在中低收入国家（LMICs）开展公民参与式水质监测时，社会和政府因素的影响

《Water Research X》：Social and governmental influences when engaging in citizen participatory water quality monitoring in lower middle-income countries (LMICs)

本研究以玻利维亚Rocha河流域为案例，通过公民参与式水质监测（CP-WQM）结合五感评估方法，探讨其在低中收入国家（LMICs）的应用潜力。研究发现，该方法有效缩小了公众认知与水质事实间的差距，显著提升居民对家庭污水污染的重视度（均值从4.69增至7.99），并通过政府-公民互动增强了社会信任。成本效益分析表明，项目成本约占当地人均国民总收入的4.3%-10.7%，但通过国际技术合作和资源整合，实现了可持续的治理模式扩展，验证了其在资源有限地区的适用性。

　　在许多低收入和中等收入国家，快速的城市化和人口增长对城市水体中的生活污水污染产生了严重影响。因此，有必要在推动关键措施，如污水处理厂建设时，不仅考虑技术层面，还应综合考量社会和治理因素。由于社会接受度是这些措施成功实施的前提，因此在设计和推广过程中，必须注重社会因素的协调。一项国际合作项目在玻利维亚的Rocha河流域实施，通过意识差距分析、公民参与式水质监测以及五感评估方法，取得了合理的意识变化和适应性的本地活动。然而，目前关于公民参与与适应性本地活动之间关系的研究，特别是在资源有限的地方政府和国际干预背景下，仍处于空白状态。本研究通过评估这种方法的有效性和适用性，结合技术、社会和政府层面，以及政府在决策过程中所感知到的成本和收益，分析了公民参与式水质监测的成效与局限。研究结果表明，该方法具备足够的有效性，并且有潜力促进公民对水质问题的认知。此外，公民参与与强制性水质监测之间存在的积极互动，被识别为持续本地活动的关键因素。这些发现为国际合作干预在资源有限的低收入和中等收入国家提供了充分的设计和方法论支持。

随着全球人口的不断增长，预计到2100年，全球约有80%的人口将居住在城市中，这些城市面临多重污染物问题。城市化过程中，城市污水排放往往成为河流的主要点源污染之一，对环境造成多重影响。例如，氮和磷会导致许多地区的水体富营养化，增加了游泳者患腹泻疾病的风险。依赖地表水作为饮用水源的人群，也容易受到如隐孢子虫等病原体的影响，特别是在低收入和中等收入国家，由于缺乏基础设施、技术能力和资金支持，污水排放问题尤为严重。在这些国家，污水处理厂（WWTPs）的建设比例远低于高收入国家，仅有约8%的低收入国家实现了污水处理。据估计，全球约有一半的污水未经处理直接排放到地表水体中，其中低收入和中等收入国家的排放率分别高达74%和95%。在拉丁美洲，大量点源污水未经过充分处理即被排放，表明该地区在污水治理方面存在显著挑战。2010年，仅有不到12–14%的点源污水被收集、处理并安全排放，意味着拉丁美洲超过85%的污水未被妥善处理。联合国环境规划署的一项研究指出，严重的人类和动物排泄物污染影响了大约三分之一的低收入和中等收入国家的河流段，使数百万居民的健康面临风险。尽管联合国机构、志愿者组织和一些国家政府（尤其是高收入国家）一直在努力应对污染问题，但整体进展有限，特别是在污染最严重的低收入和中等收入国家。

在这些国家，居民对污水处理厂的建设常常持不满态度，因为它们可能被认为对环境产生负面影响。即使污水处理厂在技术上设计良好、财务可行且包含适当的健康保护措施，如果规划者未能充分考虑社会接受度的动态变化，这些项目仍可能失败。因此，文化和社会因素，以及信任，成为决定污水处理项目接受度的关键。最近的一项国际研究表明，提高污水处理厂及其再利用水的接受度，必须关注明确的文化因素，如信任，而不是仅仅依靠公众教育。近年来，已有许多关于公众参与科学活动的回顾研究，特别是在水文学研究和水质数据收集方面，即公民科学和基于社区的研究。这是由于存在数据缺口，这成为监测可持续发展目标（SDG）指标6.3.2——“良好环境水质比例”的显著挑战。尽管SDG 6.3.2已有标准化的监测方法，但在低收入和中等收入国家，水质量数据的常规收集仍面临困难。缺乏高空间和时间分辨率的监测所需的资源，是造成这一问题的根本原因。其中一项挑战是促进对水“质量”管理复杂性的认识，与水“数量”和分配相比，水质问题往往获得较少的政治关注。

