周鴻 張曉健
清華大學(xué)環(huán)境工程與科學(xué)系 北京 100084

　　摘要：本文對飲用水安全消毒技術(shù)研究的必要性進行了闡述，匯總了國內(nèi)外在本方向的研究進展，并對今后的發(fā)展趨勢進行了展望。

1. 前言

　　飲用水微生物安全性是與人民健康休戚相關(guān)的問題。因為飲用水水源容易受到糞便和生活污水等的污染，管網(wǎng)水在輸送過程中也可能由于各種原因受到污染，會使水中微生物增加，其中的致病菌可能引起多種水致疾病(water-related disease)，如賈第蟲病、隱孢子蟲病、肝炎、脊髓灰質(zhì)炎、細菌性痢疾等等，一旦發(fā)作，便會引起某個地區(qū)爆發(fā)性流行，涉及人數(shù)多，影響大。
　　給水處理工藝中的消毒環(huán)節(jié)就是為了降低微生物風(fēng)險而設(shè)的。一般將滅活水中絕大部分病原體，使水的微生物水平滿足人類健康要求的技術(shù)稱為消毒，其含義為：清除或殺滅病原微生物及其它有害微生物，使其達到無害的程度。
　　一百多年來，飲用水消毒為人類控制水致疾病、提高供水微生物安全性起到了至關(guān)重要的作用，大大降低了水致疾病的發(fā)病率。除原蟲包囊外，良好的飲用水消毒完全能防止極大多數(shù)水致傳染病的傳播。由于氯消毒在控制傳染病的流行方面獲得了無可非議的成效，世界各國普遍用氯來消毒飲用水和處理后的污水。
　　然而，隨著研究的不斷深入，消毒可能造成的問題也逐漸引起了人們的注意?，F(xiàn)代工農(nóng)業(yè)的迅猛發(fā)展使人工合成的化學(xué)物質(zhì)越來越多，自然水體污染狀況令人憂慮。水中的微量有機污染物雖然濃度很低（一般在ng/L～mg/L范圍內(nèi)），僅占水中有機物總量的很小一部分（以總有機碳或高錳酸鹽指數(shù)等綜合指標計，一般小于10％），但是種類繁多，具有較高的致突變活性。而且這些物質(zhì)在水中僅部分揮發(fā)散失，無分解能力，難降解，常規(guī)水處理工藝不能有效地去除以溶解狀態(tài)存在的微量有機污染物。汽車尾氣排放的碳氫類污染物參與光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生光化學(xué)煙霧，生成一些對人體有害的有機污染物，隨降雨等途經(jīng)進入地表水體；城市地表徑流會將城市的一些有機污染物帶入，農(nóng)田徑流會將農(nóng)藥和化肥等成分引入水體。水土流失嚴重則使地表的腐殖物質(zhì)隨地面徑流進入水體，致使地表水中天然有機物濃度普遍偏高。進入水體的各種有機污染物（包括人工合成的和自然界存在的）在消毒過程中，有可能和消毒劑發(fā)生反應(yīng)生成消毒副產(chǎn)物。
　　從1974年發(fā)現(xiàn)氯消毒會產(chǎn)生具有致突變和致癌性的三氯甲烷以來，國際飲用水界研究消毒副產(chǎn)物已經(jīng)將近40年。大量流行病學(xué)調(diào)查證明，長期飲用氯消毒的水會增加人們得癌癥的危險。80年代中期，發(fā)現(xiàn)了另一類非揮發(fā)性的氯化消毒副產(chǎn)物鹵乙酸（HAAs），與低沸點的揮發(fā)性三鹵甲烷相比，具有沸點高、不可吹脫、致癌風(fēng)險大的特點，二氯乙酸（DCAA）和三氯乙酸（TCAA）的致癌風(fēng)險分別是三氯甲烷的50倍和100倍。
　　另一方面，消毒劑本身是具強氧化性的化學(xué)藥劑，對生物體肯定會造成某些不利影響，不同消毒劑可能形成的影響是不同的。例如，二氧化氯會抑制甲狀腺素的分泌，氯胺可能引起肝臟細胞有絲分裂形式異常，氯會影響血清膽固醇的含量等等。
