余光輝, 陳莉麗, 田銀華, 袁開國, 李文慧

(1.湖南科技大學 建筑與城鄉(xiāng)規(guī)劃學院, 湖南 湘潭 411201; 2.湖南科技大學 商學院, 湖南 湘潭 411201)

基于排污權交易的湘江流域生態(tài)補償研究

余光輝1, 陳莉麗1, 田銀華2, 袁開國1, 李文慧1

(1.湖南科技大學 建筑與城鄉(xiāng)規(guī)劃學院, 湖南 湘潭 411201; 2.湖南科技大學 商學院, 湖南 湘潭 411201)

[目的] 以湖南省湘江流域為研究對象,探索流域生態(tài)補償方法，為湘江流域實施污染綜合治理及區(qū)域平衡發(fā)展提供理論依據。[方法] 通過研究區(qū)域內的8個城市(長沙、湘潭、株洲、衡陽、岳陽、永州、郴州、婁底)2012年的人均GDP，人口總數，人均工業(yè)生產總值和萬元GDP污水排放量與8個市的平均值進行對比分析,確定生態(tài)補償標準系數。通過將各個市的人均排污量與8個城市的平均排污量作比較,求得各個市的超量排污量和節(jié)余排污量;按照主要因子排污價格及其排污比例確定超量排放和節(jié)余排放的支付和補償價格;利用生態(tài)補償標準系數,計算2012年湘江流域每個城市的最終補償標準。[結果] 2012年長沙、株洲、湘潭市應分別支付生態(tài)補償資金4 005.0，440.7和430.1萬元,衡陽、岳陽、郴州、永州和婁底市可獲得的生態(tài)補償資金分別為338.2，90.4，561.4，602.8和379.5萬元。[結論] 實際排污大于理論排污權的城市有長沙、株洲和湘潭市;而其他5個城市排污權均有節(jié)余。

湘江流域; 生態(tài)補償標準; 補償標準系數; 排污權

流域問題涉及多個區(qū)域之間的利益關系，協(xié)調不好將對各個區(qū)域的發(fā)展帶來影響，而流域生態(tài)補償機制在一定程度上不僅可以調控流域上下游間的利益關系，促進其和諧有序發(fā)展，還對保護流域生態(tài)環(huán)境和防治污染起到重大作用[1]。近年，流域生態(tài)補償問題已經成為政府與研究者共同關注的熱點問題。如Emily Austen和Clayton.D.A.Rubec等[2-3]對加拿大的流域生態(tài)補償提出了相應對策；趙春光等[4]對流域生態(tài)補償制度的理論基礎進行了描述；俞海、李磊、趙光洲等[5-7]對流域生態(tài)補償實踐中存在的問題、完善的建議以及補償標準方面做了詳細的分析；周大杰、喬旭寧、劉濤、郭志建等[8-11]分別采用支付意愿法、市場價格法、經濟制度設計、加權綜合評價法等對不同流域做了補償標準研究，確定了各流域的補償標準；呂志賢等[12-13]以湘江流域水質和水文數據為基礎結合生態(tài)補償系數對湘江流域各市的生態(tài)補償資金進行了測算，孔凡斌等[14]利用排污權對潘陽湖流域進行了生態(tài)補償標準研究。過往研究對流域生態(tài)主客體、補償制度及補償模式的研究較多，且多限于定性分析，定量研究近年吸引了許多研究者的關注。由于流域補償影響因素多以及影響范圍大等原因，導致在具體的補償中難以量化；同時一個區(qū)域的量化補償標準不一定適合于其他區(qū)域，這成為當前影響我國區(qū)域間實施生態(tài)補償的一個關鍵因素。

本文以湘江流域為實例進行生態(tài)補償的量化研究。綜合考慮生態(tài)補償系數和排污權，引入污水處理率來對湘江流域的生態(tài)補償標準進行研究，使補償標準趨于公平和合理。本研究旨在為湘江流域實施污染綜合治理及區(qū)域平衡發(fā)展有提供理論依據。

