於方，过孝民，王金南，蒋洪强
（中国环境规划院，北京 100012，中国）
摘 要：人均水资源水平低下、水环境问题日趋严重的状况已成为中国经济发展的重要制约因素，已威胁到我国可持续发展目标的实现。本文针对我国水环境的现状和变化特点，从水环境污染经济损失计算的实用性出发，探讨了现阶段我国水污染损失的可能核算范围，提出了一套拟在全国环境污染损失评估调查中采用的计算理论与方法体系，以及尚待解决的技术难点与参数需要。水环境污染经济成本核算体系的建立，对将污染损失纳入绿色GDP核算和可持续发展指标体系的建立具有重要的意义。
关键词：水环境 污染损失 核算体系 水资源
1.引言
污染会使环境丧失其原有的部分或全部功能，造成环境的降级贬值，对人类的生存和经济的发展都来危害，将这些危害货币化即为污染造成的经济损失。污染损失研究最初是作为项目环境影响经济评价的重要组成部分而开展起来的，近年来，随着人们对人类的社会经济活动所造成危害的量化需求，以及建立绿色国民经济核算体系呼声的日益高涨，有关污染损失的研究受到了广泛关注。国内外许多研究机构分别从不同领域（酸雨，SO2，水）和地域（地区、流域）展开过污染损失计算，但计算结果的科学性难以令人满意，实用性较差[1]。这是由于污染损失计算方法不规范、剂量反应关系不完善、计算参数欠标准化以及概念的模糊不清等诸多原因造成的。
水环境污染经济损失是污染损失计算的重要组成部分，据相关研究，我国水污染造成的经济损失占总污染损失的比例有逐年上升的趋势[2]。与大气污染损失相比，水污染造成的损失相对来说更难以量化。这是因为：1)迄今为止，环境污染损失估算的研究工作大都集中于大气污染损失，而对于水污染的研究较少；2）相关数据信息较难获得，缺乏科学的剂量－反应关系；3）由于水环境与人类社会活动之间的影响关系错综复杂，其间有许多难以确定的因素，它的定量计算存在较大难度。
本文针对我国水环境的现状和变化特点，从水环境污染经济损失计算的实用性出发，探讨了现阶段我国水污染损失的可能核算范围，提出了一套拟在全国环境污染损失评估调查中采用的计算理论与方法，以及尚待解决的技术难点与参数需要。
2.水环境污染损失的核算范围与方法
2.1 水环境污染损失的核算范围与分类
2.1.1 水环境污染损失的核算范围
国内外关于水污染损失的研究中，基本按水体功能的分类分单项——如饮用水、工业用水、农业灌溉等——计算水污染造成的损失，单项损失加总后即为总损失。表1为水污染经济损失核算内容矩阵，其中带*项为2004～2005全国污染损失调查评估的非估算项目。表中各项代码的具体含义为：A1－饮用水对人体健康的危害；A3－饮用水对畜禽生长和产品质量的影响；AB4－水环境污染对水生物生长和产品质量的综合影响；B2－污灌对农业的影响；B5－水环境污染对土地质量的破坏；B6－水环境污染对建筑、金属材料的腐蚀加剧伤害；B7－水源污染对工业的危害；B8－由于水源水污染，对人民生活的危害；B78－原水源地污染，修建替代水源增加的供水成本；C2，C7～C9－污染型缺水给工农业生产、旅游产业和人民生活带来的损失；D1～D9－水污染事故对（1）～（9）项造成的直接和间接经济损失。
表1 水污染经济损失核算内容矩阵
Table 1 Accounting matrix for water pollution economic cost
|
危害
水环境问题 |
人体健康(1) |
种植业(2) |
牧业(3) |
渔业(4) |
土地(5) |
材料(6) |
工业(7) |
生活(8) |
景观（9） |
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饮用水污染(A) |
A1 |
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A3* |
AB4* |
