，但濃度較低。就臭氧氯和臭氧氯胺而使用光催化消毒法可有效地去除水中的病原體微生物及有機(jī)污染物，但其消毒作用僅持續(xù)在自來(lái)水廠內(nèi)。在自來(lái)水被輸送到用戶(hù)家庭的過(guò)程中缺少持續(xù)的消毒能力，在管路長(zhǎng)的供水體系中仍有可能被污染。因此，光催化消毒法只能用于小的供水飲用水中!1的產(chǎn)生量不僅與捫毒劑的類(lèi)型有關(guān)。而且與水中母體化合物的量及性質(zhì)消毒劑與源水的接觸時(shí)間消毒劑的用量消毒劑的殘留量溫度，值及水中溴化物的濃度等因素有t目前對(duì)飲水中!1的研，大集中在定性及定量階段，對(duì)，88產(chǎn)生的影響因素方面的研宄還亟待深入。

2樣品前處理點(diǎn)。因此。樣品的采集及前處理非常關(guān)鍵。通常用于飲用水中，88前處理的方法有液液提取法叫如1烈加。1液固吸附法，固相SPME等。其中液固吸附法及固相萃取法最常用。液液提取法需用有機(jī)溶劑，且提取量少，應(yīng)用不是很多歷如也篦等圳用大孔吸附樹(shù)月旨，2和，人8作為吸附劑，采集測(cè)定了氧化氯消毒產(chǎn)生的，88取得了較好的效果。肘3出2等39用固相萃取，3法采集測(cè)定了不同的自來(lái)水樣。并對(duì)不同自來(lái)水廠的消毒效率進(jìn)行了評(píng)價(jià)。頂空固相微萃取技術(shù)是項(xiàng)新興的樣品采集技術(shù)。它無(wú)需有機(jī)溶劑，不需樣品預(yù)濃縮，操作簡(jiǎn)單方便。對(duì)低沸點(diǎn)的物質(zhì)在低溫下也有很強(qiáng)的吸附能力，尤其適合采集水中揮發(fā)性的06，3，等叫對(duì)使用出8肘時(shí)樣品體積鹽的加入量提取時(shí)間及脫附條件等進(jìn)行了研宄。8等4也對(duì)涂層的選擇衍生提取時(shí)間提取溫度及離子強(qiáng)度等條件進(jìn)行了優(yōu)化。等42研究8;21必等43對(duì)水中揮發(fā)性鹵代化合物的分離和測(cè)定方法進(jìn)行了綜述。

3飲用水中，88的分析自1974年8，31和風(fēng)4第次從飲用水中檢出丁出以來(lái)的監(jiān)測(cè)手段打了哏大多樣的分析方法，如卯抑3;0衍生;1.細(xì)管電泳。嗅導(dǎo)入1貢譜。核，共振光譜等;同時(shí)，采樣技術(shù)也不斷完善，分析方法靈敏度。選擇性及自動(dòng)化程度都有了較大的提高。重視飲用水中，88控制研宄的國(guó)家越來(lái)越多，有關(guān)飲用水中⑴研，的文章也呈逐年，加的趨勢(shì)，飲用水消毒時(shí)不僅化學(xué)反應(yīng)過(guò)程復(fù)雜，而且由于源水中州肘的種類(lèi)量及性質(zhì)變化較大，因此，產(chǎn)生的088不僅種類(lèi)繁多，且成分復(fù)雜。對(duì)氯消毒產(chǎn)生的有機(jī)鹵代化合物進(jìn)行質(zhì)量平衡研宄明，在總的有機(jī)鹵代化合物中，有很大部分鹵代的!1都長(zhǎng)確定44.1由戶(hù)新的消毒劑如具氧氧化氯及氯胺等的使用雖然可減少0丑8檢測(cè)的難度。研宄明。在現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)條件下，臭氧消毒產(chǎn)生的088中能定性檢出的不到40122.因此，在對(duì)飲用水消毒產(chǎn)生，68的研究中。還需發(fā)展選擇性更好靈敏度更高的分析方法。

