生產建設項目人為水土流失的生態環境損害評估

史東梅， 蔣光毅， 郭宏忠， 彭旭東， 夏 蕊， 張健樂

(1.西南大學資源環境學院,400715，重慶；2.重慶市水土保持監測總站,401147，重慶； 3.重慶市水利局,401147，重慶；4.貴州大學林學院,550025，貴陽)

經調查“十五”期間全國生產建設項目數量達7萬6 810個，其中數量最多的為城鎮建設項目；近17年間水利行政主管部門每年審批的生產建設項目數量逐年遞增[1]。生產建設項目水土流失主要造成水土資源和土地生產力的破壞和損失，包括生產建設項目具有侵蝕空間有限、時期較短、侵蝕類型復雜、危害嚴重等特征[2-3]。從水土保持領域的視角出發[4-5]，人為水土流失造成的生態環境損害表現為土地資源及地表植被、水資源、水土保持設施與水土保持功能、生態系統服務功能以及項目區周邊環境的破壞。李發鵬等[6]借鑒當前生態環境損害概念，界定了領域水土資源損害內涵，為水土保持領域生態環境損害評估提供支撐。姜德文[7]認為水土流失影響度是生產建設項目水土保持損益分析的核心內容，基于綜合評價模型可定量計算出項目水土流失對生態環境損害的影響。甘枝茂等[8]分析城鎮建設生態環境損害以土體破壞、地表土壤入滲性能減弱和生態系統服務功能損害為主。而我國對于不同生產建設項目人為水土流失的生態環境損害評估鮮有報道。筆者以生產建設項目人為水土流失危害為切入點，分析項目建設期、運行期生態環境損害特征，提出人為水土流失的生態環境損害評估范式并通過評估案例驗證評估范式的科學性，為人為水土流失的生態環境損害評估提供鑒定思路，對生態環境恢復具有實踐意義。

1 人為水土流失生態環境損害表現特征

生產建設項目水土流失以人類生產活動為外營力產生的水土流失類型，是典型的現代人為加速侵蝕，它與原地貌水土流失既有聯系，也有自身特性。生態環境損害表現特征，總體以生態破壞為主，水土流失對象包含自然土和人工土，煤礦開采工程項目中排放的廢水廢氣還會引起環境污染。各生產建設項目類型不同，擾動地貌單元、水土流失特征和危害也有較大差異。人為水土流失與生態環境損害的邏輯關系分析見表1。

綜合分析生產建設項目水土流失的危害其造成生態損害主要表現為：1)破壞水土資源及地表植被。生產建設項目開挖、占壓土地直接造成土壤位移和地表物質組成改變，土壤養分降低，土地生產力下降；改變原有水系的自然條件和水文特征，地表徑流增大，土壤壓實使土壤空隙萎縮，造成城市洪水與內澇威脅；生產建設活動清除地表覆蓋物，使植被覆蓋度降低，為水土流失創造條件。2)破壞生態系統服務功能及項目區周邊環境。生產建設項目臨時性或永久性占用土地、減少耕地林草地面積，削弱項目區生態系統服務功能及水土保持設施水源涵養功能；工程堆積體細顆粒松散堆積物，在風蝕區極易浮塵、揚沙等沙塵現象，在水蝕區由于強降雨誘發作用極易引發滑坡、泥石流等重力侵蝕現象，造成社會經濟損失和人居環境質量下降。3)由于生產建設項目水土流失危害及擾動地貌單元差異較大，可選擇生產建設項目對生態環境損害中的共性影響因素作為生態環境損害評估的主要參數，有土石方挖填總量、工程堆積體量、工程占地面積、水土保持設施數量。

表1 人為水土流失與生態環境損害邏輯關系分析Tab.1 Analysis of logical relationship between human-caused soil erosion and eco-environmental damage

