A3：科技智慧
近日，在广东省城镇供水行业第十九届水质工作会议上，中国科学院生态环境研究中心研究员杨敏就饮用水嗅味监测预警及控制技术作了专题报告。本文根据嘉宾发言内容整理，系统梳理了饮用水嗅味监测预警及控制技术的关键要点，为全省供水管理者提供参考，经过专家本人审阅后发布。
一、前言
在日常生活中，饮用水安全始终是公众关注的焦点。近年来，伴随水体污染事件的频发，饮用水的嗅味问题日益成为衡量水质状况的关键指标之一——它不仅是用户能够最直观感知到的信号，更是提示水质潜在风险的重要风向标。本文结合最新学术研究与行业实践，系统解析饮用水嗅味的成因、监测手段与控制策略，旨在深化行业技术认知与公众科学理解，为保障饮用水安全提供理论与实践参考，共同守护饮水安全的每一道防线。
二、嗅味问题的严重性与历史回顾
2.1 重大嗅味事件回顾
自2000年以来，我国多地爆发重大嗅味事件： 2007年无锡太湖蓝藻暴发事件、2012年镇江事件、2013年杭州事件、2014-2015年兰州、靖江等地连续事件，以及2020年杭州事件和2021年濮阳事件等。这些事件不仅造成了严重的社会影响，更暴露出我国饮用水安全面临的严峻挑战。
2.2 国内外嗅味标准比较
各国对嗅味物质的管控标准存在差异。日本将MIB和geosmin作为非强制性指标，在《快适水质指标》中规定PAC处理时<20ng/L，GAC处理时<10ng/L。我国饮用水嗅味问题普遍存在，针对藻源土霉味物质2-甲基异莰醇和土臭素，新修订的《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2022)首次将两种物质列为水质强制性指标，其限值定为10ng/L。同时附录A中规定了腥臭味物质二甲三硫醚和二甲二硫醚<30ng/L。
三、嗅味的分类及其来源
天然源嗅味主要与藻类等微生物的生长代谢有关：
土霉味：最主要的致嗅物质是2-甲基异莰醇和土臭素，主要由丝状蓝藻产生。我国多地均有发生，如秦皇岛洋河水库2007年夏季的大规模爆发。
鱼腥味：由锥囊藻、硅藻、隐藻等真核藻类产生的烯醛类物质，主要发生在春冬季低温期。
腥臭味/腐败味：沉降于水体底部的死亡藻体、底泥等在厌氧条件下产生的硫醚、硫醇等含硫化合物，夏季高温期易发。
化学品污染嗅味：主要来自工业排放和生活污水，如双(2-氯-1-甲基乙基)醚和环状缩醛类物质。
四、先进监测预警技术体系
4.1 感官评价方法
嗅阈值法(TON)：操作简单，是目前美国、日本和中国台湾地区主要采用的嗅味评价方法。但该方法仅能代表某一稀释梯度下的整体嗅味强度，对单一嗅味表征能力有限，且存在重现性差、误差大等缺点。
嗅觉层次分析法(FPA)：最初应用在食品行业，后引入供水行业。该方法由4-5名经过训练的测试员组成，在45℃下闻测200mL水样，能够辨识嗅味类型并关联强度与浓度。FPA方法可以对嗅味定性、定量，具有较为严格的操作程序，结果具有可比性，在饮用水嗅味感官评价及管理中可发挥重要作用。该方法已被国标和供水行业标准采纳，但其重现性依赖于测试员的训练和经验。
4.2 仪器分析技术
感官气相色谱法实现了感官闻测与色谱分析的同步，在无锡嗅味事件中成功识别出二甲基三硫醚含量超过11000ng/L，确认为关键致嗅物。随后发展的感官气相色谱与全二维气相色谱联用技术，成功识别出黄浦江水源中硫醚等15种稳定存在的嗅味物质。
4.3 产嗅藻鉴定技术
单细胞基因融合技术通过油包水单藻PCR体系，实现功能基因与系统发育基因融合，能够快速识别产嗅藻。基于此技术开发的产嗅藻预警设备可实现提前1周左右的预警，为应急准备争取宝贵时间。
五、全国饮用水嗅味分布特征
5.1 嗅味污染普遍性
