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徐斌，同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院黨委書記、中國(guó)城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)委員會(huì)常務(wù)委員、Water Reuse( IWA)編輯、《凈水技術(shù)》編委等。主要從事飲用水安全保障、消毒技術(shù)與消毒副產(chǎn)物控制等研究。已發(fā)表論文 200 余篇，入選愛思唯爾高被引學(xué)者( Scopus) ，授權(quán)發(fā)明專利 20 余 飲用水安全是人民群眾最關(guān)心、與身體健康關(guān)系最密切的重大民生問題之一。根據(jù)聯(lián)合國(guó)發(fā)布的飲用水安全報(bào)告，目前全世界仍然有21億人缺乏安全的飲用水。飲用水凈水工藝中通常包含混凝、沉淀、過濾等常規(guī)處理工藝。近年來，深度處理工藝快速發(fā)展，臭氧/生物活性炭、納濾膜、顆粒活性炭吸附等工藝逐步推廣應(yīng)用。但無論采用何種工藝流程，消毒是保障水質(zhì)生物安全性的控制性技術(shù)方法，是飲用水處理不可缺少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。氯消毒自20世紀(jì)初引入飲用水處理以來，因水媒疾病傳播導(dǎo)致的人口死亡率大幅度下降。因此，飲用水氯消毒也被美國(guó)疾控中心評(píng)選為20世紀(jì)“十大公共健康成就”之一。飲用水消毒過程在滅活致病微生物的同時(shí)，消毒劑不斷發(fā)生反應(yīng)和轉(zhuǎn)化，不可避免地會(huì)產(chǎn)生一些新的水質(zhì)問題，例如消毒副產(chǎn)物、有機(jī)氯胺、衍生嗅味等，這些問題同樣對(duì)水質(zhì)安全構(gòu)成潛在的威脅，也亟待更多的研究和關(guān)注。 我國(guó)飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)始終高度關(guān)注消毒劑、消毒副產(chǎn)物等消毒相關(guān)的水質(zhì)指標(biāo)。《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749—1985)標(biāo)準(zhǔn)包括了35項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)，其中4項(xiàng)指標(biāo)與消毒相關(guān)；《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749—2006)標(biāo)準(zhǔn)包括了106項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)，其中25項(xiàng)指標(biāo)與消毒相關(guān)；新發(fā)布的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749—2022)標(biāo)準(zhǔn)中，消毒相關(guān)控制指標(biāo)則增加到26項(xiàng)(含附錄指標(biāo))。從標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)的分布可以發(fā)現(xiàn)，在生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)中，一方面要保障微生物的生物風(fēng)險(xiǎn)控制效果，另一方面要關(guān)注消毒副產(chǎn)物、消毒劑余量等指標(biāo)。當(dāng)前，上海市和深圳市的飲用水地方標(biāo)準(zhǔn)也都對(duì)消毒相關(guān)的指標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)限定或提標(biāo)，不僅更加注重對(duì)消毒劑余量的控制，而且對(duì)消毒副產(chǎn)物的控制也更加嚴(yán)格，如常規(guī)消毒副產(chǎn)物總量的限值大幅度降低、新增對(duì)亞硝胺等新興消毒副產(chǎn)物的關(guān)注等。