生活飲用水中THMs研究進(jìn)展

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【Abstract】:Because THMs (Trihalomethanes) can cause the cancer tothe liver, kidney and digestive system, therefore, its formation and controlcause the people’s concern more and more. This test mainly discusses theresearching progress of THMs form its creation, formation mechanism,endangerment, factors and technique of controlling and so on.

　　Keywords：THMs   formationmechanism   factors   technique of controlling

　　一、引言

　　飲用水的消毒已有近百年的歷史，不但具有使用方便、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，而且在控制水源性疾病的傳播和傳染病的流行中起到了巨大的作用。國(guó)內(nèi)外水廠普遍采用液氯消毒處理飲用水。但是近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，在氯化消毒的水中發(fā)現(xiàn)了大量的氯仿類(lèi)有機(jī)鹵代物，并有實(shí)驗(yàn)證明這些鹵代物對(duì)人體具有不同程度的危害作用，且這些有機(jī)鹵代物是由于氯化消毒引起的。因此，人們對(duì)氯化消毒飲用水的安全性產(chǎn)生了懷疑，各種減少飲用水中有機(jī)的研究日益活躍起來(lái)。

　　二、三鹵甲烷的產(chǎn)生、形成機(jī)理及危害

　　三鹵甲烷主要是消毒用的液氯與源水中的腐殖酸等有機(jī)物作用而成。氯分子與水反應(yīng)生成次氯酸（HOCl），Cl2+H2O=HOCl+HCl;其中Cl+既是一類(lèi)中等強(qiáng)度的氧化劑，又是一類(lèi)親電加成試劑，當(dāng)醛、酮等發(fā)生烯醇式互變異構(gòu)后，與Cl+發(fā)生親電加成，由于氯的吸電子效應(yīng)，使得-CH2Cl或-CHCl2上的a氫更以進(jìn)一步鹵化，而完全形成三鹵甲基酮式結(jié)構(gòu)。又由于堿對(duì)酮的加成結(jié)果，使C－C鍵斷裂最終被水解產(chǎn)生鹵仿，而三個(gè)氯的吸電子效應(yīng)在三鹵甲基酮式結(jié)構(gòu)中對(duì)親核進(jìn)攻來(lái)說(shuō)既活化了羰基碳原子也穩(wěn)定了分離出去的碳負(fù)離子。醇羥基亦可被HOCl氧化為醛，而間苯酚類(lèi)經(jīng)水解，開(kāi)環(huán)，脫羧也生成甲基酮結(jié)構(gòu)，同樣經(jīng)過(guò)上述反應(yīng)歷程生成THMs。在水樣中如果有溴離子存在，會(huì)生成含溴的THMs?？赡苌傻乃姆N產(chǎn)物是三氯甲烷（CHCl3），一溴二氯甲烷（CHBrCl2）,二溴一氯甲烷（CHBr2Cl）和三溴甲烷（CHBr3），他們總的濃度叫TTHM (Total Trihalomethane)，是1974年Rook[1]首次在飲用水中監(jiān)測(cè)到的。

　　一般認(rèn)為，氯仿等有機(jī)鹵代物是這樣形成的：

　　氯+前驅(qū)物質(zhì)=氯仿有機(jī)鹵代物[2]

　　前驅(qū)物質(zhì)指水中所有能和氯反應(yīng)生成氯仿等有機(jī)鹵代物的物質(zhì)，主要包括一些天然有機(jī)物（如腐殖質(zhì)等）,這些天然有機(jī)物在自然水體中的濃度一般為5-20mg/L，他們來(lái)源于炭、土壤、湖泊底泥及浮游生物和細(xì)菌，還有人為排放工業(yè)廢水及生活污水而進(jìn)入水體中的有機(jī)物。有研究表明，飲用水中以氯仿為主的三鹵甲烷的產(chǎn)生機(jī)理是氯化消毒時(shí)，氯與水中存在的天然有機(jī)物如腐殖酸、富里酸等有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)而形成，如果水中含有一定量的溴化物，又會(huì)生成相應(yīng)的溴化消毒副產(chǎn)物。特別是傳統(tǒng)的預(yù)氯化工藝，原水中高濃度的氯與較高濃度的有機(jī)污染物直接反應(yīng)，生成的副產(chǎn)物濃度會(huì)更高。

　　三氯甲烷又名氯仿，分子式CHCl3，它是無(wú)色透明易揮發(fā)的液體，有特殊甜味，微溶于水。氯仿有很強(qiáng)的麻醉作用，主要作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，造成肝，腎損害，已被流行病學(xué)證實(shí)為動(dòng)物致癌物質(zhì)，危害很大。氯仿在消化道內(nèi)迅速吸收，從人體脂肪到體液約2h，在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為一氧化炭而使血中炭氧血紅蛋白的含量升高，使人出現(xiàn)中毒癥狀，導(dǎo)致嘔吐、消化不良、食欲減退、虛弱、惡心并能患神經(jīng)過(guò)敏癥、失眠癥、憂(yōu)郁癥、精神錯(cuò)亂、精神病等。對(duì)于三氯甲烷各國(guó)進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)水原環(huán)境日益惡劣，水中有機(jī)污染物質(zhì)增多，使得水源水在消毒過(guò)程中生成大量的消毒副產(chǎn)物。鑒于此，許多國(guó)家都規(guī)定了水中三氯甲烷的最大含量，美國(guó)國(guó)家環(huán)保局規(guī)定氯仿在飲用水中的污染極限是10ug/L，德國(guó)為25ug/L，我國(guó)生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（GB5749—85）規(guī)定生活飲用水中氯仿的的最高允許濃度是60ug/L。但是作為對(duì)人體健康有危害的物質(zhì)，在生活給水和水質(zhì)處理上，采取一定措施盡量降低其含量，對(duì)于確保供水水質(zhì)，提高供水的安全性和保障人民的身體健康有重要的意義。