水庫流域生態補償標準測算體系研究——以大伙房水庫流域為例

王彤，王留鎖，姜曼

遼寧省環境科學研究院，遼寧省流域污染控制重點實驗室，遼寧 沈陽 110031

生態補償標準的測算是建立生態補償機制的核心問題，也是難點所在。建立一個公平、合理的補償標準測算體系是實施生態補償的前提。然而，生態補償標準的量化研究目前還處于探索階段，沒有形成一個完整、成熟的測算體系，理論和實踐上都有待進一步完善[1]。本文通過對現有的生態補償標準計算方法進行總結和分析，分別站在供給方和需求方的角度，綜合考慮生態保護區的生態效益、資金投入，受益地區的支付能力等方面因素對補償金額進行測算，力求找到令補償雙方都能認可的補償標準測算體系。并以大伙房水庫流域為例，對飲用水源地流域生態補償標準進行測算。通過本次對生態補償標準測算體系的研究不僅可提高生態補償方案的可操作性，還為建立水源地生態補償標準測算體系提供了理論依據，同時對解決大伙房水庫上游貧困地區的經濟發展與環境保護問題，最終實現上下游地區、不同利益群體的和諧發展具有一定的現實意義。

1 水庫流域生態補償標準測算體系

1.1 現有生態補償標準計算方法研究

生態補償標準是確定生態補償金額時參照的標準，它是生態補償機制的核心，科學的確定生態補償標準是順利實施生態補償的前提條件。綜合國內外的研究情況，目前核定生態補償標準的方法主要有以下6種。

1）基于生態系統服務功能價值的補償標準。由于生態補償的最終目的是通過激勵人們的生態環境保護行為來維系保護區生態系統服務功能的正常發揮，因此可將對保護區進行生態補償看作“投入”，而將其生態服務功能看作“產出”。在以往的研究中，把生態系統服務功能價值劃分為生態功能價值、經濟功能價值和社會功能價值三類，將這些生態系統服務功能通過適當的經濟學方法貨幣化，從而獲得其價值，并據此確定生態補償的標準[2]。

2）基于生態保護建設總成本的補償標準。該方法從生態保護建設總成本入手，對生態補償量進行測算。首先對流域上游地區生態建設的各項投入進行匯總，然后通過引入水量分攤系數、水質修正系數和效益修正系數, 建立流域生態保護建設補償標準測算模型的基本公式，為：

式中dtC為補償額；tC為總成本，包括水源涵養區提高森林覆蓋率的投入、水土流失治理投入、污染防治投入等直接成本和水源涵養區發展節水投入、水源涵養區限制產業發展而遭受的經濟損失量等間接成本；VtK 為水量分攤系數；QtK 為水質修正系數；EtK 為效益修正系數[3]。

3）基于機會成本的補償標準。機會成本是做出某一決策而放棄其它決策時所放棄的利益，常用來衡量決策的后果。資源是有限的，且具有多種用途，選擇了一種方案就意味著放棄使用其他方案的機會，也就失去了獲得相應效益的機會，把放棄的其他方案中最大經濟效益，稱為該資源選擇方案的機會成本。流域上游水源保護區為了保護整個流域的生態環境而放棄一部分產業發展的機會成本，可作為測算流域生態補償金的標準[4]。

4）基于意愿價值評估法(CVM)的補償標準。意愿價值評估法以消費者效用恒定的福利經濟學理論為基礎，構造生態環境物品的假想市場，通過調查獲知消費者的支付意愿或受償意愿來實現非市場物品的估值。最大支付意愿的補償標準是利用實地調查得到的人均最大支付意愿與人口的乘積得到，估算公式為： P = W TP× p op 。式中P為補償支付的數額，WTP為最大支付意愿；pop為人口數。但 CVM 研究獲得的支付意愿是“過程依賴”的，受問卷設計和實施中各個環節的影響，因此獲得的結果呈現不確定性，不能顯示消費者的“穩定”偏好，且由于我國在社會構成、運轉方式等方面與發達國家存在巨大差異，使得CVM在我國的研究結果呈現更加復雜的情況[5]。

