臭氧或紫外/臭氧预氧化对饮用水消毒中碘代三卤甲烷形成的作用规律

来源 :中国科学技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiao2168644
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
饮用水消毒过程由于消毒剂和天然有机质(NOM)反应产生有害消毒副产物(DBPs),备受人们的关注。其中,碘代消毒副产物(I-DBPs)尽管浓度低,但是具有比其他DBPs更高的遗传毒性和细胞毒性而被重点关注。由于预氧化工艺比常规消毒工艺更加有效地控制I-DBPs的生成而逐渐兴起,其中,O3由于显著的杀菌效果、强氧化能力而被广泛用于自来水厂的预氧化消毒过程,然而对于O3预氧化如何影响I-THMs的形成还缺乏深入的认识。因此,本文主要探究了 O3预氧化和UV/O3预氧化对后续氯及氯胺消毒中碘代三卤甲烷(I-THMs)形成的影响及作用机制。主要研究内容和结论如下:1、O3预氧化对氯及氯胺消毒中I-THMs形成的影响规律。以腐植酸(HA)为代表性NOM,探讨了不同浓度O3预氧化后氯及氯胺消毒中I-THMs的形成,研究了预氧化时O3浓度对HOI浓度和NOM结构和组分变化的影响,最后以小球藻为模式生物,评估了O3-Cl2(臭氧预氧化-氯消毒)、O3-NH2Cl(臭氧预氧化-氯胺消毒)工艺的总毒性变化。研究结果表明,在氯化和氯胺化消毒过程中I-THMs的浓度随O3浓度增加均先增加后减少,分别在O3浓度为20和10μM时达到最大值168.6±4.1和498.9±57.0 nM。在O3浓度较低时,随着O3浓度的增加,一方面HOI浓度增加,另一方面HA的分子量减少,其组成中的结构复杂、分子大的荧光组分向结构简单、分子量小的组分转移而形成某一类I-THMs前体,因此I-THMs浓度增加;当O3浓度进一步增加时,消毒过程中O3主要通过影响HOI浓度来影响I-THMs的形成,因此HOI浓度降低导致I-THMs浓度下降。O3-Cl2、O3-NH2Cl消毒过程对小球藻的生长有一定的影响,随着O3浓度的增加,小球藻的生长抑制率先增加后减少。2、不同NOM的O3预氧化对氯及氯胺消毒中I-THMs形成的影响规律。以腐植酸、富里酸(FA)、牛血清蛋白(BSA)等代表性NOM以及自来水厂的原水(RW)、滤后水(FW)为研究对象,分析了O3对不同NOM结构和组分的变化,探讨了O3预氧化对不同NOM产生I-THMs的作用规律。研究结果表明,随着O3浓度的增加,五类NOM的分子量均减少,由结构复杂、分子量大的荧光组分向结构简单、分子量小的组分转化;相比于HA、FA,实际水样(RW、FW)和BSA由于低SUVA值更容易被O3氧化,芳香族发色光团被降解,芳香族结构部分转化为非紫外吸收的小分子有机物。五类DOM在氯化和氯胺化消毒中,随着O3浓度的增加,I-THMs总浓度均先增加后减少;氯消毒中,HA、FA水样形成的I-THMs明显高于BSA、RW、FW水样,而氯胺消毒中五类NOM形成的I-THMs相差不大。3、UV/O3联合预氧化对氯及氯胺消毒中I-THMs形成的影响规律。以HA为代表性NOM,探究了UV/O3联合预氧化相比于O3预氧化对氯及氯胺消毒中I-THMs的形成影响,研究了UV/O3-Cl(紫外臭氧联合预氧化-氯消毒)和UV/O3-NH2Cl(紫外臭氧联合预氧化-氯胺消毒)过程HOI浓度的变化和UV/O3预氧化对HA结构和组分的影响,最后考察了紫外辐射剂量和Br-等对I-THMs形成的影响。研究结果表明,当O3浓度为0时,UV/O3预氧化比O3预氧化形成的I-THMs高,而当O3浓度从10增加到80μM,I-THMs浓度随O3浓度的增加先增加后减少且UV/O3预氧化形成的I-THMs更低。当O3浓度为0时,UV的直接光解诱导形成更多的活化芳香族结构,使得I-THMs的前体更多,因此I-THMs浓度更高;而当O3浓度不为0时,UV/O3形成的HO·一方面能够部分氧化NOM,其中芳香族结构与共轭双键被优先降解,另一方面促进I-向IO3-转化,因此I-THMs浓度更低。随着UV剂量的增加,UV/O3-Cl2消毒过程I-THMs的浓度先减少后增加,而在UV/O3-NH2Cl消毒过程I-THMs浓度一直增加;Br-的加入会降低氯及氯胺消毒中I-THMs的浓度。
其他文献
随着京津冀协同发展战略的进一步推进,国家节能减排和化解过剩产能等政策的刚性约束,使得河北省化解产能过剩工作进入了关键时期,而市场和政策的"双重"倒逼,为河北化解产能过
<正>日前,"十一五"全国教育技术研究规划重点课题《应用敏特英语网络学习平台,培养学生综合语言应用能力》顺利结题。课题组组长——上海市教育科学研究院现代教育实验室主任
妊娠期高血压疾病包括妊娠期高血压、轻度子痫前期、重度子痫前期、子痫,以及慢性高血压并发子痫前期和慢性高血压合并妊娠,是引起孕妇及围生儿发病及死亡的严重疾患,我国发
碳酸盐岩油藏在油气勘探开发中占有极其重要的地位,其油气探明储量占全球油气总探明储量的60%,储集体成因分布是碳酸盐岩油藏研究的核心内容,目前对沉积成因的碳酸盐岩储集体
全球化背景下,各个领域的分工与合作进入纵深阶段,人们依赖集体的力量克服所面临的重大难题是当今乃至未来社会人们行动的主要方式。在教育心理学领域和运动心理学领域,由于
刀鲚是长江水域重要的洄游型鱼类,现已成为国家级重点保护资源。为研究长江口刀鲚的时空分布特征,根据2012—2014年长江口中华鲟自然保护区的渔业资源调查采样数据,分析长江
随着现代工业生产技术的不断更替以及城市化建设进程的不断推进,近年来,城市周边地区工业企业大量搬迁或停产,遗留下大量污染场地。由于过去环保观念不强且技术水平落后,工业
目的分析X线及CT联合应用对胆石性肠梗阻的诊断价值。方法文章中选择研究人员为我院2016年8月~2018年3月收治的患者,例数一共为30例,上述患者在入院后,立刻实施X线以及CT扫描
现在技术的飞速发展,人们的生活水平日益提高,对生活的质量诉求也逐步提高。因此,人们追求生活的便利时也对安全有了新的要求。在新兴技术中,人脸识别技术恰恰满足了上述两点
钢琴演奏技巧是钢琴学习中重要的内容,抓住作品的感情色彩也是不可缺少的。对于钢琴作品的技巧处理能够更加直接地接近作者的内心情感,更加直接地把握整首作品的创作目的,该