格尔木地下水资源开采环境损益核算初探

■ 刘向敏/白雪华/杨耀红

（中国国土资源经济研究院，北京 101149）

格尔木地下水资源开采环境损益核算初探

■ 刘向敏/白雪华/杨耀红

（中国国土资源经济研究院，北京 101149）

为促进西北干旱半干旱地区地下水资源绿色开发，实现地下水资源开发利用净效益的最大化，以格尔木地下水资源为研究对象，开展地下水资源开发环境损益核算研究。在格尔木地下水资源开发利用现状和开发引发的环境正负效应分析基础上，提出格尔木地下水资源开发环境损益核算面临核算边界难以确定、核算方法不统一等方面的问题。格尔木地下水资源开发环境损益核算思路：首先应明晰地下水资源开采量与地下水位、生态环境的影响关系，为此需建立水源地技术、环境与经济指标耦合关系，建立研究方法体系，从而明确核算边界；其次根据格尔木地下水资源开发环境正负效应构建格尔木水源地环境损益核算指标体系并统一核算方法。

地下水资源开采；环境损益核算；格尔木

0 引言

格尔木市位于青海省西部，青藏高原腹地，柴达木盆地中南部，是西部开发的资源中心和西北干旱区水资源开发利用的典型地区。自西部大开发战略实施以来，格尔木市依托区位优势，按照柴达木循环经济试验区提出的发展思路，逐渐形成盐化工和石油化工综合开发基地，工业化和城镇化进程较快。格尔木干旱少雨，生态环境脆弱，其水资源的形成及径流转化与西北内陆盆地有很大程度的相似性[1]，格尔木河冲洪积扇水源地作为青海省12个城市集中式饮用水水源地其中之一，为城市发展提供了有力支撑，但同时也极易让本就脆弱的生态环境进一步恶化。

当前对格尔木所处于的干旱半干旱地区地下水资源环境损益核算鲜有研究，但其意义重大。地下水资源开发环境损益核算是开展地下水资源技术经济综合评价的基础，只有将地下水资源开发利用环境损益核算纳入经济效益核算体系，才能实现环境外部成本内部化，从而进一步优化配置地下水资源，科学合理制定地下水量、水位的红线和底线，达到地下水资源开发的经济、环境效益最大化和社会效益最优化，实现地下水资源绿色开发。本文以格尔木为例，在对格尔木市地下水资源开发利用现状和特点分析的基础上，提出了地下水资源开发利用环境损益核算面临的问题，针对问题初步构建了推进地下水资源环境损益核算的思路及建议，以期为推动西北干旱半干旱地区地下水资源技术经济综合评价和绿色开发提供参考和支撑。

1 格尔木地下水资源开采利用现状与特点

1.1 地下水是格尔木城市和工业主要用水水源

格尔木市城市和工业水源主要取自格尔木河冲洪积扇地下水。自1980年以来，格尔木建成了格尔木东水源地（一期）、二期水源地、青钾水源地、炼油厂水源地、铁路生活区水源地，最大供水能力分别为6.5万m3/d、10万m3/d、5.5万m3/d、3.0万m3/d、1.2万m3/d,均开采150m以浅的含水层。其中二期水源地于2000年建成，是当前城市生产和工业用水水源。东水源地（一期）原为城市供水水源，后因水质咸化转让给企业作为生产用水，目前和铁路生活区水源地均处于停用状态。

1.2 地下水开采量逐渐增加，供需矛盾日益加剧

自20世纪60年代末以来，格尔木地下水开采量逐渐增加，80年代地下水开采量为0.18×108m3/a,1997年为0.32×108m3/a，2000年为0.398×108m3/a，2011年达0.55×108m3/a。随着城镇化进程的加快和东部工业区的不断发展，格尔木市水资源供需矛盾日益加剧，如作为目前城市的单一供水水源，格尔木二期水源地在用水高峰时已基本满负荷，2012年8月份最大日供水量达9.6万m3，接近水源地设计最大供水能力10万m3/d[2]。

1.3 地下水资源开发利用率持续上升，开发潜力较大

单从地下水资源评价角度分析，2000年、2009年和2011年格尔木地下水资源开发利用率分别为5.39%、7.53%和10.4%[3-4]，呈持续上升态势。根据国际标准，在不影响生态环境的前提下，流域水资源利用率一般不超过40%，格尔木地下水资源仍有较大的开发利用空间。

综上可知，格尔木城市生产和生活用水主要来自格尔木冲洪积扇地下水，格尔木地下水开采量逐年增加，但供需矛盾依然突出。而格尔木地下水资源开发利用率虽逐渐提高，但仍有较大开发空间，为解决供需矛盾，对格尔木地下水资源进一步开发利用成为必然。如，格尔木二期水源地已经开始扩建，三期水源地目前正在勘查阶段。

