两个中心城市饮用水中消毒副产物的调查

两个中心城市饮用水中消毒副产物的调查摘要：我国大多数水厂日常监测指标中无卤乙酸类消毒副产物，只对三氯甲烷进行一些分析。因此，我国饮用水中有关消毒副产物的信息较少。对两个水质相当好的中心城市饮用水中消毒副产物展开分析调查的结果表明，消毒副产物浓度满足国际上最先进的饮用水水质标准。建议对更多地区进行水质调查，争取早日将卤乙酸类消毒副产物列入国家水质标准。关键字：消毒副产物三卤甲烷卤乙酸饮用水消毒的主要目的是控制水中致病菌，使其满足人类的健康要求。但由此产生了许多副产物，如三卤甲烷(THMs)、卤乙酸(HAAs)等。流行病学研究表明，饮用氯化水使患膀胱癌和结肠癌的危险增加。早期消毒副产物的研究偏重于三卤甲烷类，因为三氯甲烷已被证实为动物致癌物质。近年来研究发现，尽管饮用水中卤乙酸的含量可能低于三卤甲烷，但是某些种类卤乙酸的致癌风险却高于三卤甲烷。由于人们对消毒副产物危害健康的关注加强，促进了美国和欧洲相关研究的发展。这也导致了这些地区对饮用水工艺的规定日趋严格。1979年美国环保局首次在“安全饮用水法”中提出100μg/L的三卤甲烷标准，随后在1994年7月正式提出的“消毒剂与消毒副产物法(D/DBP法)”中，规定了第一阶段和第二阶段消毒副产物在饮用水中的最大污染水平[1](见表1)。第一阶段原定于1996年12月实施，但直至1998年12月才正式实施；第二阶段实施时间原定为2000年6月，实际实施时间则要向后推迟。表1D/DBPP法对消毒副副产物的限定定值μg/L消毒副产物第一阶段第二阶段三卤甲烷卤乙酸酸溴酸盐亚氯氯酸盐806010110004030许多国家都都已经在其饮饮用水标准中中加入消毒副副产物的分析析项目，现行行的欧盟标准准和世界卫生生组织标准中中规定氯仿提提取物不得超超过100μg/L。一些国家家虽然没有设设定标准，但但都提出了相相应的建议值值：加拿大的的三卤甲烷建建议值为350μg/L，目前正考考虑改为50～100μg/L；德国的三三卤甲烷建议议值为10μg/L；澳大利亚亚的建议值中中三卤甲烷为为250μg/L，一氯乙酸酸为150μg/L，二氯乙酸酸为100μg/L，三氯乙酸酸为100μg/L；在日本，二二氯乙酸和三三氯乙酸分别别为30μg/L和40μg/L。我国国的饮用水标标准(GB55749—85)只规定三氯氯甲烷不得超超过60μg/L，对其他消消毒副产物未未提出控制标标准。在2000年城市供水水规划中，将将我国城市自自来水公司划划分为四类，虽虽然对水质的的要求有明显显提高，但是是对消毒副产产物却没有更更多的规定，除除已有的三氯氯甲烷规定外外，只在第一一类水司中把把溴仿作为有有机氯的一种种列入规定。随随着人们对饮饮用水水质要要求的提高，国国内对消毒副副产物的关注注逐步增强。但但由于缺少国国内饮水中消消毒副产物水水平的资料，尚尚不能对我国国饮用水中消消毒副产物含含量提出建议议值。饮用水水中消毒副产产物主要是三三卤甲烷和卤卤乙酸，这二二者不但浓度度远超过其余余消毒副产物物，而且其致致癌风险也不不断得到证实实。因此，调调查主要针对对三卤甲烷和和卤乙酸。1

