(華北水利水電大學(xué) 管理與經(jīng)濟(jì)學(xué)院,河南 鄭州 450000)
隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展,我國(guó)流域水環(huán)境系統(tǒng)的區(qū)域間競(jìng)爭(zhēng)性矛盾呈現(xiàn)常態(tài)化,水體跨區(qū)流動(dòng)引發(fā)的跨界水污染問(wèn)題已成為矛盾的焦點(diǎn)。為此,國(guó)家環(huán)保部等四部委聯(lián)合制定了《重點(diǎn)流域水污染防治規(guī)劃(2011—2015年)》,提出“進(jìn)行跨行政區(qū)斷面水質(zhì)考核”;2015年出臺(tái)《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》,明確指出“實(shí)施跨界污染補(bǔ)償制度”?;凇拔廴菊吒顿M(fèi)”的污染補(bǔ)償將成為協(xié)調(diào)跨界水污染矛盾,促進(jìn)區(qū)域間水污染防治的基本制度之一。在
我國(guó)現(xiàn)有的跨界水污染補(bǔ)償實(shí)踐中,依據(jù)跨界斷面水質(zhì)達(dá)標(biāo)率或超標(biāo)倍數(shù)人為劃定的“粗放型”補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)難以保障“補(bǔ)償”對(duì)上下游“收益”和“損失”的匹配性,從而嚴(yán)重削弱了補(bǔ)償制度對(duì)區(qū)域間水環(huán)境使用公平性的調(diào)控作用,以及對(duì)跨界水污染治理的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)作用??茖W(xué)測(cè)度超標(biāo)污染物跨界遷移導(dǎo)致的上下游間利益格局的變動(dòng)強(qiáng)度,并據(jù)此制定補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn),是有效實(shí)施跨界水污染補(bǔ)償面臨的難點(diǎn)和關(guān)鍵。
目前,流域生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算常用方法有生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值法[1,2-3]、修復(fù)成本法[4,5]、機(jī)會(huì)成本法[6,7]、支付意愿法[8-10]、水資源價(jià)值法[11]等。此外,還有學(xué)者從水足跡[12]、污染權(quán)[13]、水環(huán)境容量[14]、博弈協(xié)商[15,16]等視角建立了流域生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)模型。綜觀國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究,關(guān)于生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的確定,目前理論界還沒(méi)有形成公認(rèn)的科學(xué)、合理、可行的標(biāo)準(zhǔn)[17]。為了更好地實(shí)現(xiàn)“補(bǔ)償”對(duì)上下游“收益”和“損失”的匹配性,體現(xiàn)補(bǔ)償?shù)墓叫院秃侠硇?本文在前人研究的基礎(chǔ)上,基于排污權(quán)轉(zhuǎn)移視角,根據(jù)斷面水質(zhì)和排污量的關(guān)系,運(yùn)用灰色預(yù)測(cè)模型計(jì)算出跨界目標(biāo)考核斷面的理論排污量;根據(jù)理論排污量與實(shí)際排污量的差值,計(jì)算出轉(zhuǎn)移排污量。通過(guò)計(jì)算轉(zhuǎn)移排污量的污水治理成本和機(jī)會(huì)成本來(lái)量化補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的上下限,得出補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的范圍。為驗(yàn)證模型的有效性,本文以河南省轄海河流域焦作市跨界水污染為例進(jìn)行分析。
產(chǎn)權(quán)視角下,跨界水污染導(dǎo)致的上下游間利益格局的變動(dòng),本質(zhì)上是區(qū)域間排污權(quán)占有格局的變動(dòng)。這種格局的變動(dòng)強(qiáng)度,可用區(qū)域間排污權(quán)轉(zhuǎn)移量的多少來(lái)度量。我國(guó)目前推行的排污權(quán)交易制度,為排污權(quán)轉(zhuǎn)移量的核算提供了現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)。將污染物跨界正向遷移外化為排污權(quán)的逆向轉(zhuǎn)移,對(duì)排污權(quán)轉(zhuǎn)移進(jìn)行耦合補(bǔ)償,是跨界水污染補(bǔ)償?shù)臐撛谕黄瓶?排污權(quán)交易視角下的跨界水污染概化見圖1。
