藻细胞内外有机物氯消毒后典型消毒副产物的生成潜能
消毒处理副产物
氯氯消毒主要是通过次氯酸的氧化作用来杀灭细菌，次氯酸是很小的中性分子，只有它才能扩散到带负电的细茵表面，通过细菌的细胞壁穿透到细菌内部，起氧化作用破坏细菌的酶系统，而使细菌死亡。
但对于水中的病毒、寄生虫卵的杀灭效果较差，需要在较高值消毒剂浓度乘以接触时间才能达到理想的除菌效果。
然而，氯在水中的作用是相当复杂的，它不仅可以起氧化反应，还可与水中天然存在的有机物起取代或加成反应而得到各种卤代物。
研究发现氯在进行饮用水预氧化和消毒时与水中某些有机物发生氧化反应，同时发生亲电取代反应，产生易挥发和不易挥发的氯化有机物如三氯甲烷等，这些有机化合物有许多是致癌物或诱变剂而常规处理工艺对于氯化产生的副产物不能有效去除。
二氧化氯二氧化氯的消毒机理主要是氧化作用，能较好杀灭细菌、病毒，且不对动植物产生损伤，杀菌作用持续时间长，受影响小，可除臭、去色，二氧化氯是一种强氧化剂，对细菌的细胞壁有较好的吸附和穿透性能，可以有效地氧化细胞酶系统，快速地控制细胞酶蛋白的合成，因此在同样条件下，对大多数细菌表现出比氯更高的去除效率，对很多病毒的杀灭作用强于氯是一种较理想的消毒剂，二氧化氯可以与多种无机离子和有机物发生作用，可以去除水中的多种有害物质，还可以将水中溶解的还原态铁、锰氧化，对去除铁和锰很有效，同时对于硫化物、氰化物和亚硝酸盐也有一定的氧化去除效果。
二氧化氯几乎不与水中的有机物作用而生成有害的卤代有机物，二氧化氯在净水过程中产生的副产物包括两部分，一部分是被其氧化而生成的有机副产物；另一部分是本身被还原以及其它原因而生成的无机副产物。
与氯相比，二氧化氯净化的有机副产物较少且毒性较轻，二氧化氯主要的消毒副产物为亚氯酸盐和氯酸盐，它们对人体健康有潜在的危害，世界卫生组织对亚氯酸盐在水溶液中的质量浓度建议控制在以200L下，而对氯酸盐的毒性还在进一步的研究之中，另外，二氧化氯本身也有害，且不能贮存，需现场制备。
氯胺氯胺消毒是氯衍生物的消毒方法之一，由于氯胺消毒作用缓慢，它不能作为基本杀菌消毒剂，曾一度停用，但由于氯胺能避免或减缓氯与水中有机污染物质的某些化学反应，从而使消毒后水中氯化副产物的生成量显著降低，氯胺消毒被广泛认为是控制消毒副产物形成的有效手段。
不同净水工艺中SUVA与三氯甲烷的相关性研究
不同净水工艺中SUVA与三氯甲烷的相关性研究陈丽珠【摘要】采用四种不同净水工艺分别处理D江原水,考察4种不同净水工艺对亲/疏水性有机物和三氯甲烷的去除效果,并对原水SUVA值与三氯甲烷生成潜能的相关性及其变化特征、出水SUVA与三氯甲烷浓度的关系以及三氯甲烷随季节性变化规律进行了研究.结果表明,采用臭氧-活性炭的工艺D对UV254和DOC的去除效果最好;该工艺对UV254和DOC的去除率分别为71.61%和59.30%;D江水体中SUVA值与TCMFP的线性关系很不显著;4种净水工艺出水的SUVA值与TCM 之间缺乏线性相关性;在春、夏、秋季4种净水工艺出水的三氯甲烷浓度大;而在水温较低的冬季,出水的三氯甲烷浓度较低.【期刊名称】《城镇供水》【年(卷),期】2017(000)002【总页数】5页(P64-67,74)【关键词】净水工艺;去除率;有机物;三氯甲烷;SUVA值【作者】陈丽珠【作者单位】东莞市东江水务有限公司,广东东莞 523116【正文语种】中文南方某城市的四个大水厂都采用液氯对生活饮用水进行消毒，而氯化消毒剂易与原水中的天然有机物产生消毒副产物（DBPs）。
DBPs中主要包括以三卤甲烷为代表的挥发性物质和以卤乙酸为代表的非挥发性物质。
三卤甲烷类中三氯甲烷（CHCl3）占总量的75%以上，且CHCl3长期存在于饮用水中并具有很强的挥发性，会对居民的饮用水安全造成威胁[1]，因此本研究选取CHCl3作为典型消毒副产物进行研究和分析。
不少研究者对三卤甲烷前体物质与原水中TOC和UV254相关性、SUVA值与消毒副产物生成势（DBPFP）的相关性等方面进行了深入的研究，但是，关于不同净水工艺中出水SUVA值与三氯甲烷浓度的相关性及其变化特征鲜有报道。
在本研究中，利用南方水厂的四种不同净水工艺，开展了试验研究，了解不同净水工艺对亲/疏水性有机物的去除能力和三氯甲烷的去除效果，并研究了原水SUVA值与三氯甲烷生成潜能的相关性及其变化特征、出水SUVA值与三氯甲烷浓度的关系以及三氯甲烷随季节性变化规律，为水厂决策和管理者对水体中三氯甲烷的去除及净水工艺的选择提供帮助。
水中环丙沙星(CPFX)氯化消毒副产物生成潜能分析
水中环丙沙星(CPFX)氯化消毒副产物生成潜能分析郭洪光;刘洪位;张永丽【摘要】该文首次考察了水中环丙沙星在不同氯化条件下多种含碳及含氮消毒副产物(DBPs)的生成情况.试验发现氯化氟喹诺酮抗生素环丙沙星能够生成包括三氯甲烷、三氯乙烷、二氯乙腈、三氯硝基甲烷、三氯丙酮等多种氯代消毒副产物,且氯化时间、加氯量与氯化pH对DBPs的生成具有显著影响.投加不同浓度的Br-能够使氯化过程中以三氯甲烷为主的氯代消毒副产物生成量减少,而溴代消毒副产物生成量增多.试验为抗生素水源水污染的消毒副产物生成提供了理论依据.【期刊名称】《净水技术》【年(卷),期】2016(035)001【总页数】5页(P38-42)【关键词】抗生素;环丙沙星;氯化;消毒副产物;生成潜能【作者】郭洪光;刘洪位;张永丽【作者单位】四川大学建筑与环境学院,四川成都610065;同济大学水污染与控制国家重点实验室,上海200092;四川大学建筑与环境学院,四川成都610065;四川大学建筑与环境学院,四川成都610065【正文语种】中文【中图分类】X131.2天然水体中的有机物作为消毒副产物(DBPs)前体物，已在国际上引起了广泛的重视[1-5]。
近年来天然水体中大量残留的药物活性物质已受到研究者广泛关注，现阶段对该类污染的研究主要集中于考察其迁移转化机理并利用物化方法将其去除方面，然而将药物活性物质作为消毒副产物前体物的研究却鲜见报道[6-8]。
基于抗生素在饮用水处理工艺中去除的不彻底性，后期的氯化消毒过程中会产生一定的含碳及含氮消毒副产物[9-11]。
该文采用氯化方式对现阶段应用最为典型的氟喹诺酮类抗生素环丙沙星进行氯化反应，考察了不同因素作用下，氯代及溴代消毒副产物的生成情况，衡量了多种消毒副产物的生成潜能，为天然水环境中抗生素污染导致的饮用水消毒副产物的生成及去除方法提供理论依据。
1.1 标准品及试剂盐酸环丙沙星(Ciprofloxacin Hydrochloride，>98%)，购自日本TCI株式会社，其基本结构如表 1所示；三卤甲烷(THMs)、卤乙腈(HANs)、卤化丙酮(HAKs)和三氯硝基甲烷(TCNM)等消毒副产物标准物质(混标)购自美国Sigma-Aldrich公司(上海)；甲醇、乙腈、甲酸、甲基叔丁基醚(MTBE)等购自美国Sigma-Aldrich公司(上海)，为色谱纯；其他化学药剂，如次氯酸钠、盐酸、高氯酸、硫代硫酸钠、磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、氯化钠、氢氧化钠等均为分析纯，购自国药集团化学试剂有限公司。
加氯消毒过程中细菌生成消毒副产物的研究的开题报告
加氯消毒过程中细菌生成消毒副产物的研究的开题报告一、研究背景消毒是水处理过程中不可或缺的一环，而加氯消毒是目前最常见的消毒方式之一。
虽然加氯消毒可以有效地杀灭水中的细菌，但同时也会产生一些消毒副产物，如三卤甲烷、三卤乙烷等，这些消毒副产物可能对人体健康造成潜在威胁。
随着对健康风险的日益关注，对于消毒副产物的研究也逐渐成为了水处理领域中的一个重要研究领域。
二、研究目的本研究旨在探究加氯消毒过程中细菌生成消毒副产物的机理和影响因素，并寻求降低消毒副产物生成的方法，为实现安全、高效的水处理提供理论和技术支持。
三、研究内容1.综述加氯消毒及其消毒副产物的现状与发展趋势。
2.分析加氯消毒过程中细菌生成消毒副产物的机理、种类和生成规律。
3.研究加氯消毒剂浓度、反应时间、pH值和水温等影响因素对消毒副产物生成的影响，并建立相关的模型和预测方法。
4.探究降低消毒副产物生成的方案，比较不同消毒剂及消毒模式对消毒副产物的影响。
5.通过实验、模拟和理论分析等方法，对研究结果进行验证。
四、研究意义本研究将为提高水处理过程的安全性和可靠性，保障公共饮用水安全，提供科学理论和技术支撑。
同时，研究成果还将为水资源的高效利用和可持续发展提供指导和支持，具有重要的学术和社会意义。