　　由此看來，消毒技術(shù)在降低了飲用水微生物風(fēng)險的同時，由于消毒副產(chǎn)物的形成提高了飲用水的化學(xué)物風(fēng)險，消毒劑本身對飲用水的安全性也有一定的影響。要保證飲用水的微生物安全性和化學(xué)物安全性的統(tǒng)一，研究安全的消毒技術(shù)成為必然，即保證飲用水微生物安全性的同時盡量降低化學(xué)物風(fēng)險。

2. 國內(nèi)外消毒技術(shù)研究進展

2.1尋求替代消毒劑及多種消毒劑結(jié)合使用
　　選擇飲水消毒劑時應(yīng)考慮六個因素^[1]：①殺滅病原體的效果及其對生物膜的控制能力；②有沒有剩余消毒劑及剩余消毒劑的穩(wěn)定性；③對水質(zhì)感官性狀會造成什么影響；④消毒劑及消毒副產(chǎn)物的毒理學(xué)影響，如對人體健康可能造成的影響及預(yù)防或消除不利影響的可能性；⑤工程實踐中控制和監(jiān)測的難易程度；⑥經(jīng)濟和技術(shù)上的可行性?；瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、有一定的持續(xù)作用、毒副作用小、能有效控制生物膜、生成消毒副產(chǎn)物少的消毒劑是水處理工作者的理想選擇。
　　70年代中期至80年代開始，普遍采用氯胺代替氯作為第二消毒劑維持配水管網(wǎng)中的消毒作用，因為氯胺形成的三鹵甲烷量大大少于氯。之后，對二氧化氯、臭氧、紫外線等各種替代消毒劑的研究也逐漸展開。至今為止，對于不同消毒劑在實驗室和現(xiàn)場條件下的消毒效果、消毒副產(chǎn)物的形成狀況等問題都有了一定的了解。國內(nèi)外的實驗室研究和給水實踐經(jīng)驗證明，采用氯胺、二氧化氯、臭氧、紫外線等消毒時，形成的副產(chǎn)物較氯消毒時少。組合消毒工藝常常能達到較好的效果。
　　氯胺 氯胺在水中衰減慢，分散性好，穿透生物膜能力較強；能很好地控制軍團菌的生長，軍團菌有時能從氯消毒后的水中恢復(fù)，但不能從氯胺消毒的水中恢復(fù)，可以減少90％的軍團菌發(fā)病者^[2]；引起的管網(wǎng)腐蝕少于連續(xù)氯消毒。其有效成分是一氯胺。
　　改變預(yù)先配制的氯胺溶液的pH值、氯氮的重量比和溴化物的濃度，研究這些因素對氯胺消毒過程中溶解性有機鹵化物（DOX）、三鹵甲烷（THMs）、鹵乙酸（HAAs）和鹵化腈（CNX）四類消毒副產(chǎn)物的形成特點。結(jié)果表明^[3]，低pH值、高Cl2：N比的條件下，總指標DOX和具體的副產(chǎn)物指標DBPs均較高，且隨pH值的升高和Cl2：N比的下降而降低；溴化物濃度的增加會提高溴代副產(chǎn)物和DOX的生成量。由于二鹵乙酸的形成，氯胺消毒中鹵乙酸的問題比三鹵甲烷的問題更為突出；而且THMs、六種HAAs和鹵化腈所占比例不到總?cè)芙庑杂袡C鹵化物的35%。所以，采用氯胺消毒的水廠在確定適宜的工藝條件時應(yīng)該考慮DBPs和DOX兩個指標，才能全面反映消毒副產(chǎn)物的狀況。
　　二氧化氯 ^[4] ClO₂是較強的一種氧化劑，能氧化有機結(jié)合鐵、錳，能有效地控制生物膜的蓄積，并能將附著在其上的細菌暴露在消毒劑前，有利于殺滅細菌。在飲用水條件下，不會形成氯酚。ClO₂可以單獨使用，也可以與其他消毒劑聯(lián)合使用。例如，前處理中用ClO₂作為主消毒劑和氧化劑，在濾后水中加氯或氯胺，既能防止THMs的形成，又能避免管網(wǎng)水中ClO₂、ClO₂^-和ClO₃^-的總量過高，威脅用戶健康。也可以采用氯作為主消毒劑，在濾后水中加ClO₂，這種方法較單獨使用ClO₂的成本低，體現(xiàn)出ClO₂的穩(wěn)定性，而且可以防止氯臭。