2 地下水资源开采带来的环境正负效应

随着生态环境保护意识的增强，在对格尔木地下水资源开发利用管理过程中，需要将其引发的环境效应考虑其中。

格尔木地区处于柴达木内陆盆地南缘，生态环境脆弱。与地下水资源开发利用相关的环境效应除了地下水资源本身的污染问题，还包括地下水资源开发带来的地下水位变化及与其相关的植被覆盖率、土壤盐渍化等环境效应。有研究显示，格尔木地下水资源开发利用会对地下水位埋深产生影响，而地下水位埋深的变化能引发植被覆盖率和土壤盐渍化等生态环境效应[1]。地下水位埋深浅、蒸发强则会造成土壤次生盐渍化，而地下水位下降导致植物死亡又会引发西北内陆盆地荒漠化和沙漠化[5-8]。可见，由于地下水位埋深与植被覆盖率、土壤盐渍化等的复杂关系，格尔木地下水资源开发不仅会引发环境负效应，还可能带来环境正效应，具体表现在以下几个方面：

一是关于地下水环境污染的环境负效应。因地下水资源的开发利用不当，导致地下水资源受到污染，其功能发生改变，价值降低，可视为地下水资源开发引发了环境负效应。如当水源地开采区附近为咸水蕴藏区时，因地下咸水与开采区潜水具有水力联系，大量集中抽吸潜水会形成区域性降落漏斗，当降落漏斗边界扩展到咸水区时，会造成潜水咸化，改变水质[9]。如格尔木一期水源地已发生水质咸化，无法作为生活供水水源。

二是关于植被覆盖率变化的环境正负效应。格尔木河流域降水稀少，蒸发强烈，水资源时空分布极不均匀，大气降水不能维持天然植被组成的生态系统正常运转，维系天然植被生态系统的水分主要是地下水。格尔木从南山口至察尔汗盐湖，植被物种呈带状规律性分布，依次为麻黄带、乔木和农作物带、苔草带、矮化芦苇带、罗布麻矮化芦苇混生带和无植被分带。除麻黄带外，格尔木区植被与地下水关系密切。地下水资源开发利用对地下水位有一定影响，从而会改变格尔木植被覆盖率，造成生态服务功能价值改变，尤其是防风固沙功能价值的变化。当地下水资源开发利用引起植被覆盖率退化时，引发环境负效应；反之，因地下水资源开发促进了植被覆盖率的增加，则为带来环境正效应。

三是关于土壤盐渍化程度改变带来的环境正负效应。格尔木地区自南向北地下水位由深变浅，土壤盐渍化程度依次为盐渍化、弱盐渍化、中度盐渍化、重度盐渍化。在格尔木地下水溢出带，潜水蒸发强烈会导致盐份大量累积，形成土壤原生盐渍化[10]。格尔木地下水资源开发会对地下水位埋深产生影响，当加重土壤盐渍化程度时，则为带来了环境负效应，反之就是带来了环境正效应。

四是关于地下水位抬升变化的环境正效应。格尔木市地下水资源丰富，受洪水、南山口一级电站修建蓄水，以及降雨、冰雪消融等多种因素的影响，格尔木市地下水位近年来持续上升，造成了严重的地质环境灾害，城市建设、草地耕地严重受损，人民生活遭到危害。如因地下水资源开发，在一定程度上降低了地下水位，减少了地下水位抬升带来的地质灾害，则为引发了环境正效应。

3 地下水资源开采环境损益核算面临的问题

在已有的地下水资源评价或者地下水源地建设项目环境影响评价过程中，并未将地下水资源开发利用过程中产生的环境正负效益进行经济价值核算。在绿色发展理念引导下，展开地下水资源开发环境损益价值核算，是进行地下水资源开发利用经济综合评价的重要内容。而在开展地下水资源环境损益核算过程中，面临着以下方面的问题。

3.1 核算边界难确定

通过对格尔木地下水资源开发环境正负效应的分析，可初步确定格尔木地下水资源开发环境损益核算的对象。但就植被覆盖率、土壤盐渍化两方面而言，具体的环境损益核算边界的确定是难点。针对植被覆盖率的变化带来的环境损益核算，需要知道因水源地开发带来的地下水位埋深变化，以及地下水位埋深与植被生长条件的关系，从而确定因地下水资源开发利用造成的植被覆盖率的变化情况；针对土壤盐渍化环境损益核算，主要是针对农用地而言，需要知道因地下水资源开采带来的地下水位埋深变化，以及地下水位埋深与土壤盐渍化程度变化的关系，从而确定因地下水资源开发利用造成的土壤盐渍化改变情况。以上两方面的环境损益核算，都需要明确因地下水资源开发利用造成的环境问题的变化范围及程度，这是进行格尔木地下水资源开发利用环境损益核算的难点问题。

