排污权转移视角下跨界水污染补偿标准研究

(华北水利水电大学 管理与经济学院,河南 郑州 450000)

1 引言

随着经济和社会的快速发展,我国流域水环境系统的区域间竞争性矛盾呈现常态化，水体跨区流动引发的跨界水污染问题已成为矛盾的焦点。为此,国家环保部等四部委联合制定了《重点流域水污染防治规划(2011—2015年)》，提出“进行跨行政区断面水质考核”;2015年出台《水污染防治行动计划》，明确指出“实施跨界污染补偿制度”。基于“污染者付费”的污染补偿将成为协调跨界水污染矛盾,促进区域间水污染防治的基本制度之一。在

我国现有的跨界水污染补偿实践中,依据跨界断面水质达标率或超标倍数人为划定的“粗放型”补偿标准难以保障“补偿”对上下游“收益”和“损失”的匹配性,从而严重削弱了补偿制度对区域间水环境使用公平性的调控作用,以及对跨界水污染治理的内在驱动作用。科学测度超标污染物跨界迁移导致的上下游间利益格局的变动强度,并据此制定补偿标准,是有效实施跨界水污染补偿面临的难点和关键。

目前,流域生态补偿标准的计算常用方法有生态系统服务价值法[1,2-3]、修复成本法[4,5]、机会成本法[6,7]、支付意愿法[8-10]、水资源价值法[11]等。此外,还有学者从水足迹[12]、污染权[13]、水环境容量[14]、博弈协商[15,16]等视角建立了流域生态补偿标准模型。综观国内外相关研究,关于生态补偿标准的确定,目前理论界还没有形成公认的科学、合理、可行的标准[17]。为了更好地实现“补偿”对上下游“收益”和“损失”的匹配性,体现补偿的公平性和合理性,本文在前人研究的基础上,基于排污权转移视角,根据断面水质和排污量的关系,运用灰色预测模型计算出跨界目标考核断面的理论排污量；根据理论排污量与实际排污量的差值,计算出转移排污量。通过计算转移排污量的污水治理成本和机会成本来量化补偿标准的上下限,得出补偿标准的范围。为验证模型的有效性,本文以河南省辖海河流域焦作市跨界水污染为例进行分析。

2 跨界水污染补偿结构描述模型

2.1 排污权转移视角下补偿框架图

产权视角下,跨界水污染导致的上下游间利益格局的变动,本质上是区域间排污权占有格局的变动。这种格局的变动强度,可用区域间排污权转移量的多少来度量。我国目前推行的排污权交易制度,为排污权转移量的核算提供了现实基础。将污染物跨界正向迁移外化为排污权的逆向转移,对排污权转移进行耦合补偿,是跨界水污染补偿的潜在突破口,排污权交易视角下的跨界水污染概化见图1。

2.2 基本假设

根据分析,本文提出以下假设:假设1——当断面水质达标时,跨界水污染补偿量为0;假设2——跨界断面水质是跨界水污染补偿的直接依据;假设3——跨界断面水质与上游区域排污存在正相关关系,当跨界断面水质达标时,上游区域的排污量为理论排污量;假设4——上游区域排污量大于理论排污量时,排污权逆向转移,上游区域排污量小于理论排污量时,排污权正向转移，上游区域排污量等于理论排污量时,排污权不转移；假设5——补偿标准受各种复杂的客观因素影响,流域管理机构对补偿标准的设定易采用灰色控制区间。补偿标准的下界等于转移排污量的污水治理成本,补偿标准的上界等于转移排污量的机会成本。

2.3 数理模型构建

跨界水污染补偿指标体系:根据排污权转移视角下跨界水污染补偿框架图,构建排污权转移的跨界水污染经济补偿指标体系,见表1。

表1 跨界水污染经济补偿的指标体系

理论排污量的计算:记区域排污量为z,断面水质为x,两者满足函数关系。当x为达标水质下限时,对应的区域排污量值z*为区域理论排污量。

污水处理成本的计算:污水的处理成本采用恢复费用法[18],即通过污水处理将区域超额排污量削减的成本,公式为:

污水处理成本s=p×z′

(1)

式中,p为单位排污的处理成本。

超额排污权转移量的污水治理成本计算公式为:

s=p×(z-z*)

(2)

排污权的机会成本:本文根据排污量与经济发展之间的关系来确定机会成本。用化学需氧量(COD)排放量代表排污量,用GDP产出代表经济发展水平,采用时间序列数据构建GDP与化学需氧量排放量的关系模型,经过拟合可确定在一定经济水平下一定排污量对应的GDP产出。通过计算实际排污量对应的GDP产出减去理论排污量对应的GDP产出即为排污权的机会成本。

超额排污权转移量的机会成本计算公式为:

(3)

3 实证分析

河南省辖海河流域焦作市水环境质量的出界水质考核断面包括两个:修武水文站和获嘉东碑村。其中,修武水文站和获嘉东碑村断面的考核城市均为焦作市,监测城市均为新乡市。由于焦作市超额排污,因此这两个断面的补偿主体为焦作市,补偿客体为新乡市。

