水产养殖水体卤代消毒副产物的生成研究

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消毒剂易与水体中卤素离子、溶解性有机质发生反应,生成具有潜在毒性的卤代消毒副产物(X-DBPs),但目前关于水产养殖水体消毒过程中生成X-DBPs的研究十分有限。本文主要研究养殖海水经含氯消毒剂消毒生成的溴代消毒副产物(Br-DBPs)以及养殖淡水经含碘消毒剂消毒生成的碘代消毒副产物(I-DBPs),应用了电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、离子色谱(IC)等仪器检测产物的总有机卤(TOX)含量,并用傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR MS)对产物的分子组成和分布进行分析。养殖海水经二氯异腈脲酸钠(NaDDC)、三氯异腈脲酸(TCCA)和二氧化氯(ClO2)氯化消毒5天后,生成Br-DBPs的数量分别为181、179和37种,对应总有机溴含量分别为5.0、4.45和1.67μM。光照下TCCA和NaDDC消毒生成的Br-DBPs数量减少,这可能是由于光降解了中间产物HBrO/HClO或部分生成的Br-DBPs,ClO2消毒生成了更多的Br-DBPs。TOBr含量的变化与Br-DBPs数量变化一致,说明TOBr与Br-DBPs数量具有较好相关性。Br-DBPs多为酚类和高度不饱和类物质,主要通过亲电取代和其他反应生成。养殖淡水经聚维酮碘(PVP-I)和季铵盐络合碘(R4N-I)消毒24 h后,生成的I-DBPs数量分别为333和290,对应的TOI含量分别为0.81和0.62μΜ。I-DBPs多为酚类和高度不饱和类物质,主要通过亲电取代反应生成。本研究利用UPLC-MS/MS建立了9种极性芳香类Br-DBPs和I-DBPs的检测方法,并分析了其在养殖水体中的含量。这些芳香X-DBPs因具有较高亲脂性而可能富集在水生生物体内,因此应重视水产养殖水体消毒及生成的Br-DBPs和I-DBPs的环境与健康危害。
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