饮用水消毒副产物
饮用水消毒副产物分析探讨
饮用水消毒副产物分析探讨【摘要】饮用水消毒是控制水中致病茵、保障人类安全使用的重要技术手段，但因此而产生的消毒副产物却危害着人类的健康，直接影响饮用水的质量安全。
本文探讨了近年来消毒副产物分析领域中常用的各种技术及检测方法，以供同行参考。
【关键词】饮用水；消毒副产物；分析一、饮用水消毒副产物概述1. 氯化消毒副产物水的加氯消毒技术是水处理技术发展历史上一个重大进展。
氯气消毒价格低廉、杀菌能力强，且持续时间长，多年来一直是饮用水消毒的首选药剂。
目前在氯化消毒的饮水中已经监测到300多种DBPS，包括THMS、卤乙酸、卤乙腈、卤代酮、三氯硝基甲烷、三氯乙醛等。
随着DBPS研究的多方面展开，越来越多的DBPS 的毒性被认识到，一些国家和组织也不断对相关规定进行调整。
（1）MX及其同系物。
尽管MX 在水中的浓度很低，但它能使TA100 菌株直接诱变，它的致突变性占饮用水突变活性的15%—57%，是现在已知的饮用水氯化消毒副产物中最重要的致突变性的物质。
（2）N-亚硝基二甲基胺。
NDMA 是一种不易挥发的化合物，普遍存在于各类食品及工业制品中，为大家所熟悉。
但它作为DBPs 存在于饮用水中是1998 年在加拿大安大略被发现的。
由于对它的毒性也已广为研究，因此在水环境领域很快掀起了一股NDMA研究热。
现在的研究还不能确定NDMA 是怎么形成的，但要形成NDMA 需要3个条件，即氯、无机物和胺。
当用氯或氯胺给流动水消毒时，3种物质互相接触就会形成NDMA。
USEPA 认为这种物质在极低的浓度就会致癌。
2. 臭氧消毒副产物臭氧作为消毒剂的前景一度显得非常光明。
它不会产生像THMs之类的卤代消毒副产物，却产生了包括醛类、酮类、羧酸、酮酸、腈类以及无机卤氧化物等的一系列产物。
消毒时同样会产生有毒的副产物，当源水中Br- 的浓度稍高时，溴离子能取代氯离子主要生成溴代乙酸，溴代乙酸被认为比氯代乙酸具有更强的DNA损伤能力；另外溴酸盐具有强致癌性。
浅谈饮用水加氯消毒副产物及其控制途径
浅谈饮用水加氯消毒副产物及其控制途径摘要：本文论述了饮用水加氯消毒副产物的产生、危害及其目前用于控制饮用水消毒副产物的方法，并指出了今后在这一领域的发展方向。
长期以来饮用水一直采用传统的投氯消毒工艺，但自1974年在自来水中发现三卤甲烷与它们的不良影响以来，饮用水消毒副产物及其控制技术一直是水处理领域的热门课题，随着人们研究的不断深入在该领域取得了一系列令人瞩目的成果，本文以下对其进行简要的介绍。
1.消毒副产物的产生机理消毒副产物是在消毒过程中，水中的氯和溴与水中的有机物发生化学反应而生成的化合物。
水中的氯一般是人为投加的消毒剂，而溴是水中已存在的溴离子。
在许多饮用水水源中含有低浓度溴化物，而在沿海地区，则显得相对较高，它们在消毒过程中对副产物的产生起着一定的作用。
能形成消毒副产物的前体物是来自天然水源中的腐殖质，它主要是以腐殖酸和富里酸的形式大量存在于水体中。
在水处理过程中，氯与三卤甲烷的前驱物质腐殖酸和富里酸反应所生成的三卤甲烷量，同如反应时间、温度、pH值、初始TOC及氯的浓度等因素有关。
氯和溴与水中的有机物化学反应机理基本相同，以下以氯为例对其的反应机理进行简要介绍。
从氯气与有机物的反应机理上看，氯气和有机物的作用除发生氧化还原外还发生氯的亲电取代反应，生成大量的三卤甲烷及致突变有机物。
以间苯二酚为例：氯与间苯二酚首先发生亲电取代生成2,4,6-三氯间苯二酚，其进一步与氯加成形成环己二酮中间产物，然后在C2处水解氧化成酮羧酸，再与HOCl氧化成酮，这些三氯单酮经碱催化水解成三卤甲烷。
2.消毒副产物的种类及对健康的影响近年来，国内外已从氯消毒的自来水中鉴定出1000余种有机物，其中有20种为确认致癌物，23种为可疑致癌物，18种为促癌物，56种为致突变物。
在这些对人和动物产生不利影响的副产物中主要是三卤甲烷、卤代乙酸和高溴根离子。
三卤甲烷中90%是三氯甲烷，其次是四氯化碳、一溴二氯甲烷、三溴甲烷、二溴一氯甲烷。
饮用水消毒副产物及其危害
消毒剂
氯 氯胺 二氧化氯 臭氧
消毒副产物
氯仿、卤乙酸、卤化腈 卤乙酸、氯化腈、溴化腈 亚氯酸盐、氯酸盐、有机性副产物 溴酸盐、醛类物质、酮类物质、羧酸、二溴丙酮腈
2 .2 消毒副产物的种类
液氯 作为饮用水的消毒剂，应用的时间最长、
