Occurence, Formation, Health Effects and Control of Disinfection By-products in Drinking Water pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Karanfil, Tanju (EDT)/ Krasner, Stuart W. (EDT)/ Westerhoff, Paul (EDT)/ Xie, Yuefeng (EDT)

出品人:

页数:384

译者:

出版时间:2008-8

价格:$ 197.75

装帧:

isbn号码:9780841269507

丛书系列:

图书标签:

• Disinfection by-products
• Drinking water
• Water treatment
• Water quality
• Public health
• Environmental science
• Chemical analysis
• Risk assessment
• Regulations
• Contaminants

本书深入探讨了饮用水消毒过程中副产物的生成、健康影响及控制策略。 引言 饮用水的消毒是保障公众健康的关键环节，能够有效杀灭致病微生物。然而，在消毒过程中，消毒剂与水中天然存在的有机物和无机物发生反应，会生成一系列的副产物，这些消毒副产物（Disinfection By-products, DBPs）的种类繁多，且其中一些被证实具有潜在的健康风险。因此，全面了解DBPs的形成机制、对人体健康的影响以及制定有效的控制策略，对于提供安全、优质的饮用水至关重要。 第一部分：消毒副产物的形成与种类 本部分详细阐述了饮用水消毒过程中DBPs的形成机理。消毒剂，如氯气、氯胺、二氧化氯、臭氧等，在水中与天然有机质（NOM）以及其他无机物（如溴化物、碘化物）发生亲电取代、加成、氧化等一系列复杂化学反应，最终生成种类繁多的DBPs。 与氯消毒相关的DBPs： 氯消毒是最常用的饮用水消毒方法之一。在氯化过程中，最主要的DBPs包括三卤甲烷（Trihalomethanes, THMs），如氯仿（Chloroform, TFA）、二溴氯甲烷（Dichlorobromomethane, DBCM）、溴二氯甲烷（Dibromochloromethane, DBMC）和溴仿（Bromoform, TBA）。此外，卤乙酸（Haloacetic Acids, HAAs）也是重要的氯化DBPs，例如一氯乙酸（Monochloroacetic acid, MCA）、二氯乙酸（Dichloroacetic acid, DCA）、三氯乙酸（Trichloroacetic acid, TCA）等。非挥发性DBPs（Non-Volatile DBPs, NVDPHs）也值得关注，如卤代腈类、卤代酮类、卤代醛类等。 与氯胺消毒相关的DBPs： 氯胺消毒因其较强的持久性而受到青睐，但其生成的DBPs与氯消毒有所不同，也包括THMs和HAAs，但其种类和含量可能有所变化。此外，氯胺还能生成卤代硝基甲烷、卤代酰胺等。 与二氧化氯消毒相关的DBPs： 二氧化氯消毒生成的DBPs主要是亚氯酸盐（Chlorite）和氯酸盐（Chlorate），而非有机卤代物。亚氯酸盐是未反应的二氧化氯还原的产物，而氯酸盐是其进一步氧化产物。 与臭氧消毒相关的DBPs： 臭氧消毒是一种强氧化消毒方法，其生成的DBPs与前述方法显著不同。