随着经济和社会发展,水环境安全问题日益突出。重大水环境安全事件具有突发性,不仅对人类的生存健康构成重大威胁,并且还会对生态环境造成重大影响。目前,南四湖流域内工业结构性污染较为突出,城市基础设施建设、涉水风险源识别以及南四湖流域的水环境安全防控体系仍不完善,面临严峻的水环境安全问题,对南水北调东线工程供水安全存在巨大的潜在威胁。因此,开展南四湖流域水安全的预防研究及生态补偿机制的研究,构建南四湖水环境安全预防体系,对于保障南四湖生态环境质量,确保南水北调供水安全具有极其重要的意义。本预防体系主要选取南四湖入湖河流(以洙赵新河为例)与湖面为研究对象,在对南四湖流域水环境现状系统分析的基础上,针对流域内主要涉水风险物质,分别从入湖河流点源风险源、河道风险源、湖面及湖滨带风险源进行研究,建立了“入湖风险点源的预防体系→入湖河流的预防体系→南四湖湖面及湖滨带水环境安全预防体系”全方位、全过程的南四湖流域水环境安全预防体系。为了保证流域内各行政区之间的经济协调发展,进行了生态补偿机制的研究,作为南四湖流域水环境安全预防体系的一部分,进一步完善了南四湖流域水环境安全预防体系。本文研究内容如下：(1)入湖风险点源的预防体系构建。以洙赵新河流域为例,分别对工业风险源和污水厂风险源进行了现状调查与评价,并提出了相应的预防保障措施,从而构建入湖风险点源的预防体系。基于流域内企业风险源的现状调研,重点针对洙赵新河流域内企业风险源的特点,建立了企业风险源评价的指标体系,采用基于层次分析的综合指数法,计算了流域内59家重点涉水风险企业的风险系数,划分了风险等级。结果表明,风险级别为Ⅲ级的企业有17家,风险级别为Ⅱ级的企业有33家,风险级别为Ⅰ级的企业有9家。在此基础上,提出了相应的预防措施：①流域内的企业必须严格执行流域排放标准；②根据流域内行的不同行业,推行不同的清洁生产工艺；③重点加强建设生态工业园区；④加强中水回用工程的建设力度；⑤根据企业的风险等级的不同,在企业内部建立分级预防体系。基于流域内污水厂风险源的现状调研,对污水厂的现状及存在问题进行了分析,提出了相应的预防措施：①加大新扩建及升级改造污水处理工程的力度；②建设污水处理厂配套管网工程；③建设污水深度处理工程；④建设污水厂的中水回用工程⑤重视对污水厂产生污泥的处置。(2)入湖河流的预防体系构建。以洙赵新河流域为例,提出了采用生态浮床污染控制技术,通过建设滞留塘工程、人工湿地工程、截蓄导用工程以及生态修复工程等一系列层层递进的工程技术措施,以及通过流域内产业结构的调整,加强水质监管、舆论监督、公众参与等一系列的管理保障措施,分别从技术和管理的层面确保入湖河流的水环境安全,从而构建入湖河流的预防体系.(3)南四湖湖面及湖滨带水环境安全预防体系构建。对南四湖湖泊及湖滨带风险源调查与评价,分别从种植业、畜禽养殖业、水产养殖业、旅游业以及航道污染源等方面入手,针对各类风险点源的特点,提出了相应的预防措施,从而构建南四湖湖面及湖滨带水环境安全预防体系。(4)基于一维河流模型,确定了一维稳态河流的污染物浓度衰减公式。采用基于COD通量的污水治理成本模型,通过对各地区的入、出境断面的水质监测情况以及水质达标情况进行分析,把污水处理的成本作为制定流域生态补偿标准的重要指标,研究建立了生态补偿标准量化模型。根据洙赵新河流域的实际情况,计算了菏泽地区、济宁地区以及南四湖湖区之间的生态补偿关系,并进一步建立了洙赵新河流域的生态补偿体系,完善了洙赵新河流域水环境安全预防体系。