（1）供水系统致病细菌、真菌及其生物膜的赋存和控制研究

供水系统中致病细菌、真菌及其生物膜对水质安全有重要影响，可能引发饮用水污染和介水疾病传播等安全风险。课题组通过通过传统法（培养法、显微成像法等）和分子生物学方法（荧光定量PCR、流式细胞仪、高通量测序等）等，结合实际供水系统采样和实验室反应器模拟，探究了供水体系中水源、水处理厂、市政供水系统及建筑供水系统中致病细菌、真菌及其生物膜的赋存情况、影响因素及控制措施。发现并分析了军团菌、分枝杆菌、铜绿假单胞菌、沙门氏菌等条件致病菌对供水系统各阶段生物安全的影响，研究了细菌与真菌在供水系统中的存在形态与变化趋势，提出了细菌与真菌在不同条件的供水系统中可能出现的拮抗反应等假设，分析供水系统及管壁生物膜微生物群落的结构，结合环境因素和不同水处理工艺，评估了不同措施对生物安全性的保障效能，为高品质饮用水的建设和供应提出针对性对策略。

（2）供水系统全流程水质生化稳定性评价及其影响因素研究

由于城市供水系统存在饮用水水质不稳定、水质管理相对困难等问题，供水系统全流程水质的化学、生物安全及其稳定性问题的研究愈显其必要性。

本课题组主要利用了基于碳酸钙溶解平衡的朗格利尔饱和指数（LSI）、雷诺兹稳定指数（RSI）、侵蚀指数（AI）以及基于氯离子等其他水质参数的拉森比率等指标对供水系统水质化学稳定性进行评估，并研究季节变化、水处理工艺等因素对水质化学稳定性的影响。

在供水系统水质生物稳定性方面，本课题组主要通过可同化有机碳（AOC）、可生物降解有机碳（BDOC）、细菌再生长潜力（BRP）等指标进行表征，研究重点是分析供水系统水质常规指标及不同环境因子与水质生物稳定性的相关性，并研究供水系统水质生物稳定性的变化规律。基于分子生物学方法，探究供水系统饮用水微生物群落结构特征、群落多样性及群落功能预测。

（3）供水管道不同管材内、外壁腐蚀特性及机理研究

供水系统中金属供水管道内、外壁易受环境介质影响发生腐蚀，可能导致管道穿孔漏水并引发水质风险等次生问题。课题组通过电化学方法（交流阻抗谱、动电位极化曲线）、分子生物学方法（流式细胞仪、高通量测序等）和材料表面分析方法（扫描电子显微镜、X 射线能谱分析仪等）等，探究了供水系统中金属供水管道腐蚀机理，从而阐明供水管道与水、土环境之间的关系，监测管材腐蚀电流，电荷转移电阻，生物膜电阻等，表征管道腐蚀特征，层析管垢生长特征，构建生物膜生长及分泌物与管道腐蚀垢特征关系，评估管材腐蚀带来的管网安全指数及水质风险，为供水管网运维提供针对性方案。

（4）地表水源藻类的赋存特性及其资源化利用研究

地表水源中的藻类异常往往是由营养富集导致，会对水生环境及供水质量产生严重影响。藻类的去除及资源化利用，既是改善地表水源水质量的必要手段，同时也是应对能源危机的有效途径。课题组对地表水源中的藻类细胞进行浓缩富集，利用高通量测序技术，探究了地表水源中藻类的赋存特性及群落结构特征。同时，对水源中各类常见藻种进行分离纯化，对其在自然空气条件下的光生物学制氢能力进行研究，构建国内地表水源中具有光生物学制氢能力的典型微藻种类清单，并计划在此基础上建立地表水源水体制氢能力理论预测模型，以根据水样的藻菌组成及浓度预测水样的制氢潜力。