基于跨區域水質水量指標的流域生態補償量測算方法研究

摘要 生態補償量測算方法研究是國內外流域生態補償領域研究的重點課題之一。本研究提出的基 于河流水質水量的跨行政區界的生態補償量計算辦法，將實行統一的流域和區域綜合環境管 理納入到流域地區政府的責任范圍內，即將流域水體行政區界河流水質和水量指標設定為 生態補償測算的綜合指標值中。本研究首次嘗試應用“綜合污染指數法”進行流域生態補償 的水質評價，并提出依據水權和對全流域GDP的貢獻度或比率的方法進行流域水流量的測 算。同時，提出跨區域流域生態補償量測算的原則、模式、流程及計算模型，并結合實 例進行了理論上的測算，解決了流域生態補償中利益主體責任不清的弊端和補償執行不力的 缺陷，并為流域生態補償的有效實施提供了執行的方法和依據。

關鍵詞 跨行政區域；流域生態補償；測算方法；水質和水量

中圖分類號 F205;F062.2 文獻標識碼 A 文章編號 1002-2104（2008）04-0189-06

近年來生態補償（Ecocompensation，EC）正成為國際上生態與 環境經濟學研究的重點領域之一，國內外學者對生態補償進行了積極的探索［1～6］。目前，國外對生態補償的研究集中在公路建設、森林資源、種群棲息地、海灣環境、生物 多樣性等領域的特定研究，國內對流域生態補償的研究大量集中在生態補償理論內涵、類型 模式、運行機制等理論體系方面；但對流域生態補償的技術手段和標準研究的文獻尚不多見 。這主要是由于生態補償的測算涉及多個學科和領域。由于跨區域（或越界）環境問題 具有可以轉移的環境外部性，因此被世界各國政府所重視。 本研究將“跨區域的 流域生態補償”定義為各級地方政府之間在因行政管轄權劃分所產生地方利益不同而導致的 流域資源分配和越界環境污染等生態問題上所進行的一種環境協商與利益博弈的經濟行為 。本研究通過提出的一種基于跨區域水質水量指標的流域生態補償量測算方法，旨在將流域 的水質水量環境指標作為流域生態補償評價的基礎，納入到流域和區域綜合環境管理的生態 補償機制當中，以便探索出一種可行的跨行政區域的生態補償測算方法。

1 我國流域生態補償量計算方法的實踐研究現狀

我國對流域生態補償量的研究尚處于理論探索和個案研究階段，對流域生態補償量計量方法 研究進行了有益的嘗試。張志強等人（2002）利用條件價值評估方法(CVM)調查了黑河流域 居民對恢復張掖地區生態系統服務的支付意愿。結果表明，96.6％的居民家庭具有支付意 愿，平均最大支付意愿每戶每年在45.9～68.3元之間［7］。鄭海霞等人（2006 ）應用支付意愿法對金華江流域進行了實證研究，應用Ordered Probit和Binar y Probit模型分析了受訪者支付 方式的影響因素［8］。高永志等人（2003）對廣東省內跨流域生態補償的 計量方法進行了研究，提出了經濟補償量的初步確定 方法［9］。沈滿洪等人（2004）以淳安縣在建設新安江水庫、保護千島湖生態環境 所付出的代價為例 ，測算了其流域年生態補償量［10］。王浩等人（2004）， 劉年豐等人（2005），王金南等人（2006）［11～13］ 對流域生態補償的計量主要采用損失價值核算法，認為流域水體污染經濟損失的 補償量計算應包括農業經濟損失、工業經濟損失、

① 張惠遠.流域生態補償機制及其政策設計［D］.生態補償機制國際研討 會發言及論文集，2006。城市基礎設施建設增加的投資成本和服務業經濟損失四部分。胡熠等人（2006）認為生態重建成本分攤法 適用于不 同流域區不同污染源經濟補償標準的確定，是現階段流域上下游受益補償的最合適的測算方 法［14］。劉玉龍等人(2006)從生態建設的總成本入手對新安江流域生態補償量進行 了測算，并建立流域生態建設與保護補償測算模型［15］。徐琳瑜等人（2006）通過計算水 庫庫區各個單位面積的總價值，來估算生態系統服務功能的總價值，并實際測算了廈門市蓮花水庫工程生態補償量［16］。中國水利水電科學研究院（ 2006 ）對新 安江流域生態補償標準進行了測算，建立 生態保護投入補償模型①。

