飲用水消毒副產(chǎn)物

1、LOGO水中消毒副產(chǎn)物檢測方法及生成勢的控制水中消毒副產(chǎn)物檢測方法及生成勢的控制消毒副產(chǎn)物的種類2消毒副產(chǎn)物的檢測3消毒副產(chǎn)物的生成及控制4主要內(nèi)容主要內(nèi)容基本概念 消毒的概念：在飲用水處理工藝中，滅活水中病體，使水的微生物學指標滿足人類健康要求的技術(shù)，稱為消毒。 消毒的作用：滅活水中的細菌和病毒，控制流行病的傳染及控制飲用水中的異味。 常見消毒方式：氯消毒、臭氧消毒、紫外消毒。 一、一、 基本概念基本概念二、 消毒副產(chǎn)物的種類消毒副產(chǎn)物的種類 DBPs的毒理學研究一般將DBPs分為三類，即含碳消毒副產(chǎn)物（C-DBPs）、含氮消毒副產(chǎn)物（N-DBPs）和無機消毒副產(chǎn)物（無機-DBPs）。 C-

2、DBPs：三鹵甲烷三鹵甲烷(THMs) 、鹵乙酸（、鹵乙酸（HAAs）等）等, THMs是最早發(fā)現(xiàn)的飲用水消毒副產(chǎn)物，其對齲齒類動物具有較強的致癌作用，可以作用于肝臟、大腸和腎臟，產(chǎn)生較強的毒性；動物生物檢測數(shù)據(jù)表明，HAAs不僅對生殖系統(tǒng)有影響，而且具有胚胎毒性和致畸作用，主要表現(xiàn)為多種生殖損害和發(fā)育損害。氯化消毒副產(chǎn)物的致癌風險主要由HAAs致癌風險構(gòu)成，占總致癌風險的91.9%。因此，HAAs成為近年來國內(nèi)外關(guān)注的重點。 N-DBPs：鹵化硝基甲烷(HNMs) 、鹵化乙腈(HANs) 、鹵化乙酰胺(HAcAms) 、N-亞硝胺(NMs) 、鹵代氰（CNXs ）等。與THMs對應的HNMs

3、的誘變性遠大于THMs，但產(chǎn)生的細胞毒性卻至少為THMs的10倍；HANs的毒性明顯大于同類的含碳消毒副產(chǎn)物；亞硝胺類物質(zhì)也是一種致癌物。 無機-DBPs：氯化消毒會生成對人體有害的DBPs，因此人們試圖尋找一種DBPs生成量相對較小的替代消毒劑，二氧化氯二氧化氯(ClO2)和臭氧和臭氧(O3)被認為是被認為是最有前途的替代消毒劑，但是最有前途的替代消毒劑，但是ClO2及其副產(chǎn)物亞氯酸鹽及其副產(chǎn)物亞氯酸鹽(ClO2-)和氯酸鹽和氯酸鹽(ClO3-)會影響人體造血功能；會影響人體造血功能；O3本身就對人體有害，且極易分解，其副產(chǎn)本身就對人體有害，且極易分解，其副產(chǎn)物溴酸鹽物溴酸鹽(BrO3-)也

4、具有致癌性。也具有致癌性。二、 消毒副產(chǎn)物的種類消毒副產(chǎn)物的種類l DBPs 分析的前處理方法分析的前處理方法 水中的DBPs 濃度一般較低( ng/L-g/L)，直接檢測較為困難，需要對樣品進行適當?shù)那疤幚?。樣品前處理可去除樣品中的雜質(zhì)、濃縮待測物或把待測物轉(zhuǎn)化為適合測量 的形式，以利于測定。不同 DBPs 的性質(zhì)不盡相同，所以應該根據(jù)各種 DBPs 的具 體性質(zhì)選擇相適的前處理及測量方法常見的前處理方法包括：頂空法、吹掃-捕集法、液液萃取、固相微萃取、膜萃取、衍生技術(shù)等。三、消毒副產(chǎn)物的檢測消毒副產(chǎn)物的檢測 色譜法具有分離效率高、分析速度快、應用范圍廣等特點，因此在 DBPs 分析檢測 中

5、占據(jù)絕對的優(yōu)勢。隨著色譜與質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)的發(fā)展，色譜技術(shù)的優(yōu)勢得到了更充分的發(fā)揮，應用范圍也越發(fā)廣泛。l 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS/MS） GC-MS/MS聯(lián)用能同時兼顧氣相色譜和質(zhì)譜所具有的優(yōu)勢，把分離手段和特征的定性方法結(jié)合起來，GC為MS提供純的樣品，省缺了MS分析前樣品的制備、轉(zhuǎn)移等步驟，避免了樣品污染、提高了定量的準確性、大大提高了分析效率；MS作為一種通用型檢測器，可獲得化合物質(zhì)譜圖，彌補GC定性差的不足，而且MS有多種掃描方式可供選擇，不僅能排除基質(zhì)和雜質(zhì)峰的干擾，還能極大地提高檢測的靈敏度。GC-MS/MS聯(lián)用技術(shù)有著諸多的優(yōu)點， 聯(lián)用可獲得質(zhì)量、保留時間和強度三維信息。三

