基于重置成本的流域生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)研究

耿翔燕+葛顏祥+張化楠

摘要 流域生態(tài)補(bǔ)償作為我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的重要組成部分，是解決我國(guó)流域水污染、流域生態(tài)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展矛盾問(wèn)題的有效手段。流域生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制構(gòu)建和運(yùn)行的關(guān)鍵為補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的確定。文章采用綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)（WQI）對(duì)流域水質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過(guò)與協(xié)議水質(zhì)指標(biāo)的比較判斷各區(qū)域的補(bǔ)受償方向。隨后考慮污染物不同濃度處理時(shí)的難易程度，以全國(guó)76家典型污水處理廠的直接處理成本數(shù)據(jù)為樣本，構(gòu)建了基于重置成本的差異化生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)模型，并以小清河流域?yàn)槔龑?duì)各區(qū)域的補(bǔ)償金額進(jìn)行測(cè)算。結(jié)果表明：①污染物的去除難度隨其濃度的降低而不斷增加，在恢復(fù)至同一標(biāo)準(zhǔn)的前提下，單位COD和氨氮的處理成本分別與其進(jìn)水濃度呈冪函數(shù)關(guān)系；②以COD和氨氮為評(píng)價(jià)指標(biāo)，2016年小清河流域整體水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量較差，5個(gè)交界斷面的水質(zhì)均為Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，負(fù)外部性明顯，都需要對(duì)各自的下游進(jìn)行補(bǔ)償。其中上游濟(jì)南段綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)為5.822，污染最為嚴(yán)重；③綜合流域各區(qū)域的保護(hù)和污染貢獻(xiàn)，將上游的補(bǔ)償額與支付給下游補(bǔ)償額相加抵消后，2016年小清河流域各區(qū)域的最終補(bǔ)受償數(shù)額分別為：濟(jì)南需支付1 128.22萬(wàn)元，濱州鄒平需支付2 784.48萬(wàn)元，淄博需支付1 703.68萬(wàn)元，濱州博興需支付1 744.05萬(wàn)元，東營(yíng)需支付149.77萬(wàn)元。補(bǔ)償結(jié)果反映了小清河流域水質(zhì)的真實(shí)狀況，體現(xiàn)了補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的差異性，為流域生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)量提供了新的思路。基于重置成本的補(bǔ)償金額可作為補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的下限，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可適當(dāng)增加數(shù)額，進(jìn)一步激發(fā)流域居民進(jìn)行生態(tài)保護(hù)的積極性。

關(guān)鍵詞 補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)；重置成本；水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)；流域生態(tài)補(bǔ)償

中圖分類號(hào) X37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1002-2104（2018）01-0140-08DOI：10.12062/cpre.20170720

當(dāng)前，我國(guó)水資源利用矛盾日益突出，流域生態(tài)環(huán)境顯著惡化，嚴(yán)重影響了流域的可持續(xù)發(fā)展。生態(tài)補(bǔ)償作為協(xié)調(diào)各利益相關(guān)者關(guān)系、促進(jìn)流域水資源可持續(xù)利用的有效手段，成為社會(huì)各界關(guān)注的熱點(diǎn)。2016年國(guó)務(wù)院頒布實(shí)施的《關(guān)于健全生態(tài)保護(hù)補(bǔ)償機(jī)制的意見(jiàn)》中提出應(yīng)盡快建立受益者付費(fèi)、保護(hù)者補(bǔ)償?shù)纳鷳B(tài)補(bǔ)償機(jī)制。補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的確定是流域生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接影響流域生態(tài)補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)行效果。設(shè)計(jì)科學(xué)合理的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)、厘清上下游間的補(bǔ)償關(guān)系對(duì)于完善流域生態(tài)補(bǔ)償體系、確保生態(tài)補(bǔ)償高效實(shí)施具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者圍繞補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)算范圍、方式依據(jù)等進(jìn)行了大量探索，并取得一定成果，但學(xué)界對(duì)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)核算過(guò)程中方法和指標(biāo)的選取仍存有較大爭(zhēng)議，尚未形成成熟的標(biāo)準(zhǔn)體系。整體來(lái)看，現(xiàn)有研究中學(xué)者們主要依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值[1-3]、利益相關(guān)者的支付補(bǔ)償意愿[4-7]、生態(tài)建設(shè)成本[8-9]、生態(tài)足跡[10-11]等對(duì)流域生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)算。