總之，流域生態補償測算方法目前沒有統一的標準，且測算技術難度較大，生態補償數量的 測算是流域生態區際補償的前提，已成為當前國內外生態補償研究領域亟需解決的主 要關鍵問題之一。

徐大偉等：基于跨區域水質水量指標的流域生態補償量測算方法研究中國人口#8226;資源與環境 2008年 第4期2 流域生態補償的計量與測算研究中存在的問題

分析現有研究成果，關于流域生態補償（量）與已有的環境污染費、資源費/稅等之間的關 系、補償的主客體、補償機制中政府與市場的作用等問題是生態補償理論研究的熱點問題， 而其中最核心問題之一是流域生態補償的計量與核算問題。

目前流域生態補償量計量與測算中存在以下主要問題：①生態補償量是應該按照水資源的損 失量還是價值量來計算。目前，國內流域生態補償量核算方法和技術出現混亂的主要原因是 依據的基礎不統一，即有的學者認為“補償”是相對于“損失”而言的，應該只計算生態損 失量；而另一些學者則認為“補償”應全面反映生態環境的價值。②生態補償量采用的計量 和測算方法沒有明確和統一。這主要是流域生態補償量計量的研究起步晚，重視不夠，方法 處于探索階段。一些方法和技術只能在其一定的局部范圍內進行應用，但那些能適用于實際 工作的成熟計量方式還沒有形成。③生態補償的主客體沒有很好界定。我國政府對流域生態 補償的管理才剛剛起步，經驗欠缺。在一些流域的管理上，中央政府有時替代生態補償的真 正主體，將一些財政資金用于地方政府的流域生態損壞事件上，使得生態補償的主客體職責 不明確，致使生態補償的測算和執行標準存在過多的行政干預因素。

3 跨行政區域的流域生態補償量計算方法

針對以上存在的問題，在鑒于前人的研究基礎上，本研究按照流域生態破壞和環境污染的類 型，并依據可操作性的原則，將流域生態補償的基本類型主要分為兩類，即流域生態環境污 染損失類和流域生態資源保護類。其中，流域生態環境污染損失類型是指在一個流域的上游 地區由于資源開發、生產建設等過度經濟活動導致下游地區的生態服務系統出現了生態破壞 和環境污染的生態補償類型，其具有外部不經濟性；流域生態資源保護類型是指在一個流域 的上游地區由于生態環境保護和資源有序開發等持續發展經濟行為提供給下游地區良好的生 態系統服務功能和價值，并促進了當地經濟建設和持續發展的生態補償類型，其具有外部經 濟性。

3.1 流域生態補償的基本原則

建立適合我國國情的流域生態補償量計量的前提是識別流域生態補償的類型，界定生態補償 的主客體和明確生態補償的計量指標?？鐓^域的流域生態補償是流域污染控制、環境保護和 實現資源有效分配的最有效的經濟手段。因此，生態補償制度政策中補償量的計算是依據流 域生態服務的價值，還是損失總量的判斷來決定的，這也是生態補償操作與實施的原則基礎 。目前生態補償量的計算依據主要有兩種：一是依據生態系統服務價值；二是根據生態與環 境的損失價值。本研究所提出的測算方法由于是基于水質水量評價指標的流域生態補償測算 模型，因此其計算的基本原則主要是依據生態與環境的損失價值，即在設定行政區域生態環 境質量標準的基礎上受益方補償損失方。這種方法比較符合現實實際情況。同時，應用環境 經濟核算和價值評估的相關理論，流域生態補償模式從政府或行政區劃的角度可分為國家級 、省級、市級、縣級4個層次。并實施污染者付費原則、使用者付費原則、受益者付費原則 等具體原則。

3.2 流域生態補償的模式類別

目前在流域生態補償的模式研究上，國內外還沒有統一的模式。本研究認為，無論是流域生 態環境污染損失類型還是流域生態資源保護類型，流域生態補償的模式類別應該依據流域的 流向和水質、水量的二重標準劃分為以下兩類：第一，“上游受益下游損失”的流域生態補 償，具體分為：① 水質污染型，如上游發展工業，農業過量施肥超排，突發環保事故等； ②

水量超采型，如工農業用水超標采水等。第二，“下游受益上游損失”的流域生態補償， 具 體分為：①水質保護型，如上游設置水源地，限制工業發展等；② 調水取水型，如下游跨 區調水等(見圖1)。

