關(guān)于河北省張家口市水資源生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的探討

關(guān)于河北省張家口市水資源生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的探討

流域生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制是中央和下游發(fā)達(dá)地區(qū)以優(yōu)惠、資金、實(shí)物等形式對(duì)保護(hù)流域水資源、保護(hù)中上游地區(qū)的影響，通過中央政府的宏觀調(diào)整來實(shí)現(xiàn)流域水資源的公正使用。它的本質(zhì)是在政府的宏觀調(diào)控下，促進(jìn)流域水資源的公平使用的經(jīng)濟(jì)政策。通過調(diào)整流域下游區(qū)域的生態(tài)和利益關(guān)系，可以確定經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)地區(qū)相對(duì)貧困的中上游地區(qū)的補(bǔ)救措施不是“減貧”，而是社會(huì)分配和利益補(bǔ)充。科學(xué)地確定生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)是生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制建立的核心問題之一,關(guān)系到補(bǔ)償?shù)男Ч脱a(bǔ)償者的承受能力。本研究通過對(duì)研究區(qū)上游地區(qū)控制農(nóng)業(yè)面源污染的損失、污水處理廠運(yùn)行費(fèi)用、林地的建設(shè)與維護(hù)等方面的投入以及上游林地發(fā)揮的生態(tài)服務(wù)價(jià)值的研究,用貨幣的形式將上游張家口地區(qū)為保持官?gòu)d水庫(kù)水資源的質(zhì)量所做的貢獻(xiàn)加以量化,以期為流域生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的確定起到一定的借鑒意義。1區(qū)域發(fā)展現(xiàn)狀本研究區(qū)域是處于官?gòu)d水庫(kù)上游的河北省張家口市的8縣4區(qū)(陽(yáng)原縣、蔚縣、宣化縣、懷安縣、崇禮縣、萬全縣、涿鹿縣、懷來縣,張家口市橋東區(qū)、橋西區(qū)、宣化區(qū)和下花園區(qū))和官?gòu)d水庫(kù)下游的北京市。北京市是世界上嚴(yán)重缺水的大城市之一,人均水資源占有量?jī)H為約300m3,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)際公認(rèn)的人均1000m3的缺水地區(qū)下限,屬極度缺水地區(qū),水資源短缺已成為影響首都經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的主要制約因素之一。不斷增大的需水量使北京市迫切需要流域上游地區(qū)提供更多的優(yōu)質(zhì)水資源,但上游地區(qū)的水資源供給能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足下游區(qū)域的需求。官?gòu)d水庫(kù)作為北京市的第2大水源地,為保證首都的水資源安全起著舉足輕重的作用。然而,官?gòu)d水庫(kù)上游的張家口市仍有10個(gè)國(guó)家級(jí)貧困縣,85萬農(nóng)民未實(shí)現(xiàn)脫貧,發(fā)展經(jīng)濟(jì)是上游地區(qū)的必然要求。由于區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件的限制,上游地區(qū)發(fā)展了一批高耗水、高污染的資源密集型產(chǎn)業(yè),再加上粗放的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,消耗大量水資源的同時(shí)污染了水環(huán)境,1997年官?gòu)d水庫(kù)被迫退出城市生活飲用水體系。近年來,上游地區(qū)通過節(jié)約用水、治理污染、保持水土、調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)等措施,極大地改善了入庫(kù)水資源的質(zhì)量,2008年7月,官?gòu)d水庫(kù)的飲用水源地功能得到恢復(fù)。