　　值得注意的是，二氧化氯的消毒副產(chǎn)物ClO₂^-和ClO₃^-毒理學(xué)影響較大^[5]，可能會抑制人體甲狀腺素的分泌，引起胎兒小腦重量下降、神經(jīng)行為作用遲緩或細胞數(shù)下降，還可能造成嬰兒大腦重量下降、神經(jīng)系統(tǒng)作用遲緩或皮膚增生。所以，采用二氧化氯消毒應(yīng)該嚴格控制管網(wǎng)水中ClO₂、ClO₂^-和ClO₃^-的含量。
　　臭氧 由于臭氧的強氧化作用、極優(yōu)的消毒效果，歐美及加拿大的很多水廠都采用它作為消毒劑或替代氯應(yīng)用于前處理中；相應(yīng)的，對臭氧消毒的副產(chǎn)物研究也日漸深入。實驗表明^[6]，預(yù)臭氧化后氯消毒產(chǎn)生的THMs和HAAs都減少了。與沒有預(yù)臭氧化的純氯消毒過程相比，DBPs減少了28.3％，水中的致突變物質(zhì)減少了54.7％。醛類是臭氧消毒的普遍副產(chǎn)物，如氯醛水合物；臭氧化會將一部分TOC轉(zhuǎn)換為AOC，增加水的生物不穩(wěn)定性。研究還發(fā)現(xiàn)，預(yù)臭氧化－后氯化系統(tǒng)中氯醛水合物的生成較氯化消毒系統(tǒng)少。
　　因為臭氧不夠穩(wěn)定，容易自行分解，半衰期短，應(yīng)就地生產(chǎn)使用；消毒設(shè)備復(fù)雜，對操作人員的技術(shù)水平要求高；投資大，電耗高；當水質(zhì)水量變化時，調(diào)節(jié)投加量比較困難；在水中的溶解度低，尾氣處理不當會形成空氣污染；若作為最終消毒對水源及管網(wǎng)要求高。所以，以我國現(xiàn)有情況看，大量使用臭氧消毒的可行性不高。
　　紫外線 其主要優(yōu)點是：處理后的水無味無色，不會產(chǎn)生有害副產(chǎn)物。但是其消毒效力受水中懸浮物含量影響大，無消毒余量，且消毒費用較高。目前我國的紫外線消毒一般用于少量水處理，如高級賓館或飲料業(yè)。
　　不同消毒劑比較 下表列出某研究使用不同消毒劑組合工藝時消毒副產(chǎn)物濃度的變化情況^[7]，可以看出臭氧－氯胺工藝中產(chǎn)生的三鹵甲烷、總有機鹵化物（TOX）、鹵乙酸、鹵乙腈幾乎都是下降的，百分比從7～98％不等，但對于鹵化酮、三氯硝基甲烷、水合氯醛和氯化腈濃度的影響比較微弱。

不同消毒條件下的消毒副產(chǎn)物形成濃度 實驗項目及試驗廠 氯消毒 改為臭氧－氯消毒 氯胺消毒 改為 臭氧－氯胺消毒 氯消毒 改為臭氧－氯胺消毒 A廠 D廠 B廠 C廠 D廠 B廠 D廠 濃度的變化（以％計） 三鹵甲烷 -40 +12 -96 -84 -23 -98 -96 總有機鹵化物 -40 -7 -70 -59 -8 -81 -81 鹵乙酸 -50 -13 -81 -65 - -90 -90 鹵乙腈 -36 -18 -96 -37 -16 -98 -92 醛 未測 +117 未測 +459 +340 未測 +67 濃度的變化(以mg/L計） 鹵化酮 +0.2 +1.0 +0.14 +0.12 +0.68 -0.3 -0.6 三氯硝基甲烷 +0.4 +0.3 -0.08 +0.16 +0.84 0 +0.8 水合氯醛 +2.3 +8.8 -1.68 -0.34 +2.56 -9.4 -15.2 氯化腈 未測 0 -0.2 +0.28 +1.4 -0.3 +2.9

　　二氧化氯－氯胺或二氧化氯－氯，氯－氯胺等組合對于降低消毒副產(chǎn)物濃度是很有效的，均有給水實踐證明。
2.2改變氯的投加量和投加點
