遏制水污染 清洁饮用水——记济南市“饮用水安全保障”创新团队

    水，生命之源。
    然而，人类活动使大量的工业、农业和生活废弃物排入水中，使水受到了污染。目前，全世界每年约有4200多亿立方米的污水排入江河湖海，污染了5.5万亿立方米的淡水，这相当于全球径流总量的14%以上，并且还在增加、扩展和累积。日益积攒的水污染，日积月累地污蚀着我们的地球家园，污水治理，水处理业已成为“水工作家族”最重要的事项。
据统计部门报告，济南市地表水体普遍受到污染，并有进一步恶化的趋势；地下水水质尽管总体情况良好，但若不注意保护，也随时有遭受污染的可能。幸运的是，济南600万居民一直喝着水质优良的自来水，拧开水龙头接一杯引自黄河的自来水，你会发现口感和干净的地下水没有太大的区别。这在很大程度上应该归功于一位名叫贾瑞宝的“水博士”，归功于济南市供排水监测中心主任、山东省给水处理工程技术研究中心主任、国家城市供水（排水）监测网济南监测站站长贾瑞宝带领的济南市“饮用水安全保障”创新团队。　

三大水质监测平台
预警监测城市供水全过程

    目前，济南市城市居民生活饮用水有地表和地下两类水源。地表水源有卧虎山水库、锦绣川水库、狼猫山水库、玉清湖水库和鹊山水库五处，地下水水源主要集中在济南西部，其中总占比约50%的玉清湖水库和鹊山水库的水源均为黄河河水。
以始建于1998年的鹊山水库为例，该水库由主库区和沉沙池两部分组成，总占地面积15000余亩，设计库容4600万立方米，设计日供水能力每天44万立方米。黄河源水经大王庙引黄闸进入一号泵站，提升的源水经中轴线长达3.7公里的沉沙条渠沉淀后，通过出渠节制闸和输水涵洞进入二号泵站，再次提升后进入水库。水库水经过三号泵站出库，流经10公里的输水管线送往鹊华水厂，该水厂主要供应天桥区居民生活用水，辐射历下、市中、槐荫各区，并担负向东联、大桥镇供水的任务。
　　为保证供水安全，使居民喝上安全卫生的自来水，济南市“饮用水安全保障”创新团队依托其所属的济南市供排水监测中心——该中心同时加挂国家城市供水（排水）监测网济南监测站和山东省给水处理工程技术研究中心两块牌子，依靠实验室监测平台、在线预警监控平台、水质流动监测平台三大水质检测平台，实现了从引黄水闸一直到居民小区，从源头到龙头的完善的水质预警检测系统。
　　济南市“饮用水安全保障”创新团队应用的实验室监测平台是全国第一家政府设立的供排水行业监测管理机构——济南市供排水监测中心建立的，是全国最先达到新版《生活饮用水卫生标准》106项全项监测能力的国家级水质监测实验室。该实验室监测平台配备了国内外顶尖水质监测仪器设备129台（套），具有4大类19种产品215项共700个参数的监测能力，具备国家级检测资质，监测项目涉及供排水行业的水、气体、污泥以及净水剂、消毒剂、输水管材等，在国内同行业中处于领先水平。
　　在线预警监控平台是济南市供排水监测中心建设的国内首个政府直接管理的预警监控网络化系统，在济南市南郊、玉清、鹊华、雪山和分水岭水厂进水口安装了水质生物毒性在线监测仪、水质综合毒性测定仪、藻类在线监测仪、溶解氧在线分析仪及石油在线监测仪等多套检测仪表，实现了城市供水全过程水质实时监控。该系统大大提高了政府监管部门对突发性水质污染事件的预警预报和应急处理能力，在保障2008奥运和十一届全运会供水安全方面发挥了极为重要的作用，被国家水专项办作为饮用水主题创新性研究成果向国务院汇报。
　　水质流动监测平台主要由济南市供排水监测中心配备的省内供排水行业首辆多功能水质流动监测车构成。该监测车上安装了综合毒性分析仪、蓝绿藻分析仪、多参数水质分析仪、有毒气体分析仪及水质自动采样器等快速应急监测设备，同时还装配有车载发电系统、操控水系统、卫星导航系统、车载通讯系统及摄像取证系统等。作为功能齐全的移动式实验室，可现场完成包括饮用水、污水及有毒气体在内的近50项参数的应急监测任务，是济南市供排水安全的流动防线。　