全国31个城市、98个水厂的调查显示，90%的水源存在嗅味问题。长江、太湖、珠江、海河水系以腥臭味为主，黄河水系土霉味与腥臭味并存。硫醚类物质是腥臭味的主要原因，在东部及南部浓度较高；MIB是土霉味的主要致嗅物，主要出现在湖库型水源。
5.2 致嗅物共发生现象
共调查了95种嗅味物质，原水中共77种被检出，检出率大于50%的嗅味物质19种；出水中75种被检出，检出率大于50%的12种。相关性分析显示，不同类别致嗅物存在共发生特征：吡嗪及噻唑类主要来自食品/生活污水污染；硫醚类与含硫污染物相关；含苯环化合物多来自石油化工污染；苯甲醛及环己酮可能与精细化工有关。
六、产嗅藻生境特征与调控原理
6.1 产嗅藻种类与分布
研究已发现24种丝状蓝藻能够产生MIB，其中含藻红素的灰假鱼腥藻分布最为广泛。不同产嗅藻株单细胞MIB产量存在显著差异，可达数个数量级。
6.2 产嗅藻适宜生境
产嗅藻适宜生长在Ⅱ-Ⅲ类水体(TP：10-50μg/L），喜好中等光强，适宜水深<8.7米、水力停留时间HRT>15天的环境。产嗅藻与微囊藻存在生态位差异：微囊藻适宜在表层生长，而产嗅藻适宜在亚表层生长。
6.3 近自然抑藻控嗅技术
基于产嗅藻的生态特征，结合水源类型的不同，开发了多种调控策略：
水位调光策略：适用于大型深水水库，如密云水库通过水位抬升减少嗅味风险区面积，基于地形构建水位-风险模型，抬升水位11m风险可降83%。
浊度调光策略：适用于江河调蓄水库，如青草沙水库利用江库水位差增大高浊江水流量，增浊降光实现抑藻控嗅；
移动增浊调光策略：适用于无法通过水位、浊度等方式调光的浅水水库，通过移动式装备增浊降光、控藻除磷，实现控藻降磷、改善底泥；
HRT控制策略：适合小型水库，采用联合调度方式降低水库水力停留时间（HRT）至5天左右，抑制藻类生长。
七、水厂处理工艺选择
7.1 不同嗅味物质的去除特性
活性炭吸附：适用于MIB等多数嗅味物质；
氧化技术：适用于硫醚类物质去除；
砂滤生物强化：砂滤池在适当温度下可通过生物降解去除MIB，该方法对南方地区尤为有效。
臭氧活性炭工艺深度处理：臭氧-活性炭工艺能同时去除硫醚类、土霉味及化学致嗅物。常规臭氧投加量（1.0-2.5mg/L）下可以实现对嗅味的有效控制。
7.2 工艺选择策略
根据水源特性和嗅味类型，需采取差异化处理策略。对于以土霉味为主的水源，应强化臭氧活性炭工艺；对于腥臭味/腐败味为主的水源，氧化技术更为有效；而对于复杂嗅味，臭氧-活性炭深度处理是最佳选择。
详细内容参考《饮用水嗅味控制与管理技术指南》。
八、技术应用与工程实践
8.1 成功案例分享
北京密云水库：通过水位调控策略，结合南水北调补水，成功控制MIB问题；
上海青草沙水库：采用“提速增浊”策略，连续实施5年，MIB降低超过80%，开创大型湖库原位控藻的国际先例。
宁波水源：采用研制移动式增浊调光抑藻装备，控藻降磷、改善底泥。
竹仙洞水库：采用联合调度方式降低水库水力停留时间（HRT）至5天左右，2日内将MIB控制在国标限值以下。
8.2 技术推广成效
目前，相关技术已应用于24座湖库水源工程，总供水规模达1000万m3/天，服务人口超3000万。针对不同类型水源，形成了完整的近自然抑藻控嗅模式。
九、未来展望与建议
随着《饮用水嗅味控制与管理技术指南》(2022)的发布，我国嗅味防控进入了规范化、系统化新阶段。
未来展望：
在河网地区和工业密集区建立完善的监测预警体系，明确嗅因，设立地方标准与指南规范；
臭氧-活性炭深度处理工艺可去除各类主要致嗅物有条件的地方应加大推广力度；
强化砂滤池和生物活性炭的生物作用，是经济有效的方法。
饮用水嗅味控制不仅是技术问题，更是涉及公众健康的重大民生问题。通过科技创新与管理优化，我们有望实现让每一位市民都能喝上安全、甘甜的饮用水这一目标。
（来源：广东省城镇供水协会）