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水环境污染(C) |
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B2 |
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B5* |
B6* |
B7 |
B8 |
B9 |
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B78 |
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污染型缺水(B) |
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C2* |
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C7 |
C8 |
C9 |
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水污染事故(D) |
D1 |
D2 |
D3 |
D4 |
D5 |
D6 |
D7 |
D8 |
D9 |
这里需要对表1作一补充说明。通常，将水污染对水生态环境、日常生活和工农业生产造成的危害统称为水污染对水资源造成的危害，但到目前为止，还没有建立起合理的评价水生态环境危害的计算方法，同时，由于缺乏农村地区数据的支持，表1中第8项污染终端——生活，实际上仅指对城市居民生活的危害。因此，本课题对水资源危害的实际估算范围为水污染对工业、旅游业和城市居民生活造成的损失。
2.1.2 水环境污染损失的分类
上表中的前三类水环境问题属于会常年影响到人类社会的生产和生活的长期经济损失，由于水环境污染所特有的时空变异性、影响的时效滞后性、污染物种类和水平的多样性以及暴露存量（人群）的不易获得性等特点，根据相关学科领域的研究基础和成果，这部分损失又可以分成三类：1）已确认的可测算经济损失，如水污染对人体健康、农业生产的负面效应；2）已确认但目前不可测算经济损失，有两个原因会造成这种情况，一是造成损失的事实确定，但缺乏数据支持，如污染型缺水会造成农业减产损失是肯定的，由于缺少污染型缺水量而难以计算得到C2；二是造成损失的事实确定，但缺乏确切的剂量反应关系，如缺乏具有广泛适用性的水污染物与畜禽和水产品养殖、材料危害之间的损害关系，使A3、AB4和B6经济损失目前还无法测算；3）未完全确认的不可测算经济损失，水污染对土壤的影响即属于此类。水污染对土壤的破坏作用主要表现为土壤酸化、盐碱化和重金属超标，是长期作用的结果。由于不同地区土壤的本底生化指标各不相同，污染物对土壤的危害作用机理尚不明确，同时土地除作为重要的生产力因素外，其生态功能更显重要，如何评价其损失也是一个污染损失研究领域中充满争议的课题。鉴于该项损失存在过多的不确定性，暂不将其列入本次估算范围。
这里要特别指出的是，上述所谓的确任、未完全确认、不确认仅是相对而言，水污染与人体健康和农业生产影响之间的剂量反应关系，虽然比水与畜牧渔的研究基础稍好，有一些可用的成果性结论，但仍存在问题，其剂量反应关系的建立必然是一个循序渐进、由粗到细的过程。同时，计算模型也需要根据数据的可得性和技术参数的更新，不断地修正完善。
水污染事故是造成不良社会影响和较大经济损失的公害事件，具有来得快、去得也快的特点。水污染事故所带来的经济损失，对人类社会的影响时间相对比较短暂、空间也相对有限，可称为事故经济损失，比较容易测算。
2.2 水环境污染损失的计算方法
通常，污染损失的计算由五步组成，如图1所示。
1） 弄清污染状况和污染覆盖面；
2） 建立污染危害的剂量反应关系；
3） 调查和统计在污染暴露区受污染危害对象的数量；
4） 通过上述两项，估算污染的实物危害；
5） 将实物危害转化为货币损失。
2.2.1 单项水污染损失的计算方法与技术难点