十大高端制备技术
支撑水质安全检测系统　

    作为济南市政府命名的优秀创新团队，济南市“饮用水安全保障”创新团队致力于水安全与水污染治理的科学研究，实施科技创新，成效初步显现。截至目前，创新团队所在的济南市供排水监测中心获得20余次各级科技奖励，其中省部级以上科技进步奖12项，申报国家专利12项，主编国家行业标准2部，出版专业著作3部。该中心主要在以下十大高端制备技术上取得了重大科研成果：
　　固相萃取样品制备技术用于水中有机污染物的检测，以此为基础研究编制的建设部行业标准检测方法《城市供水水质多环芳烃测定》（CJ201-2005）已在全国推广应用。
　　固相萃取装置及辅助配件制备适于水中有机污染物的预处理，形成了涵盖固相萃取装置、大体积采样管、柱接头、固相萃取柱及柱塞板等系列成套材料设备研制技术体系。
　　固相萃取吸附剂制备适于水中有机污染物的高效富集纯化，目前已经有三种合成工艺及四种类型吸附剂的核心研制技术。
　　浅型水库活性区控制技术适于饮用水源生态修复和水质改善，研究了浅型水库水质活性区迁移转化规律及库内污染治理工程技术，开发了分层取水及水库生态改善技术方法。
　　蓝藻污染水源水应急处理技术适于突发性水源水蓝藻及胞内毒素的应急处理，通过化学氧化和物理吸附原理实现快速强化处理蓝藻污染水源水。
　　浮滤池除污染技术适于受污染水源水中季节性藻和有机物的高效去除，该成果实现了气浮、微絮凝、活性炭吸附、生物降解等除污染技术的一体化集成。
　　臭氧消耗特性识别与溴酸盐控制技术适于水厂深度处理工艺参数的优选，通过半间歇式臭氧反应器和计算机模拟系统，定量化预测臭氧投加参数和溴酸盐控制技术参数。
　　气浮-常规处理-臭氧-活性炭组合工艺适于受污染地表水源水的高效净化处理，该组合工艺集成了气浮预处理、强化混凝、臭氧活性炭深度处理等多项关键技术，能够高效去除藻、有机物和嗅味物质。
　　城市供水安全消毒技术适于饮用水消毒工艺的强化与消毒副产物的控制，研究开发了高效能低毒性残留的多级屏障消毒工艺组合。
　　健康直饮水技术及装备适于管网末段水质改善，研制了涵盖管网水质稳定控制及末端深度净化等关键技术工艺，提出了健康直饮水的水质控制指标体系，开发了直饮水材料、设备体系。
　　其中，藻类污染控制与综合处理技术已在全省13个城市23个水厂得到应用，并在太湖蓝藻治理、秦皇岛水危机、四川地震灾区应急供水中得到应用，“济南市保全运饮用水水质预警监控及应急处理技术”是国家水专项饮用水主题重要创新性研究成果，各项关键核心技术均已通过了相关技术鉴定，并在省内外各大城市得以应用，取得了良好的经济效益和社会效益。　

    技术创新梯队构建
　　“饮用水安全保障”创新团队

    济南市“饮用水安全保障”创新团队是济南市供排水监测中心针对当前城市供水行业水源污染严重、净化工艺落后、预警监控缺位和应急技术匮乏等现状，立足于提高城市供水安全性，以全面实施新的《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）为目标，采取特聘、签约、联合、引进等多种人才凝聚方式，依托济南市供排水监测中心、国家城市供水（排水）监测网济南监测站、山东省给水处理工程技术研究中心等科技创新平台，通过实施国家“水体污染控制与治理”科技重大专项、山东省泰山学者岗位、济南市泉城学者岗位、济南市院士专家工作站等建设工程，高度集成国内外各方面的人才、技术、设备、信息等资源形成的技术力量雄厚，仪器设备先进，创新能力突出，在国内同行业居于领先地位的科研团队。
　　在组织结构上，团队构建了特聘顾问、首席专家、合作专家、技术骨干四个层次的技术创新人才梯队。中国工程院院士、哈尔滨工业大学李圭白教授，清华大学资深专家王占生教授，中国城市规划设计研究院副院长邵益生研究员被聘为特聘顾问，国务院特贴专家、团队领军人物贾瑞宝博士为首席专家，聘任清华、中规院、哈工大、山大、山东建大等科研单位的9名水处理教授为合作专家，聘任16名高级以上职称或具有博士、硕士学位专业技术人才为技术骨干，打造了全国一流的具有较高的科研能力和技术水平的创新团队。团队围绕城市供水系统水质监测与评估、水质预警监控、水源生态修复、常规工艺强化、臭氧-生物活性炭、超滤膜组合工艺、管网安全输配、突发性水质污染应急处理等技术应用难题，为提高城市供水安全等级和饮用水水质提供科技支撑。
　　该团队综合运用国家投入、地方配套和自我筹集等融资方式，致力于建设集城市饮用水检测、研发与人才三位一体的科技创新体系，打造具有区域特色的给水处理技术研发中心、水质监控中心、应急技术中心和人才培养中心，为城镇供水行业的科技进步及饮用水安全保障保驾护航。
　　团队的领军人物贾瑞宝负责申报了“十一五”“水体污染控制与治理”国家重大科技专项(简称水专项)，其中的“黄河下游地区饮用水安全保障技术研究与综合示范”和“饮用水水质监控网络及预警应急技术研究与工程示范”两个国家级科研项目通过了住房与城乡建设部组织的专家论证，目前正处于启动阶段并将于“十一五”计划末期结束课题的研究。届时，济南市将成为国内唯一一个集城市饮用水水质预警、监测、修复、净化、应急、输配等多层面的综合示范城市。