焦点提醒： 新冠肺炎疫情下消毒剂的利用对水情况的影响 作者:杨长明，王汉宇 单元:同济年夜学情况科学与项目学院

新冠肺炎疫情下消毒剂的利用对水情况的影响

杨长明，男，1973年2月生，安徽巢湖人，博士（后），同济年夜学情况科学与项目学院与情况高档研究院研究员，研究生导师，情况生态项目研究中间副主任，污染情况修复学科带头人，上海市首批拔尖人材，兼任中国情况学会水情况分会理事、中国情况学会堆积物情况专业委员会委员、中国动物学会水生动物资本与情况专业委员会委员。持久处置污染水体和退化湿地风险评价、分析管理与生态修复手艺等研究。近几年承当国度水体污染节制与管理严重专项、国度重点研发打算项目、上海市科委严重项目和江苏省扶植厅情况科技专项等国度级和省部级科研课题20余项。在国表里闻名杂志上颁发学术论文100余篇，此中被SCI和EI收录30余篇。授权国度发现专利15项。2018年荣获上海市科学手艺前进三等奖（排名第二）；2010荣获“江苏省扶植科学手艺奖”三等奖（排名第三）。

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媒介

2019年12月，武汉市产生堆积性不明缘由肺炎病例，以后命名为新型冠状病毒传染肺炎，该病毒能够经由过程人体间接接触、飞沫接触、人和被����APP污染的物品（也包罗水体、泥土等）接触进行传布。是以，在糊口中采纳消毒办法，特别是医疗污水确应增强杀菌消毒。据旧事报导，自1月29日武汉市全力展开排水举措措施和污水处置举措措施消杀工作以来，截至2月18日，全市各区、各单元累计出动6520人次，累计投放消毒药剂1963.58吨。全市26座污水处置厂均采取次氯酸钠24小时持续滴加消毒，累计尾水强化。消毒用量总计1777.36吨，污泥消毒用量总计33.69吨。

但消毒剂利用并不是多多益善。如疫情时代各年夜医疗机构采取的含氯消毒剂，年夜量排放会致使污水余氯含量太高，其排入城镇污水处置厂可能影响污水厂生化处置单位的一般运转，排放至地表水体则可能会粉碎水体情况，要挟水活泼动物保存与健康。但是，人们对消毒剂的过量利用、风险还缺少领会，在此布景下，研究消毒剂的年夜量利用对水情况和水生态的影响就显得十分要害和需要。

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首要消毒剂类型和其特点

常见的情况消毒剂品种繁多, 按其化学构成能够分为以下几类：

（1）酚类：经常使用的有来苏儿、菌毒敌(复合酚) 等, 对细菌、病毒均有较好的杀灭感化, 低温仍有用, 但有必然的侵蚀性；

（2）挥发性烷化剂：经常使用的有福尔马林( 40% 甲醛)、百疫灭( 戊二醛 - 癸甲氯铵溶液)、环氧乙烷, 杀菌力强, 对细菌、芽孢、病毒、霉菌等均有杀灭能力, 有必然的毒性和刺激性；

（3）碱类：有氢氧化钠、生石灰、草木灰水, 对病毒、细菌有壮大的杀灭感化；

（4）酸类：有乳酸、醋酸, 毒性低, 杀菌力衰, 常以蒸气用作空气的消毒；

（5）氧化剂类：首要有过氧乙酸, 广谱杀菌, 感化快而强, 对细菌、病毒、霉菌和芽孢均有用, 但性质不不变, 易分化, 感化时候短, 易受情况中无机物影响, 对金属具有侵蚀性,可用在皮肤、黏膜创面的消毒；

（6）概况活性剂：包罗新洁尔灭、洗必泰、百鸩杀等季铵盐类消毒剂, 有广谱抑菌、杀菌感化, 感化快, 毒性和刺激性小, 对病毒和芽孢感化弱, 此中百鸩杀对病毒和真菌也有杀灭感化。新洁尔灭经常使用作皮肤和器械的消毒；

（7）复合型消毒剂：有卫康 (过硫酸氢钾+双链季铵盐+无机酸+缓释剂等)、农福(几种酚类+概况活性剂+无机酸), 广谱杀菌药, 对细菌、病毒、霉菌和芽孢均有用, 刺激性较小, 感化时候较长, 低温仍有用,不受无机物和水中金属离子影响, 可进入多孔概况的孔隙中；

