水安全保障與減污降碳的協同治理有新策略

2月2日，哈爾濱工業大學深圳校區智能學部生態環境學院教授王旭團隊在城市水循環模擬與評估領域取得重要進展，相關研究成果在《自然—通訊》上發表。研究團隊以新污染物為對象，開創性提出以“水-環境-健康協同效益”驅動凈水生態綜合體構建與應用，為全球水安全保障與減污降碳協同治理提供重要啟示和有益參考。

 

目前，國內外廣泛關注的新污染物主要包括國際公約管控的持久性有機污染物、內分泌干擾物、抗生素等，隱蔽性高、持久性強、危害性大、不易治理是新污染物的共性特征。然而，既有水處理技術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風險的同時，減少水處理過程的多介質環境影響，是當前全球面臨的共性挑戰。

 

對此，王旭團隊以全球水源常檢出的6大類、93種新污染物為對象，運用多種模型手段將新污染物賦存濃度、遷移方式、毒性效應、暴露途徑及其在不同水處理單元的去除率等多源異構數據進行融合，發展了新污染物從“水源頭”到“水龍頭”全過程暴露的人體疾病負擔模擬方法，并運用蒙特卡羅模擬計算了不同凈水方案對人體健康和多介質環境的影響，分析了凈水生態綜合體構建的關鍵影響因素。

 

研究團隊指出，將河岸自然過濾與反滲透技術進行耦合，可以有效阻控新污染物暴露引發的水質健康風險，處理后飲用水的癌癥和非癌癥疾病負擔均低于世界衛生組織建議的安全閾值。采用少藥劑、集約化的膜基凈水技術，提高膜組件使用壽命，強化壓力能回收，可以顯著減少水處理全生命周期過程對大氣、水、土壤生態系統的負效應；在再生能源裝機占比高、清潔能源技術發達的國家和地區，該方法有望實現安全、綠色、低碳凈水生態綜合體的構建與應用。

 

據介紹，該研究體現了生態環境系統工程與傳統水質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環境保護提供了全新的思路和方法。