范围最广泛，通常它以次氯酸(HOCl)或次氯酸 盐(OCl-)的形式存在，当水中有溴离子时，可以 氧化溴离子为次溴酸(HOBr)或次溴酸盐(OBr-)， 次氯酸和次溴酸均可以与水中有机物作用产生 DBPs，包括挥发性和非挥发性卤代有机物，如 THMs、HAAs、HANs、HKs、CH、CP、ClO3-， 每类物质中含有不同组分的化合物(表2)，其中 THMs、HAAs、HANs为主要的副产物。
康 可能造成的影响及预防或消除不利影响的可能 性； ⑤ 工程实践中控制和监测的难易程度； ⑥ 经济和技术上的可行性。
2 饮用水中的消毒副产物
自上世纪初在饮用水处理中使用加氯消毒 后，由水中致病性微生物引起的介水传染病得 到了有效控制，因此加氯消毒作为保证饮用水 生物学安全性的一个重要手段一直沿用至今。 但现代工农业的迅猛发展使人工合成的化学物 质越来越多，自然水体（水源水）污染状况令 人忧虑。
饮用水的水源水中一般都含有一定浓度的天然 有机物（Natural Organic Matters，NOM），而 随着生活污水和工业废水对此水体的污染，特别 是有机化工、制药、石油化工、农药和杀虫剂等 行业废水的注入，水中会增加多种人工合成有机 物（Synthetic organic compounds，SOC）。 这些有机物（DBPs的有机前体物）经过自来水厂 的常规工艺处理和消毒后，在饮用水中又会生成 消毒副产物（DBPs）等，它们对人体健康都有着 不同程度的间接或直接的影响。
饮用水中消毒副产物的产生及去除研究
饮用水中消毒副产物的产生及去除研究摘要：在20世纪50年代末，人们发现有机氯含量高会使动物中毒而死，到70年代中期人们对卤代有机物的危害作用有了更深刻的认识。
1974年，Rock和Benar等人从氯化后的高色度水中检测出三氯甲烷，并确认其具有致癌性。
随后Symons和Kransner等人对美国主要城市用水中氯化消毒副产物进行了较全面调查，发现氯化产物中三卤甲烷所占比例最大，卤代有机酸次之。
在我国24个大中城市的饮用水普查中，也普遍检测出了氯仿和其他卤仿。
鉴于当前以及今后一段时期内，饮用水消毒仍然以加氯消毒为主，因此研究臭氧化一生物活性炭(O，／BAC)深度处理技术是否能够有效地控制饮用水氯化消毒过程中生成的副产物，将是非常必要的。
Removal of generation and disinfection byproducts in drinking waterAbstract: In the late 1950s, it was discovered that a high content of organic chlorine poisoning of animals will die, the role of the mid-1970s to harm people halogenated organics have a more profound understanding. 1974, Rock and Benar, who detected from high chroma water after chlorination chloroform, and confirmed its carcinogenic. Then Symons and Kransner et al in major U.S. cities with water chlorination byproducts for a more comprehensive survey found that chlorinated products in the largest proportion of trihalomethanes, halogenated organic acids followed. In the census of drinking water in 24 cities, are generally detected in the chloroform and other Haloform. Given the current and future period,chlorination of drinking water disinfection still mainly a result of a BAC of Ozone (O, / BAC) is the depth of processing technology can effectively control the chlorination of drinking water generated during the vice the product will be very necessary.1产生1.1饮用水消毒副产物的发现饮用水消毒是20世纪最有效的公共健康措施之一,为预防饮水流行病提供了有效保障.