渾河流域生態補償標準測算探析

李 麗

(遼寧清原滿族自治縣基層水利管理服務總站，遼寧 清原 113015)

生態補償是保護區域生態環境，調整生態環境功能的一種有效機制，生態補償機制可以更好地調節區域生態功能，保護流域的生態功能。當前，流域生態補償測算得到國內一些學者的關注和研究[1-6]，但是對于生態補償定量測算主要還是基于社會調查數據進行分析，對于區域水環境容量、人口發展以及GDP影響下的生態補償標準測算研究還較少。近些年來，有學者結合水環境容量以及GDP基尼系數對區域生態補償標準進行測算[7-9]，分析結果表明這種方法生態補償測算考慮因素更為全面，測算結果合理性得到較大程度的提高。但采用優化后水環境容量以及GDP基尼系數對流域生態補償標準研究還較少，為此文章以渾河流域為例，結合優化方法對水環境容量以及GDP基尼系數對渾河流域生態補償標準進行測定。

1 生態補償標準測算方法

水環境基尼系數結合區域水環境容量以及GDP的累積百分比，運用梯形面積方法對基于GDP和水環境容量的基尼系數進行計算，計算方程為：

(1)

(2)

(3)

式中，Gj—基于不同要素的基尼系數；Xj(k)—不同要素的累積百分比；Mj(k)—不同分析區域的指標值；Yj(k)—不同要素的污染物排放量累積百分比；Wj(k)—第k個區域的污染物排放量；n—單元個數。

在確定基尼系數時，以各影響要素的基尼系數最小為目標函數，進行優化，優化目標函數為：

minG=∑Gj

(4)

各要素的約束條件分別為：

(5)

總排放量的削減約束條件為：

(6)

各影響要素的約束條件為：

Wj=(1-dj)Wj′

(7)

則可計算不同區域的生態補償額度，計算方程為：

P=(Wj(k)-Wj(k)′)x

(8)

式中，Wj(k)—基尼系數優化區域污染物排放量；Wj(k)′—現狀年份的污染物排放量；x—區域排放污染的價格；q—現狀年污染物累積排放比；d—優化后的基尼系數。

2 實例研究

2.1 渾河流域概況

渾河又稱小遼河，河流全長為415km，河流水系較為發達，河流水功能較為完整，區域內水環境容量較大，流域的各行政區GDP較高，屬于遼寧省境內經濟發展較高的行政區域。

2.2 渾河流域基礎數據

對流域內的各行政區基礎信息進行了收集，詳見表1，并對區域內各行政區的水環境容量進行了調查，詳見表2。

表1 渾河流域各行政區基礎信息數據

表2 渾河流域各行政區水環境容量分布

從表1中可看出，沈陽市區污水排放量較大，康平縣的污水排放量最小，各行政區污水排放量和GDP有關，GDP較大的區域，區域污水排放量也較大。從表2中可以看出，鞍山市區的允許最大COD排放量最大，新賓縣COD允許最大排放量最小。

2.3 渾河流域水環境容量及GDP基尼系數測算

結合水環境容量及GDP基尼系數的測定方法對渾河流域水環境容量及GDP基尼系數進行了測算，測算結果詳見表3、表4，如圖1所示。

表3 基于水環境容量的基尼系數測算結果

圖1 基于水環境容量及GDP貢獻率的洛倫茨曲線

表4 基于GDP貢獻率的基尼系數測算結果

從表3、表4中可看出，從渾河上游到下游，流域的水環境容量累積百分比及GDP貢獻率的累加百分比都呈現增加趨勢，各要素累積百分比和區域COD排放呈現正相關變化，圖1表明水環境容量累積百分比和GDP貢獻率累加百分比均與COD排放累積百分比呈現較為明顯的洛倫茲曲線變化。

2.4 渾河流域水環境容量及GDP基尼系數優化計算

結合優化基尼系數的目標函數和兩個約束條件對渾河流域的水環境容量及GDP基尼系數進行優化計算，優化結果詳見表5、表6。

表5 渾河流域水環境基尼系數優化結果

表6 渾河流域各行政區COD優化后的排放量結果

從表5中可看出，優化后的各要素基尼系數相比于優化前，變化幅度分別為0.06和0.10，優化幅度較高。從表6中可看出，優化后渾河各行政區的優化排放比例更為合理，渾河各行政區的排污權有所增加，少使用的排污權也相應增加一定的比例。

2.5 渾河流域生態補償標準測算結果

根據優化后的基尼系數，結合生態補償測算方法對渾河流域的生態補償進行了測算，生態補償測算標準詳見表7。

使用COD排放作為區域生態補償標準測算的主要依據更為合理，這主要是因為COD主要受工業和其他產業污染造成，工業排放的COD污染越多，其工業產值也會相應較高，相應的GDP也較高，若使用的COD排放量較高，治理區域生態的成本也較高，從表7中可看出，使用COD排放量較多的區域，其生態補償金額也較低，而COD排放量較少的區域，其生態補償金額也較高。

表7 基于水環境容量基尼系數的渾河流域各行政區生態補償測算結果

3 結論

(1)在進行指標選取時，流域水環境容量及GDP均與區域生態環境功能有著較為緊密的聯系，具有較為典型的代表性，因此采樣充分考慮水環境容量和區域GDP的生態補償測算更為合理、客觀。

(2)結合優化基尼系數方法的生態補償測算只是一種較為理想的方式，具體在進行生態補償分配時還應結合區域實際的生態環境狀況，進行調整。