铜绿微囊藻对摇蚊幼虫代谢产物的影响

研究了摇蚊幼虫代谢物溶液氯胺化过程中铜绿微囊藻、氯胺质量浓度、反应时间、p H值和温度等条件对形成消毒副产物(DBPs)的影响.包括三卤甲烷(THMs)、卤乙酸(HAAs)、卤代乙腈(HANs)、水合氯醛(CH)、三氯硝基甲烷(TCNM)和卤代酮(HK).实验中未检测到三氯乙腈(TCAN)、三氯丙酮(TCP)和三氯硝基甲烷(TCNM).在摇蚊幼虫代谢产物的氯胺消毒过程中,THMs的产生量增加,但在铜绿微囊藻存在下HAAs含量减少.二氯丙酮(DCP)在开始增加,随着氯胺质量浓度、反应时间、p H值和温度的逐渐升高而减少.二氯乙腈(DCAN)和水合氯醛(CH)随着氯胺质量浓度和反应时间的增加而逐渐增加,随着p H值和温度的升高而降低.二氯乙酸(DCAA)随氯胺质量浓度和温度的升高而增加,随反应时间和p H值的增加而降低,三氯乙酸(TCAA)随氯胺质量浓度的增加而增加,随温度的升高而降低.随着总有机碳(TOC)质量浓度的增加,TCM、DCP、DCAA、TCAA呈稳定上升趋势,DCAN、CH呈先上升后下降趋势.     

丙氨酸在紫外/氯工艺中生成挥发性DBPs的潜能

采用紫外/氯(UV/chlorine)组合工艺对原水中代表性氨基酸-丙氨酸(Ala)进行处理,并对该过程中产生的挥发性消毒副产物(三卤甲烷和卤乙腈)进行测定和分析.研究了不同投氯量、pH、紫外照射时间、溴离子和氨氮浓度对消毒副产物(DBPs)生成潜能的影响.结果表明,丙氨酸经紫外/氯工艺处理后会产生三氯甲烷(TCM)和二氯乙腈(DCAN)两种消毒副产物,且TCM、DCAN的质量浓度在处理15 min时达到最高的20.37μg/L和34.17μg/L,在较低的[Ala]/[Cl2]、较长的紫外照射时间以及中性的pH条件下有利于减少TCM和DCAN的产生,本试验得出的最佳工况为[Ala]/[Cl2]=1∶2,紫外照射2 h,溶液pH=7.此外,水中存在的溴离子使得UV/chlorine消毒后产生了溴氯乙腈(BCAN),增加了消毒副产物的种类和毒性;而氨氮的存在则会减少相应的消毒副产物的产生.还对不同工艺进行了对比,单独紫外照射时没有产生消毒副产物,单独使用氯时TCM产率小于UV/chlorine的产率,但DCAN的产率大于UV/chlorine的产率.最后,提出了UV/chlorine处理丙氨酸生成消毒副产物的可能途径:先是进攻丙氨酸氮原子上的氢,接着是脱羧基和脱氨基作用,生成乙醛和乙腈,再经过一系列取代和水解反应生成二氯乙腈和三氯甲烷.以上试验结果可以为紫外/氯组合工艺的应用和推广提供理论依据.     

溴离子对预氯化和常规水处理工艺中消毒副产物的影响

为了解低质量浓度溴离子对饮用水中消毒副产物的影响,以天津市某给水厂的水源水作为实验对象,模拟整个给水处理厂工艺流程,研究了溴离子质量浓度对预氯化和混凝沉淀、过滤、消毒等水处理工艺出水中受管制的三卤甲烷(THMs)和卤乙酸(HAAs)质量浓度变化的影响,并分析了溴离子质量浓度(50～200μg·L-1)对不同水处理工艺中溴在THMs和HAAs中分配的影响.结果表明:随着溴离子质量浓度的增加,各工艺出水中的溴代三卤甲烷和总THMs的质量浓度均有一定程度的上升,三氯甲烷质量浓度则有所下降;二溴乙酸、一溴乙酸的质量浓度也有不同程度的升高,一氯乙酸质量浓度基本保持不变,二氯乙酸(DCAA)、三氯乙酸(TCAA)质量浓度逐渐下降,且各工艺出水中的DCAA和TCAA质量浓度均远高于其余几种HAAs的质量浓度;各工艺出水中THMs和HAAs的溴结合因子均升高.但是在本文设定的溴离子质量浓度变化范围内,各工艺中溴在THMs和HAAs中分配的比例分别为72%～79%和21%～28%,表明溴离子在低质量浓度情况下,对溴在THMs和HAAs中分配影响不大,且仅预氯化和消毒改变了氯代和溴代消毒副产物的比例.     