公众参与水质监测不仅因为其在大规模空间和时间尺度上收集数据的潜力而被认为是有益的，还因为它能够提高科学素养、增强环境意识，并提升社区在环境保护方面的能力建设。尽管公众参与在水质监测中具有巨大潜力和积极案例，但在低收入和中等收入国家仍被低估。许多以往的研究主要关注科学和技术方面，如数据可靠性、治理和公众社会因素。然而，参与者的视角和评估工具方面却鲜有提及或评估。Castro（2024）强调了确保项目问责性的评估工具的重要性，特别是在低收入和中等收入国家，这些工具有助于官方管理者和科学家更好地理解项目如何带来更好的结果。

人类可以通过五感评估环境，这种评估方法是健康保护和生存的第一道防线。国际上，五感评估，特别是味觉和嗅觉，被用于评估饮用水的可接受性，例如铁和铜的存在。一些关于河流感官评估的案例研究提供了关于利益相关者如何评价河流水质及其影响因素的见解。然而，Okumah等人（2020）强调，应将这些感知与技术性、基于证据的水质信息相结合，以增强利益相关者的理解。但很少有研究关注参与者和市政官员在进行感官评估后，对污染感知的变化。值得注意的是，在日本，水环境综合指标之一是水环境健全指数（WESI），它不仅包括水质参数，还涵盖了人类五感评估，并由日本环境省开发，用于社区环境教育的实际应用。许多日本的都道府县和地方政府使用这一指标评估水体，并结合公民参与。此外，WESI还被纳入官方教科书中。一些日本学术研究发现，使用这一指数进行环境教育有助于居民了解河流的基本情况，并提高对河流美化意识的认识。这有助于增强对当前水环境状况及其问题的理解，以及培养解决问题和沟通能力，这些在传统学校课程中难以获得。此外，通过问卷文本挖掘，研究者发现参与者对水质问题的感知变化，如通过共现网络分析。然而，在日本，当WESI于2009年开发时，该国99.0%的健康类水质标准和92.3%的环境类标准已达成。此外，84.8%和97.73%的人口拥有足够的污水处理和安全的卫生管理，这表明在2009年之后，对于新建污水处理厂和卫生设施的需求已不再显著，WESI主要用于维持和认可良好的水体环境。然而，这种情境与低收入和中等收入国家截然不同，后者迫切需要新的污水处理厂以改善水质。

国际合作，特别是以能力建设为重点的技术合作项目，被认为是发展援助最重要的成果之一。然而，在水资源领域，许多旨在改善供水和卫生服务的预期策略和目标并未实现，这主要归因于对基础设施的过度关注，而忽略了制度、社会行为和环境问题。联合国开发计划署分析了以供应驱动的技术援助模式及其局限性，并强调应更加关注非人力因素。能力建设的概念在这些国家中日益受到重视，因为发展合作项目在内部改革者较多且强调治理能力建设的国家中更有可能成功。在低收入和中等收入国家，由于一次性的干预、缺乏本地归属感以及不足的本地化，能力建设仍然面临挑战。2019年，OECD-DAC修订了关于“干预设计”的评估标准，考虑了对当地情境的适应性。干预对当地情境的适应程度是项目成功的关键，而在制度薄弱的大型项目中，预期结果与实际影响之间的最大差异往往出现在这些项目中。换句话说，在低收入和中等收入国家中，基于本地情境的干预本地化仍然是一个挑战。可持续发展目标6.3.2的进展报告指出，在人均GDP较低的国家中，存在水质监测数据缺口。实施水质监测的能力挑战往往与人类发展指标相关，该指标与国民总收入（GNI）和人均GDP密切相关。特别是，需要更多技术定义和测量的参数与高经济要求高度相关。因此，在发展中国家，一个考虑本地情境、包括感知成本和成本效益的框架对于实施水质监测至关重要。相应地，收集的数据所带来的价值应始终超过收集成本。这一发现表明，在低收入和中等收入国家，通过能力建设确保影响和可持续性具有挑战性。

在玻利维亚Cochabamba市的Rocha河流域，由于未经处理的生活污水排放，该流域受到有机物质严重污染。该区域经历了高人口增长和城市化，因此成为关注的焦点。根据初步调查，生活污水贡献了约89%的污染负荷。这一现象与低收入和中等收入国家在污染控制方面的挑战相吻合，即应重点关注点源污染，如生活污水，而非非点源污染。历史上，该流域曾多次发生与水资源管理相关的社会冲突，包括1999年至2000年的著名“水战争”运动。为了解决水污染问题，一些生活污水处理厂的项目已被规划，并获得了国际贷款协议等财务机会。然而，这些污水处理厂项目未能推进，原因在于缺乏社会接受度。在此背景下，日本国际协力机构（JICA）实施了一项名为GIAC-JICA的国际技术合作项目，该项目以“综合水资源管理”（IWRM）作为SDG 6.5的概念，于2016年至2023年实施。通过能力建设，GIAC-JICA初步明确了Rocha河流域的污染源和机制，如生活污水排放所占的污染负荷。一种基于人类五感评估的本地化公民参与式水质监测（CP-WQM）方法，作为环境教育（EE）的一部分，被开发并实施，以满足科学污染事实与社会假设之间的差距。最终，参与者意识发生了明显变化，从而推动了生活污水处理厂作为关键措施的社会需求。此外，在GIAC-JICA干预之后，这一活动在没有项目支持的情况下被自愿实施，并传播到其他社区。尽管有假设认为政府和市政官员对决策的感知变化是这些可持续活动的重要影响因素，但目前尚未有基于证据的调查。

