科大工学院发表高解析度地下水硫酸盐分布图　揭示全球公共健康隐患

香港科技大学（科大）工学院最近发表全球首幅高解析度的地下水硫酸盐分布图，揭示了一项惊人的公共卫生隐患——地下水硫酸盐含量过高的现象，正对全球1,700万人的肠胃健康构成威胁。

地下水是数十亿人重要的食水来源，然而，硫酸盐进入供水系统后，可导致饮用者腹泻和脱水，特别对婴幼儿丶老年人及其他体弱人士风险更高。此外，硫酸盐还会促进砷的释放，污染水质，并可导致重金属溶解，加速管道腐蚀，间接引发其他健康问题和经济损失。以美国为例，每年因水管腐蚀相关问题所带来的财政成本，便高达220亿美元。

本研究的共同通讯作者丶土木及环境工程学系讲座教授陈光浩指出：「地下水中的硫酸盐含量对大众健康和水系统基础设施均有深远影响，可惜这个重要课题往往被忽视。」

为探讨这一问题的严重性，陈教授及其团队采用先进的数据驱动方法，分析了超过17,000项硫酸盐浓度测量数据以及相关的全球地理空间变量数据，成功生成了首幅1公里解析度的硫酸盐分布地图。

这张开创性的分布图成为水质评估的实用参考工具，它不但标示出硫酸盐超标的热点地区，还辨别了主要影响因素，包括降水模式和沉积地质等自然现象，以及化肥施用和矿业操作等人类活动。

世界卫生组织建议，食水的硫酸盐浓度不应超过每公升250毫克，一旦污染超出这个水平，便可能出现异常味道。按此标准，研究团队藉助这张分布图推算，发现全球有约1.94亿人生活于超标的地区。更令人担忧的是，有约1,700万人生活在地下水硫酸盐浓度超过每公升500毫克的地区，这已是严重超标，可引发肠胃问题。

相关研究结果已发表于权威国际期刊《Environmental Science & Technology》，论文标题为「Understanding the Global Distribution of Groundwater Sulfate and Assessing Population at Risk」。论文的另一位共同通讯作者丶博士后研究员张孜表示：「我们的研究成果开辟了一个急需的全球视角，为决策者提供数据，以优先制定干预策略，保障弱势地区的水质安全。」

值得注意的是，该分布图显示了南亚和北非等硫酸盐超标的热点区域，而这些地区有数以十亿计人口依赖未经处理的地下水作为食水。另外，从分布图中也可以看出，硫酸盐含量超标在各地有不同成因。在某些地区，自然地质条件是主要因素，而在其他地区，人类活动的影响则更加显着，例如工业排放和农业活动等。由于可见，在制定硫酸盐减缓策略时，必须因地制宜。

论文的第一作者丶博士生肖呈羽进一步阐释指，硫酸盐污染不仅威胁人类健康，还会对自然环境带来更广泛的后果。

她说：「高浓度的硫酸盐可引致水体优养化，释放磷等有害营养物，损害生态。随着气候变化和城市化加剧，硫酸盐超标问题势将恶化，进一步危及全球水质和供水可用性。」

本研究由科大与普林斯顿大学丶香港城市大学及北京理工大学合作完成。团队的发现对全球水安全管理有着重要启示——将硫酸盐纳入管理，已经刻不容缓。这项结论为政策制定者丶水资源管理者及研究人员提供了重要框架，协助他们设计有效且可持续解决方案，应对日益严峻的环境和公共健康挑战。

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（原文於2025年2月3日在EurekAlert刊登。）