城市河湖底泥固化效益評(píng)估研究

陳興茹，白音包力皋

（中國(guó)水利水電科學(xué)研究院 水力學(xué)研究所，北京 100038）

城市河湖底泥固化效益評(píng)估研究

陳興茹，白音包力皋

（中國(guó)水利水電科學(xué)研究院 水力學(xué)研究所，北京 100038）

當(dāng)前內(nèi)源污染成為制約水環(huán)境質(zhì)量改善的重要瓶頸因子。受城市化進(jìn)程加劇的影響，許多城市河湖底泥堆積嚴(yán)重，其中含有的污染物具有量大、成分復(fù)雜的特點(diǎn)。本文針對(duì)底泥固化技術(shù)在經(jīng)濟(jì)社會(huì)中的推廣應(yīng)用，提出了城市河湖底泥固化效益評(píng)估方法。以無(wú)錫市為例，對(duì)其實(shí)施底泥固化工程的效益進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果表明：3個(gè)底泥固化工程的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)環(huán)境效益和社會(huì)效益分別為167 694萬(wàn)元、21 712萬(wàn)元和250 339萬(wàn)元，可得出總凈收益為439 745萬(wàn)元，相應(yīng)的工程成本為22 280萬(wàn)元，投資收益比約為1∶20，表明實(shí)施該項(xiàng)技術(shù)效益巨大。

城市河湖；底泥固化；效益評(píng)估

1 研究背景

水環(huán)境污染源可以分為點(diǎn)源、面源和內(nèi)源。在點(diǎn)源和面源都得到有效治理的前提下，內(nèi)源污染將成為制約水環(huán)境質(zhì)量改善的重要因素。底泥經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期積累而存在于河湖底部，其具有含水率高、強(qiáng)度低、塑性強(qiáng)、組分復(fù)雜的特點(diǎn)，通常難以治理，目前的做法是將底泥疏浚后進(jìn)行堆放棄埋或運(yùn)送到海洋拋棄。堆放底泥會(huì)占用大量土地，也易造成二次污染；運(yùn)到海洋拋棄會(huì)對(duì)海洋環(huán)境產(chǎn)生難以估量的影響，運(yùn)輸成本也比較高。

世界各國(guó)正在積極開展底泥資源化再利用的工作。目前污染底泥的修復(fù)方法主要有物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和生物修復(fù)三大類。物理修復(fù)通過(guò)設(shè)備分離泥、水，但底泥的特性決定泥水難以分離，往往效果不甚理想，化學(xué)修復(fù)通過(guò)向底泥添加化學(xué)試劑使之與污染物發(fā)生反應(yīng)，降低污染物的毒性，但化學(xué)方法對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響較大，生物修復(fù)則利用生物的代謝活動(dòng)來(lái)降低有毒有害物質(zhì)，使其無(wú)害化，很多學(xué)者已開展了很多相關(guān)研究［1-3］，由于生物方法不破壞生態(tài)環(huán)境，綠色環(huán)保，將成為今后底泥資源化處理的主要方法。

以日本為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家較早開始底泥固化添加劑、設(shè)備的研究工作［4］，屬于物理-化學(xué)相結(jié)合處理底泥的方法，具有見效快的特點(diǎn)。我國(guó)在引進(jìn)消化吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和成熟經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，在廣州、無(wú)錫等城市相繼開展了底泥資源化再利用的實(shí)踐，取得了很好的效果和寶貴的經(jīng)驗(yàn)［5］。固化后的底泥具有良好的工程特性，可成為市政工程、堤防加固工程、道路工程、填方工程的良好材料，而且經(jīng)過(guò)固化處理后，土中所含污染物在水中的釋放率大大降低，從而大大降低了二次污染的風(fēng)險(xiǎn)，在生態(tài)環(huán)境日益受到重視的今天，底泥固化技術(shù)是一項(xiàng)有利于改善水環(huán)境、節(jié)約土地資源、保護(hù)地下水資源等的污染物處理手段，但限于其前期投入較大，要資源化利用底泥，除技術(shù)可行外還需經(jīng)濟(jì)合理［6］，即投入產(chǎn)出比要符合當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會(huì)運(yùn)行的內(nèi)在規(guī)律要求。在評(píng)估底泥固化的經(jīng)濟(jì)效益基礎(chǔ)上，還需要評(píng)估底泥固化帶來(lái)的生態(tài)環(huán)境效益和社會(huì)效益，這關(guān)乎人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。然而，目前國(guó)內(nèi)外的研究大多著眼于底泥固化技術(shù)層面，無(wú)法向全社會(huì)及利益相關(guān)方展示底泥固化的巨大效益，導(dǎo)致其在具體實(shí)踐中難以得到資金支持，在一定程度上制約了其有效的推廣和應(yīng)用。本效益評(píng)估在深入分析底泥固化機(jī)理、固化材料用途的基礎(chǔ)上，以相關(guān)效益評(píng)估成果為基礎(chǔ)，確定底泥固化效益評(píng)估的內(nèi)容和評(píng)估方法，以無(wú)錫市已經(jīng)開展的底泥固化工程為例，對(duì)其開展全面地效益評(píng)估，定量化地揭示底泥固化效益。本研究將有利于底泥固化納入到經(jīng)濟(jì)社會(huì)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展一體化。

