《Journal of Chromatography A》：Determination and Pollution Characteristics of 10 Haloacetic Acids and Oxyhalides in Different Water Bodies in Shijiazhuang by Ion Chromatography
编辑推荐：
•对饮用水、再生水和地表水中的十种卤代副产物（DBPs）进行了分析。•样品使用Ba/Ag/H和Na预处理柱进行前处理。•利用主成分分析（PCA）、Kruskal-Wallis检验和Bonferroni校正方法对分布特征进行了分析。•对检测到的DBPs的环境风险和生态风险进行了
- •
对饮用水、再生水和地表水中的十种卤代副产物（DBPs）进行了分析。
- •
样品使用Ba/Ag/H和Na预处理柱进行前处理。
- •
利用主成分分析（PCA）、Kruskal-Wallis检验和Bonferroni校正方法对分布特征进行了分析。
- •
对检测到的DBPs的环境风险和生态风险进行了评估。
引言
当前水资源短缺和水污染加剧已成为重大的全球公共卫生问题。消毒是水处理中的核心技术。可根据具体水质环境选择氯气、氯胺、二氧化氯、臭氧和过氧乙酸等消毒剂进行水净化[1]。氯气能灭活水中大多数微生物和氧化性污染物，性质稳定且成本低廉，是最广泛使用的消毒剂[2]。消毒后，氯化合物释放的游离氯会与水中的有机污染物、卤离子等前体物质发生反应，生成有害的消毒副产物（DBPs）[3]。此外，喷洒消毒剂产生的DBPs通过径流、淋溶和污水排放等途径进入水系统，从而带来生态风险[4,5]。
迄今为止，已鉴定出超过700种DBPs[6]，大量研究报道了它们的细胞毒性、遗传毒性、神经毒性、致癌性、致畸性以及生殖发育毒性，这些DBPs构成了各种健康危害[7,8]。卤乙酸（HAAs）和无机含氧卤化物是常见消毒过程中产生的两类DBPs。五种卤乙酸包括一氯乙酸（MCAA）、一溴乙酸（MBAA）、二氯乙酸（DCAA）、二溴乙酸（DBAA）和三氯乙酸（TCAA），以及三种含氧卤化物（BrO??、ClO??和ClO??）较为常见。HAAs和含氧卤化物均具有较高的致癌风险[9,10]，其中DCAA、TCAA、DBAA和BrO??已被国际癌症研究机构归类为2B类人类可能致癌物[11,12]。在含I?的水中，HAAs可能发生二次反应生成碘代卤乙酸（I-HAAs）[13]，主要包括一碘乙酸（MIAA）和二碘乙酸（DIAA）。I-HAAs表现出更高的细胞毒性、神经毒性、发育障碍等其他毒性效应[[14], [15], [16]]。世界卫生组织（WHO）、欧盟、美国、中国和日本等众多国际组织和国家已针对饮用水中的这些DBPs制定了相应的限值要求，如表1所示。
石家庄是河北省省会，常住人口超过1000万人。该市位于华北平原，是一个水资源严重匮乏的城市，资源约束十分突出。城市供水主要依赖南水北调工程和水库辅助供水。为应对水资源短缺问题，民心河、环城水系等城市景观用水主要采用再生水，水质与周边居民的生产生活密切相关。新冠疫情期间，由于消毒剂的大量使用，环境输入增加[22]。虽然传统DBPs由于挥发、水解和光解等作用在地表水中迅速降解，但HAAs不易挥发，能够长距离迁移，在沉积物中累积，且具有强持久性[23]。此外，地表水中DBPs的污染特征还应考虑溴离子与卤代有机污染物联合暴露的风险与隐患，以及其对居民健康和城市发展的影响[24]。因此，在新冠疫情后系统表征城市地表水和城市供水管网中的HAAs及含氧卤化物DBPs仍然十分必要。
