（环境科学专业论文）城镇化进程中崇明主要城镇水环境安全研究.pdf

华东师范大学2 0 0 0 8 届硕上学位论文 摘要 3 建立了城镇化进程中水环境安全测度指标体系，对崇明主要城镇水环境 安全综合测度研究。2 0 0 0 2 0 0 6 年，城桥镇和堡镇的水环境安全测度值都 呈下降趋势，陈家镇呈先下降后上升趋势。现状值为城桥镇o 6 0 ，堡镇 0 6 1 ，陈家镇0 6 6 ，目前都属于安全范畴。 4 通过对崇明主要城镇在城镇化中的水环境效应定性和定量研究发现，城 桥镇和堡镇的城镇化对水环境的胁迫效应大于增殖效应；陈家镇在城镇 化中的增殖效应逐渐大于胁迫效应。鉴于陈家镇的现状，可以看出陈家 镇城镇化进程中的水环境安全发展模式符合崇明岛从农业时代直接进入 生态时代的跨越式发展模式。 关键词：城镇化测度，水环境安全，水环境效应，崇明城镇 华东师范大学2 0 0 0 8 届硕上学位论文摘要 a b s t r a c t u r b a n i z a t i o ni st h ei n e v i t a b l et r e n do ft h eh u m a ns o c i e t yd e v e l o p m e n t , t h e i n e v i t a b l ep r o d u c to fe c o n o m i ca n dt e c h n o l o g i c a lp r o g r e s sa n di n e v i t a b l e s t a g e t o w a r dm o d e m i z a t i o n w i t ht h ef o r m a t i o na n dt h ee x p a n s i o no fc i t i e s ，e s p e c i a l l yt h e d r a m a t i cp o p u l a t i o ng r o w t ha n di n d u s t r yd e v e l o p m e n t ，t h ew a t e rs e c u r i t yp r o b l e mi s g e t t i n gm o r ea n dm o r es e r i o u s t h ec h o n g r n i n gi s l a n di st h en l i r dl a r g e s ti s l a n di n c h i n aa n dt h ew o r l d sl a r g e s ta l l u v i a li s l a n d , l o c a t e di nt h e ，r j u n c t i o no fy a n g t z e r i v ea n de a s t e r nc h i n as e a i ti so n eo ft h em o s tp o t e n t i a ld e v e l o p i n gs p a c e so f s h a n g h a i i n2 0 0 2 ，t h e a c t i v e l ym a k i n gp r e p a r a t i o n sf o rt h ed e v e l o p m e n to f c h o n g m i n gi s l a n d w a sp r o p o s e da n d m a s t e rp l a nf r a m e w o r ko ft h ec h o n g m i n g i s l a n d ”w a se s t a b l i s h e d i n2 0 0 4 ，p r e s i d e n th uj i n t a og a v et h ea f f i r m a t i o nt ot h ep l a n t h a t b u i l d i n gt h ec h o n g m i n gi s l a n di n t oam o d e r nc o m p r e h e n s i v ee c o l o g i c a li s l a n d h eh o p e dt h a tt h ec h o n g m i n gi s l a n dw o u l db ep l a n e da n dc o n s t r u c t e dp e r f e c t l y a c c o r d i n gt ot h er e q u i r e m e n t so fs c i e n t i f i cv i e w p o i n to fd e v e l o p m e n t u n d e rs u c h t r e m e n d o u si m p e t u s ，c h o n g m i n gh a sw e l c o m e dt h eu n p r e c e d e n t e dd e v e l o p m e n t o p p o r t u n i t yw h i c hw i l li n e v i t a b l yp r o m o t eg r o w t ho