国外从上个世纪80年代初就已经开展关于污染损失计算方法的研究，已有较丰富的研究成果[3~5]。总体来说，计算方法可分为三种：直接市场评价法，揭示偏好法和陈述偏好法，其中后者通常又称为支付意愿法，即WTP方法。直接市场评价法是通过直接受到影响的物品或服务的相关市场信息来计量损失的方法，包括市场价格法（B2，D1～D9）、疾病成本法（A1）、人力资本法（A1）、恢复费用法（B6）、影子工程法（B78）和机会成本法（C8）；揭示偏好法是通过其他替代物品或服务揭示的有关信息来计量环境质量变化的经济价值的方法，包括资产品质评价法、防护支出费用法（B7，B8）和旅游费用法（B9）等方法；支付意愿法（A1，B9）是通过直接调查人们对环境改善的支付意愿，或忍受环境危害的接受赔偿意愿来计量损失的方法。此外，还有投标博弈法、德尔斐法、赔偿费用法（D1～D9），等等。上文中，每种方法后面括号内的代码表示该种方法适宜于评价该项污染损失。
计算水污染造成的单项经济损失时，存在三个主要技术难点：（1）剂量反应关系的缺乏：由于水质污染往往是由于多种污染物共同超标造成的，要建立全部污染物浓度与损失之间的剂量反应关系，有很大的难度，这是水污染经济损失研究难以取得重大突破的一个主要因素。同时，目前的剂量反应关系研究，基本没有考虑将危害与污染水量建立联系，这在研究土壤危害时可能是应该考虑的一个因素；（2）缺乏可信的水环境健康风险的经济评价数据：水环境健康风险损失在水环境污染的经济损失计量中占有较大比重，过去中国主要采用人力资本法，对环境健康风险的支付意愿（WTP）研究得极少，仅有的几项探索性研究也是针对大气污染健康风险开展的，没有进行过饮用水风险调查。中国在这一领域研究应用的缺乏，不便于与国际研究进行比较，采用国外的数据转换过来对环境污染成本计量的可信度有很大的影响。因此，及待开展这方面的研究；（3）计算污染型缺水造成的经济损失，必须与水资源的价值紧密相连，关于水资源价值的研究有很多[6,7]，但还没有形成定论，现有模型中所采用的替代价格，没有真正反映水资源的价值。
2.2.2 总水污染损失的计算方法与技术难点
通常都是将单项污染损失加和后得到的数值为总污染损失。但是，在实际操作中，因污染使单项水体功能遭到破坏而计算其相应损失的方法过于简单，没有反映出水资源的多功能、可重复利用的特性[8]，这样，在总损失计算中，往往导致重复计算的问题。此外，由于水污染影响终端的界定不清，也会导致重复计算。比如，有些研究中，同时计算污灌对农业的减产降质损失和人食用污染物超标食物对人体健康的危害损失，而实际上，人食用污染物超标食物引起的健康经济损失属于二次污染，并不是水污染造成的负面健康效应，水污染造成的直接负面健康效应是饮用水对人体健康的危害。
因此，笔者在确定最终的水污染核算范围时，特别对水环境问题与对应的影响终端做了严格的限定，以避免上述问题的出现。
3. 水污染经济损失计算模型
3.1 水污染造成的健康经济损失
（1） 水污染健康影响的终端危害主要有：生物性污染疾病（主要有甲肝、痢疾、伤寒和副伤寒等）和Cr、Cd、Pb、Ni、Cu、Zn等重金属以及氰、砷、挥发酚等有毒物质引起的消化和泌尿系统的癌症化学性污染疾病造成的死亡率、住院人次、急症人次、门诊人次和工作日损失。
（2） 水污染评价指标：不同的水污染物对人体健康危害的程度相差颇大，在此拟分别以对健康危害较大的重金属、COD浓度、大肠菌群数，以及如式（1）定义的水质综合指数为水污染评价指标[9]，采用健康危险度评价法，建立水污染与健康终端的剂量反应关系。
（1）
式中： Icw——水质综合指数；
Ipm——各项污染物等标污染指数Ipi的平均值；
Ci——污染物i的实测浓度，mg/L；
Csi——污染物i在环境中的容许浓度，评价水源水时用地面水环境质量III类标准（GB3838－2002），饮用水则用生活饮用水卫生标准（GB5749－2002），mg/L；
