水： 我们的

宝贵资源FRESHWATER WATCH

影响报告 5 周年特刊

目录

序言 01简介 02生物多样性 04资源浪费 08城市化过程 10农业 14创新 16环保意识 18致谢 20参考文献 20

Earthwatch 地球观察组织 (Earthwatch) 旨在赋予人们保卫我们生活的这个星球的权利。地球观察组织 (Earthwatch) 是一家致力于保护地球现有和未来生物多样性和完整性的国际环保组织。我们与个人志愿者、政府、机构等广大伙伴密切协作。地球观察组织以 FreshWater Watch 及其2012 年加入的汇丰水资源项目 (HSBC Water Programme) 所取得的成就为傲。我们很高兴汇丰水资源项目目前已延期至 2018 年，并将继续协助地球观察组织解决全球淡水挑战。

封面图片 © Jay Ortiz, HSBC

序言

与地球观察组织合作期间，来自 36 个国家/地区的 8,000 多位汇丰员工参与了 FreshWater Watch 全民调研水资源计划。通过数天的培训，我们的员工认识到全球水资源面临的挑战，理解并掌握了水质监测技能，成为水资源保护和环境可持续发展的管理者，具体请见下文。 FreshWater Watch 在全球范围内取得了一些尤为值得注意的环境成果和社会影响力。 全球新发布的 20 篇学术论文数据便是来自汇丰员工所收集的信息，它们为宣传淡水管理和政策提供了重要依据。如果没有我们员工的激情奉献，没有地球观察组织给予的人人参与科学研究的机会，推动民众对环境可持续发展的认知及实现这一目标所需的行动，那么便不会在世界范围内产生如此深远的影响。

联合国在 2015 年宣布了 2030 年可持续发展目标。这些目标强调了清洁可用的水资源的重要性，以及保护和恢复水相关生态系统，如湿地、河流、含水层和湖泊等的必要性，这些也正是汇丰水资源项目力图解决的挑战。 2017 年，水资源项目获得初期成功，且项目将延期三年。延期项目将瞄准联合国可持续发展目标，即认可水资源将成为未来二三十年内全球要保护的最重要资源之一。对汇丰水资源项目给全球人民生活与生命带来的意义，我深感振奋。

Douglas Flint 汇丰控股有限公司 集团主席

汇丰水资源项目于 2012 年启动，是地球观察组织 (Earthwatch)、水援助组织 (WaterAid) 和世界自然基金会 (WWF) 共同发起的一项五年期全球性计划。该项目的宗旨是提供并保护水资源，开展群众信息普及与教育，促进人类繁荣，推动经济发展。启动五年来,该项目已成为企业长期支持，在推动全球可持续发展方面产生重大影响的典范。

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简介

水是地球生命的基础

湖泊、河流和湿地等淡水水体尽管只占地球表面的百分之六，却是全人类赖以生存的基础，它为各种动植物提供了栖息地，更是农业和工业的重要资源。

然而，地球淡水资源正遭遇危机。人口快速增长、气候变化和经济发展威胁着淡水环境的健康及赖以淡水生存的生物多样性。

FreshWater Watch 在过去五年内产生的重大研究影响有：

2,500 个生态系统40 位科学家

该项目支持对涵盖36个城市、6大洲的大约2,500个生态系统进行调研

来自全球30家研究机构的40位科学家领导开展了地方相关研究项目

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FreshWater Watch 保护有限的水资源亟待密切合作 。 过去五年中，地球观测组织与各国际研究机构、非政府组织和政策制定者携手开展汇丰淡水项目，应对全球淡水挑战。为达到所需规模，寻找解决方案，来自世界各地的 8,000 多位汇丰员工参与到 FreshWater Watch 全民调研水资源计划之中，并接受了当地淡水体健康监测方面的培训。

从大都市上海、阿联酋沙漠到印度的湿地，这一项目从全新视角，发现了造成全球和当地水质降低以及生态系统退化的主要原因，并号召人们采取有效的环境保护措施。

FreshWater Watch 是全球范围内首个此类调查淡水生态系统的全民调研水资源计划。本报告重点列述了过去五年中，项目在生物多样性、资源浪费、城市化过程、农业、创新和环保意识等主题下所取得的部分成绩。

