基于污染損失和逐級(jí)協(xié)商的生態(tài)補(bǔ)償量化研究—以湘江流域?yàn)槔?/h1>
2020-08-24 14:44:22劉葉葉毛德華宋平廖小紅劉春臘
生態(tài)科學(xué) 2020年4期
劉葉葉, 毛德華, *, 宋平, 廖小紅, 劉春臘
基于污染損失和逐級(jí)協(xié)商的生態(tài)補(bǔ)償量化研究—以湘江流域?yàn)槔?/p>
劉葉葉1, 毛德華1, *, 宋平2, 廖小紅2, 劉春臘1
1. 湖南師范大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 長沙 410081 2. 湖南省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究總院, 長沙 410007
生態(tài)補(bǔ)償是生態(tài)文明建設(shè)的重要組成部分, 其中確定補(bǔ)償主體和補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)是進(jìn)行補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵。通過分析生態(tài)補(bǔ)償存在的問題, 建立了基于污染損失和逐級(jí)協(xié)商的補(bǔ)償額度測算方法, 并從理論補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)入手, 引入修正系數(shù), 以湘江流域?yàn)槔? 測算了流域污染損失補(bǔ)償量?？紤]到各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、用水量和用水效率存在差異, 選取各市GDP、用水量、萬元GDP用水量、萬元工業(yè)增加值用水量和農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。結(jié)果表明, 2016年湘江流域補(bǔ)償分配額為: 衡陽補(bǔ)償永州75.525 萬元、衡陽補(bǔ)償株洲250.800 萬元、湘潭補(bǔ)償株洲257.191 萬元、長沙補(bǔ)償湘潭980.700 萬元、長沙補(bǔ)償岳陽168.120 萬元、郴州補(bǔ)償衡陽476.076 萬元、株洲補(bǔ)償衡陽56.680 萬元、婁底補(bǔ)償湘潭397.375 萬元、衡陽補(bǔ)償邵陽161.025 萬元?；谖廴緭p失的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)符合當(dāng)前我國補(bǔ)償實(shí)例的要求, 可作為補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的下限。研究結(jié)果可為量化流域水功能區(qū)生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)和參考。
污染損失; 一維水質(zhì)模型; 生態(tài)補(bǔ)償; 湘江流域
0 前言
隨著綠色發(fā)展和生態(tài)文明理念深入人心, 人們對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的關(guān)注度越來越高[1-3]。近年來, 黨中央和國務(wù)院對推進(jìn)流域上下游生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制做出重要決策部署。因此, 建立生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制是當(dāng)前國內(nèi)環(huán)境管理的主要方向之一, 其中科學(xué)確定補(bǔ)償主體和補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)既是環(huán)境經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn), 也是生態(tài)補(bǔ)償由理論轉(zhuǎn)為實(shí)踐的核心問題。
隨著國內(nèi)流域生態(tài)補(bǔ)償研究的不斷深入, 人們對流域生態(tài)補(bǔ)償模式進(jìn)行了分類。徐大偉(2008)等[4]等和黃彥臣(2014)[5]分別提出跨省市補(bǔ)償模式和流域共建共享模式。段藝璇(2018)等[6]提出基于政府和市場主導(dǎo)的補(bǔ)償模式。鄭海霞(2006)[7]認(rèn)為國內(nèi)補(bǔ)償模式主要包括基于大型項(xiàng)目、政府和市場主導(dǎo)、水量、水權(quán)交易的補(bǔ)償模式。劉雨佳(2018)等[8]在現(xiàn)行生態(tài)補(bǔ)償模式的基礎(chǔ)上, 提出區(qū)際間橫向生態(tài)補(bǔ)償模式、異地補(bǔ)償模式、“產(chǎn)業(yè)共建”模式和因地制宜補(bǔ)償模式四種模式作為補(bǔ)充。然而大多模式很難清晰界定責(zé)任主體和利益主體, 多省市之間難以達(dá)成協(xié)議, 易推高府際間協(xié)商談判成本, 因此本文采用跨界逐級(jí)補(bǔ)償模式, 僅考慮相鄰區(qū)域間的補(bǔ)償關(guān)系, 最終核算出各區(qū)域補(bǔ)償分配額。
生態(tài)補(bǔ)償主要包括污染賠償和保護(hù)補(bǔ)償兩個(gè)方面。“污染賠償”強(qiáng)調(diào)的是破壞者的支付行為, 而“保護(hù)補(bǔ)償”側(cè)重于強(qiáng)調(diào)受益者的支付行為。目前研究主要基于污染損失[9]、超標(biāo)水環(huán)境容量[10]和污染物處理成本[11]核算污染賠償, 基于投入成本[12]和生態(tài)服務(wù)價(jià)值[13]核算保護(hù)補(bǔ)償。雖然目前主要基于投入成本和服務(wù)價(jià)值法計(jì)算, 但是由于二者涉及范圍大, 種類復(fù)雜, 無統(tǒng)一的核算框架, 很難保證“窮盡性”和“獨(dú)立性”, 致使計(jì)算結(jié)果差異較大。因此本研究從損失入手, 將水質(zhì)改善前后的損失差值作為保護(hù)成本, 以此核算保護(hù)補(bǔ)償, 從而為量化補(bǔ)償額度提供不同的思路。
湘江流域下游比上游經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá), 是典型的“上游損失, 下游受益”模式(圖1)。流域上游加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)和生態(tài)建設(shè), 工業(yè)企業(yè)發(fā)展相對緩慢, 致使上下游經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平差距越來越大, 因此完善當(dāng)前流域生態(tài)補(bǔ)償制度、確定科學(xué)的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)尤為重要。目前對于湘江流域生態(tài)補(bǔ)償?shù)难芯恐饕獜纳鷳B(tài)服務(wù)價(jià)值[14]和博弈視角[15]展開, 且補(bǔ)償以局部區(qū)域?yàn)槔? 沒有對全流域進(jìn)行綜合全面的分析[16]。因此本文通過探討逐級(jí)生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制, 利用水污染經(jīng)濟(jì)損失函數(shù)法和一維水質(zhì)模型, 計(jì)算湘江流域市界水功能區(qū)水污染損失量及污染貢獻(xiàn), 最終得出流域各行政區(qū)補(bǔ)償額。在總結(jié)湘江流域生態(tài)補(bǔ)償經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上, 補(bǔ)償辦法將逐步向資水、沅水、澧水和洞庭湖流域推廣, 最終實(shí)現(xiàn)湖南省全流域上下游利益平衡、合作共贏。