DBPs分离检测的常用方法包括离子色谱法（IC）[[25], [26], [27]]、气相色谱法（GC）[28,29]和液相色谱法（LC）[[30], [31], [32], [33]]。GC和LC需要复杂的样品前处理步骤，包括液-液萃取[34]、固相萃取（SPE）[35]以及酸化、酯化和衍生化[36]。为提升前处理性能，研究人员开发了多种新型功能材料，如碳基纳米材料、金属有机框架（MOFs）、共价有机框架（COFs）、分子印迹聚合物（MIPs）、有机聚合物和有序介孔二氧化硅（OMSs）[37,38]。相比之下，IC具有操作简单、分析速度快、对离子型和强极性目标化合物保留效果优良等特点，适用于环境样品中痕量污染物的分析[[39], [40], [41], [42], [43]]。然而，在实际样品分析中，阴离子和有机物的共存可能造成干扰，影响测量准确性。因此，在IC分析过程中，应根据样品特性选择合适的预处理柱进行净化。与GC和LC前处理相比，IC预处理柱更简单快捷，所需试剂更少，重现性良好，能够高效分析大量水样[44]。基于目标化合物在水中主要以阴离子形式存在的这一特点，本研究建立了针对三种水类型（饮用水、再生水和地表水）中7种卤乙酸（MCAA、MBAA、MIAA、DCAA、DBAA、TCAA、DIAA）和3种含氧卤化物（ClO??、BrO??、ClO??）的离子色谱检测方法，旨在明确石家庄市不同类型水中DBPs的分布特征和潜在风险，为水质风险管控和环境保护提供技术支撑。
章节摘要
仪器与试剂
Model 930离子色谱系统（配备电导检测器和919自动进样器）（Metrohm，瑞士）；Metrosep A Supp 19阴离子柱（250 mm × 4.0 mm）（Metrohm，瑞士）；Metrosep A Supp 19保护柱（4.0 mm）（Metrohm，瑞士）；METTLER TOLEDO天平；Ba/Ag/H预处理柱，2.5 mL（河北武桥金阳过滤器材厂）；OnGuard II Na预处理柱，2.5 mL（赛默飞世尔科技（中国）有限公司，上海）；PES 0.22
水样pH调节
随着水样酸度增加，ClO??的检测量下降。其内在机理在于ClO??在酸性条件下发生化学转化，导致游离ClO??浓度降低或生成电导检测器无法检测的形式[41,47]。三种水样的pH值范围为6至7，呈弱酸性环境。对三种水类型进行了加标实验（TCAA加标浓度200 μg/L，其他DBPs加标浓度100 μg/L），峰
水样结果的主成分分析
采用主成分分析（PCA）对三种水样中检测到的DBPs的整体分布特征和差异进行了分析，结果如图7所示。PC1和PC2分别解释了总方差的33.1%和23.6%，累积方差贡献率为56.7%。提取的主成分反映了样品间的主要差异。得分图（图7-a）表明三组之间存在显著分离，其中
结论
本研究建立了离子色谱法，用于检测中国石家庄市的饮用水、再生水和地表水中的10种DBPs。三种水样中，再生水样品采集于民心河和环城水系，地表水样品采集于黄壁庄水库、滹沱河和石津灌渠。在测定常规报告的DBPs基础上，本研究将MIAA和DIAA纳入目标
数据可用性
本研究期间生成的数据集可在Mendeley Data Repository中获取。DOI: 10.17632/3t8y6fzvs8.1。
CRediT作者贡献声明
卢雨蝶：调查研究、方法论、验证、撰写——初稿。颜金强：调查研究、方法论。张瀚宁：数据管理、验证。杨立新：概念构思、资源获取、撰写——审阅与编辑、项目管理。石红梅：资源获取、撰写——审阅与编辑、项目管理。
CRediT作者贡献声明
卢雨蝶：撰写——初稿、验证、方法论、调查研究。颜金强：方法论、调查研究。张瀚宁：验证、数据管理。陈思琪：调查研究。白广义：项目管理。郑辉：资源获取。杨立新：撰写——审阅与编辑、资源获取、项目管理、概念构思。石红梅：撰写——审阅与编辑、资源获取、项目管理、概念构思。
利益冲突声明
作者声明不存在已知的经济利益或个人关系可能影响本文所报告工作的情况。
致谢
本研究得到了国家自然科学基金的资助（编号：82373626）。
卢雨蝶|颜金强|张瀚宁|陈思琪|白广义|郑辉|杨立新|石红梅
