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1河北省水資源及污水灌溉現(xiàn)狀

河北省位于華北地區(qū)東部,地處中緯度沿海與內(nèi)陸交接地帶,屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候,全省多年平均降水量為536mm,地表水多年平均產(chǎn)量152億m3,地下淡水149億m3,人均占有水資源量約300m3,僅相當(dāng)于全國人均水平的1/8,平均每公頃農(nóng)田占有水資源量2505m3,為全國平均水平的1/10。2001年全省缺水量達(dá)50.4億m3,水量供需比值為0.67,其中農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水占全省總需水量的86.03%,農(nóng)業(yè)缺水量達(dá)43.3億m3,故該省水資源嚴(yán)重短缺且農(nóng)業(yè)缺水問題尤顯突出,而水污染問題日趨嚴(yán)重,更加劇了水資源供需矛盾。自1995年以來河北省年廢水污水排放總量均超過16億m3,這些污水若充分合理利用則可為農(nóng)業(yè)灌溉提供近12.04%的水源,但由于污水處理設(shè)施相對(duì)滯后,河北省污水處理率不足40%,大量廢水污水未經(jīng)處理直接排入河流,造成河流等地表水體嚴(yán)重污染。河流斷面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明62%的斷面水質(zhì)為V和劣V類,致使原本清潔的河流變成納污渠,使流域范圍內(nèi)農(nóng)田被迫使用污水灌溉。河北省污水灌溉發(fā)展與全國同步且始于20世紀(jì)60年代初期,其中保定市和石家莊市為最早發(fā)展污水灌溉地區(qū),發(fā)展至今全省11個(gè)地級(jí)市中除承德市外其余各市均有分布。工礦企業(yè)排放廢水和城鎮(zhèn)居民生活污水進(jìn)入排污河成為污水水源,污水灌溉區(qū)主要分布在城市近郊等周邊地區(qū)及排污河沿岸,1990年河北省污水灌溉面積為10.1萬hm2,1995年污水灌溉面積增至6.54萬hm2,至1998年發(fā)展為15.98萬hm2,年污水利用總量達(dá)2.51億m3,其中純污水灌溉面積為5.7633萬hm2,清水與污水混合灌溉面積為6.9902萬hm2,間歇污水灌溉面積為3.2293萬hm2。

2污水灌溉農(nóng)業(yè)環(huán)境污染的經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估

環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)中所謂外部性不經(jīng)濟(jì)是指當(dāng)生產(chǎn)者或消費(fèi)者在生產(chǎn)或消費(fèi)過程中給他人帶來損失和額外費(fèi)用,而他人又不能得到補(bǔ)償。本研究從環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)角度對(duì)環(huán)境污染進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評(píng)估,把生產(chǎn)過程中造成的環(huán)境污染問題和資源損害折算成經(jīng)濟(jì)指標(biāo),納入經(jīng)濟(jì)成本分析,以經(jīng)濟(jì)指標(biāo)量化環(huán)境污染損害程度,以利于揭示污水灌溉所投入的環(huán)境成本,有助于人們定量研究與認(rèn)識(shí)環(huán)境污染的嚴(yán)重程度,增強(qiáng)環(huán)境保護(hù)意識(shí)[5],從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境之間協(xié)調(diào)發(fā)展。

2.1污水灌溉農(nóng)業(yè)環(huán)境污染損失分類與估算方法

污水灌溉對(duì)農(nóng)業(yè)環(huán)境的影響主要包括土壤污染、地下水污染、作物產(chǎn)量影響與品質(zhì)污染、人群健康影響以及為防止環(huán)境污染而額外增加的環(huán)境污染防護(hù)費(fèi)用[6~9],本研究從這5個(gè)方面分析污水灌溉過程中所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)外部性(見表1),并依此分別計(jì)算各單項(xiàng)經(jīng)濟(jì)損失。此外部性指標(biāo)主要按照受影響的環(huán)境因子建立,其中污水灌溉對(duì)大氣環(huán)境的影響,主要是污水發(fā)黑發(fā)臭而產(chǎn)生臭氣,受條件所限,本研究未作分析。根據(jù)外部性指標(biāo)的特征,本研究采用市場(chǎng)價(jià)值法、人力資本法和工程費(fèi)用法進(jìn)行各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)損失估算[7]。人力資本法。一般計(jì)算人群健康損失時(shí)常采用人力資本法,它是根據(jù)健康損害的醫(yī)藥費(fèi)和工資收入減少計(jì)算其經(jīng)濟(jì)損失的,由于居民發(fā)病率或死亡率的增加,必然給社會(huì)增加保險(xiǎn)費(fèi)用、醫(yī)療費(fèi)用及補(bǔ)助費(fèi)用的支出,造成勞動(dòng)生產(chǎn)率下降及國民收入減少等經(jīng)濟(jì)損失。