　　一般地，在混合池、濾池和清水池等處投加消毒劑。消毒劑濃度越高，越容易形成消毒副產(chǎn)物。所以，今后應(yīng)少用折點加氯處理受污染水源水。
　　預(yù)氯化 原水中的有機物會與消毒劑發(fā)生反應(yīng)，而常規(guī)水處理工藝對于已經(jīng)形成的許多副產(chǎn)物的去除率是很低的。所以，預(yù)氯化會大大提高出廠水中消毒副產(chǎn)物的濃度；取消預(yù)氯化或者降低預(yù)氯化時所采用的氯量，能有效降低消毒副產(chǎn)物的生成量。
　　后氯化 濾池后或者清水池中加氯是為了保證出廠水微生物安全性，出廠水余氯量通常在0.8～1.5mg/L左右。事實上，水中的有機物會在管網(wǎng)中繼續(xù)與消毒劑反應(yīng)，消毒副產(chǎn)物濃度會不斷增加。當水廠遠離城市，清水池停留時間較短，輸水管線較長時，管網(wǎng)水消毒副產(chǎn)物濃度可能是出廠水的2～4倍。
　　多點加氯 降低后氯化量，在管網(wǎng)中某個或某些地方投加消毒劑，以滿足管網(wǎng)水的消毒劑余量要求，保證微生物安全性。法國某配水管網(wǎng)建立了兩個加氯站^[8]，出廠水氯的濃度下降了1/3，僅為0.4～0.6mg/L，每個加氯站的投加量為0.25mg/L，就可以保證管網(wǎng)水余氯量要求，總?cè)u甲烷（TTHMs）量下降了20%。這種方法降低了整個管網(wǎng)的余氯量水平，工藝較簡單，有效地減少了消毒副產(chǎn)物的形成。
2.3 不同給水工藝對消毒副產(chǎn)物及其前體物的去除作用
　　不同給水工藝對消毒副產(chǎn)物及其前體物的去除作用是不同的。一般認為，消毒副產(chǎn)物的前體物有天然有機物（NOM）和人工有機物兩大類。前者主要包括腐殖酸和富里酸，后者的成分則極其復(fù)雜。飲用水處理中，NOM可以通過混凝、顆粒活性炭（GAC）吸附、膜濾或生物降解去除，也可以在氧化劑的作用下轉(zhuǎn)化，如臭氧氧化或其他深度氧化工藝。 掌握天然有機物的反應(yīng)活性對于使DBPs的形成最少、鑒別NOM中哪些組分是去除的重點是非常關(guān)鍵的。鑒定不同天然有機物的組成，并采用不同消毒劑對有機物的不同組分進行反應(yīng)活性實驗有助于優(yōu)化水處理工藝。
　　前體物特性研究^[9] 一般會根據(jù)Thurman等提出的方法先對原水中的有機物進行提取分離，采用樹脂吸附層析法，利用不同組分的吸附特性將6個組分--疏水酸性物質(zhì)、疏水中性物質(zhì)、疏水堿性物質(zhì)、親水酸性物質(zhì)、親水中性物質(zhì)、親水堿性物質(zhì)分離，然后利用不同化學(xué)分析儀器分析各部分的有機特性，如是否含羧酸或酚酸、紫外線吸收特性如何、是否含有芳香環(huán)等。最后，采用消毒劑對有機物（腐殖酸和富里酸等）或有機物的不同組分分別進行氯化，測定其三鹵甲烷的形成潛能（THMFP）、鹵乙酸形成潛能（HAAFP）及可同化有機鹵代物形成潛能（AOXFP）并比較各部分的氯化活性。
　　常規(guī)處理工藝 常規(guī)水處理工藝對有機物的去除率一般在20～30％^[10]，對已形成的消毒副產(chǎn)物的去除率比較低。不同原水中溶解性有機物質(zhì)的各個組分所占比例不同，其消毒副產(chǎn)物形成潛能也不同。1999年，新澤西技術(shù)研究所的Marhaba Taha F.和Van Doanh以位于新澤西北部的某給水處理廠為研究對象^[11]，發(fā)現(xiàn)原水有機物組分以親水酸最多，常規(guī)水處理工藝對親水中性物質(zhì)、親水酸和疏水酸的去除率較高，約為65％。對6種組分的氯化消毒副產(chǎn)物形成潛能（7天）進行研究，發(fā)現(xiàn)親水酸是形成THM活性最強的前體物，疏水中性物質(zhì)則是形成HAAs的主要前體物。各組分的形成潛能沿水處理工藝減小，尤其是經(jīng)過混凝/沉淀之后，說明該給水工藝對前體物有一定的去除作用。