Castro等人（2024）强调，包括政府和公民视角的评估工具，可以帮助项目问责，并向管理者和科学家揭示导致改善结果的项目特征。然而，这些评估工具尚未被开发。低收入和中等收入国家的城市河流污染现象与Rocha河流域类似，这是由于快速城市化导致的生活污水排放，以及与污水处理厂相关的社会冲突，缺乏社会需求和误解。因此，明确Rocha河流域中特定因素和评估工具的适用性，可能为其他低收入和中等收入国家提供潜在参考。本研究的目标是评估基于人类五感评估的本地化公民参与式水质监测的有效性及其在玻利维亚推动生活污水处理厂的适用性。此外，还旨在识别对地方政府可持续环境教育活动有贡献的因素，这些因素涉及政府在水质监测和公民参与式水质监测中所感知到的成本和收益。最后，分析了这些因素和潜在评估工具在低收入和中等收入国家的适用性和可扩展性。

Rocha河流域的面积为3,699平方公里，人口约为130万，位于玻利维亚Cochabamba省，包含三个子流域——Maylanco、Rocha和Sulty，共24个市镇。Maylanco河流域位于上游，包含Sacaba市镇（GAMS），其面积为445平方公里，人口约为20.7万人。Maylanco河流域的流量在雨季和旱季之间显著波动，末端流量在300至2,000升/秒之间。工业污染源的数量相对较少，主要的污染源包括饮料工厂、小型造纸厂、屠宰场和牛仔裤工厂，但它们对污染负荷的贡献相对较小。据估计，Maylanco河流域的主要污染源是生活污水。

在水质监测和污染数据方面，通过使用Respirometric BOD传感器系统6（VELP Scientifica）和HQ40D配合LDO Luminescent/Optical溶解氧传感器（HACH公司），分别测量了BOD5和溶解氧。从2018年11月至2023年3月，每月在Maylanco河流域的Chi?ata、Pelicano、Esmeralda和Siles桥四个地点进行监测。监测工作由Cochabamba市镇政府（GADC）和GAMS通过GIAC-JICA的能力建设实施。此外，BOD5和溶解氧在Molino Blanco和市政公园进行了临时测量，作为公民参与式水质监测活动的一部分。

人类五感评估方法的CP-WQM开发为环境教育，并在GIAC-JICA能力建设期间由GADC、GAMS和当地非政府组织CENDA进行了六次实施。人类五感包括“视觉”（水的颜色、水量、垃圾和景观）、“嗅觉”（气味）、“触觉”（是否接受用手触摸）、“听觉”（感受）和“味觉”（是否接受饮用）。每个方面都被赋予0到100的数值权重，分别代表最差和最好的水质（见附录2了解更多细节）。

在实施公民参与式水质监测时，参与者访问上游和中下游的两个或三个监测点。每个参与者在每个地点观察周围环境，并在GADC、GAMS和GIAC-JICA官员的指导下填写五感评估表。随后，参与者访问污水处理厂，并与其他人和技术人员讨论他们的发现（见图1和附录3了解更多细节）。

为了评估参与者对污染源影响的认知变化，研究在每个CP-WQM活动开始和结束时对参与者进行了意识调查。每个污染源的影响被分为“高”、“中”或“低”三个类别，并分别给予0、5或10的分数。每个污染源的平均分数被计算出来，以评估每个活动的感知变化（见附录4了解更多细节）。

关于意识变化的因素，研究建议了每个CP-WQM阶段的触发点。在实地访问阶段，参与者通过比较河流上游和下游的环境，认识到了不同污染水平和来源。五感评估有助于在实地活动中促进细致的观察。有趣的是，许多参与者表示这是他们第一次近距离观察河流和生活污水排放点。在讨论阶段，处于相同地位的参与者可以基于同伴学习的视角，诚实地分享他们的发现。能力的互动交流、对话和信息交换被预测为小组成员之间缺乏不信任的结果。这可能为小组和社区内部建立社会资本提供机会。在知识反馈阶段，参与者访问污水处理厂，并与技术人员交流，比较他们的实地发现与科学证据，从而认识到其一致性并接受实际的污染事实。此外，参与者通过与官员的互动，了解到地方政府预算和人力资源的限制。他们还意识到建立支持措施的复杂性，并表达出希望与政府合作的观点。这些发现表明，参与者对政府的同理心和信任可能因此得到提升。

