飲用水消毒中HNMs形成的關鍵因子識別與調控原理

《飲用水消毒中HNMs形成的關鍵因子識別與調控原理》是依託浙江師範大學，由洪華嫦擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：飲用水消毒中HNMs形成的關鍵因子識別與調控原理
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：洪華嫦
• 依託單位：浙江師範大學

項目摘要

飲用水消毒副產物鹵化硝基甲烷（halonitromethanes, HNMs）因其高遺傳毒性而日益受到重視。然而目前對其形成的關鍵因子及調控對策均缺乏系統的研究和認識。本研究擬以浙江省境內及附近代表性的飲用水源（河流、湖泊、水庫）為例進行研究，以氯、氯胺及其與臭氧聯用技術為消毒手段，分析不同來源DOM（土壤、藻及廢水來源）及DOM的不同組分（代表性天然有機物成分、代表性人工微污染物）形成HNMs的活性，識別出HNMs前驅物的主要來源、關鍵結構特徵；並通過XAD樹脂分級技術得出水源水DOM中關鍵HNMs前驅物的親疏水特性；最後利用水源水在不同水質因子及消毒條件下HNMs的形成特徵，確定影響HNMs形成的關鍵因素，並建立預測模型。這些工作將極大地促進對HNMs形成中各種關鍵因子的識別，從而為有效調控HNMs形成提供理論基礎。這對提高我國的飲用水安全性，具有很大的實際意義和借鑑價值。

結題摘要

本項目主要圍繞飲用水消毒副產物HNMs形成的關鍵因子、回歸模型、前驅物的來源、特徵等方面進行了研究。主要結果如下：（1）最佳化了液液萃取HNMs的條件：45mL水樣，Na2SO4 = 6 g, CuSO4=1.0 g, pH=3.5-5, 震搖次數 =120-180。（2）建立了水源水HNMs形成的多元回歸預測模型，其中氯、氯胺模型預測效果良好，而臭氧+氯、臭氧+氯胺消毒模型預測效果一般。氯（包括臭氧+氯）消毒中，溴離子和有機氮是HNMs形成最重要的因子；而氯胺（包括臭氧+氯胺）消毒中，亞硝氮、溴離子是HNMs形成的關鍵因子。（3）相比陸生高等植物來源有機物，藻胞外有機物是形成HNMs的強有力的前驅物；而在真實環境中（如太湖、錢塘江），由於人類活動的影響，周邊土壤及底泥有機物均是HNMs有效的前驅物。（4）無論是陸生來源有機物還是藻來源有機物，其親水部分及疏水鹼性部分是HNMs強有效的前驅物。（5）在氯消毒中，陸生高等植物來源有機物較藻來源有機物更容易與亞硝氮反應形成HNMs的前驅物；從微觀角度看，含芳香性的有機物較鏈狀有機物更容易與亞硝氮反應形成HNMs的前驅物；而在芳香性有機物中，苯環上含有供電子基團的更容易與亞硝氮反應形成HNMs的前驅物。上述研究結果較大程度得提高了對HNMs形成規律的認知，為有效調控飲用水消毒中HNMs的形成提供了有力的支撐。