（8）含氯消毒剂：含氯消毒剂是一类毒性低、杀菌效力高、价钱低、被普遍利用的高效杀毒剂，在节制病原微生物污染和传布等方面有侧重要感化。例如84消毒液，具有消毒、漂白、驱病虫等感化，但同时也有刺激难闻的气息，过量利用含氯消毒剂会引发良多负面影响；

含氯消毒剂溶在水中均能发生次氯酸。次氯酸不但可与细胞壁感化，且因份子小，不带电荷，故易侵入细胞内与卵白质产生氧化感化，或粉碎细胞内磷酸脱氢酶，使醣代谢掉调，而致细菌灭亡。次氯酸还可分化构成重生态氧，将菌体卵白质氧化。Kulikovsky等经由过程电镜不雅察发觉，蜡状芽孢杆菌在含氯消毒剂感化下壳质层与皮质层较着分手而逐层消融，通透性增添，焦点吡啶羧酸漏出。Jean 等认为较高浓度的次氯酸钠溶液可以使肠球菌的卵白质合成显著削减而致其灭亡。

作为一种广谱的高效氧化剂，含氯消毒剂具有侵蚀性和漂白感化。含有用氯＞5%的次氯酸钠溶液、次氯酸钙被纳入国度《危险化学品名录》划定的危险化学品。次氯酸作为一种化学气体，属在危险品种别中侵蚀品。含氯消毒剂相对毒性较低，含氯消毒剂的健康风险都是产生在高浓度的前提下。次氯酸能够经由过程吸入、食入、经皮接收等路子风险人体或其他动物，对皮肤、粘膜有较强的刺激感化。吸入次氯酸气雾可引发呼吸道反映，乃至产生肺水肿。年夜量口服会侵蚀消化道，可发生高铁血红卵白血症。卫生部制订的《含氯消毒剂卫生尺度》（GB/T36758—2018）划定，含氯消毒剂对金属和有色织物慎用，避免接触皮肤和眼睛，不得与易燃物接触。

余氯是指在水中投加含氯消毒剂后，除与水中细菌、微生物、无机物、无机物等感化耗损一部门氯量外，水中所余留的有用氯叫做余氯（具有杀菌功效）。水中的余氯形态包罗游离余氯和化合氯。游离余氯包罗的情势有氯气，次氯酸，次氯酸根离子。化合氯包罗一氯胺，二氯胺和三氯胺。

表1 首要含氯消毒剂的健康风险，毒性数据

当过量的消毒剂泄漏到天然情况、特别是接触到野活泼动物的时辰，可能形成急性、慢性毒性。别的，当消毒剂进入天然情况时，需要必然时候才能降解。在这个进程中可能会和天然情况，特别是水体中的无机物等产生反映，生成具有致癌等潜伏生态毒性的含氯消毒副产品，可能会发生久远的生态影响。

污水处置厂出水连结有必然量的余氯，可以或许避免细菌、微生物再滋生，避免水中残余微生物、细菌的滋生，从而避免以水为前言的流行症的传布和风行。假如医疗污水等出水余氯太高，会致使进入城镇污水处置厂的污水余氯量偏高，可能对生化处置发生影响，进而影响城镇污水处置厂的出水结果；同时，水厂出水余氯太高也可致使受纳水体的生态风险，并可能影响地表水、地下水和糊口饮用水水源地，对生态情况和饮用水水源形成影响。是以，监测水中余氯含量和具有状况，对消毒举措措施运转状况、情况水质质量和包管饮用水平安极其主要。非凡期间更应当正视和加更强对水中余氯浓度的监测，保障水质平安。

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过度利用对水情况的影响

3.1消毒剂进入水情况的首要路子

（1）经由过程地表径流。疫情时代，对道路、绿化等进行年夜面积的室外喷洒消毒会形成年夜量消毒剂残留，消毒剂渗入到地下，或间接随地表径流排放至河湖中，污染水源，并会对水体中微生物和水生生态形成晦气影响。例如非典时代，因为过度消毒，中国台湾淡水河和主流被倒入年夜量漂白水，致使含氯量太高，鱼群年夜量灭亡，直到半年后才恢复一般。

（2）经由过程市政污水管网。消毒剂高浓度利用、高剂量利用会形成市政污水进水余氯含量较高，进而影响城镇糊口污水处置厂的处置运转结果。过量的余氯会对活性污泥发生按捺感化，影响污水生化处置系统没法一般运转。污水厂处置能力无限，若污水中消毒剂含量太高，污水厂可能不克不及完全去除消毒剂。别的，消毒剂在污水处置进程中也可能产生化学反映生成副产物，其进入水体后对水生态健康也会发生晦气影响。

