北京
在日常生活中，当我们拧开水龙头，放心地使用自来水时，或许不会想到，水中一些看不见的物质可能正悄然威胁着我们的健康。近期，发表于《Frontiers of Environmental Science & Engineering》的一项研究聚焦于溴化物及其相关溴化消毒副产物，揭示了这些物质在水环境中的存在、毒性及控制难题，为我们敲响了用水安全的警钟。
化学消毒剂在杀灭水中病原体、保障饮用水安全的同时，也带来了意想不到的 “副作用”—— 消毒副产物（DBPs）的产生。其中，溴化消毒副产物（Br-DBPs）因其较高的毒性，受到了科研人员的重点关注。
研究人员综合分析了涉及 380 个采样点的研究论文，发现溴化物在地表水、地下水和废水中的浓度分布并不均匀。沿海地区和干旱地区的溴化物浓度普遍高于内陆地区，这主要是受到气候、地形以及水源等多种因素的影响。例如，沿海地区海水入侵会导致地下水中溴化物含量升高；而干旱地区由于蒸发量大，水中溴化物易浓缩积累。
Br-DBPs 的毒性不容小觑。不同类型的 Br-DBPs 具有不同程度的细胞毒性、遗传毒性和发育毒性。研究表明，溴化物浓度的升高会显著增强水的毒性，特别是在臭氧化过程中。当水中溴化物浓度增加到 1000µg/L 时，细胞毒性增加 3.06 倍，遗传毒性更是增加 4.72 倍。这意味着，长期饮用含有高浓度溴化物及 Br-DBPs 的水，可能会对人体细胞的正常功能造成损害，增加患癌风险，甚至影响胎儿的正常发育。
在消毒过程中，Br-DBPs 的形成机制较为复杂。在臭氧化、氯基消毒和过硫酸盐基消毒等不同工艺中，溴化物会通过不同的反应途径转化为各种 Br-DBPs。目前，针对 Br-DBPs 的控制策略虽然不少，但都存在一定的局限性。比如，过氧化氢（\(H_2O_2\)）和氨（\(NH_3\)–N）可以有效控制溴酸盐的生成，但\(H_2O_2\)在控制 Br-DBPs 方面效果有限，而\(NH_3\)–N 的添加又可能带来毒性增加的风险，其导致的遗传毒性最高可增加 2.86 倍。紫外线 / 臭氧（UV/\(O_3\)）和紫外线 / 过硫酸盐（UV/PS）虽然能有效控制 Br-DBPs 及其毒性，但却可能促进溴酸盐的生成，而溴酸盐同样具有一定的毒性。
该研究的鲜明论点是：溴化物及其相关溴化消毒副产物广泛存在且危害大，现有控制策略难以有效应对。这一结论提醒我们，在追求高效消毒的同时，必须重视消毒副产物带来的潜在风险。在饮用水处理过程中，不能仅仅关注消毒效果，还需要综合考虑各种因素，权衡不同控制策略的利弊，以找到最佳的解决方案。
为了保障公众健康，未来需要进一步加强对 Br-DBPs 的研究。一方面，要深入了解其形成机制和毒性作用，开发更加精准有效的监测方法；另一方面，应积极探索更安全、更高效的消毒技术和控制策略，减少 Br-DBPs 的生成，降低其对人体健康和环境的危害。只有这样，我们才能真正喝上安全、健康的水。
来源: Engineering前沿
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