2 底泥固化效益評(píng)估的內(nèi)容及方法

近10年，國(guó)內(nèi)學(xué)者陸續(xù)開始生態(tài)環(huán)境保護(hù)相關(guān)的價(jià)值評(píng)估理論、方法及實(shí)例應(yīng)用研究［7-12］，基本上這些研究將效益評(píng)估的內(nèi)容分為3類，即經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)環(huán)境效益和社會(huì)效益。本文也參考上述研究，從3個(gè)方面評(píng)估底泥固化及資源化利用的綜合效益，其中，經(jīng)濟(jì)效益主要計(jì)算底泥固化的成本及其產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效益，生態(tài)環(huán)境效益主要計(jì)算底泥固化使生態(tài)環(huán)境改善帶來(lái)的效益，社會(huì)效益計(jì)算底泥固化對(duì)城市發(fā)展、人民生活質(zhì)量改善等帶來(lái)的效益。

各個(gè)效益評(píng)估的具體內(nèi)容如表1所示。

表1 底泥固化效益評(píng)估內(nèi)容及方法

3 底泥固化效益評(píng)估

3.1 評(píng)估對(duì)象概況以無(wú)錫市為例，該市水網(wǎng)密集，底泥蓄積量大，淤泥中污染物質(zhì)的再次釋放入水將成為未來(lái)點(diǎn)源、面源污染控制后制約水環(huán)境改善的重要因子。根據(jù)《無(wú)錫市水生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)與修復(fù)規(guī)劃》（2006年），無(wú)錫市全部河道在全面清淤前有底泥9 500萬(wàn)m3。如果按照傳統(tǒng)的底泥處理方式，將占用大量的土地，不符合國(guó)家基本農(nóng)田保護(hù)的政策，也不適用于人口密集、土地資源緊張的無(wú)錫。為此，無(wú)錫市加大底泥固化的工作力度，近年來(lái)不斷開展相關(guān)工程，至今已實(shí)施了若干工程案例。本文選擇3個(gè)具有代表性的工程——長(zhǎng)廣溪、管社山和貢湖（表2），對(duì)其進(jìn)行效益評(píng)估，進(jìn)而擴(kuò)展到整個(gè)市域內(nèi)的河道底泥固化效益的評(píng)估。

3.2 評(píng)估結(jié)果經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估主要包括底泥固化的成本及其實(shí)施后產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益。由于底泥固化效益有多方面，且效益影響深遠(yuǎn)，難以計(jì)算總效益，因此，本文涉及的各種效益均以年為單位計(jì)算單位效益。

3個(gè)工程實(shí)施年份在2006年開始，2007年結(jié)束。為保證資料年代的統(tǒng)一性，以《無(wú)錫市水生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和修復(fù)規(guī)劃》（2006）及《無(wú)錫市統(tǒng)計(jì)年鑒2008》中的資料為計(jì)算基準(zhǔn)，將材料統(tǒng)一計(jì)算，然后再根據(jù)價(jià)格上漲指數(shù)換算得到近年的效益。

3.2.1 成本 成本主要包括底泥固化所需的技術(shù)費(fèi)、設(shè)備費(fèi)、人工費(fèi)、材料費(fèi)等。根據(jù)已實(shí)施工程資料，每立方米底泥固化成本乘以土方量即為成本，約22 280萬(wàn)元。

表2 無(wú)錫市已實(shí)施底泥固化工程案例

3.2.2 經(jīng)濟(jì)效益 （1）內(nèi)部效益。底泥固化后形成的固化土用于修路、回填等，替代相應(yīng)的建筑材料產(chǎn)生的效益。長(zhǎng)廣溪、貢湖、管社山底泥固化后形成的建筑材料價(jià)值為78 333萬(wàn)元。

（2）外部效益。減少土地占用效益。已實(shí)施底泥固化工程的原底泥堆放場(chǎng)為河道附近的農(nóng)田或魚塘，若這些底泥轉(zhuǎn)移至其他地方堆放，采用機(jī)會(huì)成本法計(jì)算土地資源占用價(jià)值為：堆放場(chǎng)用作房地產(chǎn)和用作生態(tài)綠地、濕地等發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價(jià)值。采用資料查閱及類比法得到，底泥堆放場(chǎng)或用作房地產(chǎn)或生態(tài)濕地的服務(wù)功能平均效益為80 652萬(wàn)元。