全球三分之二的人口生活在严重缺水地区， 该数字预计仍将持续上升。80% 以上的人类活动所产生的废水未经任何处理便排入河流或海洋，导致大范围的水污染。由于淡水生境的消失和恶化，淡水生态系统的生物多样性正以比海洋或陆地环境更快的速度急剧减少。

30 个组织 20 篇文章 11 年10个非政府环保组织、10个河流和野生生物基金会及10个政府机构积极参与了该项目

基于收集的信息，20多篇学术论文得以发表

如果没有FreshWaterWatch全球8,000名观察者的支持，进行同样规模的研究活动将耗费11年以上的时间。1

03

生物

多样

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过程

农业

创

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环保

意识

生物多样性

影响

淡水生境的动植物多样性正以快于海洋或陆地环境的速度下降。 事实上，据科学家估计，仅在过去 40 年里，淡水野生物种就减少了 81%2。地球上淡水物种面临的最大威胁有取水（主要为农业取水）造成的栖息地消失，城市化与大坝建设、大范围污染及引入外来入侵物种造成的栖息地变化3。

FreshWater Watch 的观察者协助开展研究，探索这一独特的农业地形对蝾螈与墨西哥特有淡水小龙虾小生境的影响。他们将帮助号召人们恢复湖田河道，打造蝾螈与墨西哥特有淡水小龙虾庇护所，以促进其生长繁殖。

墨西哥保护墨西哥城小龙虾和蝾螈栖息地 霍奇米尔科位于墨西哥城南部，这里河道纵横、湖田 (chinampas) 棋布。湖田是阿兹特克时代流传下来的一种传统耕作方式。这种不同寻常的生境为水生物种提供了一个独特的生态栖息地。140 种候鸟、墨西哥特有的淡水小龙虾、蝾螈（或称墨西哥蝾螈）生活于此。蝾螈是墨西哥的特有物种。

异国鱼类的引入、硝酸盐和磷酸盐等农用化学品的大量使用改变了生态系统结构，促使河底生存的大量重要有机物消失。这些有机物是蝾螈与墨西哥特有淡水小龙虾的食物，它们的消失令其数量随之减少。

FreshWater Watch 的观察者协助推动了欧洲、亚洲和拉丁美洲等七个国家/地区的关键淡水动植物保护研究。

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81%印度

浦那鸟类回归 位于西印度浦那的帕山湖 (Pashan Lake) 和穆拉穆萨河 (Mula Mutha River) 曾是著名的观鸟天堂。可是，自 20 年前该地区走向城市化且遭受水污染后，鸟类数量就急剧下跌。 Pune Municipal Corporation 资助的一项复原项目于 2013 年成功落地，自此之后，FreshWater Watch 的观察者帮助来自 Bharati Vidyapeeth 环境教育研究所的科学家监测水质，为改进管理提供更多信息。

淡水野生物种数量自1970年减少

他们的工作带来的直接成果有：> 复原之后，大量越冬候鸟来到穆拉穆萨。 > 确定磷浓度高与鸟类多样性

（主要是鹳）减少之间的关系。 > 听取该项目的影响之后，政策制定者提议将帕山湖和穆拉穆萨河划为该城的绿地，对它们进行保护。现已针对该地区制定了临时计划。

“除收集重要数据以外，公民科学家帮助种植了一种重要的湿地植物——香蒲芦苇，为鸟类和动物打造繁殖区。过去 20 年里，香蒲芦苇数量骤减，但作为该项目的一部分，目前香蒲芦苇已在帕山湖成功恢复种植。”Kranti Yardi 博士 Bharati Vidyapeeth 环境教育研究所浦那项目科学家领导者

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生物多样性

影响

“该项 FreshWater Watch 调研展示了城市池塘作为干净水源绿洲的重要性，帮助野生生物生长。调研结果提供了重要的论据，呼吁采取政策措施保护现有并打造新的干净的水源庇护所。”Penny Williams 博士 Freshwater 栖息地基金 (Freshwater Habitats Trust)。 地方研究合作者。

欧洲和印度

保护小水道 FreshWater Watch 观察者在英国与巴黎开展的研究4 结果称， 池塘和小溪等类似较小水体比周围的河湖干净得多，为生物多样性提供重要的潜在热区。这些小水体通常与主要集水区区隔开来，城市污染相对较少，为野生生物提供重要的清洁水源，即使在大城市地区亦是如此。

