一般性生產生活用水對水域生態系統價值的損益分析

　　水域生態系統是人類社會賴以生存和發展的生態系統之一。一般性生產生活用水在帶來經濟效益的同時，對水域生態系統造成了很大的生態價值損失。本文以楊凌示范區為對象，研究了一般性生產生活用水對楊凌地區水域生態系統價值的損益情況，探討了其價值損益的計算公式，并計算了一般性生產生活用水對楊凌地區水域生態系統的損益價值。
　　水資源是人類生存的基本要素，是人類生活和生產用水的主要來源，在漁業、航運、水利灌溉、發電、維持生物繁衍、降解環境污染等方面起著極其重要的作用。近年來，隨著科技的進步和社會生產力的提高，對水資源的需求也急速增長，水域生態系統也受到了嚴重的改變和損害。一方面，為了經濟的發展，人們對有限的水生資源進行掠奪性開采；另一方面，又將大量生產過程的污染物排放到水域生態系統中。人們對水資源的不合理利用，導致了水域生態系統面積減少、水質惡化、生物多樣性喪失，水域生態系統開始退化。因此，延緩及阻止水域生態系統的受損進程，保持水資源持續健康發展已成為當今社會關注的焦點。
　　根據研究，影響水域生態系統的人類活動主要有四種：（1）一般性生產生活用水；（2）限制發展區域；（3）重大工程建設；（4）流域水生態保護與修復。不同的人類活動會對水域生態系統產生不同甚至截然相反的影響。一般來說，一般性生產生活用水和重大工程建設都會對水域生態環境造成負面影響，但同時又帶來正面的社會經濟效益；而限制發展區域和流域水生態保護與修復則會對水生態產生好的作用，但同時會造成一定的經濟損失。考慮到這四種人類活動對水域生態系統的各自影響，為了研究人類活動對水域生態系統的損害，本文以楊凌地區為研究對象，研究了一般性生產生活用水對楊凌地區水域生態系統價值的損益情況，探討了其價值損益的計算公式，并計算了一般性生產生活用水對楊凌地區水域生態系統的損益價值。
　　一、研究區域概況
　　（一）楊凌示范區城市概況
　　楊凌位于陜西省關中平原西部，介于北緯34°14′ ～34°20′，東經107°59′ ～108°08′之間，東西長16km，南北寬6.5km，總面積94.18km2，地勢北高南低，三面環水，以渭河為主，形成三級階地。楊凌屬暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候，春暖多風，夏熱多暴雨，秋涼多連陰雨，冬寒少雨雪，年平均氣溫12.9℃，多年平均降雨量635 mm，多年平均蒸發量820 mm，平均風速2.4m/s。耕地面積9.3萬畝，園林草地等面積1.79萬畝（園地0.72萬畝），灌溉面積8.48萬畝。總人口20.17萬人，其中城市人口7.93萬人。作物種植以糧食作物為主，主要糧食作物為小麥、玉米，經濟作物主要為蔬菜和果樹等。
　　（二）楊凌示范區水域生態系統概況
　　楊凌的水資源比較豐富，區內共有三條過境河流，即漆水河、渭河、韋水河，其中以渭河為主，均屬渭河水系。同時，還有寶雞峽二支渠、渭惠渠、渭高干渠等人工渠系越境而過。在示范區東郊、漆水河西岸，還修建了一座水電站，利用塬下灌區非灌溉期和灌溉期的水量來進行發電。楊凌地表水年平均徑流量為28.2億m3，多年地下水可開采量為4137.62萬m3，其中潛水2207.84萬m3。地表水含酚量超標，僅適合于漁業和農田灌溉。地下水除大腸菌數超標外，其余各項指標符合飲用水水質要求，屬良好性水質，符合飲用和灌溉用水標準。
　　二、一般性生產生活用水對水域生態環境的損益核算
　　本文將一般性生產生活用水界定為人類進行的工業、農業、生活等一般性生產生活活動中的取用水和廢污水排放，具體包括農業用水、工業用水以及生X+jyoWG3qf7yUqbSsJHmBA==活用水。一般性生產生活用水這種消耗水資源的同時并破壞資源的行為必然對生態環境帶來負面的影響。當這種對生態環境的負面干擾超過環境自身的承受能力時，又會反作用于人類社會本身，限制人類社會的進一步發展。因此，計算一般性生產生活用水活動的生態損益，適合從生產生活取用水對生態環境帶來的影響以及取用水所產生的社會經濟效益兩方面進行。