底泥固化就地解決，替代交通費(fèi)、堆放場(chǎng)、建筑材料、水環(huán)境二次污染處理費(fèi)的收益。采用類比法計(jì)算降低污染處理場(chǎng)的收益。西湖污泥堆放場(chǎng)數(shù)據(jù)，由于西湖四周無(wú)空地可堆放底泥，底泥進(jìn)入到一期堆泥場(chǎng)需輸送3.1 km，爬高23 m，工程總投資3.0億元，占地100萬(wàn)m2，耗費(fèi)巨大，且給環(huán)保造成巨大壓力。參考西湖底泥堆放場(chǎng)造價(jià)，考慮杭州與無(wú)錫自然條件相似、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相當(dāng)，堆泥場(chǎng)保守估計(jì)需要的成本為30 000萬(wàn)元。

減小底泥二次污染所帶來(lái)的防護(hù)費(fèi)用產(chǎn)生的效益。底泥固化處理后，使污染物不再在水力作用下溶出，因此減小了二次污染的防護(hù)費(fèi)用。二次污染防護(hù)費(fèi)用采用面源污染治理費(fèi)用類比得出。根據(jù)《無(wú)錫市水生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)與修復(fù)規(guī)劃》，農(nóng)業(yè)農(nóng)村污染控制區(qū)建設(shè)單價(jià)為250萬(wàn)元/km2，已實(shí)施淤泥固化單個(gè)工程的占地156萬(wàn)m2，因此非點(diǎn)源污染處理節(jié)約費(fèi)用折合為390萬(wàn)元。

替代建筑材料，節(jié)約土地資源產(chǎn)生的效益。如果不固化底泥，則建筑材料需要開挖其他土地來(lái)制作，減少了城市的土地資源，土地用作耕地的效益，采用機(jī)會(huì)成本法計(jì)算。底泥固化后形成建筑材料，用作筑堤、筑路。替代建筑材料制作的土地資源成本，假定制作建筑材料需要開挖土地資源3 m深，則開挖3個(gè)工程淤泥量639萬(wàn)m3的土地資源需要213萬(wàn)m2。這些面積的土地如果用作耕地，可以帶動(dòng)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增值。以2007年無(wú)錫市農(nóng)業(yè)為例，該年農(nóng)作物播種面積18.63萬(wàn)hm2，產(chǎn)值為515 898萬(wàn)元，平均為2.77元/m2，則根據(jù)此數(shù)據(jù)計(jì)算得到底泥固化節(jié)約的土地資源的等效農(nóng)業(yè)效益為599萬(wàn)元。

（3）效益評(píng)估結(jié)果。根據(jù)以上對(duì)成本、內(nèi)部效益和外部效益分析，得出底泥固化的成本、收益對(duì)比見表3。從表3可以看出，底泥固化的成本為 22 280萬(wàn)元，收益為 189 974萬(wàn)元，凈收益為167 694萬(wàn)元。

從經(jīng)濟(jì)角度分析，底泥固化的成本－凈收益相當(dāng)。但是，由于實(shí)行底泥固化具有較大的生態(tài)環(huán)境效益和社會(huì)效益。因此，從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來(lái)看，如果將底泥固化納入經(jīng)濟(jì)運(yùn)行體系，對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步、人居環(huán)境改善都具有重要意義。

3.2.3 生態(tài)環(huán)境效益 底泥固化產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境效益可分為兩方面，一為直接效益，指生態(tài)系統(tǒng)得到改善后生態(tài)服務(wù)價(jià)值提升，其中，涵養(yǎng)水源采用替代工程法，生物多樣性保護(hù)采用參照相關(guān)成果法；二為間接效益，其中，減少水污染引起工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活、市政的損失采用防護(hù)費(fèi)用法，帶動(dòng)旅游、房地產(chǎn)、商業(yè)的效益采用直接市場(chǎng)法、旅行費(fèi)用法，降低地下水污染損失收益，采用成果參照法。

表3 底泥固化經(jīng)濟(jì)收益、成本分析對(duì)比 （單位：萬(wàn)元）

（1）直接效益——生態(tài)服務(wù)價(jià)值。涵養(yǎng)水源價(jià)值。以建造一座水庫(kù)需要的成本0.67元/m3計(jì)算，則長(zhǎng)廣溪、貢湖、管社山涵養(yǎng)水源量469萬(wàn)m3，折合人民幣價(jià)值為314萬(wàn)元。

生物多樣性保護(hù)。沼澤或泛濫平原提供棲息地或避難所這一服務(wù)功能的年生態(tài)效益為439美元/hm2［13］，折合人民幣2 997.3元/hm2（以100美元兌換人民幣682.75元計(jì)）。3個(gè)工程底泥占地156萬(wàn)m2計(jì)算，折合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值為47萬(wàn)元。

