基于水質(zhì)恢復(fù)成本的流域逐級補償標準

侯慧平，葛顏祥，潘 娜，于富昌

(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院，山東泰安 271018)

基于水質(zhì)恢復(fù)成本的流域逐級補償標準

侯慧平，葛顏祥，潘 娜，于富昌

(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院，山東泰安 271018)

以流域水質(zhì)“恢復(fù)成本”作為補償依據(jù)，并以全國76家污水處理廠的處理數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，確定將污水還原為標準水質(zhì)所需的單位成本，以此作為上游造成的流域污染恢復(fù)成本的參照標準，結(jié)合流域水環(huán)境容量研究上游對下游的生態(tài)補償量。利用“恢復(fù)成本”對生態(tài)補償量進行核算，試圖解決流域生態(tài)補償頗受爭議的補償標準的確定問題。

流域逐級補償;補償標準;水質(zhì)恢復(fù)成本;計量經(jīng)濟模型

我國流域生態(tài)補償機制的研究和實踐尚處于探索階段。從現(xiàn)有研究來看，確定補償標準是流域生態(tài)補償?shù)年P(guān)鍵環(huán)節(jié)。確定生態(tài)補償標準的依據(jù)主要有兩種［1］，一是投入成本，二是生態(tài)服務(wù)價值。從投入成本的角度來確定流域生態(tài)補償標準需要計算直接成本、間接成本和發(fā)展成本。盡管有部分學(xué)者結(jié)合不同的案例依據(jù)投入成本對流域生態(tài)補償?shù)臉藴蔬M行了研究［2-5］，但是間接成本和發(fā)展成本都難以準確核定，在實踐中還存在一定的缺陷?；诖?，部分學(xué)者從流域生態(tài)服務(wù)價值方面確定生態(tài)補償標準［6-8］，但由于流域生態(tài)服務(wù)價值不能準確地測定，且所有的生態(tài)服務(wù)并不能全部有效地被利用于生產(chǎn)中，這會使生態(tài)補償標準過高制定，從而不利于流域生態(tài)補償機制的正常運行。筆者基于流域生態(tài)補償標準確定所面臨的矛盾和困境，針對流域逐級補償模式，以流域水質(zhì)“恢復(fù)成本”為依據(jù)，通過計量模型確定水質(zhì)恢復(fù)成本與污染物濃度之間的函數(shù)關(guān)系，借此對流域生態(tài)補償量進行核算。

1 流域逐級補償?shù)幕驹?/h2>

我國流域多為跨行政區(qū)流域，在生態(tài)補償機制的實施過程中，涉及多個行政區(qū)之間的補償。上游某個區(qū)域(行政區(qū))的經(jīng)濟活動對流域生態(tài)產(chǎn)生的負外部性(或正外部性)實際上是由下游各個區(qū)域共同承擔，因此該上游區(qū)域應(yīng)當對下游區(qū)域分別逐個進行補償(或被補償)，這種“一對多”補償(或被補償)方式的補償主體和補償量需要逐一進行確定，這必然導(dǎo)致流域生態(tài)補償過程的復(fù)雜化，交易成本也隨之提高。

1.1 基本構(gòu)想

為了簡化跨區(qū)域流域生態(tài)補償，僅考慮兩個相鄰的上下游區(qū)域之間的生態(tài)補償關(guān)系，這兩個相鄰區(qū)域中的下游區(qū)域i代表其他下游區(qū)域接受上游區(qū)域的補償(如果上游水質(zhì)保護的好，也可能對上游進行補償)，然后區(qū)域i再與其下游區(qū)域進行補償(或者被補償)，以此類推，從流域的上游到其相鄰的下游逐級進行補償。這種逐級補償?shù)姆绞娇梢院喕僮?、降低談判成本，有利于流域生態(tài)補償機制的實施。

流域逐級補償按所跨行政區(qū)域劃分可以分為跨省、市、縣3個層次。如果流域交界斷面的生態(tài)服務(wù)水平低于標準要求，則上游補償下游，反之則下游補償上游，如果剛好達到標準則不需要進行補償。流域逐級補償是沿著流域走向按照上下游相鄰區(qū)域之間相互補償:按不同層次補償可以有縣級補償、市級補償、省級補償;上下級行政區(qū)域之間的補償;如跨市流域末端所在市由該市所在省份進行補償，跨省流域末端所在省份由國家進行補償。

