城市水污染损失的经济计量模型

城市水污染损失的经济计量模型

第21卷第3期

2001年5月环 境 科 学 学 报ACTASCIENTIAECIRCUMSTANTIAEVol 21,No 3

May,2001

文章编号:0253 2468(2001) 03 0318 05 中图分类号:X32 文献标识码:A

城市水污染损失的经济计量模型

程红光,杨志峰 (北京师范大学环境科学研究所,环境模拟与污染控制国家重点联合实验室,北京 100875)摘要:在总结水污染损失计算研究工作的基础上,利用计量经济学方法,通过对城市水污染损失影响因素的分析,建立水污染损害函数,进而建立城市水污染损失的经济计量模型 以黄河流域呼和浩特市为例,分析了该市水环境状况,并计算该市水污染损失,得到了一些有益的结论

关键词:水污染;经济损失;经济计量

Aneconometricmodelforurbanwaterpollutionloss

CHENGHongguang,YANGZhifeng (InstituteofEnvironmentalSciences,BeijingNormalUniversity,StateKeyJointLaboratoryofEnvironmentalSimulationandPollutionControl,Beijing100875)

Abstract:Inthisstudy,aneconometricmodelforurbanwaterpollutionlossisdeveloped Theeconometricapproachcanshowtherelationshipbetweenwaterpollutionandeconomiclossesproperly Byanalyzingtheimpactfactorsofwaterpollutionloss,econometricapproachisutilizedtofindouttherelationshipbetweenwaterpollutionlossandwaterpollutionconcentration Asacasestudy,waterpollutionlossinHuhhotcityofYellowRiverbasiniscalculatedbyusingthemodel Finally,severalconceptualandpracticalissuesindevelopmentoftheeconometricmodelforurbanwaterpollutionlossareaddressed

Keywords:waterpollution;economicloss;econometric;urban

21世纪水问题将成为经济发展的制约因素,甚至可能成为自然因素中唯一长期严重制约我国发展进程的瓶颈因素 研究水污染损失的意义在于通过污染损失的估算提供对水污染程度的一种经济计量,进而应用于水环境管理与决策 此外,将水污染损失定量化还有助于公众对环境问题认识与参与

目前,计算水污染的经济损失一般有三种思路,一种方法是试图将环境与经济两种统计方法结合起来,创建一套可与国民收入和国民财富统计相媲美的环境统计 这种方法的基本思想是分解求和,即利用结构分解,将环境价值分为若干部分,寻找各部分的市场替代品,

[1-8]将其替代品价值之和作为环境价值 分解求和的方法很早就被用于水污染损失评估,并

开展了很多相关研究,例如在计算水污染损失的工业经济损失时的机会成本法、影子工程法,计算农业、渔业等经济损失时的市场价值法;计算人体健康损失时的人力资本法;计算景观

[9,10]损失的旅行成本法、支付意愿法和接受补偿意愿法等等 这种方法的缺陷是由于在分解过

程中很难保证所谓 独立性 和 穷尽性 ,造成结果或是重复计算或是有漏失项 另一种方法是由一些国际组织倡导的恢复费用法,即计算修复由于污染造成的破坏所需要的费用 该方法不考虑污染以后所造成的复杂影响,仅从污染源角度出发,计算削减污水排放的费用 这种方法看上去实现的困难不大,但是它一方面无法体现累积效应的影响,另一方面由于不同排放方式和用途的污水,所造成的危害不尽相同,因此,计算所得的费用也存在差异 第三

收稿日期:2000 06 26;修订日期:2000 11 18

基金项目:国家重点基础研究发展规划项目G1999043605;世界银行资助项目;国家自然科学基金项目(79870019) ,男,

城市水污染损失的经济计量模型

3期程红光等:城市水污染损失的经济计量模型319

[11,12]种方法是计量经济学方法 这种方法将环境价值作为一个整体,运用费用效益分析,通

过对环境价值,特别是水资源价值与经济活动关系的分析,寻找主要影响因素,建立关系式,然后利用大量数据分析并回归得出方程的参数 该方法目前的研究尚不系统,对于水污染损失影响因素的分析仍然不够全面 此外,能否与国民收入和国民财富统计相结合也尚需探讨 于江涛通过对环境价值与经济增长关系的研究,提出了环境污染损失估价的索洛方程方

