水对人的生命和健康至关重要，世界卫生组织《饮用水水质准则》已证实，与饮用水有关的卫生问题大多来自微生物(细菌、病毒、原生动物或其他生物来源)的污染。灭菌性能试验表明，臭氧几乎对所有细菌、病毒、真菌及原虫都具有明显的灭活效果。因此臭氧作为氯的替代方法，在饮用水处理中的应用越来越广泛。但是含有溴离子的水臭氧氧化过程中形成的消毒副产物溴酸盐，被国际癌症研究机构定为2B级潜在致癌物。本研究通过胞内物质泄漏、细胞超显微结构和细胞裂解敏感性等方面研究臭氧杀菌机理，为污染微生物的有效控制和臭氧消毒工艺的优化提供理论依据。同时，针对不同水质，通过小试、中试和示范应用，系统研究溴酸盐控制的技术及工艺。主要研究结果如下：　　 ⑴国标实施前后矿泉水中铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa，PA)以及臭氧消毒副产物溴酸盐调查发现，2008.01-2009.09期间，水源水和成品水中PA检出率分别为11.43％和35.42%，成品水中溴酸盐超标率为42.12%;水处理过程污染是成品水中PA的主要污染原因。2009.10-2010.09期间，水源水和成品水PA检出率分别为30.30%1和7.65%，成品水中溴酸盐超标率为18.10%，水源水污染是成品水中PA污染的主要原因。　　 ⑵通过PA、粪链球菌(Streptococcus feacalis)、大肠杆菌(Escherichia coli)等的臭氧杀灭效果以及臭氧与溴酸盐生成关系研究发现，臭氧浓度0.3-0.4mg/L，臭氧作用时间小于5min时既能有效杀灭微生物又能控制溴酸盐的形成。　　 ⑶通过细胞钾离子、镁离子和ATP臭氧作用后的泄漏研究发现，0.53 mg/L臭氧作用0.5min时钾离子泄漏量最大，2min时镁离子泄漏量最大，铜绿假单胞菌的杀灭率大于99%;0.67 mg/L臭氧作用1min时ATP泄漏量最大。而电镜观察则发现，0.25和0.51mg/L臭氧作用过程中细胞质出现凝集和空泡，作用10min时铜绿假单胞菌细胞仍然完整。因此，臭氧没有破坏铜绿假单胞菌的细胞完整性，臭氧对铜绿假单胞菌的杀灭，是细胞膜通透性增加和细胞质凝集二者综合作用的结果。　　 ⑷通过细胞与裂解剂的作用研究发现，臭氧预处理对大肠杆菌和铜绿假单胞菌细胞裂解敏感性作用相同，促进细胞对NaOH和SDS的裂解，抑制了细胞对蛋白酶K(Proteinase K，PK)的裂解；而臭氧预处理则使粪链球菌对SDS和蛋白酶K裂解敏感性增加，对NaOH不敏感。　　 ⑸活性炭(granular activated carbon，GAC)可以有效去除水中的溴离子和溴酸盐。经过GAC选型和对矿泉水中溴酸盐的控制效果试验，发现GAC2对水中溴离子去除效果最好，可以用于控制溴酸盐的生成；GAC1对水中溴酸盐去除效果最好，可以用于降低生成后溴酸盐含量。GAC1和GAC2对溴酸盐的吸附符合Freundlich等温线模型，二者的吸附速率不同。　　 ⑹模拟饮用水生产过程，通过小试、中试和工厂试验，针对企业实际情况，建立有效的GAC/臭氧工艺、臭氧/GAC工艺、多点投加臭氧工艺、二氧化碳与UV等溴酸盐控制工艺。针对不同类型原水，选择不同溴酸盐控制工艺，建立不同类型原水中溴酸盐控制的最佳技术方案，探索出示范应用模式，在8家饮用水企业进行了成功的应用，有效控制了饮用水中的溴酸盐。