第八章 水质趋势分析及水污染损害经济分析

第八章水质趋势分析及水污染损害经济分析8.1水质趋势分析8.1.1季节性肯达尔法检验季节性肯达尔检验由肯达尔τ检验改进而来，属于非参数检验。其原理是将历年相同月(季)的水质资料进行比较，如果后面的值(时间上)高于前面的值，记“+”号，反之记“-”号，如果“+”的个数比“-”的个数多，则为上升趋势；“+”的个数比“-”少，则为下降趋势；“+”、“-”的个数分别为50%，则为无趋势。由于河流水质组分的浓度大多受流量的周期性变化的影响，因此，将汛期与非汛斯水质资料进行比较缺乏可比性。季节性肯达尔检验把水质资料在历年相同月份间比较避免了季节性的影响。同时，由于数据比较只考虑相对排列而不考虑其差值大小，故能避免水质资料中常见的漏测值问题，也使奇异值对水质趋势分析影响降到最低限度。季节性肯达尔检验的零假设Ho为随机变量，与时间独立，假定全年12月的水质资料具有相同的概率分布。8.1.2污染变化趋势的定量分析方法—秩相关系数法衡量环境污染变化趋势在统计上有无显著性、Daniel的趋势检验，它使用了spearman秩相关系数。为了使用这个方法，要求具备足够的数据，一般至少应采用四个期间的数据。给出时间周期Y1……YN和它们的相应值X(即年均值C1……CN)，从小到大排列好。计算式如下：23116NjiidNN8.2我国水污染危害经济损失估算8.2.1水污染危害经济损失估算方法水污染危害的经济损失是环境经济学研究的内容，环境经济学是环境科学和经济科学发展到一定阶段相互交叉的产物。它主要是从经济学的观点出发，研究环境污染所造成的经济损失，并全面研究和评价环境污染控制的最有效、最经济的方法和途径。人类活动有时破坏或污染了水环境，使水体某些功能退化，给社会带来危害，造成经济损失，这就是水环境破坏或污染的经济损失。水环境破坏或污染的经济损失可分为直接经济损失和间接经济损失两类。直接经济损失是直接造成产品的减产、损坏或质量下降所引起的经济损失。一般说来它是可以直接用市场价格来计量的。间接损失是由于环境资源功能的损失而影响其他生产和消费系统而造成的经济损失。水污染危害的经济损失估计是一个十分复杂的问题，目前只能根据有限的监测资料和研究工作为基础，进行推算或估算，其估算方法大致可分为以下五类：8.2.1.1市场价值法(或生产率法)这种方法把水环境看成是生产要素。水环境质量的变化导致生产率和生产成本的变化，从而引起产值和利润的变化，而产值和利润是可以用市场价格来计量的。该方法就是利用因水环境质量变化引起的产值和利润变化来计算环境质量变化的经济效益和经济损失。8.2.1.2机会成本法对任何一种自然资源的使用，都存在许多相互排斥的备选方案。机会成本就是在自然资源的使用选择的备选方案中，能获得经济效益最大之方案的效益。在水环境污染与破坏所带来的经济损失估算中，考虑到环境资源是有限的，被污染或破坏后就失去其使用值，在资源短缺的情况下，可利用的机会作为由此而引起的经济损失。8.2.1.3工程费用法水环境的污染、破坏，都可以利用工程设施进行防护、恢复或取代原有的环境功能。所以，可以把防护、恢复或取代其原有功能的防护设施的费用，作为水污染或破坏带来的损失。例如水环境破坏后，人工建造一个工程来代替原来的环境功能，用建造新工程的费用来估计环境污染或破坏所造成的经济损失。8.2.1.4调查评价法通过向专家或环境资源的使用者进行调查，以获得环境资源的价值或环保措施的效益。这又分为专家评估法和投资博奕法：①专家评估法就是通过专家对水环境资源价值或水体的环保效益进行评价的方法。②投标博奕法就是被询问者参加投标过程确定支付或补偿愿望的方法。8.2.1.5人力资源法水环境质量的变化对人体健康有很大影响，与健康影响有关的货币损失有三方面：①过早死亡、生病或病休造成的损失；②医疗费和护理费；③精神或心理上的代价。