金小愉+温小情+吴焕波+谢艳

摘 要：在对汾江河禅城段段水质进行监测的基础上，应用Logistics模型对汾江河的水污染经济损失进行了估算。结果表明：汾江河禅城段水污染经济综合损失率为79.17%，总体经济损失为4.06亿元。水污染经济损失严重，需要明确整治工程的重点方向。

关键词：汾江河 Logistics模型 经济损失率 污水管网

中图分类号：X5 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2017）10-0-02

引言

目前，我国的水环境问题十分严峻。河水污染影响了生活用水、工业用水和农田灌溉用水。汾江河有佛山人民的“母亲河”之称，从古至今都有着不可小觑的作用[1]。随着流域内经济的快速发展和人口的急剧膨胀，汾江河水质严重恶化。本次我们主要通过监测分析汾江河水质并采用影子价格法估算汾江河禅城段的功能价值，进而运用“logistics模型”对汾江河水污染造成的经济价值损失进行估算。根据计算所得的污染物经济损失对政府近年来的政策作出相应的评价及建议。

一、Logistics模型的建立

“logistics模型”是一个增长曲线模型，最早由比利时生物数学家P.F.Verhulst在1838年提出[2]。对汾江河的水质污染情况运用“logistics模型”计算单一污染物和综合污染物的经济损失率，能够较准确地反应水污染造成的经济价值损失。

1.单一污染物污染损失模型

根据詹姆斯的“浓度-损失曲线”（如图1）发现，随污染物浓度上升，污染损失在一定范围内迅速增加，到一定程度后造成的损失趋于极限[3]。该趋势常表现为“S”型非线性。因此单一污染物对湖泊的的污染损失率Ri可以表示为：

式中： C为湖泊某种中污染物的浓度；a、b为污染物的价值损失参数。

2.综合污染损失率函数

当水中存在污染物在一种以上时，其综合损失率并不等于各项损失率的简单相加[4]。假定有i种相互独立的污染物共存，其对水体某种功能的综合损失率R可采用下式进行计算：

式中：j为某种污染物； Ri为某单一污染物对水体造成的损失率。

但严格地讲，各污染物间并不一定完全相互独立，它们间可能存在拮抗或协同作用[4]。因BOD、COD同是反映有机物的综合性指标，故应合并为一个指标参与式（3）的运算，可取：

而富营养化过程主要受TN：TP比值限制，当TN：TP比高于基本比值时，表现磷为限制性因素，反之则表现氮为限制性因素[4]。因此TN、TP也不是相互独立的，也需合并为一个指标参与式（4）的运算，应取：

由于河流的污染物是有一定的本底浓度，计算损失时，应将这一部分加以分析，当只考虑污水所造成的经济损失时，这一部分本底浓度所造成的价值损失应该除去。我们可估计出河流的本底浓度，并按以上公式（1）-（4），可以求出河流的本底污染物造成的经济损失率。那么，污水所造成的实际的经济损失率：

--污水所造成的实际的经济损失率；--总污染物浓度下的总经济损失率；--本底污染物造成的经济损失率

3.综合经济污染损失函数

若河流的功能价值为P万元/a，污水对河流能造成的经济损失：

式中：P可以运用市场价格法（如水的价格）、机会成本法和恢复费用法等对某水体的使用价值进行估算。

二、汾江河禅城段水质现状

汾江河从沙口水闸至谢叠桥全长约18公里，其水面宽度为50～100m，而水深度1.5-6m。我们选取汾江河禅城段中3个常规监测断面，罗沙、街边、横滘进行水质监测，并选取水污染控制指标选为PH、BOD、 COD、TN和TP，整理可得结果如表2所示。

三、汾江河水污染经济损失估算 1.参数a，b的取值

在Logistics模型中只有确定了参数a、b的值才可以算出水体污染的经济损失。传统的Logistics模型参数a、b值由于赋权过低，导致对水體因N、P排放引起的富营养化问题所造成的水经济损失估算不足，因此选用修正后Logistics模型的参数a、b作为计算使用（如表3所示）。

参数a、b的值只与污染物的性质有关，由于污染物的毒性不随时间地点改变，故参数a、b的值确定后就适用于任一水体的计算。根据表3中的参数，结合汾江河相关参考资料，在进行年度某种污染物损失率计算中，各指标的参数a、b的取值按渔业和农田灌溉为主，居住和旅游为辅进行计算，计算中取其比重为：渔业（40%）、农田灌溉（35%）、居住（20%）、旅游（5%）得出表4：

a=a（渔业）×40%+a（农田灌溉）×35%+a（居住）20%+a（旅游）×5%

b=b（渔业）×40%+b（农田灌溉）×35%+b（居住）20%+b（旅游）×5%

2.污染经济损失率计算

将a、b值及各污染物浓度带入式（1）计算得到各污染物的经济污染损失率Ri。然后根据估算得到的本底浓度C0，算出本底污染物造成的经济污染损失率R0。再根据式（2）-（4）计算水体污染的综合污染损失率R，最后根据式（5）计算得到R，得到结果如表5所示。

由表4可以看出，汾江河禅城区段各水质指标造成的污染损失率差异较大，其中TP的污染损失率仅为0.07%，而BOD的污染损失率高达93.06%。此外，水体污染综失率R高达79.17%。说明汾江河禅城段的整个水体已经受到比较严重的污染，其中污染最严重的是BOD，因此必须加强水环境监测与污染控制力度。

3.污染经济损失计算

要计算汾江河的经济损失必须先估算出其功能价值。本文主要采用影子价格估算法，使用用水价格作为影子价格。根据用水价格和年用水量估算出城市用水的功能价值，以此表示汾江河功能价值。然后根据式（6）可以计算出水污染的经济损失。

四、整治工程评价

“十二五”期间，禅城区共实施治水项目183项，完成计划投资约18亿元。根据Logistics模型计算出的的2016年汾江河禅城区的水污染经济损失率高达79.17%，经济损失为4.06亿元，经济损失严重，整治工程并没有很好地解决水污染的问题，重点整治方向还需改进。

历年来佛山市政府对于汾江河的整治工作都十分重视，但由于汾江河横穿禅城，南海区，而禅城区作为佛山中心城区地处老城区，面临的困难众多。汾江河水近几年每到暴雨天，就会出现河水变黑水质变差的情况。归根结底是老城区雨污合流体制弊端造成的，因此近期进行截污、远期进行排水体制的改造实行雨污分流制是河涌整治最常用、最有效、最可持续性的方法。

2016年佛山市政府开始重视污水管网的铺设，今年预计将300公里污水管网建设任务分摊到各区，其中禅城区占35公里。新一轮治水期间，应大力推进以市政截污管网、水利工程为核心的城市基础设施建设，将污水管网的铺设作为未来禅城区河流整治的重点。

参考文献

[1]尹鸣.佛山市汾江河污染治理工艺研究[D].华中科技大学，2007.

[2]詹姆斯，L D，R R 李.水资源规划经济学[M].常锡厚，译.北京：水利电力出版社，1984：255-257.

[3]李嘉竹，刘贤赵，李宝江，等.基于logistics模型估算水资源污染经济损失研究[J].自然资源学报，2009，24（9）：1667-1675.endprint