海南省某石灰巖礦區開發生態補償核算研究

摘要：礦產資源開發利用在推動當地經濟社會發展的同時也會對區域生態環境造成一定的影響，開展礦產資源開發生態環境補償費用核算研究，是構建礦產開發生態補償機制的基礎。文章以海南省某石灰巖礦區為例，基于文獻資料分析、現場監測、走訪調查等方式，構建了該礦區生態環境價值損失補償費用體系，初步核算了礦產資源開發生態損失補償費用。研究表明：礦區開發補償總費用（2006-2031年）為22 959.56萬元，其中，歷史開發補償費用（2006-2017年）為9 308.27萬元，未來開發補償費用（2018-2031年）為13 651.29萬元。

關鍵詞：石灰巖礦開發；生態環境影響；生態系統服務價值；生態補償費用

中圖分類號：X321 文獻標志碼：A

前言

生態補償已成為解決生態環境問題與區域經濟、社會發展的重要途徑。國際上，生態補償是生態服務受益者通過市場交易向生態環境管理者付費的補償機制，德國和美國等從20世紀初開始關注和實施礦區生態環境恢復治理工作。中國礦產資源生態補償始于上世紀末，主要側重于從宏觀角度考慮生態補償政策的實施問題，云南省、福建省、貴州省、浙江省、山西省等先后出臺了相關措施和辦法，將征收的補償費用于生態環境保護和治理恢復。

中國對礦產資源開發生態補償費用核算方法、補償機制相關研究并不完善，礦產資源價格也未完全市場化，生態補償機制建設和實施相對緩慢，且相關研究以中西部地區的煤炭資源開發補償為主，針對其他類型礦產資源和東南部地區的研究較為缺乏。而其中關于石灰巖礦開采生態補償費用的計算標準、方法，補償機制的構建和運行，以及補償案例和實踐更少。科學計算生態補償費用是開展生態補償工作的基礎，有必要結合礦區實際運營現狀及對生態、社會環境的影響開展生態環境補償費用核算研究和探討。

1研究區域概況

海南省某石灰巖礦區位于所在縣城正南20 km，礦區地貌類型為裸露型橢圓狀凹形低山丘陵，中間高，四周低。該礦區為非金屬礦采選中的石灰巖礦礦產資源開發利用項目，采取自上而下水平分層方式進行露天開采。礦區勘探面積2.43 km2，于2006年1月開始開采，初始產能為220萬t/a，2016年生產規模擴大后提高到950萬t/a，相應的礦山服務年限調整為13.5年。

2生態環境影響分析

2.1分析方法

為獲取該石灰巖礦區及其影響范圍內的環境質量現狀，以及運營過程中對生態環境和社會環境的影響，在查閱、收集和分析已有資料的基礎上，根據石灰巖礦區的環境背景條件、采選工藝以及其環境影響特征，在礦山采礦登記范圍及其明顯影響域內開展了現場監測和走訪（問卷）調查工作。依據《礦山地質環境監測技術規程》及相關監測技術規范，結合礦區的生產概況以及開展生態補償費用計算的需要，布設相應的監測站點，從生態環境影響和社會環境影響兩個方面進行現場調查和分析，具體包括生態環境、聲環境、環境空氣、地表水環境以及社會環境等（見表1）。

2.2對陸生生態的影響

該礦區原始植被類型由次生季雨林、刺灌叢等自然次生植被組成，其中次生季雨林是海南較典型的落葉季雨林受一定程度干擾后形成的，海南欖仁、厚皮、木棉和菲律賓合歡為該礦區的主要植被類型。該石灰巖礦山采用露天開采方式，導致采礦區范圍內原有地表植被喪失。影像資料顯示，礦區由高覆蓋率的植被變為大面積基巖，開采區域內生態系統的生物量、凈生產量減少，生物多樣性和初級生產力喪失，植被固碳放氧量及涵養水源等生態服務功能下降（見圖1）。

2.3對環境質量的影響

礦區開發對區域環境質量的影響包括以下幾個方面：一是位于礦區北側約250 m處和從礦區西側約200 m處流過的兩條河流的永環境質量較好，地表水環境未受到顯著影響。二是環境敏感點兩個村莊的SO2、NO2、TSP小時濃度值、日均濃度值均達到《環境空氣質量標準》I級標準要求，環境空氣質量現狀良好，對環境敏感點空氣質量影響較小。三是礦山周邊250 m處能滿足《聲環境質量標準》II類功能區聲環境標準，兩個村莊晝夜間聲環境均滿足I類標準；礦區辦公區晝夜間聲環境滿足II類標準。爆破噪聲對周邊的村莊會產生一定的影響，但影響是瞬時的、有限的，礦山開采對場界外聲環境敏感點影響相對較小。四是礦山露天開采改變了原有地形地貌和地質結構，與周邊環境的協調性和景觀的統一性喪失，可能會對當地旅游發展和開發投資產生一定影響。