3.3 流域生態補償的主客體職責

政府作為流域水資源的產權管理機構，應該將主要目光放在流域的整體水資源管理上，即在 明確水權的條件下核算水量分配和確定水質標準。這樣，政府在流域綜合管理工作中的重點 工作任務是通過流域環境管理機構來監測各行政區劃范圍中的省（市、縣）與?。ㄊ?、縣） 之間流域[CM(81.5mm]交界處的水質、水量變化情況，按照標準和要求進行宏

圖1 跨行政區域的流域生態補償水質水量計量 原理示意圖

Fig.1 The principle diagram of river water quality and its water quantity mea suring about across administration area for river basin ecological compensatio n[HT]

（中）觀流域管理。而?。ㄊ小⒖h）級政府作為流域管理的客體，應積極參與流域的管理， 以生態公平和國家利益的角 度遵守國家在流域管理上的制度、政策和法律規定。同時，國家應指導?。ㄊ?、縣）級政府 部門對突發性的流域生態環境事故制定應急預案，防止類似松花江流域環境污染事件帶來的 生態破壞和損失。

本研究提出的基于河流水質水量的跨行政區界的生態補償量計算辦法，實行統一的流域和區 域綜合環境管理納入到流域地區的行政責任范圍內，將流域水資源視為地區經濟發展的一種 重要戰略資源，區域行政政府應承擔河流流經該地區的流域生態保護主體責任，且對河流下 游地區的水質保護和水量利用具有不可推卸的義務；而下游地區的行政政府也應對上游流域 地區的生態保護和資源讓渡負有補償的責任與支付的義務。因此，建立上下游地區行政對話 制度對流域生態補償機制的建立具有特殊的意義，并能有效地建立生態環境的協商機制，推 動流域生態補償的具體實施與貫徹執行。而本辦法的提出則在某種程度上解決了流域生態補 償利益主體責任不清的弊端和執行不力缺陷。

3.4 流域生態補償標準的測算流程

雖然流域生態補償測算方法沒有統一的標準，且測算技術難度較大，但作為應用研究的創新 重點應首先將流域生態補償標準測算的研究方法（論）放在首位。分析和比較目前國內外生 態補償的實踐過程，本研究中流域生態補償標準的測算程序見圖2。

3.5 基于水質水量評價指標的流域生態補償測算模型

3.5.1 河流水質評價指標和方法［17］

（1）河流水質評價指標。根據河流水體特點，河流水質評價一般應包括水溫、PH值、懸浮物、COD、BOD5、DO、[CM)]

揮發酚、氰化物、砷、汞、六價鉻、鎘、大腸菌群等參數。2004年全國水資源綜合規劃地表水水質評價項目采用GB3838-2002標準規定項目，河流水質 評價項目分為必評、選評、參評3個級別。其中，必評項目包括溶解氧、高錳酸鹽指數、化 學需氧量、氨氮、揮發酚和砷6項；選評項目包括五日生化需氧量、氟化物、氰化物、汞、銅、鉛、 鋅、鎘、鉻（六價）、總磷、石油類11項；參評項目包括pH值、水溫和總硬度3項。在進行 流域生態補償的水質監測與評價中，可根據當地上下游行政區劃的雙方政府協議，商定選擇 相應的水質項目，建議經濟發達地區選取必評項目和選評項目；經濟欠發達地區可選擇必評 項目。

（2）河流水質評價方法。目前，國內外水環境質量評價方法多種多樣，各種方法各有特點 。在我國水質評價工作中，盡管單因子評價方法為大家普遍采用，但該方法因為只能進行定 性評價，且應用存在局限性。因此，建議采用基于多個水質指標的綜合評價方法。綜合評價 方法的主要特點是用各種污染物的相對污染指數進行數學上的歸納和統計，得出一個較簡單 的代表水體污染程度的數值。綜合評價方法具體分為：簡單綜合污染指數法、綜合污染指數 、水質質量系數法、有機污染綜合評價值、布朗水質指數法、豪頓（Horton）水質指數、內 梅羅水污染指數、羅斯水質指數法。

本研究首次嘗試進行流域生態補償的水質評價，考慮上述水質評價方法特點及我國流域 水環境監測體系的發展狀況，故選用相對簡單、便于實施的“簡單綜合污染指數法”。具體 計算公式為：

