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臭氧处理饮用水的研究进展
原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-28 原文发表:2007-06-28 人气:1
本文章共2640字，分2页，当前第1页，快速翻页：
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王伟 朱惠刚（复旦大学公共卫生学院，上海 200032）
摘 要: 传统饮用水的氯化消毒会产生三卤甲烷等物质，危害人类健康，作为具有广泛应用前景的臭氧消毒剂日益受到人们的重视。文章阐述了臭氧氧化处理饮用水的效果，及在此过程中所产生副产物的毒理学研究进展，最后对臭氧的研究方向提出了一些建议。
关键词: 臭氧 消毒处理 饮用水 副产物
1 引言
近年来，随着人们对生活饮用水卫生安全要求的不断提高，使水的消毒面临着急待解决的问题。传统的消毒方法中大多使用氯作为消毒剂，但远远不能解决所面临的严重问题。20世纪70年代以来国内外的研究表明，饮用水加氯消毒可产生三卤甲烷等致突变与致癌变的有机化合物[1,2]，严重影响着人们的健康。臭氧作为一种可以取代氯的、高效率的对饮用水不产生不良影响的消毒剂，已普遍受到人们的关注。臭氧是一种强氧化剂，有广谱杀灭微生物的作用，杀菌速度较氯快300～600倍[3]。臭氧是最早用于饮用水的消毒剂，已有100多年的历史，但由于基建投资远大于氯化处理，故其在饮用水处理中的应用一直未在全世界得到推广。目前臭氧处理的水厂主要集中在欧洲、美国、加拿大等一些国家，我国近年对臭氧处理饮用水的研究也逐渐增多。在臭氧的水处理应用不断发展的同时，其处理过的饮用水是否对健康有害，也引起了人们的注意。本文就臭氧对饮用水的消毒效果及其可能产生的副产物毒性研究作一综述。
2 臭氧在饮用水中的消毒效果
2.1 对病原微生物的作用
2.1.1 细菌繁殖体
有关臭氧水溶液杀菌实验报告较多。王芳等的实验表明，臭氧水杀菌作用快速，浓度为1.0 mg/L的臭氧水作用30s，对大肠杆菌、金葡菌的杀灭率可达100%；2.0 mg/L作用1min，对绿脓杆菌的杀灭率达100%[4]。白希尧等发现,臭氧水杀菌作用强大、快速，浓度为0.3 mg/L的臭氧水作用1min ，对大肠杆菌、金葡菌的杀灭率均达100%[5]。靳凯歌等经悬液检测实验发现，0.84 mg/L的臭氧水对大肠杆菌、金葡菌作用15min，杀灭率为100%[6]。Burleson等将臭氧气体分别通入染有金葡菌、大肠杆菌、荧光假单胞菌、鼠伤寒沙门氏菌、福氏痢疾杆菌或霍乱弧菌的磷酸盐缓冲液中，作用15s后，可将这些菌全部杀灭[7]。Herbold等报道，20oC条件下，当水中臭氧浓度达0.43 mg/L时，可将大肠杆菌100%杀灭；而在10oC时仅需0.36ｍg/L，即可全部杀灭[8]。
2.1.2 细菌芽孢
欧阳川等在动态试验条件下，将臭氧气体持续通入染菌井水中，发现当水中臭氧浓度为8.87～4.61mg/L,作用3～10min，可将井水中的枯草杆菌黑色变种芽孢杀灭99.999%[9]。王芳等的实验表明，浓度为12.0 mg/L的臭氧水对黑色变种芽孢作用20min，其杀灭率为99%[10]。崔森等发现,浓度为2.21 mg/L的臭氧作用1min，杀灭枯草杆菌黑色变种芽孢的效率为100%[11]。
2.1.3 真菌
白尧希等报告，浓度为1.5 mg/L的臭氧水作用1min，可全部杀灭实验中的黄曲霉和酵母[5]。王芳等发现,浓度为8.0 mg/L的臭氧水对白色念珠菌作用1min，杀灭率为100%[10]。
2.1.4 病毒
臭氧可灭活多种病毒。张文福等报道,水温14～15oC、浓度为 7.0 mg/L的臭氧水作用2 min，可破坏乙肝表面抗原（HBsAg）的抗原性[12]。Herbold等报告，在20oC水中，浓度为0.13 mg/L的臭氧水可以完全灭活脊髓灰质炎病毒1型(PV1)；而浓度为0.25～0.38 mg/L时，可以完全灭活甲型肝炎病毒(HAV)，作用时间仅需几秒或几分钟[8]。Coin等报告,当臭氧浓度达0.3 mg/L时，作用4min，可以使水中PV1降低4个对数值[13]。Vaughn等比较了4oC条件下，臭氧对猿轮状病毒SA-1和人轮状病毒2型的灭活效果，发现2种病毒均能被0.5 mg/L的臭氧水迅速灭活[14]。臭氧灭活病毒速度极快，浓度分别为0.09 mg/L 和0.8 mg/L的臭氧水，在反应最初的5s内,噬菌体F2即可被灭活5个和7个对数值[15]。Finch等比较了臭氧对PV3和大肠杆菌噬菌体MS2的灭活效果，发现水中臭氧浓度达 4 mg/L时，作用20s可分别使MS2 和PV3灭活4个和2.4个对数值[16]。
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