流域生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)確定的本質(zhì)是彌補(bǔ)流域上游外溢至下游的正（負(fù)）外部效益，以此來(lái)矯正流域上下游間的環(huán)境與經(jīng)濟(jì)利益關(guān)系。流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的計(jì)算缺乏必要的市場(chǎng)定價(jià)基礎(chǔ)，意愿調(diào)查法則存在較大主觀性，實(shí)際操作中通常選擇成本法來(lái)確定生態(tài)補(bǔ)償額度。重置成本，也稱“恢復(fù)成本”，是成本法中的一種，常用于企業(yè)的資產(chǎn)定價(jià)，是指現(xiàn)有條件下重新購(gòu)置某一資產(chǎn)所需支付的費(fèi)用，應(yīng)用于流域中，可表示為將污染水質(zhì)還原成優(yōu)良水質(zhì)所需付出的成本費(fèi)用。龐愛(ài)萍[12]等人基于重置成本法，以污水處理廠處理COD的平均成本為依據(jù)，從流域水環(huán)境容量的角度，測(cè)算了漳衛(wèi)南流域水源地的生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)；黃濤珍、宋勝邦[13]以關(guān)鍵污染因子的處理成本為基礎(chǔ)，對(duì)淮河流域的生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了實(shí)證分析。上述研究為補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的確定提供了理論基礎(chǔ)和研究思路，但仍存在進(jìn)一步研究的空間。主要體現(xiàn)為：一是流域中反映生態(tài)環(huán)境好壞的直接表現(xiàn)即為水質(zhì)的優(yōu)劣，以水質(zhì)為指標(biāo)確定補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)有利于上下游雙方達(dá)成協(xié)議，減少交易成本，既有研究關(guān)于水質(zhì)的評(píng)價(jià)方面涉及較少。二是現(xiàn)有研究對(duì)流域重置成本的計(jì)算過(guò)于籠統(tǒng)，缺乏嚴(yán)密性，多采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，沒(méi)有體現(xiàn)出不同濃度污水對(duì)應(yīng)處理成本的差異性。鑒于此，本文嘗試在科學(xué)評(píng)價(jià)流域水質(zhì)狀態(tài)的基礎(chǔ)上，利用全國(guó)76個(gè)典型污水處理廠的治理成本數(shù)據(jù)，構(gòu)建污水主要影響因子濃度與其對(duì)應(yīng)單位重置成本關(guān)系的計(jì)量模型，以山東省小清河流域?yàn)檠芯繉?duì)象，對(duì)流域生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)算，以期為我國(guó)流域生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制的不斷完善和高效運(yùn)行提供參考依據(jù)。

1 流域生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)量

1.1 研究方法

1.1.1 綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)（WQI）

綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)法是一種基于代數(shù)運(yùn)算的可對(duì)水質(zhì)做出連續(xù)評(píng)價(jià)的方法[14]，不會(huì)因?yàn)槟硞€(gè)污染因子過(guò)度污染而否定整個(gè)水質(zhì)狀況，可全面反映流域水體的污染特征和變化規(guī)律。

（1）單因子水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)。單因子水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)通常由一位整數(shù)和一位小數(shù)組成，表達(dá)式如下：

式（1）中，Pi為第i項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)；Xi1為第i項(xiàng)水質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)所屬的水質(zhì)類別；Xi2為第i項(xiàng)水質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)監(jiān)測(cè)值在Xi1類水質(zhì)變化區(qū)間內(nèi)與其濃度下限值的距離（溶解氧和非溶解氧指標(biāo)的計(jì)算略有不同）。

（2）綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)的形成。在單因子水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)的基礎(chǔ)上，得到綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)。

式（2）中，X1X2為所有單因子水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)加權(quán)后的值，也稱為綜合水質(zhì)指數(shù)；X3為所有評(píng)價(jià)指標(biāo)中超過(guò)協(xié)議水質(zhì)濃度值的個(gè)數(shù)；X4為所測(cè)的綜合水質(zhì)類別與協(xié)議水質(zhì)類別的差額。

同其他評(píng)價(jià)方法不同，綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)不僅可以定性、定量的評(píng)價(jià)Ⅰ—Ⅴ類水質(zhì)的變化情況，還可以在劣Ⅴ類水質(zhì)之間進(jìn)行優(yōu)劣比較。具體評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

1.1.2 重置成本法

（1）數(shù)據(jù)來(lái)源與分析。本文選取污染物排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)下的全國(guó)76家典型污水處理廠的單位治理成本、COD進(jìn)出水濃度、氨氮進(jìn)出水濃度等指標(biāo)為樣本進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析。處理工藝主要為傳統(tǒng)活性污泥法和氧化溝法。數(shù)據(jù)來(lái)源于《中國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠匯編》（2006）。考慮到地區(qū)間經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的差異，治理成本采用直接處理成本。考慮到時(shí)間效應(yīng)，以每年3%的通脹率得到當(dāng)下直接處理成本的金額。endprint

