本文關(guān)鍵詞：流域水污染經(jīng)濟(jì)損失計(jì)量模型，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

水利學(xué)報(bào)；2003年10月；文章編號(hào):0559-9350(2003)10-0；流域水污染經(jīng)濟(jì)損失計(jì)量模型；李錦秀,徐嵩齡12；(1.中國水利水電科學(xué)研究院水環(huán)境研究所,北京1；關(guān)鍵詞:水污染;經(jīng)濟(jì)損失;計(jì)量模型;流域；中圖分類號(hào):X522文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A；我國日益惡化的水環(huán)境對國家經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活造成極大；[1～5][6～8]全國或流域尺度采用分項(xiàng)求和法；1流域

水　　利　　學(xué)　　報(bào)

　2003年10月

文章編號(hào):0559-9350(2003)10-0068-07SHUILI　　XUEBAO第10期

流域水污染經(jīng)濟(jì)損失計(jì)量模型

李錦秀,徐嵩齡12

(1.中國水利水電科學(xué)研究院水環(huán)境研究所,北京　100038;2.中國社會(huì)科學(xué)院環(huán)境與發(fā)展研究中心,北京　100732)摘要:作者首先在理論上提出一般水污染經(jīng)濟(jì)損失計(jì)量概念性框架,包括水污染經(jīng)濟(jì)損失經(jīng)濟(jì)學(xué)含義及其分項(xiàng)設(shè)置、損失計(jì)算的數(shù)學(xué)處理方法;其次,針對流域大尺度區(qū)域,基于水質(zhì)-經(jīng)濟(jì)影響關(guān)系曲線的主要特征,構(gòu)建雙曲函數(shù)型水污染經(jīng)濟(jì)損失計(jì)量模型和參數(shù)確定方法;最后以經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)且水污染十分嚴(yán)重的太湖流域?yàn)槔?進(jìn)行流域水污染經(jīng)濟(jì)損失計(jì)量模型的實(shí)踐應(yīng)用研究。

關(guān)鍵詞:水污染;經(jīng)濟(jì)損失;計(jì)量模型;流域

中圖分類號(hào):X522文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

我國日益惡化的水環(huán)境對國家經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活造成極大危害。從水資源自然分布特點(diǎn)和水資源管理需求考慮,流域是一個(gè)最具重要性的尺度。我國迫切需要對流域?qū)用娴乃廴窘?jīng)濟(jì)損失進(jìn)行計(jì)量,以便為一系列的流域水資源保護(hù)規(guī)劃及其標(biāo)準(zhǔn)的制定、水污染治理策略的選擇等提供必要依據(jù),也為改善我國水資源管理的核算體系提供基礎(chǔ)。水污染經(jīng)濟(jì)損失計(jì)量問題,涉及社會(huì)經(jīng)濟(jì)和水環(huán)境兩個(gè)龐大的系統(tǒng),十分復(fù)雜,迄今在國內(nèi)外尚未獲得成熟的解決。針對我國嚴(yán)重的水污染狀況,研究者們從

[1～5][6～8]全國或流域尺度采用分項(xiàng)求和法計(jì)算水污染經(jīng)濟(jì)損失量。此類成果一方面由于沒有一套規(guī)范化的水污染經(jīng)濟(jì)損失分解方法,導(dǎo)致各類研究成果由于計(jì)量分項(xiàng)設(shè)置不統(tǒng)一,相互間缺乏可比性,以至削弱計(jì)量結(jié)果的可信性;另一方面大尺度水污染損失計(jì)算的參數(shù)通常主要借助于幾個(gè)典型區(qū)域的調(diào)查數(shù)據(jù),由于研究成果沒有建立起水污染與經(jīng)濟(jì)損失之間的相關(guān)關(guān)系,難以有效實(shí)現(xiàn)典型區(qū)域成果向面上的空間擴(kuò)展,以及現(xiàn)時(shí)成果在時(shí)間上的更新計(jì)算,從而影響研究成果的可靠性和實(shí)用性。近幾年,研究者們通過建立水污染經(jīng)濟(jì)損失數(shù)學(xué)模型進(jìn)行損失計(jì)算,在擴(kuò)展水污染經(jīng)濟(jì)損失的可計(jì)算性方面取得了重要進(jìn)展,具有廣闊的應(yīng)用前景。但是,由于水污染對社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜,不同作者對水質(zhì)和經(jīng)濟(jì)損失的理解與表示方式存在一定的差異,建立的數(shù)學(xué)模型形式各異。典型的有指數(shù)函數(shù)法[8～10][8～12]、冪函數(shù)法[11]、索洛方程法[13]等。各類數(shù)學(xué)模型的變量設(shè)置及其數(shù)學(xué)表達(dá)式物理概念尚不夠清晰,與需要模擬的水質(zhì)-經(jīng)濟(jì)影響關(guān)系之間仍有一定距離。本文試圖從如何提高數(shù)學(xué)模型準(zhǔn)確性和實(shí)用性方面進(jìn)行一些探索性研究,結(jié)合國民經(jīng)濟(jì)核算體系以及我國通用的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)分類和評價(jià)方法,首先在理論上研究建立流域水污染經(jīng)濟(jì)損失計(jì)量模型和參數(shù)確定方法;其次以經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)且水污染十分嚴(yán)重的太湖流域?yàn)槔?進(jìn)行流域水污染經(jīng)濟(jì)損失計(jì)量模型的實(shí)踐應(yīng)用研究。期望能為我國全面進(jìn)行流域水污染經(jīng)濟(jì)損失核算提供技術(shù)支持。