n——污染物个数；
Ipmax——污染物等标污染指数Ipi中的最大值。
（3） 水污染健康损失的计算模型
（2）
式中: E——现状水污染水平下，每年造成的健康危害经济损失，104元；
fti ——健康危害终端i的基准发病率或死亡率，即：清洁条件下健康危害终端i的年现率，按（3）式计算得出；
n—健康危害终端的数量；
fpi——污染条件下健康危害终端i的年现率（例如：住院率、门诊率等），‰；
fpni ——污染条件下健康危害终端i的非就诊率，‰；
ftni ——清洁水环境下健康危害终端i的非就诊率，即阈值下的健康效应，‰；
Pe ——暴露人口，104人；
Ui——健康危害i的单位经济价格（必须把健康终端的病程考虑进去，即对住院率来说，需要平均住院时间；而对慢性病而言，需估算平均病程），元/人·年；
Usi—健康危害终端i每患病人次的自我治疗费用单价，元/人·年；
（3）
bi—回归系数，即单位污染物浓度（污染指数）变化引起健康危害i变化的百分数，%；
Dci—实际污染物浓度（污染指数）与健康危害污染物浓度（污染指数）阈值之差，mg/m3，按（4）式计算得出；
Dci=cp-cti （4）
式中: cp—饮用水的实际污染物的浓度（污染指数）， mg/m3；
cti—污染物的浓度（污染指数）阈值， mg/m3。
3.2 污灌造成的农业减产经济损失
（1） 终端危害：污灌造成的农作物减产百分数和因质量不合格或品质降低引起的减产百分数。污灌对农业生产的影响主要表现在两个方面——数量与质量——的影响。数量方面的影响表现为水污染导致的农作物产量下降，质量方面的影响表现为两方面，一是工业废水中高浓度重金属、化学或有毒物质导致农作物中污染物超标，二是污灌引起的农产品中蛋白质、氨基酸、维生素等营养物质含量降低，提高了水稻的粗糙率和碎米率，降低了小麦的出粉率和面筋含量，使蔬菜产生异味不易保存。
（2） 剂量反应关系：以农业部环境监测科研所根据1996～1999年污灌区调查结果提供的农作物数量和质量减产技术参数为基础进行初步核算，同时开展全国水污染对农作物危害调查，完善水污染与农作物危害的剂量反应关系。
（3） 计算模型：
（5）
式中： Cwc——污灌造成的农作物减产经济损失，104元；
Si——农作物i的种植面积，104亩；
Pi——农作物i的市场价格，元/kg；
Qi——对照点农作物i的单位面积产量，kg/亩；
a1i——污灌造成农作物i减产的百分数，%；
a2i——污灌造成农作物i污染物超标的百分数，%；
a3i——污灌造成农作物i品质下降的百分数，%；
β2i——污灌造成农作物i污染物超标的价值损失系数，通过不同质量农作物的销售价格计算获得；
β3i——污灌造成农作物i品质下降的价值损失系数，通过不同质量农作物的销售价格计算获得。
3.3 水污染对养殖业和渔业造成的经济损失
虽然水污染肯定对牲畜、家禽和鱼类有危害作用，可以导致生长量减小、产量下降、水产种类减少、鱼病蔓延，但还缺乏可用的剂量－反应关系，目前只能以水污染直接造成的渔业和养殖业事故的经济损失作为这两方面的经济损失，累加到总污染损失中。
3.4 水环境问题对工业和生活造成的经济损失
3.4.1水环境问题对城市居民生活造成的经济损失－家用洁净水替代成本
3.4.1.1家用洁净水替代成本的涵义
水环境问题对城市居民生活造成的经济损失主要是指由于供水水质超标，饮用不安全，居民对饮用水额外增加的处理净化设施或饮用瓶装水所带来的家用洁净水替代成本。这里需要进行案例调查，通过调查数据和当地水质、生活卫生习惯等变量的多因素相关分析，获得水污染和洁净水消费量之间的相关关系，掌握由污染引起、而非为了方便或赶时髦而引起的生活用洁净水消费量。
3.4.1.2家用洁净水替代成本的水污染损失计算模型
家用洁净水替代的水污染损失可直接采用市场价格法计算，即以额外增加处理净化设施或饮用瓶装水的费用作为水污染的经济损失。
（6）
式中： Cww2i——城市i家用洁净水替代的水污染损失，万元；
