《Water Security》：Flooding as a driver of emerging contaminants, pathogens, and microplastics in environmental systems: A systematic review of mechanisms, transport pathways, and exposure risks
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•洪水事件在城市/近郊环境中迁移多种污染物的混合体。•污染物迁移受水文—基础设施机制的支配。•病原体是报告频率最高的污染物类别。•再迁移增加了塑料颗粒向水系统的通量。•多污染物相互作用以及干旱/半干旱地区的证据仍然稀缺。引言近年来，由于气候变化，极端天气事件（EWEs）的发生
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洪水事件在城市/近郊环境中迁移多种污染物的混合体。
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污染物迁移受水文—基础设施机制的支配。
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病原体是报告频率最高的污染物类别。
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再迁移增加了塑料颗粒向水系统的通量。
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多污染物相互作用以及干旱/半干旱地区的证据仍然稀缺。
引言
近年来，由于气候变化，极端天气事件（EWEs）的发生频率和强度有所增加，包括强降水、洪水、干旱和热浪[24]。强降雨和洪水事件对水系统尤为值得关注，因为它们显著影响水文路径并增强污染物迁移过程[11]。同时，快速城市化将渗透性景观转变为不透水表面，降低了入渗能力并增加了径流产生，从而加剧了洪水强度[28]、[54]。
在许多城市环境中，洪水和暴雨径流通过市政独立雨水排水系统（MS4s）直接输送到受纳水体，通常未经过前期处理[28]、[58]。尽管MS4s旨在缓解城市内涝，但它们同时也为来自地表径流、污水交叉连接和基础设施失效的污染物提供了快速进入途径，进入水生态系统，从而可能放大跨环境介质的污染物迁移，包括地表水、地下水、沉积物和土壤[3]。
本综述专门关注城市及近郊地区的洪水，包括暴雨型、河流型、暴雨径流驱动型以及复合型洪水事件，这些事件发生在由雨水和污水基础设施服务的建成环境内或其相邻区域。源自未开发林地流域或由冰川融水引发的洪水事件未纳入考虑，因为它们的污染物来源和受纳基础设施与人造影响系统存在根本差异：这些环境通常缺乏驱动本综述所考察的污染物再迁移过程的合流制管网、废水处理基础设施和集中的的人为污染物储库。将范围限定在城市和近郊地区，从而确保在此综合的迁移机制和暴露途径在纳入的研究之间具有直接可比性。
多项研究已表明，极端洪水事件与微生物污染增加和水媒病发病频率升高有关[6]、[31]、[50]。例如，极端降水量每增加一天，沿海地区的弯曲杆菌病风险就增加9%[50]。同样，美国佛罗里达州的监测数据显示，2022年飓风Ian过后，弧菌属感染出现明显上升[6]。
除了病原体之外，洪水事件还被证明会迁移多种化学污染物和新兴污染物。高降水量和洪水条件可重新分配药物和个人护理品（PPCPs）、全氟和多氟烷基物质（PFAS）、多环芳烃（PAHs）、有机磷酸盐阻燃剂（OPFRs）、农药以及微塑料[21]、[43]、[46]、[55]。例如，2024年西班牙阿尔布费拉自然公园的突发性洪水导致PPCPs和PFAS浓度大幅增加，这与废水处理失败和城市化学污染物迁移有关[46]。同样，2023年洪水事件后，印度南部萨米尔巴拉尼河中的微塑料浓度在水中增加了三倍，在沉积物中增加了1.5倍[43]。
