999精品在线视频,手机成人午夜在线视频,久久不卡国产精品无码,中日无码在线观看,成人av手机在线观看,日韩精品亚洲一区中文字幕,亚洲av无码人妻,四虎国产在线观看 ?

飲用水管網(wǎng)中不同源有機(jī)污染物簡(jiǎn)析

2015-07-25 03:34:36張慧慧陳環(huán)宇何曉芳周曉燕裘尚德柳景青胡寶蘭樓莉萍
化工進(jìn)展 2015年7期
關(guān)鍵詞:研究

張慧慧,陳環(huán)宇,何曉芳,周曉燕,裘尚德,柳景青,胡寶蘭,樓莉萍

(1 浙江大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院,浙江 杭州 310058;2 紹興市水環(huán)境科學(xué)研究院有限公司,浙江 紹興 312000;3 浙江大學(xué)建筑工程學(xué)院,浙江 杭州 310058)

飲用水的衛(wèi)生和安全直接關(guān)系到幾十億人的健康,一直受到各國(guó)政府和公眾的高度重視。早在聯(lián)合國(guó)第三十五屆大會(huì)上,就曾確定把1981—1990年作為“國(guó)際飲水供應(yīng)和環(huán)境衛(wèi)生十年”,并把“人人享有安全飲水與衛(wèi)生”作為全球性的目標(biāo)[1]。然而,至今都不能說(shuō)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了這個(gè)目標(biāo)。

近年來(lái),飲用水有機(jī)污染問(wèn)題日益突出。很多有機(jī)污染物具有致癌作用,不僅會(huì)使得飲用水散發(fā)異味,影響口感,還會(huì)積累在管垢中,形成二次污染源,并成為管道生物膜的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),促進(jìn)其生長(zhǎng),影響飲用水水質(zhì),危害人類健康。

隨著人們對(duì)飲用水中有機(jī)污染的關(guān)注日益提高,世界衛(wèi)生組織(WHO)和各國(guó)相關(guān)機(jī)構(gòu)都紛紛修改水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),增加有機(jī)物指標(biāo)。世界衛(wèi)生組織(WHO)[2]、歐盟(EC)[3]以及美國(guó)環(huán)保局 (USEPA)[4]制訂的3 部具有國(guó)際權(quán)威和代表性的飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中,有機(jī)污染物指標(biāo)的數(shù)目均占水質(zhì)指標(biāo)總數(shù)的2/3 以上。以美國(guó)現(xiàn)行的《國(guó)家飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》為例,其一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)即強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)共有87 項(xiàng)指標(biāo),其中有機(jī)物相關(guān)的指標(biāo)就占了53 項(xiàng)。針對(duì)有機(jī)污染,我國(guó)也于2006年對(duì)原來(lái)的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749—85)作了修改,增加的71 項(xiàng)新的指標(biāo)中,有機(jī)物指標(biāo)占48 項(xiàng)[5]。以上可見(jiàn)世界各國(guó)對(duì)飲用水有機(jī)污染的重視程度。

隨著痕量分析技術(shù)和生物技術(shù)的不斷進(jìn)步,人們對(duì)水中的有機(jī)污染物也有了更深入的了解。目前多采用固相微萃取(SPME)、液-液萃取(LLD)等方法[6]將其分離富集,然后用色譜或者色譜-質(zhì)譜聯(lián)用對(duì)其進(jìn)行定性與定量的分析。

從目前已有的研究來(lái)看,給水管網(wǎng)中的有機(jī)物按來(lái)源大致分為幾類:原水中的有機(jī)物、管材中有機(jī)物的釋放、管垢釋放產(chǎn)物或管垢生物膜和管內(nèi)水體微生物代謝產(chǎn)物以及消毒副產(chǎn)物類(DBPs)。

本文從當(dāng)前研究管網(wǎng)有機(jī)污染物出發(fā),根據(jù)有機(jī)污染物的來(lái)源分析幾類污染物的主要代表性的污染物及其變化規(guī)律,在此基礎(chǔ)上提出了該領(lǐng)域的主要研究點(diǎn)與展望。

1 原水中的有機(jī)污染物

原水中的有機(jī)污染物主要包括天然的有機(jī)物(NOM)和人工合成的有機(jī)物(SOC)兩類[7]。

人工合成的有機(jī)物來(lái)自于工業(yè)源、農(nóng)業(yè)等,如農(nóng)藥、化工廠排放出來(lái)的有機(jī)溶劑等,種類繁多。天然有機(jī)物廣泛存在于各類水體中,由于水循環(huán)和生物及地殼之間的相互作用,導(dǎo)致用于供給生活飲用水的水源中會(huì)有天然有機(jī)物。原水中的天然有機(jī)物包括了腐殖質(zhì)類和非腐殖質(zhì)。非腐殖質(zhì)是蛋白質(zhì)、肽、氨基酸和脂肪等可以辨認(rèn)化學(xué)特性的化合物,由于易被微生物分解,這部分在水中含量相當(dāng)?shù)停珊雎圆挥?jì)。而腐殖質(zhì)包括了腐殖酸(HA)、富里酸(FA)等。此外,原水中的藻類微生物,如微囊藻,也會(huì)產(chǎn)生微囊藻毒素等有機(jī)物對(duì)水體造成污染。