ft h et o w n sa n di n c r e a s et h el e v e l o fu r b a n i z a t i o nr a p i d l y d r i v e nb yp o p u l a t i o nq u a l i t ye n h a n c e m e n ta n de c o n o m i c d e v e l o p m e n t , t h eq u a l i t yo f l i f eo fu r b a nr e s i d e n t sw i l lb ee n h a n c e d ，u r b a nl a n d s c a p e w i l lb ec h a n g e da n dl i v i n gc o n d i t i o n so ft h er e s i d e n t sw i l lb ei m p r o v e d t h es e r i e so f c o m p l e xp r o c e s s e sa r et h ec o n t e n t so fu r b a n i z a t i o n h o wt oc o r r e c t l ym e a s b r et h e u r b a n i z a t i o n p r o c e s s i st h e i m p o r t a n t c o n t e n to ft h i sd i s s e r t a t i o n w i mt h e d e v e l o p m e n to fu r b a n i z a t i o n , t h ee c o n o m y , p o p u l a t i o na n de n v i r o n m e n tw i l lb e c h a n g e d i nt h es a m ew a y , w a t e re n v i r o n m e n tw h i c hi sc l o s e l yr e l a t e dt ot h eh u m a n l i f ew i l lb ea f f e c t e d t h i sd i s s e r t a t i o nw a ss u p p o r t e d b y t h ek e yf o u n d a t i o no fs c i e n c ea n d t e c h n o l o g y c o m m i s s i o no f s h a n g h a im u n i c i p a l i t y ( n o 0 5 d z 12 0 0 7a n d n o 0 7 d z l 2 0 3 7 ) a n dn a t i o n a ln a t u r a ls c i e n c ef o u n d a t i o no fc h i n a ( n o 7 0 7 0 3 0 1o ) a st h em a i nt o w n so fc h o n g r n i n g ，t h ec h e n g q i a ot o w n , b a o z h e nt o w na n dc h e n j i a t o w nw e r es e l e c t e da s t h e s t u d yo b j e c t s f i r s t l y ，t h i s d i s s e r t a t i o nd i s c u s s e dt h e i n d e x e ss y s t e mo ft h em e a s u r e m e n to ft h eu r b a n i z a t i o nl e v e la n dw a t e re n v i r o n m e n t s a f e t y s e c o n d l y , b yf i e l di n v e s t i g a t i o na n ds a m p l i n ga n a l y s i s ，f i r s t h a n dm a t e r i a lo f t h er i v e rw a t e ra n dr i v e rs e d i m e n t so ft h et h r e et o w n sw a sg o t t e n t h e nw a t e r 舶“) n m 胁te 丘瓷斌o fu r b a n i z a t i o nw a ga n a l y z e d f i n a l l y , c o u n t e r m e a s u r e s a n d s u g g e s t i o n sw e r ep u tf o r w a r d t h em a i n c o n c l u s i o n sw e r es u m m a r i z e da sf o l l o w s ： 1 t h eu 1 b a m z a t i o nl e v e lo ft h et h r e et o w n