基于水排污权交易的流域生态补偿研究

市场导向的流域生态补偿措施是政府补偿机制下的对流域水资源进行生态补偿的重要措施,市场导向的补偿措施之一是构建基于水排污权交易的市场体系,目前这一体系的理论构架尚未建立。本文尝试通过借鉴碳排放交易体系来构建流域内水排污权交易市场,探讨对中国现阶段以政府补偿为主要内容的流域生态补偿进行补充。本文在借鉴欧盟碳排放交易体系(EU ETS)三阶段改革内容基础上,结合水污染排放特征,构建了流域内水排污权交易市场,并通过建立流域生态补偿模型,基于考察流域内上、下游排污企业进行水排污权交易的内在动因,从理论层面分析水排污权交易市场运行机制。研究表明,水排污权交易市场同样可采用"总量控制与交易"机制,其基本要素包括水污染排放上限、覆盖范围、配额分配方式、交易保障体系、法律基础等;水排污权交易市场是对现有流域生态补偿机制的补充,形成了"政府宏观调控为主导、市场机制有效补充"的协同模式;上游地区企业获得的生态补偿主要源于分配得到的水排污权,市场机制能够激励上游地区污染减排。最后,本文提出水排污权交易市场体系应该从以下几个方面进行推进:制定排污权交易的相关法律法规,从法律上界定排放权的所有权和可交易性质;水排污权交易的市场定位仅是对现有流域生态补偿机制的有效补充,决不能忽视政府补偿在生态补偿中的主导作用;水排污权交易不局限于某个地区内部,而应该分流域建立水排污权交易,从而实现跨界流域生态补偿;流域生态补偿需兼顾补偿与惩罚机制,通过制度设计激励污染减排。     

基于COD通量的钱塘江流域水污染生态补偿量化研究

水污染生态补偿是解决流域跨界水污染纠纷的重要措施。以行政单元为补偿主体，通过交界断面水质目标确立上下游政府间的水污染生态补偿责任，建立基于污染物通量的生态补偿量化计算方法，并提出了生态补偿运作模式。以钱塘江流域为例，根据2004年钱塘江流域水质状况，在75%保证率的水文条件下，基于COD通量估算了流域内各县（市）间水污染生态补偿量。结果表明，生态补偿量反映区域污染特点，上游地区基本上都是接受补偿者，而呈结构性污染的地区是生态补偿支付者，部分区域补偿强度超过当地经济发展水平，表明其发展不具有可持续性。钱塘江流域水污染生态补偿模式可以是政府层面上的财政支助，也可以通过项目支持、技术支持等形式实现区域间的补偿。通过生态补偿机制的实施，将对流域水环境保护起到积极的激励作用。     

基于COD通量的钱塘江流域水污染生态补偿量化研究

水污染生态补偿是解决流域跨界水污染纠纷的重要措施。以行政单元为补偿主体，通过交界断面水质目标确立上下游政府间的水污染生态补偿责任，建立基于污染物通量的生态补偿量化计算方法，并提出了生态补偿运作模式。以钱塘江流域为例，根据2004年钱塘江流域水质状况，在75%保证率的水文条件下，基于COD通量估算了流域内各县（市）间水污染生态补偿量。结果表明，生态补偿量反映区域污染特点，上游地区基本上都是接受补偿者，而呈结构性污染的地区是生态补偿支付者，部分区域补偿强度超过当地经济发展水平，表明其发展不具有可持续性。钱塘江流域水污染生态补偿模式可以是政府层面上的财政支助，也可以通过项目支持、技术支持等形式实现区域间的补偿。通过生态补偿机制的实施，将对流域水环境保护起到积极的激励作用。     