[14]法,并通过环境质量指数的构建表征环境价值存量,具有一定的理论价值;Smil利用简化

的总量假设估算方法,借助一定假设和一些已知数据推算环境污染损失;此外,国家环保局、世界银行(1997)采用剂量-反应关系的形式用于水污染损失估算

[16][15][13]以及珠江流域水资源保护局所提出的水污染损失计算模式都是基于这一思想,通过简单明了的模型反映水污染损

失,推动了水污染损失计算的研究 该方法因为能够更好的反映水污染与经济损失之间的关系,维持水资源环境价值的整体性,并且计算简单,因而有更大的发展前景

1 水污染损失的主要影响因素分析

1 1 水质浓度(C)

建立污染物浓度(污染程度)与损失量之间的关系是一种更直接、更具逻辑性的方法 水质浓度往往是由多种污染物共同造成,建立全部污染物浓度-损失关系曲线几乎不可能 但是,造成水污染损失的主要原因是水中某些污染物质的含量超过了一定的限度,对人类健康和经济生产造成了损害 因此,水质浓度应作为主要的因素予以考虑 一般地,某种污染物与污染损失之间存在如图1的关系.

如果水质状况良好,小于水体在规定的环境

目标下允许容纳的最大污染物量,即水环境容量

C0时,水体功能未受损害,能够通过水体自净去

除污染,可以认为这种水所形成的损失为最小,

定为零 从目前水质状况出发(依据监测资料)计

算得到的损失费用为曲线上的一点,如果数据允

许,能够得到多年多种水质数据,则可以计算得

到曲线上不同的点(以相同的市场价格计算),得

到水质与损失的关系

1 2 受污染的水资源量(Q)

经济损失的大小不仅与受污程度有关,而且图1 水污染损失与污染物浓度关系Fig 1 Relationshipbetweenwaterpollution

lossandpollutionconcentration

与受污染的水资源量直接相关,将水污染损失与

水资源量联系起来能够反映出水资源所具有的多功能以及可重复利用的特性,表现水的资源特性 事实上,所谓水污染损失,很大程度上是由于水体功能的丧失而造成的水资源价值量的损失 水污染损失与水资源量之间存在着正相关的关系,即,受污染的水资源量越大,水污染损失越大

1 3 区域经济状况(V)

能够综合反映区域经济状况的参数是区域水资源的经济价值,其大小取决于其自然丰度、稀缺性、供求关系和开发利用条件,即所谓的地区差异、品种差异、质量差异等 如何确定合,

城市水污染损失的经济计量模型

320

[17-19]环 境 科 学 学 报21卷多,在本研究中,从保护水资源的角度上看,可以简单采用当地的影子价格

1 4 其它因素( r)

区域的人口、教育水平、产值、经济结构等因素对水污染损失的计算结果均有一定的影响,并且与水污染损失之间的关系较为复杂 例如一个地区的教育水平反映了该地区人群对环境问题的敏感程度,社会组织能力和管理水平;工业产值占总产值的比重反映了地区工业化水平,间接影响到排污的边际社会损害等等 基本上,这些因素是与区域相关的一些因素,因此在研究中建立区域参数来反映这些因素对水污染损失的综合影响

2 水污染损害模型

水污染损害模型建立在下述假设的基础上:

(1)水污染损失计量是指对某一段时间里的平均经济损失进行估算(一般为一年)

(2)水污染可以作为一项独立损害因子,单独计算其污染损失

通过上述影响因素分析可以构建水污染损失模型:

D=f(Q, C,V, r)

3(1) 式中:D为水污染经济损失(万元 a);Q为受污染的水资源量(亿m); C为主要水污染

3物的水质浓度(mg L);V为水资源价值(万元 亿m)

其中: C=C-C0

质标准确定(mg L)

利用二阶二次函数逼近式(1),选用简单的固定弹性模型,其线性回归拟合较好,主要变量的符号合理,显著性较高,能够较好解释变量之间的关系,所建立的损害函数形式为:

lnD= 0+ 1lnQ+k=1(2)式中:C为主要水污染物的水质浓度(mg L);C0为环境允许浓度,可依据地方和国家水!!ln Cknk+ 2lnV+ 3ln r(3)