不同原水中無(wú)論是天然有機(jī)物還是人工有機(jī)物,其成分、含量復(fù)雜多變。例如,受降水、融雪徑流和洪水旱災(zāi)等影響,飲用水中的天然有機(jī)物含量會(huì)有所增加;同一地點(diǎn)的水中天然有機(jī)物含量和成分范圍也有季節(jié)性的不同[8]。

2 管材中釋放出來(lái)的有機(jī)物

1989年,美國(guó)水行業(yè)協(xié)會(huì)(AWWA)報(bào)告指出,65%的公共用水的口感和氣味問(wèn)題與飲用水設(shè)施有關(guān)[9]。2002年AWWA 的另一份報(bào)告[10]進(jìn)一步指出,氣味問(wèn)題與化學(xué)物質(zhì)的浸出、給水系統(tǒng)管材間的化學(xué)反應(yīng)及生物介導(dǎo)反應(yīng)密切相關(guān)。

在飲用水管網(wǎng)系統(tǒng)中,常見(jiàn)的管道管材有金屬管材、塑料管材以及復(fù)合管材,而塑料管材是給水管網(wǎng)系統(tǒng)中最易釋放有機(jī)物的管材。在我國(guó)許多地區(qū)禁止鍍鋅管作為給水管材使用后,塑料管正逐步取代金屬管材的主導(dǎo)地位。聚乙烯管類(PE)包括高聚乙烯管(HDPE)和交聯(lián)聚乙烯管(PEX)等以及聚氯乙烯管類(PVC)等是目前應(yīng)用較廣幾種塑料管材。聚合物材料中加入了多種有機(jī)和無(wú)機(jī)的添加劑以增加材料的耐久性,也改變管道的顏色。添加劑包括:抗氧化劑和其他穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、柔軟劑和著色劑[11]。這些添加劑的許多有機(jī)成分在管道服役的過(guò)程中,存在著遷移至水體的威脅。已有研究表明,塑料管中釋放的有機(jī)污染物主要有以下 幾類。

(1)抗氧化劑及其降解產(chǎn)物 多位研究者在飲用水中測(cè)得了抗氧化劑——2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚( BHT )、 3,5- 二 叔 丁 基-4- 羥 基 苯 甲 醛(3,5-DTBHB)、3,5-二叔丁基-4-羥基苯乙酮(3.5-DTBHA),以及眾所周知的塑料管的抗氧化劑降解產(chǎn)物——2,6-二叔丁苯醌(2,6-DTBQ)、2,4-二叔丁基苯酚(2,4-DTBP)[12-15]。在挪威,Skjevrak和Lund 等[12-13]發(fā)現(xiàn)所有HDPE 管中遷移出來(lái)的有機(jī)物含有2,4-DTBP,也測(cè)到了BHT 的存在,此外還有一系列的酯、醛、酮、芳烴和萜類化合物。PEX管中也測(cè)到了2,4-DTBP,而在PVC 管中沒(méi)有。丹麥的Brocca 等[14]發(fā)現(xiàn)PE 管中釋放的二三十種化學(xué)物質(zhì)在結(jié)構(gòu)上都有一個(gè)共同點(diǎn):在芳香環(huán)中有一個(gè)典型的取代酚環(huán)以及2 位、6 位上有取代烷基,其鑒定出來(lái)的物質(zhì)中主要有 3,5-DTBHB 和2,6-DTBQ、2,4-DTBP、乙基苯酚和4-叔丁基苯酚等。Whelton 等[15]對(duì)比了丹麥不同品牌的PE 和PEX管,發(fā)現(xiàn)兩者都有抗氧化劑及其降解產(chǎn)物遷出,主要 有 2,6-DTBQ 、 2,4-DTBP 、 3,5-DTBHB 、3,5-DTBHA。研究發(fā)現(xiàn)3 種品牌的PE 新管中,2,6-DTBQ、2,4-DTBP 在實(shí)驗(yàn)3 天到達(dá)最高濃度1.5μg/L 和1.4μg/L,然后在9 天后下降。受試的PEX管中,有4/7 檢測(cè)到了有機(jī)物的釋放,其中有一根產(chǎn)生的2,6-DTBQ 濃度很高,達(dá)到16μg/L,并且在測(cè)試9 天后濃度仍不低于12μg/L。