（2）污染物重置成本分析。污染物重置成本模型構(gòu)建的前提條件為：①污染物處理都是在滿負(fù)荷條件下進(jìn)行，現(xiàn)有的污水處理能力可以無(wú)限提升；②污染物可進(jìn)行分離處理[15]；③污染物的濃度存在取值范圍，在排放標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)都可進(jìn)行還原。

污水處理廠的單位治理成本是同時(shí)消除多種污染物所需成本的總和，計(jì)算某一種污染物的處理費(fèi)用時(shí)應(yīng)將其他污染物處理費(fèi)用剔除。為此本文引進(jìn)楊金田[16]提出的處理設(shè)施效益概念，將各污染物的處理成本在總處理成本中分離，得到各自的處理成本系數(shù)。

式（3）中，ηi為第i種污染物的處理效益值；Di、Ei分別為第i種污染物的進(jìn)水和出水濃度，Si為第i種污染物排放的標(biāo)準(zhǔn)濃度。

各污染物處理設(shè)施效益間的比例關(guān)系與其治理成本間的比例關(guān)系具有一致性，可根據(jù)各污染物處理設(shè)施效益間的比值得到不同污染物處理成本占總處理成本的比例，結(jié)合污水的處理量和對(duì)應(yīng)污染物的去除率，得到每噸污水處理單位某污染物所需的處理費(fèi)用。

上式中，Ti為消除一單位第i種污染物所需的處理成本；Q為處理水量（t）；T為在總處理成本中分離出的第i種污染物的處理成本；C為污水處理廠的總處理成本；ηi∑ni=1ηi為第i種污染物的處理成本占總處理成本的比例；其他符號(hào)意義同上。

（3）污染物重置成本計(jì)量模型。鑒于各地區(qū)污水處理廠執(zhí)行的排放標(biāo)準(zhǔn)存有差異，加上部分污水處理廠的處理指標(biāo)不齊全，因此各污染物的分析樣本數(shù)量與總樣本數(shù)略有差別。選取的76個(gè)污水處理廠中，其中COD排放執(zhí)行一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)的有66個(gè)，氨氮執(zhí)行一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)的有66個(gè)。

一是，COD重置成本模型。利用COD進(jìn)水濃度為75.2～709.8 mg·L-1時(shí)的66個(gè)數(shù)據(jù)，結(jié)合公式（3）～（5）得到COD處理為同一標(biāo)準(zhǔn)時(shí)進(jìn)水濃度與其單位處理成本間的散點(diǎn)圖，利用MATLAB 2016軟件進(jìn)行多種曲線擬合，模擬出兩者間最適合的函數(shù)關(guān)系式（見(jiàn)圖1）。

從圖中可以看出，在還原為同一水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，隨著污染物濃度的升高，增加單位污染物消減所需的費(fèi)用不斷降低，最后趨于平緩。這是由于污水處理時(shí)投入的設(shè)施、人力等部分成本存在重合共用現(xiàn)象，污染物消減量的增加會(huì)降低其單位處理成本；當(dāng)進(jìn)水濃度超過(guò)處理能力時(shí)，多余的污染物無(wú)法還原導(dǎo)致其單位處理成本逐漸趨于穩(wěn)定。結(jié)果與事實(shí)相符。

以COD進(jìn)水濃度為X軸，單位COD處理成本為Y軸曲線擬合后得到的相關(guān)參數(shù)如表2所示。結(jié)果表明，冪函數(shù)形式下，模型的相關(guān)系數(shù)為R2=75.57%，擬合度較高。在5%的顯著性水平下，F(xiàn)值為121.279 8>F統(tǒng)計(jì)量的臨界值F0.05（1，64）=4，F(xiàn)檢驗(yàn)通過(guò)，說(shuō)明模型的冪函數(shù)關(guān)系顯著成立。剩余平方和SSE值與剩余標(biāo)準(zhǔn)差RMSE值也接近于0，說(shuō)明數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)較為成功；指數(shù)函數(shù)選用了兩種表達(dá)式，其中第二種形式的擬合度更高一些，F(xiàn)值都通過(guò)了檢驗(yàn)，SSE值和RMSE值也比較小。

通過(guò)對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)COD進(jìn)水濃度與其單位處理成本的函數(shù)關(guān)系更適合于冪函數(shù)形式。經(jīng)計(jì)算其函數(shù)模型為：

其中，YCOD表示每噸水處理1 mgCOD所需的成本/元，XCOD表示COD的進(jìn)水濃度。

通過(guò)現(xiàn)有數(shù)據(jù)得到的冪函數(shù)模型，可以推導(dǎo)出不同污染程度時(shí)對(duì)應(yīng)的COD重置成本。

