珠江三角洲城市水体中消毒副产物的发生与生态风险评估

导读：COVID-19大流行期间，珠江三角洲（PRD）地区开展了广泛的消毒工作，导致城市水体中的消毒剂残留增高，并生成了大量有毒的消毒副产物（DBPs）。研究分析了表层水、污水处理厂排放水和医院废水中DBPs的浓度及其生态风险，揭示了由于加强消毒措施而导致的环境问题。研究旨在为大流行期间DBPs的分布及其潜在生态影响提供数据支持。

图1 珠江三角洲地区水体样本中消毒副产物分析 [1]。

消毒副产物的发生与分布

来自三种不同水体矩阵的57个水样：表层水、污水处理厂（WWTP）排放水和医院废水。结果发现，31种DBPs在这些水样中均有检测，其中三氯甲烷（THMs）和卤代乙酸（HAAs）为主要的两种副产物。医院废水中的这些DBPs浓度显著高于表层水（1.9–27.5 μg/L）和污水处理厂排放水（30.5–114.8 μg/L），尤其医院废水（5.5–168.9 μg/L），主要原因是疫情期间医院的消毒力度较大。

在城市地区，DBPs的浓度明显高于郊区，主要是由于城市人口密集且消毒强度较高。此外，TIM、TCAA和DCAM等DBPs在城市样本中的检测率较高，显示出这些化合物在高强度消毒影响下的常见性。。

生态风险评估

通过风险商（RQ）方法评估了这些DBPs的生态风险，将实际环境中的DBPs浓度与其预测的无效浓度（PNEC）进行比较。结果表明，卤代乙酸（HAAs）和卤乙腈（HANs）对水生生物（如鱼类、枝角虾和绿藻）具有中等到较高的生态风险。TCAA和BCAA等特定化合物被认为具有极高的生态风险，突显了对污水处理和医院废水中DBPs浓度进行精确管理的必要性。

此外，研究还发现，DBPs的存在与一些水质参数如总有机碳（TOC）和氮含量之间存在显著的相关性，这表明水质可作为DBPs浓度的指示因子。在医院废水中，TOC对THMs、HANs和HNMs的生成起到了重要作用，尤其是在消毒过程中，TOC的浓度与DBPs的形成呈现出较强的正相关。

降低DBP风险的策略

研究强调了在后大流行时期，需要采取综合措施来减轻DBPs对环境的影响。建议的策略包括加强接收水体的水质监测、优化污水处理工艺以及采用生成较少DBPs的替代消毒剂。此外，还倡导全球范围内的行业、学术界和政府合作，共同应对日益严重的DBPs问题。

尽管珠江三角洲地区的DBPs浓度相较于武汉或北京等地区并不高，但特定DBPs（尤其是在医院废水中）仍然存在一定的生态风险，未来需要继续加强相关研究和环境管理措施，确保大流行后的水质可持续性。

参考文献：

[1] Wu H, Zhang L, Guo P, et al. Occurrence and ecological risk of disinfection byproducts in urban water body during the pandemic in the Pearl River Delta[J]. Journal of Hazardous Materials, 2025, 482: 136550.