目前一些水源地存在着水量不足、水质污染、应急能力薄弱等问题，直接威胁到饮用水安全，影响到经济社会可持续发展和人民群众身体健康，保障饮水安全已成为当前十分紧迫的任务。通过自来水厂处理工艺改造可有效改善饮用水水质，但还存在制约因素，一方面基建投资和处理成本大大增加，另一方面以混凝、沉淀、过滤、消毒为主的传统水处理工艺改造耗时较长，并难以有效去除水源中溶解性的有毒有害物质。水源地生态防护水质改善技术符合生态系统规律，是保障饮水安全的源头控制手段。目前，这方面的研究尚不够深入，特别是符合水源地生态系统特点的水质改善技术不多。随着对饮用水质量要求的不断提高，迫切需要加强水源地水质改善技术的研究，建立水源地生态防护理论和技术体系，对实现保障饮水安全、维护生命健康的目标具有十分现实和深远的意义。　　 论文以水源地生态防护水质改善为研究重点，在综述国内外相关研究的基础上，重点针对水源地的水体、底泥、岸坡三个重要生态系统，依托国家和地方重大科技项目支撑，选择新型水质净化新材料，采用理论分析和实验模拟相结合的研究方法，分别提出了人工介质生物强化、生态清淤、生态护砌的水质改善技术，并进行了系统深入研究。以试验成果为基础，基于水文学、生态学等原理，系统阐述了水源地生态防护理论，建立了水源地生态防护的框架，提出了水源地生态防护的保障体系，并以此为指导在设计实例中进行集成运用，做到技术、理论、实践的有机结合，更好地发挥研究成果的指导作用。　　 水源地水质改善技术研究表明：（1）水源地生态系统脆弱、自净能力差，经过人工介质生物强化后，水体自净能力增强，污染物降解速率有较大幅度的提高。组合介质、ACP和PM都是水质净化效果好的人工介质，能够有效富集微生物，优化水生态系统结构，多项水质指标能够改善1-2个等级；介质密度对水质净化效果有一定影响，选择最佳密度可获得较好的污染物去除效果；随着水力停留时间的延长，污染物去除效果相应增加。（2）通过构建的仿天然河流自然弯曲的生态混凝土护砌河道实验模拟，生态混凝土护砌河道岸坡植被覆盖率高，水质改善效果明显，远高于对“三面光”河道的污染物降解速率；生态护砌河道坡面中上部生物量和生物活性最高；生态护砌河道的微型生物群落中自养型微生物比例高，生物群落物种趋于平衡，微型生态系统趋于完善。　　 底泥是水源地生态系统的重要组成部分，但污染严重的底泥会由于内源释放而污染水源地水质。在适宜的水文、气象等条件下，污染底泥与蓝藻水华共同作用可能会形成“湖泛”（也称黑水团或污水团），直接威胁水源地安全。论文系统分析了底泥及其赋存状态对水源地水质的影响，通过实测和模拟研究发现并识别出二甲基三硫（DMTS）是“湖泛”的特征污染物。应用原位Peeper技术研究表明生态清淤对改善底泥物化环境具有明显效果；生产性工程的实测资料表明，生态疏浚能够改善水源地水质，减轻内源释放强度，降低“湖泛”发生机率，减轻蓝藻发生强度和延缓蓝藻发生时间。推荐环保绞吸式挖泥船作为适合于水源地清淤的设备，对疏浚深度确定、施工中减少对水体扰动的控制技术进行了研究。生态疏浚初期对底栖生物会产生一定影响，但半年多时间以后，疏浚区内约70％种类的底栖生物基本可得到恢复，水源地生态系统结构得到优化。　　 针对水源地持久性有机污染物、内分泌干扰物等污染问题，论文重点研究了生物强化和生态护砌技术对微量有机物的去除效果。GC/MS检测表明，这两种技术都能够有效降低出水的峰面积，对水源中阿特拉津、酞酸酯类、氯代苯类等微量有机污染物有较好的去除效果，处理出水的水质稳定性大大提高；而对照池和“三面光”的河道对微量有机物的去除率低且效果不稳定。经过人工介质生物强化和岸坡生态护砌后，饮用水源的安全性大大提高，为保障水源地的水质安全提供了新的技术途径。　　 以符合自然规律的保护理念为指导，针对水源地生态系统的结构和功能特点，论文从流域尺度出发系统阐述了水源地生态防护的理论，奠定了水源地生态防护水质改善的理论基础；构建了水源地生态防护体系，提出局地尺度的水生态系统调控、水陆缓冲带防护、岸坡生态系统净化的“三带”防护技术，并提出以流域生态系统管理与保护、污染物总量控制、生态补偿、适应性管理为保障体系。以盐城市为实例，提出了建设生态调蓄水库的思路并进行了技术方案设计，兼顾水质改善和应急水量保证的综合目标，将库区划分为沉淀区、人工介质区、水生植物区、深水岛礁区，功能分区明确；采用二维无结构网格进行了流场模拟。工程建设后，预计使盐城市饮用水源水质改善1-2个等级，并且能够保证至少7天的城市应急供水水源，可有效提高盐城市的水源地安全保障水平。　　 基于生态系统完整性理念的水源地生态防护理论和水质改善技术，充分发挥了水源地自我修复与适度人工干扰的优势，能使生态系统向有利于水质改善的方向演替，论文研究成果充分体现了理论与工程实际应用紧密结合的优势，为水源地保护提供了理论指导和技术支撑。