3.2消毒剂对水域情况和生态的影响

健康的天然水体孕育着各类动物、动物、微生物，这些生物的生命勾当驱动着水、底泥、年夜气之间的物资轮回，构成自我净化能力。健康的流域水生态系统是保障流域经济社会可延续成长的根本。水情况中良多微生物是无益微生物，对增进水生态系统中物资轮回和污染物降解起到要害感化。年夜量消毒剂进入水中后，对水生生物的发展、发育和滋生组成风险，粉碎水生生态系统均衡，下降了水体自净能力，特别是含氯消毒剂和氯酚类消毒剂的风险性最年夜。

有学者进行了消毒剂对分歧水生生物的毒性实验研究，探讨氯间二甲苯酚（A）和次氯酸钠（B）对浮游藻类、浮游动物、鱼类和底栖动物总计8种分歧淡水水生物种的毒性尝试。成果注解，跟着表露时候的耽误，受试生物的灭亡率或按捺率成增加趋向。按照生物的EC50（72小时对折效应浓度）和LC50（72小时对折致死浓度）计较得出两种消毒剂的猜测无效应浓度（PNEC）值为13.16 mg/L和0.71 mg/L。这证实了含氯消毒剂对水生生物的毒性风险很年夜。

含氯消毒剂进入水情况中后，水解生成的次氯酸会和水中的各类无机质反映生成一系列氯代无机物。在良多天然水体中含有的溴离子、碘离子也能够被次氯酸氧化生成次溴酸和次碘酸，进而生成溴代的、碘代的无机物。在水处置范畴，这些卤代无机物被称为消毒副产品。已有良多研究和风行病学调研发觉多种消毒副产品具有明白的细胞毒性和基因毒性、和潜伏致癌感化等健康风险。迄今为止约有600 多种卤代消毒副产品被前后发觉，既有小份子的三卤甲烷和卤代乙酸，也有良多具有更复杂份子布局的卤代芬芳族消毒副产品，例如卤代苯醌、卤代苯甲酸等。对这些卤代无机物的生态风险研究比力少。但有研究注解，卤代芬芳族消毒副产品对海洋藻类、海生沙蚕的发展发育具有较着的毒性。这些消毒副产品可能进入底泥，在生物体中富集。海产养殖水中含有较高的卤素离子，此中的消毒副产品的毒性弘远在淡水中的消毒副产品，并轻易在生物体内富集、放年夜，经由过程食品链的传送影响人们的健康。

3.3.对污水处置不变运转的影响

城镇污水举措措施在削减入河（湖）污染负荷，改良城市水情况质量阐扬侧重要感化。年夜量消毒剂可能会进入下水道，进入污水处置厂，太高的消毒液可能对污水厂生化处置段形成晦气影响，如对硝化/反硝化细菌和聚磷菌的影响等，从而影响脱氮除磷结果，进而影响污水厂尾水水质的不变达标，终究必定会对受纳水体形成晦气影响。

应急方案的履行下病院等公共场合增添含氯消毒剂的利用量，特别是新型冠状病毒传染的肺炎患者或疑似患者诊疗的定点医疗机构（病院、卫生院等）、和相干姑且隔离场合和研究机构，需履行6.5 mg/L以上或10 mg/L以上的余氯浓度节制。跟着家庭、企业的消毒认识加强，消毒的频次提高，进入管网的糊口污水氯含量也在增添。终究可能致使城镇污水厂进水余氯偏高，对污水处置厂的生化系统形成冲击，发生灭菌、按捺等粉碎性影响，进而影响出水水质。

另外，消毒剂可能在水情况中发生次出产物。本课题研究显示，在加氯消毒前后，用GC-MS法所检出的养殖水体水样中首要无机物品种发觉，从消毒前后的水体中共判定出72种无机物，首要为卤代烃、酮、烷基苯等。对比消毒前后的无机物，除卤代烃和氯酚首要具有在消毒后水体中，其他几近完全分歧。对卤代烃和氯酚进行气相色谱定量阐发，发觉氯酚含量很低 (质量浓度<0.1µg/L,下同) ，而卤代烃中只要三氯甲烷含量较高达3.45 µg/L，而其他几种卤代烃加起来也不跨越1µg/L，是以能够初步肯定，含氯消毒剂在水情况中的次出产物首要为三氯甲烷，这类次出产物具有致突变活性，可引发 TA 98、 TA100 菌株产生突变。研究显示，含氯消毒剂在养殖水情况中具有必然的潜伏毒性，是以，在出产中必需严酷节制利用量和利用前提，尽量消弭其晦气影响，包管利用的平安性，同时追求新的无公害消毒剂。