五、研究方法1.文献综述法：搜集并综述国内外相关文献，深入了解当前加氯消毒和消毒副产物的研究现状。
2.实验方法：采用批处理实验和连续流动实验，探究加氯消毒剂浓度、反应时间、pH值和水温等条件对消毒副产物的影响。
3.建模方法：通过对实验数据的处理和分析，建立消毒副产物生成的数学模型，探讨不同影响因素的作用规律。
4.设计消毒工艺：基于研究成果，探究降低消毒副产物生成的方案，比较不同消毒剂及消毒模式对消毒副产物的影响。
六、研究进度安排第一年：主要进行文献综述和实验研究，建立消毒副产物生成的数学模型，探讨不同影响因素的作用规律。
第二年：根据研究成果，探究降低消毒副产物生成的方案，并设计消毒工艺。
东江原水氯胺消毒效果与消毒副产物研究
东江原水氯胺消毒效果与消毒副产物研究巢猛;陈丽珠;陈卓华;刘清华【摘要】以东江为原水，对比研究了液氯与氯胺消毒效果以及7种氯化消毒副产物的生成量，并进行了N-二甲基亚硝胺（NDMA）生成潜能研究。
结果表明，用氯胺消毒，保证CT值不小于1（mg/L·h），出水的菌落总数和总大肠菌群测定结果为未检出；氯胺消毒可大大降低氯化消毒副产物的生成量；东江原水的NDMA 生成潜能丰水期比枯水期高，但均远小于《饮用水水质准则》中规定的限值。
【期刊名称】《城镇供水》【年(卷),期】2016(000)005【总页数】3页(P35-37)【关键词】氯胺;消毒;消毒副产物;N-二甲基亚硝胺【作者】巢猛;陈丽珠;陈卓华;刘清华【作者单位】东莞市东江水务有限公司，广东东莞 523106;东莞市东江水务有限公司，广东东莞 523106;东莞市东江水务有限公司，广东东莞 523106;东莞市东江水务有限公司，广东东莞 523106【正文语种】中文消毒在整个自来水生产过程中至关重要，是保证饮用水微生物安全最关键的环节。
液氯以消毒效果好、成本低、技术成熟等优势在自来水厂得到大规模的应用。
但液氯消毒会产生三卤甲烷、卤乙酸、三氯乙醛等消毒副产物，对人体健康产生危害［1］。
国家《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）对三氯甲烷、三氯乙醛、三氯乙酸等7种氯化消毒副产物均规定了限值［2］。
有研究表明，氯胺消毒可大幅降低氯化消毒副产物的生成量［3］，但氯胺消毒效果比液氯差，且可能生成更多的以N-二甲基亚硝胺（NDMA）为代表的含氮消毒副产物［4］。
本文以东江为原水，对比研究了液氯与氯胺消毒效果以及氯化消毒副产物的生成量，并进行了氯胺的NDMA生成潜能研究，为自来水厂氯胺消毒工艺提供技术参考。
1.1 试验方法中试为A、B两组，每组处理水量为5m3/h，东江原水经过混凝-沉淀-过滤，再进行游离氯或者氯胺消毒，稳定运行24h后取样测定菌落总数、总大肠菌群、4种三卤甲烷、三氯乙醛、2种卤乙酸以及NDMA生成势等水质指标。
氯化消毒的副产品
目录摘要 (2)关键词 (2)前言 (3)去除和控制措施 (4)小结 (9)参考文献 (10)摘要氯化消毒的副产品主要是THMs和DBPS,其对健康的影响已受到广泛的重视,近来研究发现THMs有致突变性和致癌性。
本文介绍氯化消毒的副产物形成原因及其形成的影响因素并重点介绍饮用水中卤代烃污染的控制措施。
关键词液氯消毒液氯消毒副产物三囟甲烷(THMs) 囟代有机物(DBPS)前言随着我国经济的迅速发展,对水质与水量的要求愈来愈高，目前我国大约有99.5%的饮用水厂采用氯消毒工艺。
氯化消毒包括两种消毒剂: 液氯和次氯酸钠。
液氯消毒是目前公共给水系统中最为经济有效、应用广泛的饮用水消毒工艺, 它具有技术成熟、杀菌能力强、持续时间长、价格低廉等优点，但由于受水土流失、水源污染等因素的影响,地表水成分逐渐趋于复杂,有机成分增多,给水处理难度增大。
70年代，荷兰和美国水处理工作者发现，加氯消毒后，饮用水中产生三卤甲烷(THMs)类化合物，主要是氯仿、二氯乙酸、氯和溴之间的中间产物。
氯化后的饮用水中不仅生成三囟甲烷，而且还由于天然有机物在水中含量较高，会与加入的水处理药剂作用，生成其它囟代有机物(DBPS)，其浓度一般为TCM浓度的5～10倍，它们对人体健康同样产生不利的影响。
THMs和DBPS被世界卫生组织确认为具有致癌性质，危害公众健康，因此，近年来这个问题引起了国内外的普遍关注。
城市自来水是城市的命脉，是每位居民每天必须的数量最大的食品，自来水的水质是关系到每家每户和子孙万代身体健康的大事、关系到部分产品质量、关系到整个社会环境，也是对外开放和吸引外资的重要条件。
所以强化去除和控制饮用水中的THMs 和DBPS对于保障饮用水质安全具有重要意义。
本文就饮用水中的THMs和DBPS的主要来源及其去除和控制方面进行概述。
去除和控制措施要解决饮用水中的THMs和DBPS，需从两大方面着手，一是去除水源前驱物，二是采用先进的水质深度处理技术。
高铁酸钠预氧化处理含藻水的效能研究
第15卷第6期2021年12月Vol.15No.6Dec.2021供水技术WATER TECHNOLOGY高铁酸钠预氧化处理含藻水的效能研究高丛浩1,李春雨1,田开峰2,唐玉霖1(1.同济大学环境科学与工程学院，上海200092；2.山东淇水环保科技有限公司，山东临沂276100)摘要：将高铁酸钠作为预氧化剂处理含藻水，探究了藻类处理效能、水质变化和消毒副产物的生成潜能。
结果表明：高铁酸钠对藻类后续混凝沉淀有强化作用，投加浓度大于5mg/L时，经过混凝后叶绿素a及嗅味物质B-环柠檬醛的去除率分别可达99%和98%以上。
高铁酸钠浓度过高会造成藻类细胞的损伤，预氧化后水中有机物浓度上升，经混凝后能被有效去除。
随着浓度的升高，高铁酸钠预氧化处理含藻水会导致三氯甲烷、一氯乙酸和二氯乙酸等消毒副产物生成潜能的增大,在实际应用中应严格控制投加量。
关键词：高铁酸钠；预氧化；含藻水；混凝；消毒副产物中图分类号：TU991.2文献标志码：A文章编号：1673-9353(2021)06-0001-05doi：10.3969/j.issn.1673-9353.2021.06.001Study on the efficacy of sodium ferrate pre-oxidation treatmentof algae waterGao Conghao1,Li Chunyu1,Tian Kaifeng2,Tang Yulin1(1.College of Eiwironmental Science&Engineering,Tongji University,Shanghai200092,China；2.Shandong Qishui Eiwironmental Protection Technology Co.Ltd.,Linyi276100,China)Abstract:Using sodium ferrate as a preoxidant to treat algae-containing water,the algae treatment efficacy,water quality changes and disinfection by-product formation potential were investigate.The results showed that sodium ferrate had an enhanced effect on the subsequent coagulation and precipitation of algae,and the removal rates of chlorophyll a and p-cyc,an odorant substance,could reach more than 99%and98%,respectively,after coagulation at a dosage greater than5mg/L.The high concentration of sodium ferrate could cause damage to algal cells,and after pre-oxidation,the concentration of organic matter in water rose,which could be effectively removed by coagulation.As the concentration increased, sodium ferrate preoxidation treatment of algae-containing water led to an increase in the formation potential of disinfection by-products(DBPs)such as trichloromethane,monochloroacetic acid and dichloroacetic acid.Therefore,in practical application,the dosage concentration should be strictly controlled.Key words:Ne^FeC^；pre-oxidation；algae-containing waler；coagulation；disinfection byproducts基金项目：国家自然科学基金(21776224)通信作者：唐玉霖,E-mail：tangtongji@第15卷第6期供水技术2021年12月高铁酸盐的氧化性较强,在酸性条件下氧化还原电位可达到2.20V,能够有效降解污染物⑴。
