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:
23
1
16
N
ji
i
d N N?
?
?? ??? ? ?
?? ?????
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