5月20日在“2025（第七届）中国城市水环境与水生态发展大会暨三峡环境科技大会”开幕式上，中国城市科学研究会水环境与水生态分会发布了年度内容产品：中国城市科学研究系列报告——《饮用水安全保障的成就与展望》。
饮用水安全保障的成就与展望
中国城市科学研究会水环境与水生态分会主编
北京 : 科学出版社，2025. 5
（中国城市科学研究系列报告）
ISBN 978-7-03-082173-7
《饮用水安全保障的成就与展望》在曲久辉院士指导下，数十位国内饮用水事业产学研代表，组成报告编写组，贡献了知识、观察和判断。报告详细阐述我国在饮 用水安全保障领域的技术进步、标准完善、工程实践以及国际合作等方面取得的成果，同时指出当前面临的风险挑战与应对策略，展望“中国式”城市供水现代化的未来。
本文节选““第2章 我国饮用水安全保障科技布局与技术进步”部分内容以飨读者。
主要科技计划的重要成果
我国饮用水安全保障科技布局与技术进步
1. 水质风险识别与监测预警
水质风险识别与预警是保障水质安全的前提。大型、精密的在线水质监测预警设备是关键。此前我国对相关设备严重依赖进口，成为我国供水行业的一大痛点。在国家自然科学基金、国家重点研发计划等科技项目的持续资助下，我国饮用水水质监测及预警等相关科技计划取得以下主要成果：
（1）突破快速气相色谱和三维离子阱质谱技术，成功研制具有自主知识产权的便携式气相色谱-质谱联用仪，能快速响应现场不同环境中多组分有机物检测的需求。该设备可实现气态、液态和固态样品的分析，其灵敏度、准确度等关键性能指标均达到国际先进水平，价格较国外同类产品降低30%以上。
（2）研制全固态高功率射频电源、四极杆质量分析器等核心模块，攻克高效率碰撞反应池等关键技术，开发出电感耦合等离子体质谱仪器，完成仪器车载模式的工程设计与专项技术改进，产品在环境、水质监测部门得到广泛应用，技术指标接近国外同类产品，运行成本显著降低，具有显著竞争优势。
（3）通过模块化集成饮用水检测/监测关键设备并装载辅助公共工程系统、控制系统和信息采集通信系统等，开发水质移动监测站，可以进行水样自动采样、自动预处理、自动分析和处理数据等，同时具备远程信息通信和监控调度等功能，可高效开展饮用水水质区域性的移动检测/监测，快速应对水质突发应急事件，为全流程监管饮用水水质提供技术支撑。
（4）基于生物传感的毒性监测技术，应用先进的双通道取样监测平台，依据ISO 11348 标准方法，研发生物毒性监测仪，实现无人值守情况下水体中综合毒性的自动监测，监测结果可靠、准确，对于应对突发性水质污染事件具有重要意义。该仪器产品性能已达到国外同类产品水平，价格大幅降低。
（5）成功研发颗粒计数仪（包括在线与台式两种），采用硬件电路实现8 通道设计，有效提高了测试响应速度，颗粒计数仪的敏感度规划为1 μm，测量范围为1.5～400 μm，产品获得“国家重点新产品”证书，性能达到国外同类产品水平，同时价格显著降低。
▲ 上海金泽水源水质水量监测与预警业务化平台
上述技术和设备系统，已应用于上海金泽水库等大型水源避污取水及突发污染应对；3 万多台套业务化已应用于南水北调中线工程等3000 多个水质在线监测站。项目同时主持/参编《城镇供水水质在线监测技术标准》等标准规范10 项，相关成果分别获得环境保护科学技术奖一等奖（2021 年）、浙江省科学技术进步奖一等奖（2015 年）、中国仪器仪表学会科学技术进步奖一等奖（2021 年）等。
2. 水源近自然修复与水质调控
水源污染是我国饮用水安全保障的首要问题和难点。通常采用传统人工湿地等技术进行水源修复和水质改善，但实效有限。为此，依托国家重点研发计划、国家“水体污染控制与治理”科技重大专项等饮用水科技项目，我国已在水源地“活区”净水、调光抑藻、优质调度等关键技术领域取得突破，创建水源近自然修复及水质调控技术系统，解决水源微污染、产嗅藻滋生、咸潮入侵与突发污染等重大水源水质问题，其创新性主要体现在：
（1）发现水源地存在基质、植物根孔和微生物共同作用下的净水“活区”，通过人造根孔与生物铁锰强化、多塘-湿地等复合式构造将原理工程化，建设天津泰达、嘉兴石臼漾等微污染水源近自然修复先导性工程，建成浙江省北部生态化水源湿地群，日处理水量为313 万m³。
▲ 梯级“活区”近自然修复工程技术系统
（2）发现湖库水源中丝状产嗅藻由于受光面积大、易在中等水下光强的浅水区底部生长，结合水源水文学特征及产嗅藻类型提出调光抑藻工程化方案，建设上海青草沙（500 万m³/d）等大型水源原位控嗅工程示范。
（3）针对咸潮入侵和锑等突发性污染问题，开发启发式与梯度算法耦合的调度决策模型，创建跨区域、跨部门水质监测预警及上下游联动调水的多级网络，保障上海市超大水源（880 万m³/d）的优质取水。
上述项目还牵头编制了《水源净化湿地系统技术指南（试行）》等2 项指南，获中国水协科学技术奖特等奖（2022 年）、联合国人居署迪拜国际改善居住环境最佳范例奖（2012 年）和中国人居环境范例奖（2017 年）等。
3. 水质净化技术工艺创新