氧化剂投加量与作用时间（CT值）对藻类抑制效果及机理分析
氧化剂投加量与作用时间（CT值）对藻类抑制效果及机理分析许晨;李伟英;王峰;张佳【摘要】选用臭氧、次氯酸钠和高锰酸钾三种氧化剂，探讨了在不同投加量（C）及作用时间（ T）条件下，氧化剂对藻类的抑制效果与特性。
结果表明，当水中初始藻细胞密度为2×109个／m3时，臭氧在0．1和0．3 mg／L· min投加量下作用30 min或在0．6 mg／L· min投加量下作用15 min或在1 mg／L· min投加量下作用5 min，能够基本灭活藻细胞；次氯酸钠在3 mg／L投加量下作用5 min或0．2～1 mg／L投加量下作用15 min，灭活藻细胞；高锰酸钾在3 mg／L投加量下作用5 min或0．2～1 mg／L投加量下作用30 min，藻细胞基本灭活。
当臭氧投加量低于0．6 mg／L· min、次氯酸钠和高锰酸钾投加量低于1 mg ／L时，延长氧化时间对藻类的去除效果明显。
以CT值作为氧化剂灭活能力评判指标，对氧化剂灭活藻类的研究表明臭氧、次氯酸钠、高锰酸钾的CT值分别大于2．5 mg· min／L· min、2．4 mg· min／L、2．7 mg· min／L时，可灭活水中藻类物质。
%The effect and mechanism of three oxidizing agent ( ozone, sodium hypochlorite and potassium permanganate) on algae growth were studied.The results show that using 0.1 and 0.3 mg/L · min ozone for 30 min, or using 0.6 mg/L · min ozone for 15 min, or using 1 mg/L· min ozone for 5 min can inactivate algae, ing 3 mg/L NaClO for 5 min and 0.2~1 mg/L for 15 min can inactivate algae;using 3 mg/L KMnO4 for 5 min or 0.2~1 mg/L for 30 min can inactivate algae;when dosage of O3 is less than 0.6 mg/L· min and dosages of NaClO and KMnO4 are less than 1 mg/L, increasing oxidation time has obvious effect on removal ofalgae.Besides, CT value of three oxidants show when CT value of O3 , NaClO and KMnO4 are more than 2.5 mg· min/L· min, 2.4 mg· min/L, 2.7m g· min/L, algae will be inactivated.【期刊名称】《净水技术》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】6页(P60-64,69)【关键词】CT值;臭氧;次氯酸钠;高锰酸钾;藻类抑制;机理【作者】许晨;李伟英;王峰;张佳【作者单位】同济大学环境科学与工程学院，上海 200092; 同济大学长江水环境教育部重点实验室，上海 200092;同济大学环境科学与工程学院，上海 200092;同济大学长江水环境教育部重点实验室，上海 200092;同济大学环境科学与工程学院，上海 200092; 同济大学长江水环境教育部重点实验室，上海 200092;同济大学环境科学与工程学院，上海200092; 同济大学长江水环境教育部重点实验室，上海 200092【正文语种】中文【中图分类】X703Xu Chen1,2, Li Weiying1,2, Wang Feng1,2, Zhang Jia1,2(1.CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering,Tongji University,Shanghai 200092, China;2.StateKeyLaboratoryofPollutionControlandResourceReuse,TongjiUniversity,Shanghai 200092,China)algae inhibition mechanism随着含氮、磷等营养物质的污水大量排入湖泊、水库，使水体的富营养化现象日趋严重[1]，水体的富营养化与藻类污染频发所引起的水体污染已成为困扰人类健康的热点问题[2,3]，各国学者对藻类的去除方法也做了广泛的研究。
污水氯消毒副产物生成的主要影响因素
污水氯消毒副产物生成的主要影响因素摘要：污水氯消毒过程中容易形对人体有害的消毒副产物，严重影响污水回用的安全性。
本文对消毒副产物生成过程中的反应条件和水质特性等影响因素进行了探讨，建议从减少有效氯投加量、调节pH值以及采用前处理工艺等方面控制消毒副产物的生成，但削减其前驱体的浓度并改变其有机结构则是控制氯消毒副产物的根本方法。
关键词：氯消毒，消毒副产物，污水回用，反应条件，水质特性Abstract: wastewater chlorine disinfection process easier to form harmful to human body disinfection by-products, the serious influence the safety of wastewater reuse. This paper cancellation side in the process of product generation reaction conditions and quality characteristics of influence factors such as was discussed, and the advice from reduce the chlorine-antiseptic dosing quantity, adjusting the pH and the process before disinfection by-products aspects control the generation of, but cut their precursor body change the concentration of organic structure is control chlorine disinfection by-products basic method.Keywords: chlorine disinfection, disinfection by-products, sewage reuse, reaction conditions, the water quality characteristics1．前言污水再生利用是缓解水资源危机的重要途径，但由于污水中含有有害的有机物和病原微生物，对人类和生态环境影响极大，给污水回用的安全性提出了挑战。
浅述氯消毒副产物研究现状
原水DOC和浊度，使三卤甲烷生成潜能较常规混凝117μg/L降 至强化混凝46μg/L。