1 流域生態(tài)補(bǔ)償
1.1 生態(tài)補(bǔ)償理論
水資源是一種準(zhǔn)公共物品, 具有非排他性和競爭性。非排他性主要表現(xiàn)為無法明確界定水資源的使用權(quán), 即無法排除任何人對水資源的使用, 這往往使上游產(chǎn)生“搭便車”心理, 不愿意投入成本保護(hù)環(huán)境。競爭性即由于水資源的稀缺性, 一方過度使用水資源會(huì)導(dǎo)致另一方可利用的水量減少, 長期以來造成“公地悲劇”現(xiàn)象。
圖1 湘江流域地理位置
Figure 1 Geographical position of the Xiangjiang River
水污染的跨界流動(dòng)性導(dǎo)致流域上游污染物跨越轄區(qū)外溢到其他轄區(qū), 造成污染負(fù)荷的負(fù)外部性[17]。因此作為一個(gè)理性經(jīng)濟(jì)人, 在核算污染損失時(shí), 只會(huì)考慮排污對本地造成的損失, 尋求本區(qū)域最優(yōu)資源使用量。但是各行政區(qū)單獨(dú)決策時(shí)整個(gè)流域資源并非處于最優(yōu)狀態(tài), 這導(dǎo)致行政區(qū)在各自最優(yōu)決策下的凈收益低于整體最優(yōu)下的凈收益。
產(chǎn)權(quán)界定不清晰阻礙了跨界污染有效治理的進(jìn)程。當(dāng)前生態(tài)產(chǎn)品產(chǎn)權(quán)模糊、交易市場不成熟、利益主體協(xié)商成本高, 抑制了地方政府供給外溢性公共物品的動(dòng)機(jī)。此外中國式官員晉升與人事制度聯(lián)系緊密, 使得政府對教育、醫(yī)療、環(huán)保等周期長的公共物品投入動(dòng)機(jī)小。
我國河流大多跨越多個(gè)行政區(qū), 由于流域的自然屬性, 上游不可避免地會(huì)對下游產(chǎn)生影響, 在核算補(bǔ)償量時(shí)上游區(qū)域應(yīng)該對下游區(qū)域逐個(gè)進(jìn)行補(bǔ)償。這種一對多的補(bǔ)償方式推高了府際間協(xié)商談判成本, 加大了上游生態(tài)保護(hù)與建設(shè)的壓力。基于上述問題, 本文僅考慮相鄰兩個(gè)區(qū)域之間的補(bǔ)償關(guān)系。這種補(bǔ)償方式責(zé)任主體和利益主體明確, 可以簡化操作, 降低雙方交易成本, 便于流域生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制的實(shí)施。
1.2 生態(tài)補(bǔ)償模型
1.2.1 水污染經(jīng)濟(jì)損失函數(shù)
水體接納污染物后, 污染物所造成的經(jīng)濟(jì)損失與污染物濃度大體呈S型曲線[18]。當(dāng)污染物濃度過低時(shí), 經(jīng)濟(jì)損失較小。隨著濃度的增加, 損失急劇增加, 但在一定的發(fā)展水平下, 污染損失必然存在一個(gè)閾值, 使得水污染造成的經(jīng)濟(jì)損失呈現(xiàn)阻尼因子作用下的增長模式(圖2)。
經(jīng)濟(jì)損失函數(shù)表達(dá)式為:
式中:γ為分項(xiàng)水污染損失率;K為分項(xiàng)水污染損失系數(shù);為水質(zhì)經(jīng)濟(jì)敏感系數(shù),越大, 曲線越陡, 經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對水質(zhì)狀況越敏感;為綜合水質(zhì)類別;TH和M為曲線拐點(diǎn)處水質(zhì)類別和對應(yīng)的污染損失率, 上述指標(biāo)均無量綱; ΔF為分項(xiàng)水污染損失量, 億元;F為分項(xiàng)經(jīng)濟(jì)總量, 億元。
圖2 水污染經(jīng)濟(jì)損失函數(shù)示意圖
Figure 2 Schematic diagram of economic loss from water pollution
其中, 將各水功能區(qū)長度占總河長的比例作為判別流域綜合水質(zhì)類別的權(quán)重, 然后加權(quán)平均得到綜合水質(zhì)類別; 基于已有研究成果和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)GB3838-2002, 一個(gè)地區(qū)水質(zhì)類別為IV類時(shí), 其對社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人類活動(dòng)相當(dāng)關(guān)鍵, 因此將TH定為4; 一個(gè)地區(qū)水質(zhì)類別為劣V類時(shí), 水體基本失去使用功能, 污染損失率為0.995K, 當(dāng)水質(zhì)類別為II類時(shí), 水質(zhì)滿足大部分使用功能, 污染損失率為0.005K, 通過計(jì)算可知為0.54,M為0.5K。水污染經(jīng)濟(jì)損失函數(shù)可表示為:
1.2.2 一維水質(zhì)模型
水質(zhì)模型是通過描述河網(wǎng)中水流及污染物隨時(shí)間、空間遷移轉(zhuǎn)化的規(guī)律, 模擬和預(yù)測污染物在水中的變化行為[19]。根據(jù)污染物的空間分布特性可將水質(zhì)模型分為零維、一維、二維和三維模型。湘江流域河長遠(yuǎn)大于河寬和河深, 因此可以采用一維模型來計(jì)算污染貢獻(xiàn)率。一維水質(zhì)模型可表示為:
式中:為縱向離散系數(shù), m2·s-1;為污染物濃度, mg·L-1;為距控制斷面的距離, km;為河段平均流速, m·s-1;為綜合衰減系數(shù), 1·d-1。
由于湘江流域不受潮汐影響, 其離散、擴(kuò)散作用相對于移流作用較小, 因此假定=0, 一維模型方程的解析解為:
式中:0為初始斷面的濃度, mg·L-1。
1.2.3 修正系數(shù)
保護(hù)湘江流域生態(tài)環(huán)境是流域各市共同的責(zé)任和義務(wù), 但由于各市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、用水量和用水效率存在差異, 若采用統(tǒng)一的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn), 會(huì)造成補(bǔ)償責(zé)任的均衡化, 不利于流域上下游公平共享水資源。若補(bǔ)償額度超過該地區(qū)支付能力, 會(huì)造成該地通過浪費(fèi)水資源、逃避污染控制等獲取更高利益, 不利于建立科學(xué)長效的生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制。生態(tài)補(bǔ)償是基于生態(tài)服務(wù)功能及支付意愿的一種調(diào)節(jié)政策, 補(bǔ)償時(shí)應(yīng)將各市GDP與水質(zhì)保持、水量供給等生態(tài)服務(wù)功能掛鉤, 結(jié)合使用各市GDP、用水量和用水效率進(jìn)行調(diào)節(jié)。因此本文最終選取五個(gè)指標(biāo), 其中用水效率參考最嚴(yán)格水資源管理制度[20], 選取萬元GDP用水量、萬元工業(yè)增加值用水量和農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)進(jìn)行表征。5個(gè)指標(biāo)占總量比例的平均值即為補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)(表1)。
1.2.4 補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算
式中:為補(bǔ)償量;為修正系數(shù);為污染貢獻(xiàn)率; ΔF為污染損失。
2 結(jié)果與分析
2.1 湘江流域水功能區(qū)污染損失量核算