O_3-BAC工艺对含溴水体消毒副产物生成势的影响

该文主要研究了含溴水体在经过臭氧-生物活性炭(O3-BAC)工艺处理前后消毒副产物生成势的变化。通过加氯培养测定三卤甲烷(THMs)和卤乙酸(HAAs)的生成势。结果表明:进水经过臭氧-生物活性炭系统处理后,总三卤甲烷(TTHM)和9种卤乙酸(HAA9)的生成势均降低了20μg/L左右,抑制率在30%以上。其中,主要去除的是一些含氯的消毒副产物如三氯甲烷、二氯乙酸和三氯乙酸的前体物。当原水中含有高质量浓度的Br-时,臭氧化可能会导致含溴消毒副产物(如三溴甲烷、一溴乙酸和二溴乙酸)占总消毒副产物的分配比例升高。同时,研究表明:活性炭对于溴代副产物(Br-DBPs)前体物的去除效果低于氯代副产物(ClDBPs),因此在经过Q3-BAC工艺处理后,消毒副产物生成势中,溴代产物所占分配比例进一步增加。     

给水处理过程中消毒副产物研究进展

消毒是给水处理过程中十分重要的工艺,我国应用最广泛的就是氯消毒.然而在氯消毒的过程中产生消毒副产物(DBPs)的问题也更加严重,危害人类健康和环境安全.文章从几种常见的生活用水消毒方法和DBPs的种类、控制与消除等方面进行阐述,并指出需要更加深入研究的问题.     

藻有机物的消毒副产物生成特性研究

采用腐殖酸、铜绿微囊藻及其胞外有机物(EOMs)、牛血清蛋白(BSA)、淀粉、DNA和鱼油分别代表和模拟腐殖酸、藻类及其EOMs、藻类蛋白质、藻类多糖、藻类核酸和藻类脂肪,并分别考察这些化合物的三卤甲烷(THMs)、卤乙酸(HAAs)和N-亚硝基二甲胺(NDMA)等消毒副产物的生成情况.结果表明,这7种有机物样品的THMs生成势分别为2.46,11.55,4.01,3.60,0.75,3.08,17.57μg/mg TOC,HAAs生成势分别为4.46,14.82,5.28,10.60,1.68,5.70,4.64μg/mg TOC,NDMA生成势分别为0.293,0.216,0.054,0.212,0,0.215,0μg/mg TOC.综合比较可知,除淀粉外的其他模拟藻有机物样品均具有较腐殖酸更高的THMs和HAAs生成势,而腐殖酸则具有较所有模拟藻有机物样品更高的NDMA生成势.     

Fe/Cu催化还原去除饮用水消毒副产物三氯乙酸

以高致癌风险的饮用水卤化消毒副产物(halogenated disinfection by-products,HDBPs)三氯乙酸(TCAA)为去除目标物,研究了Fe/Cu催化还原去除TCAA的效果,包括Fe/Cu质量比、Fe/Cu混合物投加量、pH值、有机物浓度和摇床转速等因素对Fe/Cu催化还原去除TCAA的影响.结果表明,Fe/Cu能够有效脱除TCAA,m(Fe):m(Cu)为10:1时的TCAA去除效果最佳;Fe/Cu最佳投加量为30 g·L-1;Fe/Cu还原脱氯去除TCAA最佳pH值在4～8之间;有机物浓度对Fe/Cu还原脱氯存在负面影响;在摇床转速、反应时间、投加量、pH值和UV254分别为200 r·min-1,160 min,30 g·L-1,6.82和0.117 cm-1的条件下,Fe/Cu催化还原对TCAA的去除率达到97.39%,并且Cu未被消耗,外扩散Fe/Cu催化还原反应的影响可以忽略,Fe/Cu对TCAA的催化还原脱氯降解过程符合拟一级反应.     