（2）生物预处理：覃操等[5]在常规处理工艺前加上生物 预处理，使原水先经过生物接触氧化池，降低水中含氮物质含 量，结表明生物预处理后的水中溶解性有机氮含量降低了 53.7%，氨氮去除率达65%通过控制前体中的氮素使二甲基亚硝 胺得生成潜能降低了14.1%。
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浅述氯消毒副产物研究现状
祝声威 广州市自来水有限公司 广东 广州 510160
摘 要 目前，对于净水过程中消毒副产物的控制问题，通常人们从消毒副产物前驱体的去除，消毒剂的替代，工 艺的改进和消毒副产物的去除几个方面入手。本文主要针对以上处理方式开展探讨，介绍了几种典型的氯消毒工艺 的改进手段。 关键词 消毒副产物；氯消毒；饮用水
氯化消毒是传统的水消毒方法，以其价格低廉，消毒效果 好的优点，已在水厂净水工艺中使用了100多年。在水源流域和 它的附近会因物理化学和生物活性产生天然有机物（NOM）， 在净水处理时原水中的天然有机物与消毒剂会形成潜在的有害 消毒副产物（DBPs）。我国管道系统存在老化生锈的问题，管 道内部存在有机物附着，它们也会与管网水中过量余氯反应产 生消毒副产物。自从1974年Rook[1]的首创研究以来，使用氯进 行饮用水消毒会产生许多副产物对人体健康有潜在的伤害已广 为人知。其中卤乙酸（HAAs），三卤甲烷（THMs）和卤乙腈 （HANs）则是含量最高的三种氯消毒副产物，它们都被认为对 人体健康有潜在的威胁，具有三致性。随着人们对DBPs的深入 研究，各国卫生环保组织都在饮用水卫生标准中对危害性严重 的DBPs做出严格的限值规定。
水质指标有哪些
⽔质指标有哪些⼈们可能会问，⽬前具体有哪些⽔质指标呢？⽔质指标：物理指标、成分指标、评估性综合指标、⽔质转化潜能指标、⼯艺指标、替代指标。
1先说简单的物理指标最早的物理指标⼤多是通过⼈的感官就能观察到的⼀些性质，如：透明度、嗅味，浑浊度、颜⾊(⾊度)、温度等等。
古⼈的经验已经告诉我们，这些指标在评估⽔质安全⽅⾯的价值了;发展到今天，浊度、透明度、⾊度等好些⽔质指标已经得以量化，可以通过分析仪器准确测量了。
2成分指标天然⽔体中包括重⾦属离⼦、⽆机阴离⼦(氯离⼦、硫酸根等)、溶解⽓体(氧、⼆氧化碳等)、溶解性有机物等在内的各种天然杂质;微⽣物、藻类及其代谢产物，以及经过各种途径(⾬⽔、⼟壤流失、⼈和动物的排泄物等等)进⼊⽔体的⼈⼯合成化合物，乃⾄这些物质在⾃然界的反应产物或者通过⽣物体代谢的产物。
这些物质随着分析技术的发展⽽逐渐被发现，就像前⾯提到的列⽂虎克发现⽔中微⽣物的故事，许多⽔质指标都是这样出现的。
成分指标也包括在饮⽤⽔、⼯业⽤⽔，净化后的污⽔以及再⽣⽔等经过⼈⼯处理的⽔中，⼈为添加的⽔处理化学品及其反应产物，如饮⽤⽔中的余氯和消毒副产物等。
(饮⽤⽔中最具代表性的⼀类消毒副产物是三卤甲烷;由于三卤甲烷的含量很低，直到20世纪六⼗年代⼀种叫做“电⼦捕获器(ECD)“的分析设备的出现，才被⼈们所知)成分指标分为单⼀成分指标和综合成分指标。
综合指标是指具有相同或者相似化学、⽣物学特性的⼀类物质的量。
⽐如：总有机碳、总磷、总氮、PH值、细菌总数等等。
成分指标是数量最为庞⼤的⼀类⽔质指标，⽬前各种⽔质标准中提到的化学指标、重⾦属指标、微⽣物指标等⼀般都属于成分指标范畴，由于新的化学物质的研制、⽣产和使⽤，⼀直都不断在出现新的成分指标。
3评估性综合指标这类指标不是指⽔中某种已知杂质的浓度，⽽是表征在⽔中的化学⽣物成分和物理特性的共同作⽤下，⽔会表现出某些特定的化学或⽣物学属性或能⼒。
评估及综合性指标往往通过⼈为设定实验条件得到结果，这类指标中最有代表性就是⼤家⽿熟能详的COD(化学耗氧量)，表⽰在特定条件下，⽔中能被强氧化剂氧化的物质需要的氧的量;COD现在是评估⽔有机污染程度最重要的指标。
电化学氧化灭活铜绿微囊藻及藻毒素的降解
电化学氧化灭活铜绿微囊藻及藻毒素的降解周石庆;卜令君;施周;许仕荣;王涛【摘要】利用混合金属氧化物(IrO2-Ta2O5/Ti)电极在氯化钠电解质中产生的活性氯(氯气和次氯酸)灭活铜绿微囊藻细胞.活性氯在溶液中的生成符合法拉第定律,其浓度与电流密度和反应时间成正比.实验系统考察了藻细胞完整性、表面形态和光合活性在电化学氧化过程中的变化,并研究了藻类有机物和微囊藻毒素(MC-LR)在该过程中的释放与降解情况.结果表明:电化学氧化工艺可有效灭活铜绿微囊藻细胞;电流密度越大,反应时间越长,藻细胞破损程度越严重;胞外MC-LR在氧化过程中呈现先升高再降低的趋势,最终质量浓度可达到1.0μg·L-1以下.电化学氧化工艺不仅可以有效灭活藻细胞,还能有效控制藻细胞胞外有机物和藻毒素,因此对于高藻水处理具有良好的应用前景.【期刊名称】《湖南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2019(046)006【总页数】6页(P103-108)【关键词】电化学氧化;铜绿微囊藻;活性氯;细胞完整性;微囊藻毒素【作者】周石庆;卜令君;施周;许仕荣;王涛【作者单位】湖南大学土木工程学院,湖南长沙 410082;湖南大学建筑安全与节能教育部重点实验室,湖南长沙 410082;湖南大学土木工程学院,湖南长沙410082;湖南大学建筑安全与节能教育部重点实验室,湖南长沙 410082;湖南大学土木工程学院,湖南长沙 410082;湖南大学建筑安全与节能教育部重点实验室,湖南长沙 410082;湖南大学土木工程学院,湖南长沙 410082;湖南大学建筑安全与节能教育部重点实验室,湖南长沙 410082;湖南大学土木工程学院,湖南长沙410082;湖南大学建筑安全与节能教育部重点实验室,湖南长沙 410082【正文语种】中文【中图分类】X522近年来，由于严重的水体富营养化现象，“水华”在世界各地的湖泊、水库中频繁发生[1-2].其中铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）是最常见的藻种，也是我国大部分湖泊的主要危害型藻类[3].在“水华”过程中，大量的藻细胞及其代谢物如藻毒素、内毒素、嗅味物质等均会影响常规水处理工艺的正常运行[4-6].虽然气浮工艺在一些饮用水厂对水的处理中取得了较好的效果，但在大多数地区混凝仍被视为去除藻细胞及其代谢物的关键屏障[7].然而，在“水华”现象发生时，混凝对藻细胞的去除效果不佳，且藻细胞破裂后释放的藻毒素等胞内物质无法被常规处理工艺有效去除[8].预氧化已经被越来越广泛应用于高藻水处理以提高藻细胞去除率并控制消毒副产物生成.在前人的研究中，液氯[9-10]、二氧化氯[11]、高锰酸钾[12]等被大量应用于高藻水处理工艺，取得了较好的效果.但此类氧化剂也存在运输、储存不便，水体色度增加等问题.随着电力行业的飞速发展，太阳能、风力等新型能源的普及大大降低了电力成本，使得电化学氧化工艺有潜力成为水处理过程中的重要一环.近年来，大量学者针对电化学氧化在水处理工艺中的应用进行了研究并取得了进展[13-16].电化学氧化中，电解质和电极材料对水处理效率有着较大影响.通常情况下，氯离子作为电解质可取得较好效果（原理如式（1）和式（2）所示）[17].对于电极材料，有研究表明活性电极（如RuO2电极、铂电极）相较惰性电极（如金刚石电极、SnO2电极）有着较低的析氧（氯）电位，更易产生活性氯[18].本文采用析氧（氯）电位较低的混合金属氧化物（Mixed metal oxide，IrO2-Ta2O5/Ti）电极作为工作电极、氯离子作为电解质，以铜绿微囊藻作为研究对象，探讨电化学氧化在高藻水处理过程中的效能及机理，以期为实际水处理方面的应用提供理论基础.1 材料与方法1.1 实验材料铜绿微囊藻藻种（FACHB-912）购自中科院武汉水生所，采用BG-11培养液（不含氯离子），在光照培养箱培养，温度为25℃，光照周期为12 h光照~12 h黑暗.如无特殊说明，本实验采用的所有样品均为分析纯，实验中所有溶液均由超纯水配制.HPLC级乙腈和甲酸购于Sigma-Aldrich公司，DPD余氯试剂购于哈希公司，玻纤滤膜购自Whatman公司，氯化钠、硫代硫酸钠及BG-11培养基所需试剂均购自上海国药集团，IrO2-Ta2O5/Ti电极购于陕西开达有限公司，藻毒素（MC-LR）标准样品购于Alexis公司，SYTOX核酸染剂购于Invitrogen公司.1.2 实验方法本实验采用IrO2-Ta2O5/Ti电极（5 cm×2.5 cm）为阳极，不锈钢电极为阴极；采用直流电源；磁力搅拌器和磁力搅拌子用来加速藻细胞溶液的混合.