我们每天喝的水从哪里来？

你知道我们每天喝的水来自哪里吗？河流、湖泊、水库、地下水？无论是来自哪里的水都有一个统一的概念：饮用水水源地。

饮用水水源地概括了提供城镇居民生活及公共服务用水（如政府机关、企事业单位、医院、学校、餐饮业、旅游业等用水）取水工程的水源地域。以供水人口数为分界线，通过管网输水且供水人口数小于1000人的为分散式饮用水水源地，大于1000人的为集中式饮用水水源地。

根据《中华人民共和国水法》和《中华人民共和国水污染防治法》规定：凡是供应饮用水的水源都要划定保护区，并根据实际情况，将其划分为一级保护区、二级保护区和准保护区三级。

饮用水中天然源风险物质的识别、转化与调控机制

虽然饮用水的水源划定了保护区，但天然源风险物质在环境中广泛存在，影响饮用水水质感官和人体健康，是全球饮用水安全管理的重要对象。藻源物质、天然有机物消毒副产物、无机阴离子砷和氟是典型的天然源风险物质，其产生于生物地球化学循环过程，种类繁多、组成复杂，难以通过环境管理从源头予以阻断，这些物质的识别和调控是饮用水安全保障的难题。

由中国科学院生态环境研究中心研究员杨敏领衔完成的“饮用水中天然源风险物质的识别、转化与调控机制”项目围绕饮用水天然源风险物质的识别、形成机制及控制原理等关键科学问题开展系统研究，取得了一系列创新成果。在国际上首次发现蓝藻产生致畸性维甲酸类藻毒素；明确腥臭味为我国地表水源的一种主要嗅味类型，揭示硫醚类腥臭味污染的普遍性；阐明了天然有机物在混凝和消毒过程中的分子转化机制；发现纳米Al13强化混凝高效阻断消毒副产物的生成；提出了强化砷、氟去除的复合金属氧化物多位络合吸附原理。

该项目有关藻源维甲酸类物质成果被世界自然保护联盟两栖生物专家组报告收录，提高了公众对天然源风险物质环境问题的认识；嗅味成果支撑了饮用水重大嗅味问题的解决；消毒副产物控制成果成功指导了多地总规模330万吨/日饮用水厂混凝工艺优化。获得2017年度国家自然科学奖二等奖。

研究发现关键致嗅物

该研究团队通过对国内55个城市209座水厂，在嗅味识别及产嗅藻原位调控方面的调查发现，80%以上地表水源和近一半出厂水存在不同程度嗅味，主要嗅味类型为腥臭味和土霉味。基于感官气相色谱法发现二甲基三硫等硫醚类物质是无锡嗅味事件的关键致嗅物。例如，团队在长期研究中发现黄浦江水源存在两种嗅味，土霉味和腥臭味。将全二维气相色谱高分辨质谱与感官气相色谱法结合，成功识别出黄浦江水源15种致嗅物，并对嗅味活性值排序和嗅味重构发现，硫醚类物质是腥臭味的主要致嗅物，土霉味物质可增强硫醚类物质导致的腥臭味。全国调查中发现硫醚类物质是全国各地水中腥臭味的关键致嗅物。

水源中2-甲基异茨醇（MIB）是产生土霉味的主要物质，主要由丝状蓝藻产生。通过建立藻的生态学模型并检测证明，在营养条件充足的条件下，光能是驱动水体藻类群落结构发生变化的主要因子，进而推测出产嗅藻适宜在底层、亚表层生长。

饮用水安全一直关系着国计民生，该项目发现了饮用水天然源风险物质污染的新问题，提出了强化天然源风险物质去除的调控原理，为饮用水安全保障提供了重要的理论和技术基础，推动了环境科学技术基础学科的发展。

（文：张艳芳 把关专家：中国科学院生态环境研究中心研究员 杨敏）

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来源: 科普中国-重大科技成果解读

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