将人看作劳动力，是生产要素之一。在污染的环境下生活或工作，人会生病或过早死亡，耽误生产或丧失劳动力，因而不能与正常人一样为社会创造财富，还需社会负担医疗费、丧葬费，而且还需要他人(非医务人员)护理，因而又耽误了他人的劳动工时。这些损失的总和，就是水污染对人体健康造成的损失。以下是近几年有关水污染危害的经济损失的研究情况。“珠江流域入河排污口调查与评价”认为水作为资源具有使用价值，由于被污染会降低或丧失其使用价值，从而产生经济损失。经济损失一方面与水资源遭到污染的程度有关，另一方面与遭到污染的水资源量有关。通过估算，珠江流域入河排污口对水资源造成的经济损失为29.37亿元/年。“松辽流域入河排污口调查与评价研究”根据80年代的资料，主要考虑水土流失带走有效养分的损失、耕地减少损失、上缴超标排污费、水污染事故的赔款和罚款以及人体健康损失等七个方面，全流域由于水污染造成的经济损失为3.26亿元，占流域工业总产值的0.93%。根据江苏、上海有关部门“太湖流域水资源质量报告”的研究，在经济发达的苏州、无锡、常州等市每年水污染的经济损失至少要占地区国民生产总值的5%～7%。最近的“上海市环境总体规划”报告中指出，1993年因环境污染造成的直接和间接经济损失合计为62亿元左右，约占当年全市国民经济总值的3%左右。其中，水污染造成的经济损失高达27亿以上。并预估到2000年水污染造成的损失经济将达45亿元。综合上述研究结果估算，目前太湖流域因水污染所造成的年经济损失至少在50亿元以上。这一巨大的数字已经是1991年太湖流域发生的特大洪水所造成的109亿元经济损失的一半。“江苏省太湖地区水污染对健康影响的损失估算”一文认为污染水体中的致病物质进入人体的方式有饮用、洗涤、游泳或通过水生生物、家禽家畜、农作物及食品等间接途径。水污染对健康的损害费用=水污染对人体健康的损害费用社会用于水污染疾病的防护费用。根据不完全统计，考虑了治疗费用、工时损失、早逝损失、卫生事业费用、取水口的改建费用、水处理增加费用、农村饮水费用以及治理费用与防护支出的机会成本等8项内容，估算了苏南地区苏州、无锡、常州和镇江四市水体污染对人体健康的影响。结果为：1980～1988年，每年太湖(江苏)地区因水污染对健康的影响造成的经济损失为2～5亿元，年平均为3.5亿元，约占该地区国民收入的1.35%。其中健康损失费用约2.7亿元，占76.24%。防护费用为0.8亿元，占23.76%。“山西省海河流域入河排污口调查评价与研究”对山西省污水排放造成的经济损失作过粗略估算：a.水污染造成的经济损失，1975年以来流域内各级环保部门处理的水污染事故50余起，其中较大的15起，仅这些事故的直接赔款、罚款就达1000多万元。b.因水质受污染被迫停用的水井约400眼，仅再打井所需费用就达800多万元。c.因水质受污染而明显影响渔业生产的水库有3个，初步估算因渔业减产造成的损失达300万元。d.由于灌溉水质受污染造成粮食减产，或因污灌造成农作物死亡的经济损失超过2000万元。e.排污企业由于长期排放污水，而给受污染单位的赔款平均每年约100万元，截止1990年底共约1800万元。f.随工业废水流失的43种主要物货，按工厂成本折算，已超过5000万元。对化工、冶金行业某些产品流失总量的测定表明，约10%～30%的物质流失于水中，据此推算全年物料流失造成的直接经济损失约14亿元。g.初步估算因水污染而造成水体功能下降，水资源可利用量减少而制约经济发展和社会福利的改善，以及由此增加的水处理和调水费用约为18亿元。8.2.2水污染危害的经济损失估算8.2.2.1对农业造成的损失水环境污染，直接影响到工农业生产成本的增加或产量的减少。其造成的经济损失、可以通过市场价格来反映。