然而,饮用水消毒杀菌的同时伴随着消毒剂与源水中含有的一些天然有机物和环境有机污染物以及溴或碘化物的化学反应,从而产生多种消毒副产物,对人体健康构成潜在的威胁.流行病学研究表明,消耗氯消毒的饮用水与膀胱癌、直肠癌及结肠癌等的发病率之间存在潜在相关性.1974年，R00k和kransner对氯消毒产生的副产物进行了分析研究，发现在对饮用水预氯化和消毒时氯可与水中某些有机物如腐殖酸、富里酸等发生氧化反应，也可发生亲电取代反应，产生挥发的和非挥发的氯化有机物如三卤甲烷TMMs等。
饮用水消毒剂以及消毒副产物的危害和控制
饮用水消毒剂以及消毒副产物的危害和控制摘要：饮用水消毒是提高饮用水水质的重要方法，理想的饮用水消毒剂应具有杀菌广谱、杀菌力强、消毒效应持久、使用方便及对人体安全等特点。
但当今没有一种饮用水消毒剂对人体是完全没有毒性的，除了消毒剂残留可能对人体健康造成影响外，消毒剂与水中其它物质反应产生的副产物对人体健康的威胁受到人们的高度关注。
国内外学者进行了大量实验研究和现场调查并取得了很大进展，目前研究涉及到消毒剂的毒性作用、消毒剂副产物的形成机制、作用机理。
关键词：饮用水；消毒副产物；危害；控制工艺一、常用饮水消毒剂的种类及特点(一)氯消毒用氯消毒法对饮用水进行消毒是最早使用的消毒方式，由于其具有价格便宜、容易使用、杀灭细菌能力强及在水中持续时间较长等优点，目前仍是最为常用的方法，也是我国城市供水中普遍采用的消毒方式。
液氯消毒产生的余氯具有持续的消毒作用，运行成本低，操作简单，投量准确，技术上比较成熟，能有效地保证水质。
根据原水水质和不同的水处理工艺，液氯消毒可分为过滤后一次消毒和滤前、滤后两次消毒两种方式，绝大多数水厂采用过滤后一次消毒。
但为了杀灭原水中的微生物，防止藻类生长和降低色度，可增加滤前消毒。
滤前消毒也可以选择进行，当原水水质不好时采用，原水水质好转时则停止。
但液氯消毒也存在诸多缺点，当水源受到污染，有机物含量较多，采用该消毒方式则导致许多消毒副产物的产生，如THMs等，会影响水的口感，而且这些物质对人体健康有潜在危害。
为此，有些国家已采用其他消毒剂替代液氯消毒。
(二)氯胺消毒氯胺消毒作用机理类似于液氯，能破坏膜的通透性而影响膜的渗透性和呼吸，还可损坏微生物的核酸使微生物灭活，氯胺的氧化能力较氯弱，故需要的接触时间长，消毒效果不如其它消毒剂，一般不单独用氯胺作饮用水消毒。
其消毒副产物主要是三卤甲烷、卤乙酸、卤乙腈及卤代酮等。
(三)二氧化氯消毒用二氧化氯(ClO2)作为消毒剂始于1944年，ClO2是一种带有辛辣气味的黄红色气体，在空气中体积浓度超过10%便会爆炸，但在水溶液中则无危险性。
生活饮用水标准检验方法 消毒副产物指标
生活饮用水标准检验方法消毒副产物指标生活饮用水是人类生活必需品之一，所以水质是直接关系到人们的健康。
为了确保生活饮用水的安全性，各国政府都有严格的水质标准。
本文将介绍几种常用的生活饮用水标准检验方法中的消毒副产物指标。
1.氯化物氯化物是加氯化物消毒剂时产生的最常见和最熟知的消毒副产物之一。
氯化物是水中可溶解的氯离子。
它可以通过植物硝酸盐还原气相电导法或石墨炉原子吸收光谱法检验。
2.二氯甲烷（CH2Cl2）二氯甲烷是另一种常见的消毒副产物，是由于氯与有机物反应而产生的。
二氯甲烷对人体健康有害，因此对于公共饮用水，二氯甲烷的含量应低于0.01毫克/升。
二氯甲烷可以通过气相色谱法检验。
3.三氯甲烷（CHCl3）三氯甲烷是另一种常见的消毒副产物，也是由于氯与有机物反应而产生的。
它比二氯甲烷更加有害。
三氯甲烷对于人体健康的危害包括肝脏损害和癌症等。
对于公共饮用水，三氯甲烷的含量应低于0.001毫克/升。
三氯甲烷可以通过气相色谱法检验。
4.苯并[α]芘（BaP）苯并[α]芘是一种多环芳烃，是烟草燃烧和烤肉等过程中产生的。
苯并[α]芘与多个癌症类型有关，包括肺癌、喉癌和食道癌。
