《饮用天然矿泉水》（GB 8537-2008）国标规定，除臭氧外，矿泉水在水处理中不允许添任何物质进行化学消毒和处理。 但当用臭氧对含有溴离子的原水消毒时，可以形成消毒副产物（DBP）溴酸盐，它是一种 2B 级潜在致癌物，具有一定 DNA 和染色体水平的遗传毒性[1]。 因此，GB 8537-2008 规定，我国矿泉水中溴酸盐限值为 10 μg/L。 调查结果显示，我国矿泉水存在溴酸盐超标问题[2-5]。 张永清等[6]对 2008年 1 月 至 2010 年 9 月 《 饮用天然矿泉水 》 （GB8537-2008） 国标实施前后矿泉水中溴酸盐含量调查 发 现，2008 年 1 月至 2009 年 9 月国 标 实 施 前，520 份（来自 59 家企业）矿泉水成品水中溴酸盐超标率为 42.12%；2009 年 10 月至 2010 年 9 月国 标实施后，105 份（来自 46 家企业）矿泉水成品水中溴酸盐超标率为 18.10%。国标的实施使溴酸盐超标现象有所好转，但仍然存在。 因此，随着我国瓶（桶）装饮用水尤其是矿泉水的迅猛发展， 再加上水质复杂，解决臭氧消毒副产物溴酸盐问题刻不容缓。溴酸盐的控制可从控制溴酸盐的形成和溴酸盐形成后去除两个方面进行[7]。
其控制方法主要有加氨、降低 pH 值、氯氨工艺、优化臭氧化条件、活性炭 （Granular Activated Carbon，GAC）、紫 外 光 （UV）辐射和加铁（Fe（Ⅱ））等方法[8]。 其中，加氨、降低 pH值、氯氨工艺和优化臭氧化条件为控制溴酸盐形成的方法，而 GAC、UV 辐射和加铁则属于溴酸盐形成后去除的控制方法。 本研究在前人优化臭氧投加方式[9]和缩短臭氧接触时间条件[10]的基础上，采用对添加不同浓度溴离子的水进行臭氧氧化的方法，研究了臭氧浓度、溴离子浓度和水质等对消毒副产物溴酸盐生成的影响，为矿泉水生产中解决溴酸盐控制技术难题提供数据支撑。
1.材料
1.1 材料与设备
1.1.1 供试用水1）矿泉水1、矿泉水2 和矿泉水3，广州市售品牌5 gallon（1 gallon=4.5 L）桶装水，溴酸盐质量浓度分别为29.28 μg/L、6.04 μg/L 和0.50 μg/L， 溴离子质量浓度分别为：1.67 μg/L、6.78 μg/L 和1.23 μg/L； 2）超纯水，Millipore 超纯水机制备， 溴酸盐和溴离子质量浓度均为0.50 μg/L；3）自来水，溴酸盐和溴离子质量浓度分别为0.50 μg/L和31.84 μg/L。
1.1.2 试验装置
如图1 所示。臭氧反应柱， φ5.5 cm×H 120 cm 玻璃柱， 水位高50 cm； 蠕动泵；
臭氧发生器；臭氧检测仪。ICS1500 型离子色谱仪，抑制器为ASRS300 型，阴离子分析柱， 阴离子保护柱， 自动进样器；超纯水机。
1.1.3 试剂溴酸钾和溴化钾，分析纯，广州化学试剂厂产品。
图1 溴酸盐形成试验装置图
1.2 试验方法
向供试用水中分别添加溴化钾标准溶液，使水中溴离子浓度达到试验所需浓度，取样（检测溴离子和溴酸盐浓度），进行下一步臭氧氧化试验将含有溴离子的不同样品水作为原溶液，在蠕动泵的作用下流动经过臭氧反应柱。开启臭氧发生器，开始臭氧氧化处理，通过调节蠕动泵流量控制水位高度和臭氧接触时间。待系统稳定工作10 min后，在取样口取样测定臭氧浓度。通过调节臭氧发生器发生功率进行臭氧浓度控制。当臭氧浓度满足试验要求后在取样口取样进行溴酸盐和溴离子测定。每次平行取两个样本作为重复。
1.3 测定方法
1.3.1 臭氧浓度测定采用国标N，N-二乙基-1，4-苯二胺（DPD）（GB11898-89）方法，臭氧与DPD试剂反应，使样品溶液呈红色，利用便携式臭氧检测仪进行检测。
1.3.2 溴酸盐和溴离子测定采用离子色谱法（GB/T 8538-2008/49.1）测定。溴酸盐（以BrO3-计）和溴离子（以Br-计）含量在检测下限1 μg/L 以下时，其值认为0.5 μg/L（1 μg/L 的1/2）。
2.结果
本研究结果显示，随着臭氧质量浓度和溴离子质量浓度的增加，溴酸盐生成量增加；当臭氧质量浓度为0.4 mg/L，臭氧作用时间为5 min 时，添加溴离子的3 种矿泉水中生成的溴酸盐量不同，但均大于10 μg/L；CT 值增大导致溴酸盐生成量大幅增加。因此，可以通过降低臭氧质量浓度和溴离子质量浓度的方法减少臭氧消毒中溴酸盐的生成量。
溴酸盐的生成受臭氧氧化条件和饮用水水质影响[11-13]。水温、pH、溴离子质量浓度、臭氧残留、接触时间以及臭氧质量浓度的提高均会导致溴酸盐生成量的增加，水中存在的有机物也会影响溴酸盐的形成[10]。作者发现，相同臭氧质量浓度和相同臭氧接触时间，矿泉水中生成的溴酸盐量要高于自来水和超纯水， 而不同矿泉水生成的溴酸盐量也不同。也就是说企业不同，其原水水质不同，相同溴酸盐控制技术其效果不同。因此，企业在生产过程中要基于本企业的水质情况，探索出很佳的臭氧氧化条件并结合其他处理方式进行消毒副产物溴酸盐的控制。
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