本项目属环境科学与技术领域的应用基础研究。饮用水安全关系到国计民生，微量污染物复合污染是我国饮用水水源基本水质特征。现行的饮用水净化工艺以投加化学药剂的破坏法为主，生成大量高毒性副产物。这些组分复杂低浓度污染物的长期作用对人体健康产生严重威胁。识别与揭示饮用水中的高风险污染物及其转化形成机制，建立毒性削减原理与控制体系，是饮用水安全保障的重要基础性科学问题，也是我国环境保护重大战略需求。项目聚焦高风险污染物识别、转化与毒性削减的关键科学问题，开展高风险污染物识别-过程迁移与转化-副产物生成机制-毒性削减原理与方法等系统研究，在发现高风险污染物、揭示转化生成新机制和创建毒性削减新原理及方法等方面取得原创性成果。重要科学发现包括：建立了复杂环境样本抗生素与消毒副产物痕量同步检测方法，揭示水环境与饮用水源抗生素污染特征与分布规律，创新引入效应导向风险分析原理，建立生物效应与化学分析结合的定量评价与识别方法，发现了饮用水中高风险抗生素与高毒性含氮消毒副产物（N-DBPs），揭示了上海饮用水源具有严重的抗生素抗性基因风险，解决了传统分析方法无法得知剂量-效应关系及难以定量评判风险效应的难题。发现了饮用水中抗生素类污染物在转化过程中的毒性增强效应，阐明了抗生素转化形成新型含氮消毒副产物的途径，率先揭示了游离态和结合态氨基酸消毒生成高毒性含氮消毒副产物的新机制，诠释了“肽键”在氯化消毒生成N-DBPs过程中的重要作用，深刻认识了高风险污染物毒性效应的内在机制。率先设计了重金属高效去除的电性吸附磁性材料，创新性地提出了还原转化削减污染物毒性的原理与方法，首次报道了催化加氢还原高毒性副产物溴酸盐的方法与反应机制，建立了饮用水中高风险微量污染物的吸附去除-还原转化减毒-多污染协同控制的毒性削减体系，为创建新型的饮用水微量污染物毒性削减技术提供了理论基础。项目成果得到实际应用，抗生素和含氮消毒副产物的分析检测新方法及高风险污染物识别成果被国家、地方饮用水水质监测部门业务化应用，部分毒性削减技术被饮用水处理工程采纳，关于重金属、消毒副产物、溴酸盐等的控制技术被写入住房和城乡建设部《城镇供水设施建设与改造技术指南》。8篇代表性论文被Nat. Rev. Microbiol.、Chem. Soc. Rev.和Environ. Sci. Technol.等期刊论文广泛引用，他引总数1444次，其中SCI他引1240次，SCI他引次数>100的共4篇，单篇SCI最高他引498次，获国家授权发明专利5项。项目研究成果对饮用水安全保障重大问题的解决具有重要作用，有力推动了学科发展。项目第一完成人尹大强自“十一五”以来担任国家科技水专项太湖流域饮用水安全保障标志性成果责任专家，入选上海市领军人才（2016），培养上海市青年拔尖人才1名。