　　去除消毒副產(chǎn)物或前體物的其它工藝 活性炭能有效去除水中的ClO₂、ClO₂-和ClO3-，也能較好的去除鹵乙酸，去除率可以達到50％。臭氧對已經(jīng)形成的三氯甲烷沒有去除作用，即使在臭氧投加量25mg/L、接觸時間4～5分鐘的條件下，也不能有效分解之，但是對某些人工合成的有機物有較強的氧化去除作用，如苯并芘、二甲苯等^[12]。臭氧－活性炭聯(lián)用則可以充分發(fā)揮兩者的功能，大大提高有機物及其副產(chǎn)物的去除率，可有效改善出水水質(zhì)。
　　另外，鐵鹽對去除二氧化氯消毒的副產(chǎn)物有較好的效果，它能將有害的ClO₂-和ClO3-轉(zhuǎn)變成無害的Cl-^[13]。對于揮發(fā)性副產(chǎn)物，吹脫法是有效途經(jīng)之一。光催化氧化、生物活性炭、膜法等方法也是很有發(fā)展前途的工藝。
2.4 建立消毒劑衰減及消毒副產(chǎn)物形成數(shù)學(xué)模型
　　為了定量掌握消毒過程中消毒劑和消毒副產(chǎn)物的變化情況，研究者建立消毒劑衰減及消毒副產(chǎn)物形成的動力學(xué)模型，以預(yù)測消毒效果和消毒副產(chǎn)物的形成量。
　　1992年，Jafvert和Valentine提出了氯胺在水中的衰減模型；1996年，Ozekin等對該模型進行了完善。模型考慮了水溶液中氯和氨的一系列復(fù)雜反應(yīng)，可以預(yù)測不同反應(yīng)條件下氯胺自行分解的情況。為了驗證模型對實際氯胺消毒的擬合程度，愛荷華大學(xué)Peter J. Vikesland等從5個原水差異很大的城市取水，在實驗室向水樣中投加氯胺進行了相關(guān)實驗研究。
　　1999年，曼徹斯特大學(xué)市政與環(huán)境工程系John N. McClellan 等在前人的研究基礎(chǔ)上，考慮水源的實際情況（含多種有機物），將消毒反應(yīng)理論與實踐經(jīng)驗相結(jié)合，對經(jīng)驗?zāi)Ｐ瓦M行改進，建立了一系列微分方程，可以定量描述氯衰減和氯化消毒副產(chǎn)物（三鹵甲烷和鹵乙酸）形成過程^[14]。與經(jīng)驗?zāi)Ｐ拖啾龋倪M后模型的精確性和靈活性更好，預(yù)測不同種類的消毒副產(chǎn)物的形成過程時，只要添加一個分解因子就可以了。但是研究者認為，這只是建立飲用水中氯/副產(chǎn)物反應(yīng)動力學(xué)的通用型理論模型的第一步，有待進一步完成的工作包括：實驗研究溴化物對模型的影響；模擬其它副產(chǎn)物（包括THM和HAA中的三氯甲烷、二氯乙酸等等）；對當前模型中被看作常數(shù)的快速反應(yīng)進行深入研究；在直接測定參數(shù)（UV吸收度或TOC等）和反應(yīng)性天然有機物質(zhì)（NOM）濃度之間建立相關(guān)關(guān)系。