湘江流域流經(jīng)永州、郴州、衡陽、株洲、湘潭、長沙、邵陽和婁底, 至湘陰縣(岳陽)注入洞庭湖, 《暫行辦法》規(guī)定的補(bǔ)償考核對象并未包括邵陽市, 因此本文在其基礎(chǔ)上將邵陽納入補(bǔ)償范圍, 最終確定各市之間的補(bǔ)償額度。研究范圍共涉及69個(gè)水功能區(qū), 囿于篇幅, 本文只列出衡陽—株洲段補(bǔ)償額計(jì)算過程, 其他各市只列最終結(jié)果。
根據(jù)湖南省2016年水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率報(bào)告, 郴州→衡陽、衡陽→株洲、株洲→衡陽、長沙→岳陽、婁底→湘潭屬污染賠償, 永州←衡陽、株洲←湘潭、湘潭←長沙、邵陽←衡陽屬保護(hù)補(bǔ)償。在具體核算污染損失率時(shí), 前者只需依據(jù)2016年水質(zhì)狀況, 而后者需要計(jì)算水質(zhì)改善前后的污染損失率。由于湘江流域2014年開始正式實(shí)施生態(tài)補(bǔ)償, 因此本文以2013年作為基年, 計(jì)算2013年與2016年污染損失率差值。
借鑒李錦秀研究中水污染對各個(gè)分項(xiàng)的損失系數(shù)K, 將各功能區(qū)加權(quán)平均得到的綜合水質(zhì)類別和水污染經(jīng)濟(jì)損失系數(shù)代入式(3), 得到各區(qū)域污染損失率。其中湘江流域水功能區(qū)水質(zhì)數(shù)據(jù)來源于湖南省水文水資源勘測設(shè)計(jì)研究總院。表2中水功能區(qū)1、2、3分別表示湘江株洲縣開發(fā)利用區(qū)、湘江株洲保留區(qū)、湘江株洲開發(fā)利用區(qū)。
2016年株洲市各項(xiàng)指標(biāo)值見表3, 各水功能區(qū)對應(yīng)的統(tǒng)計(jì)值是假定區(qū)域內(nèi)單位河長的GDP指標(biāo)值相等, 根據(jù)各功能區(qū)長度占研究區(qū)全部功能區(qū)總河長的比例求得。通過計(jì)算可知株洲市經(jīng)濟(jì)損失總量為2.731 億元, 其中水功能區(qū)3最大, 在具體計(jì)算分項(xiàng)中農(nóng)業(yè)和工業(yè)損失量較大, 占經(jīng)濟(jì)損失總量的百分比為84.3%。
2.2 湘江流域水功能區(qū)生態(tài)補(bǔ)償量核算
在水環(huán)境影響評價(jià)中, 通常引入貢獻(xiàn)值來說明政策實(shí)施或擬建項(xiàng)目對環(huán)境的影響程度。湘江流域上下游水污染輸移關(guān)系明顯, 衡陽市位于上游, 株洲市位于下游。衡陽市超標(biāo)排放污染物, 將對下游株洲市各水功能區(qū)產(chǎn)生不同程度的影響。由于COD和NH3-N是污染物總量控制和水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)考核的控制因子, 因此本研究以COD和NH3-N作為模型計(jì)算因子。各水功能區(qū)一維模型參數(shù)見表4、表5和表6。
表1 2016年湘江流域補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)修正系數(shù)
表2 湘江株洲段水功能區(qū)經(jīng)濟(jì)損失率
根據(jù)所得結(jié)果, 三個(gè)水功能區(qū)共損失2.731 億元, 其中上游衡陽市承擔(dān)0.176 億元, 剩余2.555 億元由株洲自己承擔(dān)。將各行政區(qū)補(bǔ)償分配額與修正系數(shù)相乘即可得到最終補(bǔ)償分配額。匯總9市之間的補(bǔ)償額(表7), 其中長沙補(bǔ)償湘潭最多(980.7萬元), 按照水功能區(qū)超標(biāo)考核要求[21], 2016年長沙超標(biāo)率最大(38.5%)。且湘江流域在岳陽市只流經(jīng)湘陰縣和汨羅市, 污染范圍小, 污染損失大部分由長沙自己承擔(dān)。郴州是享譽(yù)世界的“有色金屬之鄉(xiāng)”, 依托豐富的礦產(chǎn)資源, 市內(nèi)有色金屬等資源型產(chǎn)業(yè)在為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出突出貢獻(xiàn)的同時(shí), 也造成了郴州市典型的重金屬污染特征。對比每月水質(zhì)類別與水質(zhì)目標(biāo), 發(fā)現(xiàn)2016年郴州水功能區(qū)超標(biāo)率為23.1%, 因此郴州補(bǔ)償分配額也較多。湘江干流河流從衡陽流入株洲, 支流河流從株洲流入衡陽, 但是由于支流段水污染較小, 損失量遠(yuǎn)低于干流段, 因而支流段補(bǔ)償額較少。永州和邵陽上游加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)和生態(tài)建設(shè), 水質(zhì)狀況較好, 均達(dá)到III類標(biāo)準(zhǔn), 因此衡陽需要對其投入成本進(jìn)行補(bǔ)償。此外由于湘江流域流經(jīng)婁底面積小, 補(bǔ)償額和修正額差值較大, 因此實(shí)際補(bǔ)償時(shí)需綜合考慮各地用水比例。
表3 湘江株洲段水功能區(qū)經(jīng)濟(jì)損失量
表4 株洲縣開發(fā)利用區(qū)一維模型參數(shù)及補(bǔ)償量
表5 株洲保留區(qū)一維模型參數(shù)及補(bǔ)償量
表6 湘江株洲開發(fā)利用區(qū)一維模型參數(shù)及補(bǔ)償量
表7 湘江流域各行政區(qū)補(bǔ)償量
3 討論
根據(jù)污染損失函數(shù)法和一維模型計(jì)算出各市補(bǔ)償分配額, 雖然直接補(bǔ)償分配額提供了各地補(bǔ)償方向和補(bǔ)償額度, 但其不能有效的用于實(shí)踐, 不具有可操作性。相反, 綜合考慮各市支付能力、用水量和用水效率使研究結(jié)果更可接受和實(shí)踐, 更便于市級(jí)政府開展補(bǔ)償工作。
依據(jù)上述補(bǔ)償方向, 永州、株洲、湘潭、岳陽和邵陽分別獲得補(bǔ)償額, 郴州、衡陽、長沙和婁底分別支付補(bǔ)償額。根據(jù)2016年水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)考核結(jié)果, 湘江流域有13 個(gè)水功能區(qū)超標(biāo), 長沙水功能區(qū)超標(biāo)最多, 湘潭全部達(dá)標(biāo), 因此長沙支付賠償最多, 湘潭獲取補(bǔ)償最多。同時(shí), 流域流向和相鄰區(qū)域數(shù)量在一定程度上會(huì)影響支付/獲取額度。湘江干流衡陽流入株洲, 水量較大, 支流株洲流入衡陽, 水量較小, 因而兩地補(bǔ)償相差較大。長沙僅有兩個(gè)相鄰區(qū)域, 且下游岳陽市承擔(dān)比例小, 損失大多由長沙承擔(dān)。衡陽緊鄰4個(gè)區(qū)域, 各區(qū)域間影響范圍大, 會(huì)分擔(dān)一部分損失, 從而減少衡陽承擔(dān)額度。因此之后在衡量補(bǔ)償額度時(shí)需同時(shí)考慮交界段面和內(nèi)部損失, 即綜合考慮市級(jí)和縣級(jí)層面補(bǔ)償, 以防出現(xiàn)市內(nèi)上中游水質(zhì)差, 鄰近出境區(qū)水質(zhì)變好現(xiàn)象。
由于湘江流域重金屬污染突出, 本文僅以COD和NH3-N作為控制因子參與污染貢獻(xiàn)的研究與分析, 造成結(jié)果存在一定偏差。因此, 需加強(qiáng)流域水功能區(qū)重金屬污染物數(shù)據(jù)的收集與分析, 選取更多有代表性的污染物進(jìn)行更加準(zhǔn)確的計(jì)算與分析。
4 結(jié)論