5）基于下游水量和水質需求的補償標準。依據《地表水環境質量標準》，確定上游地區為下游地區供水的水環境質量標準。若上游地區的供水剛好達標，則上下游之間不進行補償；若水質優于規定標準，則下游需對上游進行補償；若水質劣于規定標準，則上游需要對下游進行賠償。補償標準的估算公式為： P ＝Q ×(Li×Ci×Ni)。式中P為補償支付的數額；Q為下游引用水量； Li為第i種污染物水質提高的級別； Ci為第i種污染物提高一個級別凈化所需成本；Ni為第i種污染物的超標倍數[6]。

6）基于水資源價值的補償標準。水資源價值法是一種非常直接的交易補償方式，依據當地水資源價格及水資源的質和量來確定流域生態補償量，估算公式為：P＝Q×Pr×δ。式中P為補償支付的數額；Q為水量；Pr為水資源費的市場價格；δ為判斷函數，當上游供水水質優于Ⅲ類水時δ=1，否則δ=0[7]。

1.2 水庫流域生態補償標準測算體系建立

1.2.1 基于供給方的補償標準上下限

大伙房水庫上游地區作為流域的水源涵養區，在保護生態環境中所付出的努力，在整個流域內發揮著巨大的經濟、社會和環境效益。根據水資源的公共產品屬性、外部性等生態補償研究的基礎理論，作為受益者的下游地區應與上游地區共同承擔生態保護建設的重任。本研究通過考查水量和水質這兩個指標，對流域上下游應承擔的補償金進行分攤、修正，得到下游地區應承擔的生態保護建設補償量計算公式為[3]：

式中：C為補償標準（萬元），VtK 為水量分攤系數，QtK 為水質修正系數，V為補償金基數（萬元）。

1）水量分攤系數VtK 的確定。在水庫上游地區生態保護建設持續開展的情況下，上游地區的來水不但提供了整個流域的生產和生活用水，還保證了流域上下游地區植被、河湖濕地等的生態用水。基于此確定水量分攤系數VtK 的計算公式為：

式中：KVt為水量分攤系數，W下為下游地區利用上游地區的水量（億m3·a-1），W總為上游地區的總水量（億 m3·a-1）。

2）水質修正系數 KQt的確定。在水資源的利用過程中，水質的優劣同樣能夠影響用水效益，上游地區供水的水質越好，其發揮的效益越大。因此，引入水質修正系數 KQt對下游分攤到的補償金進行修正。一般常根據研究區的具體情況選擇某些污染物的濃度作為代表性指標。假設上下游交界斷面對某種污染物所要求的水質標準為S(mg·L-1)，即上游地區有責任確保進入下游地區的水質達到S，以保證下游地區的正常用水。當交界斷面的水質 Qt等于S時，下游地區只需向上游補償因利用水量而分攤的補償金；當交界斷面的水質 Qt優于S時，下游地區除需補償因利用水量而分攤的補償金外，還需為QtS情況下多排放的污染物的量對下游進行賠償。采用上游地區年削減單位某污染物排放量的投資為 Mt進行估算，則上游地區因向下游提供優于標準水質的水量應獲得的補貼為 PtMt，反之應付出相應的賠償。則計算水質修正系數的公式為：

式中：QtK 為水質修正系數，tP為某污染物高（低）于標準的排放量（t），tM 為削減單位某污染物排放量的投資（萬元·t-1），V為補償金基數（萬元）。

3）補償金基數V的確定。當前，絕大多數流域生態補償標準的測算是從投入和效益兩方面考慮的。在投入方面，核算流域水資源和生態保護的各項投入，以及因水源地保護而受限制發展造成的損失；在效益方面，估算保護投入在經濟、社會、生態等方面產生的外部效益，將估算值作為補償標準[8]。本文也將從投入和產出兩個方面考慮，分別計算水庫上游地區生態系統服務功能價值和生態保護建設總成本作為補償金的基數。

