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创建时间:2024-01-16当前位置: 首页 >> 技术资料 >> 工艺与评价方法 >> 再生水消毒工艺

污水消毒过程中可能产生的污染和生态安全问题

作者:胡洪营,王丽莎,魏东斌.

清华大学环境科学与工程系环境模拟与污染控制国家重点联合实验室


 

1.剩余消毒剂对生态系统的影响

消毒剂对生物有显著的毒害作用,因此消毒剂本身的残留(如氯消毒后的余氯)对自然环境中的生物,尤其是水生生物有明显的毒性作用。因此,再生水中的残余消毒剂超过一定浓度时,在用作市政、景观用水,或经由其它途径与自然环境中的生物接触时,就会威胁它们的正常生存与繁衍,引起生态安全问题。

二十世纪六七十年代,在美国的Lower James(弗吉尼亚州)Sacramento(加利福尼亚州)等河流中,由于氯消毒污水的排入导致鱼类死亡的案例陆续被披露。研究显示,余氯对水生生物有强烈的毒性效应,而且远高于许多消毒副产物。

另外,剩余消毒剂会与接纳环境(天然水体、土壤等)中的有机物反应,产生其它有毒有害物质,从而引起二次风险。

2.消毒副产物对生态系统的影响

消毒过程中往往产生具有毒性和“三致”效应的消毒副产物。与饮用水相比,污水消毒的原水中有机物浓度更高,成分更复杂,有毒有害物质的生成可能性更高。研究者们注意到污水氯消毒时产生的消毒副产物(如三卤甲烷及其他有机卤化物),有害于水生生态系统,氯消毒的可行性遭到质疑,有的学者进而提出尽量减少对生活污水不必要的氯消毒处理。

在饮用水氯消毒中,消毒副产物主要包括三卤甲烷(THMs)、卤乙腈(HANs)、卤乙酸(HAAs)、氰基卤化物、卤代醛、酮、酚及一些特殊化合物,如水合三氯乙醛、致突变物(MX)等。对污水氯消毒副产物的研究也是从这些物质开始的,其中THMs,尤其氯仿,是研究最早也是最多的消毒副产物。关于这些物质的主要毒理学作用,饮用水消毒领域的研究已经有了很多积累。但是,污水消毒有自身的特点,污水中含氮化合物较多,这使含氮有机物(如氯胺类消毒副产物)在污水氯消毒副产物中占据重要一席。

Jameel等人考察了五种有机氯胺对发光细菌的急性毒性,接触5min半致死剂量在0.23~6.5mg/L,并且和分子量有很好的相关性,分子量越小,毒性越显著。

近年,在高度净化的再生水中,还发现了亚硝基二甲胺(NDMA)。进一步研究显示,NDMA是一种具有致癌性的消毒副产物,可能是由氯胺(尤其是一氯胺)和水中的二甲肼、二甲胺反应产生的。

3.消毒副产物的积累效应及其对人体健康的危害

生物降解性较差的消毒副产物在污水处理系统中如不能被有效的去除,随着污水再生利用的实施,在水中的积累就会越来越严重,从而影响水环境的质量和人体健康。但目前尚无有关消毒副产物在污水再生利用过程中积累现象的系统研究。