公共饮用水中的苯并[α]芘含量应低于0.0001毫克/升。
苯并[α]芘可以通过高效液相色谱法检验。
5.活性炭吸附法活性炭是一种非常有效的消除消毒副产物的方法。
它可以去除大部分的氯、氯化物、二氯甲烷、三氯甲烷等消毒副产物。
活性炭吸附法的原理是基于活性炭对于各种有机化合物的亲合性。
在实验室中，可以将水样通过活性炭床，并根据进入和出口的水样差异来检测消毒副产物的去除量。
总之，生活饮用水的消毒副产物指标是确保人们饮用水安全的重要指标之一。
通过适当的检测方法可以检测出水中消毒副产物的含量，以确保水质安全。
英文翻译：The standard testing methods for drinking water qualityare essential to ensure the safety of human consumption. To achieve this, various countries have set strict standards of quality. This article highlights some common testing methods for disinfection byproducts in drinking water.1. ChlorideChloride is the most common and well-known disinfection byproduct generated by chlorine disinfectant. Chloride is a soluble ion that can be measured with the plant nitrate reductase gas-phase conductometric method or graphite furnace atomic absorption spectrophotometry.2. Dichloromethane (CH2Cl2)Dichloromethane is another common disinfection byproduct produced by the reaction of chlorine with organic matter. This chemical is harmful to human health, and for public drinking water, the concentration should be less than 0.01 mg/L. Gas chromatography is applied to measure dichloromethane concentration.3. Trichloromethane (CHCl3)Trichloromethane is a harmful disinfection byproduct, which is produced by the reaction of chlorine with organic matter. It is more toxic than dichloromethane and has an association with liver damage and cancer, among other health hazards. Public drinking water should have a concentration of trichloromethane lower than 0.001 mg/L. Gas chromatography is used to test trichloromethane.4. Benzo[a]pyrene (BaP)Benzo[a]pyrene is a polycyclic aromatic hydrocarbon produced in tobacco combustion and grilling processes. It isconnected with various cancer types, including lung, larynx, and esophagus cancer. The concentration of benzo[a]pyrene in public drinking water should not exceed 