si sb e i n ge n h a n c e dy e a rb yy e a ra n d r e l a t i v d vh i g ha tp r e s e n t n o wt h eu r b a n i z a t i o nl e v e lo fc h e n g q i a ot o w n ，b a o z h e n t o w na n dc h e n j i at o w ni s6 6 7 ，5 8 7 a n d5 2 2 r e s p e c t i v e l y 2 t h er i v e rw a t e rq u a l i t yo ft h et h r e et o w n sc a n tr e a c h1 1 1w a t e rs t a n d a r do ft h e “e n v i r o n m e n t a lq u a l i t ys t a n d a r d sf o rs u r f a c ew a t e r ( g b3 8 3 8 2 0 0 2 ) ”t a k i n g1 1 1 w a t e rs t a n d a r da st h et h r e s h o l dv a l u e ，t h ew a t e rq u a l i t yc o n d i t i o n so ft h et h r e et o w n s a r eu n s a f e t h ee c o l o g i c a lr i s ko fh e a v ym e t a l si nt h er i v e rs e d i m e n t sw a s a s s e s s e d t h er e s u l ts h o w st h a tt h ee c o l o g i c a lr i s ko fb a o z h e nt o w ni sh i g h , f o l l o w e db y c h e n q i a ot o w n , a n d t h ee c o l o g i c a lr i s ko fc h e n j i at o w ni sm e d i u m 3 w i t ht h eu r b a n i z a t i o np r o c e s s ，t h ev a l u eo ft h ew a t e re n v i r o n m e n t a ls a f e t yo f t h ec h e n g q i a ot o w na n db a o z h e nt o w ni sd e c l i n i n g , t h ec h e n j i at o w na p p e a r st h e t e n d c vo fd e c r e a s e df i r s t l yt h e ni n c r e a s e d t h ev a l u eo fc h e n g q i a ot o w n , b a o z h e n t o w na n dc h e n j i at o w ni s0 6 0 ，0 6 1a n d0 6 6r e s p e c t i v e l y b u ta tp r e s e n t t h ew a t e r e n v i r o n m e n t a ls a f e t yo f t h et h r e et o w n sa r es a f e 4 b va n a l y z i n gt h ew a t e re n v i r o n m e n t a le f f e c tb r i n g i n gb yt h ep r o c e s so f u r b a l l i z a t i o n i ta p p e a r st h a tt h em e n a c ee f f e c ti ss t r o n g e rt h a nm u l t i p l i c a t i o n a le f f e c t 如m ec h e n q i a ot o w na n db a o z h e nt o w n , w h i l et h em u l t i p l i c a t i o n a le f f e c ti ss t r o n g e r 1 锄m e n a c ee f f e c ti nc h e n j i at o w n b e c a u s eo ft h es t a t eo ft h ec h e n j i at o w nn o w , w ec o n c l u i l et h a tt h em e c h a n i s mo fw a t e re n v i r o n m e n t a ls a f e t yi nu r b a n i z a t i o n p r o c e s s i nt h ec h e n q i a ot o w na c c o r d sw i t ht h es a l t a n tm