调查的方方法三卤甲烷的的测定采用顶顶空进样气相相色谱法。卤卤乙酸则用微微量萃取气相相色谱毛细柱柱法分析测定定。对A市和B市的21个不同点进进行采样并分分析测定消毒毒副产物，其其中每个水厂厂管网中至少少选择了3个采样点。A市水样采集集时间在1998年4月，B市水样采集集时间在1999年10月。表2为6个水厂的处处理工艺和水水源水情况，21个饮用水水水样全是经过过氯消毒的。表2A市和B市市6个水厂的基基本情况水厂采样个数源水原水中TOC((mg/L))处理工艺A市1厂A市22厂A市3厂A市4厂A市5厂B市6厂333336地下水地下水地地表水地表水水地表水地表表水3.02～7..151.335～4.6022.32～5.3533.63～7.9022.54～7.0311.25左右消毒消毒常规处处理加活性炭炭常规处理加加活性炭常规规处理加活性性炭常规处理理2

调查结果果每个水厂水水样中消毒副副产物浓度范范围见表3。由于A市和B市均在内陆陆，水中溴离离子浓度很低低，未检出溴溴代的消毒副副产物，所以以检测到的卤卤甲烷主要是是三氯甲烷，检检测到的卤乙乙酸主要是二二氯乙酸和三三氯乙酸(一氯乙酸未未检出)。表3

6个水水厂水样中消消毒副产物的的浓度范围μg/L水厂三卤甲烷二氯乙酸三氯乙酸卤乙酸12345614.0～155.40.66～10.7229.0～34.2228.6～38.0118.1～34.1111.0～20.02.21～2..580～0.6422.27～3.6899.61～10.5445.82～9.3222.39～8.672.98～3..150.772～2.4944.44～7.19113.68～17.4559.54～14.5663.40～12.7115.18～5..730.772～3.1377.52～10.87723.299～27.99915.366～23.8889.27～19.6113

结果分析析3.1

消毒副产物物情况A市和B市饮用水中中三卤甲烷的的浓度一般高高于卤乙酸的的浓度，这种种情况与国外外饮用水中消消毒副产物的的信息一致。Niemiiniskii，E.C.[22]等对美国国犹他州35个水厂的饮饮用水进行调调查时，发现现三卤甲烷平平均值为31.3μg/L，卤乙酸平平均值为17.3μg/L。Label，G.L.[33]等对加拿拿大3个水厂的饮饮用水调查时时得到：三卤卤甲烷平均为为34.0μg/L，卤乙酸平平均为20.1μg/L左右。比较较而言，A市和B市的饮用水水中消毒副产产物含量较低低，而且全部部满足美国D/DBP法第二阶段段的规定。A市和B市饮用水中中卤乙酸主要要由二氯乙酸酸和三氯乙酸酸组成，二者者所占比例约约为40%和60%左右。由调调查结果可清清楚地看到，卤卤乙酸浓度与与水源水状况况有密切关系系。以地下水水为水源的饮饮用水中，卤卤乙酸浓度明明显低于以地地表水为水源源的饮用水中中卤乙酸浓度度。在以地表表水为水源的的饮用水中，卤卤乙酸含量与与原水中TOC浓度成正比比，同样的规规律也存在于于以地下水为为水源的饮用用水中。A市和B市饮用水中中三卤甲烷主主要由三氯甲甲烷组成，三三卤甲烷浓度度也与水源的的水质状况有有密切关系，变变化趋势与卤卤乙酸基本相相同。这这种现象产生生的原因在于于饮用水中消消毒副产物的的浓度与原水水中消毒副产产物先质含量量密切相关，原原水中存在的的腐殖酸和富富里酸是消毒毒副产物的先先质，它们与与氯反应生成成消毒副产物物。6个水厂的加加氯量均在1～1.5mmg/L左右，因此此消毒副产物物的浓度主要要受其先质浓浓度影响。地地下水中腐殖殖质较少，因因此产生的消消毒副产物明明显低于地表表水。地表水水之间比较而而言，TOC浓度越高，暗暗示消毒副产产物先质越多多，因此产生生的消毒副产产物也较多。3.2