臭氧可以氧化有机物生成多种含氧化合物，如醛类、酮类、羧酸等。此外，臭氧也可以与溴化物反应生成溴酸盐（Bromate），这是一个重要的含氧消毒副产物，具有潜在致癌性。 本部分还将介绍影响DBPs形成的因素，包括消毒剂的种类和剂量、水体温度、pH值、有机物浓度和组成、接触时间等。 第二部分：消毒副产物的健康影响 本部分详细探讨了DBPs对人体健康的潜在影响。大量流行病学研究和毒理学实验表明，长期暴露于某些DBPs可能与多种健康问题相关。 致癌性： 许多DBPs被国际癌症研究机构（IARC）列为可能或确定的人类致癌物。例如，氯仿被列为2B类致癌物（可能对人类致癌），三氯乙酸被列为2B类致癌物。流行病学研究提示，饮用含有较高浓度THMs的饮用水可能与膀胱癌、结直肠癌等癌症风险增加有关。 生殖与发育毒性： 部分DBPs可能对生殖系统和胎儿发育产生不利影响。研究表明，某些HAAs与生育能力下降、妊娠并发症以及出生体重降低等风险增加相关。 肝脏与肾脏毒性： 长期摄入某些DBPs可能对肝脏和肾脏造成损害。动物实验显示，高剂量暴露于某些THMs和HAAs会导致肝脏细胞损伤和肾脏功能异常。 神经毒性： 一些研究也关注DBPs对神经系统的影响，虽然这方面的证据尚不充分，但已有研究提示某些DBPs可能对神经发育和认知功能产生潜在影响。 其他健康效应： 此外，DBPs还可能与免疫系统功能异常、皮肤刺激等健康问题有关。 需要强调的是，DBPs的健康风险评估是一个复杂的过程，受到暴露剂量、暴露时间、个体敏感性以及不同DBPs的协同效应等多重因素的影响。 第三部分：消毒副产物的控制策略 本部分致力于提出和评估有效的DBPs控制策略。目标是在确保饮用水微生物学安全的前提下，最大程度地降低DBPs的生成和暴露。 源水水质改善： 从源头削减水中前体物（即有机物和无机物）是减少DBPs生成的根本途径。这可以通过加强水源地保护、优化水处理工艺（如絮凝沉淀、过滤）来实现。 优化消毒工艺： 选择合适的消毒剂： 针对具体的水质条件，选择生成DBPs较少的消毒剂。例如，在溴化物含量较高的水源中，应谨慎使用臭氧，以避免溴酸盐的生成。 精确控制消毒剂剂量和接触时间： 遵循“刚好足够”的原则，使用最低有效剂量，并根据水质和水温调整接触时间，避免过度消毒。 联合消毒技术： 采用多种消毒方法结合，以发挥各自优势，同时降低单一消毒剂带来的DBPs风险。例如，先进行紫外线（UV）消毒，再辅以低剂量的氯消毒。 饮用水处理工艺改进： 活性炭吸附： 活性炭（包括颗粒活性炭GAC和粉末活性炭PAC）能够有效吸附水中的有机前体物，从而减少DBPs的生成。 膜处理技术： 纳滤（NF）和反渗透（RO）等膜技术可以有效地去除水中的有机物和离子，显著降低DBPs的生成潜力。 高级氧化工艺（AOPs）： 如臭氧/过氧化氢、UV/过氧化氢等，可以有效地降解有机前体物，减少DBPs的生成。 管网水质管理： 即使在处理厂内DBPs含量得到有效控制，在输水管网中也可能发生二次反应。因此，优化管网设计、控制管网水温、定期冲洗管网等措施对于维持饮用水安全也至关重要。 监测与风险评估： 建立完善的DBPs监测体系，定期检测水质中的DBPs种类和含量，并进行风险评估，为政策制定和工艺优化提供科学依据。 结论 饮用水中的消毒副产物是一个复杂且持续受到关注的课题。本书通过系统梳理DBPs的形成机制、深入剖析其潜在健康影响，并提出一系列综合性的控制策略，旨在为饮用水安全保障提供科学指导和技术支持，最终目标是为公众提供既能有效杀灭病原体，又能最大程度降低化学副产物健康风险的优质饮用水。