1　流域水污染經(jīng)濟(jì)損失計(jì)量模型

1.1　一般水污染經(jīng)濟(jì)損失計(jì)量概念性框架

1.1.1　計(jì)量分項(xiàng)設(shè)置及其經(jīng)濟(jì)學(xué)涵義　水污染經(jīng)濟(jì)損失是指由于水環(huán)境質(zhì)量下降造成的水服務(wù)功能收稿日期:2002-08-19

作者簡介:李錦秀(1965-),女,江蘇南通人,教授級(jí)高級(jí)工程師,主要從事水環(huán)境研究。

的破壞,進(jìn)而導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失。這一損失通常包括兩個(gè)方面:(1)因?yàn)樗|(zhì)不合格,或雖暫時(shí)合格但存在惡化趨勢,為避免由此產(chǎn)生的污染危害,水管理者與水使用者所支付的抵御性費(fèi)用(defensiveex-penditure);(2)水使用者因水污染而直接遭受的經(jīng)濟(jì)損失。

分析水在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的功能作用,水污染對人類活動(dòng)的影響具體反映在對人類的生產(chǎn)領(lǐng)域與消費(fèi)領(lǐng)域,在經(jīng)濟(jì)學(xué)性質(zhì)上可以分為兩類:一類是對生產(chǎn)部門的影響;另一類是對消費(fèi)部門的影響。其中生產(chǎn)部門應(yīng)體現(xiàn)在第一產(chǎn)業(yè)(農(nóng)業(yè))、第二產(chǎn)業(yè)(工業(yè))和第三產(chǎn)業(yè)(服務(wù)業(yè));消費(fèi)部門包括公用事業(yè)、家庭生活等,構(gòu)成水污染經(jīng)濟(jì)損失計(jì)量的兩大分類和5個(gè)常規(guī)損失計(jì)算分項(xiàng)。分項(xiàng)水污染經(jīng)濟(jì)損失量經(jīng)濟(jì)學(xué)涵義、分項(xiàng)可加性及其加總后的經(jīng)濟(jì)學(xué)涵義如下:①水污染對生產(chǎn)部門的影響。包括產(chǎn)值與成本兩個(gè)方面,由于水污染將造成生產(chǎn)部門產(chǎn)值減少或者生產(chǎn)成本增加,這兩方面損失均屬于GDP意義上的損失,具有可相加;②水污染對消費(fèi)部門(市政部門與家庭等)的影響,表現(xiàn)為增加各種防污、治污、除污費(fèi)用,在收入不變的情況下,這必然會(huì)相應(yīng)地減少在其它方面的消費(fèi),從而導(dǎo)致消費(fèi)質(zhì)量的下降,屬于消費(fèi)質(zhì)量意義上的損失,因而,在消費(fèi)質(zhì)量上這些損失是可以相加的;③上述兩大類損失之和,意味著“生活質(zhì)量意義上的損失”。因?yàn)椤吧钯|(zhì)量”是由收入狀況與消費(fèi)狀況綜合決定的,污染對生產(chǎn)領(lǐng)域的破壞,無論是成本增加或產(chǎn)值減少,最終將會(huì)影響到家庭收入水平,同時(shí),由于受污染影響的公共部門和家庭被迫會(huì)將一部分資金用于防污、治污和除污,必然會(huì)相應(yīng)地減少在其它方面的消費(fèi),從而使消費(fèi)質(zhì)量降低。因此,①和②兩部分損失之和意味著是“生活質(zhì)量意義上的損失”。

1.2.1　數(shù)學(xué)計(jì)算方法　無論是GDP意義上的產(chǎn)值與成本損失,還是消費(fèi)(或生活)質(zhì)量意義上的費(fèi)用損失,都可以通過以下數(shù)學(xué)途徑計(jì)算。

首先,假設(shè)損失分項(xiàng)i的價(jià)值關(guān)系可以不失一般性表示為

Fi=Mi·Pi

并且

Mi=Mi(Q)

Pi=Pi(Q)(2)(3)(1)