因此，保證消毒的微生物控制效果的同時(shí)，控制消毒劑投加量并降低消毒副產(chǎn)物產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)，是當(dāng)前供水行業(yè)持續(xù)關(guān)注的重點(diǎn)問題。 1、消毒的水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)與關(guān)注趨勢(shì)出廠水經(jīng)過加氯(胺)消毒后，消毒劑在管網(wǎng)中會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)化(圖1)，引發(fā)潛在的各類水質(zhì)問題。氯消毒劑在管網(wǎng)中并非單一形態(tài)存在，而是多種形態(tài)共存，包括自由氯、一氯胺、二氯胺和有機(jī)氯胺，在某些極端條件下也會(huì)產(chǎn)生一定量的三氯胺。不同形態(tài)氯的氧化殺菌能力各異、嗅閾值不同，且受水質(zhì)條件影響會(huì)不斷轉(zhuǎn)化。水中有機(jī)物與氯消毒劑反應(yīng)會(huì)生成“致癌、致畸、致突變”的消毒副產(chǎn)物，如三鹵甲烷(THMs)、鹵乙酸(HAAs)等。而隨著檢測(cè)技術(shù)的飛速發(fā)展，其他濃度很低、但“三致”特性更強(qiáng)的新興消毒副產(chǎn)物也不斷被識(shí)別和檢測(cè)出，如含氮消毒副產(chǎn)物(N-DBPs)、碘代消毒副產(chǎn)物(I-DBPs)、芳香族消毒副產(chǎn)物等。同時(shí)，管網(wǎng)輸水過程中余氯也會(huì)長(zhǎng)期與管壁生物膜等發(fā)生持續(xù)作用，引發(fā)新的水質(zhì)安全風(fēng)險(xiǎn)，如低劑量余氯會(huì)誘導(dǎo)微生物產(chǎn)生耐氯性，也會(huì)促進(jìn)耐氯耐藥基因的水平轉(zhuǎn)移擴(kuò)散，化合氯消毒劑的轉(zhuǎn)化也會(huì)引發(fā)管網(wǎng)微生物硝化反應(yīng)，導(dǎo)致硝酸鹽和亞硝酸鹽超標(biāo)等。此外，管網(wǎng)中消毒劑形態(tài)轉(zhuǎn)化等水質(zhì)波動(dòng)也容易引發(fā)老舊管網(wǎng)內(nèi)壁鉛的釋放。 
注：C-DBPs為含碳消毒副產(chǎn)物；HKs為鹵代酮；HNM為鹵代硝基甲烷；HANs為鹵乙腈；I-THMs為碘代三鹵甲烷 圖1 飲用水消毒衍生的水質(zhì)問題示意圖 總結(jié)來說，當(dāng)前飲用水消毒衍生的水質(zhì)問題關(guān)注的重點(diǎn)包括：(1)生物安全風(fēng)險(xiǎn)，包括微生物殺菌滅活效率低、微生物的耐氯性及風(fēng)險(xiǎn)基因水平轉(zhuǎn)移等；(2)化學(xué)安全風(fēng)險(xiǎn)，包括消毒劑快速衰減、“三致”毒性消毒副產(chǎn)物、管網(wǎng)管垢穩(wěn)定性、金屬離子的釋放等；(3)感官性狀惡化，包括消毒劑自身轉(zhuǎn)化導(dǎo)致的氯嗅味、與有機(jī)物繼續(xù)反應(yīng)產(chǎn)生的有機(jī)異嗅味物質(zhì)。 1.2 飲用水消毒衍生水質(zhì)問題的關(guān)注趨勢(shì) 根據(jù)Web of Science的統(tǒng)計(jì)顯示，隨著年份的增長(zhǎng)，飲用水消毒相關(guān)的SCI論文總數(shù)呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。如圖2所示，2020年，我國(guó)在飲用水消毒研究領(lǐng)域的發(fā)文量占世界總發(fā)文量的1/3以上。同時(shí)隨著時(shí)間變化，主要關(guān)注對(duì)象也發(fā)生變化。2000年，比較關(guān)注致病微生物的問題，對(duì)消毒副產(chǎn)物關(guān)注較少，所以關(guān)于消毒加氯過程中嗅味研究的文獻(xiàn)很少。而2010年新的發(fā)展趨勢(shì)，消毒副產(chǎn)物、紫外線、微生物、新興嗅味、有機(jī)氯胺等相關(guān)的研究大量增加。 
