浑河流域生态补偿标准测算探析

李 丽

(辽宁清原满族自治县基层水利管理服务总站，辽宁 清原 113015)

生态补偿是保护区域生态环境，调整生态环境功能的一种有效机制，生态补偿机制可以更好地调节区域生态功能，保护流域的生态功能。当前，流域生态补偿测算得到国内一些学者的关注和研究[1-6]，但是对于生态补偿定量测算主要还是基于社会调查数据进行分析，对于区域水环境容量、人口发展以及GDP影响下的生态补偿标准测算研究还较少。近些年来，有学者结合水环境容量以及GDP基尼系数对区域生态补偿标准进行测算[7-9]，分析结果表明这种方法生态补偿测算考虑因素更为全面，测算结果合理性得到较大程度的提高。但采用优化后水环境容量以及GDP基尼系数对流域生态补偿标准研究还较少，为此文章以浑河流域为例，结合优化方法对水环境容量以及GDP基尼系数对浑河流域生态补偿标准进行测定。

1 生态补偿标准测算方法

水环境基尼系数结合区域水环境容量以及GDP的累积百分比，运用梯形面积方法对基于GDP和水环境容量的基尼系数进行计算，计算方程为：

(1)

(2)

(3)

式中，Gj—基于不同要素的基尼系数；Xj(k)—不同要素的累积百分比；Mj(k)—不同分析区域的指标值；Yj(k)—不同要素的污染物排放量累积百分比；Wj(k)—第k个区域的污染物排放量；n—单元个数。

在确定基尼系数时，以各影响要素的基尼系数最小为目标函数，进行优化，优化目标函数为：

minG=∑Gj

(4)

各要素的约束条件分别为：

(5)

总排放量的削减约束条件为：

(6)

各影响要素的约束条件为：

Wj=(1-dj)Wj′

(7)

则可计算不同区域的生态补偿额度，计算方程为：

P=(Wj(k)-Wj(k)′)x

(8)

式中，Wj(k)—基尼系数优化区域污染物排放量；Wj(k)′—现状年份的污染物排放量；x—区域排放污染的价格；q—现状年污染物累积排放比；d—优化后的基尼系数。

2 实例研究

2.1 浑河流域概况

浑河又称小辽河，河流全长为415km，河流水系较为发达，河流水功能较为完整，区域内水环境容量较大，流域的各行政区GDP较高，属于辽宁省境内经济发展较高的行政区域。

2.2 浑河流域基础数据

对流域内的各行政区基础信息进行了收集，详见表1，并对区域内各行政区的水环境容量进行了调查，详见表2。

表1 浑河流域各行政区基础信息数据

表2 浑河流域各行政区水环境容量分布

从表1中可看出，沈阳市区污水排放量较大，康平县的污水排放量最小，各行政区污水排放量和GDP有关，GDP较大的区域，区域污水排放量也较大。从表2中可以看出，鞍山市区的允许最大COD排放量最大，新宾县COD允许最大排放量最小。

2.3 浑河流域水环境容量及GDP基尼系数测算

结合水环境容量及GDP基尼系数的测定方法对浑河流域水环境容量及GDP基尼系数进行了测算，测算结果详见表3、表4，如图1所示。

表3 基于水环境容量的基尼系数测算结果

图1 基于水环境容量及GDP贡献率的洛伦茨曲线

表4 基于GDP贡献率的基尼系数测算结果

从表3、表4中可看出，从浑河上游到下游，流域的水环境容量累积百分比及GDP贡献率的累加百分比都呈现增加趋势，各要素累积百分比和区域COD排放呈现正相关变化，图1表明水环境容量累积百分比和GDP贡献率累加百分比均与COD排放累积百分比呈现较为明显的洛伦兹曲线变化。

2.4 浑河流域水环境容量及GDP基尼系数优化计算

结合优化基尼系数的目标函数和两个约束条件对浑河流域的水环境容量及GDP基尼系数进行优化计算，优化结果详见表5、表6。

表5 浑河流域水环境基尼系数优化结果

表6 浑河流域各行政区COD优化后的排放量结果

从表5中可看出，优化后的各要素基尼系数相比于优化前，变化幅度分别为0.06和0.10，优化幅度较高。从表6中可看出，优化后浑河各行政区的优化排放比例更为合理，浑河各行政区的排污权有所增加，少使用的排污权也相应增加一定的比例。

2.5 浑河流域生态补偿标准测算结果

根据优化后的基尼系数，结合生态补偿测算方法对浑河流域的生态补偿进行了测算，生态补偿测算标准详见表7。

使用COD排放作为区域生态补偿标准测算的主要依据更为合理，这主要是因为COD主要受工业和其他产业污染造成，工业排放的COD污染越多，其工业产值也会相应较高，相应的GDP也较高，若使用的COD排放量较高，治理区域生态的成本也较高，从表7中可看出，使用COD排放量较多的区域，其生态补偿金额也较低，而COD排放量较少的区域，其生态补偿金额也较高。

表7 基于水环境容量基尼系数的浑河流域各行政区生态补偿测算结果

3 结论

(1)在进行指标选取时，流域水环境容量及GDP均与区域生态环境功能有着较为紧密的联系，具有较为典型的代表性，因此采样充分考虑水环境容量和区域GDP的生态补偿测算更为合理、客观。

(2)结合优化基尼系数方法的生态补偿测算只是一种较为理想的方式，具体在进行生态补偿分配时还应结合区域实际的生态环境状况，进行调整。