3.1 数据来源

河南省辖海河流域焦作市生态补偿标准测算中所需数据主要来源于河南省环保厅、焦作市统计局、新乡市统计局和《焦作市统计年鉴》、《新乡市统计年鉴》等。

3.2 理论排污量的计算

考虑到数据的连续性和可获取性,本文主要选取“十二五”期间(2011—2015年)焦作市跨界目标考核断面的监测数据来建立区域排污量与断面水质的函数关系式。其中,用COD排放总量代表排污量,用COD平均浓度代表断面水质。根据《河南省地表水环境责任目标断面水质周报》获取每周COD浓度,每个断面共52周的数据。基于SPSS进行异常值剔除,剔除后求平均值得到COD的平均浓度。同时,在河南省环保厅网上获取焦作市的COD排放总量(表2)。

表2 焦作市跨界监测断面COD浓度与化学需氧量排放量

建立区域排污量与断面水质的函数关系式时,若采用回归方程,可能会因样本容量小而使预测结果不够准确,因此本文选用灰色GM(1,1)模型进行预测。灰色预测模型由邓聚龙教授提出并建立[19]，它是通过少量、不完全的信息建立数学模型并做出预测的一种预测方法,能有效解决样本容量小的问题,运算简便、预测精度高[20]。为了使预测结果更加准确,采用灰色离散GM(1,1)模型进行预测。采用灰色建模软件第七版对两组数据分别运用灰色离散GM(1,1)模型进行预测,可得修武水文站COD浓度、获嘉东碑村COD浓度和焦作市化学需氧量排放总量三步预测值(表3)。

表3 区域排污量与断面水质的灰色离散GM(1,1)模型预测结果

根据以上预测结果,运用插值法求出当水质达标时,其对应的排污量即为理论排污量。根据《地面水环境质量标准》(GB 3838-2002)的规定,得出各类水质对应的COD浓度(表4)。根据灰色预测结果并运用插值法可求得:当获嘉东碑村断面水质为III类水时,即COD浓度为20mg/L时,其对应的理论排污量为43282.85t;当修武水文站断面水质为IV类水时,即COD浓度为30mg/L时,对应的理论排污量为40698.88t。根据《地表水环境质量标准》,确定上游地区供给下游地区的水环境质量为Ⅲ类标准,如果上游地区供给下游地区的水质劣于Ⅲ类,则上游地区需要对下游地区进行赔偿[21],故Ⅰ—Ⅲ类水为达标水质。

表4 地面水环境质量标准COD标准限值(mg/L)

3.3 补偿下限量化

污水的处理成本采用影子工程法。参照河南省部分污水处理厂处理成本作为污染物削减处理成本进行估算,见表5。

表5 部分污水处理厂COD处理成本

由表5可知,河南部分污水处理厂COD处理成本差异较大。其中,禹州市污水处理厂数据异常,予以剔除。取剩余部分的平均值,即COD处理成本1430元/t。鉴于数据的可获得性,本文选取2006年污水处理厂的数据。考虑到资金的时间价值,单位排污的处理成本的计算公式为:

p=p0(1+贴现率)n

(4)

式中,p0为2006年COD处理成本。贴现率选用现行人民银行的贷款利率4.9%近似表示,折算到不同年份对应的单位排污的处理成本(表6)。

表6 不同年份单位排污的处理成本

单位排污的处理成本取2011—2015年的平均值,即2003.36元/t。本文假设焦作市的实际排污量为45000t,根据以上分析可得到两个监测断面的理论排污量,代入式(2),可得修武水文站监测断面的污水治理成本为2003.36×(45000-40698.88)=861.67万元,获嘉东碑村监测断面的污水治理成本为2003.36×(45000-43282.85)=344.01万元。为了确保预测的精度和准确性,修武水文站的理论排污量按水质为IV类水时计算得出。将IV类水提高到III类水,应给予相应的补偿,根据河南省按月补偿标准----《河南省人民政府办公厅关于印发河南省城市环境空气质量生态补偿暂行办法和河南省水环境质量生态补偿暂行办法的通知》,确定出应予补偿120万元,则修武水文站的污水治理成本为981.67万元。

3.4 补偿上限量化

本文采用时间序列数据构建GDP与COD产生量的关系模型,数据来源于《焦作市统计年鉴》和《新乡市统计年鉴》,并从河南省环保厅收集了2006—2015年的相关数据,经计算和整理所得。由于河南省环保厅没有直接公布2010年COD排放总量的相关数据,因此采用紧邻均值法生成获得10年间的面板数据，然后进行统计分析(表7—8)。

表7 焦作市GDP与COD产生量(2006—2015年)

表8 新乡市GDP与COD产生量(2006—2015年)

