[发明专利]氯胺消毒过程中含氮消毒副产物的识别方法

说明书

一种氯胺消毒过程中含氮消毒副产物的识别方法，该方法包括制备原位标记的氯胺；将原位标记后的氯胺与前驱体化合物的反应；识别原位标记后氯胺诱导的含氮消毒副产物。本发明通过原位引入稳定同位素对，赋予生成化合物以特征同位素质量差和同位素丰度比信息，这种特征的同位素对可以实现准确高效的识别未知含氮消毒副产物；本发明所需的材料廉价易得，方法整个过程操作步骤简单，可以应用到复杂的环境水体样本；本发明可以克服现有识别技术对未知消毒副产物的遗漏，可实现对氯胺诱导的含氮消毒副产物的全面识别，这在本领域是一大技术创新，可以为饮用水中消毒副产物的发现提供技术支持。

技术领域

本发明属于水处理和环境监测技术领域，特别涉及一种氯胺消毒过程中含氮消毒副产物的识别方法。

背景技术

氯胺作为常用的饮用水消毒剂，已被广泛地应用在饮用水处理厂消毒过程。该消毒剂可以有效地控制自来水管网中有害微生物数量，并可减少在现有法规中已受监管的三卤甲烷、卤乙酸等常规消毒副产物(GB/T5750.10-2006生活饮用水标准检验方法)的生成。然而，氯胺消毒过程会增加新型含氮消毒副产物的生成，尤其是亚硝胺类消毒副产物。已知的含氮消毒副产物展现了高生物毒性和致癌潜力，是饮用水中的重要毒性组分，例如亚硝胺消毒副产物N-亚硝基二甲胺的致癌潜力是已监管的三卤甲烷的约600倍。当前，对氯胺诱导的已知含氮消毒副产物种类的认识非常有限。因而，识别未知含氮消毒副产物对保障饮用水安全极为重要。

模拟氯胺消毒剂与前驱体化合物的反应是识别未知含氮消毒副产物的有效手段。对氯胺与前驱体化合物反应的样品经过质谱分析后，传统的识别方法往往是通过人为观察质谱信号中高响应峰，因而局限于高丰度化学物质，难以实现对未知含氮消毒副产物的全面识别，极其容易遗漏低丰度或低仪器响应组分，且需要花费大量时间和人力成本。尽管商业仪器、质谱数据公司不断地扩充化合物质谱信息库来帮助识别样品组分，上述质谱信息库也只是针对已知常见的化合物，难以满足未知含氮消毒副产物识别的需求。本发明基于氯胺是亚硝胺等含氮消毒副产物的氮源这一特性，通过原位标记氯胺、赋予生成化合物以特征同位素质量差和同位素丰度比信息、再筛选得到具有上述同位素质量差和丰度比信息的质谱峰对的流程实现未知含氮消毒副产物的精准快速识别。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的之一在于提出一种氯胺消毒过程中含氮消毒副产物的识别方法，以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。

为了实现上述目的，本发明提供了一种氯胺消毒过程中含氮消毒副产物的识别方法，包括：

(1)制备原位标记的氯胺；

(2)将原位标记后的氯胺与前驱体化合物的反应；

(3)识别原位标记后氯胺诱导的含氮消毒副产物。

基于上述技术方案可知，本发明的氯胺消毒过程中含氮消毒副产物的识别方法相对于现有技术至少具有以下优势之一：

(1)本发明通过原位引入稳定同位素对，赋予生成化合物以特征同位素质量差和同位素丰度比信息，这种特征的同位素对可以实现准确高效的识别未知含氮消毒副产物；

(2)本发明所需的材料廉价易得，方法整个过程操作步骤简单，可以应用到复杂的环境水体样本；

(3)本发明的方法可以克服现有识别技术对未知消毒副产物的遗漏，可实现对氯胺诱导的含氮消毒副产物的全面识别，这在本领域是一大技术创新，可以为饮用水中消毒副产物的发现提供技术支持。

附图说明

图1是实施例1中简略反应原理以及质谱仪中峰对的保留时间和丰度比特征图；

图2是实施例1中识别的含氮消毒副产物峰对质量差的误差和峰对丰度比的分布特征图；

图3是实施例1中主要识别的含氮消毒副产物的确定结构或可能的结构图；