3.1鹵甲院的分析丁肘8是開(kāi)展研宄最早也是最多的類(lèi)隊(duì)目前世界吖荽國(guó)義都對(duì)飲用水中1厘8的濃度進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定。如美國(guó)規(guī)定飲水樵濃度限值為10，1法規(guī)定等4.1曾，容賄飲用水消毒產(chǎn)生的濃度進(jìn)行了對(duì)比。

飲用水，8的提，分析方;人很多。如法147等。山48對(duì)，及冊(cè)的靈敏度及線(xiàn)性范圍進(jìn)行了對(duì)比。如491建立了種頂空與氣相色譜相結(jié)合快速測(cè)定飲用水中1厘8的方法。其最低位測(cè)限可達(dá)141.采用此方法測(cè)定了瑞典209個(gè)飲用水樣品中呢肘8的濃度結(jié)果明。僅有3的樣品中的濃度超過(guò)了5.的限的主要影響因素有總有機(jī)碳含量0肘的結(jié)構(gòu)消毒劑的濃度源水與消毒劑的接觸時(shí)間總有機(jī)消毒劑的濃度比源水值溫度及溴化物度升高時(shí)會(huì)生成更多的溴代8研宄飲用水中8時(shí)。在充分考慮其影響因素的基礎(chǔ)上，研宄其產(chǎn)生機(jī)理，建立1肘8產(chǎn)生等53研宄了捷克共和國(guó)波希米亞地區(qū)飲用水在管道輸送過(guò)程中1肘8的影響因素。研宄明。通過(guò)測(cè)定飲用水在消毒池中的停留時(shí)間及氯的衰減量可很好地預(yù)測(cè)的形成。累積氯的衰減景和累積生成的祀又系數(shù)，達(dá)。913 8的產(chǎn)生量和飲用水在消毒池中的停留時(shí)間之間的相關(guān)系數(shù)可達(dá)0.91.013土等53調(diào)查研宄飲用水消毒時(shí)。在消毒劑氯的使用量的基礎(chǔ)上。建立了總丁18產(chǎn)生量及氯的殘留量的模型?？捎脕?lái)評(píng)價(jià)由消毒劑的使用造成的088風(fēng)險(xiǎn)和水中微生物的量之間的復(fù)雜平衡。，01等54研宄了飲用水中高濃度，8的產(chǎn)生模型。

這些，稱(chēng)做傳統(tǒng)的丁當(dāng)水中含有廠時(shí)，在氯臭氧及氯胺等消毒劑存在下，廠可被氧化成次碘酸巾10，扭0可與水中的州他反應(yīng)生成1丁尤其在海濱城市。源水中廠濃度較高。在消毒過(guò)程中可產(chǎn)生較多的肘85早在20世紀(jì)8，年代，就有學(xué)者發(fā)現(xiàn)訊1尤其是13對(duì)飲用水的味覺(jué)和嗅覺(jué)有較大的影響57，因此。

引起了環(huán)境科學(xué)家的注意。;等研宄了1與肘反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)過(guò)程及1的形成機(jī)理。結(jié)果明，訊1與間苯酚反應(yīng)產(chǎn)生的，3最多。對(duì)臭氧氯及氯胺消毒水中的肘8消毒的水中有少量的肘8.但隨氯加入量的增加打濃度下降趨勢(shì)，而奴胺消毒水中河尤其是，3是1的主要存在形式。濃度最高土0等4對(duì)比研宄了飲用水中肘8的4種提取測(cè)定方法。結(jié)果明，法的回收效果最好，70，是測(cè)定飲用水中1丁8 3.2鹵代乙酸的分析人規(guī)定的飲用水中控制的5種似人8為氯乙酸肘，人人氯乙酸，人人氯乙酸TCAA.，1乙攸仞溴乙酸人。

常用的檢測(cè)方法可分為兩類(lèi)，類(lèi)為衍生法，包括，1.1.1認(rèn)。衍卞;8等4近83廣1;山41促1種就地衍乍固相微取，測(cè)定水中1入8的方法。經(jīng)硫酸甲酯衍生，用;離子阱質(zhì)譜進(jìn)測(cè)定低憐測(cè)限達(dá)扣心。

