渾河流域生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)測算探析

李 麗

(遼寧清原滿族自治縣基層水利管理服務(wù)總站，遼寧 清原 113015)

生態(tài)補(bǔ)償是保護(hù)區(qū)域生態(tài)環(huán)境，調(diào)整生態(tài)環(huán)境功能的一種有效機(jī)制，生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制可以更好地調(diào)節(jié)區(qū)域生態(tài)功能，保護(hù)流域的生態(tài)功能。當(dāng)前，流域生態(tài)補(bǔ)償測算得到國內(nèi)一些學(xué)者的關(guān)注和研究[1-6]，但是對(duì)于生態(tài)補(bǔ)償定量測算主要還是基于社會(huì)調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)于區(qū)域水環(huán)境容量、人口發(fā)展以及GDP影響下的生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)測算研究還較少。近些年來，有學(xué)者結(jié)合水環(huán)境容量以及GDP基尼系數(shù)對(duì)區(qū)域生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測算[7-9]，分析結(jié)果表明這種方法生態(tài)補(bǔ)償測算考慮因素更為全面，測算結(jié)果合理性得到較大程度的提高。但采用優(yōu)化后水環(huán)境容量以及GDP基尼系數(shù)對(duì)流域生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)研究還較少，為此文章以渾河流域?yàn)槔?，結(jié)合優(yōu)化方法對(duì)水環(huán)境容量以及GDP基尼系數(shù)對(duì)渾河流域生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測定。

1 生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)測算方法

水環(huán)境基尼系數(shù)結(jié)合區(qū)域水環(huán)境容量以及GDP的累積百分比，運(yùn)用梯形面積方法對(duì)基于GDP和水環(huán)境容量的基尼系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算方程為：

(1)

(2)

(3)

式中，Gj—基于不同要素的基尼系數(shù)；Xj(k)—不同要素的累積百分比；Mj(k)—不同分析區(qū)域的指標(biāo)值；Yj(k)—不同要素的污染物排放量累積百分比；Wj(k)—第k個(gè)區(qū)域的污染物排放量；n—單元個(gè)數(shù)。

在確定基尼系數(shù)時(shí)，以各影響要素的基尼系數(shù)最小為目標(biāo)函數(shù)，進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)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(jì)算不同區(qū)域的生態(tài)補(bǔ)償額度，計(jì)算方程為：

P=(Wj(k)-Wj(k)′)x

(8)

式中，Wj(k)—基尼系數(shù)優(yōu)化區(qū)域污染物排放量；Wj(k)′—現(xiàn)狀年份的污染物排放量；x—區(qū)域排放污染的價(jià)格；q—現(xiàn)狀年污染物累積排放比；d—優(yōu)化后的基尼系數(shù)。

2 實(shí)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(fā)達(dá)，河流水功能較為完整，區(qū)域內(nèi)水環(huán)境容量較大，流域的各行政區(qū)GDP較高，屬于遼寧省境內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較高的行政區(qū)域。

2.2 渾河流域基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

對(duì)流域內(nèi)的各行政區(qū)基礎(chǔ)信息進(jìn)行了收集，詳見表1，并對(duì)區(qū)域內(nèi)各行政區(qū)的水環(huán)境容量進(jìn)行了調(diào)查，詳見表2。

表1 渾河流域各行政區(qū)基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)

表2 渾河流域各行政區(qū)水環(huán)境容量分布

從表1中可看出，沈陽市區(qū)污水排放量較大，康平縣的污水排放量最小，各行政區(qū)污水排放量和GDP有關(guān)，GDP較大的區(qū)域，區(qū)域污水排放量也較大。從表2中可以看出，鞍山市區(qū)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(huán)境容量及GDP基尼系數(shù)測算

結(jié)合水環(huán)境容量及GDP基尼系數(shù)的測定方法對(duì)渾河流域水環(huán)境容量及GDP基尼系數(shù)進(jìn)行了測算，測算結(jié)果詳見表3、表4，如圖1所示。

表3 基于水環(huán)境容量的基尼系數(shù)測算結(jié)果

圖1 基于水環(huán)境容量及GDP貢獻(xiàn)率的洛倫茨曲線

表4 基于GDP貢獻(xiàn)率的基尼系數(shù)測算結(jié)果

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

2.4 渾河流域水環(huán)境容量及GDP基尼系數(shù)優(yōu)化計(jì)算

結(jié)合優(yōu)化基尼系數(shù)的目標(biāo)函數(shù)和兩個(gè)約束條件對(duì)渾河流域的水環(huán)境容量及GDP基尼系數(shù)進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，優(yōu)化結(jié)果詳見表5、表6。

表5 渾河流域水環(huán)境基尼系數(shù)優(yōu)化結(jié)果

表6 渾河流域各行政區(qū)COD優(yōu)化后的排放量結(jié)果

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

2.5 渾河流域生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)測算結(jié)果

根據(jù)優(yōu)化后的基尼系數(shù)，結(jié)合生態(tài)補(bǔ)償測算方法對(duì)渾河流域的生態(tài)補(bǔ)償進(jìn)行了測算，生態(tài)補(bǔ)償測算標(biāo)準(zhǔn)詳見表7。

使用COD排放作為區(qū)域生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)測算的主要依據(jù)更為合理，這主要是因?yàn)镃OD主要受工業(yè)和其他產(chǎn)業(yè)污染造成，工業(yè)排放的COD污染越多，其工業(yè)產(chǎn)值也會(huì)相應(yīng)較高，相應(yīng)的GDP也較高，若使用的COD排放量較高，治理區(qū)域生態(tài)的成本也較高，從表7中可看出，使用COD排放量較多的區(qū)域，其生態(tài)補(bǔ)償金額也較低，而COD排放量較少的區(qū)域，其生態(tài)補(bǔ)償金額也較高。

表7 基于水環(huán)境容量基尼系數(shù)的渾河流域各行政區(qū)生態(tài)補(bǔ)償測算結(jié)果

3 結(jié)論

(1)在進(jìn)行指標(biāo)選取時(shí)，流域水環(huán)境容量及GDP均與區(qū)域生態(tài)環(huán)境功能有著較為緊密的聯(lián)系，具有較為典型的代表性，因此采樣充分考慮水環(huán)境容量和區(qū)域GDP的生態(tài)補(bǔ)償測算更為合理、客觀。

(2)結(jié)合優(yōu)化基尼系數(shù)方法的生態(tài)補(bǔ)償測算只是一種較為理想的方式，具體在進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)償分配時(shí)還應(yīng)結(jié)合區(qū)域?qū)嶋H的生態(tài)環(huán)境狀況，進(jìn)行調(diào)整。