圖2 2000年—2020年“飲用水消毒”相關(guān)論文發(fā)表(Web of Science) 2、消毒劑形態(tài)的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律2.1 管網(wǎng)中的余氯組成形態(tài)和衰減 生物安全保障是飲用水消毒的首要目標(biāo)。為了保證消毒后對(duì)水體中致病微生物的滅活效果，國(guó)際和國(guó)內(nèi)的飲用水標(biāo)準(zhǔn)中均對(duì)消毒劑的殘余量與接觸時(shí)間作出了非常嚴(yán)格的要求。以新版《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749—2022)為例，為防止管網(wǎng)水體中微生物的重新滋生，氯化與氯胺化消毒的管網(wǎng)末梢水中分別要求游離氯與總氯的質(zhì)量濃度不低于0.05 mg/L，但標(biāo)準(zhǔn)中尚缺乏對(duì)水中其他氯形態(tài)的關(guān)注。氯(胺)化消毒后水中總氯的組成復(fù)雜，同時(shí)包含游離氯及化合氯，其中：(1)游離氯主要包括次氯酸和次氯酸根；(2)化合氯主要包括無機(jī)氯胺(一氯胺、二氯胺和三氯胺)和氧化能力較弱的有機(jī)氯胺。與游離氯和無機(jī)氯胺相比，這些有機(jī)氯胺的氧化能力很差，沒有或者僅有很弱的微生物滅活能力，因此，實(shí)際自來水中仍存在余氯雖達(dá)標(biāo)但微生物依然滋生的現(xiàn)象，如二供水池水箱等部位有真菌等微生物滋生等。目前，針對(duì)上海市實(shí)際供水管網(wǎng)末梢中余氯形態(tài)占比的研究結(jié)果也表明，采用氯化及氯胺化消毒的自來水廠其出廠水的余氯形態(tài)均同時(shí)包含自由氯、一氯胺、二氯胺及有機(jī)氯胺等多種氯形態(tài)，即均以“混氯”的形式存在。根據(jù)調(diào)查，一氯胺消毒方式水廠出廠水中一氯胺的生成轉(zhuǎn)化效率僅維持在60%～80%，甚至在輸水過程出現(xiàn)一氯胺占總氯比例小于50%的現(xiàn)象。在水齡較長(zhǎng)的水池水箱等末端部位，無效的有機(jī)氯胺占比可高達(dá)80%以上。而“混氯”體系中，氯耗速度較單一的自由氯和一氯胺體系會(huì)明顯加快，且體系中余氯形態(tài)受溫度及不同形態(tài)余氯占比影響明顯，即溫度或自由氯占比越高，氯耗速率越快等。2.2 有機(jī)氯胺的識(shí)別與檢測(cè) 與無機(jī)氯胺相比，有機(jī)氯胺的氧化殺菌能力很差，因此，它的存在將導(dǎo)致氯(胺)消毒后的水中實(shí)際有效的消毒劑濃度被高估，使得后續(xù)輸水過程面臨因有效消毒劑余量不足而出現(xiàn)致病微生物滋生等生物安全風(fēng)險(xiǎn)。此外，有機(jī)氯胺也是一種氯(胺)化消毒過程中的中間產(chǎn)物，其進(jìn)一步氯(胺)化分解將產(chǎn)生其他毒性更大的消毒副產(chǎn)物，特別是高毒性N-DBPs。由于有機(jī)氯胺結(jié)構(gòu)與無機(jī)氯胺類似，在采用傳統(tǒng)的DPD分光光度或滴定法檢測(cè)出廠水和管網(wǎng)水中總氯濃度時(shí)，有機(jī)氯胺也會(huì)與 DPD 試劑發(fā)生顯色反應(yīng)，無法與無機(jī)氯胺進(jìn)行有效區(qū)分，從而被當(dāng)作總氯的一部分被檢出。因此，有機(jī)氯胺的識(shí)別與檢測(cè)一直是行業(yè)的難題所在。傳統(tǒng)的有機(jī)氯胺檢測(cè)方法主要包括直接檢測(cè)法與間接檢測(cè)法，其中直接檢測(cè)法是通過HPLC、LCMS、GCMS等檢測(cè)儀器進(jìn)行分離檢測(cè)，但該方法只能針對(duì)單種或幾種有機(jī)氯胺進(jìn)行識(shí)別檢測(cè)，而實(shí)際水體中有機(jī)氯胺是一類復(fù)雜的混合物，要想得到水中氯(胺)化消毒后有機(jī)氯胺的總濃度，使用此類方法顯然是不可行的。