污水再生利用是解决我国水资源短缺问题的重要途径,其关键是水质安全保障。氯消毒是控制病原微生物的重要途径,但氯消毒过程中消毒副产物生成和毒性增加的风险不容忽视。 本研究以控制再生水氯消毒的毒性生成风险为目标,围绕抗雌激素活性等新兴毒性效应,建立再生水氯消毒后毒性生成潜势评价方法。研究基于臭氧氧化的毒性生成潜势控制方法,取得以下主要成果: (1)系统考察了氯消毒过程中抗雌激素活性的生成规律以及消毒时间、投氯量等的影响,首次提出了再生水氯消毒抗雌激素活性生成潜势(AEAFP)的概念并确定了关键试验条件,为再生水氯消毒风险评价与保障提供了支撑。 (2)发现再生水中AEAFP普遍检出(0.2~2.1 mg-TAM·L-1),UV254和三维荧光光谱区域强度积分值与AEAFP存在显著正相关关系,其可作为AEAFP的替代指标,为再生水水质安全保障提供了支撑。 (3)发现溴离子在氯消毒过程中可促进再生水,特别是其疏水酸性物质抗雌激素活性的生成。选取模式物质酪氨酸,发现酪氨酸在溴离子作用下可生成抗雌激素活性副产物二溴代对羟基苯乙腈和一溴代对羟基苯乙腈,并阐明了其生成机制。 (4)发现臭氧氧化有效去除再生水抗雌激素活性及AEAFP,为控制再生水氯消毒风险,保障再生水水质安全提供了支持。 (5)利用凝胶色谱方法,对臭氧氧化后的溶解性有机物变化特征进行分析,发现臭氧氧化后DOM总量未显著下降,但UV254值显著下降,其中,大分子(>5000 Da)有机组分的UV254下降最为显著。 在本项目支持下,项目执行期间,发表SCI论文5篇。