環(huán)境美化效益。參考巢湖流域水環(huán)境改善支付意愿調(diào)查結(jié)果，得到樣本的中位值為10元。案例工程均位于濱湖區(qū)，水環(huán)境改善后的受益群體為濱湖區(qū)居民。根據(jù)無(wú)錫市濱湖區(qū)人口發(fā)展規(guī)劃，2020年人口為118萬(wàn)人，則環(huán)境美化效益為1 180萬(wàn)元。由于底泥問(wèn)題復(fù)雜，為簡(jiǎn)單起見，以相關(guān)規(guī)劃中的投資比例估算底泥固化對(duì)城市河湖水環(huán)境改善的貢獻(xiàn)率。根據(jù)《無(wú)錫市水生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和修復(fù)規(guī)劃》，底泥固化的投資比例為24%，由此得到底泥固化環(huán)境美化效益為283萬(wàn)元。

大氣調(diào)節(jié)功能。長(zhǎng)廣溪、管社山實(shí)行底泥固化工程后，能夠形成濕地和林地，發(fā)揮了大氣調(diào)節(jié)功能。濕地對(duì)于大氣調(diào)節(jié)的正效應(yīng)是通過(guò)分布的挺水植物和沉水植物的光合作用固定大氣中的CO2，向大氣釋放O2。根據(jù)李文華等對(duì)烏梁素海濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估結(jié)果［12］，長(zhǎng)廣溪和管社山底泥固化后，生態(tài)環(huán)境改善帶來(lái)的大氣調(diào)節(jié)效益為102.9萬(wàn)元。貢湖底泥固化完成后，形成觀賞林帶，森林具有提供產(chǎn)品、涵養(yǎng)水源、土壤保持、凈化環(huán)境、養(yǎng)分循環(huán)、文化功能等。在上述功能中，對(duì)于貢湖底泥固化后形成的觀賞林帶來(lái)講，由于主要是觀賞林帶，因此提供產(chǎn)品不是主要功能，其主要功能是調(diào)節(jié)功能，包括大氣調(diào)節(jié)、土壤保持、涵養(yǎng)水源、凈化環(huán)境等。根據(jù)國(guó)家林業(yè)局公布第五次全國(guó)森林資源清查結(jié)果，目前全國(guó)森林資源面積15 894.1萬(wàn)hm2，折合單位面積森林調(diào)節(jié)價(jià)值為0.27元/m2，則貢湖林帶的調(diào)節(jié)效益為17.36萬(wàn)元。

上述3個(gè)工程的大氣調(diào)節(jié)效益總和為120萬(wàn)元。

（2）間接效益。

（a）減小地表水污染損失。參照王浩等［2］對(duì)無(wú)錫市水污染損失的計(jì)算方法，采用《無(wú)錫市統(tǒng)計(jì)年鑒》（2008年）中數(shù)據(jù)，對(duì)無(wú)錫市水污染損失進(jìn)行估算，并按照底泥污染的貢獻(xiàn)率進(jìn)行分配。

①農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)損失。2007年，無(wú)錫市農(nóng)作物播種面積18.63萬(wàn)hm2，其中糧食作物12.535萬(wàn)hm2（水稻7.186萬(wàn)hm2）、蔬菜瓜果4.012萬(wàn)hm2。在無(wú)錫市農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值中，農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值占總產(chǎn)值的47%左右，其中種植業(yè)占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的47%，占農(nóng)業(yè)增加值的52%，牧業(yè)和漁業(yè)產(chǎn)值占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的43%左右。利用調(diào)查數(shù)據(jù)，計(jì)算得到2007年無(wú)錫市由于水環(huán)境污染影響農(nóng)產(chǎn)品銷售價(jià)格，造成農(nóng)業(yè)增加值損失量合計(jì)9.0億元。

②工業(yè)經(jīng)濟(jì)損失。2007年，無(wú)錫市工業(yè)總產(chǎn)值10 648.92億元，其中工業(yè)總產(chǎn)值增加值2 134.72億元。水環(huán)境污染對(duì)工業(yè)的影響體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是大江大河水質(zhì)下降對(duì)工業(yè)生產(chǎn)造成影響，體現(xiàn)在工業(yè)供水處理費(fèi)用增加，增加工業(yè)生產(chǎn)成本，影響工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量；二是工業(yè)生產(chǎn)排放大量廢水，需要強(qiáng)化工業(yè)排放源控制。

水質(zhì)下降對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的影響。無(wú)錫市鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)局調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，因?yàn)樗h(huán)境污染，食品、醫(yī)藥行業(yè)生產(chǎn)成本平均增加5%，電子行業(yè)生產(chǎn)成本平均增加4%，一般工業(yè)生產(chǎn)成本增加1%（包括自來(lái)水工業(yè)），每天鍋爐水處理費(fèi)用增加1萬(wàn)元。由此計(jì)算得到2007年無(wú)錫市水環(huán)境污染引起的工業(yè)經(jīng)濟(jì)損失為32.6億元。工業(yè)生產(chǎn)成本的增加，是工業(yè)生產(chǎn)中用于防護(hù)水環(huán)境污染的支出費(fèi)用，屬于水環(huán)境污染造成的防御性費(fèi)用。