續表1

2 人為水土流失生態環境損害評估程序及方法

2.1 損害評估程序解析

生態環境損害評估通過污染環境或破壞生態行為與生態環境損害之間的因果關系分析，評估污染環境或破壞生態行為所致生態環境損害的范圍和程度，確定生態環境恢復至基線并補償期間損害的恢復措施，量化生態環境損害數額的過程[5]。生產建設項目人為水土流失的生態環境損害評估程序如圖1所示。在以上程序中，關鍵評估環節是水土危害-生態環境基線及閾值判定、水土流失危害鑒定指標體系建立、生態環境損害因果關系分析和量化損害價值。水土流失危害特征確定及基線判定是在收集分析破壞生態行為資料、開展現場勘查、掌握生態損害基本情況后，研判項目區人為水土流失生態損害特征；生態環境基線判定主要采用歷史數據調查、對照區域數據比較和模型推導3種方法[17]。根據各類生產建設項目造成的損害特點及危害范圍、程度的差異性，分類篩選具有代表性和可操作性的損害評估指標，利用生態環境恢復方式進行經濟補償時，應保持恢復目標采用指標與損害評估指標的一致性。

2.2 損害價值評估方法

生產建設項目的生態環境損害往往以經濟損失來衡量，由受損資源的恢復成本和損失費用或生態功能損失補償費組成[18]。在評估時，可將生態環境損害評價指標(表2)進行實物量化，再根據實物量采用水土保持經濟學中經濟損失計算方法進行價值估算。生態環境損害分為水土資源直接經濟損失和生態系統服務功能損失，可利用直接換算法(實物、貨幣或能值)、置換成本法、影子工程法、陳述偏好法、綜合函數貢獻法等評估方法進行估算。水土資源直接經濟損失包括土壤環境損害價值、土壤養分流失價值、土壤有機質流失價值、涵養水源價值和植被恢復費用等，生態服務功能經濟損失包括林草場退化價值、土地占用價值、土地生態價值損失、水土保持補償費等。生態環境損害價值評估方法及實參數表征意義，各評估方法和參數含義見表2。

3 人為水土流失生態環境損害實證研究

3.1 礦山開采項目生態環境損害分析

重慶市某采礦項目，采用人工爆破、穿山鑿洞等方式進行井下開采，造成的生態環境損害有采礦過程中擾動地表或地下巖土層，山體內部形成大量采空區和臨空面，塌陷區面積達礦區范圍約120%，導致礦區附近地表塌陷、房屋損壞；工程堆積體在降雨條件下易引發人為崩塌、人為滑坡等災害，對河流行洪能力造成影響；涵養水源功能及土地生產力受損。由于爆破、機械震動和采空對巖體結構(尤其是保水層)的破壞，造成地下水量逐年減少、水井干枯、旱地缺水致荒廢、土地產出能力銳減。項目占地面積為0.53 km2，直接影響區面積為0.75 km2，對當地生態環境影響區域高達1.38 km2，是項目區面積的2倍多；采礦與礦區附近地表塌陷、地下水枯竭、土地生產力下降、房屋損壞等有直接因果關系。 采用土地生態價值損失估算模型評估土地生態價值損失量，通過土壤養分流失價值評估土地生產功能價值進行，按市場價值法計算林場退化損失價值，棄渣尾礦規范化處理按GB 50433—2018《生產建設項目水土保持技術標準》臨時防護工程標準評估，該生產建設項目的損害價值如圖2所示。

圖1 人為水土流失的生態環境損害評估程序解析Fig.1 Analysis of the appraisal procedure of eco-environmental damages from human-caused soil erosion

表2 生態環境損害價值評估方法及參數表征意義

續表2

可知礦山開采生態環境損害價值總量為357.2萬元，土地生態價值和棄渣尾礦處理分別為276萬和45萬元，占損害價值總量77.27%和12.60%。說明：一礦山開采項目的生態環境損害以地表地下水循環系統破壞及排土場、矸石場、尾礦庫等工程堆積體人為崩塌、人為滑坡危害為主；二采礦對項目區及周邊區域危害影響大，要特別關注暴雨期人為水土流失威脅下游人民生命財產安全；三采礦項目造成的土地生態價值損失嚴重，要利用好第三方機構評估，嚴格水土保持監測過程，將人為水土流失造成的生態環境損害和社會經濟損害降至最低。