ai——城市i因水污染选用纯净水占所有饮用纯净水人口的比例，%；
Qfi——人均饮水机、其他家庭用水处理净化设施，台/万人；
Qwi——桶装纯净（矿泉）水、瓶装水的消费量，L/万人；
Pfi——饮水机、其他家庭用水处理净化设施的平均价格，元/台；
Pwi——桶装纯净（矿泉）水、瓶装水的平均价格，元/L；
Pi——i城市人口数，万人；
3.4.2水环境问题对工业生产造成的经济损失－工业用水额外处理设施费用
3.4.2.1工业用水额外处理设施费用的涵义
指由于供水水质超标，某些对水质要求较严格的特殊行业（如食品加工和制造业、医药制造业、纺织印染业、化工制造业）需要额外安装处理设施或添加特殊药剂。如果水源水污染严重，自来水厂的常规水处理工艺无法生产出满足水质质量标准的自来水，也需要增加额外的水处理设施、药剂或净水剂。上述两情况，额外增加处理设施的成本或增加的处理费用即为水污染的直接经济损失。
3.4.2.2水污染造成的工业用水额外处理费用的计算模型
（7）
式中： Cww3i—城市i水污染造成的工业用水额外处理成本，万元；
Qji—城市i行业j的年均用水量，104m3；
ΔCji—城市i行业j的年均额外处理设施或药剂费用，元/ m3，通过案例调查获得。
3.4.3水环境问题造成新建替代水源引起的经济损失
3.4.3.1替代水源的涵义
城市本来拥有丰富的水资源，但被污染后造成水质超标，失去原有的功能，这时就需要寻找新的替代水源，并建设相应的水源设施或建水库供水。根据新、旧水源的不同，可能有几种情况：（1）改就近的地表水源为在远处建设水源设施（包括地表和地下水源）或建水库供水：如上海市黄浦江受酚、氰、石油类、汞等污染严重，每年黑臭（缺溶解氧）上百天，被迫从上游和长江取水；（2）改地下水源为地表水源：如柳州市制药厂污水污染了取用地下水的河南水厂，被迫改用地表水，全市被污染地下水源约占可采量的一半以上，现已多改由柳江供水。
3.4.3.2替代水源经济损失的计算模型
直接以工程设施引起的供水成本的增加作为该项水污染的经济损失。
（8）
式中： Cww3i—城市i水污染造成的替代水源损失，万元；
Qi—i城市替代水源的年供水量，104 m3；
Ci— i城市替代水源单位供水增加的工程设施成本，元/ m3。
3.5城市污染型缺水造成的经济损失
3.5.1城市供水裕缺和缺水类型的界定
根据我国城市缺水的原因，城市缺水可归纳为3种类型，即资源型缺水、设施型缺水和污染型缺水，但这3种类型缺水不是同一层次的问题，水资源是第一层次，没有水资源，就谈不上供水设施不足和水污染的问题；设施不足和水污染是在水资源不缺乏情况下的第二层次问题。
污染型缺水又称水质型缺水，是指在当地拥有水资源，并且在其开发利用程度小于合理开发利用程度的情况下，由于水污染使水资源无法利用而造成的缺水。研究污染型缺水所造成的经济损失，首先要鉴别城市是否缺水；其次要鉴别城市缺水的原因，计算由污染引起的缺水量；最后，将污染型缺水量和每吨水创造的产值相乘即为粗略估算的污染型缺水造成的经济损失。
3.5.2城市污染型缺水造成经济损失的计算模型
城市缺水造成的经济损失主要体现在三个方面：（1）定时供水或经常停水给人们正常生活所带来的种种不便，这不但会增加储水设施费用，还会由于不能进行正常的家务劳动和起居生活而引起人们焦躁不安的情绪。和额外的储水设施费用相比，后一种影响更重要也更难以量化。WTP方法可能是量化心理感受的一种比较可行的方法，但现阶段实施还有一定的困难；（2）工矿企业由于污染型缺水造成的减停产带来的经济损失；（3）景观由于污染型缺水造成的旅游业经济损失，这项损失如有地方案例研究成果，则直接采用，如没有，则暂不估算。
鉴于缺水对日常生活所造成的损失目前还难以估算，而且通常在城市缺水时往往是优先保证生活用水而首先停工业用水，因我们通常以工业用水的机会成本作为水污染造成缺水的替代成本。
（9）
