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水库型水源是我国重要的饮用水水源之一，普遍存在不同程度的富营养化和藻类污染问题。藻类的生长繁殖代谢过程会释放嗅味物质，其中土臭素(GSM)和二甲基异崁醇(2-MIB)是主要的和最常见的，其嗅阈值极低、不易检测、来源复杂;而且嗅和味已被列为新国标常规日检指标。但常规工艺对嗅味去除能力有限;粉末活性炭对嗅味的吸附容量低，投加量不易确定;现行工艺存在占地大、投资高和溴酸盐等副产物生成风险等问题。本论文在优化建立水中GSM和2-MIB高效分析方法基础上，开展了引黄水库水藻致嗅味污染特征、粉末活性炭吸附和UV/H2O2高级氧化控制技术及机理的研究，提出了UV/H2O2短流程深度处理新工艺并进行了中试研究，为藻致嗅味污染控制提供了新思路。 采用全自动固相萃取-气相色谱质谱联用法，建立和优化了适于批量水样的GSM和2-MIB分析方法，检出限和准确度明显优于现有方法，检测效率可提高50％。对引黄水库水中有机物特性和藻致嗅味污染特征的系统研究表明，水中以小分子有机物为主，分子质量小于3ku的占70％，比紫外吸收值(SUVA)和三卤甲烷生成势较高，不利于嗅味物质的去除;水中GSM和2-MIB共存且呈季节性变化，以2-MIB为主，其浓度与藻类总数和叶绿素a呈斯皮尔曼(Spearman)正相关且是显著的;产嗅藻种共计6门18个种属，其中针杆藻属、锥囊藻属、小球藻属是嗅味污染期的优势藻种;总磷是藻类生成的限制性因子，夏秋季适宜的光照、水温和总磷浓度波动时易引发藻类和嗅味污染。 粉末活性炭对纯水、山区水库水和引黄水库水中GSM和2-MIB吸附特性的研究结果表明，动力学均符合二级反应动力学方程，热力学均符合修正的Freundlich方程，可用于指导短期嗅味污染应急处理的投加参数;上述三种水中GSM和2-MIB吸附速率和吸附容量均依次降低，两种水库水中天然有机物对GSM吸附效能的影响均比2-MIB小，引黄水库水中GSM和2-MIB在活性炭表面的附着能力比山区水库水高，主要是由于不同原水中分子质量小于500u有机物和SUVA差异，及其微孔吸附竞争造成的。 UV/H2O2降解纯水中GSM和2-MIB均符合一级反应动力学方程，在一定范围内增大H2O2投加量，反应速率常数K则增大。采用吹扫捕集和固相萃取联合气相色谱串联质谱分析技术，对UV/H2O2降解过程中间产物的半定量分析发现，GSM和2-MIB均有4种中间产物，均保留了环状结构，仅1种是GSM结构重排的产物，其他7种中间产物均是氢被羟基取代或氧化，形成了碳碳双键、羰基、羟基或羧基等结构。 提出了基于UV/H2O2的短流程深度处理新工艺，适于常规工艺水厂的嗅味控制，无需新建构筑物，运行灵活，兼具消毒作用;可有效降解常规工艺出水中GSM和2-MIB，去除率达97％以上;可显著提升UV254的去除率50％-60％，提高CODMn和TOC的去除率10％-15％。 设计并开展了常规过滤出水中UV/H2O2对GSM和2-MIB降解及溴酸盐生成的3因素响应曲面试验，分别建立了以GSM、2-MIB和有机物(TOC、UV254和CODMn)去除率为响应值的回归方程且拟合优度较好，并明确了H2O2投加量、UV剂量、GSM和2-MIB初始浓度等因素对各响应值影响的显著程度。溴化物浓度在62μg/L-256μg/L范围内，UV/H2O2出水中均未检出溴酸盐，其生成途径被阻断。 优化和确定了UV/H2O2工艺的最佳参数，加标验证结果表明回归模型是有效的;两种工况下出水CODMn和TOC降低了10％，UV254降低了20％-30％，但分子质量＜3ku的有机物略有增加，其UV254和SUVA明显降低;溶解性微生物产物被完全降解，其次是色氨酸类蛋白质、富里酸类和腐殖酸，羰基、羟基或羧基结构有所增加，与GSM和2-MIB的降解机理一致;三卤甲烷生成势稍有增加，主要组分均为CHCl2Br和CHClBr2，是由分子质量＜3ku的有机物增多，羰基、羟基或羧基结构增加和溴化物含量高造成的;采用蚕豆根尖微核法、单细胞凝胶电泳法和重组大肠杆菌SOS法，对UV/H2O2工艺进出水氯消毒后的毒理学分析结果表明，水质对生物染色体损伤、遗传损伤效应和致基因突变的影响均较小且进出水基本无差异;UV/H2O2工艺出水水质符合《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)要求且无毒理学风险。