1 研究區(qū)概況

湘江流域近年來隨著城市化、經濟水平和工業(yè)的發(fā)展，大量的工業(yè)、生活、農業(yè)廢水排入湘江，使得湘江流域生態(tài)功能不斷退化，環(huán)境污染問題越來越嚴重[15]。湘江是湖南省內最大的河流，全長856 km，省內河長670 km，省內流域面積85 383 km2，年徑流量1.06×1011m3。湘江流域跨永州、郴州、衡陽、婁底、株洲、湘潭、長沙、岳陽等8個地級市。湘江流域人口與GDP總量分別占全省的55%和70%強，大約2 000萬人口以湘江流域的水資源為飲用水源。

流域內8個城市發(fā)展定位不同，資源消耗與排污量也差異顯著。如衡陽、郴州和永州市為上游地段，重要的功能為大湘南承接產業(yè)轉移示范基地，婁底市為核心工業(yè)城市，湘潭市為重要工業(yè)基地，長沙與株洲市為新興產業(yè)與高端制造業(yè)，岳陽市為下游城市，主要發(fā)展第三產業(yè)與新興工業(yè)。各個地區(qū)都有自身的發(fā)展要求，但是流域環(huán)境容量一定，各個城市都依靠湘江水資源，也向流域內排放污染物，為了協(xié)調各市共同發(fā)展，通過生態(tài)補償來調控污染排放能體現對資源環(huán)境公平使用的主體公平。根據《湖南省環(huán)境狀況公告》[16]，近年來湘江的水質變化情況如表1所示。

由表1可知，從2009—2012年湘江流域水系符合Ⅰ類、Ⅱ類水質標準要求的監(jiān)測斷面數量不變，符合Ⅲ類水質標準的監(jiān)測斷面總體上是在增多，Ⅳ類、Ⅴ類及劣Ⅴ類水質標準斷面趨于減少，說明近年來湘江的污染治理取得一定成效，水質正在逐步改善，水質總體為良。流域內主要污染物主要有氨氮、糞大腸桿菌、鎘、砷等多種有毒有害物質，其來源主要是兩岸城市生活污水和工業(yè)污水[17]。

表1 湘江2009-2012年的各類水質斷面變化情況

注：2009—2011年監(jiān)測斷面為40個，2012年增至42個。

2 湘江流域生態(tài)補償

2.1 生態(tài)補償構建基本思想

流域生態(tài)補償應包括對污染水資源的補償和對水資源生態(tài)功能的補償[18]，通過對補償主體以及補償標準的確定，讓補償主體采取一定的措施來彌補其引發(fā)的外部不經濟性。

由于湘江在湖南省內流經8個市區(qū)，因為每個市區(qū)的經濟發(fā)展水平不同從而導致對環(huán)境污染的貢獻率有一定差異，所以平均分配各市對湘江造成的污染不合理。為了體現流域生態(tài)補償的公平性、合理性和整體性，本文引入生態(tài)補償標準系數和排污權來實施生態(tài)補償。生態(tài)補償標準系數是基于各市的實際支付能力和污染貢獻率，結合各市的污水處理率求得，經濟發(fā)展水平高則需要在補償標準上相應的多支付一定的補償額，但若其污水處理率比較高，可以適當降低其應增加的補償額度；而實際支付能力和經濟水平低于湘江流域平均水平則可獲得一定補償資金來對湘江污染進行治理，但若其污水處理率也低，為激勵其發(fā)展治污技術，可在對其進行補償時做適當的減少。這樣，既考慮了各區(qū)域的實際經濟發(fā)展要求，也考慮了污染治理的獎罰機制。排污權是通過將每個市的年人均排污量與8個城市的總體年平均排污量進行比較，從而得出各市排放量是超量或節(jié)余，進而確定需要補償或賠償的主體和金額。將補償標準和補償標準系數相結合得出各市確切的補償和賠償資金，能協(xié)調流經各區(qū)域的經濟發(fā)展，也能更好的對流域環(huán)境進行有效治理，達到可持續(xù)利用和發(fā)展。