間接檢測(cè)法是通過總氯減去自由氯、一氯胺、二氯胺和三氯胺求得有機(jī)氯胺的濃度，其中，總氯和自由氯檢測(cè)方法較為簡(jiǎn)單，可以直接通過DPD 試劑顯色法進(jìn)行快速測(cè)定。水中一氯胺、二氯胺和三氯胺的濃度有文獻(xiàn)報(bào)道可通過膜進(jìn)樣質(zhì)譜(MIMS)或頂空氣相質(zhì)譜(HS-GC/MS)定量測(cè)量，而后通過總氯減去自由氯和此3種無機(jī)氯胺即可得到有機(jī)氯胺的總濃度。上述方法雖然精確，但對(duì)儀器設(shè)備和人員操作要求比較高，而現(xiàn)實(shí)水樣中氯消毒劑又處于連續(xù)反應(yīng)消耗中，因此，不適用于水廠做常規(guī)檢測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定。考慮到實(shí)際水廠中有機(jī)氯胺檢測(cè)的困難，提出了一種基于NaAsO2選擇性淬滅法的水中無效氯胺的檢測(cè)新方法。研究發(fā)現(xiàn)，利用 NaAsO2較弱且可調(diào)控的還原能力，選擇性地將氯(胺)后水中氧化能力較強(qiáng)的余氯組分(自由氯、一氯胺、二氯胺和部分有一定氧化能力的有機(jī)氯胺)淬滅，保留氧化能力最弱的組分，并定義為“無效(偽)氯胺”。此方法規(guī)避了分離有機(jī)氯胺和無機(jī)氯胺的困難，同時(shí)又達(dá)到了排除水中無效消毒劑、避免有效消毒劑濃度被高估的最初目的。且該方法在檢測(cè)過程中只需“測(cè)量、計(jì)算、淬滅、再測(cè)量”4個(gè)簡(jiǎn)單步驟即可完成操作，整個(gè)過程簡(jiǎn)便快捷、成本低廉。通過對(duì)比不同形態(tài)余氯對(duì)大腸桿菌的滅活效果，證實(shí)了用 NaAsO2 選擇性淬滅法測(cè)定的無效氯胺的真正無效性，即對(duì)大腸桿菌基本無任何滅活效果，且4種形態(tài)余氯的滅活效果順序?yàn)闊o效氯胺<<一氯胺<二氯胺<自由氯。基于上述方法，對(duì)實(shí)際供水系統(tǒng)中無效(偽)氯胺的分布進(jìn)行了進(jìn)一步的監(jiān)測(cè)，結(jié)果表明，實(shí)際供水管網(wǎng)中一氯胺濃度逐漸下降，無效(偽)氯胺濃度隨著輸水距離的增加而持續(xù)增加且穩(wěn)定存在。同時(shí)，對(duì)屋頂供水水箱進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，部分水箱中高達(dá)80%的余氯為無效(偽)氯胺，無效(偽)氯胺的存在不僅導(dǎo)致了管壁生物膜抑制能力的降低，還可能極大削減了輸配水過程余氯對(duì)微生物的抑制作用。對(duì)無效(偽)氯胺的前體物解析發(fā)現(xiàn)，在氯化過程中，長(zhǎng)江原水和黃浦江原水的有機(jī)氯胺生成量基本一致，在氯胺化過程中，長(zhǎng)江原水產(chǎn)生的有機(jī)氯胺濃度要高于黃浦江原水；對(duì)于腐植酸、富里酸和藻類有機(jī)物3種典型天然有機(jī)物(NOM)，藻類有機(jī)物因含有較多氨基類有機(jī)氮組分，是有機(jī)氯胺的重要前體物。無效(偽)氯胺的控制方法主要有3種途徑：(1)前體物削減控制，主要包括適度預(yù)氧化/強(qiáng)化常規(guī)除藻與深度處理強(qiáng)化前體物溶解性有機(jī)氮(DON)的去除；(2)產(chǎn)生過程控制，主要涉及出廠加氯精準(zhǔn)調(diào)控從而提升一氯胺產(chǎn)率；(3)降解轉(zhuǎn)化控制，主要包含紫外光解有機(jī)氯胺并實(shí)現(xiàn)毒性削減及管網(wǎng)多級(jí)加氯以強(qiáng)化有機(jī)氯胺的分解。3、新興消毒副產(chǎn)物的識(shí)別與控制1974年，Rook等首次在龍頭水中發(fā)現(xiàn)了致癌性消毒副產(chǎn)物氯仿。經(jīng)過數(shù)十年的研究，迄今已報(bào)道并在研究中的消毒副產(chǎn)物有1 000余種，但仍然存在大量未知種類的消毒副產(chǎn)物。