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封闭循环式水处理系统在海水水族馆中应用日益广泛，选用合适的消毒工艺对于有效杀灭病原菌、保护动物的健康具有十分重要的意义。臭氧是目前海水水族馆最常采用的消毒剂，臭氧处理海水时，海水中高浓度的Cl-和Br-能被臭氧氧化生成自由氯(FC)和自由溴(FB)。FC和FB不仅本身对动物的健康造成损害，而且还能与其它无机或有机物反应生成有害消毒副产物（如:三卤甲烷和卤乙酸等）。所以，对水族馆海水循环养殖系统中的FC、FB及消毒副产物的生成过程探讨和浓度调查至关重要，目前关于此方面的研究鲜有报道。因此，本文以开发水族馆海水同步检测FC和FB的分析方法及全面考察水族馆海水消毒副产物为研究目标，开展了以下工作:
建立了将FC和FB衍生为4-卤-2，6-二甲基苯酚的同步测定水族馆海水中FC和FB浓度的气相色谱-质谱(GC-MS)分析测定方法。测定了该方法的标准曲线线性、检出限、方法的回收率和准确性，并运用该方法对北京水族馆海水水样中的FC和FB浓度进行了测定，结果表明，经臭氧处理的海水中FC和FB的浓度范围分别为29.88-45.38μg/L和24.99-514.2μg/L，水族馆动物的健康正受到严重威胁。测定了臭氧处理海水过程中FC和FB的生成以及衰减情况。在海水臭氧化过程中，Br-被氧化生成FB占主导，Cl-被氧化成为FC的程度较低;FB的衰减速度远高于FC。
对北京水族馆八个代表性池体的FC、FB、三卤甲烷(THMs)、卤乙酸(HAAs)、亚氯酸根（ClO2-）、氯酸根（ClO3-）和溴酸根（BrO3-）进行了检测和评估。该水族馆各池体的FC和FB浓度分别为30.09-56.37μg/L和26.48-730.7μg/L，臭氧消毒产生的较高浓度的FC和FB是目前水族馆海水臭氧消毒存在的主要问题。水族馆海水消毒过程产生的THMs和HAAs仍在安全浓度范围内，最主要的THMs和HAAs分别为溴代THMs和溴代HAAs。水族馆各池体的BrO3-浓度均大于USEPA对饮用水中规定的BrO3-浓度限值10μg/L，臭氧投加量较高的池体的BrO3-浓度超出饮用水中规定的BrO3-浓度限值1个数量级。此外，兼用二氧化氯消毒的哺乳动物池体中，氯酸根浓度超出我国规定的饮用水中的浓度限值(0.7 mg/L)两个数量级，水族馆动物的健康正受到严重威胁。ClO2并不适合作为消毒剂在水族馆中使用。各种DBPs的浓度受臭氧接触时间、与有机物反应以及生物降解等多种因素影响，DBPs在循环系统臭氧接触罐出口处的浓度与池体中的浓度大小相比并没有固定规律。
本文开发的同步检测水族馆海水中FC和FB浓度的分析方法有助于解析海水臭氧消毒过程中，FC和FB的生成与衰减情况。全面调查水族馆海水消毒副产物的浓度，为选择合适的消毒方法减少有害消毒副产物的生成提供了理论依据。