工業(yè)廢水治理投資運(yùn)行成本。據(jù)無(wú)錫市環(huán)保統(tǒng)計(jì)資料，1998年無(wú)錫市用于污染源治理投資4億元，工業(yè)污染源處理運(yùn)行費(fèi)用1.78億元，合計(jì)共同污染源治理投資和運(yùn)行費(fèi)用共計(jì)5.78億元。

③城市基礎(chǔ)建設(shè)增加的成本。水環(huán)境污染對(duì)市政建設(shè)的影響，主要包括以下4個(gè)方面：增加城市供水成本；增加城市污水處理運(yùn)行費(fèi)用；市政水環(huán)境污染治理工程投資建設(shè)；城市自來(lái)水廠因水源地水質(zhì)下降而需新建搬遷，增加市政投資。其中，水廠搬遷和水環(huán)境污染治理工程投入可以歸類為因水環(huán)境污染所帶來(lái)的防御性投資開支。

近年來(lái)，無(wú)錫市自來(lái)水水價(jià)逐年上升，水價(jià)上漲的很大原因是因?yàn)樗h(huán)境污染而增加了自來(lái)水廠的供水成本。

據(jù)無(wú)錫市自來(lái)水公司資料，在正常情況下，該廠在太湖取水的水質(zhì)凈化成本比長(zhǎng)江水源水質(zhì)凈化成本平均高出2倍，2007年，無(wú)錫市全年自來(lái)水總供給量33 380萬(wàn)m3，因?yàn)樗h(huán)境污染而增加的日常供水成本為0.35元/t，因而無(wú)錫市自來(lái)水公司2007年因水環(huán)境污染所增加的運(yùn)行成本費(fèi)為11 683萬(wàn)元。

位于梅梁湖和大運(yùn)河上的無(wú)錫市自來(lái)水廠因水源地水質(zhì)逐年下降，兩個(gè)自來(lái)水水廠的供水能力逐年下降。為了保證供水質(zhì)量，建設(shè)設(shè)計(jì)取水量50萬(wàn)t/日的污水處理廠的投資約為8 250萬(wàn)元。

根據(jù)調(diào)查，無(wú)錫市污水處理廠日處理污水67萬(wàn)t，污水處理率69.5%。每噸城市污水處理正常運(yùn)行費(fèi)用0.55元/t，考慮污水處理設(shè)備折舊，污水處理廠運(yùn)行成本為0.9元/t，2007年無(wú)錫市（市區(qū)）污水處理廠污水處理運(yùn)行費(fèi)用為22 010萬(wàn)元。

根據(jù)《無(wú)錫市水生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和修復(fù)規(guī)劃》（2006年），至2010年，計(jì)劃投資189 240萬(wàn)元，對(duì)河道和湖泊進(jìn)行生態(tài)清淤，工程量為9 462萬(wàn)m3，計(jì)劃投資1 250 500萬(wàn)元提高現(xiàn)有管網(wǎng)排放標(biāo)準(zhǔn)，并新建污水廠及污水管網(wǎng)，實(shí)行污水集中管理。

2007年水環(huán)境污染對(duì)無(wú)錫市市政建設(shè)造成的經(jīng)濟(jì)損失為：自來(lái)水公司和污水處理廠運(yùn)行成本增加，合計(jì)總量41 943萬(wàn)元。

防御性投資興建費(fèi)采用《無(wú)錫市水生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和修復(fù)規(guī)劃》（2006）中總投資分?jǐn)偟?000—2010年4年的平均值計(jì)算，為314 991萬(wàn)元。

④服務(wù)業(yè)經(jīng)濟(jì)損失。受基礎(chǔ)資料的限制，本文暫只考慮水環(huán)境污染，造成現(xiàn)有游客水上游覽人數(shù)減少，造成旅游收入損失。需要調(diào)查確定兩類數(shù)據(jù)：一是現(xiàn)有游客中由于水環(huán)境污染，而導(dǎo)致的現(xiàn)有風(fēng)景區(qū)水上項(xiàng)目游覽觀光人數(shù)減少量（水環(huán)境污染實(shí)物型損失量）；二是現(xiàn)有水上游覽項(xiàng)目門票收入估計(jì)。

水環(huán)境污染導(dǎo)致游客對(duì)水上項(xiàng)目游覽人數(shù)的減少比例，參照游覽古運(yùn)河人數(shù)的下降比例取為35%；太湖現(xiàn)有水上常規(guī)景點(diǎn)游覽項(xiàng)目的門票至少應(yīng)為150元/位。

以2007年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算得到無(wú)錫市水環(huán)境污染對(duì)無(wú)錫市旅游造成的直接經(jīng)濟(jì)損失為375 115萬(wàn)元。

