高速公路建設生態影響分析

王一帆 邢亭婷

摘 要：高速公路的建設會給生態環境帶來各種各樣的影響，其影響有直接的和間接的，短期的和長期的，可逆的與不可逆等。本文選取高速公路對生態環境影響因子中的水土流失、草地資源及生物多樣性等進行分析。針對成什綿高速公路建設項目對高速公路生態環境影響價值核算進行了探討。

關鍵詞：高速公路 水土流失 草地資源 生物多樣性 生態影響

1 前言

高速公路的建設會給生態環境帶來各種各樣的影響，其影響有直接的和間接的，短期的和長期的，可逆與不可逆的等等。分析相關文獻歸納總結出高速公路對生態環境影響的因子主要以下12項：對林地的影響，對耕地的影響，對草地的影響，對水土流失的影響，對生物多樣性的影響，對景觀的影響，對施工環境的影響，對濕地的影響，對人群健康的影響，對生態系統服務功能的影響，對水環境的影響，對環境地質的影響等。本文選取其中三個影響因子（水土流失，草地資源及生物多樣性）進行價值核算及分析，如何判斷這些負面影響以及如何避免和減緩這些負面影響一直是人們探討的主題。近年來，隨著類似問題的日益突出，相關的研究也在進行。如已經開展的高速公路生態環境影響評價，提出了一些原則性的評價方法和補償措施，對公路的建設有著指導性的意義。

2 水土流失的損失

高速公路工程對水土流失的影響主要表現在施工期：一方面是工程建設中如取土、開挖、石料開采等人為地對土地造成破壞；另一方面是由工程引起的土體崩塌、沖刷侵蝕等對土地的破壞，兩者作用的結果均為失去土地及破壞景觀。根據《成什綿高速公路工程水土保持方案》對工程施工期（含準備期）和自然恢復期新增水土流失的預測，本工程新增水土流失主要來自工程永久建筑物中路基路面工程、橋涵工程和互通立交工程、表土臨時堆存點、取土場、堆渣場及施工臨時設施占地等區域。經統計，在水土流失預測年限內，新增水土流失量為38.04萬t，其中施工期新增水土流失量為37.62萬t，占總流失量的98.81%，按施工期3年算，年平均流失量為12.54萬t/a。

高速公路建設水土流失的經濟損失可分為兩大部分，其一是直接經濟損失（Direct Economic Loss），其二是間接經濟損失（Indirect Economic Loss）。前者又包括養分流失損失、水分流失損失和泥沙流失損失3個方面；后者則頗為復雜，如水土流失引起土壤肥力和作物產量降低的損失，泥沙淤積水庫引起水庫蓄水和灌溉能力下降的損失，泥沙沖淹農田引起棄耕的損失等。由于資料和條件所限，本文只進行直接經濟損失評估。

2.1 水土流失養分流失損失

水土流失養分流失損失=水土流失N元素流失損失+水土流失P元素流失損失+水土流失K元素流失損失。各元素流失損失均采用間接市場價值法進行估算：

（1）N元素流失損失

氮元素流失損失即由于水土流失造成的土壤氮元素流失量（折算成氮肥數量）（t）與氮肥市場價格（元/t）的乘積。其計算式可表示為

LN=10-6×D×N×EN×VN （2-1）

其中：LN 表示水土流失N元素流失損失（元/a），D表示水土流失量（t/a），N表示土壤堿解氮平均含量（10-6），EN表示堿解氮折算為硫酸銨的系數， VN表示硫酸銨市場價格（元/t）。

本項目建設造成的水土流失量為12.54萬t/a，土壤堿解氮平均含量取112（10-6），堿解氮折算硫酸銨系數取值4.762，硫酸銨市場價格取600元/t。將以上數據代入2-1，得到N元素流失損失