基于2016年湘江流域水功能區(qū)水文水質(zhì)數(shù)據(jù), 構(gòu)建湘江流域逐級(jí)生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制框架, 采用水污染經(jīng)濟(jì)損失函數(shù)法和一維水質(zhì)模型, 對流域內(nèi)69 個(gè)水功能區(qū)展開不同類型的生態(tài)補(bǔ)償研究, 最終得出各市補(bǔ)償分配額, 結(jié)論如下:
(1)水污染經(jīng)濟(jì)損失函數(shù)法表明郴州一衡陽段、衡陽一株洲段、株洲一衡陽段、長沙一岳陽段、婁底一湘潭段損失量分別為5.229億元、2.731億元、0.664億元、0.060億元、6.709億元。永州一衡陽段、株洲一湘潭段、湘潭一長沙段、邵陽一衡陽段損失減少量分別為: 3.860億元、4.129億元、8.646億元、2.258億元。
(2)2016年湘江流域最終補(bǔ)償分配額為衡陽補(bǔ)償永州75.525 萬元、衡陽補(bǔ)償株洲250.800 萬元、湘潭補(bǔ)償株洲257.191 萬元、長沙補(bǔ)償湘潭980.700 萬元、長沙補(bǔ)償岳陽168.120 萬元、郴州補(bǔ)償衡陽476.076 萬元、株洲補(bǔ)償衡陽56.680 萬元、婁底補(bǔ)償湘潭397.375 萬元、衡陽補(bǔ)償邵陽161.025 萬元。
(3)當(dāng)前湘江流域生態(tài)補(bǔ)償最為主要的獎(jiǎng)懲因素是水質(zhì), 具體是以地表水III類水質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn), 明確界定水質(zhì)低于III類標(biāo)準(zhǔn)的懲罰措施, 而對于水質(zhì)達(dá)到III類標(biāo)準(zhǔn)的, 則給予適當(dāng)獎(jiǎng)勵(lì), 但并未明確界定獎(jiǎng)勵(lì)多少?；诖? 本研究從損失入手, 將水質(zhì)改善前后的損失差值作為保護(hù)成本, 以此核算保護(hù)補(bǔ)償, 該方法比當(dāng)前正在實(shí)行的方法更全面客觀, 更易于量化各交界段污損賠償和保護(hù)補(bǔ)償。
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Quantification of eco-compensation based on pollution loss and gradual negotiation: a case study of Xiangjiang River Basin
LIU Yeye1, MAO Dehua1, *, SONG Ping2, LIAO Xiaohong2, LIU Chunla1
1. College of Resources and Environmental Science, Hunan Normal University, Changsha 410081, China 2. Hydro & Power Design Institute of Hunan Province, Changsha 410007, China
Ecological compensation is an important part of ecological civilization construction, in which the determination of compensation subject and compensation standard is the key to eco-compensation. By analyzing the existing problemson eco-compensation, we designed acalculation method of compensation standard based on pollution loss and gradual negotiation. The correction coefficient was introduced according to the theory of compensation standard. Taking the Xiangjiang River as a case study, the compensation amountbased on pollution loss was measured. Taking into account of differences in economic development level, water consumption and water use efficiency in different administrative regions, the GDP, water consumption, water consumption of 10 thousand CNY GDP and industrial value added, and effective utilization coefficient of irrigated water in farmland were selected to revise the compensation standard. The results showed that the final compensation amount in XiangjiangRiver Basin in 2016 was as follows: Hengyang compensated Yongzhou 0.75525 million yuan, Hengyang compensated Zhuzhou 2.508 million yuan, Xiangtan compensated Zhuzhou 2.57191 million yuan, Changsha compensated Xiangtan 9.807 million yuan, Changsha compensated Yueyang 1.6812 million yuan, Chenzhou compensated Hengyang 4.76076 million yuan, Zhuzhou compensated Hengyang 0.5668 million yuan, Loudi compensated Xiangtan 3.97375 million yuan, Hengyang compensated Shaoyang 1.61025 million yuan. The compensation standard based on pollution lossmeets the requirements of current compensation cases in China and could be used as the lower limit of compensation standard. Our research results provide basis and reference for the quantification of eco-compensation standard in watershed functional zones.
pollution loss; one-dimensional water quality model; ecological compensation; Xiangjiang River Basin
10.14108/j.cnki.1008-8873.2020.04.024
劉葉葉, 毛德華, 宋平,等. 基于污染損失和逐級(jí)協(xié)商的生態(tài)補(bǔ)償量化研究—以湘江流域?yàn)槔齕J]. 生態(tài)科學(xué), 2020, 39(4): 193–199.
LIU Yeye, MAO Dehua, SONG Ping, et al. Quantification of eco-compensation based on pollution loss and gradual negotiation: a case study of Xiangjiang River Basin[J]. Ecological Science, 2020, 39(4): 193–199.