e c h a n i s mo fc h o n g m i n g k e yw o r d s ：m e a s u r eo fu r b a n i z a t i o nl e v e l ，w a t e re n v i r o n m e n t a ls a f e t y , w a t e r e n v i r o n m e n t a le f f e c t , t o w n so fc h o n g m i n g 学位论文独创性声明 本人所呈交的学位论文是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究 成果据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经 发表或撰写过的研究成果对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在 文中作了明确说明并表示谢意 作者签名：日期： 学位论文授权使用声明 本人完全了解华东师范大学有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保 留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版有权 将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查阅有 权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索有权将学位论文的标题和摘要 汇编出版保密的学位论文在解密后适用本规定 1 5 i 期： 学位论 日期： 导师签 华东师范大学2 0 0 8 届硕士学位论文 第一章绪论 第一章绪论 1 1 选题背景及研究意义 1 1 1 选题背景 城镇化( 或城市化) 是人类社会发展的必然趋势和经济技术进步的必然产物， 是人类社会走向现代化的必然阶段。未来学家托夫勒认为：高技术产业发展与中 国城市化是2 l 世纪世界经济、社会发展的两个驱动因素。中国的城镇化不仅对 中国，而且对世界都具有重要意义。城镇化是一个复杂的宏观生态过程，它在给 人类带来经济和社会效益的同时，也带来了诸如环境污染、能源短缺、交通拥挤、 供水不足等一系列生态环境问题。目前困扰全世界的人口、资源、能源、粮食和 环境等五大问题无一不与城镇化进程有关。 随着城市的兴起与扩大，特别是人口的剧烈增长和工业的飞速发展，城市水 安全问题也相伴而生。水被视为“生命之源”，人们一天也离不开水。2 0 世纪7 0 年代以来，水安全引起了各国政府、学术界及民间团体等的广泛关注。1 9 7 2 年 联合国第一次环境与发展大会预言石油危机之后，下一个便是水危机；1 9 7 7 年 联合国再次强调水将成为一个深刻的社会危机；1 9 9 2 年专家指出到2 1 世纪在水、 粮食、能源这三种资源中，最重要的是水。缺水已成为当今世界面临的一大难题， 水环境的压力还会导致社会动荡、治安恶化，促使环境问题政治化( 曾畅云等， 2 0 0 4 ) 。 1 1 2 研究意义 据文汇报报导( 新华网，2 0 0 6 ) ，全球著名科学杂志新科学家，在其封面 系列文章中，大篇幅报道了崇明生态岛特别是即将开工的东滩生态城镇的建设规 划。在该文提要中写道：“上海一处乡村可望成为具有全球意义的绿色城市样本 。 新科学家杂志关注崇明，主要基于这样一个背景：根据联合国的预测，到明 年，全球的城市人口将有史以来首次超过乡村，从而进入一个前所未有的城市时 代。如何应对大规模城市化的进程，如何在快速的城市化中实现生态环境与经济 社会的和谐发展，新科学家强调了一个重要概念一建设“生态城市 ，并以 此作为封面系列文章的总标题。除了通过全球视野，汇集各国实践和学界观点之 外，对崇明的报道是唯一的单一案例报道。 上海市政府特邀决策咨询专家诸大建表示，生态崇明建设，要回答的就是 2 l 世纪的城市如何发展的挑战性命题，这肯定具有世界性的意义。崇明的意义 华东师范大学2 0 0 8 届硕士学位论文第章绪论 不仅在于这是目前全球规划建设中规模最大的生态岛，更重要的是，崇明提出的 是要实现包括经济、社会、自然三个系统的综合生态目标；不同于发达国家的许 多城市，崇明将跨越传统的工业时代，直接从农业时代进入生态时代。这种原生 型的生态城市发展模式，对发展中国家的跨越式发展具有很大的示范意义。 崇明岛是我国第三大岛，也是世界上最大的河口冲积岛，位于长江流域和东 部沿海地区“t 字形格局的交汇点，是上海最具潜在战略意义的发展空间之 一。2 0 0 2 年，上海市提出“积极做好崇明开发准备，并编制了崇明岛域总 体规划纲要。2 0 0 4 年，国家主席胡锦涛对上海市提出的“把崇明岛建设成现代 化综合性生态岛一规划给予了肯定，希望按照科学发展观要求，切实规划好、建 设好崇明岛。同年，国务院对崇明越江通道可行性给予批复。到2 0 2 0 年，崇明 将基本建设成为以优美的生态环境为品牌，以闻名的游乐度假为主导，以发达的 清洁生产为支撑，环境优美、经济发达、文化繁荣、保障健全、城乡融合的上海 世界级城市的生态岛区和最优美的“海上花园 ，成为国内领先、国际一流的人 类生态环境与生态活动示范岛区。 