Pj=1[]n∑n[]i=1Si=1[]n∑n[]i=1Ci[]Coi（1）

式中，Pj為流域行政區界j斷面河流水質的綜合污染指數；Si為第i種污染物的標準指數 ；Ci為第i種污染物的實測平均濃度，mg/L；Coi為第i種污染物 評價標準值，mg/L，可參照國家標準（GB3838-2002） 。Pj指數越大，就代表流域內行政區界j斷面河流水質 越差；反之，Pj指數越小，表明河流在該行政區域內的水質就越好。

3.5.2 河流水量評價指標和方法

流域水流量則根據國家流域綜合管理辦法，依據水權和對國家GDP的貢獻 度或比率進行分配確定，具體計算公式為：

Lj=Q*i(1+Gi)=Qouti[]Qini(1+GDPi[] ∑m[]i=1GDPi)（2）

式中，Lj為某條河流經該行政區域的水流量指標；Q*i為該流域行政區的河流總水量 系數； Gi為該行政區的總產值占全流域行政區總產值的比重；GDPi為該行政區GDP的總 產值；Qini為經過該行政區界的河流總匯入水量；Qouti為經過該行政區 界的 河流總流出水量；m為該河流所流經的行政區域總數，按同級行政區統計。需要指出的是，Q outi、Qini、GDPi都在某一行政區域內取值，（1+Gi)考慮了一個流 域行政區域的經濟貢獻率，Q*i考慮一個流域行政區域的自然水量，這樣Lj就成 為了考慮該行政區自然與經濟因素的技術經濟指標。對于多條河 流的情況，則可以流量等指標分配相應的權重系數。

3.5.3 跨區域流域生態補償量測算模型

在考慮流域水體水質指標（如COD等）的自然增加值和經濟貢獻值（如GDP等）的基礎上，國 家相關機構應協調流域范圍內的各級政府確定行政區界（如省與省、市與市等行政區劃之間 ）的綜合指標值W，即W=f(水質，水量)。結合流域水質環境監測與生態環境評價現 有的技術手段，在流域的行政區界斷面設置流域水質、水量監測斷面，按照上述流域水質水 量的計算辦法，則可以計算跨區域之間的基于水質水量的生態補償量（即補償標準）。

跨區域流域生態補償量系數測算模型為：

Wj=Woutj-Winj=(Poutj-Pinj)Lj=ΔPj#8226;Lj（3）

式中，Wj為行政區界j的流域生態補償量系數；Woutj為行政區界j在其境內的流 域 下游區界斷面點的生態補償量系數；Winj為行政區界j在其境內的流域上游區界斷 面點的生態補償量系數；Poutj為行政區界j在其境內的流域下游區界斷面點河流 水質綜合污染指數；Pinj為行政區界j在其境內的流域上游區界斷面點的河流水 質綜合污染指數（注：源頭河流水質指標可取其境內河流發源地的監測值）；其他符號同上 。流域生態補償量系數Wj為一無量綱單位，用于表征流域內不同行政轄區政府在根據流域 在 整個區域內的生態—經濟—社會實際情況下的生態資源分配系數，即經過各行政區域政府就 流域水質水量達成一致的基礎上，共同確立生態補償的基本標準C0（如某一具體生態補 償 經濟價值基準），再乘以本研究依據實際指標測算所得的流域生態補償量系數Wj，即為某 一行政區域的生態補償數額CT。

CT=Wj#8226;C0（4）

在式(4)中，計算結果CT有可能是正數、負數或者零，這三種情況在假設該行政區域位于 流域上游的情況下分別表示為：①當CT為正數時，說明某一行政區域生態環境污染綜 合 水平高于行政區之間商定的“環境責任協議”數值，即流域在該行政區內污染相應地加重， 該行政區政府應該對其流域下游一方行政區的同級政府給予生態補償，具體補償金額為CT ；②當CT為負數時，說明某一行政區域生態環境污染綜合水平低于行政區之間商定 的 “環境責任協議”數值，即流域在該行政區內污染相應地減輕，該行政區政府應該得到其流 域下游一方行政區的同級政府給予生態補償，具體補償金額為CT；③CT為零時， 說明某一行政區域生態環境污染綜合水平恰好等于行政區之間商定的“環境責任協議”數值 ，即流域在該行政區內污染既沒有加重也沒有減輕，該行政區政府不對其流域下游一方行 政區的同級政府進行生態補償。這樣上下游區域政府將根據“環境責任協議”進行政府間的 生態環境補償用于激勵其環境治理和生態改善，從而避免了上級政府過多地行政干預與協調 。