生態系統服務功能價值評估本質上是對外溢于傳統市場之外的成本和效益的測度，并通過相應的補償機制將外部性納入經濟行為人的決策之中，從而實現社會不同主體生態友好的行為方式[5]。但就目前的實際情況來看，由于在采用的指標、價值的估算等方面尚缺乏統一的標準，且按照現有的計算理論和方法所得出的生態效益結果往往偏大，難以為社會所接受，因此，將水庫上游地區生態系統服務功能價值作為補償標準的參考和理論上限值[9]。生態保護建設總成本包括生態保護者的有形資金投入（直接成本）和無形經濟損失（間接成本）兩部分，可以相對客觀地反映出生態保護者在生態保護建設方面的投入，因此可以作為生態補償的最低標準[10]。

1.2.2 基于需求方的補償標準

流域下游地區居民對水資源的意愿支付價格主要基于兩個因素：一是與目前的水質相比較，為了獲得較優質的水而愿意支付更高的價格，這個差價是意愿支付價格的一部分；二是與現存的供水不穩定（停水或限制用水）狀況相比較，可以獲得穩定的水供給而愿意支付更高的價格，這個差價是構成意愿支付價格的另一部分[11]。將得到的意愿支付價格與下游地區的引水量相乘就可以得到基于需求方的補償標準。

2 大伙房水庫流域生態補償標準測算

大伙房水庫水源總設計供水能力為 26.95億m3·a-1，是全國最大的飲用水水源。到2012年輸水工程竣工后，將為沈陽、大連、撫順、遼陽、鞍山、營口和盤錦等遼寧中南部城市群供水。由于沈陽、大連等7個地區，城市集中，人口稠密，經濟發達，但水資源貧乏，城市供水短缺已經成為社會經濟發展的主要制約因素。因此，大伙房水源的水質安全對于保障遼寧省中南部城市群社會經濟發展和廣大人民群眾生命健康具有舉足輕重的戰略地位，對其生態補償的研究也迫在眉睫。

2.1 研究區概況

大伙房水庫流域上游匯水區主要是撫順、清原和新賓三縣，位于遼寧省撫順市東部，地處長白山支脈西南延續部分的低山地區，呈東南高，西北低之勢，屬中溫帶大陸性季風氣候，總面積 10544 km2。研究區降水充沛，主要為河川徑流，地表水資源量為28.73億m3，地下水資源量為7.28億m3。區內共有大小河流170多條，3條主要入庫河流渾河（清原段）長169 km，流域面積2350 km2；蘇子河在新賓縣境內河長 119 km，流域面積 2080 km2；社河全長53 km，流域面積468 km2（研究區地表水系情況見圖1）。

2.2 基于供給方的補償標準上下限

圖1 研究區地表水系圖Fig.1 Surface water system of the study area

2.2.1 水量分攤系數VtK

根據上述公式（2），選用3條主要入庫河流的多年平均來水量作為上游地區的總水量，為 14.21億m3。受限于數據的可獲得性，下游地區利用上游地區水量采用 1992—2006年下游地區從大伙房水庫引水量的平均值來代替，為4.3188億m3，其中撫順3.2695億m，沈陽1.0493億m。最終可計算出水量分攤系數VtK 為0.3039。

2.2.2 水質修正系數QtK

在本研究中，將水庫流域上下游的交界面定在水庫庫區內。根據撫順市環境質量報告書（2001—2005年度）可知，若以總氮單項污染因子評價大伙房水庫水質，評價結果基本為Ⅴ類和劣Ⅴ類，因此，我們將總氮的濃度作為代表性指標來確定QtK 。以地表水境質量標準Ⅲ類水體標準作為向下游放水的標準S，且取tQ＝2.0 mg·L-1（相當于地表水境質量標準Ⅴ類水體標準），削減總氮的投資采用生活污水除氮處理成本——1500元·t-1，則根據公式⑶可計算出水質修正系數QtK 為0.9852。