二是，氨氮的重置成本模型。現(xiàn)有污水處理廠的數(shù)據(jù)樣本中，執(zhí)行氨氮排放標(biāo)準(zhǔn)為一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)的有66個(gè)，去除因治理技術(shù)引起處理成本數(shù)值異常的3個(gè)數(shù)據(jù)，共含有效樣本數(shù)63個(gè)。樣本中氨氮的進(jìn)水濃度范圍為1.2～66.4mg·L-1，以此構(gòu)建氨氮進(jìn)水濃度與其單位處理成本之間的散點(diǎn)圖，利用MATLAB 2016軟件，對(duì)兩者間的關(guān)系進(jìn)行曲線擬合（見(jiàn)圖2），函數(shù)關(guān)系式及相關(guān)參數(shù)如表3所示。

從圖中可以看出，同COD類似，氨氮的進(jìn)水濃度與其單位處理成本間存在非線性關(guān)系，單位氨氮的處理成本也隨氨氮進(jìn)水濃度的增加而降低，并逐漸趨于平緩。

根據(jù)圖2擬合的曲線走向，可以初步判定冪函數(shù)的曲線更貼近于散點(diǎn)圖中各樣本點(diǎn)的分布。參照表3中各函數(shù)關(guān)系的有關(guān)參數(shù)，進(jìn)一步驗(yàn)證上述推斷。同COD重置成本的計(jì)算類似，氨氮的進(jìn)水濃度與其單位重置成本間的冪函數(shù)關(guān)系式如下：

其中，YNH3-N為單位氨氮的處理成本，XNH3-N為氨氮的進(jìn)水濃度。

根據(jù)上述的冪函數(shù)關(guān)系式，可以推導(dǎo)出不同污染濃度下單位氨氮的重置成本。

1.2 流域生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)確定

上式（8）、（9）中，M為最終的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)；Mi為單位第i種污染物還原至協(xié)議水質(zhì)的重置成本；Q為區(qū)域內(nèi)的徑流量；K表示區(qū)域的補(bǔ)受償方向，取值為±1；x0、x1分別為第i種污染物的協(xié)議水質(zhì)指標(biāo)和實(shí)測(cè)水質(zhì)指標(biāo)，f（xi）為第i種污染物的重置成本函數(shù)。

這里將基于重置成本的補(bǔ)償量分為3種情況進(jìn)行討論：以流域中的A區(qū)域?yàn)槔O(shè)A區(qū)域的綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)

指數(shù)為a1，協(xié)議水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)為a0。

（1）當(dāng)a1>a0時(shí)，說(shuō)明A區(qū)域的水質(zhì)優(yōu)于協(xié)議水質(zhì)，產(chǎn)生了外部正效應(yīng)。下游應(yīng)對(duì)其保護(hù)行為或污染減少行為進(jìn)行補(bǔ)償。補(bǔ)償量為Mi=∫x1x0f（xi）dx；

（2）當(dāng)a1

（3）當(dāng)a1=a0時(shí)，說(shuō)明A區(qū)域嚴(yán)格按照要求維護(hù)了水質(zhì)，污染行為與保護(hù)行為對(duì)等，不補(bǔ)償也不受罰，補(bǔ)償金額為零。

2 小清河流域生態(tài)補(bǔ)償實(shí)證分析

2.1 流域概況

小清河流域?qū)儆诓澈Ｋ岛恿鳎鹪从跐?jì)南西部睦里莊，流經(jīng)濟(jì)南、濱州、淄博、東營(yíng)、濰坊等5個(gè)地市18個(gè)縣（市、區(qū)），從壽光的羊角溝注入萊州灣。小清河流域全長(zhǎng)237 km，流域面積10 336 km2。小清河流域是山東省內(nèi)最大的內(nèi)陸河，也是我國(guó)5條重要的國(guó)防戰(zhàn)備河之一[17]。

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和城市化進(jìn)程的加快，小清河流域水資源被過(guò)度利用，水質(zhì)惡化嚴(yán)重，小清河變?yōu)椤靶『诤印薄ⅰ靶〕艉印薄?008年山東省實(shí)行小清河流域生態(tài)補(bǔ)償試點(diǎn)，取得了一定效果，但守法成本高、違法成本低的問(wèn)題導(dǎo)致水質(zhì)反復(fù)惡化，生態(tài)水環(huán)境同協(xié)議水質(zhì)仍存有差距。本文以重置成本為依據(jù)，確定科學(xué)合理的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，不斷完善流域生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制。

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

小清河流域生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)測(cè)算中所需數(shù)據(jù)主要來(lái)源于山東省環(huán)保廳、山東省水利廳、山東省小清河管理局、山東省流域水文監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)、《2016年山東省統(tǒng)計(jì)年鑒》《小清河建設(shè)管理資料匯編（2002）》等。

2.3 水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)