(2)穩(wěn)定劑 除抗氧劑及其降解產(chǎn)物外,穩(wěn)定劑也是塑料管釋放出的一大類污染物。Skjevrak 等[12]研究發(fā)現(xiàn),HDPE 管會(huì)遷移出1,3,5-三甲苯(1,3,5-TMB)和1,2,4-三甲苯(1,2,4-TMB)兩種穩(wěn)定劑。針對(duì)加拿大供水系統(tǒng)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)[16],PVC供水系統(tǒng)中有機(jī)錫污染嚴(yán)重,檢測(cè)到了甲基錫(MMT)、二甲基錫(DMT)、一丁基錫(MBT)和二丁基錫(DBT)等4 類原水中并沒(méi)有的物質(zhì)。其中,MBT 和DBT 的濃度高達(dá)23ng/L 和3.1ng/L。同時(shí)發(fā)現(xiàn)新安裝的PVC 管有機(jī)錫污染更嚴(yán)重,4 種物質(zhì)的最高濃度分別為 290.6ng/L、49.1ng/L、43.6ng/L 和52.5ng/L。PE 管只使用微量的有機(jī)錫作催化劑,因此PE 管在供水時(shí),出水中沒(méi)有檢測(cè)到有機(jī)錫[17]。

(3)交聯(lián)引發(fā)劑及其降解產(chǎn)物 PE 類管材釋放的物質(zhì)中,還有交聯(lián)引發(fā)劑和其降解產(chǎn)物,如二叔丁基過(guò)氧化物甲基叔丁基醚(MTBE)和乙基叔丁基醚(ETBE)、叔丁醇(TBA)等。Durand 等[18-19]發(fā)現(xiàn)PEX 管材釋放的主要有醛、酮、酯和芳香酸等,比較顯著的有二叔丁基過(guò)氧化物ETBE 和TBA 等,其中ETBE 的濃度范圍是23~100μg/L。Skjevrak等[13]則發(fā)現(xiàn)PEX 管的主要遷移物是MTBE,同時(shí)在新的PEX 管中,隨著管道使用年限的增加,VOC的含量會(huì)降低。例如新管中 MTBE 濃度高達(dá)213μg/L,使用5 個(gè)月后就降低到了10.9μg/L。

(4)氯乙烯單體 氯乙烯單體(VCM)這類物質(zhì)是PVC 管材所特有的。早在1979年,Banzer[20]就在PVC 管的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中發(fā)現(xiàn)了VCM 的遷移。Flournoy 等[21]在舊的未增塑的PVC 管(uPVC)飲用水中發(fā)現(xiàn)了氯乙烯單體(VCM),其含量達(dá)到了污染物最高水平值2μg/L。近期,Richardson 和Edwards 等[22]進(jìn)行了PVC 新管的遷移測(cè)試,發(fā)現(xiàn)VCM 的遷移和停留時(shí)間、水溫等因素有關(guān)。

除了上述的物質(zhì)外,還有很多如增塑劑、潤(rùn)滑劑或未知來(lái)源的有機(jī)污染物從聚合物管中釋放到水體。表1 簡(jiǎn)單概括了3 類主要的塑料管中檢測(cè)到的已知有機(jī)化合物。總的來(lái)說(shuō),3 類管材中,PVC 類管材中遷移出的污染物要比PE類管材少。但是PVC管在加工時(shí)加入了大量的有毒物質(zhì),如有機(jī)錫化合物,對(duì)人體健康有很大的威脅,目前多已停止使用PVC 管。

3 管垢釋放產(chǎn)物或管垢生物膜和水體微生物代謝產(chǎn)物

給水系統(tǒng)中普遍存在著微生物,它們存在于管垢生物膜(管道內(nèi)壁的松散沉積層)與管內(nèi)水體中。生物膜是微生物及其胞外聚合物(EPS)與水中有機(jī)物、無(wú)機(jī)物相互黏合形成的聚合體系[23]。一方面,水體中的有機(jī)物會(huì)在管垢或者生物膜中吸附、蓄積下來(lái),成為有機(jī)污染物的二次污染源;另一方面,生物膜和水體微生物的大量生命活動(dòng),也會(huì)產(chǎn)生許多有機(jī)物進(jìn)入供水體系,影響水體水質(zhì)。

表1 與管材接觸的水體中可檢測(cè)到的部分有機(jī)化合物

雖然近些年塑料管材的使用比例有所增加,但在目前的城市供水中,使用最多的還是鋼筋混凝土管或水泥砂漿襯里的鑄鐵管材。這類水管由于常年使用,內(nèi)壁腐蝕、結(jié)垢。進(jìn)入管網(wǎng)系統(tǒng)的原水有機(jī)物及水廠消毒副產(chǎn)物會(huì)吸附在的管垢中,一方面為微生物生命活動(dòng)所需,另一方面在外界條件適宜時(shí),這些物質(zhì)會(huì)釋放到水體中,帶來(lái)二次污染。