实验装置示意图如图1所示.按固定时间取样，在所取样品中立即加入过量硫代硫酸钠溶液淬灭剩余氧化剂终止反应进行.图1 实验装置示意图Fig.1 Schematic diagram of test apparatus实验过程中，藻细胞初始浓度为1.0×106~4.0×106个·mL-1，氯化钠电解质浓度为30 mmol/L，反应时间如无特殊说明均为20 min，电流密度为2.5~10.0 mA·cm-2.1.3 分析方法藻细胞浓度由紫外-可见光分光光度计（U-3900，Hitachi）于波长680 nm处测定；活性氯含量采用余氯仪（DR3900，Hach）测定；藻细胞氧化前后表面形态的变化通过扫描电镜观察（SEM，JSM-6700F，Jeol）.铜绿微囊藻细胞活性采用流式细胞仪（FC500，Beckman Coulter）检测：通道FL1（530 nm）收集SYTOX染剂产生的绿色荧光，通道FL3（630 nm）收集叶绿素-a产生的红色荧光.SYTOX染剂可以渗入死细胞内并将核酸染色，因而可以用来判断细胞活性[19].数据通过Flowjo_v10软件分析.三维荧光光谱采用Hitachi F-7000型荧光光谱分析仪进行分析：发射波长扫描范围为280~550 nm，激发波长扫描范围为220~450 nm，扫描间隙5 nm.所得数据由Surfer软件分析处理.藻毒素MC-LR浓度采用液相色谱-三重四级杆串联质谱联用仪（Agilent1290/6460）测定：流动相为超纯水（质量分数为0.1%甲酸）和乙腈混合物（质量配比65∶35），流速0.2 mL·min-1，进样体积10 μL，质谱电离源为电喷雾电离正源（ESI）.2 结果与讨论2.1 电化学氧化体系中的活性氯为验证电化学氧化体系中活性氯的产生，本研究在无藻细胞的情况下对该系统中活性氯浓度进行了测定.图2为不同电流密度条件下电化学氧化中活性氯的质量浓度，由图2可知，当施加电流密度为2.5 mA·cm-2时，在20 min内系统能够产生7.3 mg·L-1活性氯，当电流密度增加至10.0 mA·cm-2时，活性氯产量增加到34.3 mg·L-1.由法拉第定律（式（3））可知，活性氯浓度与电流及反应时间成正比，活性氯浓度随着电流密度及反应时间增大而增大.式中：C 代表活性氯的浓度（mol·L-1）；Z 是指电子转移数（eq·mol-1）；F 为法拉第常数（96 485.3 Coulombs·mol-1）；V 为电解液体积（L）；I为电流（A）；t为反应时间（s）.图2不同电流密度条件下电化学氧化中活性氯的质量浓度Fig.2 Generation of active chlorine at different applied current densities during the electrochemical oxidation2.2 藻细胞完整性及其表面形态的变化图3 为采用不同电流密度电化学氧化处理后藻细胞完整性的变化情况.如图3所示，R1区域代表完整藻细胞，其叶绿素-a含量较高，且SYTOX染剂无法进入细胞内与核酸结合，因此通道FL3强度较强，而通道FL1强度较弱；相反，R2区域代表破损藻细胞，通道FL3强度较弱，通道FL1强度较强.图3 不同电流密度电化学氧化处理后藻细胞的流式细胞图Fig.3 Flow cytometry results of Microcystis aeruginosa after treatment of electrochemical oxidation with different current densities由图3可知，未经处理的藻细胞中有96.7%均为完整的细胞，当向含藻细胞的溶液分别施加2.5 mA·cm-2和5.0 mA·cm-2的电流密度时，伴随着细胞膜的破裂和叶绿素-a的分解，完整细胞比例分别降至57.2%和26.6%；而当电流密度继续分别增加至7.5 mA·cm-2和10.0 mA·cm-2时，溶液中几乎没有完整细胞残留，超过90%的藻细胞被溶液中产生的活性氯氧化.为获得电化学氧化铜绿微囊藻细胞的直观过程，采用电子扫描电镜（SEM）进行了实验表征，氧化前后藻细胞表面形态如图4所示，进一步证实了藻细胞在电化学氧化过程中的凋亡.电化学氧化处理前，藻细胞呈椭圆型，表面光滑，形状饱满，结构完整；而氧化后的藻细胞明显被溶液中产生活性氯严重侵蚀，虽然藻细胞大小仍能维持在2 μm左右，但其形状发生了很大改变，出现一些褶皱和萎缩，可见其失去了正常的形态，濒临死亡.Fig.4 SEM images of Microcystis aeruginosa cell surface morphology2.3 藻类光合活性的变化图5 电化学氧化处理之后藻细胞溶液OD680的变化Fig.5 OD680variation of Microcystis aeruginosa solution after electrochemical oxidation为证明剩余藻细胞是否仍具有光合活性，将电化学氧化处理后的藻细胞置于培养基中继续光照培养10 d，每隔2 d取样观察藻细胞浓度变化.铜绿微囊藻溶液的最大吸光度位于680 nm处，因此本研究采用OD680来反映溶液中藻细胞浓度.如图5所示，未经处理的藻细胞溶液吸光度在10 d内由0.10持续增长至0.55；而分别经2.5 mA·cm-2和5.0 mA·cm-2电流密度氧化处理后藻细胞溶液吸光度虽仍在增长，但其增幅均有一定程度下滑（分别由0.09和0.08增长至0.38和0.25）.而当外加电流密度分别增加至7.5 mA·cm-2和10.0 mA·cm-2时，藻细胞溶液吸光度在培养过程中呈下降趋势，10 d后溶液几乎呈透明状，吸光度降至0，表明采用该条件处理后的藻细胞基本不具有光合活性，无法继续增殖.此实验结果与流式细胞仪测试结果基本一致.2.4 电化学氧化对藻类胞外有机物的影响如图6（a）所示，铜绿微囊藻胞外有机物的荧光光谱有3个特征峰，分别为类腐殖酸区域（C，Ex/Em=330/420 nm）、类蛋白区域（B，Ex/Em=280/335 nm）、类富里酸区域（C，Ex/Em=280/450 nm）.当向藻细胞溶液中分别施加5.0、7.5和10.0 mA·cm-2的电流密度时，如图 6（b）（c）（d）所示，对应的3 个特征峰均不同程度地被削弱，说明胞外有机物被不同程度地降解.在本研究中，并未观察到胞内有机物释放的现象，这可归因为溶液反应时间相对较长（20 min），释放的有机物被进一步降解.实验结果表明电化学氧化工艺不仅可以有效灭活藻细胞，还可以有效氧化藻细胞胞外有机物，从而可降低后续工艺中消毒副产物的生成潜能.图6 胞外有机物荧光光谱Fig.6 Fluorescence spectra of EOM2.5 藻毒素在电化学氧化过程中的释放与降解由于氧化剂能够引起藻细胞裂解，预氧化过程中常常会导致藻毒素MC-LR释放，加重后续水处理工艺的负荷.世界卫生组织和我国饮用水水质标准中均将MC-LR临界值限制为1.0 μg·L-1以下[20]，因此考察藻毒素在电化学氧化过程中的释放和降解非常重要.根据Zamyadi等[9]对氯化铜绿微囊藻细胞的研究，预氧化过程中藻毒素的释放和降解可归纳为两个连续不可逆的一级反应，如方程（4）所示.式中：[MC-LRi]和[MC-LRe]分别为胞内和胞外藻毒素质量浓度；kr和kd分别为胞内MC-LR的释放速率和胞外MC-LR的降解速率.如图7所示，当电流密度为2.5 mA·cm-2时，溶液中MC-LR质量浓度在20 min氧化时间内从15.5 μg·L-1缓慢增长至29.8 μg·L-1.这是由于在此电流密度下，胞内MC-LR的释放速率大于胞外MC-LR的降解速率，造成胞外藻毒素浓度逐渐升高.当电流密度增加到5.0 mA·cm-2时，20 min氧化时间内溶液中MC-LR质量浓度先升高再降低.这是因为初始阶段伴随着胞内MC-LR的大量释放，其释放速率高于胞外MC-LR的降解速率，因此溶液中MC-LR质量浓度升高，8 min时溶液中MC-LR质量浓度达到峰值（55.7 μg·L-1）.随着体系中活性氯的质量浓度不断升高以及胞内MC-LR的完全释放，胞外MC-LR的降解速率大于胞内MC-LR的释放速率，因此溶液中MC-LR的质量浓度开始降低，反应进行至20 min时，剩余MC-LR 质量浓度已低至1.0 μg·L-1以下.同理，当电流密度持续分别增加至7.5 mA·cm-2和10.0 mA·cm-2，溶液中MC-LR质量浓度呈现先升高后降低的趋势.