0.0001 mg/L. High-performance liquid chromatography is utilized to measure the BaP concentration.5. Activated Carbon AdsorptionActivated carbon is an effective method for removing disinfection byproducts. It can eliminate most of the chlorine, chloride, dichloromethane, and trichloromethane and other disinfection byproducts. The principle of activated carbon adsorption is based on the natural affinity of activated carbon to different organic compounds. An effective method of testing the removal of disinfection byproducts from water is to pass the sample through an activated carbon bed and compare the input and output concentrations of the contaminants.In conclusion, the disinfection byproducts in drinking water are essential indicators of the safety of water consumption. Proper testing methods are critical in determining the levels of disinfection byproducts in water to ensure safety for human consumption.。
饮用水中消毒副产物及其消除技术研究进展
饮用水中消毒副产物及其消除技术研究进展饮用水中消毒副产物及其消除技术研究进展饮用水消毒过程中，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。
标签：饮用水；消毒副产物；消除技术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。
國内目前为止有关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。
饮用水消毒副产物名词解释
饮用水消毒副产物名词解释
饮用水消毒副产物是指在对饮用水进行消毒过程中产生的附加化学物质。
这些副产物是由消毒剂（如氯、臭氧、二氧化氯等）与水中存在的有机物或无机物反应而形成的。
以下是几种常见的饮用水消毒副产物及其简要解释：
1.氯代酸：当氯与水中有机物反应时，可能会生成氯代酸
（如三氯甲烷、二氯乙酸等）。
这些化合物被认为是潜在的
致癌物。
2.高氯酸盐：高氯酸盐（如氯酸钠、氯酸钾）是使用臭氧
进行水处理时的副产物。
高氯酸盐在高浓度下对人体有毒性。
3.氯胺类化合物：当氯与含氨化合物反应时，会生成氯胺
类化合物（如氯胺、二氯胺等）。
这些化合物在饮用水中的
浓度越高，对人体健康的影响可能越大。
4.总三卤甲烷：总三卤甲烷是指多种三卤甲烷类物质的总
和，包括三氯甲烷、二氯甲烷等。
它们是氯与有机物反应后
的副产物，有些可能对人体健康有潜在风险。
需要注意的是，饮用水中的消毒副产物通常会经过监测和控制，以确保其浓度在安全范围内。
此外，不同的消毒方法和水质条件会产生不同的副产物。
如果对特定的饮用水消毒副产物有更详细的了解需求，建议参考相关的科学研究、法规要求或专业机构的资料。
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饮用水消毒副产物(DBPs)是消毒剂和一些天然有机物(NOM)反应生成的化合物，主要包括三卤甲烷(THMs)、卤代乙酸(HAAs)、
卤代乙腈(HANs)和致诱变化合物(MX)等，文章介绍了饮用水中消毒副产物的研究状况，对DBPs 的种类与分布状况、生成影响因素、