⑤家庭支出和健康損失計(jì)算。水環(huán)境污染會(huì)直接影響到當(dāng)?shù)鼐用竦娜粘Ｉ?。?jù)實(shí)地調(diào)查，66.2%的居民認(rèn)為無(wú)錫市三大環(huán)境要素中，水環(huán)境質(zhì)量最差，其中，90%以上家庭偶爾或經(jīng)常感覺(jué)到家庭用水的水質(zhì)問(wèn)題；為了保證家庭飲水安全，38.5%的家庭安裝了飲水水質(zhì)凈化裝置，家庭桶裝水擁有率高達(dá)46.1%；家庭飲水中，不同用水來(lái)源的比例為，自來(lái)水占63.7%，桶裝水占36.3%。

2007年，無(wú)錫市家庭戶數(shù)為787 026戶。家庭桶裝水擁有率46.1%，每戶按30桶/年、9元/桶計(jì)算，家庭每年桶裝水消費(fèi)支出9 796萬(wàn)元。

家庭水質(zhì)凈化器開支，每個(gè)凈化器價(jià)格約為800元，一個(gè)凈化器使用年限為5年，凈化器擁有率38.5%，則平均一年無(wú)錫市家庭凈化器消費(fèi)支出4 848萬(wàn)元。因水質(zhì)下降而引起的家庭消費(fèi)總支出為14 644萬(wàn)元。

⑥總的經(jīng)濟(jì)損失。對(duì)無(wú)錫市水污染經(jīng)濟(jì)損失分項(xiàng)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分類累加，得到無(wú)錫市水污染經(jīng)濟(jì)損失結(jié)果。2007年得到無(wú)錫市水環(huán)境污染造成的經(jīng)濟(jì)損失總量為1 220 493萬(wàn)元。

根據(jù)《無(wú)錫市水生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和修復(fù)規(guī)劃》（2006年），無(wú)錫市2010年計(jì)劃清淤9 462萬(wàn)m3，單個(gè)已實(shí)施工程總清淤量639萬(wàn)m3，占計(jì)劃清淤量的6.8%。另外，根據(jù)水環(huán)境整治各分項(xiàng)投資比例估算底泥固化對(duì)水環(huán)境改善的貢獻(xiàn)，得到實(shí)施案例對(duì)無(wú)錫市地表水環(huán)境改善的效益為19 918萬(wàn)元。

（b）地下水污染處理單價(jià)。地下水污染主要分為兩方面，一個(gè)是由于地表水污染引起城市對(duì)地下水開采量的加大，另一個(gè)是底泥堆放在外界作用力下污染地下水體引起的損失。李磊等［14］人的室內(nèi)溶出試驗(yàn)和數(shù)值模擬結(jié)果表明，底泥堆放的污染物的溶出規(guī)律具有隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，對(duì)相鄰范圍內(nèi)的地下水污染產(chǎn)生影響。采用類比法估算地下水污染引起的損失。

北京市地下水年開采27.15億m3，超采2.6億m3，折合3.3元/m3。北京市2000年地面沉降的經(jīng)濟(jì)損失為62 616.48萬(wàn)元，水質(zhì)下降的經(jīng)濟(jì)損失為22 520.92萬(wàn)元。以北京市地下水污染損失值作為無(wú)錫市地下水污染損失值，3個(gè)案例共占用土地面積156萬(wàn)m2，假定地下水賦存厚度為2 m，則節(jié)約地下水污染處理費(fèi)用為1 030萬(wàn)元。

（c）底泥固化減少地下水污染損失總效益。3個(gè)底泥固化案例工程實(shí)施后減免的水污染損失總額為20 948萬(wàn)元。

（3）效益評(píng)估結(jié)果。底泥固化工程實(shí)施后，包括生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)直接效益和減少水污染損失的水環(huán)境價(jià)值在內(nèi)的總的生態(tài)效益為2.06億元，如表4所示。由表可以看出，底泥固化產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境效益中，間接效益即減少的水污染損失比例較大，直接效益相對(duì)來(lái)說(shuō)較小，但總的生態(tài)環(huán)境效益比較大。

表4 底泥固化生態(tài)環(huán)境效益 （單位：萬(wàn)元）

3.2.4 社會(huì)效益 根據(jù)底泥固化產(chǎn)生的對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)影響的正面效益，可將評(píng)估指標(biāo)確定為兩大體系，人民生命財(cái)產(chǎn)安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展支持。人民生命財(cái)產(chǎn)安全主要表現(xiàn)在底泥固化后提高了河道防洪標(biāo)準(zhǔn)，提高了人居環(huán)境質(zhì)量，降低了疾病發(fā)生概率，促進(jìn)人群健康；經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展支持主要表現(xiàn)在減少了底泥堆放場(chǎng)地，且廢物資源化利用后減少了資源浪費(fèi)及二次污染對(duì)國(guó)土資源的影響。

