單寧酸氯化過程中鹵乙酸產(chǎn)物的鑒定及生成規(guī)律研究.pdf

1、城市飲用水供水系統(tǒng)中，氯消毒是最主要的消毒方式，然而80年代中期研究人員在飲用水中發(fā)現(xiàn)了一種非揮發(fā)性的氯消毒副產(chǎn)物——鹵乙酸(HAAs)，有調(diào)查研究表明HAAs的致癌風(fēng)險占DBPs致癌風(fēng)險的91.9％以上，而且HAAs的致癌風(fēng)險與其濃度間近似于完全線性。目前HAAs的研究已經(jīng)越來越引起人們的重視，但以往對鹵乙酸的研究多是以結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜而且分子式不清晰的天然有機(jī)物腐殖酸和富里酸作研究對象，無法深入探討氯消毒過程中鹵乙酸的生成歷程與機(jī)制。從

2、而難以有效的優(yōu)化控制HAAs生成。
　　針對此現(xiàn)狀，本研究主要做了以下幾方面的研究工作：
　　首先參考美國USEPA552.3法，建立了鹵乙酸的測定方法，即采用液液微萃取聯(lián)合酸性甲醇酯化法。并結(jié)合實驗室條件進(jìn)行了一些優(yōu)化改進(jìn)，使實驗操作更為簡便有效。
　　以自然界廣泛存在且分子結(jié)構(gòu)簡單清晰的單寧酸為研究對象，對單寧酸氯化過程中鹵乙酸產(chǎn)物作了鑒定分析，用GC/MS把單寧酸氯化產(chǎn)物總離子流圖與四種鹵乙酸標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)總離子流圖中

3、各物質(zhì)的保留時間加以對比，再在標(biāo)準(zhǔn)譜庫檢索二氯乙酸和三氯乙酸的離子碎片圖，把其與單寧酸氯化產(chǎn)物中該位置出峰的物質(zhì)的離子碎片峰棒圖加以對比。結(jié)果表明,在單寧酸的氯化產(chǎn)物中確實存在二氯乙酸、三氯乙酸。
　　對單寧酸氯化生成鹵乙酸的過程作了動力學(xué)分析：單寧酸氯化生成HAAs的反應(yīng)是二級反應(yīng)，相對于單寧酸是一級反應(yīng)，對于氯也是一級反應(yīng)，總反應(yīng)是二級的。
　　考察了不同水質(zhì)條件下氯與單寧酸反應(yīng)生成鹵乙酸規(guī)律，結(jié)果表明在氯化的前8個小時

4、內(nèi)鹵乙酸生成速率較快，之后呈現(xiàn)一定程度的降低。經(jīng)過24h氯化后總鹵乙酸生成量高達(dá)134μg/L/TOC?？傷u乙酸產(chǎn)量在25℃時相較4℃時增加了72%，其中DCAA增加了53%，TCAA增加了106%。在此基礎(chǔ)上，提出了氯消毒工藝中消毒副產(chǎn)物(HAAs)生成的優(yōu)化控制條件。
　　以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為工具，用系統(tǒng)辨識的方法建立了單寧酸與氯反應(yīng)生成鹵乙酸的系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，并對模型進(jìn)行了檢驗。結(jié)果表明，所建立的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型能夠準(zhǔn)確的對單寧酸氯