王旭教授团队开创性提出以水-环境-健康协同效益驱动净水生态综合体构建

近日，城乡水资源与水环境全国重点实验室王旭教授团队在城市水循环模拟与评估领域取得重要进展，研究成果以《水-环境-健康关联视角下水质净化解决方案的可持续性评估》（Leveraging the water-environment-health nexus to characterize sustainable water purification solutions）为题在《自然通讯》（Nature Communications）上发表。该项研究以新污染物为对象，开创性提出以水-环境-健康协同效益（WEALTH）驱动净水生态综合体构建与应用，为全球水安全保障与减污降碳协同治理提供重要启示和有益参考。

目前，国内外广泛关注的新污染物主要包括国际公约管控的持久性有机污染物、内分泌干扰物、抗生素等，隐蔽性高、持久性强、危害性大、不易治理是新污染物的共性特征。既有水处理技术对新污染物的净化能力普遍有限，且往往伴随高能耗、高药耗、高碳排等问题。如何有效阻控新污染物水质风险的同时，减少水处理过程的多介质环境影响，是当前全球面临的共性挑战。

针对上述问题，王旭教授团队以全球水源常检出的6大类、93种新污染物为对象，运用多种模型手段将新污染物赋存浓度、迁移方式、毒性效应、暴露途径及其在不同水处理单元的去除率等多源异构数据进行融合，发展了新污染物从“水源头”到“水龙头”全过程暴露的人体疾病负担模拟方法，并运用蒙特卡罗模拟计算了不同净水方案对人体健康和多介质环境的影响，分析了安全、绿色、低碳净水生态综合体构建的关键影响因素。研究指出，将河岸自然过滤与反渗透技术进行耦合，可以有效阻控新污染物暴露引发的水质健康风险，处理后饮用水的癌症和非癌症疾病负担均低于世界卫生组织（WHO）建议的安全阈值；采用少药剂、集约化的膜基净水技术，提高膜组件使用寿命，强化压力能回收，可以显著减少水处理全生命周期过程对大气、水、土壤生态系统的负效应；在再生能源装机占比高、清洁能源技术发达的国家和地区，有望实现安全、绿色、低碳净水生态综合体的构建与应用。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。

新污染物暴露的疾病负担模拟结果对比

不同水质净化方案的环境影响分析

 能源系统差异对净水方案可持续性的影响

以水-环境-健康协同效益驱动净水生态综合体构建的新思路

城乡水资源与水环境全国重点实验室为论文第一完成单位，王旭教授为论文唯一通讯作者，2025级博士研究生罗雨莉为论文第一作者。哈工大深圳校区、中国科学院生态环境研究中心、英国埃克塞特大学、美国密歇根大学、奥地利国际应用系统分析研究所（IIASA）等单位共同参与研究工作。该研究获国家自然科学基金项目、深圳市高等院校稳定支持计划（重点项目）、深圳市可持续发展科技专项等支持。

论文链接：

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