5月20日在“2025（第七屆）中國城市水環境與水生態發展大會暨三峽環境科技大會”開幕式上，中國城市科學研究會水環境與水生態分會發布了年度內容產品：中國城市科學研究系列報告——《飲用水安全保障的成就與展望》。

飲用水安全保障的成就與展望

中國城市科學研究會水環境與水生態分會主編

北京 : 科學出版社，2025. 5

（中國城市科學研究系列報告）

ISBN 978-7-03-082173-7

《飲用水安全保障的成就與展望》在曲久輝院士指導下，數十位國內飲用水事業產學研代表，組成報告編寫組，貢獻了知識、觀察和判斷。報告詳細闡述我國在飲 用水安全保障領域的技術進步、標準完善、工程實踐以及國際合作等方面取得的成果，同時指出當前面臨的風險挑戰與應對策略，展望“中國式”城市供水現代化的未來。

本文節選““第2章 我國飲用水安全保障科技布局與技術進步”部分內容以饗讀者。

主要科技計劃的重要成果

我國飲用水安全保障科技布局與技術進步

1. 水質風險識別與監測預警

水質風險識別與預警是保障水質安全的前提。大型、精密的在線水質監測預警設備是關鍵。此前我國對相關設備嚴重依賴進口，成為我國供水行業的一大痛點。在國家自然科學基金、國家重點研發計劃等科技項目的持續資助下，我國飲用水水質監測及預警等相關科技計劃取得以下主要成果：

（1）突破快速氣相色譜和三維離子阱質譜技術，成功研制具有自主知識產權的便攜式氣相色譜-質譜聯用儀，能快速響應現場不同環境中多組分有機物檢測的需求。該設備可實現氣態、液態和固態樣品的分析，其靈敏度、準確度等關鍵性能指標均達到國際先進水平，價格較國外同類產品降低30%以上。

（2）研制全固態高功率射頻電源、四極桿質量分析器等核心模塊，攻克高效率碰撞反應池等關鍵技術，開發出電感耦合等離子體質譜儀器，完成儀器車載模式的工程設計與專項技術改進，產品在環境、水質監測部門得到廣泛應用，技術指標接近國外同類產品，運行成本顯著降低，具有顯著競爭優勢。

（3）通過模塊化集成飲用水檢測/監測關鍵設備并裝載輔助公共工程系統、控制系統和信息采集通信系統等，開發水質移動監測站，可以進行水樣自動采樣、自動預處理、自動分析和處理數據等，同時具備遠程信息通信和監控調度等功能，可高效開展飲用水水質區域性的移動檢測/監測，快速應對水質突發應急事件，為全流程監管飲用水水質提供技術支撐。

（4）基于生物傳感的毒性監測技術，應用先進的雙通道取樣監測平臺，依據ISO 11348 標準方法，研發生物毒性監測儀，實現無人值守情況下水體中綜合毒性的自動監測，監測結果可靠、準確，對于應對突發性水質污染事件具有重要意義。該儀器產品性能已達到國外同類產品水平，價格大幅降低。

（5）成功研發顆粒計數儀（包括在線與臺式兩種），采用硬件電路實現8 通道設計，有效提高了測試響應速度，顆粒計數儀的敏感度規劃為1 μm，測量范圍為1.5～400 μm，產品獲得“國家重點新產品”證書，性能達到國外同類產品水平，同時價格顯著降低。

▲ 上海金澤水源水質水量監測與預警業務化平臺

上述技術和設備系統，已應用于上海金澤水庫等大型水源避污取水及突發污染應對；3 萬多臺套業務化已應用于南水北調中線工程等3000 多個水質在線監測站。項目同時主持/參編《城鎮供水水質在線監測技術標準》等標準規范10 項，相關成果分別獲得環境保護科學技術獎一等獎（2021 年）、浙江省科學技術進步獎一等獎（2015 年）、中國儀器儀表學會科學技術進步獎一等獎（2021 年）等。

