中国城市水污染与资源短缺的复合环境效应评估及类型特征研究

本研究针对全球性水污染与资源短缺问题，构建了融合健康影响评估(HIA)、资源损失量化及货币化功能的综合评价框架，开发同步性指数(Synchronicity Index)解析水污染-短缺动态关联。通过对中国336个城市(2014-2023年)的案例研究，发现综合环境影响的货币化估值下降73.51%，证实水质改善推动污染与短缺脱钩，为制定水可持续管理策略(SDG 6.5)提供科学依据。

　　

水危机正成为制约可持续发展的全球性难题。在中国，约60%的地表水体遭受不同程度污染，同时人均水资源量仅为世界平均水平的1/4。这种"水质型缺水"与"资源型缺水"交织的复杂局面，使得传统单一维度的评估方法难以捕捉水系统真实状态。更棘手的是，快速城市化进程中，水污染通过直接危害公众健康与加剧资源短缺产生复合效应——例如重金属污染不仅导致癌症风险上升，还会使本已紧张的水资源"可用不可饮"。这种"1+1>2"的环境效应如何量化？其时空演变规律又如何？这些问题成为实现联合国可持续发展目标(SDG 6)的关键瓶颈。

国家自然科学基金资助的研究团队创新性地将环境流行病学、资源经济学和空间分析方法相融合，建立了首个能同时评估健康损失、资源损耗及两者交互效应的分析框架。研究选取中国336个地级市作为天然实验室，基于2014-2023年水质监测、人口统计和经济数据，采用三重技术路线：1) 构建水质健康指数(CWQI)量化致癌/非致癌风险；2) 开发水资源损失当量模型，将污染导致的"水质型缺水"转化为等效资源损耗；3) 设计同步性指数揭示污染-短缺动态耦合特征。

主要技术方法
研究整合多源数据：全国地表水监测网2,457个站点水质数据、城市级人口与经济统计、WHO疾病负担数据库。采用蒙特卡洛模拟处理参数不确定性，通过环境价值评估法(VSL)将健康影响货币化，并建立面板回归模型分析驱动因素。空间分析采用Getis-Ord Gi*热点检测法。

研究结果
The integrated environmental impacts of surface water pollution and pollution-induced water scarcity
2014-2023年间，地表水污染导致的综合环境经济价值下降73.51%，主要归因于水质改善（如COD_Mn
平均下降42%）。但健康影响呈现波动上升趋势，反映污染类型从常规污染物向重金属/持久性有机污染物(POPs)转变的特征。

Influencing factors on the surface water pollution-related health impact
关键驱动因素分析显示：工作年龄人口比例下降与癌症基线死亡率上升形成"剪刀差"，使得同等水质条件下健康风险增加。GDP增长带来的治疗水平提升部分抵消了该效应。

结论与意义
该研究突破传统水资源评价的单一维度局限，首次实现"污染-短缺-健康"三元耦合效应的系统量化。提出的同步性指数证实：中国东部城市已实现污染与短缺的脱钩（指数<0.3），而西部仍处强耦合状态（指数>0.7）。方法论创新体现在：1) 将水质型缺水纳入水资源压力指数(WSI)；2) 建立环境健康影响与资源损耗的可比货币化体系；3) 开发时空异质性分析工具。这些成果为精准实施"以水定城"政策提供科学依据，尤其对面临类似水危机的发展中国家具有重要参考价值。正如作者指出，未来需关注新型污染物对评估框架的挑战，并建议将同步性指数纳入水资源管理绩效考评体系。