哈工大全媒體（闞思邈 王旭/文 王旭/圖）近日，我校深圳校區(qū)智能學(xué)部生態(tài)環(huán)境學(xué)院王旭教授團(tuán)隊(duì)在城市水循環(huán)模擬與評估領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，研究成果以《水-環(huán)境-健康關(guān)聯(lián)視角下水質(zhì)凈化解決方案的可持續(xù)性評估》（Leveraging the water-environment-health nexus to characterize sustainable water purification solutions）為題在《自然通訊》（Nature Communications）上發(fā)表。該項(xiàng)研究以新污染物為對象，開創(chuàng)性提出以水-環(huán)境-健康協(xié)同效益（WEALTH）驅(qū)動(dòng)凈水生態(tài)綜合體構(gòu)建與應(yīng)用，為全球水安全保障與減污降碳協(xié)同治理提供重要啟示和有益參考。

目前，國內(nèi)外廣泛關(guān)注的新污染物主要包括國際公約管控的持久性有機(jī)污染物、內(nèi)分泌干擾物、抗生素等，隱蔽性高、持久性強(qiáng)、危害性大、不易治理是新污染物的共性特征。既有水處理技術(shù)對新污染物的凈化能力普遍有限，且往往伴隨高能耗、高藥耗、高碳排等問題。如何有效阻控新污染物水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)，減少水處理過程的多介質(zhì)環(huán)境影響，是當(dāng)前全球面臨的共性挑戰(zhàn)。

針對上述問題，王旭教授團(tuán)隊(duì)以全球水源常檢出的6大類、93種新污染物為對象，運(yùn)用多種模型手段將新污染物賦存濃度、遷移方式、毒性效應(yīng)、暴露途徑及其在不同水處理單元的去除率等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，發(fā)展了新污染物從“水源頭”到“水龍頭”全過程暴露的人體疾病負(fù)擔(dān)模擬方法，并運(yùn)用蒙特卡羅模擬計(jì)算了不同凈水方案對人體健康和多介質(zhì)環(huán)境的影響，分析了安全、綠色、低碳凈水生態(tài)綜合體構(gòu)建的關(guān)鍵影響因素。研究指出，將河岸自然過濾與反滲透技術(shù)進(jìn)行耦合，可以有效阻控新污染物暴露引發(fā)的水質(zhì)健康風(fēng)險(xiǎn)，處理后飲用水的癌癥和非癌癥疾病負(fù)擔(dān)均低于世界衛(wèi)生組織（WHO）建議的安全閾值；采用少藥劑、集約化的膜基凈水技術(shù)，提高膜組件使用壽命，強(qiáng)化壓力能回收，可以顯著減少水處理全生命周期過程對大氣、水、土壤生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)效應(yīng)；在再生能源裝機(jī)占比高、清潔能源技術(shù)發(fā)達(dá)的國家和地區(qū)，有望實(shí)現(xiàn)安全、綠色、低碳凈水生態(tài)綜合體的構(gòu)建與應(yīng)用。該研究體現(xiàn)了生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)工程與傳統(tǒng)水質(zhì)工程的深度交叉融合，為全球新污染物威脅下水安全保障與生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供了全新的思路和方法。

新污染物暴露的疾病負(fù)擔(dān)模擬結(jié)果對比

不同水質(zhì)凈化方案的環(huán)境影響分析

 能源系統(tǒng)差異對凈水方案可持續(xù)性的影響

以水-環(huán)境-健康協(xié)同效益驅(qū)動(dòng)凈水生態(tài)綜合體構(gòu)建的新思路

 哈工大深圳校區(qū)為論文第一完成單位，王旭教授為論文唯一通訊作者，2025級博士研究生羅雨莉?yàn)檎撐牡谝蛔髡?。哈工大深圳校區(qū)、中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心、英國?？巳卮髮W(xué)、美國密歇根大學(xué)、奧地利國際應(yīng)用系統(tǒng)分析研究所（IIASA）等單位共同參與研究工作。該研究獲國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、深圳市高等院校穩(wěn)定支持計(jì)劃（重點(diǎn)項(xiàng)目）、深圳市可持續(xù)發(fā)展科技專項(xiàng)等支持。

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41467-025-56656-6