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饮用水安全新突破！中科院团队揭秘氯消毒副产物防控关键

饮用水消毒是保障水质安全的关键环节，但过程中产生的氯消毒副产物（DBPs）一直是公共健康领域的潜在隐患。近日，中国科学院水生生物研究所张义团队的研究成果《氯消毒副产物研究综述：挑战、进展与未来方向》，在《净水技术》2025 年 11 期（中国科技核心期刊）正式发表，为全球饮用水安全保障提供了全新的科学参考。

聚焦核心痛点，解析 DBPs 危害与生成机制

该研究系统梳理了 DBPs 的种类特征与健康风险，揭示了其复杂的生成规律。研究指出，DBPs 种类已发现超 800 种，其中三卤甲烷（THMs）和卤乙酸（HAAs）是最受关注的两类，具有显著的致癌、致畸、致突变 “三致” 毒性，长期暴露可能引发膀胱癌、结直肠癌等疾病，还会损害肝肾及生殖系统。更值得警惕的是，含氮有机物生成的氮杂 DBPs（N-DBPs）毒性远超传统含碳 DBPs，而碘代 DBPs 的细胞毒性和遗传毒性更是氯代、溴代 DBPs 的数倍至数百倍。

从生成机制来看，天然有机物（如腐植酸、富里酸）是含碳 DBPs 的主要前体，含氮有机物（如蛋白质、氨基酸）则是高毒性 N-DBPs 的关键来源，而水体中的溴离子、碘离子会进一步催生毒性更强的卤代 DBPs。不同水体中 DBPs 前体浓度差异显著，其中污水处理厂出水因人为污染物浓度高，DBPs 多样性尤为突出。

技术突破与现状洞察，勾勒防控技术路线

研究通过文献计量分析发现，全球 DBPs 研究热度持续攀升，2010 年后进入快速增长期，中美两国成为核心研究力量。在检测技术方面，质谱联用（GC-MS、LC-MS/MS）已成为主流手段，高分辨质谱（HRMS）为新型 DBPs 识别提供了可能，但低浓度、极性强的 DBPs 检测仍面临挑战。总有机碳（TOC）与紫外吸光度（UV254）可作为便捷的前体替代监测指标，而机器学习模型在 DBPs 生成预测中展现出巨大潜力，能精准捕捉复杂水质条件下的非线性关系。

在处理技术方面，研究全面对比了物理、化学、生物三类方法的优劣：活性炭吸附和膜分离技术能高效去除 DBPs 前体，但存在成本高、需定期维护等问题；高级氧化（AOPs）和臭氧氧化去除效果显著，却面临二次污染风险；生物滤池、湿地处理等生物方法环境友好、成本低廉，适合长期低浓度处理。值得关注的是，组合工艺（如高锰酸盐氧化 + 活性炭吸附）在同步去除含碳与含氮 DBPs 前体方面表现突出，为实际应用提供了新方向。

展望未来方向，筑牢饮用水安全防线

研究明确指出，当前 DBPs 防控仍面临新型物种识别难、全过程风险评估不足、高效低成本技术匮乏三大挑战。未来研究将聚焦三大核心方向：一是发展高通量、高精度检测技术，破解低浓度新型 DBPs 识别难题；二是深化新型 DBPs 毒性评估，完善健康风险评估体系；三是开发经济环保的组合处理工艺，强化从水源到水龙头的全过程风险管控。

该综述不仅整合了 DBPs 领域的最新研究进展，更针对性提出了技术优化路径，为水处理工艺升级、饮用水安全标准制定提供了重要科学支撑，将助力推动全球饮用水安全保障水平迈上新台阶。