漢江水污染損失探索
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本文作者：張煥楚1胡安焱1黃景銳1全爽2作者單位：1.長(zhǎng)安大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院2.青島大學(xué)化學(xué)化工與環(huán)境學(xué)院
0引言
水污染引起經(jīng)濟(jì)損失的因素是多方面的，主要體現(xiàn)在水污染對(duì)農(nóng)業(yè)、人體健康和生態(tài)系統(tǒng)造成的經(jīng)濟(jì)損失。主要從農(nóng)業(yè)污灌對(duì)農(nóng)作物減產(chǎn)所造成的經(jīng)濟(jì)損失，因飲用水污染導(dǎo)致水質(zhì)超標(biāo)、飲用水不安全而引起的自來(lái)水處理工藝的運(yùn)行費(fèi)用以及生活污水和工業(yè)污水排放所造成的侵害成本，這3個(gè)方面的因素估算出因水污染產(chǎn)生的環(huán)境成本。應(yīng)用影子價(jià)格法和影子工程法，構(gòu)建了環(huán)境成本的計(jì)算公式。影子價(jià)格法是利用替代市場(chǎng)技術(shù)，以市場(chǎng)上與其相同的產(chǎn)品價(jià)格作為“影子價(jià)格”來(lái)估算該“公共商品”的價(jià)值。影子工程法是恢復(fù)費(fèi)用法的一種特殊形式，是在某個(gè)環(huán)境被破壞以后，虛擬人工建造一個(gè)工程來(lái)代替原來(lái)的環(huán)境功能［1］。漢江是襄陽(yáng)水運(yùn)重要港口，由老河口市入境，流經(jīng)谷城縣、襄陽(yáng)市區(qū)，最后經(jīng)宜城市出境。漢江在襄陽(yáng)市境內(nèi)流長(zhǎng)195km，流域面積17357.6km2，約占全市總面積的88%。其主要支流自上而下有北河、南河、小清河、唐白河、蠻河等。漢江是襄陽(yáng)市最主要的生產(chǎn)、生活用水水源及納污水體。漢江干流和支流全流域多年平均徑流量約為591×108m3，除漢江干流外，各支流平均流量均在100m3/s以下，水體規(guī)模較小，自然凈化能力有限［2］。因此，通過(guò)對(duì)漢江襄陽(yáng)段水環(huán)境經(jīng)濟(jì)損失的探討，對(duì)襄陽(yáng)段環(huán)境的治理有一定的參考價(jià)值。
1漢江襄陽(yáng)段環(huán)境成本分析
1.1農(nóng)業(yè)環(huán)境成本計(jì)算
根據(jù)襄陽(yáng)市水污染和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)，以小麥、水稻和棉花為主要農(nóng)作物，計(jì)算出小麥、水稻和棉花的產(chǎn)量，再以各種農(nóng)作物當(dāng)年的市場(chǎng)價(jià)值作為“影子價(jià)格”，用影子價(jià)格法計(jì)算出因污水灌溉而帶來(lái)的農(nóng)業(yè)環(huán)境成本:MP農(nóng)=∑ni=1αPiSiQi(1)式中:MP農(nóng)為污灌區(qū)農(nóng)作物的總環(huán)境成本，萬(wàn)元;Pi為第i種農(nóng)作物價(jià)格，元/kg;Si為第i種農(nóng)作物種植面積，103hm2;Qi為第i種農(nóng)作物的單位面積產(chǎn)量，kg/hm2;α為不符合農(nóng)灌標(biāo)準(zhǔn)的污灌面積比例，%［3］。農(nóng)作物種植面積和單位面積產(chǎn)量來(lái)源于《襄樊市統(tǒng)計(jì)年鑒》，單位價(jià)格來(lái)源于實(shí)際調(diào)查資料。根據(jù)調(diào)查資料和參考相關(guān)文獻(xiàn)資料，不符合農(nóng)灌標(biāo)準(zhǔn)的污灌面積比例α取5%。根據(jù)式(1)得到1998－2007年間農(nóng)業(yè)環(huán)境成本，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。
1.2人體健康環(huán)境成本計(jì)算
采用影子價(jià)格法研究因飲用水污染而造成的人體健康最低損害。襄陽(yáng)市自來(lái)水公司供水運(yùn)行成本(含折舊費(fèi))所帶來(lái)的費(fèi)用即為人體健康的環(huán)境成本:MP人=QC(2)式中:MP人為人體健康環(huán)境成本，萬(wàn)元;Q為自來(lái)水年供水量，104t;C為制水成本，元/t。自來(lái)水年供水量來(lái)源于《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》，制水成本源于實(shí)際抽樣調(diào)查數(shù)值。根據(jù)式(2)得到1998－2007年間因水污染產(chǎn)生的人體健康環(huán)境成本，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。
1.3生態(tài)侵害環(huán)境成本計(jì)算