3生態補償費用核算

3.1生態補償費用構成分析

一般而言，生態補償費用包括對生態系統服務價值損失的補償以及對礦產資源開發過程中所產生的負外部性的補償，其中負外部性是指對礦區內部的生態環境破壞以及對周邊地區的環境污染和社會發展的影響。因此，生態補償費用構成一般包括恢復治理工程費用補償（復墾費用）、生態系統服務功能補償（生態系統服務價值）、環境污染經濟損失補償、社會發展狀況損失補償四個部分。

根據上述環境影響分析，開采方已按照要求采取了相應的環保措施，開采活動對區域的環境污染和社會影響相對較小。環境污染經濟損失補償和社會發展狀況損失補償計算方法具有不確定性和強主觀性，且對技術資料的翔實程度要求較高，對計算結果準確性的支撐度較低等，故環境污染經濟損失補償和社會發展狀況損失補償暫不納入研究范圍。相反，礦區開采面內原有地表植被、覆土被完全剝離，礦區地表幾乎完全裸露，景觀顯著改變，礦山原有自然生態系統的服務功能和價值喪失，主要表現在：一是礦山開采破壞地表植被，剝離區域原來的林地基質被破壞，造成局部地表植被缺少，生物多樣性和初級生產力喪失，導致自然生態系統向人類提供產品以及氣候調節、水源涵養、防風固沙、生物多樣性維持和休閑娛樂等服務功能和價值喪失。使用自然資源必須支付使用資源的全部成本（生態環境功能和生態服務價值），而不是只支付自然資源作為生產要素的價值。二是自然景觀作為生態系統的載體，具有多層次的復雜結構，是生態系統能量和物質循環的載體。礦山開采使原有的森林生態系統轉變為裸露的工礦用地，結構組成簡單化、脆弱化，單純的自然景觀向著人工化、工業化的方向發展，造成空間上的非連續性和景觀分割。

綜上，研究將恢復治理工程（復墾）費用補償和生態系統服務功能價值補償作為該礦區礦產資源開采生態補償費用的兩個主要核算方面：一是估算出礦山已開發并且能夠恢復區域生態所需要的費用，即礦山開發完成后或開發過程中，需要采取一定的工程恢復措施，使其盡量恢復到與以前生態系統狀態或大部分相同的狀態。二是對石灰巖礦區生態遭到破壞的區域進行生態系統服務價值核算，即計算出該區域在開發前作為次生季雨林生態系統時所具有的生態服務價值，根據礦山的開采和服務年限計算生態服務價值損失總和。

根據現場調研，開采方已簽署礦山土地復墾與環境保護恢復協議書，并根據石灰巖礦山地質環境保護與恢復治理方案預交了相應的礦山土地復墾和環境保護恢復保證金，并將按照治理方案履行復墾的責任和義務。因此，在進行昌江縣礦產資源開發的生態補償費用核算時，不再重復計算礦山恢復治理工程（復墾）費用。但該礦區原有自然林地系統（次生季雨林）的生態服務價值和功能在進行復墾之前將一直處于缺失狀態，且未得到任何補償。同時，考慮到以旅游業為主的第三產業是該地區未來發展的重點，而該區域也處于木棉紅觀景線路區域，自然生態系統的文化娛樂和景觀功能等服務價值應該被賦予較高的當量值。因此，研究重點針對礦產開采造成的原有自然生態系統服務功能價值損失計算生態補償費用（見表2）。

3.2生態補償費用核算方法

3.2.1計算方法

首先計算出礦區在未開發前不同類型生態系統單位面積的年生態服務價值，再通過中國不同省份的生態系統生物量因子對生態損失價值進行修正。然后根據礦產資源開發占用（破壞）不同類型生態系統的面積以及受損的年限（截止到閉坑1年后）計算出不同類型生態系統的服務價值，最后進行求和，得出該礦區的生態系統服務價值損失補償費用。礦區生態系統服務價值損失補償費用（記為S）的計算公式如下：

3.2.2計算依據

謝高地等結合中國實際情況，對Costanza等的研究成果中的過高值或過低值進行了修正，在提出中國生態系統單位面積生態服務價值當量基礎上，于2002年、2007年兩次分別估算出中國1個生態服務價值當量因子的經濟價值量為884.9元/hm2、449.1元/hm2，并計算出了中國生態系統單位面積生態服務價值。在當前關于生態系統服務價值的案例研究中，既有以2002版的單位面積生態服務價值表為依據，核算各自研究區土地利用系統生態服務價值，也有以2007版的單位面積生態服務價值求算研究區生態服務價值，經對比較，發現2002版的價值當量評估結果、價值系數修正評估結果最接近各評價結果的平均值，評估結果也較為可取。因此，研究在計算時按照謝高地2002年提出的中國不同生態系統單位面積生態服務價值當量因子進行計算。