净水厂是保障供水安全的中枢。此前我国普遍采用的常规水处理工艺以浊度和细菌去除为主，无法应对原水有机复合污染、嗅味及净水过程产生的有害副产物和耐氯生物等水质难题。为此，依托国家高技术研究发展计划（“863”计划）、国家重点研发计划等项目支持，相关科研项目在净水工艺创新领域取得以下成果：
（1）研制纳米铁铝及复合净水剂和富微孔、高石墨化除嗅活性炭等新材料。
（2）创建了基于氧碳比调控、物质形态匹配及pH 精准控制的强化常规净水新工艺，余铝可降低20%～50%。
（3）采用臭氧-活性炭深度处理是去除水中微量有害污染物、微生物的有效手段，但溴酸盐生成和生物泄漏成为其推广应用的技术瓶颈。为此，研发构建溴酸盐化学还原、微型动物定点消杀及多级拦截技术，突破上述技术瓶颈，已应用于上海18 座水厂的深度处理。
（4）针对跨区域调水的耐氯生物风险和微污染控制需求，开发万吨/日级高充填度超滤膜堆及浸没式超滤膜集成装备，创建以膜滤与强化常规及深度处理技术组合的净水新工艺，已应用于以南水北调为水源、日处理规模50 万m³的北京市郭公庄水厂以及其他20 项净水工程。
（5）针对劣质水源，攻克饮用水砷、氟去除世界难题，突破劣质水源净化系列关键技术，创建适应农村水源特征的安全供水技术系统。依托国家高技术研究发展计划（“863”计划）等项目，发明一步法氧化-吸附除砷方法，攻克传统两步法除砷存在的流程长等技术难题；针对除氟，创建吸附、凝聚、膜滤等系列工艺，为农村饮用水除砷除氟提供最佳实用技术。
▲ “氧化-吸附”一步法除砷原理、药剂和设备
上述科研计划的产出还包括主持/参编《饮用水嗅味控制与管理技术指南》等标准规范7 项；成果已在318 个净水水厂得到应用，总规模超过3800 万m³/d，产品推广至东南亚等地10 多个国家。
4. 管网水质与漏损控制
供水管网是稳定水质并保证水质达标的关键。但供水管网中复杂的化学和生物反应，是导致管材腐蚀、水质下降和用户龙头水不达标的关键因素。依托国家重点研发计划等项目，国内相关科研力量以管材提质和管网优化为核心，研制出高强度耐腐蚀新型管材和抗偏转管道连接新技术，实现供水管网韧性增强；揭示管垢失稳主导的铁致“黄水”及Mn(Ⅱ)催化氧化主导的锰致“黄水”成因，开发出基于“黄水”敏感区识别的厂-网水质协同调控技术系统，支撑北京市南水北调水源供给。针对管网漏损控制，创建管网健康诊断与漏损评估方法，开发高精度智能水表及漏点精准识别、定位设备，定位精度达1.5 m；创新非开挖管网修复方法，实现漏损快速处置。管网漏损识别控制技术已在北京应用，管网漏损率已由2011 年的14.2%降至2023 年的8.4%。创建节能型叠压二次供水设备和智慧管控平台，创新管网末端水龄调控方法，打通供水“最后一公里”技术堵点，支撑龙头水达标。
▲ 管网漏损识别与控制技术系统
上述项目还主持/参编《城镇供水设施建设与改造技术指南》等标准规范6 项，供水管网漏损控制在管网健康评估、分区管理、漏损识别预警等方面的成果获得国际水协东亚区项目创新奖（2014 年）、华夏建设科学技术奖一等奖（2021 年）等。
本文摘编自《饮用水安全保障的成就与展望》（中国城市科学研究会水环境与水生态分会主编. 北京: 科学出版社，2025. 5）一书“第2 章 我国饮用水安全保障科技布局与技术进步”，标题为编者所加。
饮用水安全保障的成就与展望
ISBN 978-7-03-082173-7
中国城市科学研究会水环境与水生态分会主编
北京：科学出版社，2025.05
本书系统回顾了我国在联合国可持续发展（洁净水与卫生）目标下，大力推进饮用水安全保障的历程与经验；从科技布局与重大研究，技术体系构建，标准、监管、应急体系建设完善，产品设备开发及产业化，国际经验交流等角度，展现我国饮用水安全保障事业的阶段性成就；以全面支撑经济社会可持续高质量发展、中国式现代化为目标导向，梳理挑战和需求，提出应对策略，展望“中国式”城市供水现代化的未来。
城市雨污管网建设的进步与展望
ISBN 978-7-03-078472-8
中国城市科学研究会水环境与水生态分会主编
北京：科学出版社，2024.05
本书为中国城市科学研究会水环境与水生态分会年度系列报告（2023年），对我国城市雨污管网发展历程展开系统回顾、梳理和总结，对行业未来发展方向提出预判与建议。全书共8章，介绍国内外雨污排水管网发展历程与现状；指出当前我国雨污管网建设运维管控瓶颈；在全面剖析雨污管网与城市水环境、水资源、安全等关系基础上，明确管网发展的功能和目标；对我国雨污管网政策与标准体系进行梳理，并结合案例，介绍国内主要城市雨污管网资产管理模式。
城市黑臭水体治理的成效与展望
ISBN 978-7-03-075388-5
中国城市科学研究会水环境与水生态分会主编
北京：科学出版社，2023.04
本书聚焦自2015年起我国开展的城市黑臭水体治理工作，系统介绍其面临的经济社会背景、顶层设计与政策体系、治理进程和成效，全面梳理治理技术与应用，选取我国主要流域典型治理工程进行初步总结，同时通过国际上有代表性的先期实践展现共性问题与特色经验，并对下一阶段我国城市水体治理方向、目标、理念、路径等提出展望与建议。
（本文编辑：刘四旦）
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