尽管洪水事件后污染物和病原体扩散的证据不断增加，但现有研究仍沿学科界限呈碎片化状态。以病原体为重点的研究依赖微生物学和流行病学方法以及既定的公共卫生监测框架，但很少量化同时发生的化学或颗粒物污染物[6]、[50]。关于新兴化学污染物的研究应用分析化学方法和监管暴露阈值来处理PPCPs、PFAS和农药等化合物，通常在单一基质或单一事件案例研究中开展[10]、[46]。微塑料研究则以材料科学和生态毒理学为基础，表征颗粒丰度、聚合物类型和粒径分布，很大程度上独立于同一洪水事件的微生物或化学维度[43]。由于这三个分支很少在相同研究设计中交汇，由洪水驱动的污染物再迁移的系统级后果——即水文连通性通过共享输运路径同时迁移病原体、化学物质和颗粒物——仍然缺乏充分表征。这种碎片化对干旱和半干旱地区尤为不利，在这些地区，长期干旱期可能导致污染物和病原体储库在周期性洪水期间突然被迁移之前不断累积。然而，由于来自这些地区的同行评审证据仍然稀缺，本综述可以将其识别为关键的结构缺口，但无法解决它；对干旱地区洪水条件下污染物再迁移的更深层机制理解需要专门的原始研究，本综述认为应优先开展此类研究。
尽管病原体、新兴化学污染物和微塑料在来源、化学或生物性质以及分析检测方法方面存在显著差异，但它们共享一个共同特征，这为本综述联合评估它们提供了依据：这三组在洪水事件期间均通过相同的水文路径迁移，即地表径流、下水道和污水系统溢流以及沉积物再悬浮。洪水事件不会选择性地迁移某一类污染物；纳入的研究证实，病原体、化学污染物和微塑料经常在同一个受洪水影响的样品中被检测到（第4.2节）。因此，像以往的单一污染物综述那样分别审查这些组别，可能会导致低估受纳环境和人群所面临的综合暴露负担，同时模糊共享的基础设施和lydrological驱动因素，如合流制溢流和不透水表面径流，而单一的缓解策略可以针对这些因素。在共同的水文框架内综合跨污染物类别的证据，而不是孤立地研究每一类污染物的输运机制、暴露途径或健康结局，是本综述的具体贡献。
为了弥补这些空白，本研究提出了一项系统综述，综合关于洪水驱动迁移的病原体、新兴污染物和微塑料的证据，以及相关的生态和人体健康风险。本综述展示了洪水条件下污染物跨环境介质的输运，识别了主要迁移机制，并揭示了报告的人体和生态风险影响。通过整合水文、化学、微生物和基础设施视角，本研究提供了对极端洪水条件下污染物放大的系统级理解。
章节摘要
材料与方法
本系统综述的方案已在PROSPERO注册，注册号如下：CRD420261298977。按照系统评价和荟萃分析的首选报告条目（PRISMA）指南进行了全面的文献检索[41]。检索在Scopus、Web of Science和OVID数据库中进行，包括截至2026年2月的英文出版物，无日期限制。检索词结合了洪水——
检索结果
检索过程总共从三个数据库（即Web of Science、Scopus和Ovid）中识别出1289条初始研究条目。去除重复后，筛选了892篇研究，其中239篇全文文献进行了评审。在全文筛选过程中，研究因各种原因被排除，包括缺乏与洪水相关的暴露、缺乏相关污染物数据、关注不符合标准的结局，或未满足预定的
洪水作为多污染物再分配的系统级水文驱动因素
本研究确定的82项研究表明，由洪水驱动的污染物迁移主要由作用于遗留污染物储量的水文动态所支配。洪水事件并非产生新的污染源，而是经常重新激活储存在土壤、沉积物、雨水基础设施和污水处理系统中的人为残留物。
全球证据表明，强降雨和径流显著增加了受纳水中的微生物和化学负荷[16]、[48]
结论
本综述表明，洪水事件期间的污染物再分配主要受强化水文过程的影响。具体来说，洪水通常迁移已积累在土壤、沉积物、雨水网络和污水系统中的污染物，导致受纳环境中污染物浓度暂时性增加。根据纳入的研究，水文输运是报告频率最高的污染物迁移机制
CRediT作者贡献声明
Salima Aissaoui：写作——审稿与编辑，写作——初稿撰写，方法学，调查研究，正式分析，数据整理，概念构思。Khaled Abass：写作——审稿与编辑，验证，方法学。Lucy Semerjian：写作——审稿与编辑，验证，监督，方法学，正式分析，概念构思。
写作过程中生成式AI和AI辅助技术的声明
在准备本工作期间，作者使用了QuillBot和Claude（Anthropic）来协助改写、语言润色，以提高清晰度和可读性，以及最终稿件修订。在使用此工具后，作者根据需要审核和编辑了内容，并对出版内容承担全部责任。
资助
本研究由沙迦大学沙迦智慧气候韧性中心资助支持。
利益冲突声明
作者声明，他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系可能会影响本文所报告的工作。
致谢
作者感谢阿联酋沙迦大学成立的沙迦智慧气候韧性中心和Open UAE研发小组提供的宝贵技术和研究支持。
Salima Aissaoui|Khaled Abass|Lucy Semerjian