基于能值拓展的流域生态外溢价值补偿研究——以渭河流域上游为例

流域上、下游间环境保护成本和收益的区域错配问题严重影响我国流域整体发展的公平与效率,下游地区对上游地区给予适当的经济补偿已成为解决流域区域间经济发展失衡、实现流域水资源可持续发展的重要手段。文章首先构建基于能值拓展的流域生态外溢价值计量模型,从能量投入和能级转化的角度,以能值的形式反映流域客观存在的社会、经济和生态的功能服务价值,利用能值分析法测算流域生态系统服务能值与水足迹法确定流域自身消费的生态能值,通过比较流域生态系统服务能值和流域生态能值自身消费情况,判断流域的生态盈亏状态,并进一步利用能值-货币比率将生态外溢能值转化为生态外溢价值,得到相对客观和稳健的补偿标准。然后以渭河流域上游为例,测算得到2013年渭河流域上游的生态外溢能值为1.16×1022sej,可知流域上游在扣除自身消费的生态能值后还为流域下游提供生态服务,处于生态盈余的状态。为激励上游地区加大流域生态环境保护力度,同时也为实现区域发展的公平与效率和流域水资源的可持续发展,下游地区应对上游地区支付水资源生态环境补偿,根据能值-货币比率得到上游应获得16.31亿元的补偿金额,并根据水资源可利用量进一步分配,得到定西市和天水市应分别获得7.50亿元和8.81亿元的补偿金额。基于该研究结果,建议通过扩大对流域上游地区的转移支付、完善水资源市场构建、健全流域生态补偿立法等政策提高上游地方政府的生态保护努力水平,优化水资源配置,实现流域整体的可持续发展。     

基于重置成本的流域生态补偿标准研究——以小清河流域为例

流域生态补偿作为我国生态文明建设的重要组成部分,是解决我国流域水污染、流域生态与经济发展矛盾问题的有效手段。流域生态补偿机制构建和运行的关键为补偿标准的确定。文章采用综合水质标识指数(WQI)对流域水质进行评价,通过与协议水质指标的比较判断各区域的补受偿方向。随后考虑污染物不同浓度处理时的难易程度,以全国76家典型污水处理厂的直接处理成本数据为样本,构建了基于重置成本的差异化生态补偿标准模型,并以小清河流域为例对各区域的补偿金额进行测算。结果表明:(1)污染物的去除难度随其浓度的降低而不断增加,在恢复至同一标准的前提下,单位COD和氨氮的处理成本分别与其进水浓度呈幂函数关系;(2)以COD和氨氮为评价指标,2016年小清河流域整体水生态环境质量较差,5个交界断面的水质均为Ⅴ类水质标准,负外部性明显,都需要对各自的下游进行补偿。其中上游济南段综合水质标识指数为5.822,污染最为严重;(3)综合流域各区域的保护和污染贡献,将上游的补偿额与支付给下游补偿额相加抵消后,2016年小清河流域各区域的最终补受偿数额分别为:济南需支付1 128.22万元,滨州邹平需支付2 784.48万元,淄博需支付1 703.68万元,滨州博兴需支付1 744.05万元,东营需支付149.77万元。补偿结果反映了小清河流域水质的真实状况,体现了补偿标准的差异性,为流域生态补偿标准的计量提供了新的思路。基于重置成本的补偿金额可作为补偿标准的下限,实际应用时,可适当增加数额,进一步激发流域居民进行生态保护的积极性。     

基于双层优化模型的流域初始二维水权耦合配置

结合新时期我国实行的最严格水资源管理制度,基于用水总量控制、用水效率控制、水功能区限制纳污三条红线控制约束条件,将流域初始取水权与排污权作为研究对象,根据流域初始水权配置的主从递阶思想,构建流域初始二维水权耦合配置的双层优化模型,实现流域初始取水权与排污权在不同区域及其不同部门之间的合理配置。从经济角度体现流域整体的经济效益最大化,从社会角度体现流域内区域之间的协调发展,从生态角度体现流域允许最大水污染物排放总量的严格控制。最终,实现流域初始水权配置中社会、经济以及生态目标的集成化,水资源数量与质量的相统一,提高流域内不同区域不同用水部门的用水效率、水污染物排放绩效,消除流域内不同区域之间的用水矛盾、水污染物排放冲突。并基于交互式决策理论,提出基于满意度的主从递阶交互式迭代算法对流域初始水权配置模型进行求解。结合案例分析,进一步验证了模型的有效性与算法的可行性。     

