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饮用水是人类生存的基本要素，其重要性有时甚过食品。而饮用水消毒是杀灭水中致病微生物、改善水质的重要措施。自1908年以来，氯化消毒已经成为净化饮用水的重要措施，在全球范围内广泛应用，有效控制了水源所致传染病的播散，体现出巨大的经济效益和社会效益。
评估饮用水消毒效果，大肠杆菌、链球菌等微生物数量是一项重要的指标，为保证生活饮用水符合标准，阻止致病微生物在水中繁殖，许多国家要求供水管线中的水需要存在少量的剩余消毒剂，如德国曾经规定用户龙头水的游离氯须＞0.1毫克/升，而奥地利同期的规定是＜0.3毫克/升。
饮用水中的余氯有害吗？国外学者给小鼠饮用余氯量为200毫克/升的氯化水，分别观察30天和50天, 解剖结果显示实验小鼠脏器组织结构正常。有研究者给大鼠饮用余氯量为100毫克/升的氯化水，对其生长发育及子代未见显著病变, 恶性肿瘤发病率与对照组相类似。
1974年,Rook和Kransner在分析研究氯消毒产生的副产物时发现，对饮用水氯化消毒时，氯可以与水中有机物发生氧化反应,产生氯化有机物如三卤甲烷等。上世纪80年代中期,人们在饮用水氯消毒过程发现了另一类消毒副产物卤乙酸。累计的研究发现，水源中各种合成有机物超过2000种，有20余种达到一定剂量有致癌风险,或对人体产生直接或间接的损害。有鉴于此，氯化消毒生活饮用水中氯离子含量的多少之争似乎不再重要, 人们更关注氯化消毒副产物的潜在毒性问题。
三卤甲烷包括三氯甲烷（氯仿）、一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷和三溴甲烷，其中三氯甲烷占到77%左右。三氯甲烷的急性毒性为中等；给妊娠大鼠每日摄入126毫克/公斤三氯甲烷累计10天，观察到胎鼠畸形；大鼠经口摄入三氯甲烷导致肝癌的实验剂量高达138毫克/公斤-477毫克/公斤。
卤乙酸包括一氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、一溴乙酸、二溴乙酸、三溴乙酸、一溴二氯乙酸等九种，以二氯乙酸和三氯乙酸检出率最高。国外学者分别给雄性小鼠含较高浓度三氯乙酸的饮用水37周、52周, 观察到肝肿瘤的发病率增加。另有研究表明, 二氯乙酸能诱导小鼠肝肿瘤的产生。
我国部分地区饮用水源污染较严重，水源中有机物浓度高于许多发达国家,这势必增加氯化消毒过程中的耗氯量,由于耗氯量的增加会同步导致饮水消毒副产物增加，对人体健康构成潜在危害。
我国水资源匮乏，许多城市推广利用中水。由于中水中有机物含量大大高于饮用水, 因此中水消毒副产物的浓度常常数倍于饮用水。国内学者观察中水消毒副产物对小鼠骨髓嗜多染红细胞染色体的损伤作用、对鼠伤寒沙门氏菌的致突变作用等遗传毒性的影响，发现未实施中水氯化消毒的样品，当消毒副产物含量较低时，不会导致遗传毒性；消毒后水样随着消毒副产物浓度的增加，可以观察到遗传毒性。
国内学者通过鼠伤寒沙门氏菌致突变实验,观察氯化消毒对饮用水遗传毒性的影响。实验结果表明,未行氯化消毒的自来水有机提取物致突变反应阴性,加氯自来水水样有机提取物随着浓度的增高,诱发沙门氏菌致突变率升高。研究发现,加氯浓度分别在1毫克/升、4毫克/升时，能诱导菌株对1升/皿- 5升/皿剂量组致突变反应,当氯浓度为9毫克/升时，能诱导0.5升/皿剂量组致突变反应阳性。
人们已经意识到饮用水氯化消毒过程中，氯化消毒副产物的潜在毒性问题，通过活性炭吸附、臭氧氧化等工艺，能够去除部分氯化副产物，改善饮用水的安全性。因此，对于氯化消毒饮用水，仅仅盯住氯含量，并不能全面反映安全性问题。