表9 GDP与COD产生量拟合模型概述和参数估计

由表9可知，焦作市和新乡市GDP与COD产生量的拟合模型检验结果中R2较高，且P值小于0.001，数据拟合呈现显著相关，模型具有足够的解释能力。焦作市和新乡市估计出来的模型分别为：

Y=79.360Xt0.62

(5)

Y=64.457Xt0.574

(6)

剔除对政策和技术进步因素对应的参数α的考虑，参数k可以用于表示单位排污量对应的国内生产总值。根据公式(5)和公式(6)，焦作市和新乡市的k值分别为79.360万元/t和64.457万元/t。2008年，在一份基于我国600多个城市污染数据的报告中，采用人力资本法、支付意愿法等方法对环境污染损失占国内生产总值的比例进行了估算，最高比例高达6%[1]。本文采用6%乘以k表示单位污染物转移的机会成本，进而可以计算修武水文站和获嘉东碑村监测断面转移排污量的机会成本。由前文可知，修武水文站的理论排污量按水质为IV类水时计算得出，因此修武水文站的机会成本应加上将IV类水提高到Ⅲ类水所产生的费用，即加上120万元。两个监测断面机会成本的最终计算结果见表10。

表10 修武水文站和获嘉东碑村监测断面转移排污量的机会成本(万元)

3.5 补偿标准分析

由于补偿主客体的经济发展水平不同,因此对不同的转移排污量而言,补偿主客体所确定的机会成本不同,即补偿上限不同。若焦作市和新乡市的治污水平取全省的平均水平,则对于同一监测断面,其超额排污量的治理成本是相同的,因此补偿下限相同。假设实际排污量为45000t时,由前文计算可知,修武水文站补偿下限为981.67万元;焦作市和新乡市根据排污量和经济发展水平所确定的补偿上限分别为20600.21万元和16754.24万元。获嘉东碑村补偿下限为344.01万元;焦作市和新乡市根据排污量和经济发展水平所确定的补偿上限分别为8176.38万元和6640.94万元。

从上述结果可见,不同方法计算出的结果相差很大。污水治理成本反映了超额排污的受害方新乡市治理污水所需投入的费用,而机会成本反映了排污方焦作市因超额排污获得的经济收益，最终补偿标准的确定应在这个范围,超出该范围将很难为补偿主客体所接受。

4 结论与启示

4.1 结论

本文基于排污权转移视角,通过计算转移排污量的污水治理成本和机会成本来量化补偿标准的上下限,以河南省辖海河流域焦作市跨界水污染为例进行分析。结果表明:①对修武水文站考核断面,焦作市和新乡市确定的补偿的上下限分别为981.67万元、2108525.79万元和981.67万元、13266809.90万元。②对获嘉东碑村考核断面,焦作市和新乡市确定的补偿上下限分别为344.01万元、841793.55万元和344.01万元、5296551.27万元。

4.2 启示

补偿标准的测算是建立有效生态补偿机制的关键,直接关系到流域生态补偿的科学合理性和实施效果。流域生态补偿标准的实质是确定的补偿值不仅能合理反映流域生态系统服务功能的价值及其成本与收益,还能被上下游利益主体所接受,从而有效矫正利益相关者的经济关系,达到保护流域生态环境的目的[24]。目前国内外有关生态补偿标准确定的方法多种多样,未形成一致的认识。补偿标准多根据相关理论和方法进行个案研究,且站在某一利益主体的角度测算补偿标准,忽视了利益相关方的参与和协商,导致测算结果很难用于实践。本文基于上下游间的超额排污量,并根据超额排污给上下游带来的成本和收益来确定补偿上下限。通过对焦作市的跨界水污染补偿标准进行分析,可以看出补偿标准的上下限相差很大。

因此在确定生态补偿标准时,应注意以下几方面的问题:首先,跨界水污染生态补偿标准的确定应以上下游之间转移排污量的污水治理成本和机会成本为上下限。在上游超额排污的情况下,下游希望得到更多的补偿,若补偿标准过低,不能弥补其治理污水的成本,则损害到他们的利益,下游不愿接受低于其污水治理成本的补偿标准;而上游则希望支付更少的补偿,若补偿标准过高,高出其因超额排污所获得的收益,则上游补偿的积极性不高,上游不愿支付高于其机会成本的补偿标准,因此流域生态补偿标准应介于下游成本与上游收益之间。其次,跨界水污染生态补偿的有效实施需要构建跨地区的协商与谈判机制。可由中央政府主导,引导上下游地方政府就生态补偿标准进行协商和谈判。上下游先根据各自的污水治理水平和经济发展水平确定补偿范围,通过协商和谈判确定具体数额的补偿标准。为了使补偿标准更易为补偿双方接受,协商时应因地制宜,综合考虑当地的自然环境、社会环境、经济发展水平和相关的政策性规定,兼顾补偿双方的利益诉求,而不能采用“一刀切”的方式。这样才能更好地解决上下游间的利益冲突,体现补偿的公平合理性,实现双方共赢,从而更好地促进流域生态保护与经济社会的协调发展。