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余氯的危害
飲用水中機污染物的來源可主要分為三個方面:工業廢水和生活污水排放、
大氣污染、城市與農田徑流。我國污水處理率很低,加上現有處理設施運行效率不高,使約80%左右的污水未經妥善處理即被排放到附近水體。據統計,我國82%的河流受到不同程度的污染。在我國的主要水域,如海河、遼河、淮河、巢湖、滇池、太湖等污染為嚴重。大氣污染造成的水源污染問題近些年來逐漸引起人們的重視,
汽車尾氣排放的碳氫類污染物參與光化學反應產生光化學煙霧,生成一些對人體有害的有機污染,隨著降雨等途徑進入到地表水體中。城市地表徑流使一些有機污染物進入到水體,
農田徑流將和化肥等成分引入到水體中。雖然微量有機污染物的濃度很低(一般在ng/L~
μg/L范圍),僅占水中有機物總量的很少一部分(一般<10%,以總有機碳或高錳酸鹽指數等綜合指計),但種類繁多、對人體危害較大,具有較高的致突變活性。據統計,在我國的七大水系中,不適合作飲用水源的河段已接近40%;城市水域中78%的河段不適合作飲用水源;約50%的城市地下水受到污染,水源污染加劇了水資源短缺的矛盾。
目前我國絕大部分水廠仍采用傳統的處理工藝,不能有效地去除以溶解狀態
存在的微量有機污染物,致使一些有害物質,包括致癌、致畸、致突變等微量有
機污染物殘留在飲用水中。水中有機物度高使混凝劑耗增大、
制水成本升高。由于我國多數水廠采用的是鋁混凝劑,造成出廠水中鋁離子濃度過高,影響居民的體健康(據報道,過量攝取鋁導致神經纖維纏結的病變,也可抑制胃液和胃酸的分泌,使胃蛋白酶活性下降)。美國威斯康幸州醫院研究人員發現:自來水中的游離余氯及衍生物
“三氯甲烷、四氯化碳等致癌、致突變物",除了飲用從口中進入人體外,還有很大一部分是在人們洗臉、洗手、漱口、從皮膚、毛孔、毛發進入人體。氯化消毒是我國沿用多年且仍然在給水處理中普通采用的消毒技術。但近二十年來,人們逐漸發現,在氯化消毒的同時與水中某些有機和無機成分應,生成一系列鹵代有機副產物,其中大部分對人體健康構成潛在的危脅。特別是傳統的預氯化工藝,高濃度的氯與原水中較高濃度的有機污染物直接反應,生成的氯化副產物的濃度會更高,因而氯化消毒副產物是影響飲用水水質的一個重要因素。揮發性三鹵甲烷(THMs)和難揮發性鹵乙酸(HAAs)被認為是兩大類主要氯化消毒副產物,其在水中生成量取決于有機前驅物質的種類和濃度、投氯量、氯化時間、水的pH、溫度、氨氮及溴化物濃度等。三鹵甲烷和鹵乙酸的前驅物質主要是腐殖酸、富里酸、藻類和一些具有活性碳原子的小分子有機物。隨著pH升高,三鹵甲烷生成量增大,但鹵乙酸生成量低。當有氨氮存在時,在氯化曲線折點之前,三鹵甲烷產率zui低,當水中含有自由性余氯時三鹵甲烷的生成量明顯增加。近年來人們發現溴代三鹵甲烷對人體的潛在危害更大。當水中有溴化物存在時,溴離子(Br-)被次氯酸(HOCI)氧化成次溴酸(HOBr),后者比次氯酸更容易與前驅物質作用,生成溴代三鹵甲烷和溴代鹵乙酸。水中溴代三鹵甲烷和溴代鹵乙酸生成量一般隨著初始狀態下的[Br-]/[HOCI]
摩爾比和[Br-]/[DOC]比值升高而增加。由于過濾后水中溶解性有機碳濃度低于原水,而其中的溴離子濃度基本沒有變化,因而濾后水的[Br-]/[DOC]比值高于原水,氯化后溴代三鹵甲烷和溴代鹵
乙酸成分會增多。