鲜少有国家水质监测措施来监测池塘水质。可是，FreshWater Watch 展现了公民科学家促进人们更广泛地了解淡水健康的可能性。

在印度德里，FreshWater Watch 的观察者还注意到经常被监测忽略的城市较小水体，这些水体被沦为房地产、污染、快速城市化进程的牺牲品。观察结果展示了这些小水体作为湿地鸟类栖息地的重要性，同时，这些结果将被德里环境管理计划采用。

生物多样性

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调研发现，池塘和小溪等类似较小水体比周围的河湖更为干净

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资源

浪费

城市

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生物多样性

资源浪费

影响

近年来，人们开始广泛关注垃圾和塑料废物对海洋环境的影响，但却极少关注其对淡水栖息地的影响，尽管这也是一个众所周知的问题。5 河岸和湖岸与海滩有着许多相同的废物来源，如游客扔掉的垃圾，暴雨径流和废弃的渔具等。了解垃圾对构成地球淡水表面五分之一的淡水环境（如五大湖）的影响，是确保人造垃圾得到有效管理，同时确保沙滩依旧能为人和野生动物提供健康安全的活动环境的关键第一步。北美和印度的 FreshWater Watch 观测者为探索这个问题进行了重要的研究。

垃圾，表明了目前管理活动运作良好的地方以及需要进一步改进的地方。有趣的是，结果还反映了当地娱乐和工业活动的重要影响，这揭示了当地管理和教育的重要性。

美国

五大湖沙滩 水牛县和芝加哥的 FreshWater Watch 观测者协助开展了“五大湖沙滩”项目，深入研究了五大湖 5周围垃圾的丰度、分布和影响。 结果显示，大多数垃圾来自沙滩游客，而不是来自海上，沙滩上的垃圾比岩滩上的更多，而且在夏季垃圾最少。这些调查结果用于通知当地管理部门采取措施减少五大湖周边的

在北美五大湖，FreshWaterWatch观测者清除了

13,600

片，近5,130公斤重的沙滩垃圾。

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加拿大

圣罗伦斯河的沙滩流浪者 在加拿大蒙特利尔，FreshWater Watch 观测者一直在探索是否可以通过检测海岸线上发现的植被和垃圾来评估圣劳伦斯河的健康状况。通过采用以公民为基础的垃圾监测新方法，从人为垃圾和潜在有害的藻类（蓝藻）的驱动因素中获得了新的见解。目前在欧洲和亚洲（伊朗）的其他公民科学项目正在使用相同的方法。

印度

加尔各答湿地 东加尔各答湿地由印度第二大城市边缘 125 平方公里公里的盐渍草地、沼泽地和池塘组成。浅水域作为自然防洪区，为种植水稻和蔬菜提供肥沃的环境条件，支撑了这座城市的 500 万居民。受威胁的湿地每年净化 6.8 亿升原污水，将城市的污水成本几乎降至为零，而城市的渔民也从污水养鱼养殖业中获益。但这个令人难以置信的自然过滤器正不断受到住宅建筑物的侵占，以及城市人口不断增长的威胁。自然环境与野生动物协会 (NEWS) - Earthwatch 的当地研究伙伴 - 知道为了保护和管理湿地，需要收集当地水质、植物和动物的相关数据。

汇丰 (HSBC) 的加尔各答员工收集了近 500 份水样，协助当地科学家进行广泛的监测。这些数据让“Chhoinabhi Declaration”得以通过。Chhoinabhi Declaration 是一项与东加尔各答管理当局共享的自愿协议，规定湿地的科学管理。

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城市

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资源浪费

生物多样性

城市化过程

影响

全球一半人口（超过 35 亿人）生活在城市，预计未来二十年内该数字将提高至 60%。6 预计 95% 的城市增长将出现在发展中国家，这些地方通常净水和卫生服务供给不足，从而导致疾病和其他健康问题爆发。7然而，随着天然土地在被利用后变为透水性较差的地表，地表径流的速度和流量增加，导致洪水风险提高，由此可见，快速城市化过程也影响着发达国家。