2.2污水灌溉污染損失的貨幣值估算

土壤污染經(jīng)濟(jì)損失估算。從功能價(jià)值法角度看,土壤污染最直接結(jié)果即降低土壤生產(chǎn)能力,通過土壤生產(chǎn)能力降低(功能損害),以農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)值體現(xiàn)其環(huán)境成本。污水灌溉區(qū)土壤主要表現(xiàn)為重金屬污染,根據(jù)河北省污水灌溉區(qū)土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果,以“六五~七五”國家科技攻關(guān)項(xiàng)目“土壤環(huán)境容量研究”成果即土壤中Hg、Cr、Cd、Pb和As對(duì)作物減產(chǎn)10%的臨界濃度值為依據(jù)分析表明,河北省污水灌溉區(qū)目前土壤污染程度較輕,尚未產(chǎn)生功能性損害,故本研究忽略土壤污染經(jīng)濟(jì)損失不計(jì)。地下水污染經(jīng)濟(jì)損失估算。地下水污染直接后果是居民飲用水條件惡化,甚至不得不變更水源,主要是改建新水井或修建自來水廠,這些因水污染引起而增加的工程費(fèi)用即地下水污染損失值,并通過分析地下水污染源而確定污水灌溉的損失責(zé)任分擔(dān)份額。統(tǒng)計(jì)分析表明河北省年建生活用水井915口,按2000年現(xiàn)價(jià)計(jì),每口100~200m深水井一次性建設(shè)費(fèi)用(包括打井費(fèi)、建水塔和水管配套設(shè)施等成本)約13~20萬元不等,每口水井年維持運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用(主要包括人力、電耗與維修等費(fèi)用)約0.8~1.4萬元左右,考慮其后效性按10年計(jì)算,則每口生活用井總費(fèi)用為26萬元,故該省年均修建生活用井總費(fèi)用為2.38億元。

變更飲用水源的主要?jiǎng)右蛞环矫媸怯捎谌藗兩钏降奶岣叨箫嬘酶鍧嵥?另一方面是因水環(huán)境惡化而不得不變更原有水源或經(jīng)自來水廠凈化處理,再次是因地下水位降低所致,這三方面因素相互關(guān)聯(lián),故其經(jīng)濟(jì)損失的責(zé)任分擔(dān)以問卷調(diào)查得出權(quán)重值,調(diào)查結(jié)果有28%(滄州地區(qū)50戶)的人認(rèn)為,當(dāng)?shù)販\層地下水環(huán)境“惡化嚴(yán)重”是被迫建深水井或改用自來水的原因,故因建深水井和修建自來水廠而額外增加的費(fèi)用28%應(yīng)歸于地下水污染所致。地下水污染主要是因大量施用農(nóng)藥化肥及污水灌溉所造成,其主要污染物為硝酸鹽氮,1986~1990年河北省施用N肥(折純)為77.3~92.1萬t,而1992年、1994年、1995年、1996年、1997年、1998年、1999年和2000年全省施用N肥(折純)分別為100.4萬t、127.2萬t、128.6萬t、149.7萬t、150.4萬t、151.8萬t、151.2萬t與148.0萬t,呈逐年遞增趨勢(shì)。1998年該省因污水灌溉而引入農(nóng)田氨氮總量為1.4772萬t(1998年污水中氨氮污染物排放總量及污水利用率為20%計(jì)算),而年均農(nóng)業(yè)生產(chǎn)N肥輸入總量為113萬t(折純),故該省地下水中硝酸鹽污染0.78%來自污水灌溉,因污水灌溉造成地下水污染年均經(jīng)濟(jì)損失約52萬元。