本文選取2016年小清河干流5個(gè)交界斷面處COD、氨氮水質(zhì)監(jiān)測(cè)的年均值進(jìn)行分析。以適宜飲用和多數(shù)生物生存最低標(biāo)準(zhǔn)的Ⅲ類水作為協(xié)議水質(zhì)。小清河流域及各交界斷面的單因子水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)、綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)和綜合水質(zhì)類別詳見(jiàn)表4。為更好的反映流域中超標(biāo)污染物和非超標(biāo)污染的作用，各斷面的綜合水質(zhì)指數(shù)由各單因子水質(zhì)指數(shù)加權(quán)得到，計(jì)算公式為：

式（10）中，m為超標(biāo)污染物的個(gè)數(shù)；Pi為第i種超標(biāo)污染物的水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)，權(quán)重為1；n表示未超標(biāo)污染物的 個(gè)數(shù)；Pj為第j種未超標(biāo)污染物的水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)，所有未超標(biāo)污染物水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)的權(quán)重總和為1。

由表4可知，小清河流域整體的綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)為5.422，為Ⅴ類水，說(shuō)明整條流域污染較為嚴(yán)重。流域單因子水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)中，COD的水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)為4.7，屬于Ⅳ類水，氨氮的水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)為6.1，屬于劣Ⅴ類水，但尚未黑臭。相比之下，氨氮的污染程度更為嚴(yán)重，這主要是由于大量的工業(yè)污水排放所致。

從各個(gè)斷面的評(píng)價(jià)結(jié)果中看，5個(gè)交界斷面的綜合水質(zhì)類別都為Ⅴ類水質(zhì)，其中濟(jì)南段污染最為嚴(yán)重。COD水質(zhì)評(píng)價(jià)中5個(gè)斷面的評(píng)價(jià)結(jié)果都為Ⅳ類水質(zhì)；氨氮的水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果中新豐莊斷面水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)為7.1，屬于劣Ⅴ類水且黑臭類型。唐口橋斷面的水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)為6.3，為劣Ⅴ類水但不黑臭類型，剩余3個(gè)斷面的氨氮水質(zhì)均在Ⅴ類水標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

依據(jù)各斷面的綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)，可以判斷各區(qū)域?qū)π∏搴恿饔虻奈廴颈Ｗo(hù)行為，進(jìn)而確定補(bǔ)受償方向。小清河流域各區(qū)域的水質(zhì)變化情況及補(bǔ)受償方向詳見(jiàn)表5。

從各行政區(qū)域段來(lái)看，濟(jì)南段對(duì)流域水質(zhì)加大了污染；濱州鄒平段、淄博段和濱州博興段減少了污水排放，改善了水質(zhì)，但與標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)要求還有差距；東營(yíng)段維持了原有水質(zhì)，但還需加大保護(hù)力度。流域內(nèi)5個(gè)交界斷面都沒(méi)有達(dá)到協(xié)議水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，說(shuō)明各區(qū)域的污染行為貢獻(xiàn)大于環(huán)保行為貢獻(xiàn)，產(chǎn)生了外部負(fù)效益，應(yīng)進(jìn)行懲罰性補(bǔ)償。

2.4 流域生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)測(cè)算

為減少交易成本，本研究采用逐級(jí)補(bǔ)償?shù)姆绞竭M(jìn)行補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的核算，其中最下游因地理位置特殊，補(bǔ)償資金與上級(jí)（省）政府進(jìn)行核算，其他區(qū)域則與相鄰的上下游進(jìn)行補(bǔ)償金額核算。協(xié)議水質(zhì)Ⅲ類水中各污染物的指標(biāo)上限分別是COD濃度為20 mg·L-1、氨氮濃度為1 mg·L-1。

從山東省水文局現(xiàn)有的水量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)得知，小清河流域濟(jì)南段的黃橋臺(tái)斷面、淄博段的岔河斷面和東營(yíng)段石村斷面的多年均徑流量分別為3.35億m3、8.18億m3和11.40億m3，由于濱州段缺少水量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，由相鄰兩區(qū)域的徑流量平均得到，其中鄒平段的徑流量5.77億m3，博興段的徑流量為9.79億m3。