　　1997～2000年，曼徹斯特水資源Authority的Windsor Sung、Betsy Rilley-Matthews等模擬了DBP（包括三鹵甲烷和鹵乙酸）的形成，建立了半經(jīng)驗?zāi)Ｐ?，研究對象是未?jīng)過濾的地表水系統(tǒng)^[15]。模型參數(shù)包括氫氧化物濃度、氯衰減動力學(xué)參數(shù)或已反應(yīng)的氯濃度、254nm處的紫外線吸收率和藻類濃度。其中，將溫度和pH值的影響綜合考慮，用氫氧化物濃度表示，以反映氫氧根離子的濃度、說明堿催化水解的情況；UV254測定值是水中可反應(yīng)天然有機物濃度的替代參數(shù)，與有機物的濃度有一定關(guān)系。由于不同給水工藝對DBPs的形成及形成速率的影響因素有不同程度的影響，為預(yù)測DBPs的濃度帶來了一定的難度。
2.5 采用先進的測試手段對不同消毒劑所產(chǎn)生的消毒副產(chǎn)物進行鑒別和分析
　　四種主要消毒劑 1992～2000年，美國國家Exposure研究實驗室S.D.Richardson等花了8年時間^[16]，對四種最常用的消毒劑--氯、氯胺、二氧化氯和臭氧在實驗室與腐殖質(zhì)反應(yīng)的產(chǎn)物、實際給水處理中的消毒副產(chǎn)物均進行全面研究。采用各種先進的儀器設(shè)備和分析方法(包括液相色譜－質(zhì)譜聯(lián)機分析、低壓/高壓氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)機分析等)，已經(jīng)可以鑒定200多種消毒副產(chǎn)物，其中有許多是以前從來沒有被報告過的。
　　研究結(jié)果表明，氯消毒會形成大量的鹵化副產(chǎn)物；氯胺形成的鹵化副產(chǎn)物類型和氯相同，但是其種類較氯少且濃度低于氯所產(chǎn)生的副產(chǎn)物；臭氧除生成二溴丙酮腈外不生成其他鹵化副產(chǎn)物，如果水中溴化物濃度較高，則會形成二溴丙酮腈；在水中溴化物濃度很低的情況下，二氧化氯幾乎不生成副產(chǎn)物，僅僅觀察到兩種鹵化副產(chǎn)物。以Israel的飲用水為例，測定表明，一旦水中的溴化物濃度升高，會生成了一系列的溴代化合物，如1,1,3,3－四氯丙酮的溴代物1,1,3,3－四溴丙酮。1,1,3,3－四氯丙酮是水中沒有溴化鹽存在時二氧化氯消毒的副產(chǎn)物。四種消毒劑的非鹵化副產(chǎn)物類型（如乙醛、羧酸等）則與已進行的眾多研究獲得的結(jié)果很一致。
　　Heller Grossman等發(fā)現(xiàn)，若以含溴化物較多的湖水為水源，氯胺消毒產(chǎn)生的CNBr、THMs和HANs都比氯消毒產(chǎn)生的少；二氧化氯產(chǎn)生的這些副產(chǎn)物更少。但Symons、Smith等研究者發(fā)現(xiàn)，氯胺形成的二鹵代化合物（如二氯乙酸）與三鹵代化合物（如THMs和三氯乙酸）相比，數(shù)量比較可觀，值得引起注意。
　　不同DBPs的影響 使用不同消毒劑時，已知的各種DBPs對TOX、TOCl、TOBr生成量的貢獻是不同的，在8.2～60％之間變化^[17]。氯胺消毒過程中，TOCl的主要部分是由與NH2Cl的平衡中存在的極少量自由氯與腐殖質(zhì)的反應(yīng)形成的。TOBr和總?cè)┑纳闪颗c每種消毒劑的氧化－還原電位（勢）直接相關(guān)；一般的，電位越高，生成的醛類物質(zhì)和TOBr越多，氯胺、ClO₂、Cl2、O3的氧化－還原電位依次為1.13v、1.21v、1.29v、2.07v，生成的醛類物質(zhì)和TOBr依次增加。
　　至今為止，已知不同消毒劑會形成的消毒副產(chǎn)物的主要種類如下表所示。

不同消毒條件下的消毒副產(chǎn)物形成濃度 消毒劑 消毒副產(chǎn)物的主要種類 氯 氯仿、鹵乙酸、鹵化腈 氯胺 鹵乙酸、氯化腈、溴化腈 二氧化氯 亞氯酸鹽、氯酸鹽、有機性副產(chǎn)物 臭氧 溴酸鹽、醛類物質(zhì)、酮類物質(zhì)、羧酸、二溴丙酮腈