2 0 0 8 年3 月，上海市副市长杨雄同志在对崇明岛进行全面考察后提出，要 开展崇明岛生态表征指标体系的构建工作，目前这一工作正在有序进行中。生态 表征指标体系的构建，就是要针对不同生态环境类型建立指标体系，从而实现对 生态环境各类型的准确测度。自然生态环境按照环境要素可以划分为水环境、土 壤环境、大气环境、生物环境和地质环境等，对崇明岛而言，水环境在其生态环 境中占有十分关键的地位，水环境安全与否会影响到整个岛屿的生态环境安全。 本文对城镇水环境安全表征指标体系的构建，和这一研究工作完全吻合，因此具 有重要的现实意义。本论文结合城镇化进程来研究城镇水环境安全，从根本上分 析水环境安全的驱动力，并且定量分析了城镇化对水环境安全的效应，探索城镇 化进程与水环境安全的关系，能为城镇水环境安全保护提供更有针对性的对策。 1 2 国内外研究进展 1 2 1 城镇化的研究进展 城镇化( 城市化) ( u r b a n i z a t i o n ) 是当今世界上重要的社会经济现象之一， 是社会经济发展的必然趋势，是社会进步的一个重要标志。“城镇化 源自英文 u r b a n i z a t i o n ，在具体译文时，有三种不同的观点：种观点认为u r b a n i z a t i o n 应 译为城市化( 宋俊岭，2 0 0 1 ) ；另外一种观点认为翻译为城镇化较妥当，更能反 映中国的实际情况( 成德宁，2 0 0 0 ) ；第三种观点认为既可译成城市化、都市化， 也可译为城镇化，该观点认为，城镇化与城市化本质上并无区别，至于将 2 华东师范大学2 0 0 8 届硕士学位论文第章绪论 u r b a n i z a t i o n 译成城市化还是城镇化，要从实际需要出发，不宜强调二者必取其 一或者孰优孰劣问题( 姜爱林，2 0 0 3 ) 。本文赞成周星老先生的看法( 周一星， 2 0 0 6 ) ：实际上u r b a n i z a t i o n 最准确的翻译就是“城镇化 ，在很多的情况下“城 市化 和“城镇化 可以通用，没有必要人为将其复杂化。 ( 1 ) 城镇化的概念 关于城镇化的定义，人口学、经济学、地理学、社会学、生态学等各方面各 个领域的都有自己的定义，综合上述不同学科领域的城镇化定义，高佩义博士 ( 1 9 9 1 ) 认为，城镇化的涵义包括五个层次：第一个层次是乡村不断地转化为城 市并最终为城市所同化；第二个层次是乡村本身内部的城镇化：第三个层次是城 市自身的发展，即所谓“城市的城市化；第四个层次是作为各个不同学科领域 研究对象的城镇化，如人口城镇化、地域城镇化、景观城镇化、工业城镇化和生 活方式城镇化等等；第五个层次是最抽象意义上的城镇化，即作为城镇化整体运 动过程的城镇化。崔功豪( 1 9 9 2 ) 教授等学者认为，城镇化是一个农业人口转化 为非农业人口、农村地域转化为城市地域、农业活动转化为非农业活动的过程， 也可以认为是农村人口和非农活动在不同规模的城市环境的地理集中过程和城 市价值观、城市生活方式在农村的地理扩散过程。具体来讲，它包括两个方面的 含义：一是物化了的城镇化，即物质上和形态上的城镇化，主要反映在人口的集 中、空间形态的改变和社会经济结构的变化等方面；二是无形的城镇化，即精神 上的、意识上的城镇化和生活方式的城镇化，主要反映在农村意识、行动方式和 生活方式向城市意识、行动方式和生活方式的转化或城市生活方式的扩散等方 面。 综上所述，在城镇化的概念上，虽然还没有达成统一的标准概念，但是对于 城镇化包含多种内涵是一致认可的，一般都包括人口城镇化、经济城镇化、生活 方式城镇化、空间城镇化等方面。 ( 2 ) 城镇化水平测度 目前国内外学者对城镇化水平的测度主要有二种方法：复合法和单一法。通 用的城镇化水平测度方法，国内外主要采用单一人口测度法，即以城镇人口在区 域总人口中的比例来测度。这就涉及到城镇人口的定义及统计范围。但这个问题 是比较复杂的，它目前至少与以下四方面的因素有关：城乡划分标准或城镇建制 标准：农业人口与非农业人口统计口径；城镇人口统计口径；人口普查中的城镇 人口统计口径。城乡划分标准或城镇建制标准是这个问题的最集中反映。 在国外，对单一指标法研究具有代表性学者如诺瑟姆把一个国家或地区的城 镇人口占总人口的比重作为衡量一国或一个地区的城镇化水平。对于复合指标法 来衡量城市化水平的系统研究的著述并不多见，大多分散于各种社会、经济发展 华东师范大学2 0 0 8 届硕士学位论文 第一章绪论 理论中。由于发达国家已经基本完成城市化的过程，近年来甚至出现了逆城市化 现象，因此对于复合指标法的研究，比较成熟的有以下几种：第一，联合国和社 会事务部统计处建立的指标系统，采用1 9 个社会经济指标来考察各发达国家和 发展中国家城镇化与经济、社会、人口统计变化之间的关系：第二，英国地理学 家克劳克从人口、职业、居住及距离城市中心距离远近等1 6 个指标进行分析， 建立城市化的指标系统；第三，美国斯坦福大学社会学教授因克尔斯提出的现代 化指标体系，该标准作为现代化的标准体系在国际上较为通行，尽管该指标体系 并非直接描述城市化，但是它可以反映城市化中相当大的部分内涵。