氯化消毒副產物對水質的影響
氯化消毒是我國沿用多年且仍然在給水處理中普通采用的消毒技術。但近二十年來，人們逐漸發現，在氯化消毒的同時與水中某些有機和無機成分反應，生成一系列鹵代有機副產物，其中大部分對人體健康構成潛在的危脅。特別是傳統的預氯化工藝，高濃度的氯與原水中較高濃度的有機污染物直接反應，生成的氯化副產物的濃度會更高，因而氯化消毒副產物是影響飲用水水質的一個重要因素。
揮發性三鹵甲烷(THMs)和難揮發性鹵乙酸(HAAs)被認為是兩大類主要氯化消毒副產物，其在水中生成量取決于有機前驅物質的種類和濃度、投氯量、氯化時間、水的pH、溫度、氨氮及溴化物濃度等。三鹵甲烷和鹵乙酸的前驅物質主要是腐殖酸、富里酸、藻類和一些具有活性碳原子的小分子有機物。隨著pH升高，三鹵甲烷生成量增大，但鹵乙酸生成量降低。當有氨氮存在時，在氯化曲線折點之前，三鹵甲烷產率最低，當水中含有自由性余氯時三鹵甲烷的生成量明顯增加。近年來人們發現溴代三鹵甲烷對人體的潛在危害更大。當水中有溴化物存在時，溴離子(Br-)被次氯酸(HOCI)氧化成次溴酸(HOBr)，后者比次氯酸更容易與前驅物質作用，生成溴代三鹵甲烷和溴代鹵乙酸。水中溴代三鹵甲烷和溴代鹵乙酸生成量一般隨著初始狀態下的[Br-]/[HOCI]摩爾比和[Br-]/[DOC]比值升高而增加。由于過濾后水中溶解性有機碳濃度低于原水，而其中的溴離子濃度基本沒有變化，因而濾后水的[Br-]/[DOC]比值高于原水，氯化后溴代三鹵甲烷和溴代鹵乙酸成分會增多。
三鹵甲烷和鹵乙酸是潛在的致癌物質。現行的關于水中THMs的水質標準，一般是限制其在水中的總濃度，或限制水中三氯甲烷濃度。美國和英國的飲用水標準規定，自來水中THMs總濃度(TTHMs)的最高允許值為100µg/L。我國現行生活飲用水標準中以氯仿濃度作為限制指標，將其在自來水中的最高允許濃度定為60µg/L，但對溴代三鹵甲烷濃度沒有限定。1994年世界衛生組織提出在致癌危險性水平為10-5下，自來水中三氯甲烷和一溴二氯甲烷的參考濃度分別為200µg/L和60µg/L；而二氯乙酸和三氯乙酸的參考濃度分別為50µg/L和100µg/L。美國在新制訂的《消毒副產物限制草案》中，將自來水中THMs的允許濃度定為80µg/L；將鹵乙酸(THAAs)的最高允許濃度定為60µg/L。我國現行生活飲用水標準中僅對THMs中的氯仿進行了規定，而對溴代三鹵甲烷和鹵乙酸沒有進行規定，由于溴代三鹵甲烷和鹵乙酸對人體健康的危害性更大，其在飲用水中的限制應引起足夠的重視。
鹵代酚也是一種難揮發性氯化消毒副產物，在氯化消毒后水中主要檢測出下列幾種氯酚：2——氯酚、3——氯酚、2,4——二氯酚、2,6——二氯酚和2,4,6——三氯酚。氯酚是氯與酚類化合物反應的產物，也是某些農藥的降解產物。在氯與酚反應過程中，當氯與酚的濃度比（CI2/酚，以mg/mg計）在1～4范圍內，氯酚是主要的氯消毒副產物，幾種氯酚的最大生成量均發生在氯化消毒副產物，幾種氯酚的最大生成量均發生在氯與酚的濃度比為3左右。當氯與酚的比值大于4后，三鹵甲烷生成量明顯增加。由氯酚引起的問題主要是嗅味，氯酚是一種具有強烈刺激性氣味的化合物，對水的感官性能影響較大。但某些氯酚如2,3,4——三氯酚和2,4,6——三氯酚的Ames致突變活較高，由于在氯化消毒過程中后者的生成量較高，其對飲用水水質的影響不容忽視。
此外，人們還陸續從自來水中檢測出多種其它氯化消毒副產物，諸如MX[3—氯—4—(二氯甲基)—5—羥基—2(5H)—呋喃酮]和其同分異構體E—MX[E—2—氯—3—(二氯甲基)—4—氧—丁二烯酸]及其甲酯形式Me—MX[3—氯—4—(二氯甲基)—5—甲氧基—2(5H)—呋喃酮]，以及鹵乙腈、鹵代酮、鹵乙醛、鹵代硝基甲烷等。Ames試驗結果表明，MX、E—MX和Me—MX是很強的致突變物質，某些鹵乙腈（如二氯乙腈、溴氯乙腈）呈陽性，其中二氯乙腈引發皮膚癌；三氯乙腈和溴氯乙腈引發肺癌。一些鹵代酮（如1,1,1——三氯丙酮、1,1,3——四氯丙酮、五氯丙酮、六氯丙酮等）在Ames試驗中均呈陽性結果，所有氯乙醛均呈陽性結果，其中一氯乙醛和三氯乙醛使肝的酶活性下降。鹵代硝基甲烷是一種間接的致突變物質。
世界衛生組織于1994年給出的自來水中二氯乙腈、二溴乙腈和三氯乙腈的參考濃度分別定為90µg/L，100µg/L和1µg/L。
我國飲用水源不但污染嚴重，而且由于受水土流失等因素的影響，地表面的腐殖物質隨著地面徑流進入水體，致使地表水中的有機物濃度普遍比發達國家偏高，濾后水中的有機物濃度普遍比發達國家偏高，濾后水中有機物濃度相對較高，這勢必會增加氯化消毒過程中的耗氯量，影響消毒效果，同時由于耗氯量的增加導致較高的鹵代有機物生成，影響飲用水水質。
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