　　鹵乙酸分析方法^[18] 美國賓西法尼亞州立大學(xué)謝躍峰等采用液－液萃取、毛細管電泳法和直接紫外線探測相結(jié)合的方法分析鹵乙酸，毛細管電泳法使直接確定飲用水水樣中的鹵乙酸濃度成為可能，無需對水樣進行衍生化前處理。對九種鹵乙酸（包括一鹵乙酸、二鹵乙酸和三鹵乙酸）進行了分析，其中，一鹵乙酸和二鹵乙酸的檢出限低于3mg/L，三鹵乙酸的檢出限在4.0～7.0mg/L范圍內(nèi)。除三溴乙酸以外，其它8種鹵乙酸的加標回收率為74.8～107％，在美國標準方法要求的范圍內(nèi)（100±30％）。萃取與反萃取需要30～45分鐘，毛細管電泳法所需時間為12分鐘。進一步需要研究的問題有：①改善三鹵乙酸出峰的對稱性；②提高實驗方法的靈敏；③簡化樣品萃取過程或使萃取過程自動化等。

3. 發(fā)展趨勢

3.1 法規(guī)建設(shè)日趨完善
　　以我國為例，新近頒布的“生活飲用水水質(zhì)衛(wèi)生規(guī)范”中，增加了一些新的消毒副產(chǎn)物的規(guī)定。雖然大部分設(shè)為非常規(guī)項目，畢竟規(guī)范中已經(jīng)有了相關(guān)限定值。如：
　　亞氯酸鹽0.2mg／L(適用于二氧化氯消毒)、
　　一氯胺3 mg／L、
　　三鹵甲烷中每種化合物的實測濃度與其各自限值的比值之和不得超過1、
　　溴仿 0.1mg／L、
　　二溴一氯甲烷 0.1mg／L、
　　一溴二氯甲烷 0.06mg／L、
　　二氯乙酸 0.05mg/L、
　　三氯乙酸 0.1mg／L、
　　三氯乙醛（水合氯醛) 0.01mg／L、
　　其中，三鹵甲烷包括氯仿、溴仿、二溴一氯甲烷和一溴二氯甲烷共四種化合物。
　　這表明我國對消毒副產(chǎn)物問題和飲用水安全性問題的重視。
3.2注重飲用水中污染物對人體健康影響的研究
　　用長期的動物實驗確定不同消毒劑及其消毒副產(chǎn)物的毒性或?qū)θ梭w健康的不良影響是十分重要的工作，應(yīng)該用有力的證據(jù)來盡量減少危害性評價中的不確定性。因為DBPs可能形成的健康影響包括致癌性、抑制個體的生長繁殖、對免疫系統(tǒng)的毒性及對神經(jīng)系統(tǒng)的毒性影響等，問題很復(fù)雜，所以美國環(huán)保局（USEPA）、美國國家環(huán)境健康科學(xué)研究所和美國陸軍部三方合作，正在努力建立一個關(guān)于DBPs對生物影響及其具體機理的全面的資料數(shù)據(jù)庫。
3.3 綜合比較各種消毒劑在形成副產(chǎn)物方面的特點
　　對于各種消毒劑所產(chǎn)生的副產(chǎn)物，尤其是氯化副產(chǎn)物的研究已經(jīng)很多了，但是對這一領(lǐng)域的更深入的研究會不斷發(fā)現(xiàn)新的副產(chǎn)物，今后應(yīng)該將調(diào)查研究集中在識別多種處理方法所產(chǎn)生的副產(chǎn)物上。
3.4 研究給水工藝的優(yōu)化組合, 力圖保證微生物安全性和化學(xué)物安全性的統(tǒng)一
　　對不同給水處理工藝的優(yōu)化組合進行進一步研究，在保證飲用水微生物安全性的同時，盡量降低消毒副產(chǎn)物的生成量。
3.5 嘗試使用更有效的參數(shù), 建立更接近于實際情況的動力學(xué)模型
　　由于不同模型采用的參數(shù)不同，所以其有效性和預(yù)測能力也有較大出入。引入哪些參數(shù)與實際情況最適合、最能反映消毒劑衰減和消毒副產(chǎn)物形成特點，都值得繼續(xù)探索和研究。

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