式中： Cwwi1——i城市污染型缺水造成的经济损失，104元；
Qwi——i城市的污染型缺水量，t；
Oi——i城市单位工业用水创造的增加值，104元/t。
如果QEi > QLi，QWi =αi QLi/100000；QEi < Q Li，QWi =αi QEi/100000。
（10）
， （11）
式中： QLi——i城市的缺水量，106m3；
QRi——i城市的需水量，106m3，根据《城市给水工程规划规范》（GB50282-98）计算得出；
QSi——i城市的实际供水量，106m3；
QEij——i城市水资源j可提供的水资源量，106m3；
QEi——i城市所有水资源可提供的水资源量，106m3；
αi——i城市的水量加权水质超标系数；
Qvij——i城市水资源j的水资源量，106m3；
μ0——i城市水资源j的合理开发利用率；
μij——i城市水资源j的现状开发利用率。
上述参数的计算方法可参阅文献[10]。
3.6水污染事故造成的经济损失
根据水污染事故调查汇总资料，以九项终端危害水污染事故引起的直接经济损失之和作为最终的污染经济损失。
4结论
我国是在经济技术相对落后的情况下实现经济快速发展的，总体来讲属于资源耗竭型经济增长模式。作为水资源拥有量居世界第6位的大国，由于人口基数大、城市化和工业的迅速发展及其他自然因素，水环境问题日趋严重、人均资源水平低下的状况已成为中国经济发展的重要制约因素，已威胁到我国的可持续发展目标。如何有效地防治污染、改善水环境质量，已成为我国目前急需解决的重大问题。
水污染损失是绿色GDP和真实储蓄率的重要组成部分，是将环境保护纳入国家综合决策的一个重要突破口，也有助于人们定量地认识环境污染的危害程度。本文在国内外研究的基础上，从实用性、科学性和规范性的角度出发，明确了水环境污染经济损失的核算对象，研究了计算内容、方法和尚需进一步调查的技术参数，为在全国范围内即将开展的环境污染损失估算奠定了坚实的基础，对将污染损失纳入绿色GDP核算和城市可持续发展指标体系的建立具有重要的意义。同时，由于水污染经济损失的估算是一个十分复杂的问题，文中的计算模型只是根据有限的监测资料、研究工作以及拟开展的评估调查，提出的初步估算或推算方案，尚需进一步的完善和提高。
参考文献：
[1]《中国环境与发展评论（第二卷）》编委会. 中国环境与发展评论（第二卷）[M]. 北京: 社会科学文献出版社, 2003. 53~68
[2]张坤民, 温宗国, 杜斌, 等. 生态城市评估与指标体系[M]. 北京：化学工业出版社, 2003. 105
[3] Pearce D W, Markandya A. The benefits of environmental policy: monetary valuation [M]. Paris: OECD, 1989
[4]Freeman. The measurement of environmental and resources value: theory and methods [M]. Washington, D C: Resources for the future, 1993
[5] Dixon, Hufschmidt. Economic valuation techniques for the environment: a case study workbook [M]. Baltimore: Johns Hopkins University Press, 1988
[6]姜文来. 污染对水资源财富损失估算研究[J]. 地理学与国土研究, 1998, 14(1): 28～32
[7]王西琴, 周孝德. 流域水资源财富损失分析计算[J]. 水土保持通报, 2000, 20(1): 32～35
[8]刘晨, 伍丽萍. 水污染造成的经济损失分析计算[J]. 水利学报. 1998, 8: 43～46
[9]蔡宏道. 现代环境卫生学[M]. 北京: | 