> 上海上游水质差是导致该城市水质不合格的关键原因。投入人力物力对上海等大城市的上游废水进行处理，将改善城市水质9。 > 城市中，使用化学肥料，及人造表面较多、妨碍硝酸盐和其他污染物的稀释的地方的水质更差8。 > 河岸有树木，减少水土流失的城市区域水质较好8。 > 香港的城市河流对于营养物污染高度敏感，磷浓度较高的河流出现藻华的可能性更高10。

“在中国开展的 FreshWater Watch 项目结果显示，我们必需更多地关注较大的流域治理，且针对地方城市水处理流程的近期政策不足以逆转淡水水质持续下降。因城市面积持续扩大（过去十年内上海的面积每年增加 100km2），该研究显示流域状况很可能将变得更加严峻。”中国科学院南京地理和湖泊研究所张玉超教授

中国

了解城市河流 自上世纪七十年代末中国经济改革开始，中国最大、最具现代化的城市上海迅速扩张，成为全球特大城市之一，人口超过 2,400 万8。如此快速的城市化对当地水质造成了广泛的影响。 FreshWater Watch 的中国观察者在南京地理与湖泊研究所、华南农业大学和香港公开大学科学家的领导下，公布了大量有关中国上海、广州和香港河流水质因素的科学发展新成果8。例如：

EARTHWATCH 地球观察组织连续五年监测淡水10

95%

印度

海得拉巴湖泊 FreshWater Watch 发现，近几十年来印度海得拉巴的城市化过程造成了一些尤为惊人的影响，Greater Hyderabad Municipal Corporation 区域范围内的水体数量从 2,200 个骤降至 430 个。 研究还发现，海得拉巴市内湖泊的氟浓度超出印度标准局和世界卫生组织设定的最高允许限值。此外，未处理或经部分处理的污水流入导致藻类和马蹄形植物过度生长，表明低溶氧水平的富营养条件。FreshWater Watch 监测结果发现，营养物浓度与原污水、生活垃圾及工业废水流入之间存在着关联。

的预期城市增长将出现在发展中国家

通过汇丰公民科学家在印度海得拉巴等地的监测结果，研究者发现了季风前后的明显差异，这表明当地污染源导致了城市湖泊与水资源的进一步恶化。

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生物多样性

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城市化过程

马来西亚

生命之河 马来西亚吉隆坡的迅猛发展和栖息地消失已经在影响巴生河 (Klang River) 的水质、生物多样性和防洪。2012 年，“生命之河”整治工程启动，旨在将巴生河改造成一个充满生机、物种多样的河道。 FreshWater Watch 的观察者与全球环境中心密切协作，协助开展该项目在巴生河沿线 10 个点收集了 250 多个数据集，监测环境和水质。监测结果显示，巴生河沿线除城市化程度特别高的地点之外，水质衡量标准的其中一项——磷酸盐含量在可接受的限值范围内。监测结果促使政府相关机构下达了开展巴生河沿线整治复原工作的指示。

温哥华

城市河流 大温哥华地区（亦称大温地区）每平方公里人口密度在加拿大最高。为了解快速城市化对河流水质的影响，231 位 FreshWater Watch 的观察者在温哥华收集了 838 个水质样本。此次调研促使人们掌握了快速城市化环境下控制河流水质土地利用和季节性相关因素方面的重要新知识。这可能要归功于公民科学家所收集的细化数据，与单凭专业科学家的力量相比，调研所取得的收获要更大。11

231位FreshWaterWatch的观察者在温哥华收集了

838个水质样本

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多伦多

城市池塘利用城市池塘保存雨水是加拿大安大略省南部许多新兴居住和商业开发区的一大特色。在大多伦多地区，大约有 500 个池塘，这些池塘吸纳暴雨产生的径流，减轻河流下游洪水泛滥。可是，对于池塘在城市环境中的生态作用，人们一无所知。 FreshWater Watch 的多伦多观察者调查了该市 22 个市区池塘的水质。调查结果显示，城市池塘可通过留住污染物改善下游水体的水质，池塘内的植被在减少营养物方面发挥重要作用12。

里约热内卢

巴西亚热带城市河流对地球上的淡水生态系统来说，有害藻华是一个日益严重的常见问题，在地表水通常用作饮用水源的热带和亚热带地区，问题尤为严重。 经 FreshWater Watch 的观察者在库里提巴、圣保罗和里约热内卢的辛苦工作，发现 64 条巴西河流出现藻华的原因及减少藻华的潜在机会。观察者们发现，藻类浓度（特别是潜在的有毒蓝藻）与来自当地污染源的营养物及河流沿岸植被的复杂性密切相关。