2.2 生態(tài)補償標準系數的確定

2.2.1 生態(tài)補償標準系數指標因子的選取 由于一般生態(tài)補償標準對流域內各地市實行統(tǒng)一標準，忽略了各個地市對環(huán)境污染貢獻率的差異以及各地區(qū)實際支付能力。為了實現公平和合理的補償，將各個地區(qū)因經濟發(fā)展程度、人口、環(huán)境保護能力和支付能力等因素的差異考慮進來，以湘江流經8市的平均值做標準值，在補償標準的基礎上設置了標準系數。此系數的相關指標因子主要包括地區(qū)人均生產總值、地區(qū)人均工業(yè)總產值、地區(qū)總人口數以及萬元GDP污水排放量。人均生產總值一定程度上代表了區(qū)域經濟發(fā)展和實際支付能力，也是地區(qū)經濟實力的體現；地區(qū)人均工業(yè)總產值能代表工業(yè)對資源環(huán)境的利用強度，能體現對資源的公平使用權；地區(qū)人口總數能代表生活污水的排放強度，而萬元GDP污水排放量能反應經濟發(fā)展程度與排污情況是否合理，該指標的引進也是促進區(qū)域節(jié)能減排的關鍵因子[13]。

2.2.2 生態(tài)補償標準系數的計算 2012年湘江流域8市的相關數據如表2所示。

表2 2012年湘江流域8個城市指標因子數值

注：數據均來源于《2 013湖南省統(tǒng)計年鑒》。

由表2中各指標可以看出，研究區(qū)人均生產總值高的城市其人均工業(yè)總產值和污水年排放量也比較高，說明其發(fā)展和環(huán)境污染具備較好的相關性；萬元GDP所產生的污水量是落實清潔生產的關鍵指標，也是預測經濟發(fā)展對水環(huán)境影響的基礎數據，其各市差異較大，最好的是郴州。污水是否處理并達標排放，是保護湘江的關鍵手段，表中污水處理率最高的是長沙，最低的是衡陽。

呂志賢等[12-13]是采取將各地市指標值與湖南省平均值作比較來定量分析湘江流域生態(tài)補償標準系數，得出相應的指標比較系數，然后用區(qū)域5個指標比較系數總和平均值來衡量各個區(qū)域之間社會經濟發(fā)展水平和對環(huán)境污染的貢獻率，即區(qū)域生態(tài)補償系數。而本文為了使補償結果更準確，以湘江流經8個市的平均水平為參照值，考慮到湘江沿岸各地區(qū)農業(yè)水平基本一致，對湘江水質污染影響最大的污染源是工業(yè)，故將指標因子在他的基礎上減少了各地區(qū)的第三產業(yè)和第一產業(yè)總產值，為了揭示各地區(qū)經濟發(fā)展水平對湘江水環(huán)境的影響，故增加了萬元GDP污水排放量。

本研究的生態(tài)補償標準系數公式見式(1)：

(1)

式中：Rsi——i市生態(tài)補償標準系數； GDPi——i市人均生產總值(元)； GDPave——各市人均生產總值平均值(元)； GIPi——i市工業(yè)總產值(元)； GIPave——各地工業(yè)總產值平均值(元)； TPi——i市人口總數(萬人)； TPave——人口總數平均值(萬人)； WQi——i市萬元GDP污水排放量(t)； WQave——平均萬元GDP污水排放量(t)。

由式1結合表2計算得出8市的生態(tài)補償標準系數(如表3所示)。

表3 湘江流域8個城市的生態(tài)補償標準系數

注：“平均值”是湘江流域八個市的平均值。

考慮到各市的污水處理率不同，采取對污水處理率高的地市給予一定獎勵，污水處理率低且沒有達到平均處理水平的給予處罰的措施，以促進和激勵各市積極進行污水治理。比如長沙市由于經濟水平、工業(yè)和人口等原因對湘江造成的污染比較大，要增加其對外補償程度，但由于其污水處理率比較高，為激勵其積極治污，可在增加對外補償程度后，根據其高于平均治污率的層次來減少一定的對外補償，獲得最終補償系數，而衡陽市雖然其發(fā)展程度和對湘江的污染程度均在平均水平上，但由于其治污率太低，為促使其積極治污，根據沒達到的治污率計算其應加重的對外補償得出最終補償系數。最終補償標準系數如式(2)所示。

Rei=Si〔1-(WTi-WTave)〕

(2)

式中：Rei——i市最終補償標準系數; WTi——i市污水處理率; WTave——各市平均污水處理率。

根據式2計算各市最終補償標準系數如表3所示。

因生態(tài)補償標準系數代表的是各個地市對環(huán)境污染貢獻率的差異以及各地區(qū)實際支付能力，該系數不能完全體現各市的經濟發(fā)展水平，但從表3的數據看，各市的生態(tài)補償標準系數基本上和各市的經濟發(fā)展程度是相符的。長沙、湘潭、衡陽、岳陽這4個城市的補償標準系數比8個市的平均補償標準系數要大，說明這4個市在經濟發(fā)展的同時對湘江污染的貢獻率比較大，實際支付能力也比較強，需對湘江污染的防治做出更多的補償。