水处理工艺艺对消毒副产产物的控制调查中还还对各种水处处理工艺的进进水和出水进进行了消毒副副产物的测定定。结果显示示：常规处理理工艺对卤乙乙酸去除效果果较差，去除除率在20%左右。混凝凝沉淀和煤砂砂滤池去除效效果不好的原原因可能是因因为卤乙酸是是亲水性低分分子质量有机机物。活性炭炭对卤乙酸去去除效果很好好，新炭的去去除率在85%以上，运行行将近3年(已基本达到到吸附饱和)的活性炭去去除率仍在50%左右，表明明物理吸附和和微生物降解解均能去除卤卤乙酸。常规处理对对三卤甲烷的的去除率有限限，在20%左右；新活活性炭对三卤卤甲烷的去除除率在20%左右，使用用时间较长的的活性炭对三三卤甲烷无明明显去除作用用，因三卤甲甲烷属于微生生物不能降解解的有机物。水水处理工艺对对消毒副产物物的去除效果果见图1(以A市3厂为例)。4

讨论如何控制饮饮用水中消毒毒副产物已经经成为供水业业面临的挑战战之一。控制制消毒副产物物的方法包括括：优化氯消消毒方式或使使用其他消毒毒剂以减少消消毒副产物的的生成；在与与消毒剂接触触前去除先质质及去除已形形成的消毒副副产物[4]]。氯作作为消毒剂，消消毒效果好，使使用成本低，在在今后很长一一段时间内，用用氯做消毒剂剂的局面不会会根本改变。目目前有一些水水厂正在研究究把现有自由由氯消毒方式式改为氯氨化化合氯消毒方方式的可能性性，但氯氨的的杀菌效果不不如自由氯，能能否对管网中中微生物的重重新生长进行行有效控制，尚尚需进一步研研究确认。从文中对对处理工艺去去除消毒副产产物效果的分分析可以看到到，去除已形形成的消毒副副产物难度较较大，而且也也是费用最多多的一种方法法。对于大型型水厂，可以以考虑采用活活性炭去除消消毒副产物，提提高饮用水水水质；对于小小型水厂，则则可以采用臭臭氧等方法。最好的选选择似乎是在在投入消毒剂剂前去除消毒毒副产物的先先质。本文得得到的认为消消毒副产物浓浓度与水源的的水质状况密密切相关的结结论，也证明明了去除先质质的重要性。如如果在这方面面有新的突破破，可能会使使控制消毒副副产物的任务务变得轻松一一些。从这次次研究的分析析结果来看，我我国水质较好好城市的消毒毒副产物浓度度可以满足国国际上最先进进的饮用水水水质标准，但但决不能由此此对消毒副产产物的问题掉掉以轻心。建建议在国内其其他城市，尤尤其是水质较较差的地区，也也进行测定和和分析，并争争取早日将卤卤乙酸类消毒毒副产物列入入国家饮用水水水质标准之之中。5

结论①A市和BB市饮用水的的水质较好，消消毒副产物浓浓度全部满足足美国D/DBP法第二阶段段的规定。②饮用水中消消毒副产物的的浓度与水源源的水质状况况密切相关。以以地下水为水水源的饮用水水中消毒副产产物含量低于于以地表水为为水源的饮用用水。在地下下水和地表水水两类水源中中，均存在同同一规律：卤卤乙酸浓度与与原水TOC浓度成正比比。③常规处理工工艺对卤乙酸酸和三卤甲烷烷去除效果有有限，去除率率均在20%左右。活性性炭对卤乙酸酸去除效果较较好，去除率率在50%～85%之间(随炭床运行行时间而定)。新活性炭炭对三卤甲烷烷去除率在20%左右，使用用时间较长的的活性炭对三三卤甲烷无明明显去除作用用。参考文献：[1]FrrederiickWPontiinus.DD-DBPRuletoSeetTigghtSttandarrds[J]].JAWWWA，1993,,85(111):22--30.[2]NiieminsskiEC,ChaaudhurriS,LLamoreeauxTT.TheOccurrrenceeofDDBPsiinUtaahDriinkinggWateers[J]].JAWWWA,19993,85((9):988-105..[3]LaabelGGL,BeenoitFM,WWilliaamsDT.AOOne-YeearSuurveyofHaalogennatedDisinnfectiionbyy-ProdductsinthheDisstrbuttionSSystemmofTTreatmmentP