H2O2/O3高级氧化工艺控制黄河水中溴酸盐生成

为了解决高溴黄河水臭氧化过程中溴酸盐(BrO-3)生成问题,在连续实验装置中,采用H2O2/O3高级氧化技术(AOPs)技术,研究臭氧(O3)、过氧化氢(H2O2)质量浓度以及水力停留时间(HRT)对黄河水BrO3-生成控制的影响。研究结果表明:H2O2的投加能够有效促进O3消耗;当O3质量浓度为2.9～4.3mg/L时,单独臭氧化过程中,BrO-3生成量为13～50μg/L,均超标,投加H2O2能够有效抑制BrO3-的产生,其抑制效果与H2O2/O3的摩尔比有关,当H2O2/O3摩尔比为1.5时,控制效果最佳,当O3质量浓度低于3.72mg/L时,在此比例时可将BrO-3浓度控制在10μg/L以下,达到现行的饮用水标准;BrO3-生成量与HRT成正比;当O3质量浓度较高时,可通过适当减少HRT控制出水BrO-3浓度。H2O2/O3高级氧化工艺对有机物的去除具有强化作用,出水UV254去除率可达50%以上。     

水环境中新型污染物糖精的臭氧降解研究

从反应动力学及影响因素角度系统地探讨臭氧对糖精(SAC)的降解效果.结果表明:SAC的臭氧氧化降解反应符合拟一级动力学模型,温度为20℃,pH为7,SAC初始质量浓度为20 mg/L,臭氧投加量为7.9 mg/L条件下,60 min后SAC完全降解,总有机碳(TOC)去除率为82.34%.臭氧投加量增加有利于SAC的降解,但臭氧的利用效率降低;SAC初始质量浓度越高,反应速率越慢,但降解效果受臭氧投加量的限制;pH值由酸性升高至微碱性,反应速率大幅上升;反应温度由10℃升至30℃,降解速率提高164%;水中常见阴离子对SAC降解有一定抑制作用,其中HCO_3~-的抑制作用最明显,随后是Cl-和SO_4~(2-),且随着HCO_3~-浓度的增加而增加.SAC的臭氧氧化降解遵循·OH氧化的机理.     

水华期水体中DOM组成及其消毒副产物生成潜能

以太湖水华期原水为实验水样,初步研究水华期水体中溶解性有机质(Dissolved Organic Matter,DOM)的组成及其消毒副产物生成潜能(DisinfectionBy-Products Formation Potential,DBPFP).利用XAD-8大孔树脂,将水体中DOM分离为亲水性物质(Hydrophilic Substances,HIS)、疏水碱性物质(Hydrophobic Bases,HOB)、疏水酸性物质(Hydrophobic Acids,HOA)、疏水中性物质(HydrophobicNeutrals,HOB).4种DOM组分的溶解性有机碳(Dissolved Organic Carbon,DOC)浓度分布情况为:HIS最高为10.2mg/L,占原水DOC浓度的72.86%.不同DOM组分的DBPFP实验表明,HIS的三卤甲烷生成潜能(Trihalomethanes FormationPotential,THMFP)和卤乙酸生成潜能(Haloacetic Acids Formation Potential,HAAFP)分别占4种DOM消毒副产物生成潜能之和的63%和31.25%,为主要的消毒副产物前体物.由于HIS为水华期水体中DOM的主要组分,且具有DBPFP高、不易在水处理过程中去除的特点.因此进一步考查了不同氯化条件(氯化剂用量、氯化时间、水体pH值)对HIS氯化生成DBPs的影响.研究结果表明:DBPs生成量与氯化剂用量及氯化时间成正相关.pH对HIS氯化生成THMs和HAAs的影响并不相同.在实验所选取的pH范围之内,THMs生成量随pH的升高,呈逐渐增加的趋势,而HAAs产量却表现为先增加后减少.     