式中: 0, 1, 2, 3,!k均为结构参数; Ck第k种主要污染物的水质浓度

对于一个地区而言,在评价期内,其水资源价值V和区域参数 r一般可以看做不变,在模型中应为一个常数项,因此令:

ln = 0+ 2lnV+ 3ln r

则式(3)最终可以写成:

D= Q1

k=1(4)# Ckn!k(5)

在(5)式中,常数 综合地反映了计算区域内诸如区域产业结构、区域暴露人口、区域水资源价值等社会经济特征对水污染损失的影响,可以称之为区域价值系数;Q反映了区域自然资源特征,即区域水资源的量; Ck表明污染程度与水污染损失之间的关系

需要说明的是,如果计算区域存在多种水源,例如地下水、湖泊或另一地表水系,应根据其水资源量和水质状况分别计算其水污染损失,此时的总损失Ds为:

Ds=i=1n!Di(6)

式中:Di为第i种水源的水污染损失;Ds为计算区域总水污染损失 ((

城市水污染损失的经济计量模型

3期程红光等:城市水污染损失的经济计量模型3213 实例研究

呼和浩特市地处内蒙古自治区中部,是自治区政治、经济、文化中心 近年来,由于该市的经济不断发展,水环境已经受到相当程度的污染,逐渐为人们所关注

3 1 呼和浩特市水环境状况

3 1 1 水资源状况 呼和浩特市地表水系为大黑河水系(主要包括小黑河、大黑河、西河等) 除汛期外,河流径流量均很小;甚至旱季时根本无地表径流 大黑河及其支流是本地区地表

3水的主要来源,干支流天然径流量多年平均为3 6亿m,扣除上游用水后进入本区的水资源

量为2 48亿m

根据内蒙古水利水电勘测设计院1998年所作的评价报告,呼和浩特市地下水资源水质状况良好,污染程度较低,因此,在本次计算中不考虑地下水的水污染损失

呼和浩特市面临严重的水资源短缺问题 一方面,呼和浩特市地处中温带半干旱大陆性气候带内,降水量偏低,可利用的水资源量有限;另一方面,呼和浩特市的工业仍是原料能源型结构,属高投入、低产出、高消耗、低效益的类型,对水资源的需求量非常大

表1 1993年呼市河流水质监测值统计(单位:mg L)

Table1 Surface watermonitoringstatisticsofHuhhotcityin1993(mg L)

河流

大黑河监测断面民生渠

浑津桥

庆丰桥

三两桥

小黑河章盖营

一间房

入大黑河前

西河西瓦窑悬浮物286130 238159152144109129溶解氧(CO)4 80 26 41 00 20 40 450 55高锰酸钾指数1189 4710 13117 22144 83127 24167 06128 26BOD2 0175 624 3677 2895 8687 9990 2973 99砷0 0040 0190 0070 0300 0250 0350 0210 027挥发酚0 0020 1370 0020 1510 2830 2880 2071 7883 注: 上表数据引自%呼和浩特市城市环境综合整治规划&, 表中监测值为全年平均值

3 1 2 水环境质量状况 由于经济增长,用水规模的逐渐扩大,工业废水与生活废水排放量逐年上升,呼和浩特市水环境质量不断恶化,临近城区的大黑河、小黑河及城区内的西河由于接纳城区的生产生活污水,污染最为严重,其中,西河已经成为排污河 据1993年三条河流的监测资料显示(见表1),各个监测断面均有水质超标现象,按%地表水环境质量标准&GB3838-88V及水质标准评价:三条河8个断面的河流水质均低于五类水质标准,河流各断面污染程度随纳污量的变化程度较大,突出污染物排序依次为COD、BOD5、挥发酚

3 2 水污染损失计算

从表1中可以看出,对呼和浩特市水体功能影响最大的污染物主要是COD和悬浮物,选用大黑河下游浑津桥控制断面水质浓度作为评价依据 考虑到满足工农业用水的一般要求,以国家地面水环境质量标准中的(类水标准作为允许水质浓度 根据呼和浩特市水环境状况的多年数据(1993 1998年),剔除其中相关性不明显的项目,建立损害模型 选择多个典型区域或村落,这些区域之间其它条件相似,只是某一方面存在区别,例如污灌和清灌,从而得出模型的参数,确定损害函数如下:0 391 90 19 D)(