根據海南統計年鑒（2012-2016年）等相關資料，該礦區所在地區2012年-2016年耕地單位面積產量約為4 531.04 kg·hm-2，5年間糧食的平均價格約為4.68元·kg-1，在沒有人力投人的自然生態系統提供的經濟價值是現有單位面積農田提供的食物生產服務經濟價值的1/7，由此可計算出研究區1個生態服務價值當量因子的經濟價值量約為3 029.32元·hm-2 a-1。再根據各類生態服務價值當量因子，可計算出礦山開采所在區域森林、草地、農田、濕地和河流（湖泊）等生態系統的生態服務價值（如表3所示）。其中，森林生態系統的計算結果與周亞東等對海南島森林生態系統服務功能價值的評估結果較為一致，在其計算區間內。

3.3生態補償費用計算

該礦區在生產規模擴大前（2006年-2015年）幾乎未進行復墾，且采場邊坡存在大量廢石、滾石壓占植被的現象。礦區幾乎所有的復墾、復綠工作集中在礦山閉坑后進行，礦山生產規模擴大后（2016年-2031年），礦山運行期間僅對采坑臺階和采場邊坡進行初步綠化，復墾面積及其所占礦區受損面積比例較小，加之受損礦區植被的恢復過程十分緩慢，覆蓋度和生態功能恢復到未開發前的狀態需要很多年，故研究暫不考慮礦山邊開采邊治理過程中復墾部分產生的生態系統服務價值。根據資料，該石灰巖礦山一期礦區面積117.19 hm2，礦區內植被類型主要為次生季雨林，植被覆蓋率接近100%，幾無裸露巖石，種類組成及森林結構比較有特色，具有良好生態系統服務功能和較好的景觀價值。礦山開采使采場范圍內全部植被遭到破壞，開采面全部裸露。2016年礦山生產規模擴大至950萬t/a，但礦山面積和開采深度沒有變化，即生產規模擴大后采場、廢石場及其他設施所破壞林地面積仍為117.19 hm2。根據《土地利用現狀分類》（GB/T 21010-2017），灌木林地、喬木林地都屬于林地生態系統。綜上，在進行生態服務價值計算時，將該區域服務功能類型定義為森林生態系統。

由表3可知，該礦區森林生態系統單位面積生態服務價值B=66 190.73元·hm-2 a-1，未開墾前礦區初始林地面積M=117.19 hm2。該礦山于2005年8月建成投產，2016年6月開采規模由原來的220萬t/a提升至950萬t/a，相應的礦山服務年限調整為13.5年，加之礦山閉坑后需要1年時間恢復地貌景觀，即2031年為計算該礦區生態系統服務價值損失的終止年。故在開采規模穩定的前提下，按R=26年（2006年-2031年）計算因礦產開采造成的生態系統價值服務損失為補償費用（S礦/年）=7 756 892元a-1。

在計算生態損害的價值時，必須考慮貨幣的時間價值，需要引入貼現率r，即從社會角度來看貨幣的時間價值，參考美國環境保護署在分析代際間的成本和收益時采用的貼現率（2%-3%）和其他案例，并結合目前銀行的貼現利率，文章中r取3%。貼現率從2018年算起，該礦區生態系統服務價值損失補償總費用S礦總約為22 959.56萬元，每年的生態系統服務價值損失補償費用S礦/年為883.06萬元。此外，根據該礦區植被破壞總面積（117.19 hm2）和生態服務價值總費用，可計算出礦區單位植被破壞面積的補償單價（生產規模擴大后）S面積=195.92萬元/hm2。具體計算如下：

以2017年為分割點，對該礦山開發的歷史（2006年-2017年）和未來（2018年-2031年）生態系統服務價值損失補償費用分別進行計算，歷史破壞時長為R歷史=12 a，未來破壞時長為R未來=14 a（生產規模擴大后），該礦區歷史開發所產生的生態系統服務價值損失補償費用約為9 308.27萬元，未來開發產生的補償費用約為13 651.29萬元。具體計算如下：

石灰巖礦開發生態系統服務價值損失補償費用與破壞林地的面積和礦山的服務年限等直接相關。在開采之前該礦區內植被類型主要為次生季雨林植被覆蓋率較高，礦區開采使原來的自然景觀類型變為人工景觀，導致原有景觀分隔，格局改變，造成空間上的非連續性和一些人為的劣質景觀，這與周圍自然環境不協調。從該縣要打造以旅游業為龍頭的第三產業和“一線一帶一中心”旅游發展格局以及發展全域旅游的角度分析，將包括文化娛樂和旅游景觀等在內的自然生態系統的服務功能和價值作為計算礦產資源開發生態補償費用的重要組成部分是合理的。

4結論

將礦產開采造成的原有自然生態系統服務功能價值損失作為該礦區礦產資源開發的生態補償費用是合理的。該礦區所在的生態系統單位面積生態服務價值為6.62萬元·hm-2a-1，礦區開發補償總費用為22 959.56萬元，歷史開發補償費用（2006年-2017年）為9 308.27萬元，未來開發補償費用（2018年-2031年）為13 651.29萬元。