圖2 礦山開采生態環境損害價值評估Fig.2 Evaluation of the value of eco-environmental damage from mining

3.2 房地產項目生態環境損害分析

重慶市某房地產項目占地面積3萬2 805 m2，工期為2.5年。野外調查發現，各擾動地貌單元的土壤物理性質均與原地貌單元有較大差異，土壤密度表現為施工道路(1.83 g/cm3)>松散堆積體(1.68 g/cm3)>邊坡綠化帶(1.54 g/cm3)，與天然林地相比分別增加38.64%、27.27%、16.67%。生態環境損害主要表現為破壞項目區水土資源，硬化路面影響城市地表排洪系統；建造過程中鋼筋混凝土的加工、墻體砌筑，土壤結構破壞、不透水面積增大、入滲率降低，易引發城市水土流失；大量土方工程涉及基礎開挖、現澆砌筑，高陡邊坡、工程堆積體在雨季易誘發人為崩塌、人為滑坡等災害，對項目區及周邊生態環境造成負面影響。項目建設對項目區水土資源、生態系統功能及水土保持設施破壞等有直接因果關系，根據項目區相似條件未破壞參考區域數據確定生態環境損害評估基線，生態環境損害價值評估需從土地生態價值損失量、涵養水源價值量、土壤環境損害價值、水土保持補償費等方面估算(圖3)。

圖3 房地產建設生態環境損害價值評估Fig.3 Evaluation of the value of eco-environmental damage from real estate construction

可知房地產建設項目造成的生態環境損害價值總額為75.56萬元，生態損害價值最多的是土壤環境損害價值(45.6萬元)，占60.35%，其余依次為涵養水源價值(17.27萬元)、水土保持補償費(6.79萬元)和土地生態價值(5.9萬元)，項目區硬化路面增加，部分裸露場地土壤被顯著壓實，沒有良好的表層透水孔隙，暴雨時易發生地表徑流，難以發揮土壤蓄水滲水作用。說明：一房地產項目造成生態環境損害以高陡邊坡崩塌、表土土壤結構及養分破壞、硬化路面增加導致的水源涵養功能下降為主要表現；二房地產建設項目擾動地貌單元生態功能損害程度依次為松散堆積體>邊坡綠化帶>施工便道，應關注表土保護利用問題以及工程堆積體在暴雨徑流作用下人為崩塌、人為滑坡對交通與居民生活的影響；三房地產建設項目中土壤環境損害價值占比最多，但可通過景觀綠化對生態環境恢復，項目完成后基本不產生新增水土流失。

4 結論

1)生產建設項目人為水土流失生態環境損害主要表現為破壞項目區水土資源、地表植被及生態系統服務功能和周邊生態環境、人居環境質量，工程堆積體在暴雨作用下極易誘發崩塌、滑坡、泥石流等重力侵蝕，損害評估重要參數有土石方量、工程堆積體量、工程占地面積、水土保持設施破壞數量等。

2)生態環境損害評估的關鍵環節有水土流失危害-生態環境基線及閾值判定、水土流失危害評估指標體系建立、生態環境損害因果關系分析和生態環境損害價值量化方法及標準；生態環境損害價值的評估方法有直接換算法(實物、貨幣或能值)、置換成本法、陳述偏好法、綜合函數貢獻法等。水土資源直接經濟損失包括土壤環境損害價值、土壤養分流失價值、涵養水源價值、植被恢復費用等，生態服務功能經濟損失包括林草場退化價值、土地占用價值、土地生態價值損失、水土保持補償費等。

3)采礦項目生態環境損害以局部地表匯流及地下水改變、降雨條件下的排土場、矸石場等工程堆積體的人為滑坡和人為泥石流潛在危險性為主，土地生態價值和棄渣尾礦處理分別占損害價值總量77.27%、12.60%。房地產項目生態環境損害以高陡邊坡崩塌、表土土壤結構破壞及養分喪失、硬化路面增加導致的水源涵養功能下降為主，土壤環境損害價值占損害價值總量60.35%。