根據(jù)分析,本文提出以下假設(shè):假設(shè)1——當(dāng)斷面水質(zhì)達(dá)標(biāo)時(shí),跨界水污染補(bǔ)償量為0;假設(shè)2——跨界斷面水質(zhì)是跨界水污染補(bǔ)償?shù)闹苯右罁?jù);假設(shè)3——跨界斷面水質(zhì)與上游區(qū)域排污存在正相關(guān)關(guān)系,當(dāng)跨界斷面水質(zhì)達(dá)標(biāo)時(shí),上游區(qū)域的排污量為理論排污量;假設(shè)4——上游區(qū)域排污量大于理論排污量時(shí),排污權(quán)逆向轉(zhuǎn)移,上游區(qū)域排污量小于理論排污量時(shí),排污權(quán)正向轉(zhuǎn)移,上游區(qū)域排污量等于理論排污量時(shí),排污權(quán)不轉(zhuǎn)移;假設(shè)5——補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)受各種復(fù)雜的客觀因素影響,流域管理機(jī)構(gòu)對(duì)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定易采用灰色控制區(qū)間。補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的下界等于轉(zhuǎn)移排污量的污水治理成本,補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的上界等于轉(zhuǎn)移排污量的機(jī)會(huì)成本。
跨界水污染補(bǔ)償指標(biāo)體系:根據(jù)排污權(quán)轉(zhuǎn)移視角下跨界水污染補(bǔ)償框架圖,構(gòu)建排污權(quán)轉(zhuǎn)移的跨界水污染經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償指標(biāo)體系,見表1。
表1 跨界水污染經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償?shù)闹笜?biāo)體系
理論排污量的計(jì)算:記區(qū)域排污量為z,斷面水質(zhì)為x,兩者滿足函數(shù)關(guān)系。當(dāng)x為達(dá)標(biāo)水質(zhì)下限時(shí),對(duì)應(yīng)的區(qū)域排污量值z(mì)*為區(qū)域理論排污量。
污水處理成本的計(jì)算:污水的處理成本采用恢復(fù)費(fèi)用法[18],即通過(guò)污水處理將區(qū)域超額排污量削減的成本,公式為:
污水處理成本s=p×z′
(1)
式中,p為單位排污的處理成本。
超額排污權(quán)轉(zhuǎn)移量的污水治理成本計(jì)算公式為:
s=p×(z-z*)
(2)
排污權(quán)的機(jī)會(huì)成本:本文根據(jù)排污量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系來(lái)確定機(jī)會(huì)成本。用化學(xué)需氧量(COD)排放量代表排污量,用GDP產(chǎn)出代表經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平,采用時(shí)間序列數(shù)據(jù)構(gòu)建GDP與化學(xué)需氧量排放量的關(guān)系模型,經(jīng)過(guò)擬合可確定在一定經(jīng)濟(jì)水平下一定排污量對(duì)應(yīng)的GDP產(chǎn)出。通過(guò)計(jì)算實(shí)際排污量對(duì)應(yīng)的GDP產(chǎn)出減去理論排污量對(duì)應(yīng)的GDP產(chǎn)出即為排污權(quán)的機(jī)會(huì)成本。
超額排污權(quán)轉(zhuǎn)移量的機(jī)會(huì)成本計(jì)算公式為:
(3)
河南省轄海河流域焦作市水環(huán)境質(zhì)量的出界水質(zhì)考核斷面包括兩個(gè):修武水文站和獲嘉東碑村。其中,修武水文站和獲嘉東碑村斷面的考核城市均為焦作市,監(jiān)測(cè)城市均為新鄉(xiāng)市。由于焦作市超額排污,因此這兩個(gè)斷面的補(bǔ)償主體為焦作市,補(bǔ)償客體為新鄉(xiāng)市。
河南省轄海河流域焦作市生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)測(cè)算中所需數(shù)據(jù)主要來(lái)源于河南省環(huán)保廳、焦作市統(tǒng)計(jì)局、新鄉(xiāng)市統(tǒng)計(jì)局和《焦作市統(tǒng)計(jì)年鑒》、《新鄉(xiāng)市統(tǒng)計(jì)年鑒》等。
考慮到數(shù)據(jù)的連續(xù)性和可獲取性,本文主要選取“十二五”期間(2011—2015年)焦作市跨界目標(biāo)考核斷面的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)建立區(qū)域排污量與斷面水質(zhì)的函數(shù)關(guān)系式。其中,用COD排放總量代表排污量,用COD平均濃度代表斷面水質(zhì)。根據(jù)《河南省地表水環(huán)境責(zé)任目標(biāo)斷面水質(zhì)周報(bào)》獲取每周COD濃度,每個(gè)斷面共52周的數(shù)據(jù)?;赟PSS進(jìn)行異常值剔除,剔除后求平均值得到COD的平均濃度。同時(shí),在河南省環(huán)保廳網(wǎng)上獲取焦作市的COD排放總量(表2)。
表2 焦作市跨界監(jiān)測(cè)斷面COD濃度與化學(xué)需氧量排放量