X196
A
1008-8873(2020)04-193-07
2019-10-22;
2019-12-03
湖南省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2017SK2301); 湖南省水利科技重大項(xiàng)目(湘水科計(jì)[2016] 194-13); 湖南師范大學(xué)一流學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目(810006)
劉葉葉(1994—), 女, 山西呂梁人, 碩士研究生, 主要從事水環(huán)境與水生態(tài)研究, Email: 975331897@qq.com
毛德華(1964—), 男, 博士, 教授, 主要從事水資源與水環(huán)境研究, Email: 850276407@qq.com
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劉葉葉, 毛德華, *, 宋平, 廖小紅, 劉春臘
基于污染損失和逐級(jí)協(xié)商的生態(tài)補(bǔ)償量化研究—以湘江流域?yàn)槔?/p>
劉葉葉1, 毛德華1, *, 宋平2, 廖小紅2, 劉春臘1
1. 湖南師范大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 長沙 410081 2. 湖南省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究總院, 長沙 410007
生態(tài)補(bǔ)償是生態(tài)文明建設(shè)的重要組成部分, 其中確定補(bǔ)償主體和補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)是進(jìn)行補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵。通過分析生態(tài)補(bǔ)償存在的問題, 建立了基于污染損失和逐級(jí)協(xié)商的補(bǔ)償額度測算方法, 并從理論補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)入手, 引入修正系數(shù), 以湘江流域?yàn)槔? 測算了流域污染損失補(bǔ)償量?？紤]到各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、用水量和用水效率存在差異, 選取各市GDP、用水量、萬元GDP用水量、萬元工業(yè)增加值用水量和農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。結(jié)果表明, 2016年湘江流域補(bǔ)償分配額為: 衡陽補(bǔ)償永州75.525 萬元、衡陽補(bǔ)償株洲250.800 萬元、湘潭補(bǔ)償株洲257.191 萬元、長沙補(bǔ)償湘潭980.700 萬元、長沙補(bǔ)償岳陽168.120 萬元、郴州補(bǔ)償衡陽476.076 萬元、株洲補(bǔ)償衡陽56.680 萬元、婁底補(bǔ)償湘潭397.375 萬元、衡陽補(bǔ)償邵陽161.025 萬元?；谖廴緭p失的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)符合當(dāng)前我國補(bǔ)償實(shí)例的要求, 可作為補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的下限。研究結(jié)果可為量化流域水功能區(qū)生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)和參考。
污染損失; 一維水質(zhì)模型; 生態(tài)補(bǔ)償; 湘江流域
0 前言
隨著綠色發(fā)展和生態(tài)文明理念深入人心, 人們對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的關(guān)注度越來越高[1-3]。近年來, 黨中央和國務(wù)院對推進(jìn)流域上下游生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制做出重要決策部署。因此, 建立生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制是當(dāng)前國內(nèi)環(huán)境管理的主要方向之一, 其中科學(xué)確定補(bǔ)償主體和補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)既是環(huán)境經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn), 也是生態(tài)補(bǔ)償由理論轉(zhuǎn)為實(shí)踐的核心問題。
隨著國內(nèi)流域生態(tài)補(bǔ)償研究的不斷深入, 人們對流域生態(tài)補(bǔ)償模式進(jìn)行了分類。徐大偉(2008)等[4]等和黃彥臣(2014)[5]分別提出跨省市補(bǔ)償模式和流域共建共享模式。段藝璇(2018)等[6]提出基于政府和市場主導(dǎo)的補(bǔ)償模式。鄭海霞(2006)[7]認(rèn)為國內(nèi)補(bǔ)償模式主要包括基于大型項(xiàng)目、政府和市場主導(dǎo)、水量、水權(quán)交易的補(bǔ)償模式。劉雨佳(2018)等[8]在現(xiàn)行生態(tài)補(bǔ)償模式的基礎(chǔ)上, 提出區(qū)際間橫向生態(tài)補(bǔ)償模式、異地補(bǔ)償模式、“產(chǎn)業(yè)共建”模式和因地制宜補(bǔ)償模式四種模式作為補(bǔ)充。然而大多模式很難清晰界定責(zé)任主體和利益主體, 多省市之間難以達(dá)成協(xié)議, 易推高府際間協(xié)商談判成本, 因此本文采用跨界逐級(jí)補(bǔ)償模式, 僅考慮相鄰區(qū)域間的補(bǔ)償關(guān)系, 最終核算出各區(qū)域補(bǔ)償分配額。
生態(tài)補(bǔ)償主要包括污染賠償和保護(hù)補(bǔ)償兩個(gè)方面。“污染賠償”強(qiáng)調(diào)的是破壞者的支付行為, 而“保護(hù)補(bǔ)償”側(cè)重于強(qiáng)調(diào)受益者的支付行為。目前研究主要基于污染損失[9]、超標(biāo)水環(huán)境容量[10]和污染物處理成本[11]核算污染賠償, 基于投入成本[12]和生態(tài)服務(wù)價(jià)值[13]核算保護(hù)補(bǔ)償。雖然目前主要基于投入成本和服務(wù)價(jià)值法計(jì)算, 但是由于二者涉及范圍大, 種類復(fù)雜, 無統(tǒng)一的核算框架, 很難保證“窮盡性”和“獨(dú)立性”, 致使計(jì)算結(jié)果差異較大。因此本研究從損失入手, 將水質(zhì)改善前后的損失差值作為保護(hù)成本, 以此核算保護(hù)補(bǔ)償, 從而為量化補(bǔ)償額度提供不同的思路。
湘江流域下游比上游經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá), 是典型的“上游損失, 下游受益”模式(圖1)。流域上游加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)和生態(tài)建設(shè), 工業(yè)企業(yè)發(fā)展相對緩慢, 致使上下游經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平差距越來越大, 因此完善當(dāng)前流域生態(tài)補(bǔ)償制度、確定科學(xué)的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)尤為重要。目前對于湘江流域生態(tài)補(bǔ)償?shù)难芯恐饕獜纳鷳B(tài)服務(wù)價(jià)值[14]和博弈視角[15]展開, 且補(bǔ)償以局部區(qū)域?yàn)槔? 沒有對全流域進(jìn)行綜合全面的分析[16]。因此本文通過探討逐級(jí)生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制, 利用水污染經(jīng)濟(jì)損失函數(shù)法和一維水質(zhì)模型, 計(jì)算湘江流域市界水功能區(qū)水污染損失量及污染貢獻(xiàn), 最終得出流域各行政區(qū)補(bǔ)償額。在總結(jié)湘江流域生態(tài)補(bǔ)償經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上, 補(bǔ)償辦法將逐步向資水、沅水、澧水和洞庭湖流域推廣, 最終實(shí)現(xiàn)湖南省全流域上下游利益平衡、合作共贏。
