综述：环境水化学在生态与环境科学研究中心的实践：为清洁水源而努力

本文系统综述了中国科学院生态环境研究中心（RCEES）在水科学领域的核心贡献，重点介绍了环境水化学国家重点实验室（KLEAC）在污染物识别、水源保护、废水处理及水生态修复等方面的创新成果，并展望了人工智能水系统、基于自然的解决方案（NBS）及气候适应性技术等未来方向，为全球水安全与可持续发展提供了重要科学支撑。

　　

未知污染物筛查方法

随着工业化与城市化进程加速，水体中新型污染物种类激增，对水质安全构成严峻挑战。环境水化学国家重点实验室（KLEAC）开发了高通量筛查技术，结合高分辨率质谱与非靶向分析策略，系统识别了药物残留、微塑料及全氟化合物等新兴污染物的迁移转化规律，为水质风险预警提供了关键技术支撑。

水源保护与修复

针对传统与新兴污染物的复合污染问题，KLEAC通过全国范围的水源水质调查（覆盖35个城市127个水厂），揭示了污染物跨区域传输机制，并研发了基于吸附-催化协同的高级氧化技术（如臭氧-活性炭联用），显著提升了对微量有机物的去除效率，保障了从水源到龙头的饮用水安全。

生活污水处理

在市政污水处理领域，KLEAC创新性地将生物脱氮除磷工艺与功能材料（如导电载体）结合，构建了低能耗、高效率的污水处理系统。通过优化微生物群落结构，实现了对氮磷营养盐与新兴微污染物的同步去除，为城乡污水资源化提供了可行路径。

水生态

水生态保护的核心在于平衡人类活动与生态系统健康。KLEAC聚焦污染物协同效应（如氮磷与药物残留的交互影响），建立了基于生物指示物种的生态健康评估体系，并通过湿地修复与生态缓冲区构建，提升了水体自净能力与生物多样性。

总结与展望

RCEES通过跨学科融合（化学、微生物学、工程学），推动了从基础研究到工程应用的全程创新。未来重点包括：人工智能（AI）驱动的实时水质预测与优化系统、基于自然解决方案（NBS）的生态净化技术（如人工湿地），以及面向气候韧性的分布式水处理模式，为全球水治理贡献中国方案。

未来优先方向

AI驱动水系统：整合物联网（IoT）与卫星遥感数据，实现流域尺度水质动态监控与自适应调控。

自然解决方案（NBS）：推广绿色-灰色混合基础设施，目标氮保留率>80%，同步提升城市水域生物多样性。

气候韧性系统：研发分布式低能耗处理技术，增强供水系统应对极端气候的能力。