2. 水源近自然修復與水質調控

水源污染是我國飲用水安全保障的首要問題和難點。通常采用傳統人工濕地等技術進行水源修復和水質改善，但實效有限。為此，依托國家重點研發計劃、國家“水體污染控制與治理”科技重大專項等飲用水科技項目，我國已在水源地“活區”凈水、調光抑藻、優質調度等關鍵技術領域取得突破，創建水源近自然修復及水質調控技術系統，解決水源微污染、產嗅藻滋生、咸潮入侵與突發污染等重大水源水質問題，其創新性主要體現在：

（1）發現水源地存在基質、植物根孔和微生物共同作用下的凈水“活區”，通過人造根孔與生物鐵錳強化、多塘-濕地等復合式構造將原理工程化，建設天津泰達、嘉興石臼漾等微污染水源近自然修復先導性工程，建成浙江省北部生態化水源濕地群，日處理水量為313 萬m3。

▲ 梯級“活區”近自然修復工程技術系統

（2）發現湖庫水源中絲狀產嗅藻由于受光面積大、易在中等水下光強的淺水區底部生長，結合水源水文學特征及產嗅藻類型提出調光抑藻工程化方案，建設上海青草沙（500 萬m3/d）等大型水源原位控嗅工程示范。

（3）針對咸潮入侵和銻等突發性污染問題，開發啟發式與梯度算法耦合的調度決策模型，創建跨區域、跨部門水質監測預警及上下游聯動調水的多級網絡，保障上海市超大水源（880 萬m3/d）的優質取水。

上述項目還牽頭編制了《水源凈化濕地系統技術指南（試行）》等2 項指南，獲中國水協科學技術獎特等獎（2022 年）、聯合國人居署迪拜國際改善居住環境最佳范例獎（2012 年）和中國人居環境范例獎（2017 年）等。

3. 水質凈化技術工藝創新

凈水廠是保障供水安全的中樞。此前我國普遍采用的常規水處理工藝以濁度和細菌去除為主，無法應對原水有機復合污染、嗅味及凈水過程產生的有害副產物和耐氯生物等水質難題。為此，依托國家高技術研究發展計劃（“863”計劃）、國家重點研發計劃等項目支持，相關科研項目在凈水工藝創新領域取得以下成果：

（1）研制納米鐵鋁及復合凈水劑和富微孔、高石墨化除嗅活性炭等新材料。

（2）創建了基于氧碳比調控、物質形態匹配及pH 精準控制的強化常規凈水新工藝，余鋁可降低20%～50%。

（3）采用臭氧-活性炭深度處理是去除水中微量有害污染物、微生物的有效手段，但溴酸鹽生成和生物泄漏成為其推廣應用的技術瓶頸。為此，研發構建溴酸鹽化學還原、微型動物定點消殺及多級攔截技術，突破上述技術瓶頸，已應用于上海18 座水廠的深度處理。

（4）針對跨區域調水的耐氯生物風險和微污染控制需求，開發萬噸/日級高充填度超濾膜堆及浸沒式超濾膜集成裝備，創建以膜濾與強化常規及深度處理技術組合的凈水新工藝，已應用于以南水北調為水源、日處理規模50 萬m3的北京市郭公莊水廠以及其他20 項凈水工程。

（5）針對劣質水源，攻克飲用水砷、氟去除世界難題，突破劣質水源凈化系列關鍵技術，創建適應農村水源特征的安全供水技術系統。依托國家高技術研究發展計劃（“863”計劃）等項目，發明一步法氧化-吸附除砷方法，攻克傳統兩步法除砷存在的流程長等技術難題；針對除氟，創建吸附、凝聚、膜濾等系列工藝，為農村飲用水除砷除氟提供最佳實用技術。

▲ “氧化-吸附”一步法除砷原理、藥劑和設備

上述科研計劃的產出還包括主持/參編《飲用水嗅味控制與管理技術指南》等標準規范7 項；成果已在318 個凈水水廠得到應用，總規模超過3800 萬m3/d，產品推廣至東南亞等地10 多個國家。