市场价格法是利用因环境质量变化引起的产品产量和利润的变化来计算环境质量变化的经济损失。计算公式：E=AKP据统计，1993年全国污灌面积为4950万亩，因污灌造成农作物减产及质量下降为20%，折算系数为K=0.1，1993年全国耕地面积142652.1万亩，农作物产值为5002.99亿元，则每亩产值为420.8元，从而得污灌使农作物减产损失额为20.8亿元。8.2.2.2对渔业造成的损失由于缺乏近期渔业水污染损失量，采用1985年资料估算，1985年淡水鱼和海水养殖水污染损失15万t，1985年污水排放量为321亿t，1993年污水量为355.6亿t。近似认为污水量与渔业损失量呈正比，计算得折算系数为1.11，则因水污染造成的渔业损失为16.6万t。如鱼类市场价格以5元/kg计，得渔业损失约8.3亿元。8.2.2.3因水污染造成的工业缺水的损失目前我国缺水500亿t，因水污染造成的缺水约为10亿t。缺水使得工业停产或减产，给经济造成巨大损失。1988年全国工业用水量为460亿t，工业净产值为5432亿元，每吨水工业净产值为11.8元，则因缺水造成的年损失为118亿元。8.2.2.4废污水处理费1993年全国城市废污水集中处理量为429.6万t/d，处理费用为1.6亿元，所以每t污水处理单价大约为0.1元。1993年全国处理污水2560239.3万t，则全年处理费用为25.6亿元。8.2.2.5水污染对人体健康的损失恶性肿瘤的致病因子到目前为止，虽然还没有完全弄清，但是1978年10月在阿根延召开的第十二届国际肿瘤大会上，学者、专家们一致强调癌症的环境因素，认为80%～90%的恶性肿瘤直接或间接与环境因素有关。水污染对人体健康伤害的主要病理反映是胃癌、肝癌和肠道疾病的发病率增加。据有关部门统计，我国有65.4%的人口饮用不合标准的水，其中有2亿人饮用大肠杆菌群超标水，1.6亿人饮用耗氧量很高的水，0.35亿人饮用硝酸盐氮超标水，0.77亿人饮用高氟水，0.5亿人饮用高氯化物水、0.34亿人饮用高硫酸盐水，1.1亿人饮用高硬度水，近3亿人饮用铁含量超标水。目前已发现由于饮用不符合卫生要求的水而导致的疾病有50多种。上述污染情况多是由生活及工业污染造成的。农村水污染也较为严重。目前我国仍有5亿人饮用天然水源，其中饮用水源受污染的地区有1.5亿人口。根据典型调查，饮用受污染水体人们的癌症(主要是肝癌和胃癌)发病率比饮用清洁水的高61.5%左右。另外，污水灌溉造成了粮食和农副产品的污染。水污染危害的经济损失的估算方法很多，但均不成熟，其原因主要在于水污染危害问题的复杂性。复杂性的表现之一是，很多水污染造成的损失尚不能用货币来表示。例如，水污染对人体身心健康的影响；因水污染而生病甚至早逝给个人和家庭、社会的影响等精神上的损失等。水污染对生态的影响，对美学价格的影响等都难以用货币表示。复杂性的表现之二是，可用货币衡量的水污染损失，本身具有极大的不确定性。例如，水污染使珍贵鱼类绝迹，治理后预计可恢复原有水平，但渔业能否恢复，恢复到何种水平则难以定论。因为渔业除受水质制约之外，还受多种其他因素影响。复杂性的表现之三是，水环境是一个开放系统，影响几乎遍及所有领域、生态、资源、人口等因素相互关联作用，通常难以统计到全部影响。另外，目前我国水资源基本仍是无偿使用，再加上其他原因，致使给收集水污染造成的经济损失基础资料带来困难。因此，现行方法估算的结果是否接近实际情况，缺少必要的验证。8.3水污染损害经济分析方法之一水污染的经济损失，是指水作为资源所具有的使用价值由于被污染而降低或丧失其使用价值所造成的损失。经济损失的大小一方面与水资源遭到的污染程度有关，另一方面与遭到污染的水资源量有关。对以上两方面的问题进行定量分析，可得出水污染经济损失的估算模式:F=CS*Q其中：CS=k1+k2xk3