此外，1 9 8 0 年经济合作与发展组织提出的社会指标体系1 5 项，1 9 8 2 年英国制定的社会指标 体系1 0 项，1 9 8 2 年印度提出的社会指标体系7 项，1 9 8 6 年欧洲的3 3 个世界卫 生组织成员国联合发起建立“健康城市”，提出3 8 项目标等，也是对现代化评价 指标体系的有益探索，可供借鉴( 徐秋艳，2 0 0 7 ) 。 在国内，目前我国普遍采用城市非农人口占总人口比重来测度城镇化水平， 这一单一指标固然有其方便性和可操作性，但所暴露出来的局限性也不言而喻， 不仅涉及到非农业人口的统计口径不统一的问题，最重要的是无法真实地反映城 镇化的深度，因此许多学者都在进行城镇化测度方法的探讨。张耕田( 1 9 9 8 ) 、 代合治、刘兆德( 1 9 9 8 ) 等提出了包括城市社会、经济、环境等方面十几个指标 的复合指标法，并分别对中国一些主要城市和省城城镇化水平做了测度，结果比 较理想；李振福( 2 0 0 3 ) 认为城市化就是一定地域在社会产业结构上、人口上、 文化上和人们的生产生活等各方面向具有城市特点的表现形态变迁的系统的、动 态的过程，认为城市化水平测度应从城市发展潜力、城市发展经济、城市发展装 备方面进行；欧名豪等( 2 0 0 4 ) 认为城市化是一个社会、经济、文化等多种因素 综合发展的过程，有着丰富而深刻的内涵，提出从空间、经济、人口、生活方式 和生活质量方面来考察城市化水平；赵喜仓等( 2 0 0 2 ) 认为城市化应从狭义和广 义两方面来看，从广义上看，城市化包括人口、经济、社会、地域环境等诸方面 的内涵，提出从经济、人口、生活方式、地域环境方面来考察城市化水平：孙锦 等( 2 0 0 4 ) 认为城市化是一个国家或地区由传统的农村文明向现代城市文明转化 的过程，因此应从广义城市化的内涵出发，其水平的测度包括经济、人口、生活 方式、地域环境方面；都沁军等( 2 0 0 1 ) 认为城市化过程是一个经济、社会、生 态、文化诸方面全面转变的动态的时空过程，是人类生产方式、生活方式和居住 方式全面转变的过程，提出从经济、人口、地域景观、生活方式以及环境状态等 五方面来考察城市化发展水平；赵雪雁( 2 0 0 4 ) 认为提高质量是西北地区城市化 的关键，从经济实力现代化、居民素质与生活质量现代化、科技与信息现代化、 环境发展方面刻画西北地区城市化发展水平；李振福( 2 0 0 5 ) 根据牛顿第二定律， 4 华东师范大学2 0 0 8 届硕士学位论文第一章绪论 建立了基于城市发展评价的城市化水平综合测度模型并进行了研究；宣国富博士 等学者( 2 0 0 5 ) 在建立区域城市化水平测度指标体系的基础上，运用因子分析法 和聚类分析进行区域城市化水平的测度，克服了以往单一指标所带来的不足：刘 志刚等( 2 0 0 6 ) 对现有城市化水平测定方法进行了系统总结和简要评述，指出了 其存在的主要问题，在此基础上按照居住地的性质界定了城镇人口，并以此作为 测定城市化水平的标准，选取山东省各地市进行了实证分析和检验，结果显示， 应用该方法较非农业人口法、市镇人口法更能准确的反映实际情况：严志强等 ( 2 0 0 7 ) 在综合考虑城市化内涵和西部欠发达地区城市化特征基础上，从人口、 经济、景观、生活方式、环境质量等五个方面构建了西部欠发达地区城市化综合 水平测度指标体系，引入因子分析方法，以广西为例对城市化水平进行综合测度， 并通过聚类分析将广西城市化综合水平划分为四个水平梯度类型，城市化综合水 平区域差异明显。 1 2 2 水环境安全测度研究进展 生态安全测度是对生态系统安全水平定量化标度。美国国际研究委员会 ( n r c ) 、国家环保局( e p a ) 等对生态安全定量化测度高度关注( r a p p o r t ，1 9 9 8 ； u s e p a ，2 0 0 4 ) ，主要有生态模型法、综合评价法与景观生态学方法等( 王根绪 等，2 0 0 3 ) 。生态模型法用于对生态要素健康状况诊断，如生境稳定指数模型 ( b a r n t h o u s e ，1 9 9 2 ) 、生态系统风险模型( h a r t r a t t y 等，1 9 9 4 ) 、空间直观性种 群模型( t u r n e r 等，1 9 9 5 ) 、个体生态模型( c a m p b e l l 等，1 9 9 8 ) 、环境适应性行 为动态模型( c l a r k 等，2 0 0 1 ) 、污染物毒害模型( h u a n g 等2 0 0 6 ) 等。综合评 价法实现从单要素向多要素综合测度转变。联合国经济合作开发署( o e c d ) 提 出表征人类与环境系统的压力一状态一响应( p s r ) 模型( o e c d ，1 9 9 7 ) ；联 合国可持续发展委员会( u n c s d ) 提出了驱动力一状态一响应( d s r ) 概念模 型( u n ，2 0 0 1 ) ；欧洲环境署在p s r 基础上添加了“驱动力( d r i v i n gf o r c e ) 和“影响( i m p a c t ) 指标，构成d psi r 模型( v i l l a 等，2 0 0 2 ) ；美国国家环 保署( e p a ) 建立了包括化学环境、物理生境、水文条件及生物学状态在内的河 流生态系统综合测度体系( u s e p a ，2 0 0 4 ) 。