采用“虛擬工程法”，即影子工程法計(jì)算，假設(shè)將當(dāng)年全市產(chǎn)生的所有污水全部處理所需要的費(fèi)用即為水污染產(chǎn)生的生態(tài)侵害的環(huán)境成本:MP生=Q''''C''''(3)式中:MP生為生態(tài)侵害環(huán)境成本，萬(wàn)元;Q''''為廢水產(chǎn)生總量，104t;C''''為污水轉(zhuǎn)化為天然水的處理成本，元/t。廢水產(chǎn)生總量來(lái)自文獻(xiàn)［4］，污水轉(zhuǎn)化為天然水的處理成本參考污水處理廠運(yùn)行成本。根據(jù)式(3)得到1998－2007年間因水污染產(chǎn)生的生態(tài)侵害環(huán)境成本，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3。
1.4總環(huán)境成本
總環(huán)境成本計(jì)算公式如下:MP=MP農(nóng)+MP人+MP生(4)由式(4)計(jì)算得，1998－2007年漢江襄陽(yáng)段水污染產(chǎn)生的總環(huán)境成本分別為3.67、2.59、2.78、2.32、2.23、3.29、5.07、6.23、7.26、8.76億元。10年來(lái)，漢江襄陽(yáng)段產(chǎn)生的環(huán)境成本共約44.19億元。
2環(huán)境成本變化趨勢(shì)分析
2.1農(nóng)業(yè)環(huán)境成本分析
漢江襄陽(yáng)段農(nóng)業(yè)環(huán)境成本在1998－2002年間呈下降趨勢(shì)，而在2003－2007年間明顯呈上升趨勢(shì)，其中2002年因污水灌溉所造成的各農(nóng)作物的環(huán)境成本最低，見(jiàn)圖1。式(1)表明，農(nóng)業(yè)環(huán)境成本主要受農(nóng)作物的種植面積、單位面積產(chǎn)量及市場(chǎng)價(jià)格的影響。據(jù)調(diào)查，1998－2002年間，氣象災(zāi)害發(fā)生的頻率逐年增高，致使農(nóng)作物大幅度減產(chǎn)，導(dǎo)致此期間農(nóng)業(yè)環(huán)境成本的下降;由于在2000－2003年內(nèi)，國(guó)內(nèi)遭遇嚴(yán)重旱情，農(nóng)作物產(chǎn)量受到嚴(yán)重影響，國(guó)內(nèi)糧食庫(kù)存大幅下降，導(dǎo)致2003年后糧食價(jià)格的全面上揚(yáng)。再加上，2004年加入WTO后，國(guó)內(nèi)農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)對(duì)外開(kāi)放，盡管國(guó)內(nèi)糧食自2004年后連續(xù)豐收，但國(guó)際糧價(jià)的傳導(dǎo)作用致使國(guó)內(nèi)糧價(jià)也出現(xiàn)了大幅上漲，導(dǎo)致2003－2007年間，農(nóng)業(yè)環(huán)境成本呈明顯的上升趨勢(shì)。
2.2人體健康環(huán)境成本分析
1998－2007年，漢江襄陽(yáng)段因水污染產(chǎn)生的人體健康環(huán)境成本總體上呈逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)，其中2001和2005年有下降的趨勢(shì)，2007年的成本最大，見(jiàn)圖2。人體健康環(huán)境成本主要受供水量和制水成本的制約。《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》中有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，1998－2007年這一時(shí)段，襄陽(yáng)市居民供水量大體上呈上升趨勢(shì)，2001與2005年的供水量有下降的趨勢(shì);2001年以后，城市人口增長(zhǎng)加劇，居民生活用水量也隨之增加。加之，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，各工業(yè)企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，對(duì)漢江襄陽(yáng)段水環(huán)境的污染日益嚴(yán)重，因水污染造成的飲用水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象日益突出，自來(lái)水公司則不斷改進(jìn)飲用水處理工藝，不斷革新處理技術(shù)，制水成本隨之提高，因水污染產(chǎn)生的人體健康的環(huán)境成本也隨之呈上升趨勢(shì)。
2.3生態(tài)侵害環(huán)境成本分析
