






摘 要:建立健全生態補償機制是協調流域生態保護與經濟社會協同發展的有效途徑,補償標準是生態補償機制建立的核心要素。從水質水量雙視角出發構建水源區生態補償標準測算模型,以南水北調中線工程河南水源區為例進行生態補償量測算,并對受水區各省市生態補償量進行了分攤測算。結果表明:河南水源區對受水區水質產生正外部性影響,從水質角度受水區應向河南水源區補償2 667.89萬元;河南水源區為受水區的經濟社會發展提供水資源支撐,從水量角度受水區應向河南水源區補償21 719.55 萬元;以受水區用水比例和經濟發展水平為權重對總補償額24 387.43 萬元進行生態補償量分攤測算,北京、天津、河北和河南分別應承擔補償量為4 755.55 萬、2 560.68 萬、7 682.04 萬、9 389.16 萬元。
關鍵詞:生態補償標準;水質;水量;南水北調中線工程;河南水源區
中圖分類號:X321 文獻標志碼:Adoi:10.3969/ j.issn.1000-1379.2023.04.016
引用格式:鄭野,聶相田,蘇釗賢.南水北調中線工程河南水源區生態補償標準研究[J].人民黃河,2023,45(4):92-95,101.
流域生態補償機制的建立源于流域上下游對水生態環境的開發利用處于不對等狀態,流域上游為保護水生態環境而產生的外部效益被流域下游無償占有,表現為上游投入大量資金對水生態環境進行治理并限制當地工業發展,但下游地區不用付出任何成本或付出很少的成本即可有良好水資源環境用于經濟社會發展,致使流域生態環境保護與經濟發展的矛盾日益突出[1-2] 。為實現流域生態保護和高質量發展目標,亟待通過建立生態補償機制實現生態與經濟的協調發展,由下游地區對上游地區投入的環境治理成本和失去的機會成本進行補償[3-4] 。
建立水源地生態保護機制可以確保跨流域調水工程長久運行,其中生態補償標準是生態保護機制的核心要素[5] 。陳艷萍等[6] 在考慮資金時間價值的基礎上構建流域生態補償計算模型,并以黃河流域寧夏回族自治區為實例進行了生態補償標準測算。彭卓越[7] 提出將生態系統服務價值增量和公眾支付意愿作為生態補償標準的上下限。倪琪等[8] 從成本收益雙視角出發,運用全成本法和選擇實驗法測算了渭河流域生態系統服務保護的成本收益,并結合魯賓斯坦議價模型測算了流域生態補償標準。
南水北調工程是優化我國水資源配置格局的重大戰略工程,科學測算生態補償標準是南水北調工程生態補償機制建立的基礎工作之一[9-10] 。本文以南水北調中線水源區為例,基于水質水量雙視角測算水源區生態補償標準,結合受水區用水比例和經濟發展水平,對南水北調中線河南水源區生態補償資金總量和受水區補償金額分配進行研究,以期為南水北調中線工程生態補償機制構建提供參考。
1 基于水質水量的生態補償標準
水源區水質水量狀況直接影響受水區社會經濟發展和生態安全。水源區向河流超標準排放污水,在對水源區水質造成嚴重污染的同時危害受水區用水安全。同時,水源區用水量遠超自身經濟發展水平將導致受水區用水量受限,影響整體經濟社會發展。因此,生態補償標準測算既要考慮水源區水質凈化投入成本的補償,也要考慮水源區投入的環境治理成本和失去的機會成本的補償。
1.1 基于水質的補償標準
(1)水質評價。為滿足受水區生產生活對水質的要求,水源區需要投入成本對水環境進行合理保護和修復。內梅羅綜合污染指數法引入了污染因子權重,能夠有效凸顯不同污染因子間的差異,適用于評價水環境污染程度[11-13] 。計算公式為
基于水質指標確定的生態補償量分為3 種情況:當P>0.739,即M1 <0 時,說明水質沒有達到目標要求,此時受水區需要額外付出成本對區域水環境進行治理,水源區應給予受水區相應補償;當0. 624≤P ≤0.739,即M1 =0 時,說明水質符合目標要求,水源區采取一定措施保證水質不受污染,受水區和水源區之間無需進行補償;當P<0.624,即M1 >0 時,說明水質遠優于目標要求,受水區應對水源區環境治理和資源保護的額外付出作出補償,對水源區保護和提升水質行為進行激勵。