建立區(qū)域排污量與斷面水質(zhì)的函數(shù)關(guān)系式時(shí),若采用回歸方程,可能會(huì)因樣本容量小而使預(yù)測(cè)結(jié)果不夠準(zhǔn)確,因此本文選用灰色GM(1,1)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)?;疑A(yù)測(cè)模型由鄧聚龍教授提出并建立[19],它是通過(guò)少量、不完全的信息建立數(shù)學(xué)模型并做出預(yù)測(cè)的一種預(yù)測(cè)方法,能有效解決樣本容量小的問(wèn)題,運(yùn)算簡(jiǎn)便、預(yù)測(cè)精度高[20]。為了使預(yù)測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確,采用灰色離散GM(1,1)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)。采用灰色建模軟件第七版對(duì)兩組數(shù)據(jù)分別運(yùn)用灰色離散GM(1,1)模型進(jìn)行預(yù)測(cè),可得修武水文站COD濃度、獲嘉東碑村COD濃度和焦作市化學(xué)需氧量排放總量三步預(yù)測(cè)值(表3)。
表3 區(qū)域排污量與斷面水質(zhì)的灰色離散GM(1,1)模型預(yù)測(cè)結(jié)果
根據(jù)以上預(yù)測(cè)結(jié)果,運(yùn)用插值法求出當(dāng)水質(zhì)達(dá)標(biāo)時(shí),其對(duì)應(yīng)的排污量即為理論排污量。根據(jù)《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)的規(guī)定,得出各類水質(zhì)對(duì)應(yīng)的COD濃度(表4)。根據(jù)灰色預(yù)測(cè)結(jié)果并運(yùn)用插值法可求得:當(dāng)獲嘉東碑村斷面水質(zhì)為III類水時(shí),即COD濃度為20mg/L時(shí),其對(duì)應(yīng)的理論排污量為43282.85t;當(dāng)修武水文站斷面水質(zhì)為IV類水時(shí),即COD濃度為30mg/L時(shí),對(duì)應(yīng)的理論排污量為40698.88t。根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》,確定上游地區(qū)供給下游地區(qū)的水環(huán)境質(zhì)量為Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn),如果上游地區(qū)供給下游地區(qū)的水質(zhì)劣于Ⅲ類,則上游地區(qū)需要對(duì)下游地區(qū)進(jìn)行賠償[21],故Ⅰ—Ⅲ類水為達(dá)標(biāo)水質(zhì)。
表4 地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)COD標(biāo)準(zhǔn)限值(mg/L)
污水的處理成本采用影子工程法。參照河南省部分污水處理廠處理成本作為污染物削減處理成本進(jìn)行估算,見表5。
表5 部分污水處理廠COD處理成本
由表5可知,河南部分污水處理廠COD處理成本差異較大。其中,禹州市污水處理廠數(shù)據(jù)異常,予以剔除。取剩余部分的平均值,即COD處理成本1430元/t。鑒于數(shù)據(jù)的可獲得性,本文選取2006年污水處理廠的數(shù)據(jù)??紤]到資金的時(shí)間價(jià)值,單位排污的處理成本的計(jì)算公式為:
p=p0(1+貼現(xiàn)率)n
(4)
式中,p0為2006年COD處理成本。貼現(xiàn)率選用現(xiàn)行人民銀行的貸款利率4.9%近似表示,折算到不同年份對(duì)應(yīng)的單位排污的處理成本(表6)。
表6 不同年份單位排污的處理成本
單位排污的處理成本取2011—2015年的平均值,即2003.36元/t。本文假設(shè)焦作市的實(shí)際排污量為45000t,根據(jù)以上分析可得到兩個(gè)監(jiān)測(cè)斷面的理論排污量,代入式(2),可得修武水文站監(jiān)測(cè)斷面的污水治理成本為2003.36×(45000-40698.88)=861.67萬(wàn)元,獲嘉東碑村監(jiān)測(cè)斷面的污水治理成本為2003.36×(45000-43282.85)=344.01萬(wàn)元。為了確保預(yù)測(cè)的精度和準(zhǔn)確性,修武水文站的理論排污量按水質(zhì)為IV類水時(shí)計(jì)算得出。將IV類水提高到III類水,應(yīng)給予相應(yīng)的補(bǔ)償,根據(jù)河南省按月補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)----《河南省人民政府辦公廳關(guān)于印發(fā)河南省城市環(huán)境空氣質(zhì)量生態(tài)補(bǔ)償暫行辦法和河南省水環(huán)境質(zhì)量生態(tài)補(bǔ)償暫行辦法的通知》,確定出應(yīng)予補(bǔ)償120萬(wàn)元,則修武水文站的污水治理成本為981.67萬(wàn)元。
