论文部分内容阅读
近年来,老少咸宜、集健身休闲于一体的游泳运动越来越受到人们的喜爱,因此,游泳池的水质安全也受人们的关注。为保证游泳池水质达标,预防传染病的爆发,保障游泳者的健康,我国室内外游泳场所大多采用投加氯制剂进行消毒。但在消毒过程中,氯制剂同时会与游泳池水中的有机物反应生成对人体有害的消毒副产物,这些有机物来自水源水中的天然有机物如腐殖质等,同时还来自于游泳者带入泳池中的物质,如尿液、汗液、毛发、皮屑、化妆品等。三氯甲烷作为游泳池环境中典型的消毒副产物,不仅易挥发,而且大量存在于游泳池水和空气中,并且具有“三致”的特性,因而引起科学家的关注。目前,国内外许多学者已经对三氯甲烷前体物分别使用物理、化学的分级方法进行解析,发现游泳池水中生成三氯甲烷最多的有机物的物理和化学性质分别为:分子量1-3k Da的有机物和疏水酸性有机物,但该结论不能全面、完整地揭示三氯甲烷前体物的性质;同时,对于游泳池水中生成三氯甲烷的不同风险等级有机物的控制方法尚未研究。为降低游泳池水中三氯甲烷对游泳者的健康风险提供理论依据,本研究利用有机物物理化学联合分级技术及不同的有机物表征方法,对室内恒温游泳池水中三氯甲烷前体物进行全面解析,揭示具有物化联合特征的前体物的三氯甲烷生成潜力,并结合课题组前期对三氯甲烷前体物的独立物理、化学分级研究,对游泳池水中有机物生成三氯甲烷的风险等级进行排序,同时,在确定最佳混凝条件和最佳强化混凝条件的基础上,揭示了混凝与强化混凝方法对不同风险分级三氯甲烷前体物的控制效果。主要研究结果如下:(1)游泳池水中含量最多的有机物物化特征为分子量小于1k Da的亲水性有机物(HPIM),约占总有机物含量的46%以上。游泳池水中分子量1k-3k Da的疏水酸性有机物(HPOA)产生三氯甲烷最多,风险最大。(2)游泳池水中含有不同物化特征前体物生成三氯甲烷的风险分级排序由大到小为:分子量3k-1k Da的疏水酸性有机物(HPOA)﹥疏水酸性有机物(HPOA)﹥分子量3k-1k Da的有机物﹥分子量1k Da的疏水酸性有机物(HPOA)﹥亲水性有机物(HPIM)﹥分子量10k-3k Da的疏水酸性有机物(HPOA)。(3)控制游泳池水三氯甲烷前体物的最佳混凝条件为:混凝剂选用聚合氯化铝(PAC),最佳投加量为30mg/L,最佳p H值范围为6.0-7.0;(4)控制游泳池水三氯甲烷前体物的最佳强化混凝条件为:在最佳混凝条件的基础上,投加高锰酸钾(KMn O4)0.6mg/L,在混凝剂PAC投加2min后投入投加粉末活性炭2.0mg/L;(5)强化混凝较混凝方法对游泳池水中不同风险等级三氯甲烷前体物的控制效果均有一定程度的提高,其对分子量3k-1k Da疏水酸性有机物(HPOA),疏水酸性有机物(HPOA)和分子量3k-1k Da有机物的三氯甲烷生成量减少最多,分别减少了75.18%,65.53%和67.60%。