氯消毒是目前最普遍使用的水处理消毒方式,尽管氯消毒可以有效地控制水中的致病微生物,但其产生的消毒副产物对人类健康已造成潜在的威胁,对氯化消毒副产物尤其是挥发性消毒副产物的研究引起了广泛的关注。本论文针对氯化过程中产生的挥发性消毒副产物进行研究,具体研究内容包括:饮用水中氨基甲酸酯类农药污染物在氯化消毒过程中产生的挥发性消毒副产物研究。选取四种在水源水中检出频率较高的氨基甲酸酯类农药(灭多威、克百威、西维因、硫双威),研究发现生成了以二氯甲胺(CH3NC12)为主的挥发性消毒副产物。对消毒副产物进行了定性以及定量分析,构建了四种农药和氯制剂反应动力学模型,其速率常数在0.010到0.375M-1s-1之间。并研究了不同氯制剂浓度,pH及温度等因素对消毒副产物生成的影响,结果表明二氯甲胺的生成会随着氯制剂,温度,pH的增加而增加,产率高达80%。二氯甲胺是一种新型的含氮消毒副产物,对其产生、稳定性及毒性的研究还鲜有报道。而对中国不同城市稻田水及饮用水实际水样进行氯化分析,在氯化的水样中检测到了ppb级的二氯甲胺,说明二氯甲胺广泛存在于水的氯化消毒过程中。研究了二氯甲胺的稳定性和毒性。在水中二氯甲胺比较稳定,半衰期是38小时,而在自由氯存在的条件下,水解变慢,更加稳定,而且水解速度会随着次氯酸钠溶液浓度的增加而减慢。通过对二氯甲胺毒性的研究发现,发光细菌急性毒性实验表明它的毒性比氯仿高出了 6个数量级,而人体肺癌细胞毒性实验表明它的细胞毒性是氯仿细胞毒性的1000倍。说明二氯甲胺很可能会对人类健康造成不利的影响。本论文还研究了不同氯离子浓度和pH对典型前驱体及体液类似物在氯化过程中消毒副产物生成的影响。这其中,无论是实验室样品还是实际游泳池水样的氯化过程中,都检测到有三种消毒副产物(三氯胺,氯仿,二氯乙腈)的生成和氯离子浓度呈线性相关。自由氯的消耗也随着氯离子浓度的增加而增加。主要归因于自由氯和高浓度分子氯(Cl2)之间的转换,同时,无论是针对不同的有机前驱体化合物还是实际游泳池水样的氯化过程中,当加入了不同浓度的氯离子,都会促进一些挥发性消毒副产物的生成和自由氯的消耗。因此,在制定保持游泳池水质及空气质量的相关规定中,应该充分考虑到氯离子的作用。