6、、消毒副產(chǎn)物的檢測消毒副產(chǎn)物的檢測水中水中 13 種種V-DBPs的的GC-MS/MS檢測方法的研究開發(fā)檢測方法的研究開發(fā)10 g/L 混合標樣添加內(nèi)標的定性子離子色譜 十三種 V-DBPs 和 IS 的特征離子、EI 能量、定性和定量離子及其碰撞能量 物質(zhì)EI（eV）定性離子定量離子碰撞能量（eV）母離子m/z子離子 m/z碰撞能量(-eV)母離子 m/z子離子 m/zTCM5031 11883278347TCAN552782473510873MCAN554775047548DCBM5045 12948278347DCAN55278247207447DCP5027834739163MBAN5

7、010 119401012140CP552782473511782DBCM6532 208 1294512948BCAN7010CP60279761312597IS559 12341912141TBM6538 252 1734317392DBAN6010 199 l 高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（HPLC-MS /MS ） 對于強極性、熱不穩(wěn)定性、難揮發(fā)性的大分子有機化合物，使用GC-MS/MS直接分析存在困難，但液相色譜的應用不受沸點的限制，并能夠?qū)岱€(wěn)定性差的試樣進行分離、分析，此外它還具有分離效率高、選擇性好、檢測靈敏度高、分析速度快等諸多優(yōu)點。據(jù)統(tǒng)計顯示80%-85

8、%的有機物可用LC法測定，而GC法可測定的有機物只約占20%。HPLC-MS/MS能夠定性、定量的有機物種類多，應用前景更為廣闊。三、消毒副產(chǎn)物的檢測消毒副產(chǎn)物的檢測十種鹵乙酸的十種鹵乙酸的HPLC-MS/MS檢測方法的研究開發(fā)檢測方法的研究開發(fā)Time3.004.005.006.007.008.00%010020130423 14MRM of 10 Channels ES- TIC7.21e44.215.094.636.95濃度均為25g/L十種HAAs標樣的總離子色譜圖 濃度均為25g/L十種HAAs的定量離子提取色譜圖 十種鹵乙酸的母離子、子離子、錐孔電壓及碰撞能量 說明：1-錐孔電壓(

9、V)，2-碰撞能量(eV)HAACone1定量離子定性離子前級離子（m/z）產(chǎn)物離子（m/z）CE2前級離子（m/z）產(chǎn)物離子（m/z）CE2MCAA1592.74CH235ClCOO-34.7435Cl-894.80CH237ClCOO-36.6737Cl-8MBAA14136.75CH279BrCOO-78.7179Br-10138.76CH281BrCOO-80.7281Br-10DCAA20126.74CH35Cl2COO-82.78CH35Cl2-10128.76CH35Cl37ClCOO-84.78CH35Cl37Cl-10MIAA14184.78CH2127ICOO-126.66

10、127I-11184.78CH2127ICOO-184.78CH2127ICOO-11BCAA20172.69CH35Cl81Br COO-128.68CH35Cl81Br-11170.69CH35Cl79Br COO-126.72CH35Cl79Br -11DBAA18216.66CH79Br 81Br COO-172.64CH79Br 81Br-10214.70CH79Br2 COO-170.62CH79Br2-10TCAA18162.70C35Cl237Cl COO-118.73C35Cl237Cl-7160.68C35Cl3COO-116.72C35Cl3-7BDCAA20206.65

11、C35Cl37Cl79Br COO-162.63C35Cl37Cl79Br -6208.67C37Cl279Br COO-164.65C37Cl279Br-6CDBAA21250.60C35Cl79Br81Br COO-206.65C35Cl79Br81Br -8252.61C35Cl81Br2 COO-208.67C35Cl81Br2 -8TBAA20250.60C79Br281Br-78.7179Br-17252.61C79Br81Br2-80.7881Br-l 消毒副產(chǎn)物的生成 DBPs的形成受到消毒劑濃度、接觸時間、pH、DOM的特性及濃度、溫度和溴離子濃度等諸多因素的影響，其中原水中有機前驅(qū)物的種類和濃度是其生成的決定性因素 。當采用氯作為飲用水消毒劑時，氯與水中的DOM反應生成鹵化DBPs，其中主要的兩類是HAAs和THMs。 當采用氯胺消毒時，氯胺與水中DON類物質(zhì)反應生成含氮的DBPs。四、消毒副產(chǎn)物的生成及控制四、消毒副產(chǎn)物的生成及控制l 消毒副產(chǎn)物的控制 控制出水中DBPs的方法一般有三類： 一是DBP