隨著對(duì)飲用水安全的重視程度不斷提高，THMs、HAAs等有機(jī)副產(chǎn)物以及溴酸鹽、亞氯酸鹽等無機(jī)副產(chǎn)物均相繼列入各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中。同時(shí)，HANs、亞硝胺等新興N-DBPs以及I-THMs、碘代乙酸、碘代乙酰胺等新興I-DBPs也逐漸成為目前關(guān)注和研究的熱點(diǎn)，這些消毒副產(chǎn)物盡管檢出濃度較低，但“三致”特性遠(yuǎn)高于常規(guī)消毒副產(chǎn)物。3.1 消毒副產(chǎn)物的國(guó)內(nèi)外控制標(biāo)準(zhǔn) 對(duì)比分析國(guó)內(nèi)外針對(duì)消毒副產(chǎn)物的控制標(biāo)準(zhǔn)(表1)可知，THMs和HAAs為主要管控的消毒副產(chǎn)物。總的來看，我國(guó)飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中涵蓋的消毒副產(chǎn)物種類較多，對(duì)于消毒副產(chǎn)物限值的界定，我國(guó)和美國(guó)、日本等國(guó)家及歐盟的指標(biāo)限值接近，部分指標(biāo)甚至更為嚴(yán)格。日本標(biāo)準(zhǔn)和WHO標(biāo)準(zhǔn)中給出了HANs類的限值，我國(guó)國(guó)標(biāo)、美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)、歐盟標(biāo)準(zhǔn)等均未限定，然而我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中不僅給出了N-二甲基亞硝胺的限值，而且首次將I-DBPs(碘乙酸和二氯一碘甲烷)納入附錄參考指標(biāo)，因此，從消毒副產(chǎn)物控制來看，我國(guó)飲用水標(biāo)準(zhǔn)控制更為嚴(yán)格。表1 消毒副產(chǎn)物的國(guó)內(nèi)外控制標(biāo)準(zhǔn)(單位：mg/L)注：* 表示我國(guó)國(guó)標(biāo)、上海和深圳地標(biāo)、WHO標(biāo)準(zhǔn)限值為該類化合物中各種化合物的實(shí)測(cè)濃度與其各自限值的比值之和 3.2 新發(fā)掘關(guān)注的消毒副產(chǎn)物 隨著現(xiàn)代檢測(cè)分析技術(shù)的飛速發(fā)展和應(yīng)用，近年來飲用水中消毒副產(chǎn)物的識(shí)別和檢測(cè)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，各類新興消毒副產(chǎn)物不斷被識(shí)別檢出，且經(jīng)過生物毒理學(xué)驗(yàn)證后，往往比早期發(fā)現(xiàn)的消毒副產(chǎn)物具有更強(qiáng)的細(xì)胞或基因毒性。例如20世紀(jì)90年代發(fā)現(xiàn)的溴代消毒副產(chǎn)物(Br-DBPs)已被證實(shí)比最早發(fā)現(xiàn)的氯代消毒副產(chǎn)物(Cl-DBPs)毒性更大，而新關(guān)注的I-DBPs毒性則更是遠(yuǎn)超同類Br-DBPs和Cl-DBPs，同時(shí)還會(huì)引發(fā)嗅味問題。與C-DPBs相比，各種類型的N-DBPs顯示出較高的遺傳毒性和細(xì)胞毒性，例如，二氯乙腈(DCAN)、鹵代乙酰胺(HAcAms)、鹵代硝基甲烷(HNMs)、亞硝胺(NAs)等。此外，近來以鹵代苯醌等為代表的高毒性芳香類消毒副產(chǎn)物也引起了廣泛的重視，這其中又包含了諸多芳香類N-DBPs和芳香類I-DBPs等。盡管新的消毒副產(chǎn)物種類被不斷發(fā)掘識(shí)別，但氯消毒過程中仍有超過50%的總鹵代有機(jī)物(TOX)未被識(shí)別。而不論是亟待識(shí)別的新消毒副產(chǎn)物還是已發(fā)掘消毒副產(chǎn)物的產(chǎn)生機(jī)制與控制方法，都將是飲用水消毒領(lǐng)域長(zhǎng)期需關(guān)注的難點(diǎn)和重點(diǎn)。