海河流域限制排污總量分解方案的公平性研究

張 浩，惠 蕾，石 維，繆萍萍

(1.海河流域水資源保護局，天津 300170;2.河海大學水文水資源學院，江蘇南京 210098;

3.陜西省水利電力勘測設計研究院，陜西 西安 710001;4.海河流域水資源保護科學研究所，天津 300170;5.河北省水利水電勘測設計研究院，天津 300250)

為貫徹落實最嚴格的水資源管理制度，強化流域水資源保護監督管理，迫切需要從嚴核定水域納污容量，建立以限制排污總量為控制核心的水功能區限制納污制度。限制排污總量［1－3］是以實現水功能區達標為目的，對入河污染物進行限量控制的定額指標，也可稱作允許納污量。將限制排污總量按照“全國—流域—省市”逐層分解，是實施水功能區限制納污紅線管理和強化水資源保護監督管理的重要基礎，同時也是各級政府開展水污染防治和污染減排的重要依據。

海河流域城市眾多，各地經濟社會發展存在較大差異。京津冀都市圈是我國政治文化中心、重要工業基地和高新技術產業基地，西北部內蒙古自治區則以農業為主，是重要的畜牧業生產基地。限制排污總量分解方案的公平性，將對各地水環境容量的利用以及經濟社會發展產生重要影響。鑒于基尼系數在分布均勻度量化評價方面的優勢，本文選用基尼系數作為公平性指標，從人口、GDP、污水處理能力以及多年平均水資源量等多個角度對現有的限制排污總量分解方案的公平性進行分析。

1 研究方法

基尼系數最早是由意大利經濟學家Gini根據洛倫茲曲線提出的，在經濟學中用來衡量居民收入分配差異狀況［4-6］。

設居民收入的實際分配曲線(洛倫茲曲線)為m=φ(x);絕對公平分配曲線為l=L(x)，則有

因為c點坐標為(1，1)，式(1)可以變為

式中:g為基尼系數;S1為L(x)與φ(x)包圍的面積;S2為φ(x)與x軸包圍的面積。

圖1 洛侖茲曲線與基尼系數示意圖

基尼系數值越小，表明分配越公平;反之則表明分配越不公平［6］。按照國際慣例，通常把0.4作為分配公平性的“警戒線”。基尼系數在0.2以下，表示分配高度平均;基尼系數為0.2～0.3表示分配相對平均;基尼系數為0.3～0.4表示分配比較合理;基尼系數為0.4～0.5表示分配差距偏大;基尼系數高于0.5表示分配高度不平均［8-9］。

2 成果分析

本文選取人口、GDP、污水處理能力、多年平均水資源量作為限制排污總量的影響因子，將基尼系數引入限制排污總量分解方案公平性研究中，基尼系數根據洛倫茲曲線圖中的面積來計算［7］，具體如圖2所示。

將基尼系數應用到限制排污總量分解方案的公平性研究中，以海河流域為例，COD和 NH3-N全流域限制排放總量分別為14.55萬 t和1.2萬 t。依照現有分配方案，分解到流域內7個省區，各省區所占比例見表1。

圖2 各影響因子洛倫茲曲線

表1 海河流域各省市指標占全流域總量比例 %

選取人口、GDP、污水處理能力、多年平均水資源量作為限制排污總量的影響因子，海河流域各省區各項指標占全流域的比例見表1。人口-限制排污總量的基尼系數可以反映流域內各省區人均污染物入河量分配的差異;GDP-限制排污總量的基尼系數反映了流域內各省區單位GDP污染物入河量的差異;污水處理能力-限制排污總量的基尼系數反映了流域內各省區污水處理能力與污染物入河量的匹配程度;多年平均水資源量-限制排污總量的基尼系數反映了流域內各省區水資源豐枯程度與污染物入河量的匹配程度。

按照前述方法繪制各影響因子與限制排污總量的洛倫茲曲線(圖2)，由洛倫茲曲線量算出海河流域限制排污總量與4個影響因子之間的基尼系數，如表2所示。

表2 海河流域有關影響因子與COD，NH3-N之間的基尼系數計算結果

3 結論與建議

a.運用基尼系數對海河流域限制排污總量分解方案進行研究，結果表明，基尼系數可以很好地反映各省區限制排污總量分解的公平性，這對流域實施水功能區限制納污紅線管理具有重要的理論和實際意義。

b.從各省區的污水處理能力分析，目前的分解方案處于高度公平的狀態;從人口與多年平均水資源量的角度分析，目前的分解方案也相對公平。表明限制排污總量分解與各省污水處理設施建設情況匹配程度較高，同時兼顧了各省區人口與水源量的差異。

c.從GDP的角度分析，目前限制排污總量分解方案的公平性差距較大，主要體現在內蒙古自治區以全流域0.01%的GDP總量分別占有了全流域COD和NH3-N排放總量的0.48%和0.83%。表明目前的分解方案為內蒙古自治區的經濟發展預留了一定的環境容量，考慮到各省區未來一定時期內經濟社會發展的公平性，這種差異是可以接受的。

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