　　根據一般生產生活用水的特征以及對水域生態系統的影響，考慮到數據的可獲得性，本文初步確定生產生活用水的生態環境損失包括水循環價值損失、污染凈化價值損失以及防止地面沉降的價值損失。其中，水循環價值損失包括農業水循環價值損失和工業水循環價值損失，污染凈化價值損失包括生活污水凈化價值損和工業廢水凈化價值損失。由于表現形式和市場化程度的差別，每一種生態損失所采用的計算方法各不相同。而一般性生產生活用水的經濟效益主要包括農業用水效益、工業用水效益以及生活用水的社會效益三方面。
　　（一）生態價值損失核算
　　1.水循環價值損失
　　考慮到水分調節和水分供給并沒有市場價格，我們可以用機會成本法來計算水循環的生態價值損失，即用由于水污染所帶來的工農業產值損失來估算水循環的價值損失。具體計算本文參考張增強在我國水污染經濟損失中的研究，其中，農業水循環價值損失的計算公式為：QA=M×WA
　　式中：QA為農業損失；WA為農業產值；M為農業損失系數。
　　工業水循環價值損失的計算公式為：V1=M×W1
　　式中：V1為工業水循環價值損失；W1為工業增加值；M為工業損失系數。
　　2.污染凈化價值損失
　　水體具有自凈功能，水體自凈是指受污染的水體通過物理、化學、生物等方面的作用，使污染物的濃度逐漸降低，經過一段時間后恢復到受污染前的狀態。污染凈化價值損失包括生活污水凈化價值損和工業污水凈化價值損失。本文用防治成本法來計算污染凈化價值損失，其中，生活污水凈化價值損失計算公式為：Vcv=-W×P×PW
　　式中：Vcv為生活污水凈化價值；W為人均產生的生活廢水量；P為總人口；Pw 為生活廢水處理價格。
　　工業廢水凈化價值損失計算公式為Viv=-W×G×PW
　　式中：Viv為工業廢水凈化價值， W為萬元產值工業廢水量， G為工業總產值，Pw為工業廢水處理價格。
　　（二）生產生活用水經濟效益核算
　　一般性生產生活用水的經濟效益主要是指由于淡水供給所帶來的農業、工業以及生活中的效益，具體數值用農業用水效益、工業用水效益以及生活用水效益的加總來計算。
　　1.農業用水效益
　　農業用水大部分都是灌溉用水，因此可以用灌溉效益來代替農業用水效益。灌區開發以后，農業技術措施有了較大改進，此時應將灌溉效益進行合理分攤，以便計算水利工程措施的灌溉效益，計算公式參考孫靜，董新光等對農業灌溉用水效益的計算：
　　式中：B為灌區農業灌溉凈效益（元/m3）；εj為j種農產品灌溉效益分攤系數；Aj為作物灌溉面積，Yj為灌溉作物單產（kg/hm2）；為作物旱地單產（kg/hm2）；Cj為j種農作物產品價格（元/kg）。
　　2.工業用水效益
　　工業用水效益可以根據產值分攤系數法來計算，產值分攤系數法的公式為：
　　式中：ei為i區域工業用水效益系數（元/m3）；qi為萬元產值取水量（m3/萬元）；β 為工業供水效益分攤系數；f為凈產值率，即工業凈產值與總產值的比例系數；r為年利率，取10%計；
　　工業供水效益分攤系數β 的計算公式為（竺士林和楊裕英，1997）：
　　式中：K水為工業供水投資或固定資產（萬元）；K總為工業生產總投資或總固定資產（萬元）。
　　（三）生活用水社會效益
　　生活用水主要指使用公共供水設施供水的城市和農村居民家庭日常生活使用的自來水，其中包括沖洗衛生潔具、洗澡、洗衣、燒煮、清掃、澆灑及家庭洗車等用水。計算方法采用影子價格法，根據生活供水的價值量來表示生活用水社會效益。具體計算公式如下：
　　Vc=W×PW
　　式中：W為生活用水量，包括城市生活用水量和農村生活用水量；Pw為水的價格。