1 流域生態(tài)補(bǔ)償
1.1 生態(tài)補(bǔ)償理論
水資源是一種準(zhǔn)公共物品, 具有非排他性和競爭性。非排他性主要表現(xiàn)為無法明確界定水資源的使用權(quán), 即無法排除任何人對水資源的使用, 這往往使上游產(chǎn)生“搭便車”心理, 不愿意投入成本保護(hù)環(huán)境。競爭性即由于水資源的稀缺性, 一方過度使用水資源會(huì)導(dǎo)致另一方可利用的水量減少, 長期以來造成“公地悲劇”現(xiàn)象。
圖1 湘江流域地理位置
Figure 1 Geographical position of the Xiangjiang River
水污染的跨界流動(dòng)性導(dǎo)致流域上游污染物跨越轄區(qū)外溢到其他轄區(qū), 造成污染負(fù)荷的負(fù)外部性[17]。因此作為一個(gè)理性經(jīng)濟(jì)人, 在核算污染損失時(shí), 只會(huì)考慮排污對本地造成的損失, 尋求本區(qū)域最優(yōu)資源使用量。但是各行政區(qū)單獨(dú)決策時(shí)整個(gè)流域資源并非處于最優(yōu)狀態(tài), 這導(dǎo)致行政區(qū)在各自最優(yōu)決策下的凈收益低于整體最優(yōu)下的凈收益。
產(chǎn)權(quán)界定不清晰阻礙了跨界污染有效治理的進(jìn)程。當(dāng)前生態(tài)產(chǎn)品產(chǎn)權(quán)模糊、交易市場不成熟、利益主體協(xié)商成本高, 抑制了地方政府供給外溢性公共物品的動(dòng)機(jī)。此外中國式官員晉升與人事制度聯(lián)系緊密, 使得政府對教育、醫(yī)療、環(huán)保等周期長的公共物品投入動(dòng)機(jī)小。
我國河流大多跨越多個(gè)行政區(qū), 由于流域的自然屬性, 上游不可避免地會(huì)對下游產(chǎn)生影響, 在核算補(bǔ)償量時(shí)上游區(qū)域應(yīng)該對下游區(qū)域逐個(gè)進(jìn)行補(bǔ)償。這種一對多的補(bǔ)償方式推高了府際間協(xié)商談判成本, 加大了上游生態(tài)保護(hù)與建設(shè)的壓力。基于上述問題, 本文僅考慮相鄰兩個(gè)區(qū)域之間的補(bǔ)償關(guān)系。這種補(bǔ)償方式責(zé)任主體和利益主體明確, 可以簡化操作, 降低雙方交易成本, 便于流域生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制的實(shí)施。
1.2 生態(tài)補(bǔ)償模型
1.2.1 水污染經(jīng)濟(jì)損失函數(shù)
水體接納污染物后, 污染物所造成的經(jīng)濟(jì)損失與污染物濃度大體呈S型曲線[18]。當(dāng)污染物濃度過低時(shí), 經(jīng)濟(jì)損失較小。隨著濃度的增加, 損失急劇增加, 但在一定的發(fā)展水平下, 污染損失必然存在一個(gè)閾值, 使得水污染造成的經(jīng)濟(jì)損失呈現(xiàn)阻尼因子作用下的增長模式(圖2)。
經(jīng)濟(jì)損失函數(shù)表達(dá)式為:
式中:γ為分項(xiàng)水污染損失率;K為分項(xiàng)水污染損失系數(shù);為水質(zhì)經(jīng)濟(jì)敏感系數(shù),越大, 曲線越陡, 經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對水質(zhì)狀況越敏感;為綜合水質(zhì)類別;TH和M為曲線拐點(diǎn)處水質(zhì)類別和對應(yīng)的污染損失率, 上述指標(biāo)均無量綱; ΔF為分項(xiàng)水污染損失量, 億元;F為分項(xiàng)經(jīng)濟(jì)總量, 億元。
圖2 水污染經(jīng)濟(jì)損失函數(shù)示意圖
Figure 2 Schematic diagram of economic loss from water pollution
其中, 將各水功能區(qū)長度占總河長的比例作為判別流域綜合水質(zhì)類別的權(quán)重, 然后加權(quán)平均得到綜合水質(zhì)類別; 基于已有研究成果和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)GB3838-2002, 一個(gè)地區(qū)水質(zhì)類別為IV類時(shí), 其對社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人類活動(dòng)相當(dāng)關(guān)鍵, 因此將TH定為4; 一個(gè)地區(qū)水質(zhì)類別為劣V類時(shí), 水體基本失去使用功能, 污染損失率為0.995K, 當(dāng)水質(zhì)類別為II類時(shí), 水質(zhì)滿足大部分使用功能, 污染損失率為0.005K, 通過計(jì)算可知為0.54,M為0.5K。水污染經(jīng)濟(jì)損失函數(shù)可表示為:
1.2.2 一維水質(zhì)模型
水質(zhì)模型是通過描述河網(wǎng)中水流及污染物隨時(shí)間、空間遷移轉(zhuǎn)化的規(guī)律, 模擬和預(yù)測污染物在水中的變化行為[19]。根據(jù)污染物的空間分布特性可將水質(zhì)模型分為零維、一維、二維和三維模型。湘江流域河長遠(yuǎn)大于河寬和河深, 因此可以采用一維模型來計(jì)算污染貢獻(xiàn)率。一維水質(zhì)模型可表示為:
式中:為縱向離散系數(shù), m2·s-1;為污染物濃度, mg·L-1;為距控制斷面的距離, km;為河段平均流速, m·s-1;為綜合衰減系數(shù), 1·d-1。
由于湘江流域不受潮汐影響, 其離散、擴(kuò)散作用相對于移流作用較小, 因此假定=0, 一維模型方程的解析解為:
式中:0為初始斷面的濃度, mg·L-1。
1.2.3 修正系數(shù)
保護(hù)湘江流域生態(tài)環(huán)境是流域各市共同的責(zé)任和義務(wù), 但由于各市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、用水量和用水效率存在差異, 若采用統(tǒng)一的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn), 會(huì)造成補(bǔ)償責(zé)任的均衡化, 不利于流域上下游公平共享水資源。若補(bǔ)償額度超過該地區(qū)支付能力, 會(huì)造成該地通過浪費(fèi)水資源、逃避污染控制等獲取更高利益, 不利于建立科學(xué)長效的生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制。生態(tài)補(bǔ)償是基于生態(tài)服務(wù)功能及支付意愿的一種調(diào)節(jié)政策, 補(bǔ)償時(shí)應(yīng)將各市GDP與水質(zhì)保持、水量供給等生態(tài)服務(wù)功能掛鉤, 結(jié)合使用各市GDP、用水量和用水效率進(jìn)行調(diào)節(jié)。因此本文最終選取五個(gè)指標(biāo), 其中用水效率參考最嚴(yán)格水資源管理制度[20], 選取萬元GDP用水量、萬元工業(yè)增加值用水量和農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)進(jìn)行表征。5個(gè)指標(biāo)占總量比例的平均值即為補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)(表1)。
1.2.4 補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算
式中:為補(bǔ)償量;為修正系數(shù);為污染貢獻(xiàn)率; ΔF為污染損失。
