關(guān)于河北省張家口市水資源生態(tài)補償標準的探討

關(guān)于河北省張家口市水資源生態(tài)補償標準的探討

流域生態(tài)補償機制是中央和下游發(fā)達地區(qū)以優(yōu)惠、資金、實物等形式對保護流域水資源、保護中上游地區(qū)的影響，通過中央政府的宏觀調(diào)整來實現(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，促進流域水資源的公平使用的經(jīng)濟政策。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)濟相對發(fā)達地區(qū)相對貧困的中上游地區(qū)的補救措施不是“減貧”，而是社會分配和利益補充?？茖W地確定生態(tài)補償標準是生態(tài)補償機制建立的核心問題之一,關(guān)系到補償?shù)男Ч脱a償者的承受能力。本研究通過對研究區(qū)上游地區(qū)控制農(nóng)業(yè)面源污染的損失、污水處理廠運行費用、林地的建設與維護等方面的投入以及上游林地發(fā)揮的生態(tài)服務價值的研究,用貨幣的形式將上游張家口地區(qū)為保持官廳水庫水資源的質(zhì)量所做的貢獻加以量化,以期為流域生態(tài)補償標準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)域是處于官廳水庫上游的河北省張家口市的8縣4區(qū)(陽原縣、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))和官廳水庫下游的北京市。北京市是世界上嚴重缺水的大城市之一,人均水資源占有量僅為約300m3,遠遠低于國際公認的人均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)濟社會發(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遠不能滿足下游區(qū)域的需求。官廳水庫作為北京市的第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,官廳水庫上游的張家口市仍有10個國家級貧困縣,85萬農(nóng)民未實現(xiàn)脫貧,發(fā)展經(jīng)濟是上游地區(qū)的必然要求。由于區(qū)域社會經(jīng)濟條件的限制,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污染了水環(huán)境,1997年官廳水庫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,極大地改善了入庫水資源的質(zhì)量,2008年7月,官廳水庫的飲用水源地功能得到恢復。2確定生態(tài)補償標準流域生態(tài)補償機制中的資金補償方式是一種最直接的生態(tài)補償形式,資金補償實施的前提是科學地確定生態(tài)補償標準。本研究探討的流域生態(tài)補償標準主要包括了上游地區(qū)在控制農(nóng)業(yè)面源污染、林地的建設與維護、污水處理廠運行等方面的投入以及林地發(fā)揮的生態(tài)服務價值。2.1u3000肥料用量及邊際效益的計算農(nóng)作物種植所帶來的面源污染是造成官廳水庫富營養(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,并對由此而造成的糧食產(chǎn)量下降所帶來的損失進行補償。對減少施用化肥的農(nóng)民進行補償,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)確定補償標準。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)省的購買化肥成本,實際減少收入約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,而位于官廳庫區(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)面源污染的補償費用應以此為標準。2.2森林生態(tài)服務價值補償研究2.2.1經(jīng)濟效益估算影子工程法可以用來計林地減少水庫泥沙淤積的效益。官廳水庫上游地區(qū)屬于國家級水土流失重點治理區(qū),水土流失較為嚴重,如果不加以治理,泥沙的大量淤積將使水庫失去應有的功能。如果要恢復水庫所具有的防洪、供水等功能,其中的一種選擇就是在該區(qū)域再建設一個水庫,那么林地減少泥沙淤積的效益,就可以用建設新水庫的成本來體現(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)濟效益;A指每減少1m3的土壤流失所能夠產(chǎn)生的經(jīng)濟效益。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流入泥沙20多萬t,工程總投資將達到425萬元,則減少每立方米泥沙大約需要投資21.25元,同時,參照類似研究中的定值,論文把A值定為17.5yuan/m3;CK指對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),有機質(zhì)含量高的土壤密度比較低。計算時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泥沙淤積的經(jīng)濟效益。具體計算方法見公式(2)。V=∑Vt×St(2)其中,V指林地每年減少水庫泥沙淤積的經(jīng)濟效益;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,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,論文在計算時,都作為5年樹齡計算,中齡林指樹齡在11~20年樹林,論文在計算時按15年計算,成熟林指樹齡在20年以上已經(jīng)成熟的樹林,論文在計算時按25年計算。根據(jù)各種樹種的面積,計算得出林地減少水庫淤積的經(jīng)濟效益,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)濟效益為1977.46萬元。2.2.3林地有效水的經(jīng)濟價值的計算林地水源涵養(yǎng)效益的計算采用了直接市場法中的市場價值法來衡量。林地有效蓄洪量是衡量該立地條件防洪抗災能力的一項重要指標,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流入水庫。根據(jù)研究,只有非毛管水所增加的部分,才能進入水庫,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的經(jīng)濟價值時,應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準時,以油松有效水分增加量作為針葉林的標準,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準,以北京市水資源價格1.10yuan/m3作為林地有效水分增加量的經(jīng)濟價值的計算標準,得出針葉林與闊葉林單位面積增加的有效水分的經(jīng)濟價值(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)濟價值約為1.66億元。2.3工程投資及管護費用為了更好地發(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應加大對現(xiàn)有林地的管護力度。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,其費用的組成包括:苗木費用、整地費用、栽植費用、澆水費用、管理費用等。本研究根據(jù)研究區(qū)人工植苗造林實際情況,參照國家建設“三北”防護林的標準,人工造林的標準為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,每年人工植樹造林4×104hm2,每年的植樹造林費用為1.2億元。上游研究區(qū)已有林地4×105hm2,國家的公益林管護標準為200hm2/(人·年),補助97.5yuan/hm2,則現(xiàn)存的林地每年需要補助管護費約3900萬元,再加上每年新造林地需要增加的管護費用390萬元,總計每年需要林地管護費用共4290萬元。綜合植樹造林和林地管護費用,上游研究區(qū)林地建設與維護的補償費用約1.63億元。2.4污水處理廠正常運轉(zhuǎn)為了恢復官廳水庫的水源地功能,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)以及水庫所處的懷來縣修建了3個大型污水集中處理工程,計劃每年處理污水1.02×109m3。污水處理廠在運行的過程中需要大量的資金來實現(xiàn)正常運轉(zhuǎn),這對當?shù)厥且粋€沉重的負擔,因此,下游的北京市需要承擔部分污水處理的費用,實現(xiàn)污水處理工程的正常運行,減少直排入河量。根據(jù)調(diào)查,上游污水處理廠的運營方式不是目前比較省錢的BOT(Build-Operate-Transfer)方式,污水處理費用較高,每立方米污水的處理費大約為0.97元,共需要運營費用9900萬元。3補償標準量化綜合上述控制農(nóng)業(yè)面源污染的補償費用,林地減少泥沙淤積和水源涵養(yǎng)效益的補償費用,林地建設與維護的費用以及污水處理廠的運行費用,研究區(qū)流域水資源生態(tài)補償標準為5.9×109元/年,即官廳水庫下游的北京市應每年支付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)為保持官廳水庫水資源的質(zhì)量所做的貢獻用貨幣的形式加以量化。然而,由于受到數(shù)據(jù)的可得性以及補償標準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、污水處理廠運行費用、林地的建設與維護等方面的投入以及上游林地發(fā)揮的生態(tài)服務價值,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)量所做工作的價值,補償標準也相應的偏低。本研究在研究控制農(nóng)業(yè)面源污染補償費用時,考慮上游大量農(nóng)田的化肥流失是導