1.2 基于水量的補償標準
(1)水源區貢獻水量度量。水源區為維持水量而投入的成本可作為生態補償標準的參照。水源區為保證有充足的調水量,采取退耕還林還草等水資源保護政策需要投入大量的人力物力。水源區各行政區貢獻水量的度量是水量生態補償標準測算的前提。水源區貢獻水量計算公式為
基于水量指標的生態補償量確定也分3 種情況:當W貢獻>0,即Mk2 >0 時,說明水源區為受水區貢獻水量,受水區應當給予水源區相應的補償;當W貢獻= 0,即Mk2 =0 時,說明水源區沒有向受水區貢獻水量,受水區無需向水源區補償;當W貢獻<0,即Mk2 <0 時,說明水源區一定程度上侵占受水區的水量,受水區水資源使用受到限制,水源區應向受水區給予補償。
2 實證研究
南水北調中線工程水源區涉及河南、湖北、陜西省的14 市46 縣(市、區),面積9.52 萬km2,其中河南水源區主要包括南陽淅川縣、西峽縣、鄧州市和內鄉縣,洛陽欒川縣和三門峽盧氏縣。
(1)河南水源區水質情況及基于水質的生態補償量測算。丹江流域是南水北調中線工程的主要水源區,丹江在河南水源區主要支流有老鸛河、淇河、淅河。受支流豐枯水期和支流斷流等影響,監測斷面徑流量難以計算,各支流分擔的污水量也難以精準計算。丹江口水庫南陽陶岔斷面是南水北調中線工程的取水點,丹江在河南境內所有支流匯入南陽陶岔斷面,因此選取該監測斷面計算基于水質的生態補償量。陶岔斷面數據來自地表水監測系統網站(https:// moonapi.com/ WaterQuality/ )。參考孫玉環等[15] 相關研究,選取總磷(TP)、高錳酸鉀指數(CODMn)、氨氮(NH+4 -N)和溶解氧(DO)對取水點水質進行判別。根據式(1)至式(7)計算陶岔斷面內梅羅綜合污染指數和各污染因子權重,見表1。
水源區污水排放量數據來源于水源區各縣市的水資源公報,其中洛陽市和三門峽市未統計各縣區的污水排放量,因此將欒川縣和盧氏縣行政區面積分別占洛陽市和三門峽市面積比例作為權重估算污水排放量,最終計算得到河南水源區污水排放量為10 175 萬m3。通過式(9)計算得到南陽陶岔斷面的內梅羅綜合污染指數P =0.35(P<0.624,說明水質優于Ⅱ類水),水源區為保護水生態環境和提升水質投入了成本,因此受水區應對水源區進行補償。根據式(9)計算得出2020 年河南水源區基于水質指標的生態補償量為2 667.88萬元。
(2)河南省水源區水量貢獻情況及基于水量的生態補償量測算。水源區水資源與經濟發展情況相關數據來自于水源區各縣市水資源公報、《河南統計年鑒》及各縣市國民經濟和社會經濟發展統計公報,其中欒川縣和盧氏縣缺少產水模數數據,因此選取洛陽市和三門峽市的產水模數近似替代,具體數據見表2。2020 年河南省用于治理水土流失的投入為26.89億元,當年水源區徑流量為412 億m3,北京、天津、河北和河南的GDP 分別為35 943 億、14 008 億、36 013億、54 259 億元。因此,保持水量的平均單位投入成本為0.065 元/ m3,以各省市人口數為基準計算得到受水區人均GDP 為66 814 元。由式(10) ~式(13)計算得出2020 年河南水源區基于水量指標的生態補償量為21 719.55萬元,各縣市生態補償量見表3。
由上述分析可知,水質水量雙視角下,受水區應向河南水源區補償的總金額為24 387.43 萬元。
(3)受水區生態補償量分攤測算。以受水區用水比例和經濟發展水平為權重測算各受水區分攤的生態補償量。考慮豐水年和枯水年調水量存在較大波動,以多年平均調水量95.0 億m3 為基準進行測算。北京、天津、河北和河南多年平均分水量分別為12.4 億、10.2 億、37.7 億、34.7 億m3。將受水區用水比例和經濟發展水平作為權重,將補償總金額24 387.43 萬元乘以各行政區受水比例和經濟比例得出各受水區應承擔生態補償量(見表4),受水比例根據各行政區多年平均分水量確定,經濟比例根據2020 年各行政區GDP占受水區總GDP 比例確定。