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我最近在翻阅一些关于水化学和毒理学的资料时，注意到了很多研究都指向饮用水中消毒副产物（DBPs）的复杂性。因此，这本书的出现，似乎正好填补了我在系统性学习这一块的空白。这本书的结构似乎非常严谨，从最基础的化学反应机理出发，解释了氯化、氯胺化等常用消毒方法如何无可避免地生成三卤甲烷、卤乙酸等物质。我猜想，书中对于不同水质参数（如pH值、有机物前体浓度）如何影响DBPs生成速率和种类的讨论一定会非常细致入微。更吸引人的是，它承诺涵盖了DBPs的“健康效应”。这一点非常关键，因为这不仅仅是化学或工程问题，更直接关联到社会公平和人体健康保障。我希望作者能以一种平衡的视角来呈现现有的流行病学证据和实验室毒理学数据，而不是简单地夸大或淡化风险。这本书对于正在制定或修改饮用水标准的监管机构人员来说，无疑是一部不可或缺的参考手册，它应该能提供数据驱动的决策支持。

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这本书的书名《Occurrence, Formation, Health Effects and Control of Disinfection By-products in Drinking Water》听起来就非常专业，内容肯定聚焦在饮用水处理过程中产生的消毒副产物（DBPs）这一核心议题上。我个人对水处理化学领域一直保持着浓厚的兴趣，尤其是那些直接关系到公共卫生的环节。从这个标题来看，这本书似乎提供了一个极其全面的视角，它不仅会深入探讨DBPs是如何在消毒过程中产生的（Formation），它们在不同水源和处理工艺中是如何分布和演变的（Occurrence），更重要的是，它会详尽分析这些化学物质对人体健康可能产生的长期影响（Health Effects）。对于任何从事环境工程、公共卫生或水质监测的专业人士来说，理解DBPs的来源和控制策略是至关重要的。我尤其期待看到书中关于最新控制技术和管理实践的部分，比如新型消毒剂或深度净化技术的应用效果，以及如何在保证水体微生物安全性的同时，将DBPs浓度降至最低限度。这本书似乎定位在深度学术研究和实际操作指南之间，希望能为读者提供扎实的理论基础和可行的工程解决方案。

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这本书的命名方式给人一种非常扎实、学术性的印象，让人联想到那些经典的水质标准或环境毒理学专著。它的目标读者群体显然是那些需要深入理解DBPs背后科学原理的专业人士，而非仅仅关注简单水质指标的普通公众。我猜想，这本书的深度足以支持研究生级别的论文选题。它必须细致到讨论特定消毒副产物（如碘代或溴代DBPs，它们通常比氯代物毒性更高）的生物学效应机制，并详细解析当前国际上（如WHO、EPA）对于这些物质的毒理学风险评估模型是如何构建的。如果它能够引用最新的体内外研究数据来支持其健康效应的论述，那么这本书就不仅仅是知识的汇编，更是推动未来饮用水安全研究和法规制定的重要文献。这本书的价值在于其对细节的把握和对前沿科学的整合能力。

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作为一名在水务部门工作的工程师，我深知实际操作中DBPs控制的难度。很多理论模型在实验室里表现完美，但在面对季节性水质波动、复杂的水源水质变化以及老旧管网系统时，就会显得力不从心。因此，我对这本书中关于“控制”（Control）部分的期待值非常高。我希望看到的不仅仅是传统的去除技术，比如活性炭吸附或膜分离技术，而是更具创新性的策略。例如，书中是否讨论了如何优化预氧化步骤以减少有机物前体，或者如何精确调控接触时间来平衡微生物杀灭效果与DBPs生成量？如果书中能够提供基于案例研究的实证数据，展示不同控制策略在不同规模水厂中的经济性和有效性对比，那这本书的实用价值将大大提升。任何一本好的技术书籍，都应该能够将晦涩的理论知识转化为可执行的、具有成本效益的工程实践，这本书似乎正朝着这个方向努力。

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从一个更宏观的环境科学角度来看，这本书似乎试图构建一个完整的知识闭环——从DBPs的产生源头到最终的健康风险评估和管理对策。这种系统性的方法论非常值得称赞。我尤其关注“Occurrence”（存在性）这一部分，因为饮用水的复杂性在于其分散性和时变性。不同地区的原始水体——无论是地表水还是地下水——都含有独特的有机和无机前体物质。这本书是否能提供一个框架，让读者能够根据自己所在地的水质特征，预测可能生成的主要DBPs类型和浓度范围？此外，对于那些使用非常规水源（如再生水或海水淡化预处理水）的地区，DBPs的来源会更加多样化，书中对这些新兴挑战的探讨想必会非常深入。它不仅仅是针对氯消毒的教科书，更像是一部关于现代水处理化学风险管理的综合指南。

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