近年来,人工合成产品越来越多,持久性有机污染物(POPs)、内分泌干扰物(EDCs)和重金属等在我国河流和湖泊大量被检出,对我国水环境构成了巨大的威胁。长江是我国第一大江,供水服务工业、人口众多,同时作为江阴市的主要饮用水源,长江原水的水质直接影响到江阴的饮用水安全。课题以长江江阴段为研究对象,围绕PAHs(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons)、PCBs(Polychlorinated Biphenyls)、PAEs(Phthalic Acid Esters)、马拉硫磷、磺胺类抗生素和重金属等7类特征污染物以及氨氮等常规污染物,明确原水和底泥中主要污染物时空变化规律,分析底泥特征污染物的释放规律,针对原水特征污染物开展去除特性研究。课题对长江原水和底泥的各种污染物进行了检测分析,分别考察了污染物在江阴段的时空分布与变化规律。研究表明,长江江阴段原水全年高锰酸盐指数在2.0 mg/L左右,氨氮最高含量为0.13 mg/L,水质基本满足地表水Ⅱ类标准。特征污染物在江阴段原水和底泥中含量较低,分布广泛。PAHs污染主要以萘、芴和菲为主,原水PAEs和磺胺类抗生素呈现出明显的复合污染状况,PAEs最高含量高达4341.4ng/L,马拉硫磷各时期均低于70ng/L,大部分重金属满足地表水Ⅰ类标准。底泥受到Cd的污染水平较重,PAHs污染主要集中3-5环,残渣态重金属所占比例在20%-56%之间,全年底泥污染物峰值大部分出现在丰水期。采用SPSS软件分析发现底泥和原水中污染物存在明显的相关性。分别考察了扰动强度、温度和pH对底泥中污染物释放的影响,明确了其释放动力学规律。研究发现,扰动强度从0r/min增至100r/min时,特征污染物释放量的增加幅度均高于260%。温度从10℃增至30℃后,除马拉硫磷外的特征污染物增幅均高于25%,温度的增加使马拉硫磷释放量降低70%。重金属在酸性条件下释放量最大,碱性越强,马拉硫磷和PAEs的释放量越低,弱酸和弱碱环境更有利于磺胺类抗生素的释放。二级反应动力学方程和Elovich方程更能反映大部分有机特征污染物的实际释放过程,R~2均大于0.85,抛物线扩散方程和二级反应动力学方程则对重金属的释放过程拟合效果较优。为提高水厂应对特征污染物异常增加的能力,分别研究强化混凝、活性炭吸附以及臭氧氧化对于特征污染物的去除效能。研究发现,混凝剂PAC对于大部分特征污染物均表现出了良好的去除效果。在一定范围内增加混凝剂投加量可使特征污染物的去除率增加200%以上。活性炭吸附有效应对有机特征污染物污染,对于不同重金属去除效能存在较大差异,活性炭吸附更加符合Freundlich吸附等温式。臭氧氧化试验发现,提高臭氧投加量可以有效提高除PCBs外的有机特征污染物的去除效果,但臭氧投加量由6 mg/L增至12 mg/L时,PAHs和PAEs去除率仅增加了17%和12%,此外,臭氧氧化对于原水PCBs的去除无明显作用。