我們每天喝的水從哪里來？

你知道我們每天喝的水來自哪里嗎？河流、湖泊、水庫、地下水？無論是來自哪里的水都有一個統一的概念：飲用水水源地。

飲用水水源地概括了提供城鎮居民生活及公共服務用水（如政府機關、企事業單位、醫院、學校、餐飲業、旅游業等用水）取水工程的水源地域。以供水人口數為分界線，通過管網輸水且供水人口數小于1000人的為分散式飲用水水源地，大于1000人的為集中式飲用水水源地。

根據《中華人民共和國水法》和《中華人民共和國水污染防治法》規定：凡是供應飲用水的水源都要劃定保護區，并根據實際情況，將其劃分為一級保護區、二級保護區和準保護區三級。

飲用水中天然源風險物質的識別、轉化與調控機制

雖然飲用水的水源劃定了保護區，但天然源風險物質在環境中廣泛存在，影響飲用水水質感官和人體健康，是全球飲用水安全管理的重要對象。藻源物質、天然有機物消毒副產物、無機陰離子砷和氟是典型的天然源風險物質，其產生于生物地球化學循環過程，種類繁多、組成復雜，難以通過環境管理從源頭予以阻斷，這些物質的識別和調控是飲用水安全保障的難題。

由中國科學院生態環境研究中心研究員楊敏領銜完成的“飲用水中天然源風險物質的識別、轉化與調控機制”項目圍繞飲用水天然源風險物質的識別、形成機制及控制原理等關鍵科學問題開展系統研究，取得了一系列創新成果。在國際上首次發現藍藻產生致畸性維甲酸類藻毒素；明確腥臭味為我國地表水源的一種主要嗅味類型，揭示硫醚類腥臭味污染的普遍性；闡明了天然有機物在混凝和消毒過程中的分子轉化機制；發現納米Al13強化混凝高效阻斷消毒副產物的生成；提出了強化砷、氟去除的復合金屬氧化物多位絡合吸附原理。

該項目有關藻源維甲酸類物質成果被世界自然保護聯盟兩棲生物專家組報告收錄，提高了公眾對天然源風險物質環境問題的認識；嗅味成果支撐了飲用水重大嗅味問題的解決；消毒副產物控制成果成功指導了多地總規模330萬噸/日飲用水廠混凝工藝優化。獲得2017年度國家自然科學獎二等獎。

研究發現關鍵致嗅物

該研究團隊通過對國內55個城市209座水廠，在嗅味識別及產嗅藻原位調控方面的調查發現，80%以上地表水源和近一半出廠水存在不同程度嗅味，主要嗅味類型為腥臭味和土霉味。基于感官氣相色譜法發現二甲基三硫等硫醚類物質是無錫嗅味事件的關鍵致嗅物。例如，團隊在長期研究中發現黃浦江水源存在兩種嗅味，土霉味和腥臭味。將全二維氣相色譜高分辨質譜與感官氣相色譜法結合，成功識別出黃浦江水源15種致嗅物，并對嗅味活性值排序和嗅味重構發現，硫醚類物質是腥臭味的主要致嗅物，土霉味物質可增強硫醚類物質導致的腥臭味。全國調查中發現硫醚類物質是全國各地水中腥臭味的關鍵致嗅物。

水源中2-甲基異茨醇（MIB）是產生土霉味的主要物質，主要由絲狀藍藻產生。通過建立藻的生態學模型并檢測證明，在營養條件充足的條件下，光能是驅動水體藻類群落結構發生變化的主要因子，進而推測出產嗅藻適宜在底層、亞表層生長。

飲用水安全一直關系著國計民生，該項目發現了飲用水天然源風險物質污染的新問題，提出了強化天然源風險物質去除的調控原理，為飲用水安全保障提供了重要的理論和技術基礎，推動了環境科學技術基礎學科的發展。

（文：張艷芳 把關專家：中國科學院生態環境研究中心研究員 楊敏）

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來源: 科普中國-重大科技成果解讀

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