在上述模型基础上，综合测度方法 得以广泛发展，如多级模糊综合评价一灰色关联优势分析模型、模糊综合评价一 层次分析一主成分分析模型、变权一模糊一灰色关联复合模型( t r a n 等，2 0 0 2 ； 左伟等，2 0 0 5 ) 等。景观生态学方法是近年来发展起来的一种重要测度手段。土 地利用土地覆盖变化( l u c c ) 是区域生态安全主要影响因素，而景观生态学方 法可有效揭示l u c c 对生态稳定性的作用( b r o w n 等，2 0 0 5 ；f u 等，2 0 0 6 ) 。因 此，在充分利用地理信息系统( g i s ) 和遥感( r s ) 基础上，景观生态学方法能 有效地将生态状态与生态过程相结合，并通过空间结构与功能、格局与生态流结 5 华东师范大学2 0 0 8 届硕士学位论文第一章绪论 合，可分析生态系统功能、生物多样性等问题( t u r n e r 等，2 0 0 5 ；黄奕龙等，2 0 0 6 ) 。 在生态安全测度研究的基础上，关于水环境安全测度的研究也不断增多。曾 畅云等( 2 0 0 4 ) 在可持续发展指标体系研究的基础上，运用“p s r 概念模型建 立了水环境安全评价指标体系，以北京市为例，应用综合指数法进行了水环境安 全的综合评价和实证研究；何焰等( 2 0 0 6 ) 以上海市为例，从时间变化和空间对 比分析角度分别建立了上海市水环境生态安全评价指标体系，利用标准化和变异 系数法确定各指标的标准化值和权重，采用综合指数方法，对上海市水环境生态 安全进行了评价，并在此基础上建立起综合指数值与生态安全评判的等级关系； 任丽军等( 2 0 0 5 ) 对山东省水环境不安全因素进行分析，指出水资源短缺、供需 矛盾日益突出是首要不安全因素，同时大量工业、农业和生活污染物进入河流、 湖泊，水环境污染十分严重，生态环境明显恶化；俞露等( 2 0 0 5 ) 以环境风险评 价理论为基础，从区域水环境安全风险管理的角度，提出了构建区域水环境安全 预警系统的方法，并以南水北调东线工程为例，介绍了该方法的应用成果；孟庆 军等( 2 0 0 6 ) 介绍了水环境生物预警系统的特点以及数字化生物监测的研究进展 和现状，分析了生物预警系统现存问题及发展趋势；梁威( 2 0 0 7 ) 在区域水环境 安全评价研究中，以d p s i r 概念模型和层次结构模式构建区域水环境指标体系， 利用指标函数法对指标进行规格化，最后采用基于离差最大化组合赋权法和改进 型多层次多目标模糊优选模型对区域水环境现状进行评估。 综上所述，水环境安全还是一个比较新的名词，目前对其概念、内涵及外延 的研究比较多，水环境安全的测度研究主要偏向于建立指标体系，而对于评价标 准、安全等级等还研究较少。在水环境安全测度的各方面都有待于进一步深入研 究。 1 2 3 城镇化中的生态效应研究进展 ( 1 ) 城镇化与生态环境 早在1 9 世纪末期，英国学者h o w a r d 著述田园城市，试图用理性的规划 方法来协调工业化、城市化与城市生态环境之间的发展问题。然而真正以专题形 式来研究区域城市化与生态环境关系的是从2 0 世纪中期开始的。2 0 世纪初继芝 加哥学派的人类生态学方法在城市健康、土地及社会分层研究中取得明显成效以 来，区域城市化与人类聚居问题一度被列入联合国的m a b 计划的子项目当中， 其研究引起了世界性的广泛关注( 杨士弘等，2 0 0 3 ) 。围绕此课题，相关研究进 行得相当深入，已经涉及n - 者之间的定量测评问题，如利用i p a t 模型和计量 经济学方法，以b c o m m o n e r ( 1 9 7 1 ) 和g g r o s s m a n 等( 1 9 9 3 ) 为首的环境经 济学派对部分发达国家的城市发展( 如城市经济) 与城市环境演变的关系进行了 检验，并提出倒“u 型曲线的假设；又如利用系统动力学、灵敏度模型和能量 6 华东师范大学2 0 0 8 届硕士学位论文第一章绪论 流动模型，以j w f o r r e s t e r ( 1 9 7 1 ) ，f v e s t e r 等( 1 9 8 0 ) 和h t o d u m 等( 2 0 0 0 ) 为首的系统动力学派和生态学派对世界部分国家的城市和地区进行了分析，揭示 了城市发展与其环境演变的交互作用机理；还有l b r a a t 等( 1 9 8 6 ) 和h s u k o p p 等( 1 9 8 8 ) 利用系统优化和数理建模的思想来处理此方面问题，他们的研究也相 当成功( 刘耀彬，2 0 0 7 ) 。 国内，城镇化与水环境关系研究最多的是城镇化中的生态效应，侧重从城镇 化对生态环境的影响方面进行研究，而且大部分都是理论或者定性探讨。如杜英 等( 2 0 0 5 ) 把城镇化进程按其发展的不同阶段划分，通过对每个阶段的生态效应 变化趋势及城镇化进程中的各类生态效应进行分析，从四个方面提出了减少城镇 化进程中负面生态效应的途径；李新等( 2 0 0 7 ) 以苏南地区为研究对象，定性探 讨了城市化对水环境的胁迫效应及城镇化水平与水环境的关系。对城镇化与水环 境二者关系的定量测评研究还处于初期，区别于城镇化生态效应研究，二者关系 的定量测评主要是考虑城镇化与生态安全的相互影响作用，比城镇化的生态效应 多考虑了生态环境对城镇化的作用。