经FreshWaterWatch的观察者在库里提巴、圣保罗和里约热内卢的调研，发现64条巴西河流出现藻华的原因及减少藻华的潜在机会。

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城市化过程

生物多样性

农业

影响

全球可为人类使用的淡水不到百分之一。 其中，70% 的淡水用于灌溉作物和蓄养牲畜。13 除栖息地消失外，人们使用的肥料被冲入河流湖泊，导致水体富营养化和藻华。藻华不仅威胁人类健康，还减少了水中溶解氧的含量，最终引致水生动植物消失。因此，农业对全球淡水水镜产生了重大威胁。

> Kali Pusur 和西爪哇 Klaten Regency 统治区的 Kapilaler 灌溉区水资源综合管理计划。 > 印尼政府在吉利翁河与西萨丹河 (Cisadane River) 盆地开展的项目。 > 影响吉利翁河上游区域农业活动。如今，农民减少农业需求的肥料用量，以减轻对河流的影响。

印度尼西亚评估雅加达吉 利翁河沿线 农业的影响 FreshWater Watch 的雅加达观察者协助地方合作伙伴农业气候和水文研究所 (Agroclimate and Hydrology Research Institute)，监测 119km 长吉利翁河的水质。吉利翁河发源于西爪哇火山山脉，经印度尼西亚首都流入雅加达湾。监测结果显示，吉利翁河的硝酸盐和磷酸盐含量受农业与强降雨的双重影响。调研结果有助于该河道沿线水质整改工程的开展：

›200%全球农业用氮量已经上升不止一倍。其中大部分流入了河流、湖泊和地下水。

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中国

改进广州农业效率 FreshWater Watch 广州调研结果14 为中国广东省的农民提供新信息，以减少氮肥用量，同时提高作物产量和经济回报。FreshWater Watch 的公民科学家帮助提出减少肥料用量对当地水体的益处，同时维持农业生产力。

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要发挥公民科学对于提高公众对环境的了解之巨大潜力，创新是关键。 创新让投资回报更高，结果更精确，使得更多的公民科学家参与到一系列生态系统动态之中。没有创新，淡水系统的许多生物、物理和化学领域将依旧不被普通民众所知。然而，现已证实，通过新颖的方法和计划，即便是未经过很多培训的志愿者，也能为有影响力的研究提供所需信息，促进管理措施的实施。

2014 年，拉蒙特多尔蒂地球观测台 (Lamont Doherty Earth Observatory) 的合作伙伴开始开发一款便携式培养器，并于 2015 年末设计出了可用原型。 北美其他地区的公民科学团体对这款便携式培养器极为感兴趣，将其用来解决新的研究问题。 如今，纽约市团队希望生产出一系列恒温箱供公民科学家使用。

纽约市

培养器创新 FreshWater Watch 还是技术创新的催化剂。我们在纽约市的研究合作伙伴发现，有必要以可移动的简单方法测试水样本中的有害细菌，从而警告再生水用户可能感染潜在病菌。采样的水媒细菌需要通过一个培养器，将水样维持在恒定温度，使细菌繁殖并可以检测到。可是，这类培养器一般只有科研实验室才配备。

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布宜诺斯艾利斯 河流扰动 的生活指标 淡水生态系统的监测方法众多，各有利弊。布宜诺斯艾利斯当地研究人员和公民科学家将 FreshWater Watch 全球方法与溪流与河流沉积处的小型昆虫

（大型底栖动物）观察相结合。随着时间的流逝，这些生物让研究人员对生态环境有了更多的了解。

将这些措施与水质和生态系统状况调研方法相结合，布宜诺斯艾利斯项目提出了一种监测亚热带河流水质的新方法。该方法将广泛用于阿根廷的其他河流监测，以便更好地了解不断变化的土地用途的长期影响。