　　式(1～3)中:Fi表示分項(xiàng)的價(jià)值,它等于物品(或服務(wù))的數(shù)量(Mi)與價(jià)格(Pi)之積;Mi(Q)表示分項(xiàng)的物品(或服務(wù))數(shù)量是水質(zhì)Q的函數(shù);Pi(Q)表示分項(xiàng)物品(或服務(wù))的價(jià)格應(yīng)是水質(zhì)Q的函數(shù);下標(biāo)i可以廣泛地表示各種產(chǎn)值類分項(xiàng)、成本類分項(xiàng)、以及消費(fèi)類分項(xiàng)。

這樣,當(dāng)水質(zhì)下降時(shí),所造成的分項(xiàng)i的經(jīng)濟(jì)損失可以表示為

ΔFi=MiΔPi+ΔMiPi+ΔMi·ΔPi

式中:

ΔMi= ΜiΔQ PiΔPi=ΔQ(5)(6)(4)

　　公式(4～6)可構(gòu)成一般水污染經(jīng)濟(jì)損失計(jì)算的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和概念性框架。水污染造成的各分項(xiàng)經(jīng)濟(jì)損失由三部分構(gòu)成:一部分是由水污染造成實(shí)物量變化(ΔMi)而產(chǎn)生的價(jià)值損失(ΔMiPi);另一部分是由水污染造成實(shí)物價(jià)格損失的變化(ΔPi)而產(chǎn)生的價(jià)值損失(MiΔPi);最后一部分是由水污染造成實(shí)物量損失與價(jià)值損失乘積(ΔMiΔPi),由于它是一項(xiàng)二階量,與一階量相比比較小,通常情況下可以忽略不計(jì)。

為此,為了進(jìn)行水污染經(jīng)濟(jì)損失計(jì)算,需要計(jì)算區(qū)域有詳細(xì)的實(shí)物量損失和實(shí)物價(jià)格損失量資料。由于長期以來水環(huán)境狀況與用水單位的經(jīng)濟(jì)社會(huì)損益之間往往不存在直接的單一的對應(yīng)關(guān)系,因此,盡管我國水污染十分嚴(yán)重,而目前有關(guān)損失計(jì)算所需基礎(chǔ)資料的結(jié)果十分欠缺。在現(xiàn)有條件下,只能通過大量的現(xiàn)場試驗(yàn)調(diào)查來獲取。

1.2　流域水污染經(jīng)濟(jì)損失計(jì)量模型　受人力、財(cái)力、以及人類本身對水環(huán)境價(jià)值認(rèn)識(shí)水平等多種因

素限制,對于流域大尺度空間,很難通過全面周詳?shù)默F(xiàn)場損失調(diào)查,獲取計(jì)算所需的基本參數(shù)。有鑒于此,如何通過研究,建立簡易實(shí)用的水質(zhì)-經(jīng)濟(jì)影響計(jì)量模型,并通過對流域內(nèi)典型區(qū)域水污染經(jīng)濟(jì)損失調(diào)查和計(jì)算,確定模型參數(shù)系統(tǒng),進(jìn)行流域水污染損失計(jì)量,是這一領(lǐng)域亟待突破的關(guān)鍵性技術(shù)難題。

數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建通常需要進(jìn)行三個(gè)關(guān)鍵過程的研究,首先應(yīng)尋求能較好地反映水質(zhì)對社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響特點(diǎn)的關(guān)系曲線,這是建立數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)和前提;其次,準(zhǔn)確表述關(guān)系曲線的函數(shù)表達(dá)式;最后是函數(shù)中參數(shù)的確定方法。下面將依次論述本文主要研究過程。

1.2.1　水質(zhì)對社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響關(guān)系　分析水體環(huán)境質(zhì)量對水環(huán)境功能特性的影響特點(diǎn),環(huán)境經(jīng)濟(jì)界共

[8～11]同認(rèn)為,水質(zhì)對經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的影響過程,大體呈圖1所示的S型曲線形態(tài),普遍地成為構(gòu)造水污

染經(jīng)濟(jì)損失評估模型的基礎(chǔ)。圖1中橫坐標(biāo)代表水污染狀況,縱坐標(biāo)表示水污染經(jīng)濟(jì)損失或危害

。

根據(jù)我國通用的水質(zhì)分類標(biāo)準(zhǔn)和評價(jià)方法,本文用綜合水

質(zhì)類別Q代表橫坐標(biāo)水質(zhì)狀況;用水污染經(jīng)濟(jì)損失率Yi代表縱

坐標(biāo)水污染經(jīng)濟(jì)損失程度,定義為“水污染對i分項(xiàng)人類活動(dòng)

造成的經(jīng)濟(jì)損失量ΔFi占i分項(xiàng)總量值Fi的比例,即

γi=ΔFi

Fi(7)

　　水質(zhì)對各類社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響過程客觀上具有以下一些共同

特征:

①上下極限。即當(dāng)水質(zhì)好到一定程度,如Q

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