论文饮用水中消毒副产物与其消除技术进展是关于本文可作为饮用水方面的大学硕士与本科毕业论文饮用水论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。
摘 要：饮用水消毒过程中,所采用的消毒剂会与水中的有机物反应,产生消毒副产物（DBPs）,且消毒剂不同,产生的DBPs也有差别.文章主要对饮用水消毒过程中不同消毒剂所产生的DBPs进行了阐述和比较,并对DBPs的消除技术进行了介绍.
关键词：饮用水；消毒副产物；消除技术
中图分类号：R123.6 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）35-0171-02
1 概述
饮用水消毒的主要目的是控制水中致病菌,保证人类的饮水安全.但是在消毒过程中,所使用的消毒剂除了能消毒灭菌外,还会与水中存在的天然有机物、溴化物、碘化物等其他物质,生成大量的消毒副产物（DBPs）.1974年,Rook发现用氯消毒后会产生一类特殊的化合物三卤甲烷（THMs）[1].1976年美国国家环保局调查发现,THMs普遍存在于氯消毒的饮用水中,之后,氯消毒的安全性,引起了人们的普遍关注,针对饮用水中DBPs的监测和研究,也相继展开.1989年和1998年[2]美国相继两次开展了全国范围内饮用水中DBPs污染状况的调查,监测的指标除三卤甲烷外,增加了卤乙酸、卤乙腈、卤代酮类、三卤乙醛、氯化苦、氯酚以及无机副产物.澳大利亚[3]对典型DBPs分布情况进行了分析,发现液氯消毒方式中THMs、HAAs的含量分别占DBPs的46%、42%；氯胺消毒分别为24%、54%,也就是说加氯消毒主要的副产物是 THMs和HAAs,两者含量之和占全部DBPs的80%以上.国内目前为止有关DBPs的监测资料主要为THMs成分的研究.清华大学李爽等人[4]1998～2000年对西南L市和北京五个水厂的出厂水和管网末梢水进行了HAAs的调查,均检出含有HAAs.越来越多的DBPs被发现和证实.到目前为止,已发现的饮用水DBPs已达600多种.而许多消毒副产物现已证实,具有致畸、致突以及致癌的性质,严重威胁人类的健康[5].为保障人类饮用水安全,控制饮用水DBPs已成为人们关注的焦点.
2 常用的消毒剂及相应消毒副产物种类
目前,常用的消毒剂主要有氯类消毒剂、氯胺、二氧化氯、臭氧等.
氯类消毒剂是最常用的消毒剂之一,主要包括液氯和漂两种,一般以次氯酸 （HOCl）或次氯酸盐（OCl-）的形式存在.次氯酸或次氯酸盐均可以与水中的有机物作用产生DBPs.经过多年的研究发现[6],在氯类消毒剂消毒过程中,目前已检测到多达数百种的DBPs,主要包括三卤甲烷（THMs）、卤乙酸（HAAs）、卤乙腈（HANs）、卤代酮（HKs）、致诱变化合物（MX）、水合氯醛（CH）、氯化苦（CP）、卤乙醛等有机DBPs,以及氯酸盐（ClO3-）、亚氯酸盐（ClO2-）、溴酸盐（BrO3-）等无机DBPs.其中THMs、HAAs、HANs为主要的DBPs.
为了控制饮用水中DBPs的种类和含量,氯胺逐渐被人们所熟知.与液氯相比,采用氯胺消毒,可以明显的降低水中DBPs的生成,尤其是THMs的产量,明显低于氯消毒的产生量.最近的研究表明[5],氯胺消毒可能产生某些具有更大潜在危害的含氮消毒副产物（N-DBPs）,如氯化氰（CCN）、N-亚硝基二甲胺（NDMA）、卤代硝基甲烷（HNMs）、卤代乙酰胺（HAMs）等.
因产生的DBPs种类少,二氧化氯也被认为是一种安全、高效、低毒的新型消毒剂.但最近的研究报道表明[7],二氧化氯在消毒过程中也会产生DBPs,但有机DBPs很少,主要为无机DBPs,如亚氯酸盐（ClO2-）和氯酸盐 （ClO3-）等.若饮用水中若有Br-存在,可能会产生溴酸盐（BrO3-）.
臭氧也作为一种新型消毒剂,越来越多的使用于饮用水的消毒过程中.但研究发现,臭氧也可以氧化水中的有机物产生非卤代DBPs[5],如酮类、羧酸和醛类化合物,以甲醛为主,它还可以直接与溴离子反应产生BrO3-,如果水中同时存在有机物和溴离子时,臭氧可以氧化溴离子为次溴酸,而导致溴代DBPs的生成.
饮用水消毒过程中,使用的消毒剂不同,所产生的DBPs也不同.四种消毒剂及其消毒过程中产生的典型DBPs种类及其化合物见表1.从表中可以看到：选用合适的消毒剂,可以大大减少饮用水中的DBPs种类.并且,消毒过程中产生的其他DBPs种类,还有待进一步确认.
3 DBPs的消除技术
DBPs产生的根本原因,一是水中存在大量的天然有机物等前体物质,二是化学消毒剂的使用.为了进一步保护人类健康,降低各种DBPs在饮用水中的含量及产生,依据DBPs产生的根本原因,消除饮用水中DBPs的方法目前主要有三种[8]：（1）优化水处理工艺.主要是通过改进传统氯化工艺、强化混凝和活性炭组合工艺、膜分离技术等方法,在处理过程中,尽量减少DBPs的产生.（2）去除前体物质.采用物理去除法、化学氧化法、纳米技术、多种消毒法协同组合工艺等,提高对消毒副产物前体物质的去除,从源头减少水中的其他物质,达到减少DBPs的产生和含量的目的.（3）副产物直接去除.主要采用活性炭吸附法、曝气吹脱法、膜分离法等,将生成的DBPs进行消除,以改善饮用水的质量.
参考文献：
[1]Rook J. Formation of haloform during chlorination of natural waters[J]. Water Treat Exam,1974,23（2）：234-243.
[2]Boorm an G A, Dellarco V, Dunnick J K, et al. Drinking ion byproducts：review and approach to toxicity evaluation[J]. Environ Health Perspect, 1999, 107（Supp 11）：207-217.
[3]Richardson S D, Plewa M J, Wagner E D, et a1. Occurrence, genotoxicity, and carcinogenicity of regulated and emerging disinfection by production drinking water：A review and roadmap for research[J]. Mutation Research,2007,636（113）：178-242.
[4]李爽,張晓健.两个中心城市饮用水中消毒副产物的调查[J].中国给水排水,2000,16（10）：25-27.
[5]赵玉丽,李杏放.饮用水消毒副产物：化学特性与毒性[J].环境化学,2011,30（1）：20-29.
[6]葛飞,舒海民.饮用水中氯化消毒副产物的研究进展[J].净水技术,2006,25（1）：34-38.
[7]钟格梅,唐振珠.二氧化氯消毒饮用水的研究进展[J].环境与健康杂志,2010,27（8）：742-744.
[8]高超,王启山,夏海燕.饮用水消毒副产物控制工艺的国内外研究动态[J].中国高新技术企业,2010,144（9）：96-97.
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参考文献：
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