課題名稱：國家水體污染控制與治理科技重大專項“飲用水特征嗅味物質識別與控制技術研究與示范”（2015ZX07406001）

課題牽頭單位：中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心

1.

研究背景

嗅味是廣大消費者普遍關注的一個重要水質問題，也是我國飲用水中普遍存在、影響供水水質達標的主要問題之一。保證飲用水無異臭異味，是供水企業(yè)和行業(yè)管理的主要目標之一，然而由于現(xiàn)有飲用水嗅味評價方法的局限性，飲用水嗅味特征以及具體原因物質難于有效確定，導致飲用水嗅味控制和水質管理缺乏目標性。對于嗅味的處理，由于常規(guī)工藝去除效果有限，水廠多采用投加活性炭或高錳酸鉀等方式加以應急處理，然而由于具體嗅味物質不明確，往往在付出巨大處理成本的同時仍不能有效控制；從水源管理的角度來說，由于缺乏針對性的目標物質，往往也無從著手。

為解決上述問題，2015年由中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心牽頭，聯(lián)合中國城市規(guī)劃設計研究院、上海城市水資源開發(fā)利用國家工程中心有限公司、深圳市水務（集團）有限公司、呼和浩特市水質監(jiān)測中心、同濟大學、北京建筑大學共同申報了“國家水體污染控制與治理科技重大專項——飲用水安全保障技術研究與示范”主題下“飲用水特征嗅味物質識別與控制技術研究與示范”課題。

2.

研究內容

課題針對我國飲用水嗅味污染普遍、來源復雜的現(xiàn)狀，建立包括感官評價方法、儀器定性定量方法以及嗅味物質識別方法在內的飲用水嗅味表征方法，明確我國重點流域主要水源的嗅味特征及關鍵致嗅物質，建立分別針對三類典型嗅味（土霉味、魚腥味和化學味）的控制技術，并通過技術集成、應用示范以及人員培訓，形成一套有效的飲用水嗅味控制和管理技術，并為水質標準中嗅味相關指標的修訂奠定科學基礎。

3.

主要成果

3.1飲用水嗅味感官評價方法研究

針對現(xiàn)有標準中嗅味感官方法過于粗略無法定性、嗅味評價目標不明確等問題，從嗅味標準品選擇、嗅味評價影響因素、嗅味訓練的培訓程序和質量控制等方面出發(fā)，建立了基于不同評價目標的嗅味感官評價方法體系，包括嗅味特征測試、嗅味敏感性測試、嗅味特征描述等。結合全國10余個城市的方法驗證和嗅味敏感性調查，首次確定了飲用水中100余種典型嗅味化合物的嗅味特征，編制完成《飲用水嗅味檢測方法標準》，開展規(guī)模化的嗅味評價技術培訓四期。相關成果可為我國飲用水中嗅味的科學定性定量表征提供方法學支撐。

圖1 不同地區(qū)對2-甲基異莰醇（MIB）嗅味的響應曲線

圖2 課題實施期間開展嗅味評價技術培訓

3.2飲用水致嗅物質的識別及分析技術研究

針對飲用水中導致嗅味的物質復雜多樣且痕量的問題，建立完善了飲用水嗅味物質識別方法體系，涵蓋特征嗅味物質的同時定量分析（100余種）、基于嗅覺層次分析—感官氣相色譜/質譜與全二維氣相色譜相結合的嗅味物質識別、基于嗅味活性值與嗅味重組驗證的關鍵嗅味物質鑒定方法，并形成500余種特征嗅味物質的快速篩查數(shù)據庫。對涵蓋重點流域25個以上水源中的嗅味特征和嗅味物質進行了識別和調查，提出了相應水源的嗅味特征和致嗅物質清單。相關成果可為我國飲用水中嗅味的針對性管控提供基礎資料。

圖3 嗅味特征調查結果

圖4 特征嗅味物質總體檢出情況

3.3應對典型嗅味問題的去除技術研究與應用示范

針對我國飲用水中存在的三類典型嗅味問題（土霉味、魚腥味和腥臭味/化學味），結合特征嗅味物質可處理性評價研究和控制技術的系統(tǒng)集成，形成了應對三類典型嗅味問題的控制技術體系。課題共凝練相關嗅味控制關鍵技術4項，各技術就緒度由課題開展前的4~5級，基本提升到6~7級，分別在上海新車墩水廠（應對季節(jié)性土霉味和長期化學味/腥臭味共存的復雜嗅味問題控制技術）、深圳長流陂水廠（水廠常規(guī)工藝下應對季節(jié)性土霉味問題的控制技術）和呼和浩特引黃水源金河水廠（應對水源魚腥味問題的控制技術）進行了嗅味控制工程應用示范。

圖5 課題示范工程

3.4水庫型水源產嗅藻生長調控技術研究

針對冬季低溫條件下魚腥味問題，明確了特征魚腥味產嗅藻的產嗅特征、嗅味物質和產嗅影響因素，探明了魚腥味的產生機制，為其控制提供了基礎。針對產2-MIB的典型藍藻，通過多個等地代表性水源水庫的跟蹤調查和實驗室模擬，結合模型構建和模擬，確定了調控產嗅藻生長的關鍵參數(shù)，建立了通過抑制水源產嗅藻生長、實現(xiàn)嗅味消減的調控技術，提出了針對北京、上海等地水庫水源嗅味的調控方案。該研究打破了嗅味控制局限于水廠的傳統(tǒng)思路，為水庫型水源異味控制提出了新的控制思路和策略。

圖6 基于光調控的水庫產嗅藻調控技術原理示意圖

4.

其他成果

（1）編制《飲用水嗅味控制和管理技術指南》1項；發(fā)表論文26篇，申請專利11項，其中授權5項，培養(yǎng)博士后5人，博士6人，碩士18人，建立飲用水嗅味培訓基地3處，培訓嗅味檢測技術人員400余人。

（2）目前課題相關成果已在北京、上海、深圳、廣東、山東、內蒙古等多個省市得到實際應用，實現(xiàn)了課題目標。

策劃編輯：衣春敏

微信制作：文凱

審核：李德強