小清河流域上游濟(jì)南段的出水綜合水質(zhì)為Ⅴ類水，其中COD濃度為21.43 mg·L-1、氨氮濃度為4.27 mg·L-1。因?yàn)闈?jì)南段為流域源頭，沒(méi)有上游，因此與協(xié)議水質(zhì)進(jìn)行對(duì)比來(lái)確定補(bǔ)償量。根據(jù)公式（6）可得COD濃度在21.43 mg·L-1和20 mg·L-1時(shí)對(duì)應(yīng)的單位處理成本分別為8 054.98元·t-1、8 803.47元·t-1。由公式（8）（9）可得濟(jì)南段應(yīng)繳納COD的補(bǔ)償金額為40.41萬(wàn)元；根據(jù)公式（7）可得氨氮濃度在4.27 mg·L-1和1 mg·L-1時(shí)對(duì)應(yīng)的單位處理成本分別為6 610.04元·t-1和17 479.3元·t-1。由公式（8）（9）可得濟(jì)南段應(yīng)繳納氨氮的補(bǔ)償金額為1 087.81萬(wàn)元。將COD和氨氮的補(bǔ)償量加總后即為濟(jì)南應(yīng)補(bǔ)償給下游濱州鄒平段的金額為1 128.22萬(wàn)元。

同理依據(jù)公式（6）～（9）可計(jì)算其他區(qū)域段的補(bǔ)償金額，結(jié)果詳見(jiàn)表6。

2.5 補(bǔ)償結(jié)果分析

根據(jù)表6中各區(qū)域的補(bǔ)償量，綜合上游補(bǔ)償和支付給下游區(qū)域的數(shù)額，各區(qū)域的最終實(shí)際補(bǔ)償金額如表7所示。結(jié)果表明，濟(jì)南、濱州鄒平、淄博和濱州博興段因過(guò)度污染或保護(hù)力度不足，需要分別繳納1 128.22萬(wàn)元、2 784.48萬(wàn)元、1 703.68萬(wàn)元、1 744.05萬(wàn)元和149.77萬(wàn)元，將濱州鄒平和博興的補(bǔ)償金額綜合起來(lái)，可知濱州需要繳納補(bǔ)償金額4 528.53萬(wàn)元。補(bǔ)償結(jié)果是區(qū)域污染與保護(hù)行為的匯總，體現(xiàn)了補(bǔ)償?shù)目茖W(xué)性。

從補(bǔ)償結(jié)果中看，小清河流域各區(qū)域的污染都比較嚴(yán)重，上游濟(jì)南段開(kāi)始水質(zhì)就呈下降趨勢(shì)，給下游的水環(huán)境質(zhì)量造成威脅。下游雖然水質(zhì)有所改善，但仍沒(méi)有達(dá)到協(xié)議水質(zhì)指標(biāo)。因此綜合污染行為與保護(hù)行為，各區(qū)域的污染貢獻(xiàn)更大，都需要為此付出代價(jià)。以上游濟(jì)南為例，小清河流經(jīng)濟(jì)南的槐蔭、天橋、歷城和章丘區(qū)，因污染水質(zhì)需要向下游濱州鄒平支付1 128.22萬(wàn)元，占濟(jì)南四區(qū)同年GDP總和的0.06%，與相似流域淮河流域中黃濤珍[13]計(jì)算的補(bǔ)償金額占支付地區(qū)GDP總量的1.86%相比，政府的財(cái)政壓力較小、可操作性更強(qiáng)。下游濱州鄒平作為被補(bǔ)償者，所獲的1 128.22萬(wàn)元補(bǔ)償金能夠彌補(bǔ)其將污水改善所需的各種費(fèi)用，減少了流域保護(hù)中的人力、物力投入，能有效帶動(dòng)居民生態(tài)保護(hù)的積極性。今后應(yīng)加強(qiáng)對(duì)流域上中游的監(jiān)測(cè)力度，做好宣傳工作，調(diào)節(jié)產(chǎn)業(yè)發(fā)展結(jié)構(gòu)，促進(jìn)小清河流域水質(zhì)的不斷改善。endprint

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的確定是影響我國(guó)流域生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制實(shí)踐運(yùn)行的主要瓶頸。本文基于重置成本的思想，采用綜合水質(zhì)污染指數(shù)客觀評(píng)價(jià)流域水質(zhì)的基礎(chǔ)上，對(duì)流域生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)算，并以山東省小清河流域?yàn)槔M(jìn)行了實(shí)證研究。主要結(jié)論如下：

（1）在一定污染水平和相同的處理標(biāo)準(zhǔn)下，流域中主要污染因子COD、氨氮的進(jìn)水濃度與其單位處理成本呈冪函數(shù)關(guān)系。COD、氨氮的進(jìn)水濃度越高，越容易將其濃度值降下來(lái)，單位處理成本越低；當(dāng)進(jìn)水濃度較低時(shí)，處理難度會(huì)增大，相應(yīng)的單位處理成本會(huì)不斷增大。

