科大工學院發表高解析度地下水硫酸鹽分布圖　揭示全球公共健康隱患

香港科技大學（科大）工學院最近發表全球首幅高解析度的地下水硫酸鹽分布圖，揭示了一項驚人的公共衛生隱患——地下水硫酸鹽含量過高的現象，正對全球1,700萬人的腸胃健康構成威脅。

地下水是數十億人重要的食水來源，然而，硫酸鹽進入供水系統後，可導致飲用者腹瀉和脱水，特別對嬰幼兒、老年人及其他體弱人士風險更高。此外，硫酸鹽還會促進砷的釋放，污染水質，並可導致重金屬溶解，加速管道腐蝕，間接引發其他健康問題和經濟損失。以美國為例，每年因水管腐蝕相關問題所帶來的財政成本，便高達220億美元。

本研究的共同通訊作者、土木及環境工程學系講座教授陳光浩指出：「地下水中的硫酸鹽含量對大眾健康和水系統基礎設施均有深遠影響，可惜這個重要課題往往被忽視。」

為探討這一問題的嚴重性，陳教授及其團隊採用先進的數據驅動方法，分析了超過17,000項硫酸鹽濃度測量數據以及相關的全球地理空間變量數據，成功生成了首幅1公里解析度的硫酸鹽分布地圖。

這張開創性的分布圖成為水質評估的實用參考工具，它不但標示出硫酸鹽超標的熱點地區，還辨別了主要影響因素，包括降水模式和沉積地質等自然現象，以及化肥施用和礦業操作等人類活動。

世界衛生組織建議，食水的硫酸鹽濃度不應超過每公升250毫克，一旦污染超出這個水平，便可能出現異常味道。按此標準，研究團隊藉助這張分布圖推算，發現全球有約1.94億人生活於超標的地區。更令人擔憂的是，有約1,700萬人生活在地下水硫酸鹽濃度超過每公升500毫克的地區，這已是嚴重超標，可引發腸胃問題。

相關研究結果已發表於權威國際期刊《Environmental Science & Technology》，論文標題為「Understanding the Global Distribution of Groundwater Sulfate and Assessing Population at Risk」。論文的另一位共同通訊作者、博士後研究員張孜表示：「我們的研究成果開闢了一個急需的全球視角，為決策者提供數據，以優先制定干預策略，保障弱勢地區的水質安全。」

值得注意的是，該分布圖顯示了南亞和北非等硫酸鹽超標的熱點區域，而這些地區有數以十億計人口依賴未經處理的地下水作為食水。另外，從分布圖中也可以看出，硫酸鹽含量超標在各地有不同成因。在某些地區，自然地質條件是主要因素，而在其他地區，人類活動的影響則更加顯著，例如工業排放和農業活動等。由於可見，在制定硫酸鹽減緩策略時，必須因地制宜。

論文的第一作者、博士生肖呈羽進一步闡釋指，硫酸鹽污染不僅威脅人類健康，還會對自然環境帶來更廣泛的後果。

她說：「高濃度的硫酸鹽可引致水體優養化，釋放磷等有害營養物，損害生態。隨著氣候變化和城市化加劇，硫酸鹽超標問題勢將惡化，進一步危及全球水質和供水可用性。」

本研究由科大與普林斯頓大學、香港城市大學及北京理工大學合作完成。團隊的發現對全球水安全管理有著重要啟示——將硫酸鹽納入管理，已經刻不容緩。這項結論為政策制定者、水資源管理者及研究人員提供了重要框架，協助他們設計有效且可持續解決方案，應對日益嚴峻的環境和公共健康挑戰。

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（原文於2025年2月3日在EurekAlert刊登。）