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氯霉素(CAP)作为新型的环境微污染有机物,已被广泛证实会对长期暴露于其中的生物造成不良影响。近年来,在自然水体和城市供水系统中检出越来越多的抗生素,其中包括氯霉素。氯霉素不能被传统水处理工艺有效去除,因此对城市饮用水安全和水环境生态安全具有严重的威胁。本文以氯霉素为研究对象,依托浙江大学的大型给水管网水质综合模拟实验平台,系统地探讨了在管网中使用次氯酸钠、二氧化氯作为消毒剂时,氯霉素的降解过程、影响因素以及降解效果,确定了氯霉素降解的最优降解因素,并对管网中使用次氯酸钠消毒时生成的消毒副产物进行风险评估,为城市饮用水处理和饮用水安全保证提供一定的参考依据。 实际管网运行中,水中有机物含量受消毒剂浓度、温度、流速及管材的影响较大,试验模拟氯霉素在管网降解过程中受消毒剂浓度、温度、运行流速和管道材质的影响。 在次氯酸钠消毒条件下,氯霉素在次氯酸钠浓度(以自由氯计)小于2.0 ppm时浓度越高降解效果越好,大于2.0 ppm时,降解效果不随消毒剂浓度的增加而增加;温度在25~30℃时,CAP降解效率较高;管网中水的流速越大,CAP降解效果越好;在不同管材条件下,CAP在管网中降解速率和程度不同,优先顺序为不锈钢管>球墨铸铁管>PE管。 在使用二氧化氯消毒时,CAP的降解效果较差,二氧化氯浓度越高,降解效果越差;在试验温度范围内,温度越高 CAP降解效果越差;不同流速条件下试验结果与次氯酸钠消毒时相同;不同管材条件下,CAP在管网中降解速率和程度优先顺序为球墨铸铁管>不锈钢管> PE管。并通过一系列对比实验,发现在相同条件下,二氧化氯对CAP的降解效果远差于次氯酸钠,给水厂选择消毒剂时,不建议使用二氧化氯作为消毒剂来降解氯霉素。 通过检测氯化消毒副产物和氯霉素降解产物,有二溴一氯甲烷、一溴二氯甲烷、三氯甲烷和对硝基苯甲醛生成。在实验过程中二溴一氯甲烷、一溴二氯甲烷的浓度分别维持在3.31~3.70μg/L和8.49~9.25μg/L之间,三氯甲烷和对硝基苯甲醛的浓度值逐渐增大,且增长速率越来越慢,最终分别达到50.008μg/L和59.35μg/L。风险评估结果表示,三氯甲烷对人体健康存在很大的潜在风险,其余三项消毒副产物的风险几乎可以忽略。