2.2.3 補償金基數V

1）基于生態系統服務功能價值的補償金基數。研究區生態系統主要為森林生態系統、農田生態系統和水庫生態系統，生態系統服務功能主要有物質生產、大氣調節、水分調節、環境凈化、土壤保護、生物多樣性維持和休閑文化七類[12]。由于這七類服務功能的受益范圍不同，且水庫流域生態補償主要是針對水庫上游生態系統涵養水源、保持水土、凈化水質等水文方面的服務功能進行補償[13]，故在此對研究區生態系統各項服務功能的受益范圍進行分析，確定應計入補償范圍的服務功能，結果見表1。

表1 研究區生態系統服務功能受益范圍Table 1 Benefit range of ecosystem services of the study area

采用市場價值法、機會成本法、影子價格法、影子工程法和旅行費用法等對研究區生態系統服務功能價值進行評估，評價結果見表2[14]。根據表1和表 2，可確定基于研究區生態系統服務功能的補償金基數為215968萬元，詳見表3。

2）基于生態保護建設總成本的補償金基數。研究區生態保護建設直接成本包括工業點源污染治理、畜禽養殖業面源污染綜合整治、環保基礎設施建設項目、生態林保護建設、水土流失保護治理和水源地移民安置等直接投入。本文通過實地調查和數據資料收集，對研究區2003—2007年的生態保護建設直接成本進行匯總，五年間三縣用于生態保護建設的資金呈逐年增加趨勢，共投入38296.6萬元，年均投入7659.3萬元，

表2 研究區生態系統服務功能價值匯總（10元·a）Table 2 The value of ecosystem services summary of the study area（104yuan·a-1）

表3 計入補償范圍的生態系統服務功能價值（104元·a-1）Table 3 Value of ecosystem services included in the scope of compensation（104yuan·a-1）

研究區生態保護建設間接成本是指發展權限損失，可通過對比研究區與相鄰縣市居民收入水平的差異來反映，估算公式為[15]：

V（發展權限損失）=（參照地區的城鎮居民人均可支配收入-庫區城鎮居民人均可支配收入）×庫區城鎮居民人口+（參照地區的農民人均純收入-庫區農民人均純收入）×庫區農業人口 （4）

由于研究區三縣的經濟發展水平相對較低，故在本研究中選取遼寧省整體的經濟發展水平作為參照標準，研究區社會經濟數據見表4。

根據表4和公式（4），可計算出研究區的發展權限損失為23139.9萬元。則基于研究區生態保護建設總成本的補償金基數等于直接成本與間接成本之和，為30799.2萬元。

2.2.4 基于供給方的補償標準上下限

由上述的計算可知，水量分攤系數VtK 為0.3039，水質修正系數QtK 為 0.9852，基于研究區生態系統服務功能價值和生態保護建設總成本的補償金基數分別為215968萬元和30799.2萬元，再根據公式（1），可以計算出基于供給方的補償標準上下限，分別為64661.3萬元和9221.4萬元。

表4 研究區2006年社會經濟基本情況數據Table 4 The data of basic situation of socio-economic in the study area (2006)

2.3 基于需求方的補償標準

以 2006年為例，大伙房水庫下游的引水城市沈陽、撫順兩市的年人均生活用水量分別為63.18 t、56.61 t。為了計算方便，在此初略取60 t作為兩市的年人均生活用水量。按照三口之家計算，則每個家庭年均生活用水量為180 t。目前沈陽市的水價為1.9元·t-1，撫順市采用的是階梯水價，最低水價為1.35元·t-1。如果將水價每噸提高0.2元作為生態補償金，則普通家庭每年增加水費 36元；如果每噸提高0.3元，則每年增加54元。根據遼寧省統計年鑒的數據，2006年沈陽、撫順兩市城市居民人均可支配收入分別為11651元、9305元，可以看出對于這樣一個支出額的增加，絕大數家庭都是具有支付能力的。