83，還對(duì)衍生效率及頂空8采集程序的影響因素。如8涂層衍生提取時(shí)間等參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)果明，羧基多聚甲基硅氧烷最適合似人8的測(cè)定。衍生法具有靈敏度高準(zhǔn)確性好。檢測(cè)限低等優(yōu)點(diǎn)，但由于些衍生試劑具有毒性。致癌性。因此，方法的使用受到定的限制。

另類(lèi)測(cè)定1人8的方法為直接測(cè)定法，包括法。10法。1認(rèn)。屯噸支肖子比質(zhì)譜法等，1等158建立了種用電噴霧離子化高場(chǎng)不對(duì)稱(chēng)波肖流動(dòng)光詁質(zhì)逍測(cè)記飲水痕量隊(duì)，的方法，該方法采用直接進(jìn)樣，無(wú)需樣品預(yù)濃縮衍生化或色1分離。低憐測(cè)限達(dá)0.541.，明飲用水中州的濃度為⑴1.濃度為146人人為0.

1417個(gè)城市中，墨爾本市飲用水中1入5叫。，仿。政乙酸及氯乙酸是主要的此的總濃度通常汶尸或高于。的濃度。

切加廠事測(cè)定了司自來(lái)水樣中度。并研究了不同的氯化作用對(duì)人人8濃度的影響。3;叩等1對(duì)美國(guó)北卡羅來(lái)納州飲用水中，8的研宄叫。由于068控制法案的提使得傳統(tǒng)的消毒方式發(fā)生改變。飲用水中人人8濃度比丁濃度高50左右。在最終出水中的濃度也比預(yù)期結(jié)果處得評(píng)必仙等對(duì)比研，了生物過(guò)濾器對(duì)氯消毒產(chǎn)生088的去除效率。

結(jié)火明。無(wú)訓(xùn)煤生物濾器對(duì)的去導(dǎo)效果較差。高速生物沾性炭過(guò)濾器對(duì)水中有顯著的去，效果。可用于對(duì)水中的控社Chen等指出。與相反。濃度隨;原水在;肖3.3鹵代乙腈的分析，化1飲用水消毒產(chǎn)生鹵代中含量較少。僅有2左右，故其對(duì)人體的危害性的研究較少1曾有文獻(xiàn)報(bào)道人，不具有致癌作用因此，迄今對(duì)飲用水中人1的報(bào)道較少。

入1的產(chǎn)生與消毒劑的氧化能力密切相關(guān)，對(duì)氯和氯胺消毒產(chǎn)生，代088進(jìn)行對(duì)比可看出，由于氯胺氧化能力稍弱。人在氯胺產(chǎn)生的鹵代0冊(cè)8中所占比例明顯高于1施在氯消毒產(chǎn)生的鹵代068中所占比例5.同時(shí)。1心的產(chǎn)生與氣候及溫度也相關(guān)。在氣候干燥地區(qū)。源水的鹽度和溴化物濃度升高。使得1的濃度也升高。通常。飲用水消毒產(chǎn)生的1他的濃度為0.01365.在澳大利亞，由于許多自來(lái)水廠米用氯胺消毒。同時(shí)由于氣候炎熱38，等171測(cè)得飲用水。的濃度為236.，而!等叫測(cè)得佛羅里達(dá)州飲用水中似他的最高含達(dá)421中的分解規(guī)律進(jìn)行了研宄，結(jié)果明，強(qiáng)化水中，乙腈的分解速率比其在純水溶液中的分解速率快得多。

3.4致誘變化合物的分析肘，是氯消毒產(chǎn)生的類(lèi)083其主要代物3，4氯甲基5羥沾2犯呋;MX最先在家紙廠的牛皮紙漿廢水中被檢出68.隨1.1986年凡。，從飲水中也檢出廣，1經(jīng)人1忒驗(yàn)證明。1是飲水中唯!有直接誘變活性的化合物。即使在非常低的劑量如動(dòng)物休心時(shí)電具療致癌性研，叫飲用水樣品的，對(duì)試驗(yàn)活性的貢獻(xiàn)率般為20307最高可達(dá)601721.