但由于活性氯质量浓度随电流密度的增加而增加，溶液中MC-LR峰值出现的时间越来越提前，且随着氧化的进行，20 min以内溶液中MC-LR的质量浓度均可以降至1.0 μg·L-1以下.图7 电流密度和接触时间对藻毒素释放和降解的影响Fig.7 Effect of current density and contact time on the release and degradation of MC-LR3 结论1）在本文所研究的电化学氧化体系中产生了活性氯（氯气、次氯酸），能够有效灭活藻细胞.2）藻细胞完整性、表面形态和光合活性均在电化学氧化过程中遭到破坏.3）电化学氧化过程能够有效氧化藻细胞胞外有机物，从而降低后续工艺中消毒副产物生成潜能.4）电化学氧化过程可以有效降解胞外MC-LR，达到我国饮用水卫生标准的要求（1.0 μg·L-1以下）.参考文献【相关文献】［1］ YANG M，YU J W，LI Z L，et al.Taihu Lake not to blame for Wuxi′s woes［J］.Science，2008，319：158—158.［2］余亚琴，吕锡武，吴义锋.改进型ABR处理太湖富藻水启动研究［J］.湖南大学学报（自然科学版），2014，41（3），94—100.YU Y Q，LÜ X W，WU Y F.Start-up research on cyanobacteria in Taihu Lake treatment by the improved anaerobic baffle reactor［J］.Journal of Hunan University（Natural Sciences），2014，41（3），94—100.（In Chinese）［3］高乃云，沈嘉钰，黎雷，等.高锰酸钾灭活铜绿微囊藻及胞内毒素释放机制［J］.同济大学学报（自然科学版），2014，42（5）：721—728.GAO N Y，SHEN J Y，LI L，et al.Inactivation of Microcystis aeruginosa by permanganate and release kinetics of intracellular microcystin［J］.Journal of Tongji University（Natural Science），2014，42（5）：721—728.（In 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氧化剂预氧化除藻生成有机副产物的研究进展
氧化剂预氧化除藻生成有机副产物的研究进展呼书杰;李绍秀;赵德骏;袁秀丽;谢葆红【摘要】综述目前国内外Cl2、ClO2、O3和KMnO4预氧化除藻生成有机副产物及三卤甲烷和卤乙酸生成势的研究成果和进展,比较这4种预氧化剂除藻的有机毒理性,提出ClO2、O3和KMnO4预氧化替代预氯化的必要性.【期刊名称】《能源与环境》【年(卷),期】2011(000)006【总页数】3页(P81-82,89)【关键词】Cl2;ClO2;O3;KMnO4;预氧化;藻;有机副产物【作者】呼书杰;李绍秀;赵德骏;袁秀丽;谢葆红【作者单位】广东工业大学土木与交通工程学院广东广州 510006;广东工业大学土木与交通工程学院广东广州 510006;广州市水务工程建设管理中心广东广州510640;广州市水务工程建设管理中心广东广州 510640;广州市水务工程建设管理中心广东广州 510640【正文语种】中文【中图分类】TU991.2富营养化现象是湖泊水库主要的环境问题，造成多方面的危害，而其对饮用水生产的影响是最引人注目的。
富营养化给饮用水生产带来的问题主要是由藻类及其分泌物所引起，除了常见的对水厂运行的不利影响之外，还体现在水的感观性状和饮用水安全性2个方面，它本身还会对水质产生很大的影响。
为此，国内外围绕给水除藻技术开展了多年的研究工作。
其中预氯化、臭氧预氧化、二氧化氯预氧化和高锰酸钾预氧化除藻技术逐渐被开发和使用，并且取得了较好的效果，但是这些氧化剂在去除藻类及其分泌物的同时是否会生成一些有害的有机副产物，是否会使处理后出水具有潜在危险性。
因此，近年来，以预氯化、臭氧预氧化、二氧化氯预氧化和高锰酸钾预氧化为主的化学预氧化除藻技术带来的有机副产物问题得到更多关注与研究。
1 预氯化除藻生成的有机副产物很多报道表明，藻类及其分泌物是有机副产物的重要前体物质，加氯前Ames试验呈阴性的藻类培养物在加氯后呈阳性，氯化后离心上清液的致突变强度高于细胞培养物的致突变强度。
高锰酸钾预氧化强化混凝工艺对高藻水的处理
Vol.32,No.2,2013净水技术2013，32（2）：16-19，29Water Purification Technology 水源地原水中的藻类问题[1]普遍存在于世界各国的水处理实践中，原水中的藻类会影响混凝和沉淀效果[2,3]、增加混凝剂投加量、堵塞滤池、缩短过滤周期。
研究表明藻类及其代谢产物不仅是水中有机物的重要来源，还是氯化消毒副产物前驱物和主要的致臭物质[4,5]。
目前在众多的除藻方法中，预氯化技术虽然较为经济，但难以避免产生DBPs [6,7]。
近年来，高锰酸钾(PP)在去除水中微量有机污染物[8]、控制氯化消毒副产物及强化混凝等方面取得了重要进展，PP 具有强氧化性，可在饮用水净化工艺中用作除藻剂。
本试验以PP 预氧化技术为研究对象，考查其对高藻水的去除效果，为水厂实际生产提供理论依据及技术指导。
1试验材料与方法1.1原水水质以扬州万福闸水源地闭闸期的原水水质为试验水样。
试验期间主要水质指标如表1所示。
依据《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）可知该水质介于Ⅲ类和Ⅳ类之间，属于微污染水。
1.2试验内容静态试验在六联混凝搅拌器上进行，向1L 水样中投加PP 并低速搅拌（转速为60r ／min ），模拟水流在输水管中流动。
充分考虑原水的实际输送时间，[收稿日期]２０１２－03-04[基金项目]国家水专项（2011ZX07410-001）[作者简介]岳兵（1969-），男，工程师，研究方向为饮用水处理理论与技术。
电话：0541-82980001；E-mail ：809267706@ 。
高锰酸钾预氧化强化混凝工艺对高藻水的处理岳兵１，颜勇１，谢美萍１，李亮２，林涛２（1.扬州自来水有限责任公司，江苏扬州225000；2.河海大学环境学院，江苏南京210098）摘要该文考察了高锰酸钾预氧化对高藻水源水中污染物的去除效果，结果表明高锰酸钾预氧化-混凝沉淀工艺对高藻水中污染物的去除效果比单独混凝沉淀工艺更好。
典型胺类物质的消毒副产物生成潜能
Ｄｉ ｓ ｉ ｎ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｙ ｐｒ ｏ ｄｕ ｃ ｔ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ Байду номын сангаас ｐ ｏ ｔ ｅ ｎｔ ｉ ａ ｌ ｏ ｆ ｔ ｙ ｐ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｍｉ ｎｅ ｓ
ＴＡＯ Ｈｕ ｉ ，ＣＨＥＮ Ｌｉ ａ ｎｓ ｈｅ ｎｇ，ＣＨＥＮ Ｗｅ ｉ ，ＣＨＥＮ Ｌｉ ａ ｎｇ，ＦＥＮＧ Ｂｏ
我国淡水环境中卤乙酸类消毒副产物的预测无效应浓度研究
ｔｏ ｔｈｅ ａｑｕａｔｉｃ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ. Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅꎬ ｔｈｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｎｄ ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ ｆｉｖｅ ＨＡＡｓ ｉｎ ｔｈｅ ｅｆｆｌｕｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ＷＷＴＰｓ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｔｏ
ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ＨＡＡｓ ｄｉｓｃｈａｒｇｅｄ ｉｎｔｏ ｎａｔｕｒａｌ ｗａｔｅｒｓ.