污水灌溉造成的農(nóng)作物污染經(jīng)濟(jì)損失估算。污水灌溉造成的農(nóng)作物污染損失主要包括減產(chǎn)和糧食污染兩方面,本調(diào)研表明污水灌溉對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量的影響主要是因污水灌溉不當(dāng),發(fā)生污染事故而造成減產(chǎn)。1990~2000年因污水灌溉造成的小麥減產(chǎn)絕收面積累計(jì)達(dá)5800hm2,以平均每公頃減產(chǎn)50%計(jì)算,則多年累計(jì)減產(chǎn)總量達(dá)3.84萬t(按小麥單位面積產(chǎn)量為6624.3kg/hm2計(jì))。運(yùn)用市場(chǎng)價(jià)值法(小麥按2000年市場(chǎng)價(jià)1.2元/kg計(jì),下同)計(jì)算合計(jì)4608萬元,故該省因年均污染事故造成農(nóng)作物減產(chǎn)經(jīng)濟(jì)損失為460.8萬元。污水灌溉區(qū)農(nóng)產(chǎn)品污染超標(biāo)損失按低于市場(chǎng)價(jià)10%的價(jià)格計(jì)算,河北省污水灌溉區(qū)小麥、玉米最高超標(biāo)率分別為42.4%和33.3%,超標(biāo)總量分別為12.6萬t和12.4萬t,故該省小麥、玉米超標(biāo)污染年經(jīng)濟(jì)損失為2753.5萬元(玉米按2000年市場(chǎng)價(jià)1.0元/kg計(jì))。河北省污水灌溉造成的污染事故及農(nóng)作物產(chǎn)品超標(biāo)污染年經(jīng)濟(jì)損失為3214.3萬元,其邊際成本為201.15元/hm2。

污水灌溉區(qū)人群健康影響經(jīng)濟(jì)損失估算。污水灌溉對(duì)人體健康傷害的主要病理是導(dǎo)致癌癥、肝腫大、口腔疾病和胃腸道疾病等其他消化道疾病發(fā)病率增加,其損失值估算用人力資本法,健康損害經(jīng)濟(jì)成本主要包括疾病治療費(fèi)用、病休人員誤工時(shí)損失。污水灌溉區(qū)環(huán)境污染防護(hù)費(fèi)用成本估算。污水灌溉過程中環(huán)境污染防護(hù)費(fèi)用主要指污水灌溉河渠系統(tǒng)防滲工程建設(shè)投資。調(diào)查資料表明河北省污水灌溉區(qū)引污渠絕大多數(shù)為原有河道,由于廢水污水排放使河流水體污染而變成污水渠,這些天然河道均未作任何防滲處理,如保定市清苑縣府河自20世紀(jì)70年代后由保定市工業(yè)污水排入而使府河沿岸地表水灌溉變?yōu)槲鬯喔?且河道未作任何修建改造。1985年始修建節(jié)水工程,從各提水站到田面之間修建防滲壟溝,以提高農(nóng)田水資源利用系數(shù)。防滲壟溝主要形式有水泥槽式、塑料薄膜及軟硬塑料管3種,目前混凝土防滲和地下硬塑管道防滲應(yīng)用普遍,混凝土防滲造價(jià)較低,為3.5元/m;地下硬塑管道則造價(jià)較高,為12元/m。統(tǒng)計(jì)表明保定市清苑縣至1998年地下硬塑管道累計(jì)110萬m,控制灌溉面積約1.3萬hm2;石家莊市欒城縣至1994年共建成51.38萬m混凝土防滲壟溝、1.64萬m硬塑防滲壟溝,由此計(jì)算2縣防滲工程分別累積投資1320萬元和199.51萬元,年均投入約101.53萬元和19.95萬元。若該省138個(gè)縣市均達(dá)到欒城縣投資規(guī)模,則全省防滲工程年均投資總額達(dá)2750萬元。

全省污水灌溉面積占全省有效灌溉面積的3.68%,以此作為防滲工程總投資額中用于污水灌溉工程比例,則河北省污水灌溉工程中防滲工程年均投資總額為100萬元。按河北省總污水灌溉面積為15.98萬hm2計(jì)算,污水灌溉污染防護(hù)年邊際成本約6.25元/hm2。污水灌溉對(duì)土壤、地下水和作物污染及其對(duì)人群健康影響的經(jīng)濟(jì)損失計(jì)算結(jié)果表明,2000年河北省污水灌溉造成的環(huán)境污染經(jīng)濟(jì)損失總價(jià)值為7.37億元,占農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值的0.87%,即環(huán)境成本系數(shù)為0.87(%,按2000年河北省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值為846.72億元計(jì)),其中人群健康損失為7.02億元,占總污染經(jīng)濟(jì)損失的95.3%;地下水污染與作物污染損失分別為52萬元和3300萬元,占總污染損失的0.072%和4.48%;污染防護(hù)費(fèi)用為100萬元,占總污染損失的0.14%。因此污水灌溉潛在的環(huán)境影響應(yīng)引起高度重視,尤其是污水灌溉區(qū)人群健康問題。將這種環(huán)境污染損失納入污水灌溉整個(gè)經(jīng)濟(jì)效益分析中可更加客觀了解它的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益,引導(dǎo)污水灌溉合理發(fā)展,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境之間協(xié)調(diào)發(fā)展。