2.3 生態(tài)補償標準的確定

2.3.1 排污量的確定 根據對2012年湘江流經的8個市的排污量進行數據統(tǒng)計，算出每個市的人均污水年排放量。把8個市的平均人均年污水排放量作為允許的理論排污標準，將每個市的人均年污水排放量與8個市的平均人均年污水排放量進行比較，以得出每個市實際排污量與理論排污量之差，大于8個市的人均排污量說明其在湘江總體污染水平上超量排放了，反之則說明其節(jié)余排放，將每個市人均多排放或者少排放的量與該市人口數相乘，則得出每個城市最終的年超量排放量和節(jié)余排放量，如式(3)所示。

WQei=(WQfi-WQave)TPi

(3)

式中：WQei——i市最終超量或節(jié)余排放量(t); WQfi——i市人均實際排放量(t); WQave——8市人均排放量(t); TPi——i市人口數(萬人)。各市的污水排放量及其計算結果如表4所示。

2.3.2 排污價格的確定 按照湖南省治污成本，以及湘江流域的主要污染因子排污價格和其排污比例來確定排入湘江的污水價格。主要因子排污價格中超量排放收費為化學需氧量、氨氮、石油類、鎘和砷分別為：1 400，1 750，1.4×104，28×104和7×104元/t；節(jié)余排放補償標準中這些指標的值依次為：700，875，7 000，14×104和3.5×104元/t[12]。根據主要因子在湘江中所占的大致排放比例化學需氧量∶氨氮∶石油類∶砷∶鎘為50 000∶5 000∶50∶5∶1來計算超量和節(jié)余排污價格。假設，湘江中排放了50 000 t化學需氧量，5 000 t氨氮，50 t石油，5 t砷和1 t鎘，按照主要污染因子排污價格則補償金額為8.092×107元，若將其統(tǒng)一價格排放，則可算得含有這5種污染因子的廢水每1 t收費為1 454.519元，故將生態(tài)補償排污權價格確定為：超量補償價格標準1 455元/t；節(jié)余補償價格標準725.5元/t。

表4 湘江流域8個城市的污水排放量情況

注：“-”代表比平均值大。

2.3.3 補償標準的確定 補償標準是由每個市排污量和和統(tǒng)一排污價格確定，如式4所示。

ECFi=WQei×P

(4)

式中：ECFi——i市的生態(tài)補償標準(萬元)； WQei——i市超量(節(jié)余)排污量(t)；P——超量(節(jié)余)排污價格(元/t)，結果如表5所示。

由表5可知，長沙市、株洲市、湘潭市由于其超額排放，應該分別支付3 127.68，459.20，407.01萬元，而衡陽、岳陽、郴州、永州和婁底由于其污染物排放量低于平均水平，故分別給予400.62，93.01，475.29，495.97，306.47萬元作為賠償額。

2.4 基于補償標準系數上的最終補償額的確定

如前所述，由于環(huán)境污染與多方面因素有間接關系，為了體現其公平性和合理性，故在補償標準的基礎上設置了一個補償標準系數，當補償標準為負值時，兩值直接相乘；當補償標準為正值時，用2減去標準系數再乘以補償標準。故根據上面計算的數據得出最終的補償標準為表5所示。

由表5可知，長沙、株洲和湘潭市應分別支付生態(tài)補償資金4 005.0，440.7和430.1萬元；而衡陽市、岳陽市、郴州市、永州市和婁底市可獲得的生態(tài)補償資金分別為338.2，90.4，561.4，602.8和379.5萬元。

表5 湘江流域8個城市結合生態(tài)補償標準的補償金額 萬元

注：負數為對外支付，正數為應接受的補償。

由于這8個城市都是對湘江進行排污，可通過排污權交易來處理其超量排污權和節(jié)余排污權，協(xié)調各市的發(fā)展和對環(huán)境的治理。其中，長沙、湘潭市既超量排放污水環(huán)境污染貢獻率也相對較大，故在原補償標準上加大了其應支付的補償額；株洲屬于超量排放，但對湘江的環(huán)境貢獻率小于平均水平，故在原補償標準上相應的降低了其應支出的補償額；岳陽市和衡陽市屬于排放節(jié)余，但是環(huán)境貢獻率比較大，故獲得補償金額有所減少；郴州、永州、婁底市都是節(jié)余排放且污染貢獻率和實際支付能力都比較弱，故對其加大了補償額度。