城市水污染损失的经济计量模型

322环 境 科 学 学 报

321卷 选用1993年的资料,此时Q=2 48亿m,C COD=89 47mg L,CCOD=10mg L,得到计算结

果为D=3254 60万元,占当年国内生产总值的0 57% 这一结果与胡廷兰等人在呼和浩特市利用结构分解的方法所获得的结果十分接近,基本上反映了呼和浩特市水污染现状,对呼和浩特市进行污染控制具有一定的参考意义

4 结论

(1)运用计量经济学方法所构建的水污染损害模型能够保证水资源价值的整体性,避免了计算中出现重复计算和计算项缺失.(2)将水污染损失与水质浓度建立关联,同时考虑受纳水体的水环境容量,能够更直观、准确的反映水污染损失.(3)本文所建立的城市水污染损失模型,针对城市水污染特性,将水质与水量相结合,综合反应在模型中,使模型更加直观和更具逻辑性.(4)呼和浩特市,水污染已经给城市带来了一定的经济损失.(5)改善水环境质量的根本出路还在于调整产业结构、改变二元经济结构、协调经济发展与环境保护之间的关系

参考文献:

[1] 过孝民,张慧勤,李平 我国环境污染造成的经济损失估算[J] 中国环境科学,1990,10(1):51 58

[2] 郑易生,阎林,钱红 90年代中期中国环境污染经济损失估算[J] 管理世界,1999,2:197

[3] ChinaandMongoliaDepartment,WB China+senvironmentinthenewcentury:clearwater,blueskies[M] WashingtonD C :

WorldBankReportNo 16481-CHA 1997,4

[4] 夏 光 中国环境污染损失的经济计量与研究[M] 北京:中国环境科学出版社 1998

[5] 徐嵩龄 中国环境破坏的经济损失计量-实例与理论研究[M] 北京:中国环境科学出版社 1998

[6] FulaiSheng Realvaluefornature[M] CH-1196Gland,Switzerland:AWWFInternationalPublication 1995

[7] RepettoR,etal Wastingassets:naturalresourcesinthenationalincomeaccounts[M].WashingtonDC:WR1.1989

[8] PearceD,etal Blueprintforagreeneconomy[M],London:Easthscan.1989

[9] 刘鸿亮 环境费用效益分析方法及实例[M] 北京:中国环境科学出版社,1988

[10] PearceDW,WarfordJJ Worldwithoutend:economics,environment,andsustainabledevelopment[M] NewYork:OxfordUni

versityPress,Inc 1993

[11] DavidJames,HuibJansenandHansOpschoor Economicapproachestoenvironmentalproblems techniquesandresultsofempirical

analysis[M] Amsterdam:ElsevierScientificPublishingCompany.1978

[12] 王金南 环境经济学-理论 方法 政策[M] 北京:清华大学出版社 1994

[13] 于江涛 环境污染损失估价的索洛方程方法[J] 中国人口、资源与环境,1998,8(1):47 52

[14] SmilV EnvironmentalproblemsinChina:estimatesofeconomiccosts[M] NewYork:East-WestCenterSpecials No 5,1996

[15] %可持续发展指标体系&课题组 中国城市环境可持续发展指标体系研究手册[M] 北京:中国环境科学出版社 1999

[16] 刘 晨,伍丽萍 水污染造成的经济损失分析计算[J] 水资源保护,1998,2:26 30

[17] 谢 标,杨永岗 水资源定价方法的初步探讨[J] 环境科学,1999,20(3):100 103

[18] 于连生,李静红,陈琪琳,等 自然资源功能价值论初探[J] 环境科学,1995,16(6):40 42

[19] 姜文来 水资源价值论[M] 北京:科学出版社 1999

[20] 胡廷兰,杨志峰,程红光 一种水污染损失经济计量模型及其应用研究[J] 北京师范大学学报(自然科学版),2000,

36(5):706 710[20]

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/auyl.html