磺胺类抗生素近年来在城市饮用水管网中频频被检出,磺胺类抗生素本身可危害人体健康,且其在管网中可能引起生物膜基因变异从而导致抗生素抗性基因的产生,使得饮用水安全难以得到保障。本文以使用较为广泛、在饮用水管网中检出频率较高的磺胺吡啶和磺胺甲恶唑为研究对象,在浙江大学大型给水管网综合模拟实验平台进行实验,系统地开展了管网内磺胺类抗生素氯化降解过程中影响因素、反应机理、迁移转化途径和抗生素抗性基因生成的研究。实验结果表明,管网中磺胺吡啶和磺胺甲恶唑的氯化降解符合假二级动力学模型,提出了可量化降解效率的一级动力学常数k1和假二级动力学常数k2。在pH 6.9左右时,磺胺吡啶降解速率最快。在pH 6.3左右时磺胺甲恶唑降解速率最快。根据余氯、磺胺吡啶和磺胺甲恶唑的解离,提出了 pH变化条件下,氯化降解速率变化的模型。发现在实验管网水流流速从0.7 m/s到1m/s变化时,流速增加对氯化降解磺胺吡啶和磺胺甲恶唑反应的促进效果较强;而流速超过1 m/s时,流速增加对氯化降解磺胺吡啶和磺胺甲恶唑反应的促进效果较不明显。磺胺吡啶和磺胺甲恶唑在不同材质管网中降解速率从大到小排序为:不锈钢管>球墨铸铁管>PE管。在磺胺吡啶和磺胺甲恶唑氯化降解副产物的研究中发现,管网加氯作用下,含磺胺吡啶时三卤甲烷总增量比不含磺胺吡啶时明显增多,而磺胺吡啶在纯水加氯作用下几乎不产生三卤甲烷,所以推测自来水中的有机质会受磺胺吡啶影响,产生更多的三卤甲烷。降解产物实验分析出了 4-氨基-N-甲基苯磺酰胺、4-氨基-3-氯-N-甲基苯磺酰胺、3,4-二氯苯亚磺酸、氯苯亚磺酸等四种磺胺吡啶氯化产物,发现磺胺吡啶苯环上氨基临位和间位上的C原子、O=S=O官能团上的O原子,及吡啶环上的20C和28N原子易和NaOCl/OCl-发生亲电取代反应;发现两种磺胺类抗生素的存在会引起水体毒性升高,经过氯化作用后水体综合毒性都呈先下降后上升再下降至脱氯自来水水平的规律。此外,在抗性基因的研究中发现,单独磺胺吡啶的作用压力下,磺胺类抗性基因sul 1和sul 2的相对丰度显著提高;在磺胺吡啶的氯化产物的作用下,sul 1和sul2的相对丰度也出现了升高;低浓度的余氯会使sul1和sul2的相对丰度增加。