. 美国环境保护局规定饮
１ ０００ꎻ如果 ３ 个营养级中有 １ 个营养级有慢性毒性
乙酸、三氯乙酸、一溴乙酸和二溴乙酸ꎬ５ 种 ＨＡＡｓ 浓
示ꎬ暴露于氯化消毒饮用水会增加膀胱癌、结肠癌及
直肠癌的发病风险ꎬ还可能会引起不良的妊娠结果及
出生缺陷. 这些 ＤＢＰｓ 物质不仅给人体健康带来风
险ꎬ 同 时 也 对 水 生 生 物 具 有 明 显 的 毒 性 作 用. 研
究 [６￣９] 表明ꎬ各类 ＤＢＰｓ 能导致发光细菌、藻类、溞类
及鱼类等多种水生生物的急性或慢性中毒.
水生生物毒性资料ꎬＰＮＥＣ 的计算方法主要有评估系
消毒等ꎬ因此大量 ＤＢＰｓ 通过医疗废水和生活污水等
和长期生物资料的数量ꎬ选择不同的评估系数. 在藻
毒剂被大量用于医院、污水处理厂、市政和居家环境
数法和统计外推法. 评估系数法是根据获得的短期
进入自然水体ꎬ可能会对水生态环境产生不良影响.
类、甲壳类和鱼类 ３ 个营养级中ꎬ如各营养级至少有
∗责任作者ꎬ张亚辉(１９７９￣) ꎬ女ꎬ河南平顶山人ꎬ副研究员ꎬ博士ꎬ主要从事环境基准与生态风险评估研究ꎬｚｈａｎｇｙａｈｕｉ＠ ｃｒａｅｓ.ｏｒｇ.ｃｎ
基金项目: 国家水体污染控制与治理科技重大专项( Ｎｏ.２０１７ＺＸ０７６０２￣００３ꎬ ２０１７ＺＸ０７２０６￣００３)
巢湖水中溶解性有机物分子大小分布、亲疏水性与消毒副产物的生成势
巢湖水中溶解性有机物分子大小分布、亲疏水性与消毒副产物的生成势陈铭;徐斌;王安琪;张帆【摘要】以微污染巢湖原水为研究对象,考察了原水中溶解性有机物(DOM)的分子大小分布模式和亲疏水性分子组成规律,并对其氯化消毒副产物(DBPs)的生成潜能进行了系统研究.巢湖原水中的DOM主要以小分子的形式存在.亲疏水性组分的分布为:强疏水组分占43.48％,弱疏水组分占17.39％,亲水组分占39.13％.在微污染巢湖原水有机物中,分子大小(MS)＜1 kDa和10～30 kDa的组分具有最大的三卤甲烷(THMs)和卤代酮(HKs)等含碳消毒副产物(C-DBPs)生成潜能;同时,MS为5～10 kDa的有机物具有较高的二氯乙腈(DCAN)和三氯硝基甲烷(TCNM)等含氮消毒副产物(N-DBPs)生成潜能.不同亲疏水性组分的THMs和HKs生成潜能从大到小依次均为强疏水组分＞亲水组分＞弱疏水组分.同时,强疏水组分生成最多的N-DBPs,弱疏水组分次之,而亲水组分最少.%In this study,distribution of molecular size,composition pattern of hydrophilic and hydrophobic components,and disinfection by-product (DBP) formation potential during chlorination for dissolved organic matters (DOM) in micro-polluted raw water from Chaohu Lake were investigated.The results showed that DOM in raw water from Chaohu Lake were mostly organic compounds with small molecular size,and proportions of hydrophobic,weak hydrophobic and hydrophilic components were 43.48 ％,17.39 ％ and 39.13 ％,respectively.After chlorination incubation,the fraction with molecular size (MS) ＜ 1 kDa and of 10 ～ 30 kDa showed the highest formation potentials for carbonaceous DBPs (C-DBPs) like trihalomethanes (THMs) and haloketones(HKs).Dichloroacetonitrile (DCAN) and trichloronitromethane (TCNM) were the only nitrogenous DBPs (N-DBPs) detected in this study,which were mostly formed by the fraction with MS of 5 ～ 10 kDa.For different hydrophilic and hydrophobic components,formation potentials of both THMs and HKs followed the same order of hydrophobic components ＞hydrophilic components ＞ weak hydrophobiccomponents.Meanwhile,hydropbobic components also formed the most yields of N-DBPs,followed by the weak hydrophobic components,then hydrophilic components.【期刊名称】《净水技术》【年(卷),期】2018(037)003【总页数】7页(P22-28)【关键词】分子大小分布;亲疏水性;溶解性有机物;消毒副产物生成势;微污染原水【作者】陈铭;徐斌;王安琪;张帆【作者单位】同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,长江水环境教育部重点实验室,上海200092;同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,长江水环境教育部重点实验室,上海200092;同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,长江水环境教育部重点实验室,上海200092;同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,长江水环境教育部重点实验室,上海200092【正文语种】中文【中图分类】TU991.25巢湖是我国五大淡水湖之一，是安徽省第一大湖泊，也是巢湖市唯一的水源地。
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题． 小球藻作为一种全球性分布的绿藻， 在我国大部 分富营养化水体中普遍存在． 藻类及藻类有机物的 ［1－3 ］ ， 存在会降低传统混凝沉淀工艺的效率 使出水 ［4 ］ ［5－6 ］ ． 和消毒副产物生成势升高 总有机碳 （ TOC ） 研究发现， 小球藻细胞内含有乙酰胞壁酸、 乙酰氨基 葡萄糖等氨基糖以及各种氨基酸和蛋白质． 当小球 藻过量生长时， 会分泌大量含有有机氮 （ DON ） 成分 ［7 ］ DON 易与消毒过程中的消毒剂反应 的代谢产物 ，
The formation potential of halogenated DBPs of intracellular and extracellular organic components of chlorella during chlorination
2 LU Jinfeng 1， ，YU Xingyue 1 ，WANG Qiong 1 ，WANG Dong 1 ，ZHANG Zhenfeng 1 ， WANG Qishan 1
［14 ］
而释放的有机物为胞内有机物 脂质和碳水化合物为主．
， 主要以蛋白质、
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表 1 列出了小球藻在不同生长阶段的有机物特 性， 其中 EOM 的 TOC 随生长天数的增加而升高， 而 IOM 的 TOC 和 DON 则随生长周期的变化呈现先升 高再降低的趋势． 小球藻细胞不同生长时期的 EOM 和 IOM 的 DON 均较高， 大部分生长期的 DON 均超 过了 TOC ， 而 IOM 的 DON 更是远高于其 TOC 的质 量浓度， 表明藻类有机物特别是 IOM 的组成中含有 大量的溶解性有机氮， 进一步验证了其成为含氮消 毒副产物前驱物的可能性． UV 254 可以代表水中含有
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球藻（ FACHB － 1227） 购自中国科学院 水生生物研究所， 培养所用的培养基为 BG － 11 培养