LN=10-6×12.54×104×112×4.762×600=4128.8（元/a）

（2）P元素流失損失

磷元素流失損失即由于水土流失造成的土壤磷元素流失量（折算成磷肥數量）（t）與磷肥市場價格（元/t）的乘積。其計算式可表示為

LP=10-6×D×P×EP×VP （2-2）

其中：LP表示水土流失P元素流失損失（元/a），D表示水土流失量（t/a），P表示土壤速效磷平均含量（10-6），EP表示為速效磷折算為過磷酸鈣的系數， VP表示過磷酸鈣市場價格（元/t）。

本項目建設造成的水土流失量為12.54萬t/a，土壤速效磷平均含量取9（10-6），速效磷折算過磷酸鈣的系數取值3.373，硫酸銨市場價格取500元/t。將以上數據代入2-2，得到P元素流失損失

LP=10-6×12.54×104×9×3.373×500=1903.38（元/a）

（3）K元素流失損失

鉀元素流失損失即由于水土流失造成的土壤鉀元素流失量（折算成鉀肥數量）（t）與鉀肥市場價格（元/t）的乘積。其計算式可表示為

LK=10-6×D×K×EK×VK （2-3）

其中：LK 表示水土流失K 元素流失損失（元/a），D表示水土流失量（t/a），K表示土壤速效鉀平均含量（10-6），EK表示為速效鉀折算為氯化鉀的系數， VK表示氯化鉀市場價格（元/t）。

本項目建設造成的水土流失量為12.54萬t/a，土壤速效鉀平均含量取109（10-6），速效鉀折算氯化鉀的系數取值1.167，氯化鉀市場價格取1900元/t。將以上數據代入2-3，得到K元素流失損失

LK=10-6×12.54×104×109×1.167×1900=30307.39（元/a）

養分流失總損失即氮、磷、鉀3種主要元素流失損失之和。用A養表示，則其計算式為

A養=LN+LN+Lk=40128.8+1903.38+30307.39=72339.57（元/a）

2.2 水土流失水分流失損失

水土流失水分流失的經濟損失，我們選用“影子工程”法來計算。就是計算出能替代被流失的水分的補償工程所需的費用，可用農用水庫工程作為替代物，故水土流失造成的的水分流失的經濟損失（元/a）也就是所流失的土壤水量（m3/a）與修建每m3農用水庫所需投資費用（元/m3）的乘積。其計算式可表示為

A水= D/ρ×η×V水庫 （2-4）

其中，A水表示水分流失損失（元/a），D表示水土流失量（t/a），η表示土壤含水率（%），ρ表示土壤容重（t/m3），V水庫表示修建每m3農用水庫投資費用（元/m3）。

本項目建設造成的水土流失量為12.54萬t/a，土壤含水率取15%，土壤容重取1.25t/m3，修建每m3農用水庫投資費用按2000年平均水平計為1.5元/m3。將以上數據代入3-1，得到水分流失損失

A水= 12.54×104÷1.25×15%×1.5=22572（元/a）

2.3 水土流失泥沙流失損失

與上述水土流失水分流失損失一樣，泥沙流失的經濟損失亦選用“影子工程”法來計算，只是泥沙流失損失的替代物為攔截泥沙工程的投資費用，亦即由于水土流失造成的泥沙流失經濟損失就是泥沙流失量（m3/a）與攔截每m3泥沙工程的投資費用（元/m3）之乘積。其計算式可表示為：

A泥= D×V泥/ρ （2-5）

其中，A泥表示泥沙流失損失（元/a），D表示水土流失量（t/a），ρ表示土壤容重（t/m3），V泥表示攔截lm3泥沙工程投資費用（元/m3）。

本項目建設造成的水土流失量為12.54萬t/a，土壤容重取1.25t/m3，攔截lm3泥沙工程投資費用取1.2元/m3。將以上數據代入4-1，得到泥沙流失損失

A泥= 12.54×104×1.2÷1.25=120384（元/a）

綜上所述，成什綿高速公路建設項目水土流失造成的直接經濟損失=養分流失損失+水分流失損失+泥沙流失損失= A養+A水+A泥=72339.57+22572+120384=21.53（萬元/a）。