3 結 論

研究表明，2012年湘江流域使用的實際排污量大于理論排污權的城市有長沙、株洲和湘潭市；而衡陽、岳陽、婁底、郴州和永州市這5個城市排污量均有節(jié)余。長沙、株洲和湘潭市應分別支付一定的生態(tài)補償資金；衡陽、岳陽、郴州、永州和婁底市可獲得的一定的生態(tài)補償資金。本研究中，地區(qū)支付金額小于地區(qū)獲得金額，故當地政府應通過其他管理手段，建立統(tǒng)一的生態(tài)補償金來調節(jié)區(qū)域經濟發(fā)展與環(huán)境治理，這樣可建立市場主導，政府指導的健全的流域生態(tài)補償機制。

本文主要根據部分重要因素來確定排污權、排污價格和生態(tài)補償標準系數，并依次來計算各市生態(tài)補償標準，由于流域生態(tài)補償標準的確定涉及因素較復雜，研究中未能全面考察各項因素，使所得結果有所偏差。因此，由更全面的指標因子制定更加全面合理的補償標準系數，以及更全面的數據分析制定補償標準系數是以后各流域生態(tài)補償標準研究的重點。在實際的補償核算中，如能結合各市的實際污染物排放量，將使補償更加精確。同時本文沒有考慮污水排放中的污染物超標排放，如果有污染物的超標排放，應考慮更嚴格的懲罰性對外支付。

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Quantitative Study on Ecological Compensation in Xiangjiang River Basin Based on Pollution Rights Trading

YU Guanghui1, CHEN Lili1, TIAN Yinhua2, YUAN Kaiguo1, LI Wenhui

(1.SchoolofArchitecture&UrbanPlanning,HunanUniversityofScienceandTechnology,Xiangtan,Hunan411201,China; 2.SchoolofBusiness,HunanUniversityofScienceandTechnology,Xiangtan,Hunan411201,China)

[Objective] Taking Xiangjiang river basin in Hunan Province as the research object, we studied the compensation for watershed ecology, in order to provide the theory basis for pollution comprehensive treatment and regional balanced development in Xiangjiang River basin. [Methods] The standard coefficient of ecological compensation was determined by comparing the value of 2012 GDP per capita, the total population, the per capita gross industrial production value and the discharging quantity of sewage per ten thousand yuan GDP with the average value in eight cities(Changsha, Xiangtan, Zhuzhou, Hengyang, Yueyang, Yongzhou, Chenzhou and Loudi). The excessive and unused quantity of sewerage drainage was calculated by the differences between per capita value of each city with the average values. The compensation price was determined according to the proportion of main factors price and the sewerage drainage in each city. The ultimate standard of compensation was considered according to the ecological compensation standard coefficient in Xiangjiang river basin. [Results] The ecological compensation funds for Changsha, Zhuzhou, Xiangtan, Hengyang, Yueyang, Chengzhou, Yongzhou and Loudi City was 40.050, 4.407, 4.301, 3.382, 0.904, 5.614, 6.028 and 3.795 million yuan, respectively. [Conclusion] Quantity of sewerage drainage in Changsha, Zhuzhou and Xiangtan City are more than the theory emission permits, while the actual sewerage drainage in other 5 cities were less than the permits.

Xiangjiang river basin; ecological compensation standard; standard coefficient; pollution rights trading

2015-02-04

2015-04-01

國家社科重大招標項目“基于CGE模型的產業(yè)結構調整污染減排效應和政策研究”(11&ZD043); 國家社科基金(15BSH038); 教育部人文社科基金(14YJCZH193); 湖南省哲學社會科學基金重點項目(12ZDB18)

余光輝(1976—),男(漢族),湖南省寧鄉(xiāng)縣人,博士,副教授,研究方向為環(huán)境管理,環(huán)境影響評價與規(guī)劃。 E-mail:yuguanghui107@aliyun.com。

A

1000-288X(2015)05-0159-05

X37