顧 森,彭 斌,呂 俊,潘志流
(1.廣西壯族自治區水文水資源局,530023,南寧;2.廣西沿海水環境監測中心,535001,欽州)
隨著廣西經濟增長和城市化進程加快,廣西跨行政區界上下游競爭性用水問題日益突出,2012年龍江水污染事件、2013年賀江水污染事件嚴重影響了跨行政區界流域下游民眾的生活、生產用水安全。另外,在實行最嚴格水資源管理制度的條件下,流域上游為了保證對下游供水的水質達標而限制了自身的發展空間,如廣西每年為珠江流域生態建設與保護投入大量的資金,西江廣西段已成為珠江水質的重要屏障,但至今廣西仍沒能按照“誰受益、誰補償”的原則來建立珠江下游對西江流域的生態協調與利益補償機制。因此,為了協調流域上下游各地區的生存權和發展權,保證上下游的和諧發展,加強跨行政區界水功能區、飲用水水源區等重要水功能區的監督管理,合理開發和有效保護水資源,建立跨行政區界的水功能區、飲用水水源區等重要水功能區水環境區域補償機制迫在眉睫。
(1)基于水環境容量的水功能區水環境區域補償特征
根據流域的流向和水質標準,將水功能區水環境區域補償模式劃分為“上游受益下游損失”和“下游受益上游損失”兩類,再根據國家級或自治區級重要水功能區確定的水質目標,對水功能區進行水環境容量計算。如果上游排出的污染物質超過了水功能區水環境容量,使得水質不能達到標準,上游排污單位應該拿出相應資金用于上游水資源的保護和修復,使水質達到標準;如果上游為水資源的保護投入了大量的人力、財力和物力,使水功能區有一定的剩余環境容量,下游就要拿出相應資金對上游為提供優良水質所承擔的損失進行補償。
(2)補償主體和客體的確定原則
當跨行政區界水功能區水質達標時,補償的主體是水功能區下游所有受益的單位和個人,補償的客體應該是水功能區上游為水資源保護和修復作出貢獻和犧牲的人;當跨行政區界水功能區水質不達標時,補償的主體是水功能區上游排污單位,補償的客體應該是水功能區下游受到水污染危害而遭受損失的單位或個人。
(3)補償標準原則
根據“污染者付費”的原則,水功能區水環境區域補償金額可暫時參照 《江蘇省環境資源區域補償辦法(試行)》(蘇政辦發〔2007〕149 號),水環境區域補償因子及標準暫定為化學需氧量為1.5萬元/t,氨氮為10萬元/t,總磷為10萬元/t;如果跨行政區界水功能區水質不達標,將由上游行政區政府責令有關排污單位按這3種主要污染物超標濃度,支付給下游行政區受害單位環境資源補償資金;反之,如果下游飲用水水源區水質達標,下游受益單位也按同樣標準補償給上游相關單位。
基于水環境容量的水功能區水環境區域補償的計算公式為:

式中,P為補償金(萬元);P0為補償標準(萬元),其PCOD補償標準=1.5 萬元/t,P氨氮補償標準=10 萬元/t,P總磷補償標準=10萬元/t;M剩為剩余環境容量(t/a);M為水環境容量 (t/a);M0為污染物排放量(t/a)。
(1)水環境容量計算
水環境容量為一定水體在規定的水質目標下所能容納的污染物的最大負荷。其大小與水體特征、水質目標及污染物降解特性有關。對于15<Q<150(m3/s)的河流,主要選用河流一維模型進行計算。
一維河道污染物及水環境容量計算模型公式如下:

式中,C′為上游背景斷面水質濃度(mg/L),u為流速(m/s),k為降解系數(1/d),X為沿河道方向變量 (m),C1為排污口廢水排放濃度 (mg/L),q為排污口廢水排放量 (m3/s),C0為排污口上游河水濃度(mg/L),Q0為排污口上游河水流量 (m3/s),CS為水功能區劃的水質目標(mg/L),W為水環境容量(kg/d)。
(2)剩余環境容量的確定
剩余環境容量就是水環境容量與污染物入河量之差。根據實地監測與調查收集的污染物排放資料,計算出水環境功能區內排放的總污染物的量,然后用水環境容量減去總污染物的量,就是剩余環境容量。如果排放的污染物質的量大于水環境容量,則剩余環境容量為負值;如果排放的污染物質的量小于水環境容量,則剩余環境容量為正值。具體計算公式如下:
W剩余環境容量=W水環境容量-W污染物排放量
(3)補償額度的確定
利用水功能區水環境區域補償計算公式P=P補償金額×W剩余環境容量得出上下游的補償額度。如果是正值,也就是還有剩余環境容量,那么說明上游來水的水質優于制定的水質標準,下游受益者應該為上游保持優良水質所作的努力進行補償。如果剩余環境容量為負值,也就是上游的來水沒有環境容量剩余可言了,上游的水污染相關單位應該對下游進行相應的補償。如果來水水質等于制定的水質標準,則上下游不存在相互之間的補償。
南流江流域涉及玉林北流市、玉林城區及博白縣、欽州市浦北縣、北海市合浦縣等市縣。隨著玉林市經濟社會的發展,水資源短缺和日益嚴重的水污染已成為玉林市可持續發展的主要制約因素之一。南流江水污染除了對玉林市南流江嶺塘飲用水水源地構成嚴重威脅外,還對位于下游的北海市合浦縣南流江總江口水源地的飲水安全造成一定威脅,不利于上下游的和諧發展。
(1)環境容量計算
①從近年監測資料分析可知,南流江的主要超標污染物為氨氮、總磷等,現以氨氮污染物為例,通過對各水功能區氨氮監測資料的分析,降解系數k采用《廣西壯族自治區主要污染物入河測算及其模型應用研究》(2009年3月)中相關研究成果,氨氮取值范圍為0.07~0.15 1/d。
②飲用水水源區設計流量采用95%最枯月平均流量保證率,其他水功能區設計流量采用90%保證率。根據以上原則計算南流江流域各水功能區氨氮的水環境容量,其計算結果見表1。
(2)剩余環境容量的確定
根據收集的南流江流域各水功能區氨氮排放量資料,確定氨氮剩余水環境容量結果如表2。其中,正數表示水質優于水質標準,負數則水質不達標。
(3)環境補償金額的確定
通過水功能區水環境區域補償公式來計算出南流江流域各水功能區的環境補償量,并繪制環境補償量圖(見圖1)。圖中位于坐標軸下方的表示上游要對下游進行賠償,位于坐標軸上方的表示下游要進行賠償。
①通過計算結果可以看出,南流江流域的上、中游已沒有水環境容量。“南流江博白—浦北、合浦過渡區”是南流江跨行政區界水功能區,該水功能區從玉林市流經欽州市后流入北海市境內,該水功能區剩余水環境容量為負值,這說明上游玉林市的水污染比較嚴重,其境內的排污單位負有主要責任,應拿出相應的補償金用于欽州市、北海市的水環境保護和修復,恢復水質以達到水質目標。通過計算的數值可以得出玉林市博白縣—欽州市浦北縣南流江交界處的上游污水排放單位賠付給下游遭受損失的單位 (個人)的補償金為76.0萬元。

表1 南流江流域各水功能區氨氮的水環境容量

表2 南流江流域各水功能區的剩余水環境容量

圖1 南流江流域各水功能區的環境補償量圖
②南流江常樂飲用漁業用水區、南流江石康漁業農業用水區還有一定的剩余水環境容量,為下游特別是南流江合浦飲用、漁業用水區(即北海市合浦縣南流江總江口水源地)提供了良好的水質,為此下游所有受益者應該向上游水環境保護者支付相應的金額用于上游的環境補償。其中,南流江常樂飲用、漁業用水區下游受益者應該向上游水環境保護者支付環境補償金117萬元,南流江石康漁業、農業用水區下游受益者應該向上游水環境保護者支付環境補償金108萬元,總的補償金為225萬元。
①該補償機制針對跨行政區界水功能區,當水功能區水質達標并且剩余水環境容量為正值時,上游相關單位在一定的范圍內是可以適當發展經濟的;當跨行政區界水功能區水質不達標造成剩余水環境容量為負值時,水功能區上游的排污單位負有繳納環境補償金用于賠付下游遭受損失的單位 (個人)以及水環境保護和修復的義務。
②該補償機制還針對飲用水水源區等重要水功能區,通過計算其上游水功能區的剩余水環境容量來決定其上游單位是否應該賠償,對流域上下游環境保護與受益地區之間環境補償機制和“誰開發誰保護、誰受益誰補償”的制度實施方法進行探討。
③該補償機制的補償量以水環境容量計算為平臺,綜合考慮水功能區的主要超標污染物和水環境自凈能力,統籌考慮水質、水量科學性,并在此基礎上來計算剩余水環境容量,明確了重要水功能區水環境區域補償的主客體和水環境區域補償的額度,促進了上、下游行政區環境和經濟的協調發展,同時為廣西重要水功能區的水資源保護和管理提供依據。
[1]國家環境保護總局.地表水環境質量標準(GB 3838—2002)[S].北京:中國環境科學出版社,2002.
[2]鄭彤,陳春云.環境系統數學模型[M].北京:化學工業出版,2003.
[3]王春澤,喬廣建,等.水文知識讀本(第三分冊)[M].北京:中國水利水電出版社,2011.