3草地資源的損失

草原資源是自然界中十分豐富的資源之一，是人類第二大綠色屏障。草原結構復雜、功能多樣，在環境系統中發揮著不可替代的作用。成什綿高速公路建設將永久占用草地3.24hm2， 使其喪失原有的生態功能。

3.1 直接使用價值

草地的直接使用價值A1以草地草群的生產量來衡量，可由下式計算：

A1=P×S草×QN （3-1）

式中：P表示單位草量的價值（元/kg）；S草表示草地面積（hm2）；Q表示每公頃產草量（kg/hm2）；N為草地等級。

本項目占用草地面積為3.24hm2，主要為4級草地，每公頃產草量取4500 kg，單位草量的價值取0.3元/kg。將以上數據代入3-1，草地的直接使用價值：

A1= 0.3×3.24×4500=4374（元/a）

3.2 間接使用價值

草地資源的間接使用價值A2可按下式計算：

A2=N×S草 （3-2）

式中：N表示草地生態系統單位面積服務功能價值（元/hm2），S草表示草地面積（hm2）。

謝高地等人根據我國的實際情況，參考Costanza的研究成果，計算出我國草地生態系統單位面積的生態價值為6094.7元/hm2，本項目占用草地面積為3.24hm2。將以上數據代入3-2，草地的間接使用價值

A2= 6094.7×3.24=19746.83（元/a）

草地的使用價值：A=A1+A2=4374+19746.83=24120.83（元/a）

3.3 補償價值

林地的補償價值B采用恢復費用法，按下式計算：

B= V草×C草 （3-3）

式中：V草表示單位面積退化草地的恢復費用（元/hm2），C草表示草地退化面積（hm2）。

單位面積草地恢復費用參照張金屯、梁嘉驊的研究取值，退化草地的恢復費用按照5級退化草地每hm2需要5萬元，3～4級退化草地每hm2需要3萬元。本項目主要為4級草地，故單位面積退化草地的恢復費用取3萬元/hm2，本項目占用草地面積為3.24hm2。將將以上數據代入3-3，草地的補償價值

B=50000×3.24=162000（元/a）

綜上，草地資源的損失價值為：

（3-4）

4結束語

本文將部分主要影響因子的價值損失核算結果進行了簡單的加和，但由于各個環境因素在整個生態系統的循環中所起的作用是不同的，各環境因素之間是相互影響和相互制約的，任一生態環境因素的改變都會對與其相關的其他因素產生影響。由于各生態環境因素的綜合影響，生態環境因素的價值具有疊加性與重復性。同時，各生態環境因素自身又包含諸多的環境因子，其價值具有多重性。因此，生態環境的綜合價值并非各生態環境因素價值的簡單加和。在對生態環境進行綜合價值核算時，應兼顧各生態環境因素在環境總體中的相對重要程度以及它們之間的相互影響。

通過對成什綿高速公路建設工程對生態環境部分主要影響因子的價值核算以及分析，可見該工程從費用-效益角度來看是可行的。但高速公路建設對生態環境造成的影響仍是不可忽視的，只有在開發建設的同時將這些影響降低到最低程度，合理利用自然資源，才能實現高速公路建設的可持續發展。

高速公路生態環境影響價值核算是一項復雜的系統工程，雖然目前有了基本的理論和方法，但還不夠成熟和統一，核算結果差異也比較大，還需作進一步的深入研究。

參考文獻：

[1] 曹力媛. 高速公路建設的生態環境問題與對策研究[J]. 山西交通科技， 2002， 4.

[2] 孫喬寶. 高速公路建設對生態環境的影響與恢復[J]. 昆明理工大學學報， 2000，4.

[3] 陳芬等. 試論公路交通發展對生態環境的影響及對策[J]. 武漢交通科技大學學報（社會科學版） ， 2000， 4.

[4] 程勝高等. 高速公路生態環境評價的研究[J]. 環境保護， 2000， 8.

[5] 師利明等. 公路生態環境影響評價的幾種定量分析方法[J].中國公路學報， 1998， 1

[6] 王菊等. 生態環境影響價值核算[J]. 環境科學動態. 2000， 4.