1998－2005年這一時(shí)段，漢江襄陽(yáng)段因水污染產(chǎn)生的生態(tài)侵害的環(huán)境成本起伏不大，2004年以后突然急劇增長(zhǎng)，見(jiàn)圖3。式(3)表明，生態(tài)侵害成本與廢水產(chǎn)生量和污水轉(zhuǎn)化為天然水的處理成本有關(guān)。1998－2007年間，廢水產(chǎn)生量呈逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)，2003年以前，由于污水處理設(shè)備技術(shù)還不成熟，處理成本相對(duì)較小，致使生態(tài)侵害環(huán)境成本相對(duì)較小;2003年以后，公眾逐漸意識(shí)到環(huán)境的破壞對(duì)人類生存造成的危害，對(duì)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求不斷提高，政府也進(jìn)一步加大環(huán)境保護(hù)方面的力度，使得企業(yè)用于環(huán)境方面的費(fèi)用支出呈不斷上升趨勢(shì)。各先進(jìn)污水處理設(shè)備和技術(shù)的引進(jìn)，使得污水轉(zhuǎn)化為天然水的處理成本急劇提高，直接導(dǎo)致生態(tài)侵害成本的急劇增加。
2.4總環(huán)境成本分析
1998－2002年間，漢江襄陽(yáng)段因水污染產(chǎn)生的環(huán)境總成本大體上呈不斷下降的趨勢(shì)，其中2002年略微有上升的趨勢(shì)，2003－2007年間環(huán)境總成本呈平穩(wěn)上升的趨勢(shì)。造成這種現(xiàn)象的原因可能與因水環(huán)境污染引起的農(nóng)業(yè)環(huán)境成本、人體健康的環(huán)境成本以及生態(tài)環(huán)境成本的變化趨勢(shì)有關(guān)，見(jiàn)圖4。
3水環(huán)境污染經(jīng)濟(jì)損失分析
水環(huán)境污染經(jīng)濟(jì)損失屬生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)范疇，它本質(zhì)上是進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)的污染物能量消解過(guò)程的經(jīng)濟(jì)支付。這種生態(tài)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象與林德曼關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的能級(jí)關(guān)系具有相似性，符合林德曼定律所闡述的相鄰營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量之間的線性關(guān)系。即水環(huán)境污染物不進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)所需支付的費(fèi)用MP(稱為環(huán)境成本)與水環(huán)境污染物進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)后造成的污染經(jīng)濟(jì)損失ME，是水環(huán)境污染物在相鄰的兩個(gè)能量消解過(guò)程的經(jīng)濟(jì)學(xué)表達(dá)，二者遵循林德曼關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)相鄰營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量之間的線性關(guān)系［5］。其表達(dá)式為:ME=KMP(K為水污染經(jīng)濟(jì)損失系數(shù))。國(guó)內(nèi)外對(duì)水污染經(jīng)濟(jì)損失的研究和應(yīng)用，基本處于研究和初步試驗(yàn)性的應(yīng)用階段，諸多技術(shù)性的難題尚待研究和解決［6－7］。
3.1水污染經(jīng)濟(jì)損失系數(shù)K值的確定
K值的計(jì)算公式如下:K=me/mp(5)式中:me為1998年漢江襄陽(yáng)段水環(huán)境污染經(jīng)濟(jì)損失;mp為1998年漢江襄陽(yáng)段環(huán)境成本。由文獻(xiàn)［8］可知，1998年長(zhǎng)江流域水環(huán)境污染經(jīng)濟(jì)損失為651億元。漢江是長(zhǎng)江中游的最大支流，流域面積為15.9km2，占長(zhǎng)江流域總面積的8.79%左右，則漢江流域水環(huán)境污染經(jīng)濟(jì)損失約為57.2229億元，占GDP的1.9%。漢江襄樊段總長(zhǎng)度195km，流域面積1.73576×104km2，占漢江流域總面積的10.92%［8］，則1998年漢江襄陽(yáng)段水環(huán)境污染經(jīng)濟(jì)損失約為6.25億元。本研究表明1998年，漢江襄陽(yáng)段水環(huán)境污染物不進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)所需支付的費(fèi)用(即為環(huán)境成本)為3.67億元。由此得出K為1.703。
3.2漢江襄陽(yáng)段水環(huán)境污染經(jīng)濟(jì)損失計(jì)算
根據(jù)上述的表達(dá)式，得到1998－2007年間漢江襄陽(yáng)段水環(huán)境污染經(jīng)濟(jì)損失，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4。