3.2 核算方法不统一

格尔木地下水资源开发环境损益核算包括植被覆盖率、土壤盐渍化、地下水位抬升变化、地下水环境污染等方面，不同的环境损益核算内容需采用不同的核算方法。从我国研究现状来看，对于地下水资源开发利用引发的环境损益，其核算方法并不成熟。如地下水资源开发引发的植被覆盖率的变化，对应的是植被的生态服务价值的改变。假设格尔木地下水资源开发利用引发了植被覆盖率的退化，并达到临界值使生态系统出现暂时性损失，那么从理论上而言，这部分的环境损失值应包括暂时性损失的生态服务价值；如果有政策要求植被覆盖率必须恢复达到临界值，那么还应包括植被的修复费用。所以说，缺少统一、规范的核算方法，是地下水资源开发利用环境损益核算面临的一个关键问题。

4 格尔木地下水资源开采环境损益核算思路

4.1 建立水源地技术、环境与经济指标耦合关系，明确核算边界

通过已有研究可知，格尔木地下水资源开发利用会对地下水位埋深产生影响，而西北干旱地区地下水位埋深又与植被覆盖率变化导致的荒漠化、土壤次生盐渍化等生态环境问题存在相关性。在对生态环境价值认知度不断提升的情况下，生态环境问题的产生意味着生态服务价值的变化。由此，可建立“水源地开采量—地下水位埋深—植被覆盖率、土壤盐渍化程度—生态服务价值损益”的关系，从而在经济上反映水源地开发利用产生的环境损益。

在对开采量与水源地地下水位、生态环境指标关系的梳理基础上，构建格尔木地下水资源开发的技术、环境和经济指标耦合模型，建立技术-经济研究方法体系，以此支撑地下水资源开发环境损益核算的开展（图1），同时为地下水资源开发环境损益纳入经济核算体系奠定基础。

图1 地下水资源开发技术、环境和经济耦合关系

技术-经济耦合：格尔木水源地开发技术层面包括对格尔木地下水系统输入、输出、地下水循环规律的研究，进而获知地下水资源的入渗量、排泄量、地下水资源量及可采资源量等指标。技术指标是基础，只有在技术指标符合资源配置的要求标准下（如格尔木水源地地下水开采量必须小于格尔木地下水可开采量）,进行格尔木地下水资源开发环境损益核算才有意义。此外，要从工程项目技术经济学角度考虑水源地的经济可行性，获知水源工程、供水工程和水源地保护工程的投入产出指标，从经济层面反映水源地开发的经济成本、经济效益及社会效益。

技术-环境耦合：地下水与生态环境有着密切联系，在西北内陆河流域，人类经济活动干扰地下含水层，会产生地下水位下降、咸水入侵、植被退化、土地沙化和盐渍化等环境效应[11]。建立技术-环境耦合关系，主要针对格尔木地下水资源开采量与地下水位的变化关系，以及引发的植被覆盖率、土壤盐渍化等生态环境指标的变化关系做进一步研究。已有研究显示，植被覆盖率达到30%以上是有效防止沙漠化发生的指标；植被覆盖率5%～15%是沙漠化开始得到控制的指标，也是半固定沙丘稳定性指标[12]。从土壤盐渍化过程来看，地下水埋深的临界值在2.5～3m：地下水位在3m以下，潜水蒸发微弱，农作物生长基本正常；在2.5～1m时，潜水蒸发较强，土壤缓慢积盐，农作物生长受到抑制；小于1m时，潜水蒸发最强，土壤积盐快速，农作物不能正常生长[13]。可在此基础上，进一步验证格尔木地下水位埋深与植被覆盖率、土壤盐渍化的变化关系,最终明确格尔木地下水资源开采量与地下水位、植被覆盖率和土壤盐渍化的变化关系。

环境-经济耦合：格尔木地下水资源开采会引发环境变化，从环境经济学角度分析，环境的变化会引发环境价值的改变，通过采用相应的核算方法，从而得出货币化的环境成本和环境效益。

由上可知，对地下水资源开采环境损益进行核算，需要厘清地下水资源开发的技术、环境和经济耦合关系，建立集多学科的技术—经济研究方法体系，才能明确格尔木地下水资源开采环境损益的核算边界，进而展开核算。

