52000字硕士毕业论文不同消毒剂对消毒衍生物影响的研究
论文类型：硕士毕业论文
论文字数：52000字
论点：消毒,消毒剂,生成
论文概述：
多种消毒剂对消毒衍生物的影响研究与展望消毒剂对饮用水消毒时，水中含有的一些天然有机物与消毒剂反应生成致癌、致畸毒性的化合物，威胁人们的健康，越来越受到水处理工程师和研究者
论文正文：
第一章引言
1.1饮用水消毒状况
随着生产的快速增长；随着氯的消耗，水中余氯的量增加，反应速度减慢。当反应时间达到一定水平时，局部DBPs生产的基础将保持不变，但卤代乙腈和卤代乙酮的浓度将由于水解反应或与余氯的继承反应而降低。随着生活水平的提高，人们越来越重视饮用水的安全。1974年，鲁克·[1]等人首次在氯消毒过程中发明了一种特殊的化合物三卤甲烷。饮用水消毒副产物的形成和控制越来越受到人们的重视。饮用水消毒副产物(DBPs)是指水中含有的一些天然有机物(Natural OrganicMatter，NOM)以及消毒剂用于饮用水消毒时产生的化合物。
美国国家环境保护局(USEPA)从1975年开始研究生活供水消毒系统中的DBPs，发现DBPs普遍存在于用氯消毒的饮用水中。在过去的30年里，水处理工程师和科学家已经对由[2，3]中各种DOC成分形成的二溴二苯醚进行了评估，以开发出能够减少二溴二苯醚形成的有效技术。大部分研究集中在含氯消毒剂对天然水中DOC的研究，主要包括腐植酸和黄腐酸[4，5]。虽然消毒的主要功能是灭活细菌病原体，但很少研究细菌中的DOC。显然，细菌消毒过程中DBPs的形成是不可避免的，因为细菌由各种有机物组成，这些有机物在细胞裂解后可以与消毒剂反应形成DBPs。氯化消毒是产生卤素消毒副产物的原因之一，因此，寻求更有效的替代消毒技术来控制饮用水消毒副产物的形成是当今饮用水处理技术的另一个新课题。
1.2消毒副产物概述
如前所述，消毒副产物是水中天然有机物与消毒剂反应产生的有毒化合物。自从鲁克等人在1976年发现氯化消毒过程中会产生有毒的副产物三卤甲烷(THMs)以来，已经发现了越来越多的消毒副产物。迄今为止，已发现近600种二溴二苯醚，但它们仅占氯化水中卤化二溴二苯醚总量的30%，[[6]。大多数已鉴定的二溴代二苯具有细胞毒性和基因毒性，[7-9]，可通过淋浴、洗手、饮酒甚至呼吸[10-13]被人体快速吸收。使用含有二溴代二苯的水可能导致膀胱癌、直肠癌和其他疾病，影响婴儿的出生，以及其他对身体健康有害的相关问题[14-16]。更重要的是，消毒效果和DBPs的形成随着消毒剂剂量的增加而增加。因此，为了获得安全的饮用水，衡量微生物风险和DBPs的形成确实是一个大问题。
1.2.1消毒副产物的分类
消毒副产物最初是指氯化过程中形成的氯化副产物，简称CDBPs。后来，由于饮用水消毒过程中使用的消毒剂和消毒方法不同，产生了各种消毒副产物。一般来说，消毒副产物主要分为四类，即三卤甲烷。THMs、HAAs、卤代乙腈、HANs、诱变化合物(MX、MULAGEN X) (MX是霍尔姆邦于1987年在氯漂白纸浆中发现的)。除上述四种消毒副产物外，还有许多消毒副产物，如水合氯醛、溴酸盐、卤代醛、卤代酮等。内容相对较少。这些化合物具有致癌性、致畸性和致突变性。其中，四氢大麻酚和卤乙酸含量最高，两者之和占[氯化二溴二苯醚的80%以上。HANs是近年来备受关注的一种数据库平台。
1.2.2消毒副产物的机理
消毒后饮用水中的二溴二苯醚浓度通常与[水源水中的溶解有机物成比例5，20]。溶解有机碳(DOC)被认为是二溴二苯醚的主要前体，因为水中DOM的量通常用DOC浓度[17，18]表示，但并非所有DOC都能反应形成二溴二苯醚[4，5，19，21]。在过去的30年里，水处理工程师和科学家已经对由[2，3]中各种DOC成分形成的二溴二苯醚进行了评估，以开发出能够减少二溴二苯醚形成的有效技术。大部分研究或技术主要集中在天然水中DOC的研究，主要包括腐植酸和黄腐酸[4，5]。一般认为腐植酸是NOM的疏水部分，其分子结构在与消毒剂反应生成DBPs中起着关键作用。Kim等人[22]用XAD-7惠普树脂分离出NOM，将其分为腐殖质和非腐殖质，并根据分子量用仲胺树脂筛选腐殖质。发现THMs的形成主要由NOM的疏水部分决定，而HAAs的形成能力主要由亲水部分决定。
原水NOM浓度及其组成随季节变化。一般来说，春季和秋季的NOM浓度较高，而夏季的NOM浓度最低。疏水组分在秋季增加，高分子量组分的比例增加。根据传统化学分析、热解、光谱分析等非降解技术获得的腐殖质结构碎片信息，腐殖质中的主要官能团包括羟基、酚羟基、醇羟基、羧基、羰基、间苯二酚等。根据相关研究数据，腐殖质前体中的芳香结构部分具有较高的卤化活性。关于各种模拟化合物如羟基芳族化合物和二酮对氯仿形成的影响的实验结果表明，氯仿形成的最有效前体是苯酚、羧酸和含有2个间羟基或羰基的酮化合物，其中在2-羟基或羰基之间具有活性空位置的碳原子是氯仿形成的最有效活性点[23]。王笑文等人[24]进行了氯化实验，发现与腐殖酸具有相似定向结构的有机物的THMs活性从强到弱的顺序是间苯二酚、4-氨基苯乙酮、2-羟基