2020 年北京、天津、河北和河南地方財政環境保護支出分別為236.90 億、60.72 億、509.27 億、272.63億元,受水區最終承擔的生態補償量在地方財政環境保護支出中分別占0.20%、0.42%、0.15%、0.34%,受水區最終承擔的生態補償量在各省市地方財政環境保護支出中所占比重較小,因此流域橫向生態補償具有可行性。
3 結 語
從水質水量雙視角出發構建水源區生態補償標準測算模型,以南水北調中線工程河南水源區為例進行了生態補償量測算,并對受水區各省市生態補償量進行了分攤測算。結果表明:河南水源區對受水區水質產生正外部性影響,從水質角度受水區應向河南水源區補償2 667.88 萬元;河南水源區為受水區經濟社會發展提供水資源支撐,從水量角度受水區應向河南水源區補償21 719.55 萬元;綜合考慮水質和水量指標的生態補償量,受水區應向河南水源區補償24 387.43 萬元;以受水區用水比例和經濟發展水平為權重進行生態補償量分攤測算,北京、天津、河北和河南承擔補償量分別為4 755. 55 萬、2 560.68萬、7 682.04萬、9 389.16 萬元。
參考文獻:
[1] 耿翔燕,李文軒.中國流域生態補償研究熱點及趨勢展望[J].資源科學,2022,44(10):2153-2163.
[2] 張棟.黃河流域橫向生態補償制度之檢視與完善[J].人民黃河,2022,44(1):10-14.
[3] 譚蕾,楊桂山,蘇偉忠.流域市場化生態補償研究進展與展望[J].地理科學,2022,42(7):1218-1228.
[4] 官冬杰,姜亞楠,嚴聆云,等.基于生態足跡視角的長江流域生態補償額度測算[J].生態學報,2022,42(20):8169-8183.
[5] 袁廣達.環境成本視角的跨界流域生態補償標準量化研究[J].會計研究,2022(6):16-31.
[6] 陳艷萍,周穎.基于水質水量的流域生態補償標準測算:以黃河流域寧夏回族自治區為例[J].中國農業資源與區劃,2016,37(4):119-126.__
[7] 彭卓越.北京市南水北調水資源生態補償標準研究[J].人民黃河,2022,44(10):95-100.
[8] 倪琪,徐濤,李曉平,等.跨區域流域生態補償標準核算:基于成本收益雙視角[J].長江流域資源與環境,2021,30(1):97-110.
[9] 白榮君,李軍媛.南水北調中線水源地生態補償機制的制度保障研究:以秦嶺地區陜南三市為例[J].生態經濟,2022,38(11):209-214.
[10] 張竹葉,劉中蘭.基于Shapley 值法的水資源利益補償實證研究:以南水北調中線水源地丹江口庫區為例[J].人民長江,2021,52(1):69-75.
[11] 寧陽明,尹發能.基于改進內梅羅污染指數法和灰色聚類法的水質評價[J].華中師范大學學報(自然科學版),2020,54(1):149-155.
[12] 李琪,趙志懷.基于投影尋蹤與內梅羅指數組合模型的地下水水質評價[J].水電能源科學,2019,37(11):70-73.
[13] 李蘇,閆志宏,徐丹,等.改進的內梅羅指數法在水庫水質評價中的應用[J].科學技術與工程,2020,20(31):13079-13084.
[14] 馬騰飛,邱一富.改進的內梅羅污染指數法在鑒江水質評價中的應用[J].廣東石油化工學院學報,2019,29(3):91-94.
[15] 孫玉環,張冬雪,丁嬌,等.跨流域調水核心水源地生態補償標準研究:以丹江口庫區為例[J].長江流域資源與環境,2022,31(6):1262-1271.
【責任編輯 呂艷梅】