Water quality for agricultural reuse: integrating risk assessment, governance, and sustainable implementation for resilient food systems

全球淡水短缺、气候变化和粮食需求上升，加剧了可持续农业水资源管理的迫切性。废水回用已成为一种战略性解决方案，可缓解水资源压力、增强气候韧性并支撑循环资源管理。然而，农业废水回用的长期可持续性在关键程度上取决于水质能否保障作物生产力、生态系统完整性和公众健康。本综述通过将常规指标（盐度、营养物、微生物病原体）与新污染物（药物、全氟和多氟烷基物质[PFAS]、微塑料、抗生素抗性基因）相结合，提供了一种新颖的跨学科综合。与以往仅聚焦于处理或监管的综述不同，我们将定量微生物风险评估（QMRA）、化学与生态风险评估以及人工智能辅助多准则决策分析（AI-MCDA）整合为一个统一框架。我们系统梳理了同行评审文献（Scopus、Web of Science、ScienceDirect，2010—2025年）和国际指南（WHO、FAO、EU、US EPA、ISO），既强调了在统一标准方面取得的进展，也指出了持续存在的差距。对监测技术进展——物联网传感器、生物传感器、遥感和数字孪生——在实时监测和适应性治理中的作用进行了批判性评估。来自中东、北非、欧洲、澳大利亚、美国、中国和印度的案例研究展示了受制度能力、经济可行性和公众接受度影响而形成的多样化采用路径。最后，我们指出了具体的知识空白，包括关于污染物累积的长期田间数据有限、对PFAS和微塑料的监管不足，以及人工智能在风险治理中的整合不充分。未来研究方向强调统一的监测方案、跨学科的“同一健康”方法，以及将回用嵌入水—能源—粮食纽带关系。通过将水质监测、风险评估、治理和可持续实施相连接，本综述推进了一个促进安全且有韧性的农业废水回用以支撑全球粮食安全和气候适应的综合框架。