飲用水中的I-DBPs質(zhì)量濃度通常在ng/L～μg/L水平，約占TOX的1%，與氯代和溴代同系物相比具有極強(qiáng)致癌和致突變特性。在凈水工藝中，氯化消毒和氯胺消毒都可能生成I-DBPs，其中氯胺消毒過程中I-DBPs的生成風(fēng)險(xiǎn)更高。在飲用水中，高致毒性I-THMs的檢出需要重點(diǎn)關(guān)注。研究I-DBPs的生成機(jī)制對(duì)控制其在飲用水處理過程中的產(chǎn)生具有指導(dǎo)意義。I-DBPs的生成機(jī)制如下。(1)新機(jī)制一：Cl2、ClO2和KMnO4預(yù)氧化過程中I-THMs的生成風(fēng)險(xiǎn)Cl2、ClO2和KMnO4預(yù)氧化過程中，水中碘離子均能被氧化為活性碘物質(zhì)，進(jìn)而與有機(jī)物反應(yīng)產(chǎn)生I-DBPs，但3種預(yù)氧化劑氧化能力不同，I-DBPs生成特性也各不相同。其中I-THMs生成總量和種類的順序?yàn)镃l2 > ClO2 > KMnO4，且產(chǎn)物以三碘甲烷為主。(2)新機(jī)制二：紫外/氯(胺)聯(lián)合工藝中I-THMs的產(chǎn)生新途徑紫外/氯(胺)聯(lián)合工藝可以高效去除水中存在的有機(jī)污染物，具有非常強(qiáng)的潛在應(yīng)用價(jià)值。有機(jī)碘化物如碘代顯影劑等，在紫外照射條件下，有機(jī)碘會(huì)被降解，脫落的碘離子會(huì)與后續(xù)消毒過程中的自由氯、一氯胺或二氧化氯等發(fā)生反應(yīng)，促進(jìn)I-THMs生成，其中生成的順序?yàn)槁劝?gt;自由氯>二氧化氯。因此，紫外消毒會(huì)加劇I-DBPs的生成風(fēng)險(xiǎn)。(3)新機(jī)制三：I-DBPs生成的碘酸鹽途徑碘酸鹽因其穩(wěn)定和無毒無害的特點(diǎn)，將碘離子轉(zhuǎn)化為碘酸鹽是控制I-DBPs生成的最佳路徑之一。而研究發(fā)現(xiàn)，在紫外應(yīng)用過程中，碘酸鹽會(huì)被光還原成碘離子，從而進(jìn)一步與后續(xù)消毒劑反應(yīng)生成I-DBPs。值得注意的是，當(dāng)?shù)怆x子和碘酸鹽共存時(shí)，碘離子在紫外照射下會(huì)產(chǎn)生水合電子，并促進(jìn)碘酸鹽向活性碘物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，從而加劇I-DBPs的生成風(fēng)險(xiǎn)。通過分析I-DBPs生成的機(jī)制，可以歸納出如下I-DBPs的主要控制路徑：(1)碘源去除：通過合適預(yù)氧化工藝將碘離子氧化為安全穩(wěn)定的碘酸鹽，或者通過深度處理工藝將有機(jī)碘去除;(2)碘類活性物質(zhì)抑制：選取合適的消毒劑并優(yōu)化投加方法，抑制碘類活性物質(zhì)產(chǎn)生;(3)有機(jī)前體物去除：通過深度處理工藝強(qiáng)化有機(jī)物前體物去除;(4)I-DBPs直接吸附和降解，如活性炭吸附或紫外高級(jí)氧化工藝降解。4、消毒反應(yīng)導(dǎo)致的異嗅味問題飲用水中嗅味問題是評(píng)價(jià)飲用水品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。飲用水的嗅味來源大致可分為以下幾類：(1)水源中藻類分泌的有嗅味物質(zhì)，如土臭素和2-甲基異莰醇；(2)水處理過程中添加的化學(xué)試劑，如消毒衍生的嗅味物質(zhì)；(3)外源化學(xué)污染；(4)輸配水管網(wǎng)中生物膜或管道管材導(dǎo)致的嗅味，如硫鐵細(xì)菌以及硫化氫。消毒衍生的嗅味問題主要包括無機(jī)嗅味和有機(jī)嗅味，如表2所示。無機(jī)嗅味主要包括消毒劑衍生的嗅味問題，如最常用的氯和氯胺。不同形態(tài)余氯嗅閾值差異明顯(表2)，氯(胺)消毒劑自身形態(tài)轉(zhuǎn)化可引發(fā)飲用水嗅味問題，如使用一氯胺作為消毒劑時(shí)，一氯胺將慢慢轉(zhuǎn)化為嗅閾值更低的二氯胺導(dǎo)致飲用水的嗅味問題。