本文采用時(shí)間序列數(shù)據(jù)構(gòu)建GDP與COD產(chǎn)生量的關(guān)系模型,數(shù)據(jù)來(lái)源于《焦作市統(tǒng)計(jì)年鑒》和《新鄉(xiāng)市統(tǒng)計(jì)年鑒》,并從河南省環(huán)保廳收集了2006—2015年的相關(guān)數(shù)據(jù),經(jīng)計(jì)算和整理所得。由于河南省環(huán)保廳沒(méi)有直接公布2010年COD排放總量的相關(guān)數(shù)據(jù),因此采用緊鄰均值法生成獲得10年間的面板數(shù)據(jù),然后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析(表7—8)。
表7 焦作市GDP與COD產(chǎn)生量(2006—2015年)
表8 新鄉(xiāng)市GDP與COD產(chǎn)生量(2006—2015年)
表9 GDP與COD產(chǎn)生量擬合模型概述和參數(shù)估計(jì)
由表9可知,焦作市和新鄉(xiāng)市GDP與COD產(chǎn)生量的擬合模型檢驗(yàn)結(jié)果中R2較高,且P值小于0.001,數(shù)據(jù)擬合呈現(xiàn)顯著相關(guān),模型具有足夠的解釋能力。焦作市和新鄉(xiāng)市估計(jì)出來(lái)的模型分別為:
Y=79.360Xt0.62
(5)
Y=64.457Xt0.574
(6)
剔除對(duì)政策和技術(shù)進(jìn)步因素對(duì)應(yīng)的參數(shù)α的考慮,參數(shù)k可以用于表示單位排污量對(duì)應(yīng)的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值。根據(jù)公式(5)和公式(6),焦作市和新鄉(xiāng)市的k值分別為79.360萬(wàn)元/t和64.457萬(wàn)元/t。2008年,在一份基于我國(guó)600多個(gè)城市污染數(shù)據(jù)的報(bào)告中,采用人力資本法、支付意愿法等方法對(duì)環(huán)境污染損失占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的比例進(jìn)行了估算,最高比例高達(dá)6%[1]。本文采用6%乘以k表示單位污染物轉(zhuǎn)移的機(jī)會(huì)成本,進(jìn)而可以計(jì)算修武水文站和獲嘉東碑村監(jiān)測(cè)斷面轉(zhuǎn)移排污量的機(jī)會(huì)成本。由前文可知,修武水文站的理論排污量按水質(zhì)為IV類水時(shí)計(jì)算得出,因此修武水文站的機(jī)會(huì)成本應(yīng)加上將IV類水提高到Ⅲ類水所產(chǎn)生的費(fèi)用,即加上120萬(wàn)元。兩個(gè)監(jiān)測(cè)斷面機(jī)會(huì)成本的最終計(jì)算結(jié)果見表10。
表10 修武水文站和獲嘉東碑村監(jiān)測(cè)斷面轉(zhuǎn)移排污量的機(jī)會(huì)成本(萬(wàn)元)
由于補(bǔ)償主客體的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同,因此對(duì)不同的轉(zhuǎn)移排污量而言,補(bǔ)償主客體所確定的機(jī)會(huì)成本不同,即補(bǔ)償上限不同。若焦作市和新鄉(xiāng)市的治污水平取全省的平均水平,則對(duì)于同一監(jiān)測(cè)斷面,其超額排污量的治理成本是相同的,因此補(bǔ)償下限相同。假設(shè)實(shí)際排污量為45000t時(shí),由前文計(jì)算可知,修武水文站補(bǔ)償下限為981.67萬(wàn)元;焦作市和新鄉(xiāng)市根據(jù)排污量和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平所確定的補(bǔ)償上限分別為20600.21萬(wàn)元和16754.24萬(wàn)元。獲嘉東碑村補(bǔ)償下限為344.01萬(wàn)元;焦作市和新鄉(xiāng)市根據(jù)排污量和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平所確定的補(bǔ)償上限分別為8176.38萬(wàn)元和6640.94萬(wàn)元。
從上述結(jié)果可見,不同方法計(jì)算出的結(jié)果相差很大。污水治理成本反映了超額排污的受害方新鄉(xiāng)市治理污水所需投入的費(fèi)用,而機(jī)會(huì)成本反映了排污方焦作市因超額排污獲得的經(jīng)濟(jì)收益,最終補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的確定應(yīng)在這個(gè)范圍,超出該范圍將很難為補(bǔ)償主客體所接受。
本文基于排污權(quán)轉(zhuǎn)移視角,通過(guò)計(jì)算轉(zhuǎn)移排污量的污水治理成本和機(jī)會(huì)成本來(lái)量化補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的上下限,以河南省轄海河流域焦作市跨界水污染為例進(jìn)行分析。結(jié)果表明:①對(duì)修武水文站考核斷面,焦作市和新鄉(xiāng)市確定的補(bǔ)償?shù)纳舷孪薹謩e為981.67萬(wàn)元、2108525.79萬(wàn)元和981.67萬(wàn)元、13266809.90萬(wàn)元。②對(duì)獲嘉東碑村考核斷面,焦作市和新鄉(xiāng)市確定的補(bǔ)償上下限分別為344.01萬(wàn)元、841793.55萬(wàn)元和344.01萬(wàn)元、5296551.27萬(wàn)元。
