中国上海快速城市化期间城乡地表水水质在时间上的变化外文翻译资料

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中国上海快速城市化期间城乡地表水水质在时间上的变化

王君英^a,, Liangjun Da ^a,*, Kun Song ^a, Bai-Lian Li ^a,b

^a上海城市化进程生态与生态恢复重点实验室，环境科学部，华东师范大学，No.中国上海市中山北路3663号，200062

^b美国加州大学河滨分校植物学与植物科学系，邮编92521-01242006年12月9日收到；2007年5月11日收到；2007年6月10日接受

综合污染指数记录了大上海地区水质的恶化，最近在农村地区是最严重的问题。

摘要

作为中国的经济和金融中心，上海自上世纪80年代初以来，经历了广泛的城市扩张在环境退化方面的成本。我们使用一个综合污染指数来研究地表水质量的时间变化1982年至2005年期间的城市、郊区和农村地区。监测截面数据来自上海环境部监控中心。结果表明，地表水水质的空间模式由城市化水平决定。表面处理情况城市和郊区的水质通过加强环境政策和管理而得到改善，但正在恶化农村地区。上海经济增长与地表水水质的关系呈反U形曲线，反映了在大多数发达国家也有类似的模式。这项研究表明，决策者和城市官员应该更加意识到最近上海的污染量增加了。

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关键词：时间变化地表水水质城市化、上海

1. 介绍

自1979年以来，中国一直是世界上增长快的经济体。但快速的增长已经使中国的水资源更加紧张。淮河、海河和黄河流域的的供水量略低于该国人口的一半，但该地区的人口却较少超过国家水资源的8％，超过70％水被污染（联合国开发计划署，2006年）。

在中国的城市化进程中，上海是最大的拥有最高水平的城市。采用非农业的比例以人口到总人口作为评价标准就城市化水平而言，2005年底为84.5%，而全国水平只有42.9%。作为经济的自20世纪80年代末以来，自1980年代后期以来，上海的经济保持高速增长，其年度国内生产总值产品（GDP）增长约10％。 但是，它也是被联合国列出（Zheng，2001）列为六个城市之一由于21世纪的水资源严重匮乏，其中饮用水仅占地表水总量的20%资源。在上海的平均人均水资源量中占中国全国平均水平的40%，占中国平均水平的10%全球平均水平（郑，2001年）。此外，占上海供水量80％以上的黄浦江的水质等级在III级和V级以上之间变化，而V级以上是中国国家水质标准中最差的分数，并且 只能饮用三级以下的水（上海市环境保护局，1983e2006）。 因此，水资源的利用受到水质的强烈限制。 在水质方面的可持续发展成为城市化生态的主要重点。

许多研究已经表明，两者之间存在着密切的关系水质和城市发展。例如，勒布兰科等人（1997）发现，土地利用的强化力度增加了水温。Fisher等人（2000）也被发现了土地的使用对地表水的质量产生了影响。冯先生等人（2004）研究出的特点是快速的城市化和最近的城市化沿海湿地填海是长江的主要贡献河流的重金属污染。Tang等人（2005）指出城市扩张是印度的主要推动力越来越多的面源污染。 关于水的若干研究局限性削弱了上海的质量问题。例如，任先生使用的水质分类等（2003年）无法反映实际水质，尹等人（2005）仅使用一年的水质数据进行调查城市土地利用空间格局之间的关系和水质。

由于许多环境数据是敏感的，不对公众开放，只发表了一些不同空间尺度的长期研究。本文利用综合污染指数来了1982年至2005年上海快速城市化期间地表水水质的时空变化。本研究的结果可帮助决策者和城市官员缓解上海作为一个“全球城市”的发展过程中的水质问题。

1. 方法
   1. 研究领域

上海位于东海之滨和长江口。 上海市的总面积为6340.5平方公里，其中水为121平方公里（图1）。

为了探讨城市化的后果，我们将上海分为城市，郊区和农村地区。 表1中显示了这三个空间区域的一般描述。

像中国大多数城市一样，上海在行政管理方面也占了上风。领土。特别是1992年以后，上海开始了快速发展阶段

GDP年均增长12.4％（上海市统计局，1983~2006），并不断重新划分其行政区域。尽管城市面积保持不变，但行政面积从四个地区（浦东新区，闵行，于1992年将保山和嘉定）扩展到九个地区（浦东新区，闵行，保山，嘉定，南汇，奉贤，松江，金山和青浦）2005年，总面积增加了1624.2 km2e4865.6 km2。此外，行政农村地区，其总面积为4426.8 km21992年，从六个县（南汇，奉贤，松江，金山，青浦和崇明）在2005年迁移到一个县（崇明），总计面积仅为1185.5平方公里。迄今为止，只有崇明被视为乡村区域，但其他五个行政区域仍包含大量农村地区土地和一些继续谋生的农村居民。此外，市区位于城市中心。郊区在他们旁边，而农村地区则最远。在这项研究中，地表水水质的时空变化，空间区域基于1992年的行政区域。

