哈工大创新研究：基于自然之力守护饮用水安全

哈工大创新研究：基于自然之力守护饮用水安全

近日，哈尔滨工业大学（深圳）城市水资源与环境国家重点实验室的研究团队在《自然通讯》（Nature Communications）发表重要研究成果，提出了一种创新的饮用水净化解决方案。该方案通过整合水-环境-健康（WEALTH）关系，评估了不同水处理技术的可持续性，为全球水安全保障提供了新的思路和技术支持。

当前，全球水安全形势日益严峻。根据联合国最新报告，目前全球约有35亿人缺乏安全用水和基本卫生条件。气候变化导致的极端天气事件频发，进一步加剧了水危机。在这样的背景下，如何有效保障饮用水安全，同时减少对环境的影响，成为全球面临的重大挑战。

研究团队以全球水源中常见的93种新污染物为研究对象，运用多种模型手段，将污染物浓度、迁移方式、毒性效应等多源异构数据进行融合，发展了从“水源头”到“水龙头”的全过程暴露模拟方法。

研究发现，将河岸自然过滤（RBF）与反渗透技术（RO）进行耦合，可以有效降低新污染物的健康风险。这种组合方案不仅能够满足世界卫生组织（WHO）的安全阈值要求，还能显著减少水处理过程对大气、水、土壤生态系统的负面影响。

全球水安全形势不容乐观。联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）的最新评估报告显示，未来全球将面临更加频繁的旱涝交替现象。这将导致降雨地区出现更严重的洪灾，而非降雨地区的缺水情况将进一步恶化。

台湾地区也未能幸免。2021年，台湾遭遇了56年来最严重的干旱，当时外国媒体持续关注这场旱灾，担心缺水会影响新竹科学园区的产线。此外，台湾的水污染和地下水过度开采问题也日益严重，多个主要水水库出现了优养化现象，对净水厂造成额外负担。

该研究提出的WEALTH框架，为构建安全、绿色、低碳的净水生态综合体提供了新的思路。特别是在可再生能源装机占比高、清洁能源技术发达的国家和地区，有望率先实现这一方案的规模化应用。

研究团队建议，未来应重点关注以下方面：提高膜组件使用寿命，强化压力能回收，减少化学药剂使用，以及优化能源结构。这些措施将有助于进一步提升水处理技术的可持续性，降低运营成本。

该研究体现了生态环境系统工程与传统水质工程的深度交叉融合，为全球新污染物威胁下水安全保障与生态环境保护提供了全新的思路和方法。这一创新方案不仅有助于解决全球日益严峻的水污染问题，也为实现联合国可持续发展目标提供了新的技术支持。