基于污染权角度的流域生态补偿模型及应用

生态补偿标准的测算一直是理论界的研究重点,本文对相关文献进行综述,将现有的研究方法划分为费用分析法、机会成本法、支付意愿法和水资源价值法等,分别评述了各种方法的特点、优劣以及在我国流域生态补偿研究应用中的主要结论,在此基础上,基于污染权角度,采用机会成本法和水资源价值法,构建了一个基于计量经济学的流域生态补偿标准测算模型,其核心在于强调了流域上下游居民均有适当的"污染权",即便在上游地区达标排放的前提下,由于下游地区对水质的较高要求,借助行政手段对上游地区采取了较强的环境管制,在缺乏足够生态补偿的情况下,上游地区由于环境管制而放弃了部分"污染权",也即是其为了更高的环境标准而放弃的机会成本,这部分机会成本可以视作下游需要向上游支付的生态补偿金额.以浙江飞云江流域为例,利用该模型测算出下游温州市每年应向上游文成县提供3.24亿元的生态补偿,用于购买文成县为保护温州市"大水缸"所放弃的污染权.     

基于跨区域水质水量指标的流域生态补偿量测算方法研究

生态补偿量测算方法研究是国内外流域生态补偿领域研究的重点课题之一。本研究提出的基于河流水质水量的跨行政区界的生态补偿量计算办法，将实行统一的流域和区域综合环境管理纳入到流域地区政府的责任范围内，即将流域水体行政区界河流水质和水量指标设定为生态补偿测算的综合指标值中。本研究首次尝试应用“综合污染指数法”进行流域生态补偿的水质评价，并提出依据水权和对全流域GDP的贡献度或比率的方法进行流域水流量的测算。同时，提出跨区域流域生态补偿量测算的原则、模式、流程及计算模型，并结合实例进行了理论上的测算，解决了流域生态补偿中利益主体责任不清的弊端和补偿执行不力的缺陷，并为流域生态补偿的有效实施提供了执行的方法和依据。     

新安江流域横向生态补偿降低水污染强度了吗?

横向生态补偿是实现流域跨界环境治理的重要方式。本文在对横向生态补偿如何促进水环境治理的内在机制进行制度分析的基础上,将安徽省和浙江省实施的新安江流域横向生态补偿试点视为自然实验,采用2007—2015年地级以上城市面板数据,结合基础设施、产业结构、对外开放、科技投入以及"五水共治"等控制变量,运用双重差分法研究了新安江流域跨省横向生态补偿试点对水污染强度的影响。在横向生态补偿中,水质达标时上游地区获得补偿,水质不达标时下游地区获得赔偿,通过水质标准明晰了上下游地区的发展权和环境权,并且通过环境绩效考核指标来实现制度的激励与约束相容,进而实现横向生态补偿保护生态环境的政策目标。研究发现,在分离了其他影响水污染强度的控制变量后,新安江流域横向生态补偿试点显著地降低了上游黄山市和下游杭州市的水污染强度,并且政策效果具有可持续性。通过改变政策实施前后的窗期、变换样本对照组、将工业水污染强度作为被解释变量以及采用倾向得分匹配双重差分法重新回归,检验结果依然具有较强的稳健性。跨省流域横向生态补偿机制可以有效地促进流域生态环境的改善,是中国推进流域治理以及环境治理和生态文明建设的重要制度创新,在不断完善的基础上加以推广,横向生态补偿有望成为流域生态环境保护和区域协调发展的长效机制。最后,从逐步推广横向流域生态补偿至中小流域,将生态补偿与精准扶贫、产业补偿等方式相结合以及在实施横向生态补偿过程中要注意地区之间的不平衡等三个方面提出相应的政策建议。     