補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)算是建立有效生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制的關(guān)鍵,直接關(guān)系到流域生態(tài)補(bǔ)償?shù)目茖W(xué)合理性和實(shí)施效果。流域生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)質(zhì)是確定的補(bǔ)償值不僅能合理反映流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的價(jià)值及其成本與收益,還能被上下游利益主體所接受,從而有效矯正利益相關(guān)者的經(jīng)濟(jì)關(guān)系,達(dá)到保護(hù)流域生態(tài)環(huán)境的目的[24]。目前國(guó)內(nèi)外有關(guān)生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)確定的方法多種多樣,未形成一致的認(rèn)識(shí)。補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)多根據(jù)相關(guān)理論和方法進(jìn)行個(gè)案研究,且站在某一利益主體的角度測(cè)算補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn),忽視了利益相關(guān)方的參與和協(xié)商,導(dǎo)致測(cè)算結(jié)果很難用于實(shí)踐。本文基于上下游間的超額排污量,并根據(jù)超額排污給上下游帶來(lái)的成本和收益來(lái)確定補(bǔ)償上下限。通過(guò)對(duì)焦作市的跨界水污染補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析,可以看出補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的上下限相差很大。
因此在確定生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)時(shí),應(yīng)注意以下幾方面的問(wèn)題:首先,跨界水污染生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的確定應(yīng)以上下游之間轉(zhuǎn)移排污量的污水治理成本和機(jī)會(huì)成本為上下限。在上游超額排污的情況下,下游希望得到更多的補(bǔ)償,若補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)過(guò)低,不能彌補(bǔ)其治理污水的成本,則損害到他們的利益,下游不愿接受低于其污水治理成本的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn);而上游則希望支付更少的補(bǔ)償,若補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)過(guò)高,高出其因超額排污所獲得的收益,則上游補(bǔ)償?shù)姆e極性不高,上游不愿支付高于其機(jī)會(huì)成本的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn),因此流域生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)介于下游成本與上游收益之間。其次,跨界水污染生態(tài)補(bǔ)償?shù)挠行?shí)施需要構(gòu)建跨地區(qū)的協(xié)商與談判機(jī)制??捎芍醒胝鲗?dǎo),引導(dǎo)上下游地方政府就生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行協(xié)商和談判。上下游先根據(jù)各自的污水治理水平和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平確定補(bǔ)償范圍,通過(guò)協(xié)商和談判確定具體數(shù)額的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)。為了使補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)更易為補(bǔ)償雙方接受,協(xié)商時(shí)應(yīng)因地制宜,綜合考慮當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境、社會(huì)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和相關(guān)的政策性規(guī)定,兼顧補(bǔ)償雙方的利益訴求,而不能采用“一刀切”的方式。這樣才能更好地解決上下游間的利益沖突,體現(xiàn)補(bǔ)償?shù)墓胶侠硇?實(shí)現(xiàn)雙方共贏,從而更好地促進(jìn)流域生態(tài)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。