饮用水安全是人类最为关注的问题之一,是生活质量最基本的保障。饮用水的生物学安全主要依靠消毒技术来保证,氯消毒是目前使用最为广泛的消毒技术,但是在氯化消毒过程中会产生对人体有致癌、致畸和致突变的消毒副产物DBPs(DBPs,disinfection by products )。为了保障饮用水的安全性,对饮用水中DBPs前体物的来源、生成以及控制的研究显得尤为重要。本文选取色氨酸(Trp,Tryptophan)和天门冬氨酸(Asp, Aspartic Acid)作为DBPs前体物,通过实验研究和探讨在氯化过程中THMs和I-THMs的生成情况、影响因素以及生成途径。Trp氯化过程中THMs和I-THMs 生成量为20.94和27.21 μg/L,反应速率常数k分别为0.246 h-1和0.172 h-1; Asp氯化过程中THMs和I-THMs的生成量为5.23和20.05 μg/L,反应速率常数k分别为0.241和0.128 h-1。加氯量,温度,pH,溴碘离子比对Trp和Asp氯化过程中THMs和I-THMs的生成均有较大的影响。在不同影响因素条件下,Asp氯化生成THMs和I-THMs的趋势与Trp相同,但是生成量却少很多。Trp氯化后水样的毒性高于Asp,经Trp和Asp氯化实验分析和理论推导可知其反应途径如下:(1) Trp 氯化后会生成 THMs、I-THMs、HNMs (halonitromethanes)和HANs (haloacetonitriles)。生成THMs和I-THMs的过程:Trp的五元吡咯环氧化开环然后经卤代消去生成THM和I-THMs; Trp氯化生成乙胺,乙胺经反应生成亚胺中间体,经过脱氨及卤代反应生成THMs和I-THMs。生成HNMs的过程:乙胺与次氯酸反应生成硝基乙烷,硝基乙烷上的甲基消去生成硝基甲烷;生成HANs的过程:乙胺经过氯代及消去反应生成乙腈,经卤代生成卤乙腈。(2) Asp氯化后会生成THMs、I-THMs、HANs、二氯乙醛。生成HANs的过程:Asp的氯化过程中生成氰基乙酸,氰基乙酸经过卤代、脱羧及取代反应生成卤乙腈;生成二氯乙醛的过程:Asp中的伯胺与HOC1反应,生成亚胺中间体,经过脱羧、氯代和脱氨生成二氯乙醛。生成THMs和I-THMs的过程:碱性条件下,三氯乙醛发生卤代和亲核加成反应,最后经消去生成THMs和I-THMs。