（1）人民生命財(cái)產(chǎn)安全效益。

（a）防洪標(biāo)準(zhǔn)提高的社會(huì)效益。底泥清淤后，如果按照目前的底泥賦存厚度1 m計(jì)算，為計(jì)算簡(jiǎn)便，假定相當(dāng)于堤防相應(yīng)地提高1 m，則減少的堤防加高和加固費(fèi)用、減免的洪澇災(zāi)害損失收益作為底泥固化的生命支持收益。

①節(jié)省加高加固堤防費(fèi)用。根據(jù)《無(wú)錫市水生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和修復(fù)規(guī)劃》，無(wú)錫市從1998—2006年完成河道清淤5 900多條，6 670 km，清淤量為6 589.8萬(wàn)m3，利用清淤的部分土方加高加固河道兩岸圩堤2 400 km，節(jié)約筑堤資金1 600萬(wàn)元。根據(jù)此數(shù)據(jù)，3個(gè)已實(shí)施方案處理的污泥量為639萬(wàn)m3，折合節(jié)省筑堤資金160萬(wàn)元。

②減免的洪澇災(zāi)害損失收益。將發(fā)生洪災(zāi)且有經(jīng)濟(jì)損失統(tǒng)計(jì)的年份進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到1991年、1993年、1995年、1999年4年洪災(zāi)的年平均損失為11.42億元。

現(xiàn)狀防洪標(biāo)準(zhǔn)提高后，能夠抵御的洪澇災(zāi)害損失為200年一遇，則上述洪澇災(zāi)害損失皆可避免。不考慮社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、物價(jià)等因素，保守估計(jì)，獲得的防洪保安效益為11.42億元。

底泥固化對(duì)防洪標(biāo)準(zhǔn)提高的貢獻(xiàn)率參考底泥疏浚節(jié)省的筑堤資金1 600萬(wàn)元與整個(gè)無(wú)錫城市防洪總投資8.94億元比例確定，大約為2%，則底泥固化實(shí)施后節(jié)省的防護(hù)保安效益為2 044萬(wàn)元。

③水環(huán)境改善后的社會(huì)效益。國(guó)內(nèi)外大量研究表明：水環(huán)境污染對(duì)人類健康產(chǎn)生顯著影響。由于飲用不合格的水，容易引起的疾病主要包括胃癌、肝癌、腸道癌等消化道系統(tǒng)的疾病，污灌區(qū)人群中消化道系統(tǒng)癌癥發(fā)病率比清潔水區(qū)人群發(fā)病率高出0.5～20倍。限于資料，以1998年無(wú)錫市水污染引發(fā)的疾病為例，因水環(huán)境污染造成四種消化道惡性腫瘤發(fā)病總?cè)藬?shù)為3 382人，其中1998年病亡總?cè)藬?shù)為2 094人。計(jì)算得到1998年無(wú)錫市水環(huán)境污染引起病亡損失費(fèi)為13.611億元。綜合水環(huán)境污染引起疾病治療費(fèi)用與病亡引起的生命經(jīng)濟(jì)價(jià)值損失，1998年度無(wú)錫水環(huán)境污染對(duì)人體建康影響的經(jīng)濟(jì)損失總量為13.848億元。

由底泥疏浚投資與水環(huán)境總投資比例確定底泥固化對(duì)水環(huán)境改善效益的貢獻(xiàn)，貢獻(xiàn)率按投資比為24%計(jì)算，本次底泥疏浚量639萬(wàn)m3，與《無(wú)錫市水生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和修復(fù)規(guī)劃》中提到的6 559.8萬(wàn)m3相比占1/10左右，由此得到底泥疏浚固化對(duì)人群健康的貢獻(xiàn)為3 324萬(wàn)元。

綜合上述底泥疏浚固化后的生命支持效益為5 368萬(wàn)元。

（2）經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展效益。

（a）人居環(huán)境改善效益。水環(huán)境質(zhì)量的提升促進(jìn)河流多種服務(wù)功能的發(fā)展。隨著社會(huì)的進(jìn)步，休閑娛樂(lè)功能越來(lái)越受到市民的青睞，這些功能為市民放松身心、緩解工作壓力起到了很好的作用，提升了人居環(huán)境質(zhì)量，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供了更人性化的空間。

根據(jù)系統(tǒng)服務(wù)功能的分類，休閑娛樂(lè)功能（包括生態(tài)系統(tǒng)的美學(xué)、藝術(shù)、教育、精神及科學(xué)價(jià)值）是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，采用世界河湖生態(tài)系統(tǒng)年平均提供的休閑娛樂(lè)價(jià)值230美元/hm2（以100美元兌換人民幣682.75元計(jì)）作為計(jì)算該功能的依據(jù)［15］，3個(gè)案例實(shí)施后發(fā)揮生態(tài)服務(wù)功能的面積為156萬(wàn)m2，則折合效益為244 971萬(wàn)元。