關(guān)于管垢中的釋放產(chǎn)物,國(guó)內(nèi)外的研究多集中于重金屬污染物方面,有關(guān)管垢中釋放有機(jī)污染物方面的研究,由于其樣品來(lái)源少、含量低、種類多等原因,非常缺乏系統(tǒng)研究。本文作者課題組對(duì)浙江某城市給水管網(wǎng)進(jìn)行了大批量的挖管采樣調(diào)查,發(fā)現(xiàn)管垢中消毒副產(chǎn)物的含量較低,這與其易揮發(fā)性密切相關(guān),主要有機(jī)污染物的類型與水源有密切的關(guān)系,在受工業(yè)污染的河流為水源的管網(wǎng)管垢中檢出了多環(huán)芳烴(PAHs);而以營(yíng)養(yǎng)水平較高的湖泊為水源的管網(wǎng)管垢中,檢出了藻類代謝產(chǎn)物,如油酸酰胺(oleamide)。另外微生物代謝形成的有機(jī)物如辛烷(octadecane)、正二十烷(n-eicosane)等物質(zhì)也是較常見(jiàn)的。相關(guān)的深入研究成果報(bào)道將陸續(xù)見(jiàn)刊。

管網(wǎng)生物膜上的大量微生物活動(dòng),會(huì)產(chǎn)生許多的代謝產(chǎn)物。Skjevrak 等[24-25]利用GC-MS 分析和真菌模擬實(shí)驗(yàn)對(duì)水廠水源(湖泊水)和出廠水的HDPE管內(nèi)生物膜中的VOC 進(jìn)行了對(duì)比、鑒定和來(lái)源分析。結(jié)果表明,管道生物膜中的有機(jī)物多與微生物的生命活動(dòng)有關(guān)。如土臭素是不同的藍(lán)細(xì)菌和放線菌的次生代謝產(chǎn)物;網(wǎng)翼藻烯A 和C`(dictyopterene A and C`)和水云烯(ectocarpene)則是硅藻降解的產(chǎn)物;藻類和藍(lán)細(xì)菌代謝或者微生物降解有機(jī)物質(zhì)的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)胺類、二甲基二硫化合物以及2-壬酮;而C8化合物如1-辛烯-3-酮和3-辛酮?jiǎng)t是真菌的代謝產(chǎn)物。他們還發(fā)現(xiàn)水流過(guò)慢時(shí),微生物產(chǎn)生VOC 的速度會(huì)加快。

此外,水體中的微生物代謝也會(huì)形成新的有機(jī)物。H?ckelmann 和Jüttner[26]發(fā)現(xiàn)飲用水中的藍(lán)藻能產(chǎn)生大量有氣味的有機(jī)化合物,如β-紫羅酮式(β-紫羅蘭醇、4-氧代-β-紫羅蘭酮等)的化合物。Naohiro等[27]對(duì)日本的142 家自來(lái)水廠作了調(diào)查,發(fā)現(xiàn)其中的42 家在近五年內(nèi)出現(xiàn)了氣味問(wèn)題。其中常見(jiàn)微生物——藍(lán)藻(如魚(yú)腥藻)會(huì)產(chǎn)生霉味/泥土味,同時(shí)還有硅藻、金藻和放線菌能使水體產(chǎn)生異味。同時(shí)調(diào)查顯示,水溫可能是影響水體產(chǎn)生異味的重要因素。

4 管網(wǎng)中的消毒副產(chǎn)物

管網(wǎng)中的消毒副產(chǎn)物包括進(jìn)管前形成和在管網(wǎng)中新形成的。進(jìn)管前形成的消毒副產(chǎn)物是指在飲用水處理的消毒工藝中產(chǎn)生的。自來(lái)水廠通常采用絮凝和混凝等手段去除原水中的有機(jī)物,但是效果并不能達(dá)到100%。在加氯消毒的環(huán)節(jié),一些有機(jī)物,尤其是天然的腐殖質(zhì)會(huì)在水廠消毒時(shí)與氯反應(yīng),形成消毒副產(chǎn)物等。部分原水有機(jī)物會(huì)進(jìn)入供水系統(tǒng),會(huì)在在管垢中累積,并成為管網(wǎng)中微生物的營(yíng)養(yǎng)源以及管網(wǎng)中形成的消毒副產(chǎn)物的前體物。

國(guó)內(nèi)外關(guān)于消毒副產(chǎn)物已開(kāi)展大量的研究,鑒別得到了多種消毒副產(chǎn)物,包括三鹵甲烷(THMs)、鹵乙酸(HAAs)、鹵代酮(HKs)、鹵化氰(CNX)、鹵乙腈(HANs)、乙醛、三氯硝基甲烷(TCNM)、三氯醛水合物(CH)、鹵代酚(HPs)和鹵化呋喃酮(MX)等。在所能檢測(cè)到的消毒副產(chǎn)物中,三鹵甲烷和鹵乙酸是主要成分[28]。含氮的消毒副產(chǎn)物其毒性要高于具有碳基機(jī)構(gòu)的消毒副產(chǎn)物[29-30],但是該類物質(zhì)在水中的濃度較低,目前的研究較少。目前該領(lǐng)域的研究多集中在消毒過(guò)程中副產(chǎn)物形成的類型與濃度,而對(duì)于管網(wǎng)中消毒副產(chǎn)物的變化過(guò)程與影響因素的研究尚比較缺乏。