城镇地区城市化的平均水平一直是100％。这郊区的平均城市化水平从2006年的31.7％上升1982年增至1990年的44.0％，而农村地区则从10.0％增至1990年的14.0％。在2000年底，郊区在发展过程中处于中等程度的发展，平均城市化水平为58.4％。但是农村地区处于早期发展阶段，城市化水平一般水平为29.8％（表2）。

• 1. 分析方法

上海的水污染系统监测始于1982年。在本文中，这项研究已经进行了24年（1982年~2005年）。地表河流和湖泊已被主要有机污染物污染污染，所以我们使用了包括高锰酸盐在内的九种水参数值，化学需氧量（COD），生化需氧量（BOD5），凯氏氮（KN），总磷（TP），总氮（TN），计算总汞（THg），挥发性酚（VP）和油类这三个地区的污染指数。综合污染指数越大，地表水水质越差。来自73个监控横截面的数据由上海市环境监测中心提供环境保护局，1983年-2006年）。受监视的位置三个空间区域的横截面如图1所示。

根据的“地表水环境质量标准”中国（国家环境保护总局，2002），地表水环境分为五个等级，每个等级都有对应的标准值。上海的地表水水质有所改善近年来，但根据2005年的综合评估，有16项V级主要河流长612.9公里，占总长度的68.3％V级以上（上海市水务局，2005年）。为了比较空间和三个区域的时间变化，我们使用等级Vas的值所有监测断面的地表水标准浓度。

我们使用以下公式来计算地表水水质。

其中PI是综合污染指数； Ci是实际的地表水浓度，毫克/升 Co是地表水标准浓度的值，mg / l（表3）; n是监视参数的数量。

1. 结果
   1. 根据综合的空间格局污染指数

综合污染指数在空间上的值结果表明，城市地表水污染是最严重，其次是郊区和乡村地区相对更好（图2）。 除1982年外，综合污染市区指数远高于标准值。它比1986~2000的标准值高出3倍，也是经济最高的时期生长。 从1988年到1999年（1989年，1991年、1992年和1998年除外，它略高于郊区。 但对于农村地区，实际上低于标准值。 总之，污染的贡献率主要确定了来自三个空间区域的载荷受城市水污染。

具体而言，城市化水平的空间变化与综合污染指数的变化一致。 城镇化水平越高，情况越差地表水水质（图3）。

图1.上海行政区域的位置和监控的横截面

• 1. 综合污染指数的年度变化

图4a显示，城市综合污染指数在1980年代初期，面积增加，然后在1990年代初期减少。关于郊区地区，该指数在1980年代的第一时期有所增加，但是在1990年代中期有所下降（图4b）。 年度变化在城市和郊区显示为倒U形曲线反映了“污染优先，治疗”的发展阶段后。 市区的倒U形曲线为比郊区陡峭。 关键转折点表现出综合污染指数下降的趋势1993年为市区，1995年左右为郊区。 在农村地区，综合污染指数起伏不定在其范围内，并在最近几年显着上升（图4c）。

• 1. 地表水水质呈倒U形快速经济的环境库兹涅茨曲线生长

在1990年代初，环境假说提出了库兹涅茨曲线（EKC），表明环境退化之间的倒U形关系（污染或森林砍伐）和人均收入（Grossman and Krueger，1991）。然后许多学者如Panayotou（1997），De Bruyn等。 （1998），Sun（1999）和Fatma和Osman（2001）讨论并验证了EKC理论通过使用不同的国家和地区数据。所有研究表示大多数发达国家已经在正确的位置倒U形曲线的一半。类似的研究有近年来在中国演出。在更大范围内，中国仍处于倒U形曲线的左半部分，经济最发达的城市，例如北京（Wu等，2002）。在上海，综合污染指数和人均GDP也显示出倒U形曲线（图5）。

根据Grossman和Krueger（1995）的估计以及对不同国家的横截面数据的研究和地区，空气和水污染物将在增加之前人均GDP达到5000美元至8000美元（1985年购买电力平价美元）（Zhao等人，2005年）。环境问题超过此收入水平，质量将逐渐提高。当上海人均GDP达到转折点时1995年人均收入约为6442.9美元。上海的价格在$ 5000到$ 8000之间。

表格1 2005年城市，郊区和农村地区的概述

所有数据均取自上海市统计局（1983e2006）。

面积（平方公里）。

^b人口密度，以每平方公里为单位。

表2不同城市，郊区和农村地区的城市化水平年

所有数据均来自上海市人口普查局（2005）。

a所有单位均以百分比（％）为单位。

表3五个等级的地表水标准浓度值

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