另外，氯(胺)化衍生有機(jī)嗅味化合物在世界范圍內(nèi)普遍地可檢測(cè)出，主要包括鹵代苯甲醚、鹵代亞胺、碘仿等嗅閾值極低的物質(zhì)，僅為ng/L級(jí)別，極易引發(fā)飲用水嗅味問題，更值得關(guān)注。表2 消毒衍生的典型有機(jī)和無機(jī)嗅味物質(zhì)及其嗅閾值4.1 氯(胺)消毒衍生有機(jī)嗅味物質(zhì)的產(chǎn)生與分布規(guī)律 以上海市兩個(gè)典型水廠為例，研究了典型有機(jī)嗅味物質(zhì)N-氯代亞胺和鹵代苯甲醚的生成。兩個(gè)典型水廠采用相同的原水、相同的處理工藝，但消毒方式不同，分別為氯胺消毒和自由氯消毒。研究發(fā)現(xiàn)，原水中不存在N-氯代亞胺，但原水經(jīng)二氧化氯預(yù)氧化后會(huì)產(chǎn)生N-氯代亞胺，出廠投加氯胺時(shí)幾乎不產(chǎn)生N-氯代亞胺，但隨反應(yīng)時(shí)間進(jìn)行，在管網(wǎng)末梢濃度明顯增加。出廠加自由氯時(shí)可快速產(chǎn)生大量N-氯代亞胺，其濃度隨輸水距離先減小后增大。鹵代苯甲醚在供水系統(tǒng)全流程普遍檢出，包括原水，檢出質(zhì)量濃度在2～7 ng/L。鹵代苯甲醚普遍存在超出嗅閾值的現(xiàn)象，最高頻率出現(xiàn)在原水中，為83.3%，消毒后超出嗅閾值頻率為16.7%～33.3%。氯(胺)消毒衍生嗅味的控制技術(shù)主要包括：(1)嗅味物質(zhì)前體物的控制，如采用臭氧/生物活性炭深度處理工藝去除前體物；(2)嗅味物質(zhì)的吸附去除，適當(dāng)?shù)厥褂没钚蕴繛V柱吸附嗅味物質(zhì)；(3)采用高級(jí)氧化工藝強(qiáng)化降解已經(jīng)生成的嗅味物質(zhì)。消毒作為一個(gè)非常復(fù)雜的過程，不僅涉及到生物風(fēng)險(xiǎn)的削減，同時(shí)也涉及到化學(xué)安全性和水質(zhì)口感品質(zhì)的提升，但首要保障的還是生物安全問題。因此，未來飲用水常規(guī)氯(胺)消毒過程存在的新微生物風(fēng)險(xiǎn)問題亟待關(guān)注，包括阿米巴原蟲、軍團(tuán)菌、新冠病毒等強(qiáng)傳染性致病微生物的消毒滅活問題、微生物的耐氯和耐藥問題等。其次，復(fù)雜水質(zhì)背景消毒后的新興消毒副產(chǎn)物識(shí)別檢測(cè)、健康效應(yīng)及控制方法等化學(xué)安全性問題也是需要持續(xù)關(guān)注的重點(diǎn)。此外，由消毒衍生的水質(zhì)嗅味、口感等感官品質(zhì)問題，也是未來飲用水處理研究的重要發(fā)展方向，對(duì)改善居民用水體驗(yàn)和增強(qiáng)幸福感具有重要社會(huì)效益。飲用水消毒衍生的水質(zhì)問題涉及多方面，因此，不應(yīng)將其視為水廠消毒劑投加這樣簡(jiǎn)單的獨(dú)立環(huán)節(jié)，而是應(yīng)當(dāng)從供水全流程的視角進(jìn)行系統(tǒng)性思考，包括水源水質(zhì)的適配性、水廠消毒方法的優(yōu)選應(yīng)用、管網(wǎng)供水過程消毒效果維持以及末端水質(zhì)安全保障等多環(huán)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)飲用水生物、化學(xué)和感官等問題的協(xié)同控制。本文發(fā)表在《凈水技術(shù)》2022年第6期“大家之言”欄目，歡迎水業(yè)學(xué)者、科研與技術(shù)人員參考引用，文獻(xiàn)引用格式如下： 徐斌. 飲用水消毒衍生的新興水質(zhì)問題及控制策略[J]. 凈水技術(shù), 2022, 41(6):1-6,133.XU B. Emerging water quality problems derived from disinfection of drinking water and control strategies [J]. Water Purification Technology, 2022, 41(6):1-6,133.排版：西貝 校對(duì)：萬梓薇
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