2確定生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)流域生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制中的資金補(bǔ)償方式是一種最直接的生態(tài)補(bǔ)償形式,資金補(bǔ)償實(shí)施的前提是科學(xué)地確定生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)。本研究探討的流域生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)主要包括了上游地區(qū)在控制農(nóng)業(yè)面源污染、林地的建設(shè)與維護(hù)、污水處理廠運(yùn)行等方面的投入以及林地發(fā)揮的生態(tài)服務(wù)價(jià)值。2.1u3000肥料用量及邊際效益的計(jì)算農(nóng)作物種植所帶來的面源污染是造成官?gòu)d水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化程度較高的原因之一,為了控制農(nóng)作物種植造成的化肥流失等面源污染,最有效的辦法就是減少化肥的施用,并對(duì)由此而造成的糧食產(chǎn)量下降所帶來的損失進(jìn)行補(bǔ)償。對(duì)減少施用化肥的農(nóng)民進(jìn)行補(bǔ)償,需要根據(jù)化肥施用與糧食產(chǎn)量關(guān)系建立肥效關(guān)系式,求出不同的化肥施用量下的邊際效益,以因減少化肥用量而造成的邊際效益損失為依據(jù)確定補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)。2005年,上游研究區(qū)的耕地面積是3.1×105hm2,總的化肥使用量為6.1×107kg,糧食總產(chǎn)量為6.2×108kg,糧食單產(chǎn)平均為2.0×103kg/hm2,單位面積耕地化肥使用量為196kg/hm2。我國(guó)每畝耕地增加施肥1kg,平均可增產(chǎn)糧食3.89kg。如果上游廣大農(nóng)村地區(qū)停止施用化肥,秋糧的平均單產(chǎn)可能只有1.2×103kg/hm2,糧食減產(chǎn)約763kg/hm2,減少收入約1.1×103yuan/hm2,扣除節(jié)省的購(gòu)買化肥成本,實(shí)際減少收入約755yuan/hm2左右;如果上游張家口市研究區(qū)的廣大農(nóng)村地區(qū)化肥的施用量減少一半,而位于官?gòu)d庫(kù)區(qū)的懷來縣不施化肥,糧食減產(chǎn)所帶來的損失每年約為1.42億元,控制農(nóng)業(yè)面源污染的補(bǔ)償費(fèi)用應(yīng)以此為標(biāo)準(zhǔn)。2.2森林生態(tài)服務(wù)價(jià)值補(bǔ)償研究2.2.1經(jīng)濟(jì)效益估算影子工程法可以用來計(jì)林地減少水庫(kù)泥沙淤積的效益。官?gòu)d水庫(kù)上游地區(qū)屬于國(guó)家級(jí)水土流失重點(diǎn)治理區(qū),水土流失較為嚴(yán)重,如果不加以治理,泥沙的大量淤積將使水庫(kù)失去應(yīng)有的功能。如果要恢復(fù)水庫(kù)所具有的防洪、供水等功能,其中的一種選擇就是在該區(qū)域再建設(shè)一個(gè)水庫(kù),那么林地減少泥沙淤積的效益,就可以用建設(shè)新水庫(kù)的成本來體現(xiàn)。林地減少泥沙淤積的效益可以通過公式(1)計(jì)算。Vt=A(CK-Qt)/ρ(1)其中,Vt指單位面積(1hm2)林齡為t的林地每年減少土壤流失的經(jīng)濟(jì)效益;A指每減少1m3的土壤流失所能夠產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)北京市琉璃河生態(tài)環(huán)境綜合治理工程,每年可減少向密云水庫(kù)流入泥沙20多萬t,工程總投資將達(dá)到425萬元,則減少每立方米泥沙大約需要投資21.25元,同時(shí),參照類似研究中的定值,論文把A值定為17.5yuan/m3;CK指對(duì)照荒坡每年每公頃的土壤流失重量;Qt指林地每年每公頃的土壤流失重量;指土壤的比重。土壤比重是指單位體積土壤(不含孔隙)的烘干重量,單位為t/m3。其大小與土壤的化學(xué)與礦物組成有關(guān)。一般土壤的密度多在2.6~2.8t/m3范圍內(nèi),有機(jī)質(zhì)含量高的土壤密度比較低。