1.2 補償方向和補償量

水質(zhì)是流域各交界處的生態(tài)服務(wù)水平的主要確定依據(jù)?？紤]到我國目前流域水環(huán)境的總體水平，如果選擇Ⅱ類水質(zhì)標準作為目標水質(zhì)，多數(shù)地區(qū)在經(jīng)濟上難于實現(xiàn)，如果選擇Ⅳ類水質(zhì)標準作為目標水質(zhì)，又難于起到治理污染，改善水環(huán)境質(zhì)量的作用。Ⅲ類水質(zhì)標準適用于一般魚類保護區(qū)及游泳區(qū)、集中式生活飲用水水源地二級保護區(qū)。但對于不同的流域，不同行政區(qū)確定的水資源目標用途是不同的，則應(yīng)根據(jù)行政區(qū)對水質(zhì)狀況的具體要求，確定橫界斷面之間的水質(zhì)標準，但是對于大部分流域，主要是以魚類保護區(qū)、游泳等為主。因此，研究將Ⅲ類水質(zhì)標準作為流域內(nèi)行政區(qū)界水質(zhì)是否達標的主要依據(jù)，即依據(jù)GB 3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》的要求，上游地區(qū)供給下游地區(qū)的水質(zhì)標準可以設(shè)定為Ⅲ類水。

如果上游向下游輸送的水質(zhì)劣于Ⅲ類水，上游地區(qū)需要對下游地區(qū)進行補償;如果上游向下游輸送的水質(zhì)優(yōu)于Ⅲ類水，則下游地區(qū)需要對上游地區(qū)進行補償;如果上游地區(qū)供給下游地區(qū)為Ⅲ類水質(zhì)，上游、下游所處的行政區(qū)無需進行補償［6］。

補償方向確定以后，還要確定補償量。從污水治理成本即污水“恢復(fù)成本”的角度確定生態(tài)補償標準具有一定的現(xiàn)實意義。從權(quán)責對等的角度來看，上游來水污染了水環(huán)境，就有責任對水體進行治理，使其恢復(fù)到標準水質(zhì);如果上游未進行治理，污染的水資源流到下游，下游治理所需的成本就要由上游以生態(tài)補償形式支付。因此，生態(tài)補償標準的確定可以轉(zhuǎn)化為污染治理成本的計算。如果確定了對污水進行處理后使其能達到標準水質(zhì)所需投入的單位成本，這樣就能確定上游造成的污染所導(dǎo)致下游生態(tài)治理的“恢復(fù)成本”。根據(jù)這種“恢復(fù)成本”確定上游應(yīng)該為其造成的水生態(tài)破壞對下游進行補償?shù)慕痤~。

“恢復(fù)成本”的確定可以參照下游污水處理廠的污水處理成本。以污水處理廠將污水恢復(fù)成標準水質(zhì)所投入的成本為依據(jù)，來確定流域生態(tài)補償標準，反映了水體污染者應(yīng)該向受償者支付的金額。這里所提到的成本主要包括每月耗電量、人員工資、藥劑費、利息、管網(wǎng)維護及其他污水處理的直接投入。

2 水質(zhì)恢復(fù)成本的計量模型

利用回歸模型模擬水體中污染因子的濃度與恢復(fù)成本之間的關(guān)系，通過成本的定量分析確定補償標準，從而推算出流域逐級補償在上下游行政區(qū)域之間的補償量。

2.1 數(shù)據(jù)來源

目前，我國污水處理廠處理的污染因子主要有BOD5、COD等，污水處理行業(yè)通常以這些指標為依據(jù)檢測水質(zhì)變化。因此，流域水體中BOD5、COD等指標的濃度從某一數(shù)值下降到符合Ⅲ類水質(zhì)標準的直接治理成本，可以代表流域水生態(tài)的“恢復(fù)成本”。

筆者選取全國76家城鎮(zhèn)污水處理廠污水處理數(shù)據(jù)［9］。由于各個污水處理廠流入污水中的BOD5、COD質(zhì)量濃度不同，以及各處理廠的技術(shù)和設(shè)備等方面的差異，所以直接成本、處理效率都存在差異，選擇進水BOD5、COD質(zhì)量濃度分別為x1、x2，直接治理成本為Y建立計量模型，定量分析進水污染因子濃度對直接成本的影響，并以此確定水生態(tài)恢復(fù)成本。

2.2 計量模型的建立和分析

為了尋找BOD5、COD的質(zhì)量濃度變化與直接處理成本之間的關(guān)系，作x1、x2的幾種函數(shù)形式與Y之間的散點圖(圖1)，通過各種模型形式的統(tǒng)計檢驗指標對比，最終確定模型形式為

式中:Y為治理污水所需投入的直接成本，萬元/t;x1、x2分別為進水中BOD5、COD的質(zhì)量濃度，mg/L;β0、β1、β2、β3、β4為待估參數(shù);u 為隨機誤差項。