如凌亢等( 2 0 0 1 ) 、吴玉萍等( 2 0 0 2 ) 利用 计量经济模型分别对南京、北京的城市经济与环境质量特征进行了研究；借助系 统动力学与灵敏度模型，邢嘉明等、王如松等、吴峙山等、杨邦杰等、宋永昌等 分别对天津、北京和长兴岛等城市的发展与环境演变进行了模拟( 杨士弘等， 2 0 0 3 ) ；采用数理建模和协同学的方法，黄金川等( 2 0 0 4 ) 以三峡库区为研究区 域，对三峡库区1 5 个区县的城市化水平和生态环境状况作了综合评价，并在综 合和分组二个层面对二者耦合关系进行了定量辨识；刘耀彬等在2 0 0 5 年建立了 城市化与生态环境耦合度及其预测模型，以徐州市为对象，对耦合度模型及其预 测模型进行了实证研究，又在2 0 0 7 年根据城市化与生态环境耦合含义及框架， 利用s d 的原理和方法，以江苏省为例，建立了区域城市化与生态环境耦合的s d 模型，并选取五种典型发展模式进行策略情景模拟。 ( 2 ) 城镇化与水环境 水环境的治理与保护一直是城镇化过程中人们关注的焦点。l e b l a n c ( 1 9 9 7 ) 等人的研究结果表明土地利用方式的改变导致河流温度升高；f i s h e r ( 2 0 0 0 ) 等 人发现土地利用对地表水质的恶化也有影响。城市化引起的水资源短缺、水质污 染等问题是我国学者关注城市化引发资源环境问题的切入点。张一平( 1 9 9 8 ) 和 宋军继( 2 0 0 3 ) 对城市化引发的城市水环境问题进行了研究；周海丽等( 2 0 0 3 ) 建立回归模型定量分析了深圳的城市化发展与城市水环境质量变化的关系；刘引 鸽、宋军林( 2 0 0 5 ) 采用1 9 8 3 1 9 9 9 年宝鸡市地表水质监测资料及城市发展中 有关的社会经济统计数据，采用r o s s 评价指数方法，分析了宝鸡市区地表水质 的时空变化特征及城市化对地表水质的影响；刘承训等( 2 0 0 6 ) 分析了城镇化进 7 华东师范大学2 0 0 8 届硕士学位论文第一章绪论 程中水环境恶化的原因，并提出防治对策；李新、焦锋( 2 0 0 6 ) 研究得出在苏南 工业化推动下的城镇化过程中，对水环境的影响具有污染物浓度大、排放集中的 特点，市郊小城镇河网水质急剧恶化，已成为新的水环境污染载体，使水体环境 容量下降；滕颖等( 2 0 0 6 ) 研究发现苏州在经济增长的同时也对水环境带来了巨 大压力，在分析对苏州地区水环境变化的基础上，对人口因素、地区产业结构、 行业结构及其城乡生活方式对水环境的影响进行了探讨。综上所述，目前对于城 镇化与水环境的关系大多是单纯从理论层面的定性探讨，少部分运用数据进行定 量分析，但没有从城镇化水平和水环境安全的整体层面上进行，只是对其中的某 一方面进行研究。另外这些研究都是在较大尺度上的研究，针对小城镇的研究还 很少。 1 3 研究基础、方法及技术路线 1 3 1 研究基础 本研究主要基于以下课题：上海市“十五重大科技攻关项目( 0 5 d z l 2 0 0 7 ) “崇明岛生态承载力与生态环境预警系统研究一3 3 专题：崇明主要城镇和重要 公路沿线生态环境安全研究、上海市“十一五”重大科技公关项目( 0 7 d z l 2 0 3 7 ) “崇明岛数字生态建设决策支持系统的开发与利用”专题：崇明生态岛建设农业 用地健康诊断决策支持系统开发与应用示范、国家自然科学基金项目( 7 0 7 0 3 0 1 0 ) “快速城镇化地区生态安全测度与预警实证研究 ，在此基础上，收集了大量关 于崇明生态岛建设、崇明主要城镇的基础数据和统计资料。根据本研究的内容， 又收集了国内外有关城镇化测度、水环境安全研究及二者关系的文献，了解并掌 握了城镇化测度方法和水环境安全研究重点、测度方法以及二者关系的国内外研 究历史、现状和进展，为撰写论文打下了良好的基础。 1 3 2 研究方法 本论文重点研究崇明主要城镇的城镇化测度指标体系和城镇化进程中水环 境安全测度指标体系，以上海崇明主要城镇为研究区域，着重探讨崇明主要城镇 的城镇化水平和水环境安全现状以及城镇化的水环境效应。因此，根据野外调查 资料和有关文献资料的分析，选取崇明城桥镇、堡镇和陈家镇来开展研究工作。 在论文实施过程中，将野外作业、室内分析及使用c o r e l d r a w 、s p s s 、a r c g i s 软件进行分析绘图等结合的方法，系统地进行研究工作。其中野外工作包括野外 考察、采样，现场测试河流水样的p h 值、溶解氧、温度等；室内工作包括文献 和资料收集，实验室样品处理和分析，航拍影像的处理，数据统计与分析，研究 华东师范大学2 0 0 8 届硕士学位论文第章绪论 结果的绘图等。 1 3 3 技术路线 在上述三个课题的支持下，通过野外调查、样品采集和文献资料收集等途径 获取数据资料，运用环境科学、地理学、生态学、统计学及遥感和地理信息系统 等多学科交叉的方法，研究城镇化进程中崇明主要城镇水环境安全问题。技术路 线如图1 1 。具体思路是：在了解国内外研究进展的基础上，提出研究问题并确 定研究区域。对生态城镇的内涵和研究进展以及崇明城镇了解的基础上，针对崇 明主要城镇建立城镇化水平测度指标体系，并对研究区域进行城镇化水平测度研 究。通过野外调查和样品采集，了解崇明主要城镇的水环境状况并对河道水体环 境进行现状分析；在定性