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臭氧氧化工艺具有反应迅速、流程简单、无二次污染等优点，已广泛应用在水处理中。然而，由于臭氧的部分氧化特性，在处理某些有机污染物的过程中常会生成生物毒性高于母体污染物的中间产物，导致出现水体生物毒性升高的现象。为了探究臭氧氧化氯酚类物质时工艺的安全性，本论文研究了臭氧氧化2-氯苯酚(2-CP)、3-氯苯酚(3-CP)以及4-氯苯酚(4-CP)过程中急性生物毒性的演变规律，并寻找急性生物毒性的可能替代指标；初步识别了臭氧与氯酚反应中生成的高毒性中间产物；探究了氯酚臭氧化后对活性污泥的呼吸抑制毒性，并使用活性污泥法去除急性生物毒性。
臭氧氧化处理氯酚时，随着反应时间增加，尽管氯酚和总有机碳的浓度不断下降，但2-CP在pH=3至10、3-CP在pH=3至7以及4-CP在pH=3和5条件下，对发光菌急性生物毒性都出现了先升高后下降的现象。发光菌急性生物毒性以毒性单位计，2-CP和3-CP臭氧化过程中溶液的最大毒性单位比初始值高一个数量级，4-CP高约5倍。利用主成分分析阐明了急性生物毒性和其他理化参数之间的关系，除4-CP在pH=12之外，三种氯酚在不同pH条件下，急性生物毒性与280nm处的比吸光度值(SUVA280)存在显著的相关性，这可能是因为某些高分子量的中间产物导致了急性生物毒性的增加，SUVA280可作为急性生物毒性的替代指标。
构建了包括发光菌发光抑制测试、三种固相萃取柱富集、高效液相色谱分级和液相色谱-质谱串联分析技术的生物毒性导向的分级化学分析方法，利用该方法对三种氯酚臭氧化过程中的高急性生物毒性样品进行了研究。对于三种氯酚，急性生物毒性都主要集中在液相色谱4分钟的分级组分中，推测主要的急性生物毒性贡献物极性高于母体化合物。在高毒性分级组分中，确定了一个可疑的高毒性中间产物的质谱图，推测分子量为256.3，不含氯元素。
研究了不同pH条件下，三种氯酚臭氧化后对活性污泥呼吸的抑制。pH=3时，氯酚臭氧化溶液对活性污泥存在呼吸抑制毒性。2-CP、3-CP和4-CP臭氧化后急性生物毒性最高点的1h比好氧呼吸速率相对未臭氧化溶液分别降低了10.86%、11.9%和21.3%。pH=12时，三种氯酚臭氧化水样对活性污泥无呼吸抑制毒性。尽管臭氧化过程中产生的急性生物毒性能够抑制活性污泥呼吸速率，好氧活性污泥仍能够有效地降解3-CP臭氧化后溶液的急性生物毒性，24h最大去除率为90%。
臭氧氧化处理氯酚时，不合适的臭氧工艺条件会带来水体生物毒性升高的风险，利用活性污泥降解对臭氧工艺中的生物毒性进行有效控制值得进一步研究。
臭氧氧化处理氯酚时，随着反应时间增加，尽管氯酚和总有机碳的浓度不断下降，但2-CP在pH=3至10、3-CP在pH=3至7以及4-CP在pH=3和5条件下，对发光菌急性生物毒性都出现了先升高后下降的现象。发光菌急性生物毒性以毒性单位计，2-CP和3-CP臭氧化过程中溶液的最大毒性单位比初始值高一个数量级，4-CP高约5倍。利用主成分分析阐明了急性生物毒性和其他理化参数之间的关系，除4-CP在pH=12之外，三种氯酚在不同pH条件下，急性生物毒性与280nm处的比吸光度值(SUVA280)存在显著的相关性，这可能是因为某些高分子量的中间产物导致了急性生物毒性的增加，SUVA280可作为急性生物毒性的替代指标。
构建了包括发光菌发光抑制测试、三种固相萃取柱富集、高效液相色谱分级和液相色谱-质谱串联分析技术的生物毒性导向的分级化学分析方法，利用该方法对三种氯酚臭氧化过程中的高急性生物毒性样品进行了研究。对于三种氯酚，急性生物毒性都主要集中在液相色谱4分钟的分级组分中，推测主要的急性生物毒性贡献物极性高于母体化合物。在高毒性分级组分中，确定了一个可疑的高毒性中间产物的质谱图，推测分子量为256.3，不含氯元素。
研究了不同pH条件下，三种氯酚臭氧化后对活性污泥呼吸的抑制。pH=3时，氯酚臭氧化溶液对活性污泥存在呼吸抑制毒性。2-CP、3-CP和4-CP臭氧化后急性生物毒性最高点的1h比好氧呼吸速率相对未臭氧化溶液分别降低了10.86%、11.9%和21.3%。pH=12时，三种氯酚臭氧化水样对活性污泥无呼吸抑制毒性。尽管臭氧化过程中产生的急性生物毒性能够抑制活性污泥呼吸速率，好氧活性污泥仍能够有效地降解3-CP臭氧化后溶液的急性生物毒性，24h最大去除率为90%。
臭氧氧化处理氯酚时，不合适的臭氧工艺条件会带来水体生物毒性升高的风险，利用活性污泥降解对臭氧工艺中的生物毒性进行有效控制值得进一步研究。