基于演化博弈的流域生态补偿利益冲突分析

资源合理利用与环境保护是维护当今经济平稳、健康、较快发展的重要前提。生态补偿是缓解经济快速发展与环境污染、生态环境破坏之间利益矛盾冲突的重要手段。它是为了制止生态破坏而征收或补偿的费用,所以不同于一般排污费和资源补偿费。本文根据补偿的类型不同,将生态补偿分为资源型生态补偿和环境型生态补偿。本文以流域生态补偿为例,将流域上游政府的策略简化为保护或不保护河流,下游政府针对上游的情况,选择"自主型"或"接受型",运用演化博弈的方法,分析流域生态补偿的特点和结果。结果表明:流域生态补偿需要中央政府的适度干预,而且关键点是保证上游地方政府收益始终最大化;中央政府干预的程度是使上游政府群的收益在保护的情况下比不保护的收益要大,而干预的结果则是使流域上下游的(保护,补偿)策略成为演化博弈的长期稳定均衡。最后本文针对我国现行流域管理体制,为我国流域生态补偿提供了政策建议,以推广我国生态补偿政策。     

水源地生态补偿标准估算——以贵阳鱼洞峡水库为例

鱼洞河是乌江水系的一个小支流,为下游贵阳市提供饮用水水源。在鱼洞河上下游之间建立生态补偿机制,理论上需要知道上游治理污染和维护生态环境的费用,以及下游对上游提供的生态环境服务的支付意愿。只有下游的支付意愿大于上游的费用,上下游之间的生态补偿机制才有理论可能性。在对上游龙里县汇水区进行实地调研后,重点评估了当地安装沼气系统、坡耕地(≥25°)退耕还林、其他地区的土壤侵蚀防治以及点源污染治理费用,得出上游治理投资费用为199万元,年度费用每年89.2万元-168万元。采用意愿调查法(CVM)对贵阳市自来水用户对上游环境服务的支付意愿进行了评估。采用简单随机抽样方法在贵阳3个区内选取了900户作为样本,结果表明,有62.7%的人愿意为生态补偿付费。采用PROBIT模型,可以计算出为避免鱼洞河水质恶化的支付意愿均值为0.37元/m3,贵阳市自来水用户总的支付意愿每年达847万元。结果表明在鱼洞河水源地进行上下游生态补偿理论上是可能的,补偿标准介于上游费用与下游支付意愿之间。     

长江沿岸地区物流产业空间结构分析

城市是物流网络的重要节点。构建了城市物流竞争力评价指标体系,通过主成分分析方法,对长江沿岸28个中心城市的物流竞争力水平进行了评价。从空间、时间、成本3个维度,综合考虑铁路、公路、水路3种运输方式,构建经济距离公式,计算城际综合“经济距离”,最后运用修正的引力模型,对长江沿岸经济带城市物流空间结构进行实证分析。结果表明：上海、重庆、武汉、南京物流竞争力水平较高,是长江沿岸物流产业的重要节点;城市群内部的空间联系度明显大于城市群之间的联系度;上、中、下游的城市群物流引力强度之间存在着明显的空间梯度,表现出不同的空间结构特征;皖江城市群与长三角城市群的物流网络呈现较明显的融合趋势     

流域水环境库兹涅茨曲线的上下游演递规律及其启示

按照流域尺度从小到大，分别选择新安江流域、珠江流域和长江流域作为研究对象，通过实证分析发现上下游水环境库兹涅茨曲线遵从一定的演递规律，即上游地区往往会重复下游地区的曲线过程，但其发展阶段落后于下游地区。上下游的发展差异越大，这种规律表现得越明显。产生这一规律的主要原因是我国多数流域下游地区的经济发展水平一般高于上游地区，下游比上游更早地到达了环境库兹涅茨曲线的峰值，并具有了更强的环境保护能力。这一规律有助于深化对上游水资源保护的重要性的认识。国家和下游地区需要加强对上游欠缺的生态环境保护能力的支持和援助，降低上游水环境库兹涅茨曲线的峰值和曲率，从长远意义上减轻上游发展过程中对全流域生态环境产生的不利影响和生态保护代价。     