紫外光降解含氮消毒副产物氯代乙腈效能研究

采用紫外光（UV）降解饮用水中含氮消毒副产物（N-DBPs）二氯乙腈（DCAN）与三氯乙腈（TCAN）,研究了初始浓度、pH值和辐照强度等对UV光降解2种N-DBPs的影响.结果表明：UV可降解DCAN与TCAN,其中去除TCAN效率较高,在UV辐照2h,pH 7.70的常温条件下,质量浓度为100μg.L-1的TCAN去除率可达98.5%以上;而对100μg.L-1的DCAN,辐照6h后的去除率为97.0%;UV降解DCAN的去除率与其初始浓度正相关,TCAN的初始浓度对UV降解最终去除率几乎没有影响;pH值对UV降解2种N-DBPs的影响较小,但随pH值的增高,2种物质的降解为水解与光解的协同作用;UV辐照强度的增加有利于DCAN与TCAN的去除;自来水中余氯的存在,一定程度上可能会促进DCAN与TCAN的降解速率.     

离子色谱法检测饮用水中卤乙酸

<正>卤乙酸是饮用水加氯消毒的副产物之一,在目前已知的500多种消毒副产物中,挥发性三卤甲烷含量最大,致癌性已被公认,其次是卤乙酸类,已知共有9种,约占挥发性三卤甲烷总浓度的50%,由于其具有潜在的致癌致畸变性,已经引起人们的高度关注[1],其中二氯乙酸(DCAA)和三氯乙酸(TCAA)具有较大的致癌风险,也是饮用水中卤乙酸的主要存在形式,已被证实二氯乙酸和三氯乙酸对动物具有明显致癌作用[2],因此国家已作了明确限量规定。目前卤乙酸的分析方法主要有GC分     

用柱后衍生荧光测定法检测食品中土霉素和四环素残留

应用高效液相色谱(HPLC)对动物性食品中土霉素(OTC)和四环素(TC)进行测定,样品经含乙二胺四乙酸二钠的丁二酸钠缓冲液除蛋白后,由SPE-C18小柱提纯净化,经ODS-C18柱分离后,用8%氧氯化锆溶液柱后衍生,与锆离子的螯合物在激发波长(Ex)406nm和发射波长(Em)515 m处检测.实验优化了锆试剂的浓度和柱后衍生的条件,提高了检出的灵敏度,土霉素和四环素的回收率分别为89.59%和92.59%,变异系数(CV)分别为4.98%和6.74%.土霉素和四环素的最低检出浓度(信噪比51)分别为3μg/L和5 μg/L,线性范围为0.01～10g/L,土霉素和四环素的相关系数分别为0.999 9和1.000 0.     

二氧化氯预氧化控制饮用水三卤甲烷生成势的研究

为了减少饮用水中三卤甲烷（THMs）的生成,采用二氧化氯预氧化取代传统的预氯化．采用自制的二氧化氯,其纯度在99％以上,在避光／封口的条件下,投加2mg／L的二氧化氯与原水反应30min．通过超滤膜法分析不同分子量区间三卤甲烷生成势（THMFP）的变化,发现大部分小分子物质被氯化生成THMs,经二氧化氯氧化后,发现不同分子量区间的THMFP均有所降低,且部分大分子物质变为小分子物质,这些物质较难与氯发生反应生成THMs,说明THMs的生成不仅与分子量有关还与分子结构相关．另外,二氧化氯预氧化对色度和浊度都有比较明显的去除效果．     

对二甲苯氯化反应的研究

对二甲苯在室温光引发下氯化生成1,4-二(二氯甲基)苯,但在过氧化物引发下得到1,4-二(三氯甲基)苯和1-(氯甲基)-4-(二氯甲基)苯。     

多相催化臭氧氧化对CHCl3生成势降解效能研究

以腐殖酸为天然大分子有机物的代表物,研究了多相催化臭氧氧化技术对三卤甲烷生成势的去除规律.试验发现,催化剂的存在提高了臭氧对腐殖酸的无机矿化度,但并没有进一步改善臭氧化对腐殖酸分解产物的可生化性.在本试验条件下,反应的初始5min和20min后,催化臭氧氧化过程三卤甲烷生成势降低明显,并且显著优于单独臭氧化.而在反应的中间阶段(5～20min),催化臭氧氧化与单独臭氧化对三卤甲烷生成量的影响差异很小.对比THMFP/TOC比值,推测单独臭氧化和催化臭氧氧化后,有机物中可与氯反应生成DBP的反应点逐渐降低.相对而言,催化臭氧氧化较单独臭氧化对这些反应点的减少更有效.     

