新兴含氮消毒副产物卤代硝基甲烷(HNMs)的生成机理及控制研究

饮用水消毒过程中生成的含氮消毒副产物由于毒性大且分布广， 而逐渐引起学术界的关注，成为国内外研究的热点。其中关于卤代硝基甲烷(halonitromethanes, HNMs)的研究不多，而最近的毒理研究发现HNMs具有强烈的细胞遗传毒性和致突变性，比国家饮用水卫生标准中设定了规范的三卤甲烷和卤乙酸高两到三个数量级，从而开始引起关注。本研究采用气相和液相色谱及质谱等手段建立分析水中微量HNMs及其前驱物的方法，研究HNMs的生成规律，并通过同位素示踪等先进分析手段探索HNMs中氮的来源及与消毒剂反应的中间产物，阐明其生成机理及路径，以及通过研究饮用水处理技术对HNMs及其前驱物的作用，明确控制HNMs生成的技术和工艺条件。本项目的研究结果将完善对HNMs这类含氮消毒副产物生成行为和机理的理解，从而更有效的控制其生成，以保障饮用水安全，也为将来国家生活饮用水标准的完善提供有效的数据支持。

饮用水消毒过程中生成的含氮消毒副产物由于毒性大且分布广， 而逐渐引起学术界的关注，成为国内外研究的热点。其中关于卤代硝基甲烷(halonitromethanes, HNMs)的研究不多，而最近的毒理研究发现HNMs具有强烈的细胞遗传毒性和致突变性，比国家饮用水卫生标准中设定了规范的三卤甲烷和卤乙酸高两到三个数量级，从而开始引起关注。 本项目建立了分析卤代硝基甲烷（HNMs）的方法，并对广东地区的上百个自来水样进行了调查分析。同时，利用同位素示踪等先进分析手段探索了三氯硝基甲烷（TCNM）中氮的来源，研究发现,利用含氮有机模型化合物与氯胺反应时，TCNM中的氮既来自有机氮，也来自氯胺，这与有机物的结构有关系，而用实际水样的结果表明TCNM中氮的主要来源来自有机氮，而不是氯胺。通过分析与消毒剂反应的中间产物，阐述了TCNM的生成机理及路径。此外，研究了多种预氧化技术，包括臭氧、二氧化氯、高铁酸钾等对HNM前体物质的去除，发现二氧化氯和高铁酸钾预氧化能更有效地去除HNM的前体物质，而臭氧预氧化反而会增加HNM的生成。本项目的研究结果将完善对HNMs这类含氮消毒副产物生成行为和机理的理解，从而更有效的控制其生成，以保障饮用水安全，也为将来国家生活饮用水标准的完善提供有效的数据支持。 在基金的资助下，共发表SCI文章8篇，其中，在水处理领域的权威期刊Environmental Science & Technology发表文章1篇，在Water Research发表文章2篇。参加国际会议3次，作口头报告2次，在国内会议作特邀报告1次。培养7名硕士生。