計(jì)算時(shí)通常采用平均密度值2.65t/m3。用油松林和刺槐林減少泥沙淤積的效益分別代替相同林齡下針、闊葉林減少泥沙淤積的效益,根據(jù)每公頃油松和刺槐林在不同林齡段減少水庫(kù)泥沙淤積的效益以及現(xiàn)有林地的林種和林齡的分布情況,推算出現(xiàn)有林地每年減少水庫(kù)泥沙淤積的經(jīng)濟(jì)效益。具體計(jì)算方法見公式(2)。V=∑Vt×St(2)其中,V指林地每年減少水庫(kù)泥沙淤積的經(jīng)濟(jì)效益;Vt指單位面積(每公頃)林齡為t的林地每年減少土壤流失的經(jīng)濟(jì)效益;St指林齡為t的針葉林或者闊葉林的面積。以油松林為代表的針葉林的土壤流失量與其樹齡的關(guān)系曲線如公式(3)所示:y=0.02x2-1.0755x+14.421R2=0.6004(3)以刺槐林為代表的闊葉林的土壤流失量與其樹齡的關(guān)系曲線如公式(4)所示:y=0.0248x2-1.0984x+12.919R2=0.7216(4)x代表樹齡,單位:年(a)y代表產(chǎn)沙量,單位:噸/公頃(t/hm2)2.2.2林、中齡林、成熟林的面積據(jù)統(tǒng)計(jì),上游研究區(qū)郁閉度大于0.2的林地面積大約為4×105hm2,林地中的幼齡林、中齡林、成熟林的比例大約是6∶3∶1,針葉林與闊葉林的比例大約是1∶4。林地、針葉林、闊葉林、幼齡林、中齡林、成熟林的面積如表1所示。幼齡林指樹齡在0~10年的樹林,論文在計(jì)算時(shí),都作為5年樹齡計(jì)算,中齡林指樹齡在11~20年樹林,論文在計(jì)算時(shí)按15年計(jì)算,成熟林指樹齡在20年以上已經(jīng)成熟的樹林,論文在計(jì)算時(shí)按25年計(jì)算。根據(jù)各種樹種的面積,計(jì)算得出林地減少水庫(kù)淤積的經(jīng)濟(jì)效益,上游研究區(qū)林地中的針葉林減少泥沙流失量為6.3×108kg,所得到的經(jīng)濟(jì)效益是每年415.27萬元,闊葉林減少泥沙流失量為2.4×109kg,所得到的經(jīng)濟(jì)效益是每年1562.19萬元,林地總的減少泥沙流失量為3.0×109kg,所帶來的經(jīng)濟(jì)效益為1977.46萬元。2.2.3林地有效水的經(jīng)濟(jì)價(jià)值的計(jì)算林地水源涵養(yǎng)效益的計(jì)算采用了直接市場(chǎng)法中的市場(chǎng)價(jià)值法來衡量。林地有效蓄洪量是衡量該立地條件防洪抗災(zāi)能力的一項(xiàng)重要指標(biāo),林地增加蓄洪量就是指林地和荒地相比較,所高出的蓄洪量。但是,并不是所增加的蓄洪量將來都會(huì)流入水庫(kù)。根據(jù)研究,只有非毛管水所增加的部分,才能進(jìn)入水庫(kù),成為可以供城市和農(nóng)業(yè)使用的有效水分。因此,在衡量林地增加有效水分供應(yīng)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值時(shí),應(yīng)該采用非毛管水的增加量。上游研究區(qū)針葉林中的優(yōu)勢(shì)種是油松(PinustabulaeformisCarr),其非毛管水的增加量為170.7m3/hm2;闊葉林主要樹種是櫟樹(QuercusroburLinnaeus)和山楊樹(PopulusdavidianaDode),其非毛管水的增加量分別為296.7m3/hm2和562.7m3/hm2。在確定不同林地增加有效水供給量的標(biāo)準(zhǔn)時(shí),以油松有效水分增加量作為針葉林的標(biāo)準(zhǔn),以櫟樹(QuercusroburLinnaeus)和山楊樹有效水分增加量的平均值作為闊葉林的標(biāo)準(zhǔn),以北京市水資源價(jià)格1.10yuan/m3作為林地有效水分增加量的經(jīng)濟(jì)價(jià)值的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn),得出針葉林與闊葉林單位面積增加的有效水分的經(jīng)濟(jì)價(jià)值(見表2)。根據(jù)上游研究區(qū)的針葉林與闊葉林的面積,計(jì)算得出張家口市研究區(qū)郁閉度大于0.2的有林地增加的有效水供給量為1.51×109m3,總的經(jīng)濟(jì)價(jià)值約為1.66億元。2.3工程投資及管護(hù)費(fèi)用為了更好地發(fā)揮林地減少泥沙淤積和水源涵養(yǎng)的生態(tài)功能,在增加植被覆蓋率的同時(shí)應(yīng)加大對(duì)現(xiàn)有林地的管護(hù)力度。