（b）資源節(jié)約效益。底泥固化后資源化再利用，一方面替代堤防、道路等建筑材料，減少了對(duì)土地資源的破壞，為城市發(fā)展提供了預(yù)留空間。另一方面，增加了農(nóng)業(yè)耕地和生態(tài)綠地、河湖濕地面積，對(duì)城市可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。由于該項(xiàng)效益計(jì)算復(fù)雜，暫不計(jì)算。

（3）效益評(píng)估結(jié)果。綜合上述底泥固化的生命支持和發(fā)展效益計(jì)算可以看出，生命支持效益為5 368萬(wàn)元，發(fā)展效益不考慮資源節(jié)約效益的人居環(huán)境改善效益為24.50億元，總效益為25.03億元。

無(wú)錫市長(zhǎng)廣溪、貢湖和管社山湖3個(gè)底泥固化工程的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)環(huán)境效益和社會(huì)效益分別為167 694萬(wàn)元、21 712萬(wàn)元和250 339萬(wàn)元，可得出總凈收益為439 745萬(wàn)元，相應(yīng)的工程成本為22 280萬(wàn)元，如表6所示，由此可得出投資收益比約為1∶20。根據(jù)《無(wú)錫市統(tǒng)計(jì)年鑒》（2007—2013）公布的無(wú)錫市居民消費(fèi)價(jià)格指數(shù)，消費(fèi)價(jià)格上漲指數(shù)為1.17，將上述以2007年數(shù)據(jù)為依據(jù)計(jì)算結(jié)果換算成2012年，相應(yīng)地投資收益比為1∶23，得到各分項(xiàng)收益如表6所示。

表5 底泥固化社會(huì)效益統(tǒng)計(jì) （單位：萬(wàn)元）

表6 底泥固化效益評(píng)估結(jié)果匯總 （單位：萬(wàn)元）

4 結(jié)語(yǔ)

與其他底泥處理技術(shù)相比，固化技術(shù)具有很多優(yōu)勢(shì)，如降低淤泥的二次污染，固化后的底泥用作路基、堤防等，有效利用污染物，減小土地占用，降低水環(huán)境治理成本，從生態(tài)環(huán)境、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益等方面均具有明顯的優(yōu)勢(shì)。底泥固化效益評(píng)估結(jié)果表明，總效益巨大，益本比為23∶1，在各項(xiàng)收益中，社會(huì)效益最大，其次為經(jīng)濟(jì)效益，生態(tài)環(huán)境效益最小。由于河湖底泥固化后的效益內(nèi)容復(fù)雜，且效果間相互作用，總效益并不是單個(gè)項(xiàng)目實(shí)施效益的簡(jiǎn)單相加。由于目前國(guó)內(nèi)在該領(lǐng)域的研究尚處于探索階段，本研究?jī)H進(jìn)行了初步嘗試，仍然存在一些有待今后探討和改進(jìn)的地方?，F(xiàn)狀研究仍主要以成果參照法為主，今后的研究重點(diǎn)為改進(jìn)效益評(píng)估指標(biāo)，并逐步深入研究方法，以經(jīng)濟(jì)學(xué)理論和方法作為效益評(píng)估的主要方法，有利于更精準(zhǔn)地分析底泥固化效益。今后隨著研究水平的提高，對(duì)底泥固化技術(shù)的效益進(jìn)行系統(tǒng)地評(píng)估分析，將有利于該技術(shù)的推廣與應(yīng)用。

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Benefits assessment for sludge solidification in Urban Rivers

CHEN Xingru，Baiyinbaoligao
（China Institute of Water Resources and Hydropower Research，Beijing 100038，China）

In-stream source pollution becomesthe key factor affecting water environmental quality since point source pollution and non-point source pollution are almost under control.Many urban rivers are heavi?ly silted up due to the rapid urbanization.The constituent of sludge has the characteristics of complexity and large quantity.The main content of benefits assessment for sludge solidification in urban rivers is put forward in this study，in order to promote its application in current economic society.A few engineering works in Wuxi city are taken as examples to evaluate the benefits.The result indicates that the economic，ecological environmental and social benefits of the three sludge solidification projects are RMB 1676.94，217.12，2503.39 millions respectively.The total benefit is RMB 4397.45 millions，the cost is RMB 222.80 millions and，the ratio of benefits to cost is 20，which demonstrates convincingly that the benefits of imple?menting the technology are very high.

urban river；sludge solidification；benefit assessment

X524

：Adoi：10.13244/j.cnki.jiwhr.2015.01.009

1672-3031（2015）01-0054-08

（責(zé)任編輯：王學(xué)鳳）

2013-11-20

陳興茹（1978-），女，黑龍江人，主要從事河流生態(tài)環(huán)境相關(guān)研究。E-mail：chenxingru2006@126.com