毒性与健康效应、饮水DBPs 控制方法的研究概况及进展进行了综述。
调查自贡市乡镇自来水厂消毒副产物的现状。
方法2010 年分别在丰水期和枯水期对32 家乡镇自来水
厂进行卫生学调查并对源水、出厂水及末梢水中三卤甲烷、卤乙酸等指标进行测定。
结果32 家自来水厂均检出氯化消
毒副产物，包括4 种三卤甲烷( 三氯甲烷、二氯一溴甲烷、一氯二溴甲烷和三溴甲烷) 和2 种卤乙酸( 二氯乙酸、三氯乙酸) ，
三氯甲烷超标率为28%，二氯乙酸超标率为22%，二氯一溴甲烷超标率为3%
研究源水中有机物污染对饮用水中氯化消毒副产物形成的影响。
方法: 采用安捷伦7890A
气相色谱仪、ECD 检测器，对自贡市36 家自来水厂出厂水管网末梢水中的三卤甲烷、卤乙酸、高锰酸钾耗氧
量进行测定。
结果: 36 家自来水厂的出厂水管网末梢水不同程度检出氯化消毒副产物三卤甲烷( 三氯甲烷、
二氯一溴甲烷、一氯二溴甲烷、三溴甲烷) ，卤乙酸( 二氯乙酸、三氯乙酸) 。
结论: 水源水种类、有机物污染是
影响消毒副产物生成的因素，江河水、耗氧量高的源水消毒副产物较多。
［关键词］生活饮用水; 耗氧量; 有机物、氯化消毒副产物
［中图分类号］Ｒ123． 1 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1004 － 8685( 2013
氯气或氯消毒制剂作为饮用水消毒剂，常生成挥发
性和非挥发性卤代有机物，如三卤甲烷( THMS) 、卤
乙酸( HAAs) 、卤乙腈( HANs) 、卤代酮类( HKs) 、卤
乙醛、卤代羟基呋喃酮( MX) 、卤硝基甲烷。
其中挥
发性的三卤甲烷( THMs) 和非挥发性的卤代乙酸
( HAAs) 是氯化消毒饮用水中两大类主要氯化副产
物，THMs 占总DBPs 的46%，HAAs 占总DBPs 的
42%。
饮用水中较常检测到的THMs 副产物主要有
三氯甲烷( trichloromethane，TCM) 、一溴二氯甲烷
( bromodichloromethane，BDCM) 、三溴甲烷( tribromomethane，
TBM ) 和二溴一氯甲烷( dibromochlormethane，
DBCM) ; HAAs 较常检测的主要有五
种，分别是一氯乙酸( monochloroacetic acid，
MCAA) 、二氯乙酸( dichloroacetic acid，DCAA) 、三
氯乙酸( trichloroacetic acid． TCAA) 、一溴乙酸
( monobromoacetic acid，MBAA) 、二溴乙酸( dibromoacetic
acid，DBAA) 。
氯胺作为第二大消毒剂，与
氯相比可以明显地降低上述DBPs 的含量，但是可
以生成氯化氰、亚硝胺和亚硝酸盐等。
二氧化氯不
直接产生有机卤代DBPs，主要的DBPs 为亚氯酸盐
( ClO2
－) 和氯酸盐( ClO3
－) ，其消毒剂本身的分解
作用大于其与水质有机物的反应。
氯化消毒自1902 年首次作为饮用水的消毒方
式至今已经有100 多年了，在一个多世纪的时间里，
氯化消毒使由水中致病性微生物引起的介水传染病
得到了有效控制，因此加氯消毒作为保证饮用水生
物学安全性的一个重要手段一直沿用至今。
氯化消
毒以其高效、经济、水处理工艺成熟而成为在全世界
范围内广泛应用的饮用水消毒方式。
目前，美国自
来水厂中约有94． 5% 采用氯消毒，中国据估计
99． 5%以上自来水厂采用氯消毒。
然而，在消毒饮
用水的同时，也带来了化学性污染，即水源水经过混
凝－沉淀－过滤－加氯消毒的常规工艺或其他工艺
的处理后，氯和水中的天然有机物( natural organic
matter，NOM) 及某些特定污染物发生反应，生成了
消毒副产物( disinfection by － products，DBPs)
氯化消毒副产物形成的量和类型与许多因素有关,主要有以下几方面：有机前体物的含量：通常把水中能与氯形成氯化消毒副产物的有机物称为有机前体它们主要是一些天然有机物,如腐殖酸、富里酸、藻类等,排入水中的污染物也是毒副产物前体物的重要来源；②加氯量：投氯量越大,生成的消毒副产物越多；离子浓度：水源水中溴化物浓度较高时,会生成各种溴代三卤甲烷；④pH值：水pH 升高,三卤甲烷生成量增大,但卤乙酸生成量降低.。