最近幾年研究發(fā)現(xiàn),消毒副產(chǎn)物隨著給水系統(tǒng)的延伸,在管道中的濃度會(huì)不斷發(fā)生變化,主要原因是余氯的存在,使得水中有機(jī)物在給水管網(wǎng)中持續(xù)地發(fā)生氯化反應(yīng),形成新的消毒副產(chǎn)物。從各項(xiàng)研究看,管網(wǎng)中的消毒副產(chǎn)物濃度水平與很多因素有關(guān),如消毒副產(chǎn)物的種類、在管道中的停留時(shí)間、輸送距離、水溫、供水水源、水中余氯濃度、pH 值等。

不同消毒副產(chǎn)物在給水管道中的變化規(guī)律有所不同,包括以下方面。

(1)停留時(shí)間的影響 例如,THMs[31]、HANs、三氯硝基甲烷(CPK)和 1,1,1-三氯-2-丙酮(1,1,1-TCPone)的濃度通常隨著管網(wǎng)中水的停留時(shí)間的增加而增加, 而 1,1- 二氯-2- 丙酮(1,1-DCPone)則是在管端處濃度最高[32],HAAs則是隨著停留時(shí)間的增加,其濃度值逐漸增加,達(dá)到最大值后開(kāi)始下降[33]。

(2)水溫 大多數(shù)消毒副產(chǎn)物在夏季的濃度高于冬季,例如三鹵甲烷[31]、鹵乙酸[34]、鹵乙腈、鹵乙酮、三氯硝基甲烷[35]等消毒副產(chǎn)物在管網(wǎng)中的濃度在高溫比低溫季節(jié)大,但也有反例,例如1,1-DCPone[32]和HK[36]的平均濃度是在冬季最高。此外水溫還能影響消毒副產(chǎn)物的濃度變化情況,如THMs[36]在夏季的變化程度是最大的,而Wei[36]和Rodriguez[33,37]等研究發(fā)現(xiàn)HAAs 的濃度變化水平是:冬季>春季>秋季>夏季。

(3)供水水源 不同的供水水源會(huì)導(dǎo)致形成的消毒副產(chǎn)物含量不同。Wei 等[36]對(duì)北京地區(qū)給水系統(tǒng)中的消毒副產(chǎn)物進(jìn)行時(shí)空分析時(shí)發(fā)現(xiàn),所有DBPs的濃度在不同供水水源下會(huì)有所不同,大致為:地表水水源>混合水源>地下水水源。

(4)水中余氯濃度 為了確保飲用水的微生物指標(biāo)安全,出水時(shí)會(huì)保持一定的余氯濃度,但是余氯在管網(wǎng)中會(huì)與水體中的有機(jī)物或無(wú)機(jī)物作用,導(dǎo)致管網(wǎng)內(nèi)消毒副產(chǎn)物的濃度增加。如THMs 的濃度會(huì)隨著余氯的增加而增加[38]。

(5)pH 值 有研究表明[39],pH 值對(duì)HAAs 形成的影響較小且呈負(fù)相關(guān),對(duì)THMs 形成的影響較大且呈正相關(guān)。

目前,關(guān)于消毒副產(chǎn)物的研究,特別是對(duì)鹵乙酸和三鹵甲烷的研究,有較完善的研究方法和研究路線。而從各項(xiàng)研究結(jié)果看,水流速度(飲用水在管道內(nèi)的停留時(shí)間)、溫度等對(duì)消毒副產(chǎn)物在管網(wǎng)中的濃度的影響較大。大多數(shù)消毒副產(chǎn)物在夏季的濃度高于冬季,但是也有反例。而水在管網(wǎng)中停留時(shí)間越長(zhǎng),大多數(shù)消毒副產(chǎn)物的含量都會(huì)增加。此外,目前有證據(jù)表明消毒副產(chǎn)物可以促進(jìn)供水系統(tǒng)中砷的釋放[40],然而這方面的研究非常少。

綜上,給水管網(wǎng)中的有機(jī)物來(lái)源可以用圖1 來(lái)描述,不僅包括原水中帶入的天然有機(jī)物(SOC)和人工合成的有機(jī)物(NOM),原水在處理過(guò)程中形成的消毒副產(chǎn)物,管材釋放的各種添加劑和降解產(chǎn)物以及氯乙烯單體(VOM),也包括管垢生物膜中解吸釋放以及代謝產(chǎn)物的有機(jī)物,同時(shí)這些物質(zhì)還會(huì)進(jìn)一步在管網(wǎng)水環(huán)境中發(fā)生微生物降解、氯氧化等反應(yīng),被分解或者轉(zhuǎn)化成其它不同的有機(jī)物。