（2）小清河流域整體水質(zhì)較差，屬于Ⅴ類水質(zhì)。流域各區(qū)域都沒(méi)有達(dá)到目標(biāo)水質(zhì)，需要對(duì)下游進(jìn)行補(bǔ)償。按照逐級(jí)補(bǔ)償?shù)姆绞剑瑵?jì)南、濱州鄒平、淄博、濱州博興和東營(yíng)應(yīng)向其相鄰下游分別補(bǔ)償1 128.22萬(wàn)元、3 912.70萬(wàn)元、5 616.38萬(wàn)元、7 360.43萬(wàn)元和7 510.20萬(wàn)元；綜合各區(qū)域的生態(tài)保護(hù)貢獻(xiàn)，得到濟(jì)南、濱州、淄博和東營(yíng)因過(guò)度污染需各支付1 128.22萬(wàn)元、4 528.53萬(wàn)元、1 703.68萬(wàn)元和149.77萬(wàn)元。今后應(yīng)加強(qiáng)對(duì)小清河上游的監(jiān)督，提高水質(zhì)測(cè)評(píng)頻率，及時(shí)更正和解決小清河流域的污染問(wèn)題。

3.2 討論

（1）同以往選擇固定的污染物處理成本不同，文章以全國(guó)76家污水處理廠的相關(guān)數(shù)據(jù)為樣本，通過(guò)將各污染物的處理成本分離，分別模擬出主要污染物COD、氨氮不同濃度與其單位處理成本之間的函數(shù)關(guān)系，為全國(guó)流域生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的確定提供了理論參考，但在小清河這類小型流域中的應(yīng)用具有一定的局限性。今后的實(shí)際運(yùn)作中，應(yīng)在此基礎(chǔ)上，結(jié)合流域當(dāng)?shù)氐奈鬯幚硭健⒓夹g(shù)更新程度及財(cái)政狀況等進(jìn)行處理成本的相應(yīng)調(diào)整，更好的體現(xiàn)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的差異性和準(zhǔn)確性。

（2）現(xiàn)有的流域生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)確定方法具有多樣性，其中常見(jiàn)問(wèn)題便是所需統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)繁雜且測(cè)算數(shù)額過(guò)大，難以應(yīng)用于實(shí)踐中。重置成本法減少了因搜集大量繁瑣數(shù)據(jù)而造成的時(shí)間成本費(fèi)用，可提高生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制的運(yùn)行效率，且測(cè)算結(jié)果更符合現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)水平，起到了對(duì)保護(hù)者補(bǔ)償、污染者懲罰的效果。但該方法僅是依據(jù)將高濃度水質(zhì)進(jìn)行低濃度還原的價(jià)值來(lái)計(jì)量補(bǔ)償金額，激勵(lì)作用不夠明顯，因此可作為補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的下限參考值。實(shí)際操作中，可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行一定比例的加成，來(lái)更好的激勵(lì)利益相關(guān)者投入到流域生態(tài)保護(hù)中，促進(jìn)流域生態(tài)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)（References）

[1]COSTANZA R D， ARGE R， DE G R， et al. The value of the worlds ecosystem services and natural capital[J]. Nature， 1997， 387： 253-260.

[2]喬旭寧，楊永菊，楊德剛，等. 流域生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的確定——以渭干河流域?yàn)槔齕J]. 自然資源學(xué)報(bào)， 2012， 27（10）：1666-1676.[QIAO Xuning， YANG Yongju， YANG Degang， et al. Determination of ecological compensation standard of river basin： a case study of Weigan river basin[J]. Journal of natural resources， 2012， 27（10）：1666-1676.]

[3]周晨，丁曉輝，李國(guó)平，等. 南水北調(diào)中線工程水源區(qū)生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)研究——以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值為視角[J]. 資源科學(xué)， 2015， 37（4）： 792-804.[ZHOU Chen， DING Xiaohui， Li Guoping， et al. Study on ecological compensation standard of water source area of middle route of southtonorth water transfer project： from the perspective of ecosystem service value[J]. Resources science， 2015， 37（4）：792-804.]

[4]MORANA D， MCVITTIE A， ALLCROFT D J， et al. Quantifying public preferences for agrienvironmental policy in Scotland a comparison of methods[J]. Ecological economics， 2007， 63 （1）：42-53.

[5]AMIGUES J P， BOULATOFF C， DESIGUES B. The benefits and costs of riparian analysis habitat preservation： a willingness to accept/willingness to pay using contingent valuation approach[J].Ecological economics， 2002， 43（1）：17-31.

[6]徐大偉，常亮，侯鐵珊，等. 基于WTP和WTA的流域生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)測(cè)算——以遼河為例[J]. 資源科學(xué)， 2012， 34（7）：1354-1361.[XU Dawei， CHANG Liang， HOU Tieshan， et al. Estimation of watershed ecological compensation based on WTP and WTA：a case study of Liao River[J]. Resources science， 2012， 34（7）：1354-1361.]endprint

[7]接玉梅，葛顏祥，徐光麗. 黃河下游居民生態(tài)補(bǔ)償認(rèn)知程度及支付意愿分析——基于對(duì)山東省的問(wèn)卷調(diào)查[J]. 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題， 2011（8）：95-101.[JIE Yumei， GE Yanxiang， XU Guangli. An analysis of the degree of ecological compensation and the willingness to pay for the residents of the lower Yellow River： based on the questionnaire survey of Shandong Province[J]. Issues in agricultural economy， 2011（8）：95-101.]