3.6 階梯式流域生態補償標準

生態補償量系數Wj的計算結果本質上只是一個調節分配系數，其數值不一定 呈階梯式分布；而生態補償的基礎標準C0（即某一流域的具體生態補償經濟價值基準）應 考慮到環境污染的治理難度和生態損失的恢復程度，參照“階梯式價格標準”來設定，即行 政區域內河流的污染狀況越嚴重，生態補償標準的額度CT就越高。流域生態補償標準測算 依據上下游建立的“環境責任協議”制度，采用流域水質水量協議的模式［18］。同 時，“階梯式流域生態補償標準”的制定也需要國家級行政部門統一協調法律、水利、環保 等專業機構，在各級流域行政政府的協商配合下，共同完成；也可按照相應的國家專業標準 和法規制定程序進行制定。

這種采用階梯式補償金的生態補償方式的意義在于某個行政區域政府對其流域范圍內的自然 環境負責，其所造成的生態損失越大（或生態貢獻越多），則付出（或得到）的生態補償金 數額就越高；反之亦然。其中，生態補償總額是由上游地區對下游地區污染超標所造成損失 的賠償或生態保護所轉讓利益的彌補，賠償額或補償量與河流污染物的種類、濃度大小、水 量多少以及持續時間有關。另外，在遇到旱災、水災等自然災害及其他特殊情況下，需要上 下游地區政府在一定框架下進行自由協商和行政復議，以實現生態補償的危機管理。

4 實際模擬算例

A省位于某河流的上游地區，河流流經B省進入下游地區C省。經國家相關環境監測部門的實 際監測分析，得到B省與A省和C省在其流域監測斷面的各項具體環境監測值，經公式（1）計 算得到該斷面河流水質的綜合污染指數ΔPj為1.12，并根據2006年各省 實現的GDP產值和水量的數據，按照公式（2）計算得到該行政區域的水流量指標L j為1.63，根據公式（3）即可計算得到A、B兩省行政區界j斷面的流域 生態補償量系數Wj為1.825 6。

假設流域各省經協商確定了“階梯式流域生態補償標準”，即各省行政區界j斷面的流域生 態補償量系數Wj在0～1之間，生態補償執行的基本標準C0 為10萬元，在1～3之間，生態補償執行的基本標準C0為30萬 元，等 等。于是，根據公式（4）計算得到B省需要支付的生態補償總額CT為54 .768萬元。這樣，根據約定標準，B省政府應該對其流域下游一方行政區的同級政府給予生 態補償，彌補其因環境污染或生態破壞對河流造成的危害，用于下游地區治理河流污染所多 承擔的那部分成本。

5 結論與討論

流域生態補償是一個跨行政區域的綜合生態環境問題。生態補償數量的計算和測定是流域生 態區際補償的前提，也是決定能否順利實施補償的關鍵環節。本文從政策研究的角度，所提 出的基于河流水質水量的跨行政區界的生態補償量計算辦法，將實行統一的流域和區域綜合 環境管理納入到流域地區的行政責任范圍內，將流域水體行政區界河流水質和水量指標設 定為生態補償測算的綜合指標值中。同時，本研究首次嘗試應用“綜合污染指數法”進行流 域生態補償的水質評價，并提出了依據水權和對全流域GDP貢獻度的方法進行流域水流量的 測算。同時提出了跨區域流域生態補償量測算的原則、模式、流程及計算模型，并進行了理 論上的模擬測算，為流域生態補償的有效實施提供了執行的方法和依據。最后需要指出的是 ，流域生態補償中行政性手段和市場化手段是針對不同主體、不同目的、不同任務的兩種方 式，其中政府對流域生態的管制和參與是在流域生態補償主客體進行市場化交易之外的宏觀 手段；市場化手段能解決的流域生態補償問題不應是政府行政手段管制的重點和范圍。政府 應從宏觀上管理那些流域區界所涉及的流域生態環境問題及其衍生出的流域水資源所表現出 來的公共產品的產權制度問題，使得跨行政區域的流域生態補償更加市場化、規范化。

（編輯：王興杰）

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