尽管CP-WQM活动已经完成，但当地官员、GADC和GAMS在没有GIAC-JICA输入的情况下，仍然持续实施了至少11次CP-WQM活动（见附录12了解更多细节）。考虑到这些持续的本地倡议，可以推断积累的经验和使用指南降低了当地官员实施活动的难度。在GIAC-JICA活动中，GADC、GAMS（作为试点地区）和当地非政府组织CENDA与GIAC-JICA专家合作，获得了在规划、设计和实施CP-WQM方面的经验。GIAC-JICA最初领导了前三个活动，随后GADC、GAMS和CENDA逐步承担了第四个到第六个活动的实施，作为GIAC-JICA能力建设的一部分。此外，GADC和GAMS实施了积极的倡议，表明他们认识到活动的潜在好处。值得注意的是，Sacaba市镇决定在2024年为CP-WQM分配更多资金，这表明如果决策者能够有效认识到感知的好处，可以鼓励更积极的预算分配。因此，从政治角度来看，社会出版的感知好处是其适用性和可持续性的关键因素。另一个前提是基于水质监测数据的科学污染评估，以澄清科学事实与公众感知之间的差距。这可能成为在科学资源有限的低收入和中等收入国家中适用性受限的关键因素。如果能够通过国际技术合作和/或本地学术机构（如大学）的支持，实施最低限度的水质监测以进行初步污染评估，并设计考虑可行本地资源的需求驱动活动，这种方法在低收入和中等收入国家中具有广泛的适用性和可扩展性。

在分析政府感知成本效益时，研究发现，规划、设计和实施CP-WQM的初始成本较高，因为这是当地协调者的新活动。在干预之后，设计难度显著降低。这可能归因于通过重复能力建设积累的经验。然而，实施阶段的感知成本仍然存在挑战。特别是在低收入和中等收入国家，确保实施预算是一项重大挑战。值得注意的是，使用CP-WQM作为环境教育（EE）的感知好处在干预后显著增加。这表明地方政府认识到水质监测数据在有效实施CP-WQM中的潜力。此外，CP-WQM期间向参与者传播技术数据有助于建立社会信任和专业自豪感，从而促进内在动机。然而，由于样本量较小，进行了敏感性分析以评估评估结果的稳健性，并识别那些最依赖于不确定假设或未测量变量的关键因素。考虑到原始六名受访者可能对JICA项目持有过于积极的看法，研究假设存在额外的受访者，他们没有改变感知，并将数量翻倍或增加五倍。估计显示，尽管感知好处的差异降至原始感知好处的50.0%和20.3%，但好处的趋势仍然积极，表明评估结果具有稳健性。如果强制性水质监测不会对CP-WQM的设计产生影响，即CP-WQM的感知成本仍然很高，那么好处将降至46.7%。尽管这一假设仍然积极，但表明强制性水质监测与CP-WQM之间的关系是一个重要因素。虽然本研究使用了三个和四个指标来评估感知成本和好处，但如果存在一个或多个未测量的指标导致负面影响，即感知成本从2.5（干预前为中等）到4（干预后为高），以及感知好处从2.5（干预前为中等）到1（干预后为不具好处），则单个未测量指标对评分的影响不大（降至57%），但四个或更多未测量指标显示出与干预前相比的负值。即使需要进一步研究以确定充分的指标定义，也不太可能有四个或更多的纯粹负面影响。因此，基于上述考虑，即使样本量较小，结果也不因敏感性分析而改变，表明评估结果具有稳健性。此外，如果社会冲突因CP-WQM而产生，感知的社会好处——如发布、信任和自豪感——预计将完全变为负面，好处的影响差异可能降至38%（见附录14了解更多细节）。这表明在CP-WQM之后有效利用信息并与市民进行有效沟通的重要性。

基于上述考虑，强制性水质监测数据作为澄清污染机制的一部分，有助于降低CP-WQM设计的感知成本，并通过市民反馈促进社会信任和专业自豪感。换句话说，这两个活动的干预在能力建设中可能产生有利的互动，从而促进两个活动的持续性和可持续性，考虑到实施决策中的感知成本和好处。然而，还需要进一步研究以探索低收入和中等收入国家中更准确的感知成本和好处指标。本研究提出了一项新的研究主题——水质监测的感知成本和好处，重点关注低收入和中等收入国家中对水污染环境教育的高社会和政府需求，以促进SDG 6.3.2的实现。这些考虑为学术研究者和低收入和中等收入国家的地方官员提供了新的具体见解，同时也强调了在进行国际合作干预时，需要识别需要考虑的关键点。为了制定足够灵活的干预策略，以应对当地的限制、需求和潜力，首先需要理解当地的情境和可用资源。