水污染控制规划的GIS辅助技术研究

以宁波市甬江流域为例，以GIS技术辅助流域水污染控制规划，在ARCGIS90的环境中，完成了流域水系概化、水质评价，并利用GIS的叠置技术，建立功能区划水域－入河排污口－陆上汇流区的对应关系。根据水环境功能区的水质目标，通过建立污染源－水环境质量的输入响应关系，然后利用GIS技术对甬江流域数字高程模型（DEM）进行数字地形分析，得到甬江流域的模拟河网和流域汇水图，构筑了水污染控制单元，作为水环境容量核定和总量分配的基本工作区域。最后利用GIS的可视化表达进行辅助决策，确定各水环境功能区的水环境容量，结合排污状况（包括工业、农业、生活）的分析，得出流域水污染控制的总量控制方案和对策措施。甬江流域水污染控制规划的实践表明，在规划过程中，GIS作为一个必不可少的工具渗透在每一个环节中，为数据管理、空间图形表达和空间决策分析提供有效的工作平台和可靠的技术支持     

丰水期赣江流域着生藻类群落结构及其与水环境因子的关系

着生藻类在水质监测与水生态健康评价中发挥着重要作用。以江西最大的河流赣江为研究对象,对赣江丰水期着生藻类群落结构及其与环境因子的关系进行研究。选取53个点位对赣江全流域进行着生藻类群落结构的调查研究,共鉴定着生藻3门42属175种,其中硅藻门有23属151种,绿藻门有9属12种,蓝藻门有10属12种。硅藻门舟形藻属为丰水期赣江流域着生藻类优势属,该属生物密度百分比为14.080%。下游着生藻类以硅藻门桥弯藻属和舟形藻属为优势属,该属生物密度百分比分别为13.088%和12.935%;中游着生藻类以硅藻门桥弯藻属为优势属,该属生物密度百分比为12.849%;上游着生藻类以硅藻门异极藻属为优势属,该属生物密度百分比达10.150%。通过蒙特卡罗显著性检验发现,赣江流域下游总氮、溶氧、叶绿素a和电导率对着生藻类有显著影响,中游主要海拔、流速、河宽和总磷对着生藻类有显著影响,上游总氮、河宽、浊度和流速对着生藻类有显著影响。将其与着生藻类群落结构进行冗余分析(RDA),结果发现影响下游着生藻类群落结构的主要水环境因子为叶绿素a和电导率,影响中游、上游着生藻类群落结构的主导水环境因子分别是海拔和总氮。可见赣江流域丰水期下游和上游的着生藻类群落可在一定程度上反映水质状况,中游着生藻类群落结构主要反映的是流域地貌因子。     

长江经济带旅游业碳排放效率的综合测度与时空分异

以长江经济带为研究对象，运用DEA-SBM模型和Malmquist-Luenberger指数法，对2001～2016年长江经济带旅游业碳排放效率进行综合测度，从静态和动态的视角考察其旅游业碳排放效率的时空分异特征，并进一步探讨了效率变化的影响因素。结果显示:（1）2001~2016年间长江经济带旅游业碳排放效率的平均值为0.672，距离最佳生产前沿面还存在32.8%的提升空间。研究期内其旅游业碳排放效率ML指数均值为1.092，年均增长9.2%。不同时期的效率变化值表现出较大的波动性；（2）长江经济带旅游业碳排放效率的时空分异特征明显，上游地区呈现出低效率、低增长的特征，中游地区表现为中效率、高增长的特点，下游地区则呈现出高效率、中增长的特征；（3）长江经济带旅游业碳排放效率的增长主要源于技术水平的进步，技术效率对旅游业碳排放效率的贡献相对较小。不同区域旅游业碳排放效率变化的影响因素差异较大。     

1961~2010年大渡河流域极端降水事件变化特征

基于大渡河流域1961~2010年逐日降水数据资料,运用Mann-Kendall非参数检验、Morlet小波分析法,分析了近50a来大渡河流域极端降水事件的时空变化特征。结果表明,大渡河流域的极端降水指数均呈现出相对稳定的波动增加;多年平均值均呈现出由西北向东南方向逐渐增多的分布特征,变化趋势的空间分布存在着区域差异:除强降水日数外,其他极端降水指数均呈现下游增加,上游减小的变化趋势,大渡河流域极端降水与年降水量变化趋势密切相关。大渡河流域各指数突变特征不一致,1d、5d最大降水量突变年集中在1974~1976年前后;强降水日数、极端降水量及极端强降水日数发生突变的年份分别为1984年、1979年及1977年,且突变后呈现明显的增大趋势。大渡河流域极端降水指数周期特征较复杂,但普遍存在5~10a的年际振荡周期和20~25a的年代际振荡周期,且25a是最强的主周期。     