　　三、一般性生產生活用水對楊凌水域生態環境的損益核算
　　對一般性生產生活用水對楊凌水域生態環境的損益核算，主要參考上文的損益核算內容以及公式來進行。因此，確定楊凌區生產生活用水的生態環境損失包括水循環價值損失、污染凈化價值損失，生態環境收益則包括農業用水效益、工業用水效益以及生活用水效益。計算數據主要來自陜西省2011年的統計年鑒、陜西省2010年水資源公報、楊凌示范區第一次全國水利普查工作報告的統計數據以及楊凌示范區規劃建設局、陜西省水利廳等網站上公布的統計數據。由于2011年的統計數據很多還沒有公布，所以本文的計算年度為2010年。
　　（一）生態價值損失計算
　　根據張增強的研究，農業損失系數的確定與地區水域質量參數相關。根據相關文獻資料的記載，對楊凌區三條過境河的水質級數（見上文）進行平均得到數值為5.3245，與此相對應的農業損失系數約為0.41，楊凌地區2010年農業產值為3.75億元。因此，農業水循環的價值損失為1.5375億元。相對應地，楊凌地區的工業損失系數為0.837，工業增加值為1.58億元，工業水循環的價值損失為1.32246億元。
　　根據陜西省2010年的水資源公報，2010年楊凌城鎮居民生活總廢水量為0.03億m3，而陜西省物價局網站的最新數據顯示，楊凌地區生活廢水處理價格為0.8元/m3。因此，生活污水凈化價值損失為0.024億元。從統計年鑒數據可知，2010年楊凌工業廢水總量為70.85萬m3，工業生產總值為16.24億元，楊凌地區工業廢水處理價格為0.8元/m3，萬元產值工業廢水量為4.36m3。因此，楊凌區2010年工業廢水凈化價值損失為56.6451億元。
　　因此，楊凌地區2010年一般性生產生活用水的水域生態系統損失為59.5291億元。
　　（二）生態效益計算
　　考慮到數據的可獲得性，在計算楊凌區農業用水效益時，本文排除了果樹以及畜牧業的灌溉用水效益，僅計算楊凌地區種植面積比較大的幾種農作物的農業灌溉效益，主要包括小麥、玉米、油菜籽和花生。作物的旱地單產量則以延安市2010年的同種作物產量為準。很多文獻在選擇作物旱地單產時會以當地未灌溉前的作物單產作為標準，這個方法在一定程度上可以消除地域等方面的差異性，但是由于時間跨度太大，作物品種的更新換代以及物價等因素并未考慮在內。因此，本文選擇同為陜西省的延安市作為比對對象，希望在降低品種差異的同時盡量避免地域差異。農產品價格選用當年陜西省物價局發布的農產品批發價格指數，其中小麥價格為2.11元/公斤，玉米價格為2.13元/公斤，油菜籽價格為4.21元/公斤，花生價格為10.03元/公斤。根據文獻資料，農業灌溉效益分攤系數一般取值為0.2-0.6，北方干旱少雨區可以取值0.4-0.6，楊凌屬暖溫帶季風半濕潤氣候區，可以取值0.3。因此，農業灌溉用水效益為 3.09億元。
　　工業用水效益則由工業用水總量與工業用水效益系數的乘積獲得。楊凌區2010年工業用水總量為133.9萬m3，工業用水效益系數按上文的計算公式來計算，其中萬元產值取水量為8.25m3，工業供水效益分攤系數為0.35，凈產值率用楊凌區十年來工業投資效果系數的平均數來表示，為0.4659.因此，工業供水效益為2.91億元。2010年楊凌地區居民生活用水總量為510.18萬m3，水價為1.4元/m3。因此，生活用水的社會效益為0.071億元。因此，楊凌地區2010年一般性生產生活用水的經濟效益為6.071億元。
　　四、結論
　　從上文的計算可知，楊凌地區一般性生產生活用水造成水域生態系統損失值為59.5291億元，經濟效益為6.071億元，每1億元的用水經濟效益所對應的損失值為9.8億元，說明楊凌地區的用水效率有待提高，楊凌地區應該改善現有的水資源利用方式，加強水資源利用管理，努力提高用水效率。
　　（作者單位：西北農林科技大學經濟管理學