飲用水中的有機(jī)物會(huì)影響飲用水的色度,帶來(lái)嗅和味方面的問(wèn)題,可作為金屬和疏水性有機(jī)物的載體,或水體中微生物的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源,最終影響水質(zhì)與飲用水安全。從目前的研究情況看,管網(wǎng)中的有機(jī)物研究較多集中于管材釋放和消毒副產(chǎn)物這兩塊,關(guān)于管網(wǎng)生物膜的代謝產(chǎn)物以及有機(jī)污染物在管垢中累積釋放過(guò)程研究十分缺乏,而原水中的有機(jī)污染物研究多集中于飲用水有機(jī)污染物的去除技術(shù)方面。

總而言之,給水管網(wǎng)中的有機(jī)污染物不僅成分多樣,而且還會(huì)發(fā)生遷移、轉(zhuǎn)化等復(fù)雜多樣的過(guò)程,因而在管網(wǎng)這個(gè)特殊的水環(huán)境中,有機(jī)污染物的一系列形成和消解規(guī)律還有待于系統(tǒng)研究。

5 結(jié) 語(yǔ)

針對(duì)當(dāng)前研究背景,后續(xù)的深入可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行。

(1)管網(wǎng)水中有機(jī)物的來(lái)源很多,污染物種類也很多。不同于重金屬污染物,鑒于有機(jī)污染物微量的特點(diǎn)以及分析檢測(cè)條件的限制,其研究仍處于起步階段。飲用水中含氮消毒副產(chǎn)物等高毒痕量有機(jī)污染物的定性與定量研究將是近期的一大研究 重點(diǎn)。

圖1 飲用水管網(wǎng)中的有機(jī)污染物

(2)針對(duì)原水中的有機(jī)物,研究其在管網(wǎng)中的變化趨勢(shì),對(duì)比研究出廠水和消費(fèi)者“水龍頭”的有機(jī)物類型和濃度的差異。針對(duì)其中潛在危害較大的有機(jī)物,保證出水水質(zhì)安全時(shí)進(jìn)行處理技術(shù)的 優(yōu)化。

(3)進(jìn)一步研究各類管材釋放有機(jī)污染物的類型與濃度,同時(shí)探討在不同的條件下(水力條件、環(huán)境溫度等)其釋放規(guī)律。

(4)針對(duì)管垢中的有機(jī)污染物,一方面需研究管垢微生物膜對(duì)有機(jī)污染物的累積容量及其釋放的影響因素;另一方面需深入探討各類管材內(nèi)生物膜中的微生物種群及其活動(dòng)所釋放的有機(jī)物的異同。此外,生物膜中的胞外聚合物對(duì)管網(wǎng)內(nèi)消毒副產(chǎn)物形成的影響也是一個(gè)研究點(diǎn)。

(5)有機(jī)污染物在管網(wǎng)水中的遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程,包括與管垢中其他污染物釋放之間的相互影響。例如,消毒副產(chǎn)物等有機(jī)污染物對(duì)管垢中重金屬釋放的影響以及金屬管材中重金屬釋放對(duì)消毒副產(chǎn)物的影響等。

總而言之,給水管網(wǎng)中的有機(jī)污染物問(wèn)題研究尚處于起步階段,不僅要研究給水管網(wǎng)中有機(jī)污染物的來(lái)源、濃度水平、變化規(guī)律、相互作用,同時(shí)要不斷優(yōu)化飲用水處理技術(shù),盡可能地提高出水水質(zhì)、加強(qiáng)對(duì)給水系統(tǒng)的維護(hù)管理,以確保公眾安全用水。這既是環(huán)保領(lǐng)域科學(xué)研究長(zhǎng)期的重點(diǎn)方向,也是今后政府確保人民健康的民心工程。

[1] Lelyveld H V,Zoeteman B C J. Water supply and health[M]. New York:Girro,1981:167-183.

[2] World Health Organization. Guidelines for Drinking-Water Quality[M]. Fourth Edition. Malta:Gutenberg,2011.

[3] 歐盟飲用水水質(zhì)指令(98/83/EC)[J]. 凈水技術(shù),2004(s1):34.

[4] USEPA. 美國(guó)國(guó)家飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)[S]. 2001.

[5] 中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部. GB5749—2006 生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[S]. 北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2006.

[6] 林英姿,吳超. 飲用水中消毒副產(chǎn)物及其控制研究現(xiàn)狀[J]. 中國(guó)資源綜合利用,2012,30(10):48-50.

[7] 王占生,劉文君. 微污染水源飲用水處理[M]. 北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1999.

[8] Matilainen A,Vepsalainen M,Sillanpaa M. Natural organic matter removal by coagulation during drinking water treatment:A review[J]. Advances in Colloid and Interface Science,2010,159(2):189-197.