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防治办法建议

4.1泉源削减

起首要公道利用消毒剂，增强消毒治理，成立、完美消毒轨制。部门地域室外公共情况无需进行年夜规模的消毒，若有需要也仅对局部污染处进行一次性消毒便可，避免无不同化过度消毒。家庭和小我应成立和加强科学防疫的认识，少出门、戴口罩、勤洗手，避免病毒进入家门是最简单、最有用的提防方式。在疫情时代，应采纳勤透风、多晾晒与局部针对性消毒相连系的体例，按产物申明剂量配制消毒剂，避免高浓度或高剂量利用。家庭成员都健康的环境下，可削减或抛却年夜面积消杀，不该喷洒式利用，如喷雾或在加湿器中插手含氯消毒剂等，以免对室内助员形成危险。小区物业和组织机构也需公道利用消毒剂。对没有病人或紧密亲密接触者呈现的场合，凡是以洁净卫生为主，防止性消毒为辅。重点对电梯楼梯、门铃按钮等易接触或较封锁的区域进行消毒，对人体很少间接触和的室外场合和物品则不需要年夜面积消毒。

其次，能够挑选对水生态健康影响较小的消毒剂产物，如优先采取酒精类消毒剂，削减对水情况和水生态的风险。

4.2进程节制

在消毒剂废水发生后，经由过程地表径流调蓄、阻挡和净化，对含消毒剂废水进行一次处置。经由过程多级过滤缓冲净化系统，对搜集的地表径流雨水进行层层过滤净化，避免对城市水质的影响；在上游与消毒剂废水交汇处设置多级过滤缓冲净化系统，对消毒剂面源污染引发的水质问题进行处置，确保上游入水水质，下降消毒勾当对水质的影响。

进入污水厂后，强化处置流程，要紧密亲密存眷进水水质余氯目标的转变环境，实时采纳有针对性的应对办法。需特殊留意余氯的瞬时波动和活性污泥性状，在晦气情形下可采取加强回流削减冲击和投加养分物资加速微生物发展等办法，避免或减轻其对污水生化处置单位的影响，下降消毒剂和副产物随尾水排入水体，将余氯浓度节制在0.5mg/L以下，确保排放到地表的水不影响生态系统均衡。

城镇污水处置厂应确保现有消毒单位不变运转。对未建消毒单位的污水处置厂，随机应变增添应急消毒装配，如出水可采纳投加含氯消毒剂或臭氧消毒装配等办法，保障足够消毒接触时候；对采取紫外线消毒的，建议要加年夜紫外线辐照强度，或出水端姑且增添含氯消毒举措措施；确保出水粪年夜肠菌群数目标到达《城镇污水处置厂污染物排放尺度》（GB 18918-2002）要求。

4.3结尾管理

在废水处置排放后，也能够经由过程水力调控、曝气复氧，并连系水生动物生态系统建立，强化消毒剂在水体中降解和脱毒，下降其对水体生物健康的影响。例如，采纳超微净化水处置手艺，能够把水质中的残留消毒产品、氮磷、藻类、胶体等污染物资进行断根，对水体中的各个污染目标进行消弭和分化。微米级气泡其自己具有必然的正电荷，利用正负电荷之间的吸附感化，把水体中的胶体含量下降，其也能把水体中的杂质进行吸附，使混浊的水体获得有用下降；水体曝气复氧手艺是湖泊、河流污染管理的一项有用手艺，经由过程加强水体自净能力，改良水情况质量。

4.4全进程监管

增添污水厂进水、出水和水体中消毒剂和副产品的含量监测，从厂（污水厂）—网（污水和雨水管网）—河湖（受纳水体）全流程增强消毒剂的监管。针对相干治理部分，一方面，要存眷饮用水取水口等敏感点的消毒剂特点污染物，有前提的话能够增添相干目标的监测，若有浓度升高的趋向，可在供水厂深度处置单位强化活性炭吸附，保障自来水出水水质。另外一方面，也要存眷城区内活动性较差的细小湖泊和河涌等受纳水体余氯含量和消毒剂特点无机污染目标的动态转变，保障城市水体的水质不变和水生态健康。

称谢：

本研究功效获得国度水体污染节制与管理科技严重专项课题“多元重污染小流域分析管理手艺集成和利用推行”（2017ZX07603003）的经费帮助。

作者:杨长明，王汉宇

单元:同济年夜学情况科学与项目学院

编纂：王领全

建造：文 凯

审核：李德强

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