2 結(jié)果與分析
2.1 湘江流域水功能區(qū)污染損失量核算
湘江流域流經(jīng)永州、郴州、衡陽、株洲、湘潭、長沙、邵陽和婁底, 至湘陰縣(岳陽)注入洞庭湖, 《暫行辦法》規(guī)定的補(bǔ)償考核對象并未包括邵陽市, 因此本文在其基礎(chǔ)上將邵陽納入補(bǔ)償范圍, 最終確定各市之間的補(bǔ)償額度。研究范圍共涉及69個(gè)水功能區(qū), 囿于篇幅, 本文只列出衡陽—株洲段補(bǔ)償額計(jì)算過程, 其他各市只列最終結(jié)果。
根據(jù)湖南省2016年水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率報(bào)告, 郴州→衡陽、衡陽→株洲、株洲→衡陽、長沙→岳陽、婁底→湘潭屬污染賠償, 永州←衡陽、株洲←湘潭、湘潭←長沙、邵陽←衡陽屬保護(hù)補(bǔ)償。在具體核算污染損失率時(shí), 前者只需依據(jù)2016年水質(zhì)狀況, 而后者需要計(jì)算水質(zhì)改善前后的污染損失率。由于湘江流域2014年開始正式實(shí)施生態(tài)補(bǔ)償, 因此本文以2013年作為基年, 計(jì)算2013年與2016年污染損失率差值。
借鑒李錦秀研究中水污染對各個(gè)分項(xiàng)的損失系數(shù)K, 將各功能區(qū)加權(quán)平均得到的綜合水質(zhì)類別和水污染經(jīng)濟(jì)損失系數(shù)代入式(3), 得到各區(qū)域污染損失率。其中湘江流域水功能區(qū)水質(zhì)數(shù)據(jù)來源于湖南省水文水資源勘測設(shè)計(jì)研究總院。表2中水功能區(qū)1、2、3分別表示湘江株洲縣開發(fā)利用區(qū)、湘江株洲保留區(qū)、湘江株洲開發(fā)利用區(qū)。
2016年株洲市各項(xiàng)指標(biāo)值見表3, 各水功能區(qū)對應(yīng)的統(tǒng)計(jì)值是假定區(qū)域內(nèi)單位河長的GDP指標(biāo)值相等, 根據(jù)各功能區(qū)長度占研究區(qū)全部功能區(qū)總河長的比例求得。通過計(jì)算可知株洲市經(jīng)濟(jì)損失總量為2.731 億元, 其中水功能區(qū)3最大, 在具體計(jì)算分項(xiàng)中農(nóng)業(yè)和工業(yè)損失量較大, 占經(jīng)濟(jì)損失總量的百分比為84.3%。
2.2 湘江流域水功能區(qū)生態(tài)補(bǔ)償量核算
在水環(huán)境影響評價(jià)中, 通常引入貢獻(xiàn)值來說明政策實(shí)施或擬建項(xiàng)目對環(huán)境的影響程度。湘江流域上下游水污染輸移關(guān)系明顯, 衡陽市位于上游, 株洲市位于下游。衡陽市超標(biāo)排放污染物, 將對下游株洲市各水功能區(qū)產(chǎn)生不同程度的影響。由于COD和NH3-N是污染物總量控制和水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)考核的控制因子, 因此本研究以COD和NH3-N作為模型計(jì)算因子。各水功能區(qū)一維模型參數(shù)見表4、表5和表6。
表1 2016年湘江流域補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)修正系數(shù)
表2 湘江株洲段水功能區(qū)經(jīng)濟(jì)損失率
根據(jù)所得結(jié)果, 三個(gè)水功能區(qū)共損失2.731 億元, 其中上游衡陽市承擔(dān)0.176 億元, 剩余2.555 億元由株洲自己承擔(dān)。將各行政區(qū)補(bǔ)償分配額與修正系數(shù)相乘即可得到最終補(bǔ)償分配額。匯總9市之間的補(bǔ)償額(表7), 其中長沙補(bǔ)償湘潭最多(980.7萬元), 按照水功能區(qū)超標(biāo)考核要求[21], 2016年長沙超標(biāo)率最大(38.5%)。且湘江流域在岳陽市只流經(jīng)湘陰縣和汨羅市, 污染范圍小, 污染損失大部分由長沙自己承擔(dān)。郴州是享譽(yù)世界的“有色金屬之鄉(xiāng)”, 依托豐富的礦產(chǎn)資源, 市內(nèi)有色金屬等資源型產(chǎn)業(yè)在為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出突出貢獻(xiàn)的同時(shí), 也造成了郴州市典型的重金屬污染特征。對比每月水質(zhì)類別與水質(zhì)目標(biāo), 發(fā)現(xiàn)2016年郴州水功能區(qū)超標(biāo)率為23.1%, 因此郴州補(bǔ)償分配額也較多。湘江干流河流從衡陽流入株洲, 支流河流從株洲流入衡陽, 但是由于支流段水污染較小, 損失量遠(yuǎn)低于干流段, 因而支流段補(bǔ)償額較少。永州和邵陽上游加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)和生態(tài)建設(shè), 水質(zhì)狀況較好, 均達(dá)到III類標(biāo)準(zhǔn), 因此衡陽需要對其投入成本進(jìn)行補(bǔ)償。此外由于湘江流域流經(jīng)婁底面積小, 補(bǔ)償額和修正額差值較大, 因此實(shí)際補(bǔ)償時(shí)需綜合考慮各地用水比例。
表3 湘江株洲段水功能區(qū)經(jīng)濟(jì)損失量
表4 株洲縣開發(fā)利用區(qū)一維模型參數(shù)及補(bǔ)償量
表5 株洲保留區(qū)一維模型參數(shù)及補(bǔ)償量
表6 湘江株洲開發(fā)利用區(qū)一維模型參數(shù)及補(bǔ)償量
表7 湘江流域各行政區(qū)補(bǔ)償量
3 討論
根據(jù)污染損失函數(shù)法和一維模型計(jì)算出各市補(bǔ)償分配額, 雖然直接補(bǔ)償分配額提供了各地補(bǔ)償方向和補(bǔ)償額度, 但其不能有效的用于實(shí)踐, 不具有可操作性。相反, 綜合考慮各市支付能力、用水量和用水效率使研究結(jié)果更可接受和實(shí)踐, 更便于市級(jí)政府開展補(bǔ)償工作。
依據(jù)上述補(bǔ)償方向, 永州、株洲、湘潭、岳陽和邵陽分別獲得補(bǔ)償額, 郴州、衡陽、長沙和婁底分別支付補(bǔ)償額。根據(jù)2016年水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)考核結(jié)果, 湘江流域有13 個(gè)水功能區(qū)超標(biāo), 長沙水功能區(qū)超標(biāo)最多, 湘潭全部達(dá)標(biāo), 因此長沙支付賠償最多, 湘潭獲取補(bǔ)償最多。同時(shí), 流域流向和相鄰區(qū)域數(shù)量在一定程度上會(huì)影響支付/獲取額度。湘江干流衡陽流入株洲, 水量較大, 支流株洲流入衡陽, 水量較小, 因而兩地補(bǔ)償相差較大。長沙僅有兩個(gè)相鄰區(qū)域, 且下游岳陽市承擔(dān)比例小, 損失大多由長沙承擔(dān)。衡陽緊鄰4個(gè)區(qū)域, 各區(qū)域間影響范圍大, 會(huì)分擔(dān)一部分損失, 從而減少衡陽承擔(dān)額度。因此之后在衡量補(bǔ)償額度時(shí)需同時(shí)考慮交界段面和內(nèi)部損失, 即綜合考慮市級(jí)和縣級(jí)層面補(bǔ)償, 以防出現(xiàn)市內(nèi)上中游水質(zhì)差, 鄰近出境區(qū)水質(zhì)變好現(xiàn)象。
由于湘江流域重金屬污染突出, 本文僅以COD和NH3-N作為控制因子參與污染貢獻(xiàn)的研究與分析, 造成結(jié)果存在一定偏差。因此, 需加強(qiáng)流域水功能區(qū)重金屬污染物數(shù)據(jù)的收集與分析, 選取更多有代表性的污染物進(jìn)行更加準(zhǔn)確的計(jì)算與分析。
4 結(jié)論
基于2016年湘江流域水功能區(qū)水文水質(zhì)數(shù)據(jù), 構(gòu)建湘江流域逐級(jí)生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制框架, 采用水污染經(jīng)濟(jì)損失函數(shù)法和一維水質(zhì)模型, 對流域內(nèi)69 個(gè)水功能區(qū)展開不同類型的生態(tài)補(bǔ)償研究, 最終得出各市補(bǔ)償分配額, 結(jié)論如下:
