二氧化氯（ClO2）消毒过程中会生成消毒副产物（ClO2-和ClO3-）,成为限制其在饮用水消毒领域安全应用的重要问题。ClO2消毒副产物的生成途径主要来源于自身衰减、与水中还原性物质反应和投加引入三个方面。本研究从这三个方面展开,对ClO2反应机制及副产物生成规律进行系统研究。主要研究结果如下:（1）通过化学反应动力学实验,建立浓度和温度相关的自衰减反应动力学方程。活化能数据表示ClO2在室温下即可发生衰减,酸性、碱性反应级数表示ClO2的衰减受H+和OH-的影响。酸性条件下ClO2衰减产物以Cl-为主,中性条件下以少量ClO2-为主,碱性条件下则以ClO2-和少量ClO3-为主。（2）水中常见的无机还原性物质Fe2+、Mn2+与ClO2反应迅速,在1min左右反应即可完成。Fe2+生成产物Fe3+对剩余ClO2没有影响,Mn2+生成产物MnO2对剩余ClO2存在催化分解作用。p H=3时,Fe2+和ClO2反应会生成ClO3-,而酸性条件下Mn2+不和ClO2反应。中性条件下,Fe2+和ClO2反应中ClO2-最大生成产率在c(Fe2+):c（ClO2-C）=1.1左右,最大生成产率达70-80%,Mn2+和ClO2反应中ClO2-最大生成产率在c(Mn2+):c（ClO2-C）=0.61左右,最大生成产率达98%以上。Fe2+、Mn2+之间的交互对副产物生成影响不大。（3）同浓度下单宁酸（TA）与ClO2反应活性最高,副产物生成产率可达100%,其次是腐殖酸（HA）,牛血清蛋白（BSA）反应活性最小。温度对HA和TA的ClO2-生成量影响不大,但低温对BSA的ClO2-生成量存在影响。p H=3时,TA和ClO2反应有ClO3-的生成,且酸性条件下ClO2-与H+不共存,碱性条件下容易生成。有机物特性实验中,从紫外、荧光分析出疏水性物质是最主要的ClO2消毒前体物;在有机物定量指标中CODMn与耗氯量的相关性最好,CODMn与ClO2-的相关性最接近耗氯量与ClO2-的相关性。（4）相同有效氯投加条件下,从副产物引入贡献率及副产物生成产率综合评价,实际消毒投加含有Cl2的复合吸收液时副产物ClO2-、ClO3-生成量最低。Cl2和ClO2对于消毒前体物会存在竞争关系,需进一步结合有机物消毒副产物的生成情况,全面评价并优选高效的投加方式。