基于聚合物吸附剂吸附的饮用水优质高效净化原理与技术

本项目围绕我国饮用水安全的重大需求，针对我国季节性高有机污染物水源水中具有潜在健康风险的人工合成化学品（SOC）、天然有机质(NOM)、微囊藻毒素（2-methylisoborneol）及嗅味物质(geosmin）等污染现状及其净化技术问题，融合环境工程学、高分子科学和生态毒理学多领域交叉的技术与研究方法，系统研究污染物结构与树脂吸附剂吸附性能的匹配构效关系，开发对小分子有毒有机污染物及较大分子天然有机质同时具有较高吸附容量的双峰孔分布复合功能树脂吸附剂；开展树脂吸附剂对饮用水源水中有毒有机污染物和天然有机质的吸附特性研究，阐明复合污染物在树脂吸附剂界面上的吸附作用机制，提出保障水质安全的工艺途径和控制方法；开展对饮用水水质安全性评价研究，实现对饮用水净化工艺的高效调控；在此基础上，开发以树脂吸附为核心的优质高效净化工艺，为饮用水优质、高效净化提供理论及技术支撑。

本项目围绕我国饮用水安全的重大需求，针对我国季节性高负荷有机污染物水源水中具有潜在健康风险的人工合成化学品（SOC）、天然有机质(NOM) 与重金属离子等污染现状及其净化技术问题，建立和完善水中痕量有机化合物的分析检测方法，开发系列优良性能的SPE柱填料，用于水中痕量污染物的富集分离；设计、合成系列新型树脂吸附材料，研究新型树脂吸附剂理化结构对饮用水中目标污染物的吸附去除效果的影响，揭示吸附剂理化结构与目标污染物理化特性的结构-效应匹配关系，系统研究温度、pH值、离子强度等溶液介质条件对新型吸附剂吸附性能的影响和作用机制；将吸附技术与混凝、膜滤、消毒集成优化，设计开发饮用水深度净化处理技术，建立了规模为5000吨/天的饮用水净化示范工程；运用LC-MS-MS、GC-MS-MS、NMR等工具，识别和分离消毒副产物，并阐明消毒副产物前驱物在氧化/消毒过程中的形态转化规律和反应路径；研究饮用水源水基因组毒性、代谢组毒性的分子标志物（BIOMARKER），并建立饮用水源及饮用水中病原微生物基因组的检测方法（Pathogenic Microbiology）；利用小白鼠作为受试生物，建立饮用水源及饮用水环境健康基准及其方法。. 围绕上述研究成果，发表相关SCI 论文51 篇（其中影响因子大于3.0 以上的35 篇），申请相关国家发明专利25 项，授权发明专利11 项，培养博士研究生11 人，培养硕士研究生39人。