基团-4-氨基甲苯和对羟基苯甲酸，这表明苯环上的羟基官能团具有最高的生成DBPs的活性，其次是酮官能团。
1.2.3影响消毒副产物产生的因素
如前所述，消毒副产物的产生与水源水质和消毒条件密切相关。根据DBPs的形成机理，水源水中的NOM是DBPs的前驱体。其组成、官能团、结构性质和数量直接影响DBPs的类型和数量。黑[90]等人的研究发现，饮用水中的四氢大麻酚浓度与原水的总有机碳(TOC)有关。潘金方·[69]等人研究了腐植酸氯化过程中产生的氯仿，发现当氯浓度恒定时，氯仿产生的速率主要取决于腐植酸的浓度。此外，水源水的酸碱度、溴离子浓度、消毒剂的用量、反应水温和时间等条件也不同程度地影响二溴代二苯的生成[25、26、27]。
酸碱度对四氢大麻酚有很大影响。当酸碱度为5~8时，随着酸碱度的增加，THMs的产量会增加，而HAAs和HANs的产量会因水解而减少。当溴存在于水中时，有机物很容易与溴反应，这将导致二溴代二苯物种分布的变化、氯化产品的减少以及溴化产品和氯化溴化产品的增加。不同的消毒剂、消毒剂用量和余氯会影响生成的DBPs量。随着反应温度的升高，氯化反应速度加快，需要更多的氯，因此生成的DBPs量增加。与此同时，随着温度的升高，一些化合物如卤代乙腈的降解增加。在氯化反应的初始阶段，由于反应速度非常快，随着反应时间的延长。
目录
第二章细菌培养......................................................17
2.1。实验材料和仪器...............................................17[/br/ ]2.1.1实验细菌和试剂..........................................17
2.1.2实验仪器......................................................17
第三章氯化消毒工艺.................................................24
3.1实验材料和仪器........................................................24
3.1.1....制剂及其制备方法.................................................24
3.1.2......................................................25
3.2实验方法........................................................26
3.2.1纯细菌溶液的制备..........................................26
3.2.2氯化消毒实验容器的制备.............................
第四章氯胺消毒..........................................38
4.1实验材料和仪器.................................................38
4.1.1主要试剂及其配方..............................
结论
各种消毒剂对消毒衍生物影响的研究与展望消毒剂对饮用水消毒时，水中含有的一些天然有机物与消毒剂发生反应，产生致癌和致畸化合物，威胁人们的健康，越来越受到水处理工程师和研究者的关注。腐殖质通常被认为是DBPs的前体。国内外许多研究者报道了不同来源的有机碳形成DBPs。虽然消毒的功能是杀菌，但很少研究细菌有机碳对消毒副产物的贡献。本研究选用大肠杆菌K-12作为测试菌，来表征水中的污染程度。中和次氯酸分子是水体中产生消毒效果的主要物质。它能到达细胞表面，破坏细胞膜，导致细菌失活。然后通过细胞膜进入细胞内部，氧化细胞物质，同时，由于细胞膜的破坏，细胞内部的物质被释放出来，并在进入水体后进一步与次氯酸反应。蛋白质、脂类和多糖等生物大分子已被证明是氯化消毒副产物的前体，因此可以合理推断管壁生物膜在氯消毒后会产生氯化消毒副产物。
参考
[1]黄李俊、窦光中、杨斌生。水中腐殖酸等前体对氯仿形成的影响[。环境化学，1987，6 (5): 14-22。
[2]王笑文，张晓建，陈超等.芳香族有机化合物产生的氯化消毒副产物的特性与其化学结构的关系[.环境科学，2006。27 (8): 1603-1607。
[3]刘士亮，何尚普，张银华，等.某市自来水中有机污染物健康风险初步评价[]。环境与健康杂志，1994，11(5):202-205。
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