圖1 x1，x2～Y 散點圖

依據(jù)所選取的全國76家城鎮(zhèn)污水處理廠污水處理數(shù)據(jù)，運用最小二乘法估計治理成本模型，回歸結(jié)果如表1所示。模型顯著性檢驗(F檢驗)為10.62364;擬合度R2=0.374419。

表1 模型參數(shù)估計及檢驗結(jié)果

以上可以看出，F(xiàn)檢驗值為10.62，通過了1%的顯著性水平檢驗。x1、x21、log(x1)、x2均能通過顯著性水平為5%的t檢驗。根據(jù)回歸結(jié)果，得出每噸污水的直接治理成本Y與x1、x2之間的計量經(jīng)濟模型為

根據(jù)城鎮(zhèn)污水處理廠數(shù)據(jù)得到直接處理成本占總成本的比例平均為56.56%，可以得到每噸污水要恢復(fù)到標準用水所需的總成本為

其中Tc為單位污水總的恢復(fù)成本。

2.3 流域逐級補償標準的確定

根據(jù)上述計量模型得到的流域水質(zhì)單位恢復(fù)成本，確定基于水質(zhì)的流域逐級補償標準M。設(shè)流經(jīng)該交界斷面補償期內(nèi)流量為Q，則:

以此類推，利用相同方法確定行政區(qū)i與其下游地區(qū)之間的補償數(shù)額。至此得到了基于水質(zhì)的恢復(fù)成本的流域逐級補償標準的計算方法，即公式(4)。

以上得到的基于水質(zhì)的流域生態(tài)補償標準，是上游向下游輸送的水資源的水質(zhì)低于規(guī)定的標準水質(zhì)時，上游必須向下游補償?shù)臄?shù)額。但是如果上游在利用水資源過程中對水資源進行了保護，或?qū)⑵淅煤蟮乃Y源進行治理后再向下游輸送，使其輸送的水質(zhì)達到規(guī)定的水質(zhì)標準之上，這樣下游地區(qū)就要對上游地區(qū)進行補償，以補償其在水資源利用過程中為了保護或恢復(fù)水質(zhì)所付出的代價，則上游地區(qū)應(yīng)從其相鄰的下游地區(qū)取得的補償額為M。

3 結(jié)語

為保護流域水生態(tài)，為遵守上下游地區(qū)環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展的公平性原則，在現(xiàn)有的條件下研究流域逐級補償?shù)牧炕瘶藴?。本文選取的76家城鎮(zhèn)污水處理廠的數(shù)據(jù)，通過建立計量經(jīng)濟學(xué)模型，測定了地表水從Ⅴ類水修復(fù)到Ⅲ類水質(zhì)標準的恢復(fù)成本。

但是流域生態(tài)保護更重要的是建立流域水生態(tài)保護的合作機制，即建立交界斷面水質(zhì)聯(lián)合檢測機制、信息互通機制、聯(lián)合執(zhí)法機制［10-11］。流域逐級補償標準的確定及其后續(xù)的實施在理論上是可行的，但實際實施過程中可能會出現(xiàn)一些偏差。在研究中遇到數(shù)據(jù)等方面的限制，文中沒有考慮水量的時間分布對污染因子的影響，因此流域逐級補償標準研究需在以后的實施過程中根據(jù)實際情況進行必要修正，以期獲得更符合實際的流域逐級補償標準。

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［10］中國生態(tài)補償機制與政策研究課題組.中國生態(tài)補償機制與政策研究［M］.北京:科學(xué)出版社，2007.

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River basin stepwise compensation standards based on water quality restoration cost

HOU Huiping，GE Yanxiang，PAN Na，YU Fuchang
(College of Economics and Management，Shandong Agricultural University，Tai’an 271018，China)

Taking the river basin water quality restoration cost as a basis for compensation，the unit cost required for restoration of sewage for obtaining water that meets the standard was determined based on the processing data from 76 sewage treatment plants in China.It can be used as the reference for determining the restoration cost.Combined with the river basin water environmental capacity，the amount of ecological compensation from upstream to downstream areas was studied.The amount of ecological compensation was calculated using the restoration cost，

which can fundamentally solve the controversial problem of determination of compensation standards in the river basin ecological compensation process.

river basin stepwise compensation;compensation standard;water quality restoration cost;econometric model

X171.4

A

1004-6933(2013)03-0083-04

10.3969/j.issn.1004-6933.2013.03.018

國家自然科學(xué)基金(70873077);山東省“三農(nóng)”問題軟科學(xué)研究基地項目(SN10017)

侯慧平(1985—)，女，碩士研究生，研究方向為資源與環(huán)境經(jīng)濟。E-mail:houhping@163.com

葛顏祥，教授。E-mail:geyanxiang@126.com

(收稿日期:2012-11-06 編輯:高渭文)