消毒副产物在中国某小区水龙头端的长期发生及去除情况调研

作者：汪磊

消毒副产物（Disinfection By-Products，DBPs）是饮用水中常见的一类由消毒工艺所产生具有致癌、致畸、致突变的污染物。因消毒过程处于水厂的末端，DBPs一旦生成很难再对其返厂去除，且余氯在市政管网中也可能继续生成更多DBPs，因此有必要对其发生进行深入细致了解。

当前国内外关于DBPs时空分布特征的研究多聚焦于水厂出水或管网输水过程中的DBPs空间分布或大季节变化，但缺乏对用户端（即水龙头）DBPs的高频率监测。另考虑到中国人一直都有饮用煮沸水的习惯，净水器的安装可对DBPs暴露情况产生重大影响，因此有必要验证家用净水器对DBPs的长期去除效果。

本文通过长达一年时间对中国某社区某水龙头的出水和紧邻侧净水器出水的水质调查，获得了该水龙头一系列卤代DBPs的时间分布特征和该净水器的长期去除DBPs效率数据（图1），藉此为了解该地区民众真实摄入DBPs水平和控制DBPs发生提供了一定的依据。

图 1 调研流程及部分结果展示

结果显示：虽然我们可测到30多种DBPs标准品，但水中实际发生频率较高的仅有16种DBPs，主要包括卤甲烷（Trihalomethanes，THMs）、卤乙酸（haloacetic acids，HAAs）、卤乙醛 （Haloaldehydes，HALs）和卤乙腈。THMs和HAAs浓度值均在标准范围内，但有18%的三氯乙醛样品浓度超过限制（检测方法为美国551.1方法，非中国国标法）。HANs偶有发生且浓度达到8 ug/L，但其在检测限(0.1 ug/L)以上的发生频率并不高（<20%）。夏季多数DBPs浓度较高，而春季最低（图1）。HAAs在工作日浓度较高，且每日正午浓度显著高于半夜。个别物质之间或个别物质与水质参数具有一定的相关性，但总体上较弱。

所用净水器为含PP棉、二层活性炭和煮沸功能的常见家用装置。虽然该处理设备随着使用时间的延长去除THMs和HAAs的效率不断降低，但仍可实现100%去除HALs和二氯乙腈，而后二者的毒性效应更强。综合DBPs的浓度和毒性效应看，该水处理设备可显著降低（>62%）所有可检测DBPs的毒性作用（图2）。也意味着，饮用该净水器处理后的煮沸水会更健康。

图 2自来水总细胞毒性及点源水处理设备脱毒效率的时间分布

该研究成果于2019年5月发表在《Water Research》第159期， 203-213页，论文题目为“A one-year long survey of temporal disinfection byproducts variations in a consumer’s tap and their removals by a point-of-use facility”。对此文有兴趣的朋友们可下载该文：https://authors.elsevier.com/a/1Z2jm9pi-M4Tn （48天内免费）或https://doi.org/10.1016/j.watres.2019.04.062 。也可联系哈尔滨工业大学（深圳）陈白杨老师了解详情（poplar_chen@hotmail.com）或进行更多探讨和交流。