4. 管網水質與漏損控制

供水管網是穩定水質并保證水質達標的關鍵。但供水管網中復雜的化學和生物反應，是導致管材腐蝕、水質下降和用戶龍頭水不達標的關鍵因素。依托國家重點研發計劃等項目，國內相關科研力量以管材提質和管網優化為核心，研制出高強度耐腐蝕新型管材和抗偏轉管道連接新技術，實現供水管網韌性增強；揭示管垢失穩主導的鐵致“黃水”及Mn(Ⅱ)催化氧化主導的錳致“黃水”成因，開發出基于“黃水”敏感區識別的廠-網水質協同調控技術系統，支撐北京市南水北調水源供給。針對管網漏損控制，創建管網健康診斷與漏損評估方法，開發高精度智能水表及漏點精準識別、定位設備，定位精度達1.5 m；創新非開挖管網修復方法，實現漏損快速處置。管網漏損識別控制技術已在北京應用，管網漏損率已由2011 年的14.2%降至2023 年的8.4%。創建節能型疊壓二次供水設備和智慧管控平臺，創新管網末端水齡調控方法，打通供水“最后一公里”技術堵點，支撐龍頭水達標。

▲ 管網漏損識別與控制技術系統

上述項目還主持/參編《城鎮供水設施建設與改造技術指南》等標準規范6 項，供水管網漏損控制在管網健康評估、分區管理、漏損識別預警等方面的成果獲得國際水協東亞區項目創新獎（2014 年）、華夏建設科學技術獎一等獎（2021 年）等。

本文摘編自《飲用水安全保障的成就與展望》（中國城市科學研究會水環境與水生態分會主編. 北京: 科學出版社，2025. 5）一書“第2 章 我國飲用水安全保障科技布局與技術進步”，標題為編者所加。

飲用水安全保障的成就與展望

ISBN 978-7-03-082173-7

中國城市科學研究會水環境與水生態分會主編

北京：科學出版社，2025.05

本書系統回顧了我國在聯合國可持續發展（潔凈水與衛生）目標下，大力推進飲用水安全保障的歷程與經驗；從科技布局與重大研究，技術體系構建，標準、監管、應急體系建設完善，產品設備開發及產業化，國際經驗交流等角度，展現我國飲用水安全保障事業的階段性成就；以全面支撐經濟社會可持續高質量發展、中國式現代化為目標導向，梳理挑戰和需求，提出應對策略，展望“中國式”城市供水現代化的未來。

城市雨污管網建設的進步與展望

ISBN 978-7-03-078472-8

中國城市科學研究會水環境與水生態分會主編

北京：科學出版社，2024.05

本書為中國城市科學研究會水環境與水生態分會年度系列報告（2023年），對我國城市雨污管網發展歷程展開系統回顧、梳理和總結，對行業未來發展方向提出預判與建議。全書共8章，介紹國內外雨污排水管網發展歷程與現狀；指出當前我國雨污管網建設運維管控瓶頸；在全面剖析雨污管網與城市水環境、水資源、安全等關系基礎上，明確管網發展的功能和目標；對我國雨污管網政策與標準體系進行梳理，并結合案例，介紹國內主要城市雨污管網資產管理模式。

城市黑臭水體治理的成效與展望

ISBN 978-7-03-075388-5

中國城市科學研究會水環境與水生態分會主編

北京：科學出版社，2023.04

本書聚焦自2015年起我國開展的城市黑臭水體治理工作，系統介紹其面臨的經濟社會背景、頂層設計與政策體系、治理進程和成效，全面梳理治理技術與應用，選取我國主要流域典型治理工程進行初步總結，同時通過國際上有代表性的先期實踐展現共性問題與特色經驗，并對下一階段我國城市水體治理方向、目標、理念、路徑等提出展望與建議。

（本文編輯：劉四旦）

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