长江经济带绿色水资源效率时空分异研究——基于SE-SBM与ML指数法

长江经济带作为全球最大的内河流域经济带,是我国"新常态"经济发展的重要新引擎。为确保以"黄金水道"为依托的长江经济带健康发展,应着力打造沿江绿色发展轴,重视生态保护及污染治理,尤其是水资源利用的可持续化。将长江经济带沿线11个省市作为研究对象,基于经济-环境-社会可持续绿色发展的理念建立SE-SBM模型,定量分析2002～2016年长江经济带绿色水资源效率时空变化,并利用ML指数方法探讨绿色水资源效率影响因素。研究表明:(1)长江经济带绿色水资源效率随时间出现轻微下降趋势,区域性差异明显,上、下游均出现不同程度的效率值下降,中游稳定于较低水平,形成水资源效率"上游下游中游"的格局;(2)重庆、贵州、上海3个地区平均水资源利用率达到DEA有效,浙江、江西、湖北效率值处于较低水平,江苏、云南水资源利用效率波动明显;(3)技术进步指数是影响水资源效率的主要因素。基于以上研究结果,从打造区域系统性开发,实现经济协调发展;提高技术效率,加大节水技术改造;实施"三水共治",强化水资源管理三方面提出政策建议。旨在促进长江经济带水资源合理开发利用,实现区域经济、社会可持续发展。     

基于环境基尼系数的控制单元水污染负荷分配优化研究

将基尼系数这一福利经济学概念引入松花江流域水污染物负荷分配过程,综合考虑水循环的社会-经济-资源-环境因素,从社会经济发展、科技进步水平、水污染治理水平和资源禀赋差异角度出发,遴选出人均GDP、重污染行业总产值比重、人均水污染物产生强度、工业水污染物去除率、生活水污染物去除率、单位国土面积水资源量、国控劣Ⅴ类断面占比7项指标,以COD及NH_3-N负荷为控制因子,辅以贡献系数这一表征外部不公平性参数,构建了以基尼系数为度量标准的流域水污染负荷优化分配模型,并据此制订了松花江流域33个控制单元基于公平性的水污染负荷分配方案。研究表明,2012年松花江流域基于7项指标的基尼系数值均大于0.4,超过了基尼系数合理警戒线,说明流域控制单元间COD及NH_3-N排放在社会经济和资源环境方面存在不公平现象,其中松花江干流和第二松花江流域是不公平性特征最为突出的两个流域。在Lingo模型优化分配得到的2020年流域各单元COD削减方案中,单元21的年削减量最大,为1.82万t/a,单元10的年均削减率最高,达8%;在相应NH_3-N削减方案中,单元21的年削减量及削减率均为最大,分别达到0.08万t/a及8%。     

负荷历时曲线法在赣江流域TMDL计划中的应用

赣江流域是鄱阳湖水系的第一大流域，由于人口密度大、企业多，使得赣江流域的水环境日趋严重。为此，以赣江流域为对象，选择外洲站点为代表性站点，绘制赣江流域污染物的流量历时曲线和负荷历时曲线；并分析污染物最大日负荷的变化特征，赣江流域各月、各季节和各水情期的污染物最大日负荷波动较大，各时间段的污染物最大日负荷呈负偏态分布；最后比较了赣江流域现状负荷通量和允许负荷通量，发现赣江流域总体水质较好，COD有部分盈余，但NH3 N和TP的现状负荷已接近最大允许负荷，尤其在丰水期，说明面源对赣江流域的NH3 N和TP的贡献较大，赣江流域的污染物控制应以面源控制为主