因此。對(duì)飲用水中厘，的研宄引起了人們的廣泛重視。

飲水中的濃投非常虬通常只，叫級(jí)。且具有熱不穩(wěn)定性，因此，其檢測(cè)比較困難。

取濃縮用2硫酸甲醇溶液衍生，用高分辨率的尤，3進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果明。巴塞羅那市飲用水中1濃度為31中1.其對(duì);試驗(yàn)毒池中停留時(shí)間的增加而呈下降麟扯伽活性的貢獻(xiàn)率為收，擂等測(cè)得沌大利亞飲目水的濃投為33，試劑的方法。和其他衍生方法相比，可明顯降低;8的檢測(cè)限。

3.5其他副產(chǎn)物的分析在飲用水消毒產(chǎn)生的08中。除了上述的類(lèi)出，外。還有多種觀，如水氯乙酸。;臭酸鹽鹵代酸酮等，因其含量少，目前對(duì)這些化合物開(kāi)展的研宄較少。大多也沒(méi)有制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。

研宄明。美國(guó)飲用水中氯乙醛的濃度為0.01 1001澳大利亞飲用水中氯乙醛的濃度為生的，中檢出了，乙忪及氯丙酮。

仙，等指出，消哿產(chǎn)生的溴酸鹽具有致癌作用。73則對(duì)臭氧消毒時(shí)溴酸鹽產(chǎn)生的機(jī)理進(jìn)行了研宄。等777對(duì)存在大量干擾離子時(shí)溴酸鹽的測(cè)定方法進(jìn)行了研宄。結(jié)果明，用億肘8測(cè)定飲用水中的溴酸鹽。可有效地消除常用的億法測(cè)定溴酸鹽時(shí)，廠的影響。在大量溴代1人8存在時(shí)，用18法測(cè)定溴酸鹽可有效消哚其戶(hù)擾。最飪檢測(cè)限，達(dá)81.，4小結(jié)飲月1水消產(chǎn)生的濃度較高大名1有致癌或誘變性。人體通過(guò)多種途徑直接接觸，1如飲水洗浴游泳等。!等研，茇明洗澡或沐浴是人類(lèi)暴露于8的個(gè)重要途徑7因此，為保障人體健康。應(yīng)采取有力的措施控飲目水中的的!1目前。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)飲用水消毒產(chǎn)生的，881減少氯消毒劑的使用。采用其他消毒方式。

許多學(xué)者提出?？墒褂寐劝纷鳛樘娲南痉綒缢胁≡w微生物的要求。且088產(chǎn)生量少。并能有效改善水體的氣味和味覺(jué)。

2加入消毒劑前，去除水中的研宄明。用粉狀活性碳對(duì)源水進(jìn)行強(qiáng)化凝結(jié)。可有效去除水中有機(jī)物，明顯降低8和入人8的濃度79.這種方法被認(rèn)為是去除水中068的最佳3消毒后的水在被輸送出水廠前，采取吸附過(guò)謔等措旌諒去水中的1綜上所迅由于對(duì)飲用水中，88開(kāi)展研宄的時(shí)間不長(zhǎng)。迄今有3年左心的時(shí)間。仙的分離檢測(cè)手段還很不完善，目前，飲用水消毒產(chǎn)生的大;分訓(xùn)還未能檢出。對(duì)已知的1沾的研宄也大多集中在丁肘8和1人4.的定性?；垦绣?.對(duì)及切，的研宄。同捫山劑產(chǎn)生1!1對(duì)策等方面的研宄較少。因此，首先應(yīng)建立選擇性好。靈敏度高的檢測(cè)方法。使分析方法規(guī)范化，強(qiáng)不同方法間的可比性，同時(shí)進(jìn)步加強(qiáng)人體接觸，8，的程度及指標(biāo)088的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等方面施。制定出切實(shí)可行的健康指標(biāo)，更好地保障人體健康，2刁侯小平，何成杰，牟世芬。飲用水中消毒副產(chǎn)物及常陰離子的離子色譜分析。環(huán)境化學(xué)，1992，4習(xí)7習(xí)投稿須知環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備是由中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研宄中心主辦的學(xué)術(shù)性刊物中文核心期刊。本刊始創(chuàng)于1980年。原名環(huán)境科學(xué)叢刊。1993年1月更名為環(huán)境科學(xué)進(jìn)展，后經(jīng)科技部批準(zhǔn)，自2000年1月起。正式更名為環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備。

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環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備編輯部收