[8]何家理，李國(guó)玲，劉全玉，等. 南水北調(diào)中線工程漢江安康段水源保護(hù)主要成本補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)——基于陜西省安康市10縣區(qū)調(diào)查[J]. 水土保持通報(bào)， 2016， 36（1）：281-285.[HE Jiali， LI Guoling， LIU Quanyu， et al. The main cost compensation standard for water source protection in Hanjiang Ankang section of the middle route project of southtonorth water diversion： based on the survey of 10 counties in Ankang City， Shanxi Province[J]. Soil and water conservation bulletin， 2016， 36（1）：281-285.]

[9]劉俊鑫，王奇. 基于生態(tài)服務(wù)供給成本的三江源區(qū)生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)核算方法研究[J]. 環(huán)境科學(xué)研究， 2017， 30（1）：82-90.[LIU Junxin， WANG Qi. Study on accounting method of ecological compensation standard in Sanjiangyuan region based on ecological service supply cost[J]. Environmental science research， 2017， 30（1）：82-90.]

[10]耿涌，戚瑞，張攀. 基于水足跡的流域生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)模型研究[J]. 中國(guó)人口·資源與環(huán)境， 2009， 19（6）：11-16.[GENG Yong， QI Rui， Zhang Pan. Study on the model of watershed ecological compensation based on water footprint[J]. China population， resources and environment， 2009， 19（6）：11-16.]

[11]肖建紅，王敏，于慶東，等. 基于生態(tài)足跡的大型水電工程建設(shè)生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)模型——以三峽工程為例[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)， 2015，35（8）：2726-2740.[XIAO Jianhong， WANG Min， YU Qingdong， et al. Evaluation model of ecological compensation standard for largescale hydropower project construction based on ecological footprint： taking Three Gorges Project as an example[J]. Journal of Ecology，2015， 35（8）：2726-2740.]

[12]龐愛(ài)萍，李春暉，劉坤坤，等. 基于水環(huán)境容量的漳衛(wèi)南流域雙向生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算[J]. 中國(guó)人口·資源與環(huán)境， 2010， 20（5）：100-103.[PANG Aiping， LI Chunhui， LIU Kunkun， et al. Calculation of bidirectional ecological compensation standard for Zhangweinan River Basin based on water environment capacity[J]. China population， resources and environment， 2010， 20（5）：100-103.]

[13]黃濤珍， 宋勝幫. 基于關(guān)鍵水污染因子的淮河流域生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)測(cè)算研究[J]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版）， 2013， 13（6）：109-118.[HUANG Taozhen， SONG Shengbang. Study on ecological compensation standard of Huaihe River Basin based on key water pollution factors[J]. Journal of Nanjing Agricultural University （social sciences edition）， 2013， 13（6）：109-118.]

[14]徐祖信. 我國(guó)河流綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)評(píng)價(jià)方法研究[J]. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2005，33（4）： 482-488.[XU Zuxin. Study on evaluation method of integrated water quality index of rivers in China[J]. Journal of Tongji University， 2005， 33（4）：482-488.]endprint

[15]WEBER M L. Market for water rights under environmental constrains[J]. Environmental economics and management， 2001， 42：53-64.

[16]楊金田，王金南. 中國(guó)排污收費(fèi)制度改革與設(shè)計(jì)[M]. 北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，1998.[YANG Jintian， WANG Jinnan. Reform and design of Chinese pollution charge system[M]. Beijing： China Environmental Science Press， 1998.]

[17]林琳，李福林，陳學(xué)群，等. 小清河河道歷史演變與徑流時(shí)空分布特征[J]. 人民黃河， 2013， 35（12）：77-82.[LIN Lin， LI Fulin， CHEN Xuequn， et al. Historical evolution and distribution characteristics of runoff in Xiaoqing River[J]. Yellow river， 2013， 35（12）：77-82.]

[18]ZHANG B L， YIN L， ZHANG S M， et al. Estimation of wetland loss and its restoration Potential in Modern Yellow River Delta， Shandong Province of China[J]. Chinese journal of population， resources and environment 2015，13（4）：365-372.

[19]WANG Z G， LIU Y， LI Y Z， et al. Legislation on protection of drinking water and local management practices in Pearl River Delta Region of China[J]. Chinese journal of population， resources and environment，2016，14（2）：144-152.endprint