课题名称：国家水体污染控制与治理科技重大专项“饮用水特征嗅味物质识别与控制技术研究与示范”（2015ZX07406001）

课题牵头单位：中国科学院生态环境研究中心

1.

研究背景

嗅味是广大消费者普遍关注的一个重要水质问题，也是我国饮用水中普遍存在、影响供水水质达标的主要问题之一。保证饮用水无异臭异味，是供水企业和行业管理的主要目标之一，然而由于现有饮用水嗅味评价方法的局限性，饮用水嗅味特征以及具体原因物质难于有效确定，导致饮用水嗅味控制和水质管理缺乏目标性。对于嗅味的处理，由于常规工艺去除效果有限，水厂多采用投加活性炭或高锰酸钾等方式加以应急处理，然而由于具体嗅味物质不明确，往往在付出巨大处理成本的同时仍不能有效控制；从水源管理的角度来说，由于缺乏针对性的目标物质，往往也无从着手。

为解决上述问题，2015年由中国科学院生态环境研究中心牵头，联合中国城市规划设计研究院、上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司、深圳市水务（集团）有限公司、呼和浩特市水质监测中心、同济大学、北京建筑大学共同申报了“国家水体污染控制与治理科技重大专项——饮用水安全保障技术研究与示范”主题下“饮用水特征嗅味物质识别与控制技术研究与示范”课题。

2.

研究内容

课题针对我国饮用水嗅味污染普遍、来源复杂的现状，建立包括感官评价方法、仪器定性定量方法以及嗅味物质识别方法在内的饮用水嗅味表征方法，明确我国重点流域主要水源的嗅味特征及关键致嗅物质，建立分别针对三类典型嗅味（土霉味、鱼腥味和化学味）的控制技术，并通过技术集成、应用示范以及人员培训，形成一套有效的饮用水嗅味控制和管理技术，并为水质标准中嗅味相关指标的修订奠定科学基础。

3.

主要成果

3.1饮用水嗅味感官评价方法研究

针对现有标准中嗅味感官方法过于粗略无法定性、嗅味评价目标不明确等问题，从嗅味标准品选择、嗅味评价影响因素、嗅味训练的培训程序和质量控制等方面出发，建立了基于不同评价目标的嗅味感官评价方法体系，包括嗅味特征测试、嗅味敏感性测试、嗅味特征描述等。结合全国10余个城市的方法验证和嗅味敏感性调查，首次确定了饮用水中100余种典型嗅味化合物的嗅味特征，编制完成《饮用水嗅味检测方法标准》，开展规模化的嗅味评价技术培训四期。相关成果可为我国饮用水中嗅味的科学定性定量表征提供方法学支撑。

图1 不同地区对2-甲基异莰醇（MIB）嗅味的响应曲线

图2 课题实施期间开展嗅味评价技术培训

3.2饮用水致嗅物质的识别及分析技术研究

针对饮用水中导致嗅味的物质复杂多样且痕量的问题，建立完善了饮用水嗅味物质识别方法体系，涵盖特征嗅味物质的同时定量分析（100余种）、基于嗅觉层次分析—感官气相色谱/质谱与全二维气相色谱相结合的嗅味物质识别、基于嗅味活性值与嗅味重组验证的关键嗅味物质鉴定方法，并形成500余种特征嗅味物质的快速筛查数据库。对涵盖重点流域25个以上水源中的嗅味特征和嗅味物质进行了识别和调查，提出了相应水源的嗅味特征和致嗅物质清单。相关成果可为我国饮用水中嗅味的针对性管控提供基础资料。

图3 嗅味特征调查结果

图4 特征嗅味物质总体检出情况

3.3应对典型嗅味问题的去除技术研究与应用示范

针对我国饮用水中存在的三类典型嗅味问题（土霉味、鱼腥味和腥臭味/化学味），结合特征嗅味物质可处理性评价研究和控制技术的系统集成，形成了应对三类典型嗅味问题的控制技术体系。课题共凝练相关嗅味控制关键技术4项，各技术就绪度由课题开展前的4~5级，基本提升到6~7级，分别在上海新车墩水厂（应对季节性土霉味和长期化学味/腥臭味共存的复杂嗅味问题控制技术）、深圳长流陂水厂（水厂常规工艺下应对季节性土霉味问题的控制技术）和呼和浩特引黄水源金河水厂（应对水源鱼腥味问题的控制技术）进行了嗅味控制工程应用示范。

图5 课题示范工程

3.4水库型水源产嗅藻生长调控技术研究

针对冬季低温条件下鱼腥味问题，明确了特征鱼腥味产嗅藻的产嗅特征、嗅味物质和产嗅影响因素，探明了鱼腥味的产生机制，为其控制提供了基础。针对产2-MIB的典型蓝藻，通过多个等地代表性水源水库的跟踪调查和实验室模拟，结合模型构建和模拟，确定了调控产嗅藻生长的关键参数，建立了通过抑制水源产嗅藻生长、实现嗅味消减的调控技术，提出了针对北京、上海等地水库水源嗅味的调控方案。该研究打破了嗅味控制局限于水厂的传统思路，为水库型水源异味控制提出了新的控制思路和策略。

图6 基于光调控的水库产嗅藻调控技术原理示意图

4.

其他成果

（1）编制《饮用水嗅味控制和管理技术指南》1项；发表论文26篇，申请专利11项，其中授权5项，培养博士后5人，博士6人，硕士18人，建立饮用水嗅味培训基地3处，培训嗅味检测技术人员400余人。

（2）目前课题相关成果已在北京、上海、深圳、广东、山东、内蒙古等多个省市得到实际应用，实现了课题目标。

策划编辑：衣春敏

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审核：李德强