已通过FreshWaterWatch开发并验证

20种收集生态系统状况重要信息的方法

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生物多样性

环保意识

影响

地球观察组织在全球范围内让公众参与实际科学研究，推动了解可持续发展的环境及促进开展实现可持续发展所需的行动。 30 多个国家/地区的汇丰员工积极参与 FreshWater Watch，进行可持续发展调研。开展的公民科学调研提供的关键数据不仅填补淡水科学中的知识空白，还监督区域管理及全球可持续发展目标的进展，启发他们采取行动，改变其环境行为。

2016年，我们调查了FreshWaterWatch观察者参与公民科学项目对其自身的影响情况。调查发现：

91%99%95%77%

的 FreshWater Watch 参与者更好地了解了组织的可持续发展项目；

的参与者更好地了解了自身对环境的影响；

的参与者报告称最终减轻了环境影响；

的参与者继续从事组织内工作的可能性提高。

EARTHWATCH 地球观察组织连续五年监测淡水18

“汇丰已鼓动包括我在内的全球 8,000 多位员工通过公民科学模式，积极参与可持续发展项目。这是我们全员参与模式的重要部分，目前，该项目已创造了极大的价值。 通过亲身体验，我了解到地球观察组织科学家所指出的社会面临的复杂环境挑战，尤其是水和气候变化挑战，这不仅是一个知识普及项目，更重要的是，它能激发人们去做出改变。这是直面问题的一种有力方式。”汇丰控股有限公司集团主席 Douglas Flint

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环保意识

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致谢

感谢多方的努力工作，让本报告所述的研究和影响变为现实。我们要特别感谢 40 位国际淡水科学家领导者及汇丰银行的员工。他们的辛勤付出和热情，让这个项目获得了远超预期的结果，发现新视角的同时，切实地为研究所在城市带来了意义非凡的改变。 没有汇丰银行宝贵的资金支持和承诺，便不会有今日的成就。 有关 Earthwatch 的更多信息，请访问 earthwatch.org

参考文献

1. Thornhill, I. et al. (2016) The Citizen Science Opportunity for Researchers and Agencies. BioScience 66: 720–21. 2. WWF. Living Planet Report 2016: Risk and Resilience in a New Era.3. Dudgeon, D. et al. (2006) Freshwater Biodiversity: Importance, Threats, Status and Conservation Challenges.

Biological Reviews 81: 1634. McGoff, E. et al. (2017) Finding Clean Water Habitats in Urban Landscapes: Professional Researcher vs

Citizen Science Approaches. Science of the Total Environment 581–582: 105–16. 5. Vincent, A. et al. (2017) Citizen Science Datasets Reveal Drivers of Spatial and Temporal Variation for

Anthropogenic Litter on Great Lakes Beaches. Science of the Total Environment 577:105–126. United Nations (2014) UN-Water: Water and Urbanization. Avaliable at http://www.unwater.org/topics/water-

and-urbanization/en/.7. United Nations (2015) Sustainable Development Goals. Available at http://www.un.org/

sustainabledevelopment/sustainable-development-goals/.8. Thornhill, I. et al. 2017. Prioritising local action for water quality improvement using citizen science; a study

across three major metropolitan areas of China. Science of the Total Environment. 584-585: 1268-81. 9. Zhang, Y. et al. (2017) Combining Citizen Science and Land Use Data to Identify Drivers of Eutrophication

in the Huangpu River System. Science of the Total Environment. 584–585: 651–64.10. Castilla, E. et al. (2015) Quantification of Phytoplankton Bloom Dynamics by Citizen Scientists in Urban and

Peri-Urban Environments. Environmental Monitoring and Assessment. 187: 690. 11. Shupe, S. (2017) Local and regional nutrient monitoring and water quality assessment in urban and

periurban streams in the Vancouver region, British Columbia 2013-2016. Science of the Total Environment. 12. Scott, A.B. et al. (2017) Monitoring Water Quality in Toronto’s Urban Stormwater Ponds: Assessing

Participation Rates and Data Quality of Water Sampling by Citizen Scientists in the FreshWater Watch. Science of the Total Environment. 592:738-744

13. OECD (2016) Background note: Agriculture and Water. Available at http://www.oecd.org/tad/sustainable-agriculture/5_background_note.pdf

14. Xu, Y. et al. (2017) Seasonal Patterns of Water Quality and Phytoplankton Dynamics in Surface Waters in Guangzhou and Foshan, China. Science of the Total Environment. 590-591: 361-69.

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