煮沸对氯、氯胺模拟消毒饮用水中六大类DBPs的去除规律研究

作者:郑莉莉; 张青兰; 瞿俞卿; 宋旭辉; 叶多; 严煜沁; 徐昊天; 周小玲; 洪华嫦*
来源:环境科学学报, 2023, 43(04): 316-326.
DOI:10.13671/j.hjkxxb.2022.0322

摘要

以陆生来源有机物为原料制备了模拟氯、氯胺消毒饮用水,系统研究了煮沸对六大类46种消毒副产物(disinfection by-products, DBPs)的去除规律.结果显示,相比氯消毒,氯胺消毒可有效减少三卤甲烷(THMs)、卤乙酸(HAAs)、卤乙醛(HALs)、卤代硝基甲烷(HNMs)、卤乙腈(HANs)等DBPs的生成,但会提高碘代DBPs (I-DBPs)、卤乙酰胺(HAcAms)的生成.煮沸对于绝大多数DBPs (除了二卤乙酸)有良好的去除效果,并发现如下规律:(1)就单种DBP而言,消毒方式对煮沸去除DBPs并无显著影响;(2)在同类型的DBPs中,取代程度高的DBPs普遍比取代程度低的DBPs容易去除;(3)取代程度相同的同类型DBPs,煮沸后DBPs去除率大部分遵循I-DBPs> Br-DBPs> Cl-DBPs的规律;(4)少部分DBPs (如Cl/Br-THMs、二卤乙腈),煮沸去除率表现出沸点或亨利常数依赖性.总体来看,DBPs去除率排序为THMs≈HANs≈HALs≈HNMs> HAcAms>>HAAs.此外,煮沸后各类DBPs的细胞毒性也有较大幅度的降低,其中HAAs、HAcAms、HALs、HNMs的细胞毒性去除率高于本身的浓度去除率,而HANs则相反.不管是煮沸前还是煮沸后,在6大类DBPs中,HANs和HALs对细胞毒性的贡献最大(72%~77%).本研究结果对于认识煮沸过程中DBPs的去除规律以及DBPs健康风险防控具有重要意义.