再生水景观与生态利用的风险产生机制及其控制原理-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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再生水景观与生态利用的风险产生机制及其控制原理

项目名称：再生水景观与生态利用的风险产生机制及其控制原理
项目类别：国家杰出青年科学基金
批准号：50825801
申请代码：E0804
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2009-01-01-2012-12-31

项目负责人：胡洪营
负责人职称：教授
依托单位：清华大学
批准年度：2008

中文摘要：

申请者围绕污水再生利用过程中健康与生态风险的产生机制、评价方法及其控制技术开展系统研究，阐明了隐孢子虫、贾第鞭毛虫等病原微生物在污水再生处理工艺中的去除特性，揭示了氯消毒过程中生物毒性的产生规律及其潜在风险因子，为优化处理工艺，保障再生水水质安全提供了科学依据；针对再生水景观利用中有害藻类的生长及水华风险控制，开发出基于水生植物化感作用机理的生态抑藻系列技术并得到应用；建立了基于呼吸醌分析的环境微生物群落解析方法并被国内外同行广泛采用，为在微生物群落水平上研究再生水的生态风险提供了新的手段。近5年来，共发表期刊论文130余篇（SCI论文30篇），专著3部，获发明专利9项，获省部级科技奖一等奖3项。本申请在前期工作的基础上，深入研究再生水中有毒有害物质和生物毒性的产生规律及其控制原理、再生水景观利用中的水质劣化机制及其控制技术，为保障再生水景观与生态利用安全提供理论和技术支持。

中文主题词：污水再生利用；氯消毒；紫外线消毒；水华控制；水质安全

英文摘要：

wastewater reclamation；chlorine disinfection；ultraviolet disinfection；control of water bloom；water quality safety

英文主题词： wastewater reclamation；chlorine disinfection；ultraviolet disinfection；control of water bloom；water quality safety

结论摘要：

污水再生利用是解决水资源短缺问题的有效途径，也是保障水资源可持续利用的国家重大需求。污水中存在各种各样的有毒有害化学污染物和病原微生物，因此高效去除再生水中的病原微生物和有毒有害化学污染物，降低再生水利用过程中的健康和生态风险成为需要迫切解决的科学问题。本研究以保障再生水景观与生态利用安全为目标，以污水深度处理与消毒工艺和再生水景观水体为对象，系统研究了再生水水质保障、再生水景观与生态利用中的水质劣化（有害藻类生长）控制理论和技术原理，取得了以下主要创新性成果。（1）针对紫外线消毒后病原微生物复活的问题，提出了紫外线消毒后病原微生物的复活控制途径，开发了复活控制技术，为降低紫外消毒风险提供了支持。（2）针对抗药性病原微生物的潜在风险，建立了再生水中抗生素抗性菌评价方法，发现（北京）城市污水厂出水中抗生素抗性菌比例高、抗性强；分离得到兼具高紫外线耐受性和高复活潜能的细菌。（3）针对氯消毒生成有毒有害消毒副产物的风险，揭示了氯消毒过程中遗传毒性、内分泌干扰性和内毒素活性的变化规律，识别出导致毒性升高的关键组分，为控制生物毒性，保障再生水安全提供了理论依据。（4）以再生水高标准脱氮除磷为目的，提出基于能源微藻（高含油脂微藻）的再生水深度脱氮除磷与生物质能源生产耦合工艺；分离得到适于该工艺的高性能藻种，开发出促进微藻成长与油脂积累的关键技术和设计方法。（5）针对再生水景观水体中有害藻类的风险，分离得到一株可快速吞噬铜绿微囊藻并能降解藻毒素的金藻Poterioochromonas sp.，系统研究了其吞噬特性和藻毒素降解特性，为有害藻类控制技术的开发奠定了基础。在本项目支持下，项目执行期间，出版著作2部，申请发明专利7项，学术期刊论文58篇，其中SCI论文35篇。研究成果支持了住建部《城镇污水再生利用指南》（安全消毒技术、健康风险控制策略部分）编制，并应用于奥林匹克中心公园景观水体水质改善方案制定。

成果综合统计