4.2 构建格尔木水源地环境损益核算指标体系，统一核算方法

环境损益指标的确立旨在运用科学合理的核算方法测算环境损益的经济价值。基于对格尔木地下水资源开采环境效应的分析，格尔木地下水资源开采环境损益指标主要包括：因地下水资源开发引发的植被覆盖率变化所产生的正负效益、土壤盐渍化程度改变产生的正负效益、地下水资源开发导致地下水咸化产生的负效益，以及降低格尔木地下水位减少地质环境灾害的正效益。

植被相关的环境损益核算指标涉及水源地开发前后的植被覆盖率、植被类型、植被面积。荒漠生态系统具有固碳释氧、水文调节、保持土壤养分、防风固沙、生物多样性保护等作用和功能[14]。生态系统服务价值可以通过普遍接受的直接市场法、替代市场法和模拟市场法等方法进行价值量估算，以货币化方式体现，可根据谢高地等[15]关于中国陆地生态系统单位面积生态服务价值当量表，结合格尔木实际情况修正系数后进行测算。

土壤盐渍化损益指标涉及地下水资源开发前后的土壤盐渍化面积、程度，土地利用类型及种植作物类型。关于土壤盐渍化程度变化产生的效益，主要针对涉及的农作物或经济作物，可以运用市场价值法进行计算。

水质咸化产生的负效益主要针对格尔木东水源地实际情况利用替代工程法进行核算。

减轻地下水位抬升的正效益，主要针对格尔木地下水资源开采可能会减少的地下水位抬升所避免的经济损失，可用治理成本法或污染损失法进行计算。

5 结语

本文对格尔木地下水资源开发利用环境损益核算进行了初步探索，根据格尔木地下水资源开发利用现状，提出了格尔木地下水资源开发环境损益核算面临的关键问题，并提出了格尔木地下水资源开发环境损益核算的思路。

在对格尔木地下水资源开发环境损益进行实际核算评价的过程中，需要对以下内容进一步关注：一是进一步探讨政策约束与否条件下的环境损益核算内容，以及延伸考虑资源环境价值认知与政策变迁的交互过程。在有政策约束的情况下，环境负效益核算一般包括两方面内容，即修复所破坏的环境成本和环境破坏造成的环境价值损失。在环境恢复治理政策没有明确要求的情况下，需要界定环境负效益核算内容。无论是成本还是效益，评价的核心都是资源和环境的价值，对价值的认知不同，评价的结果也就不尽相同。从劳动价值论，到效用价值论，再到均衡价值-价格论，不仅体现了人们对资源环境价值的认知变化，也反映了由人类认知改变而引发的保护资源环境的制度与政策变迁，明晰这一过程，将会促进环境损益核算内容的不断完善。

二是探索地下水资源动态开发策略，谋求最佳绿色经济效益点。在保证格尔木地区的生态环境用水（即保证格尔木河河道、泉集河溢出带及绿洲带的生态需水）、保证达布逊湖的湖水面积与盐湖工业的生产用水等前提下，应进一步探索地下水资源开发的动态管理策略，将环境损益考虑在内之后，谋求地下水资源开发达到效益最大化。

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Preliminary Study on Environmental Pro fit and Loss Accounting of Groundwater Resource Exploitation in Golmud

LIU Xiangmin, BAI Xuehua, YANG Yaohong
(Chinese Academy of Land and Resources Economics, Beijing 101149)

In order to promote the green exploitation of groundwater resources in arid and semi-arid regions of Northwest China and maximize the net benefits of groundwater resources development and utilization, we study the environmental pro fit and loss accounting of groundwater resources development in Golmud. Based on the current situation of exploitation and utilization of groundwater resources in Golmud and the positive and negative environmental effects caused by the development, the paper puts forward that the calculation of environmental pro fit and loss of groundwater exploitation in Golmud is confronted with the several problems, such as the difficult to determine accounting boundary and the inconsistent of accounting methods. Then we promote some suggestions for accounting of Golmud groundwater resources development environment pro fit and loss: Firstly, we should clear the relationship between groundwater resources exploitation and groundwater level and the impact of ecological environment, this need to establish the coupling relationship between water source technology and environment and economic indicators, therefore the establishment of research methodology to accounting boundary clearly is necessary. Secondly, according to the positive and negative effects of the development of Golmud groundwater resources, this paper constructs the index system of environmental pro fit and loss accounting of Golmud water resource and adopts the unified accounting method.

groundwater resource exploitation; environmental pro fit and loss accounting; Golmud

F407.1；F062.1

A

1672-6995（2017）11-0056-05

2017-11-01；

2017-11-03

国土资源调查项目“青海格尔木大型水源地技术经济与环境综合评价”（DD2016332）

刘向敏（1982—），女，河北省武安市人，中国国土资源经济研究院助理研究员，公共管理学博士，主要从事资源环境经济与政策、土地经济与政策研究。