基， 在光照培养箱中恒温 （ 25±1 ） ℃ 培养， 光照条件 为 2 000 lx． 藻细胞的观测和计数采用直接计数法 （ 血球计数板计数 ） ， 以计算藻细胞的浓度， 并绘制 藻细胞的生长曲线， 如图 1 所示． 其中接种的藻细胞 6 浓度为 2．1 × 10 个 / mL， 采用序批式培养的方式进行 藻细胞的培养， 观测时间为 15 d． 藻细胞的生长曲线 表现了完整的微生物生长阶段： 调整期 （ 0 ～ 2 d） 、 对 数生长期（ 2 ～ 6 d） 、 稳定生长期 （ 6 ～ 12 d） 和衰亡期 （ ＞12 d） ．
同生长时期及不同氯投加量下典型含碳类消毒副产物（ THMs ） 和含氮类卤代消毒副产物（ TCNM ） 的生成规律， 并对二者的生 成势进行了对比． 结果表明： 细胞外有机物（ EOM） 和细胞内有机物（ IOM ） 提取液的总有机碳（ TOC ） 和有机氮（ DON ） 较高， 而 EOM 经氯化后 TCNM 的生成量逐渐增加， IOM 的 芳香结构和不饱和双键的有机质质量浓度很低； 从对数生长期到衰亡期， TCNM 生成量则呈现先增加后降低的趋势； THMs 的生成规律与 TCNM 相似， EOM 的 但其生成量明显高于 TCNM． 增加氯投量， TCNM 生成量逐渐升高， IOM 的 TCNM 生成量则先升高后下降； 在氯投量为 30 mg / L 时， IOM 的 TCNM 生成量最高； 稳定生长 THMs 的生成量稳定增加， 期小球藻细胞的 EOM 和 IOM 在氯投量由 20 mg / L 升高到 30 mg / L 时， 当氯投量超过 30 mg / L 时， THMs 的生成势显著升高， 且三氯甲烷为 THMs 的主导物种． 关键词： 小球藻； 胞外有机物； 胞内有机物； 三氯硝基甲烷； 三卤甲烷 中图分类号： X703．1 文献标志码： A 文章编号： 0367－6234（ 2015） 08－0096－05
［11 ］
TOC 质量浓度， 分别取 200 mL 水样于锥形瓶中， 加 pH 7±0．2 ， 入磷酸盐缓冲溶液调节水样 为 之后投加 一定量的次氯酸钠溶液进行氯化， 恒温 25 ℃ 避光反 应 72 h． 反 应 后 加 入 氯 化 铵 终 止 氯 化， 预处理后 待测． 1．4 分析方法 三卤甲烷 （ THMs ） 和三卤硝基甲烷 （ TCNM ） 的 测定参照 USEPA Method 551．1 标准方法， 采用气相 色 谱 GC / ECD （ 6890N， HP － 5 column 30 m × 0．25 mm × 0．25 μm，Agilent ） 定量测定． 色谱条件参 照 USEPA Method 551．1． 小球藻 EOM 和 IOM 的 TOC 和 TN 由岛津公司的 Shimadzu TOC － V CPH 总 有 机 碳 / 氮 仪 测 定． 利 用 HACH 公司 DＲ /4000U 型紫外 / 可见分光光度计测定 无机氮（ TIN） 和 UV254 ． 测出氨氮、 亚硝酸盐氮和硝酸盐 氮等无机氮质量浓度后， 再用 TN 减去 TIN 得到 TON －1 的质量浓度． 紫外吸光度值 ASUV / （ L · （ mg · m ） ） = UV254 ×100/ ρ（ TOC） ．
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2
2．1
结果与讨论
小球藻不同生长阶段的有机物特性 藻类有机物包括 EOM 和 IOM． EOM 主要指藻
体细胞在生长代谢过程中通过细胞膜分泌出的大分 ［12 ］ 包括蛋白质、 子物质 ， 多糖类、 氨基酸及毒性物质 等
［13 ］
． 藻细胞死亡或常规水处理工艺导致细胞裂解
第8期
鲁金凤，等： 藻细胞内外有机物氯消毒后典型消毒副产物的生成潜能
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［8－10 ］ ， 其动物细胞 生成含氮消毒副产物 （ N － DBPs ） 遗传毒性甚至超过了卤代呋喃酮 ， 对 DNA 的破坏效
液） ． 离心后所得的藻细胞用去离子水冲洗， 研钵研 磨一定时间后， 再经过 0．22 μm 滤膜过滤， 所得的滤 出液即为 IOM（ 胞内液） ， 在 4 ℃ 下储备两种滤出液 待用． 1．3 氯化实验 将提取的 EOM 和 IOM 用去离子水稀释至同一
（ 1． College of Environmental Science and Engineering， Nankai University， 300071 Tianjin， China； 2． Key Laboratory of Pollution Processes and Environmental Criteria，Ministry of Education，300071 Tianjin， China）
收稿日期： 2014－09－05． 基金项目： 国家自然科学基金（ 51008162 ） ； 天津市应用基础及前沿 技术研究计划（ 14JCYBJC03500） ． 作者简介： 鲁金凤（ 1980—） ， 女， 副教授； 王启山（ 1947—） ， 男， 教授， 博士生导师． lujinfeng@ nankai．edu．cn． 通信作者： 鲁金凤，
Abstract： This work was to investigate the formation potential of trihalomethane （ THM ） and trichloronitromethane （ TCNM） for algae extracellular organic matter （ EOM ） and intracellular organic matter （ IOM ） in different algae growth stages and chlorine dosages，and the effects on the production of THMs and TCNM during chlorination were further studied． Ｒesults showed that EOM and IOM had high concentrations of TOC and DON ，while low organic component of aromatic structure and unsaturated double bonds． The yields of TCNM from chlorinated EOM increased from high biomass logarithmic phase to declinephase．However ，TCNM of IOM followed an increasing and then decreasing pattern with the extent of growth days． The pattern of THMsFP was similar to TCNMFP ，but the concentrations of THMs were much higher than TCNM． TCNM increased with chlorine dosages during EOM chlorinated，for IOM，however，the concentration of TCNM firstly increased and then decreased． The maximum TCNM yield of IOM appeared on chlorine dosage of 30 mg / L．TCM was the dominant fraction of THMs． In stationary phase，THMs produced from EOM and IOM gradually increased with chlorine dosage from 20 to 30 mg / L，but increased significantly at more than 30 mg / L． Keywords： Chlorella； extracellular organic matter； intracellular organic matter； trichloronitromethane； trihalomethane 近年来， 由于氮、 磷等营养源的排放， 我国湖泊、 水库等封闭性水体均不同程度地面临着富营养化问