饮用水中典型含氮消毒副产物卤乙腈的质量浓度分布

调查了采用预氯化消毒工艺的某自来水厂不同工艺单元出水(沉淀出水、过滤出水和出厂水)中3种典型含氮消毒副产物(N-DBPs)卤乙腈(HANs):二氯乙腈(DCAN)、溴氯乙腈(BCAN)、二溴乙腈(DBAN)的质量浓度随季节变化关系.研究发现,三种HANs的质量浓度水平在夏季和初秋时节最高,BCAN与DBAN的质量浓度还受到原水中Br-质量浓度的影响.沉淀和过滤出水中DCAN质量浓度与溶解性有机氮DON值存在明显的线性关系(沉淀水:R2=0.893;过滤水:R2=0.892),与DOC值之间的线性关系并不明显.BCAN、DBAN质量浓度与DON之间的线性关系较弱,与DOC之间未存在明显的线性关系.咸潮期HANs的溴分布系数相对较高,对咸潮期溴代N-DBPs的控制应引起重视.     

中高氨氮浓度下黄浦江原水的加氯方式

上海闽行自来水公司第三水厂深度处理工艺后出水的氨氮质量浓度在0.5~1.5 mg/L之间,分别通过折点加氯消毒和氯胺消毒,比较管网运行24 h内的持续消毒效果、细菌灭活率、总有机碳(TOC)、三卤甲烷(THMs)、卤乙酸(HAAs)浓度随时间的变化规律,从而确定最佳消毒方式。实验结果表明:氯胺消毒后余氯的持续消毒效果远强于折点加氯消毒;氯胺消毒短时间杀菌效果虽弱于折点加氯消毒,但维持管网内的杀菌和抑制细菌增长的能力更强;24 h后两者TOC含量相差不大;折点加氯消毒后产生THMs的种类和浓度随时间递增,而氯胺消毒后仅产生三氯甲烷,大大降低了卤代甲烷类消毒副产物的生成量;2种消毒方式后产生的HAAs主要为二氯乙酸和三氯乙酸,占总HAAs的90%左右。     

高铁酸钾-次氯酸钠联用对卤乙腈生成控制

为有效控制饮用水中氯消毒产生的有毒副产物卤乙腈,以天冬氨酸、谷氨酸、酪氨酸为前体物,研究不同前体物对四种卤乙腈生成能力及K₂FeO₄和NaClO单独、联合投加对其控制效果的影响．结果表明：氯处理不同前体物均生成四种卤乙腈,但生成量存在差异;而增加初始氯质量浓度能提升溴代与氯化反应,导致反应产物由DCAN(二氯乙腈)和BCAN(溴氯乙腈)向TCAN(三氯乙腈)和DBAN(二溴乙腈)转变．此外通过K₂FeO₄和NaClO联用试验发现：当不同投加顺序的投加间隔分别控制为10,60 min时,与单独加氯相比,四种卤乙腈生成减少近70%;在同时投加工艺中,当铁氯投加比为30∶1时,对卤乙腈最终生成控制效果最好,分别降低81.14%,94.25%,96.68%和89.55%,其原因为ClO^-和K₂FeO₄分解产生的原子态氧通过提升不同价态铁的稳定性而增加卤乙腈的去除率．     

臭氧活性炭去除水中硫醇类致嗅物质的研究

硫醇类物质是南方某江排洪时饮用水中嗅味的主要致嗅物质。以乙硫醇为典型致嗅物质,研究了臭氧活性炭对乙硫醇的去除特性。结果表明,臭氧活性炭对乙硫醇有很好的去除效果,其中臭氧氧化是去除乙硫醇的关键工艺,活性炭发挥的作用有限;去除乙硫醇嗅味的适宜臭氧接触时间是15 min,当水质变化不大时,完全氧化水中乙硫醇所需要的有效臭氧投加量(mg/L)为乙硫醇初始浓度(μg/L)的0.04倍。当进水乙硫醇浓度大于100μg/L时,需要增加适宜的预氧化处理,与臭氧活性炭联用才能有效去除水中硫醇类致嗅物质产生的嗅味。