水環(huán)境中氨基酸-含氮消毒副產(chǎn)物生成研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人口的不斷增長，人類生產(chǎn)和生活中排放的成千上萬種污染物持續(xù)不斷的進(jìn)入環(huán)境中。各類污染通過不同途徑進(jìn)入水源水環(huán)境后，污染物本體及其處理工藝副產(chǎn)物對水質(zhì)安全的潛在影響。消毒副產(chǎn)物是其中最受重視的一類污染物，以鹵代烴類的研究最多。在含碳消毒副產(chǎn)物的基礎(chǔ)上，本文提出以有機(jī)氮類污染物（氨基酸）為前體物的氯化副產(chǎn)物研究，因其某些副產(chǎn)物具有臭味，可從多方面導(dǎo)致飲水水質(zhì)劣化。
　　采用固相萃取(Solid phase extract

2、ion，SPE)進(jìn)行水樣預(yù)處理，結(jié)合柱前衍生反相高效液相色譜對水中五種氨基酸進(jìn)行定量測定，方法線性良好，準(zhǔn)確性高。組氨酸(Histidine，His)、脯氨酸(Proline，Pro)、異亮氨酸(Isoleucine，Ile)、亮氨酸(Leucine，Leu)和賴氨酸(Lysine，Lys)五種氨基酸混合溶液的回收率分別達(dá)到85.2％，95.1％，70.2％，79.6％和97.1％。利用SPE-HPLC對杭州主要水廠水源水中氨基酸的含量

3、進(jìn)行測定，發(fā)現(xiàn)以錢塘江為水源水的三個水廠源水混合液中含Pro、Ile和Leu，濃度分別為5.17，1.23和6.45μg/L。祥符水廠水源水中含有Pro、Ile和Leu的濃度分別為5.33，2.43和7.89μg/L。
　　水環(huán)境中存在的氨基酸可在消毒工藝中產(chǎn)生各種消毒副產(chǎn)物，經(jīng)GC-MS，HPLC-MS等方法鑒定賴氨酸氯化過程中可生成氯吡啶(chloropyridine)和二氯吡啶(dichloropyridine)等副產(chǎn)物;L

4、ys氯化過程經(jīng)取代，脫羧，水解等一系列反應(yīng)，生成戊二醛(glutaraldehyde)和亞胺中間體，兩者進(jìn)一步進(jìn)行縮合等復(fù)雜的反應(yīng)，最終生成chloropyridine和dichloropyridine。苯丙氨酸可生成苯丙亞胺(chlorop henyl acetal dim ine)、苯乙醛(phenylacetalde hyde)和二苯基吡啶（2，6-diphenylpyridine）等副產(chǎn)物，其中苯丙亞胺為疑似嗅味物質(zhì)，為嗅味類消

5、毒副產(chǎn)物。其反應(yīng)途徑為Phe與氯反應(yīng)可進(jìn)行一氯取代和二氯取代生成N-氯代Phe和N-二氯代Phe，兩種物質(zhì)都能經(jīng)分解取代生成苯乙醛。Phe氯化過程中氯代生成的N-二氯代Phe也能分解生成亞胺中間體N-chlorophenylacetaldimine，可以進(jìn)一步形成含氰基的苯乙腈(benzeneacetonitrile)。當(dāng)溶液中同時存在phenylacetaldehyde和N-chlorophenylacetaldimine時，兩種物質(zhì)

6、經(jīng)過縮合等一系列的反應(yīng)最終生成2，6-diphenylpyridine。氨基酸氯化后產(chǎn)物一般包括相應(yīng)的腈、醛和亞胺等副產(chǎn)物，其中亞胺類為疑似嗅味類消毒副產(chǎn)物。
　　以Lys為例，考察pH、反應(yīng)時間、有效氯濃度、氨基酸濃度和紫外光照五個因素對Lys消毒副產(chǎn)物形成的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，一氯吡啶、二氯吡啶的生成量隨著有效氯濃度的增加而呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢。pH、反應(yīng)時間、氨基酸濃度和紫外光照對一氯吡啶，二氯吡啶形成影響也較大，它們的產(chǎn)量隨