(1)水污染經(jīng)濟(jì)損失函數(shù)法表明郴州一衡陽段、衡陽一株洲段、株洲一衡陽段、長沙一岳陽段、婁底一湘潭段損失量分別為5.229億元、2.731億元、0.664億元、0.060億元、6.709億元。永州一衡陽段、株洲一湘潭段、湘潭一長沙段、邵陽一衡陽段損失減少量分別為: 3.860億元、4.129億元、8.646億元、2.258億元。
(2)2016年湘江流域最終補(bǔ)償分配額為衡陽補(bǔ)償永州75.525 萬元、衡陽補(bǔ)償株洲250.800 萬元、湘潭補(bǔ)償株洲257.191 萬元、長沙補(bǔ)償湘潭980.700 萬元、長沙補(bǔ)償岳陽168.120 萬元、郴州補(bǔ)償衡陽476.076 萬元、株洲補(bǔ)償衡陽56.680 萬元、婁底補(bǔ)償湘潭397.375 萬元、衡陽補(bǔ)償邵陽161.025 萬元。
(3)當(dāng)前湘江流域生態(tài)補(bǔ)償最為主要的獎(jiǎng)懲因素是水質(zhì), 具體是以地表水III類水質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn), 明確界定水質(zhì)低于III類標(biāo)準(zhǔn)的懲罰措施, 而對于水質(zhì)達(dá)到III類標(biāo)準(zhǔn)的, 則給予適當(dāng)獎(jiǎng)勵(lì), 但并未明確界定獎(jiǎng)勵(lì)多少?；诖? 本研究從損失入手, 將水質(zhì)改善前后的損失差值作為保護(hù)成本, 以此核算保護(hù)補(bǔ)償, 該方法比當(dāng)前正在實(shí)行的方法更全面客觀, 更易于量化各交界段污損賠償和保護(hù)補(bǔ)償。
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Quantification of eco-compensation based on pollution loss and gradual negotiation: a case study of Xiangjiang River Basin
LIU Yeye1, MAO Dehua1, *, SONG Ping2, LIAO Xiaohong2, LIU Chunla1
1. College of Resources and Environmental Science, Hunan Normal University, Changsha 410081, China 2. Hydro & Power Design Institute of Hunan Province, Changsha 410007, China
Ecological compensation is an important part of ecological civilization construction, in which the determination of compensation subject and compensation standard is the key to eco-compensation. By analyzing the existing problemson eco-compensation, we designed acalculation method of compensation standard based on pollution loss and gradual negotiation. The correction coefficient was introduced according to the theory of compensation standard. Taking the Xiangjiang River as a case study, the compensation amountbased on pollution loss was measured. Taking into account of differences in economic development level, water consumption and water use efficiency in different administrative regions, the GDP, water consumption, water consumption of 10 thousand CNY GDP and industrial value added, and effective utilization coefficient of irrigated water in farmland were selected to revise the compensation standard. The results showed that the final compensation amount in XiangjiangRiver Basin in 2016 was as follows: Hengyang compensated Yongzhou 0.75525 million yuan, Hengyang compensated Zhuzhou 2.508 million yuan, Xiangtan compensated Zhuzhou 2.57191 million yuan, Changsha compensated Xiangtan 9.807 million yuan, Changsha compensated Yueyang 1.6812 million yuan, Chenzhou compensated Hengyang 4.76076 million yuan, Zhuzhou compensated Hengyang 0.5668 million yuan, Loudi compensated Xiangtan 3.97375 million yuan, Hengyang compensated Shaoyang 1.61025 million yuan. The compensation standard based on pollution lossmeets the requirements of current compensation cases in China and could be used as the lower limit of compensation standard. Our research results provide basis and reference for the quantification of eco-compensation standard in watershed functional zones.
pollution loss; one-dimensional water quality model; ecological compensation; Xiangjiang River Basin
10.14108/j.cnki.1008-8873.2020.04.024
劉葉葉, 毛德華, 宋平,等. 基于污染損失和逐級(jí)協(xié)商的生態(tài)補(bǔ)償量化研究—以湘江流域?yàn)槔齕J]. 生態(tài)科學(xué), 2020, 39(4): 193–199.
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X196
A
1008-8873(2020)04-193-07
2019-10-22;
2019-12-03
湖南省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2017SK2301); 湖南省水利科技重大項(xiàng)目(湘水科計(jì)[2016] 194-13); 湖南師范大學(xué)一流學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目(810006)
劉葉葉(1994—), 女, 山西呂梁人, 碩士研究生, 主要從事水環(huán)境與水生態(tài)研究, Email: 975331897@qq.com
毛德華(1964—), 男, 博士, 教授, 主要從事水資源與水環(huán)境研究, Email: 850276407@qq.com
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