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饮用水氯化消毒技术的应用使饮水中病原微生物对人类的危害得到了控制，但也带来了消毒副产物这类具有三致作用的物质对人类的危害。本研究选取大庆、哈尔滨、北京、天津、兰州、郑州、重庆、长沙、广州、深圳、无锡、蚌埠及乌鲁木齐13个典型大中城市自来水厂的饮用水为代表，分析检测这16个城市饮用水中的天然有机物、pH值、残余氯、水温、Br离子、各种金属离子等水质参数以及各种三卤甲烷(THMs)及卤乙酸(HAAs)浓度；探讨各种水质及消毒副产物浓度地带性分布规律；研究各种水质参数对氯化消毒副产物(DBPs)中三卤甲烷(THMs)及卤乙酸(HAAs)的影响，并归纳总结了余氯衰减、三卤甲烷及卤乙酸浓度形成的动力学模型；基于地理信息系统评价这些城市各种消毒副产物的终身致癌风险及危害程度。
我国13个典型城市的水温变化范围为0-24.2℃，水温变化为南高北低。在pH部分，13个典型城市的饮用水中pH的范围为6.31～9.28，pH值变化为北高南低。13个城市水厂饮用水中TOC分析可以发现TOC的浓度范围分布在0.35～10.48 mg/L，中位值为1.93mg/L，研究的结果表明13个城市中有几个城市水厂的水源水中TOC值超过了参考指标值。UV254吸光度值其范围为0.001-0.168abs，中位值为0.038abs；而SUVA值的范围则为0.001-0.79L/mgcm，中位值为0.017 L/mgcm；溴离子在13个城市中的范围为0.001～0.318 mg/L，中位值为0.028mg/L；游离余氯方面，游离余氯浓度范围为0.28～0.64mg/L，中位值为0.38mg/L。
我国13个典型的大中城市总三卤甲烷浓度范围为未检出～92.77μg/L，平均值为10.78μg/L；总卤乙酸浓度范围为未检出～40.03μg/L，平均值为4.40μg/L。THMs地域性变化情况以位于我国东北、华北、华东这三个地区的几个城市THMs浓度较高。我国13个典型城市中HAAs地域性变化情况与THMs变化情况基本类似，也是以位于我国东北、华北、华东这三个地区的几个城市HAAs浓度较高，但HAAs与THMs的具体变化还是存在着差异。蚌埠、天津、北京、无锡这几个城市卤乙酸浓度较大，而广州、重庆、兰州这几个城市卤乙酸含量较低。
在对影响饮用水消毒副产物因素的相关水质分析中发现，各种影响因素中总有机碳及UV254与THMs呈显著止相关，而与卤乙酸的相关性较差；在所研究的pH值的范围内，pH值对HAAs的形成影响较小，pH值愈高HAAs总量愈小，而对THMs的形成影响较大，THMs总量随pH值的增高而增大；HAAs和THMs的形成量与反应所耗的氯浓度、氯化时间均呈正相关；HAAs和THMs的形成量与温度的关系则体现出：当温度高于15℃，消毒副产物随温度变化显著，而高水温低于15℃，消毒副产物随温度变化较小。
从化学动力学角度归纳总结了余氯衰减模型、三卤甲烷生成模型，以及卤乙酸等消毒副产物的形成模型，比较全面真实地反映了消毒副产物在管网中的变化。
对我国典型城市饮用水氯化消毒副产物健康风险的研究表明，松花江水系两城市总致癌风险为大庆>哈尔滨，总非致癌风险则为哈尔滨>大庆。海河水系两城市总致癌风险及总非致癌风险都为天津>北京。黄河水系两城市总致癌风险及总非致癌风险都为郑州>兰州。长江水系两城市总致癌风险及总非致癌风险都为重庆>长沙。珠江水系两城市总致癌风险及总非致癌风险都为深圳>广州。淮河水系的典型城市蚌埠市饮用水中单个化合物及总致癌风险都较大，总致癌风险达到了4.75E-05，超过了USEPA10-6近50倍。太湖水系典型城市无锡市总致癌风险为3.47E-05，超过USEPA规定。总非致癌风险也较大为7.32E-02。典型内陆湖城市乌鲁木齐饮用水中消毒副产物总致癌风险为2.86E-06，略微超过USEPA规定。总非致癌风险也较小为4.66E-03。