3.3漢江襄陽(yáng)段水污染經(jīng)濟(jì)損失分析
漢江襄陽(yáng)段水污染經(jīng)濟(jì)損失與因水環(huán)境污染產(chǎn)生的環(huán)境總成本的變化趨勢(shì)一樣，1998－2002年間大體上呈緩慢下降的趨勢(shì)，其中2002年略微有上升的趨勢(shì)，2003－007年間呈平穩(wěn)上升的趨勢(shì)。可見(jiàn)，水污染經(jīng)濟(jì)損失與環(huán)境總成本呈線性關(guān)系，影響環(huán)境成本變化趨勢(shì)的因素也決定著水環(huán)境污染經(jīng)濟(jì)損失的變化趨勢(shì)，見(jiàn)圖5。根據(jù)計(jì)算得出，2006和2007年，漢江襄陽(yáng)段水環(huán)境污染經(jīng)濟(jì)損失平均占GDP的1.865%，與漢江流域水環(huán)境經(jīng)濟(jì)損失占GDP的1.9%基本吻合，可說(shuō)明這種方法估計(jì)漢江襄陽(yáng)段水環(huán)境經(jīng)濟(jì)損失具有一定的參考價(jià)值。綜上所述，影響漢江襄陽(yáng)段水環(huán)境污染經(jīng)濟(jì)損失的因素有當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的宏觀調(diào)控、各企業(yè)內(nèi)部的管理模式及生產(chǎn)工藝、當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展模式。
4控制漢江襄陽(yáng)段環(huán)境惡化的建議
4．1積極調(diào)整各行業(yè)的生產(chǎn)工藝
注重企業(yè)內(nèi)部的管理制度，積極調(diào)整各行業(yè)的生產(chǎn)工藝，逐步淘汰小型生產(chǎn)規(guī)模的企業(yè)和落后的生產(chǎn)設(shè)備，發(fā)展輕污染型的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。引進(jìn)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的污水處理技術(shù)和設(shè)施，科學(xué)高效處理生活污水和工業(yè)污水。
4．2調(diào)整各行業(yè)的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)
推行清潔生產(chǎn)，降低水資源消耗總量，消減工業(yè)污染負(fù)擔(dān)，提高工業(yè)廢水的重復(fù)利用率。通過(guò)科學(xué)技術(shù)手段，在生產(chǎn)的過(guò)程中通過(guò)建設(shè)廢棄物凈化裝置來(lái)減少污染廢物的產(chǎn)生。將排污指標(biāo)具體分配到各企業(yè)，認(rèn)真執(zhí)行排污許可證制度，以保證排污總量的消減。
4．3切實(shí)加強(qiáng)保護(hù)飲用水源
強(qiáng)化飲用水源地管理，建立長(zhǎng)效的管理機(jī)制。嚴(yán)格按照《飲用水源地保護(hù)區(qū)污染防治管理規(guī)定》保護(hù)飲用水源地。禁止在飲用水水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)新建、擴(kuò)建與供水設(shè)施和保護(hù)水源無(wú)關(guān)的建設(shè)項(xiàng)目，禁止在飲用水水源地二級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)增設(shè)排污口。
5結(jié)語(yǔ)
通過(guò)影子工程法和影子價(jià)格對(duì)漢江襄陽(yáng)段水污染經(jīng)濟(jì)損失的估算，得出1998－2007年10年間，水污染經(jīng)濟(jì)總損失為75.26億元。1998－2002年間大體上呈緩慢下降的趨勢(shì)，其中2002年略微有上升的趨勢(shì)，2003－2007年間呈平穩(wěn)上升的趨勢(shì)，為漢江襄陽(yáng)段水環(huán)境污染經(jīng)濟(jì)損失的研究提供了一些數(shù)據(jù)參考，并為控制漢江襄陽(yáng)段環(huán)境惡化的問(wèn)題提供了一些建議，對(duì)解決漢江襄陽(yáng)段的環(huán)境污染問(wèn)題具有一定的參考價(jià)值。通過(guò)上述的分析，意識(shí)到控制環(huán)境問(wèn)題不是停滯經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而是在環(huán)境容量的范圍內(nèi)合理的發(fā)展經(jīng)濟(jì)，用經(jīng)濟(jì)的調(diào)控手段對(duì)環(huán)境問(wèn)題進(jìn)行有效控制，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)兼顧環(huán)境的保護(hù)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