[9] Heim T H,Dietrich A M. Sensory aspects and water quality impacts of chlorinated and chloraminated drinking water in contact with HDPE and cPVC pipe[J]. Water Research,2007,41(4):757-764.

[10] Khiari D. Distribution Generated Taste-and-Odor Phenomena[M]. Denver:American Water Works Association,2002.

[11] Gachter R,Muller H. Plastics Additives Handbook[M]. Munich:Hanser Publishers,1993.

[12] Skjevrak I,Due A,Gjerstad K O,et al. Volatile organic components migrating from plastic pipes (HDPE,PEX and PVC)into drinking water[J]. Water Research,2003,37(8):1912-1920.

[13] Lund V,Anderson-Glenna M,Skjevrak I,et al. Long-term study of migration of volatile organic compounds from cross-linked polyethylene (PEX) pipes and effects on drinking water quality[J]. Journal of Water and Health,2011,9(3):483-497.

[14] Brocca D,Arvin E,Mosbaek H. Identification of organic compounds migrating from polyethylene pipelines into drinking water[J]. Water Research,2002,36(15):3675-3680.

[15] Whelton A J,Nguyen T. Contaminant migration from polymeric pipes used in buried potable water distribution systems:A review[J]. Critical Reviews in Environmental Science and Technology,2013,43(7):679-751.

[16] Sadiki A D,Williams D T. A study on organotin levels in Canadian drinking water distributed through PVC pipes[J]. Chemosphere,1999,38(7):1541-1548.

[17] 崔福義,任剛. 飲用水的有機(jī)錫問(wèn)題及對(duì)策[J]. 環(huán)境工程學(xué)報(bào),2007,1(1):1-6.

[18] Durand M L. Disinfectants and plumbing materials:Effects on the sensory and chemical characteristics of drinking water[D]. Blacksburg:Virginia Tech. ,2005.

[19] Durand M L,Dietrich A M. Contributions of silane cross-linked PEX pipe to chemical/solvent odours in drinking water[J]. Off-Flavours in the Aquatic Environment Ⅶ,2005,55(5):153-160.

[20] Banzer J D. The migration of vinyl chloride monomer from PVC pipe into water[J]. Journal of Vinyl Technology,1979,1(3):164-167.

[21] Flournoy R L,Monroe D,Chestnut N,et al. Health effects from vinyl chloride monomer leaching from pre-1977 PVC pipes[R]. Chicago: American Water Works Association,1999.

[22] Richardson R,Edwards M. Vinyl chloride and organotin stabilizers in water contacting new and aged PVC pipes[R]. Colorado:Water Research Foundation,2009.

[23] 趙洪賓. 給水管道衛(wèi)生學(xué)[M]. 北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2008.

[24] Skjevrak I,Lund V,Ormerod K,et al. Biofilm in water pipelines:A potential source for off-flavours in the drinking water[J]. Water Science and Technology,2004,49(9):211-217.

[25] Skjevrak I,Lund V,Ormerod K,et al. Volatile organic compounds in natural biofilm in polyethylene pipes supplied with lake water and treated water from the distribution network[J]. Water Research,2005,39(17):4133-4141.

[26] H?ckelmann C,Jüttner F. Off-flavours in water:Hydroxyketones and β-ionone derivatives as new odour compounds of freshwater cyanobacteria[J]. Flavour and Fragrance Journal,2005,20(4):387-394.

[27] Naohiro K,Naohiro K,Kentaro N,et al. Recent trends in microorganism-related off-flavor problems in drinking water treatment systems in Japan[J]. Water Science & Technology:Water Supply,2013,13(5):1228-1235.

[28] Krasner S W,Weinberg H S,Richardson S D,et al. Occurrence of a new generation of disinfection byproducts[J]. Environmental Science & Technology,2006,40(23):7175-7185.

[29] Richardson S D,Plewa M J,Wagner E D,et al. Occurrence,genotoxicity , and carcinogenicity of regulated and emerging disinfection by-products in drinking water:A review and roadmap for research[J]. Mutation Research,2007,636(1-3):178-242.

[30] Plewa M J,Wagner E D,Muellner M G,et al. Comparative mammalian cell toxicity of N-DBPs and C-DBPs[J]. ACS Symposium Series,2008,995:36-50.

[31] 劉文君. 飲用水中可生物降解有機(jī)物和消毒副產(chǎn)物特性研究[D]. 北京:清華大學(xué),1999.

[32] Mercier Shanks C,Sérodes J B,Rodriguez M J. Spatio-temporal variability of non-regulated disinfection by-products within a drinking water distribution network[J]. Water Research,2013,47(9):3231-3243.

[33] Rodriguez M J,Sérodes J B,Levallois P. Behavior of trihalomethanes and haloacetic acids in a drinking water distribution system[J]. Water Research,2004,38(20):4367-4382.