前述可知，沈陽、撫順兩市在大伙房水庫的年均引水量分別為1.0493億m3、3.2695億m3，共計4.3188億m3。如果按照每m3補償0.2元的價格計算，則兩市每年需向上游水源保護區提供補償金8637.6萬元；如果按照每m3補償0.3元，則補償金數額變為12956.4萬元。

2.4 補償標準的確定

通過計算可知基于供給方的補償標準上下限分別為64661.3萬元和9221.4萬元，基于需求方的補償標準為8637.6萬元（以每m3補償0.2元計）和12956.4萬元（以每m3補償0.3元計）。考慮到大伙房水庫上游地區為了保護匯水區生態環境安全所做出的貢獻及下游地區的支付能力，對上述計算結果進行分析可以看出，將補償金額定在10000萬元是一個既能使水消費者承受得起，又能夠使生態保護者體會到有所回報的補償標準，可將其作為水庫流域上下游進行生態補償協商時確定補償標準的依據。

3 結論與建議

3.1 結論

生態補償標準是生態補償機制的核心，但由于僅從某一角度對補償標準進行核算，無法得到一個十分準確的定量描述，從而令補償雙方都能信服、滿意，因此本文在總結前人研究成果的基礎上，綜合考慮供給方和需求方的利益，并以大伙房水庫流域為例，探索建立了水庫流域生態補償標準測算體系。該體系建立了生態補償標準計算模型，引入水量分攤系數 KVt和水質修正系數 KQt對流域上游水源涵養區的生態系統服務功能和生態保護建設總成本進行修正，從而確定基于供給方的補償標準下限；再從需求方的支付能力與支付意愿考慮，計算基于下游地區意愿支付價格的補償標準；最后在對補償標準進行多角度核算的基礎上，選擇一個既能使水消費者承受得起，又能夠使生態保護者體會到有所回報的補償標準作為流域上下游協商確定補償標準的依據。

3.2 建議

由于對補償標準的計算是一項困難、復雜的工作，再加上時間和數據資料的限制，本研究仍存在以下幾方面問題，有待今后進行更加深入、細致的探討。

1）科學的制定補償標準是確保生態補償能夠順利實施的關鍵。本文對建立生態補償標準測算體系進行了一些探索，嘗試結合生態系統服務功能價值、生態保護建設總成本和下游地區支付意愿價格來確定補償標準，但由于部分計算參數與實際情況存在差異，故對研究區生態系統服務功能價值的估算還有一些誤差，對研究區生態保護建設總成本的估算可能存在統計的重復和遺漏，而對下游地區意愿支付價格的確定具有一定的主觀性，因此，在今后的研究中還應通過將計算理論和方法的標準化，選取更加貼近研究區實際的參數，提高統計數據的精確性和完整性和加大公眾參與力度來進一步完善補償標準測算體系，提高補償標準的精確性。

2）由于數據資料有限，本研究是從靜態的角度出發確定補償標準的，但生態補償是一個長期的、連續的、動態的過程，對補償過程的不同階段使用同一個標準是不合理的，因此，在今后的研究中應更加注重對補償全程進行跟蹤，結合生態保護建設具體情況、補償年限及補償成效等多方面因素來制定動態的補償標準。

3）在生態補償中，下游對上游進行經濟補償，而上游則為下游提供充足優質的水源，但如果上游供水的水量或水質不達標，下游就有權對上游進行一定的懲罰。本研究通過引入水質修正系數初步解決了上面的問題，但為了進一步明確流域上下游的責任和義務，使補償標準更加公平、合理，建議在今后的研究中考慮將污染賠償的計算也納入補償標準測算體系，通過建立污染因子評價指標體系，對上下游交界斷面水質進行嚴格的監測和評估，并以此作為測算上游對下游進行污染賠償的依據。

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