增加流域上游地區(qū)植被覆蓋率的造林措施有多種,其中人工植樹造林是較常用的方法,其費(fèi)用的組成包括:苗木費(fèi)用、整地費(fèi)用、栽植費(fèi)用、澆水費(fèi)用、管理費(fèi)用等。本研究根據(jù)研究區(qū)人工植苗造林實(shí)際情況,參照國(guó)家建設(shè)“三北”防護(hù)林的標(biāo)準(zhǔn),人工造林的標(biāo)準(zhǔn)為3000yuan/hm2。根據(jù)張家口市京津都市圈林業(yè)發(fā)展規(guī)劃,上游研究區(qū)今后幾年每年植樹造林的規(guī)模與2005年的相當(dāng),每年人工植樹造林4×104hm2,每年的植樹造林費(fèi)用為1.2億元。上游研究區(qū)已有林地4×105hm2,國(guó)家的公益林管護(hù)標(biāo)準(zhǔn)為200hm2/(人·年),補(bǔ)助97.5yuan/hm2,則現(xiàn)存的林地每年需要補(bǔ)助管護(hù)費(fèi)約3900萬元,再加上每年新造林地需要增加的管護(hù)費(fèi)用390萬元,總計(jì)每年需要林地管護(hù)費(fèi)用共4290萬元。綜合植樹造林和林地管護(hù)費(fèi)用,上游研究區(qū)林地建設(shè)與維護(hù)的補(bǔ)償費(fèi)用約1.63億元。2.4污水處理廠正常運(yùn)轉(zhuǎn)為了恢復(fù)官?gòu)d水庫(kù)的水源地功能,中央投資5.3億元,分別在生活污水排放量大的張家口市主城區(qū)、宣化區(qū)以及水庫(kù)所處的懷來縣修建了3個(gè)大型污水集中處理工程,計(jì)劃每年處理污水1.02×109m3。污水處理廠在運(yùn)行的過程中需要大量的資金來實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)轉(zhuǎn),這對(duì)當(dāng)?shù)厥且粋€(gè)沉重的負(fù)擔(dān),因此,下游的北京市需要承擔(dān)部分污水處理的費(fèi)用,實(shí)現(xiàn)污水處理工程的正常運(yùn)行,減少直排入河量。根據(jù)調(diào)查,上游污水處理廠的運(yùn)營(yíng)方式不是目前比較省錢的BOT(Build-Operate-Transfer)方式,污水處理費(fèi)用較高,每立方米污水的處理費(fèi)大約為0.97元,共需要運(yùn)營(yíng)費(fèi)用9900萬元。3補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)量化綜合上述控制農(nóng)業(yè)面源污染的補(bǔ)償費(fèi)用,林地減少泥沙淤積和水源涵養(yǎng)效益的補(bǔ)償費(fèi)用,林地建設(shè)與維護(hù)的費(fèi)用以及污水處理廠的運(yùn)行費(fèi)用,研究區(qū)流域水資源生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)為5.9×109元/年,即官?gòu)d水庫(kù)下游的北京市應(yīng)每年支付5.9億元給上游的張家口市,可以增加穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)的水資源約1.5×109m3,減少上游地區(qū)直接排入河流的污水約1.02×109m3。本研究試圖將張家口地區(qū)為保持官?gòu)d水庫(kù)水資源的質(zhì)量所做的貢獻(xiàn)用貨幣的形式加以量化。然而,由于受到數(shù)據(jù)的可得性以及補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的難以量化等因素的制約,只研究了上游地區(qū)控制農(nóng)業(yè)面源污染的損失、污水處理廠運(yùn)行費(fèi)用、林地的建設(shè)與維護(hù)等方面的投入以及上游林地發(fā)揮的生態(tài)服務(wù)價(jià)值,得到的結(jié)論不足以全面反映上游地區(qū)為保持流域水資源的質(zhì)量所做工作的價(jià)值,補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)也相應(yīng)的偏低。本研究在研究控制農(nóng)業(yè)面源污染補(bǔ)償費(fèi)用時(shí),考慮上游大量農(nóng)田的化肥流失是導(dǎo)