[34] 王麗花,周鴻,張曉健. 供水管網(wǎng)中 AOC、消毒副產(chǎn)物的變化規(guī)律[J]. 中國(guó)給水排水,2001,17(6):1-3.

[35] Chen W J,Weisel C P. Halogenated DBP:Concentrations in a distribution system[J]. Journal——American Water Works Association,1998,90(4):151-163.

[36] Wei J R,Ye B X,Wang W Y,et al. Spatial and temporal evaluations of disinfection by-products in drinking water distribution systems in Beijing,China[J]. Science of the Total Environment,2010,408(20):4600-4606.

[37] Rodriguez M J,Sérodes J B,Levallois P,et al. Chlorinated disinfection by-products in drinking water according to source,treatment , season , and distribution location[J]. Journal of Environmental Engineering and Science,2007,6(4):355-365.

[38] Nikolaou A D,Kostopoulou M N,Lekkas T D. Organic by-products of drinking water chlorination[J]. Global Nest:Int. J.,1999,1(3):143-156.

[39] 陳萍萍,張建英,金堅(jiān)袁. 飲用水中鹵乙酸和三鹵甲烷的形成及影響因素研究[J]. 環(huán)境化學(xué),2005,24(4):434-437.

[40] Andra S S,Makris K C,Botsaris G,et al. Evidence of arsenic release promoted by disinfection by-products within drinking-water distribution systems[J]. Science of the Total Environment,2014,472:1145-1151.

猜你喜歡
研究
FMS與YBT相關(guān)性的實(shí)證研究
2020年國(guó)內(nèi)翻譯研究述評(píng)
遼代千人邑研究述論
視錯(cuò)覺(jué)在平面設(shè)計(jì)中的應(yīng)用與研究
科技傳播(2019年22期)2020-01-14 03:06:54
關(guān)于遼朝“一國(guó)兩制”研究的回顧與思考
EMA伺服控制系統(tǒng)研究
基于聲、光、磁、觸摸多功能控制的研究
電子制作(2018年11期)2018-08-04 03:26:04
新版C-NCAP側(cè)面碰撞假人損傷研究
關(guān)于反傾銷會(huì)計(jì)研究的思考
焊接膜層脫落的攻關(guān)研究
電子制作(2017年23期)2017-02-02 07:17:19
主站蜘蛛池模板: 丁香五月激情图片| 青草91视频免费观看| 26uuu国产精品视频| 精品福利国产| 日韩欧美中文字幕在线精品| 亚洲国产欧洲精品路线久久| 国产成人1024精品| 美女高潮全身流白浆福利区| 成人噜噜噜视频在线观看| 国产白浆视频| 国产成人乱无码视频| 五月天久久婷婷| 欧美笫一页| 久久超级碰| 欧美人与性动交a欧美精品| 亚洲手机在线| 免费观看男人免费桶女人视频| 熟女日韩精品2区| 亚洲欧美成人| 欧美成a人片在线观看| 亚洲高清无在码在线无弹窗| 波多野结衣第一页| 91网在线| 国产精品视频公开费视频| 国产美女一级毛片| 国产区精品高清在线观看| 中文毛片无遮挡播放免费| 暴力调教一区二区三区| 国产香蕉在线视频| 国产96在线 | 丰满人妻被猛烈进入无码| 国产日韩欧美在线视频免费观看| 婷婷开心中文字幕| 亚洲高清资源| 亚洲国产成熟视频在线多多| 日本欧美午夜| 99中文字幕亚洲一区二区| 性视频久久| 亚洲无码日韩一区| 欧美成人一级| 国产欧美在线观看精品一区污| 精品少妇三级亚洲| 天堂在线www网亚洲| 国产成人免费观看在线视频| 亚洲av片在线免费观看| 福利在线一区| 国产玖玖玖精品视频| 国产精品美女免费视频大全| 美女一级毛片无遮挡内谢| 日韩欧美中文字幕在线精品| 国产精品林美惠子在线观看| 久久综合国产乱子免费| A级全黄试看30分钟小视频| 91丝袜乱伦| 久久久无码人妻精品无码| 欧美自拍另类欧美综合图区| 国产99精品视频| 老司机久久99久久精品播放| 欧美高清国产| 91福利一区二区三区| 美女视频黄频a免费高清不卡| 欧美一级高清免费a| 国产麻豆永久视频| 91麻豆精品视频| 亚洲午夜福利精品无码| 国产成人夜色91| 超碰精品无码一区二区| 成人午夜网址| 久青草免费在线视频| 天天爽免费视频| 久久久久青草大香线综合精品| 国产精品视频白浆免费视频| 国产亚洲精久久久久久无码AV| 亚洲中文字幕日产无码2021| 日韩无码视频播放| 五月婷婷激情四射| 久久中文字幕av不卡一区二区| 精品国产污污免费网站| 亚洲色图欧美| 免费人成视网站在线不卡 | 91亚洲精品第一| 大香网伊人久久综合网2020|