生态恢复效益价值计算模型研究

许 岚，周富春

（1.重庆交通科研设计院，重庆 400067;2.重庆交通大学河海学院，重庆 400074）

生态恢复效益价值计算模型研究

许 岚1，周富春2

（1.重庆交通科研设计院，重庆 400067;2.重庆交通大学河海学院，重庆 400074）

以公路工程为样例，将环境空间分为水环境、土壤环境、大气环境、声环境、生物环境、景观环境等6个层面，通过影子工程法、防护费用法、恢复/重置费用法等评估方法建立生态恢复效益货币价值计算模型，并代入实例工程数据，验证模型的可行性，从而获得评价结果，证明生态恢复工程实施后将产生巨大的效益价值。

生态恢复;公路;效益价值;货币化

建设项目环境影响评价中，将环境价值量化为货币的过程，一直是环境损益分析中最难的步骤。因此，需要分析不同的环境现状，采取不同的环境价值评估方法，量化不同的环境价值，统一为货币值。目前，常使用的环境价值评估方法有:旅行费用法、隐含价格法、人力资本法、防护费用法、生产力损失法、恢复/重置费用法、成果参照法、机会成本法等［1］。

1 模型建立

以公路工程为典型样例，将在公路工程施工、营运期所受到影响的环境空间分为:水环境、土壤环境、大气环境、声环境、生物环境、景观环境等6个层面，通过影子工程法、防护费用法、恢复/重置费用法等评估方法建立生态恢复效益货币价值计算模型。

1.1 水环境生态恢复效益

1.1.1 保持水质效益

采用恢复费用法，即用恢复被破坏的环境的费用来表示投入生态恢复工程后所挽回的经济损失。

当水质受到污染，超过了水体修复能力，就必须采取净化水体措施恢复水体自洁能力，其投入的费用可作为保持水质效益价值。目前国内常用的净化水体方法有:曝气复氧、微生物修复等。其公式如下:

式中:Q为保持水质效益，元;A为曝气复氧费用，元;M为微生物修复费用，元;Am为曝气单机价，元/套;Hi为河床影响区域面积，km2;Hs为服务面积，km2;E为单机每天曝气耗电费，元/天;T为服务时间，天;F为微生物修复技术单价，元 /km2;Hi为河床影响区域面积，km2。

1.1.2 保持水位效益

当发生泥沙下泄、河流淤塞等现象时，就必须通过清淤船等治理措施对河床进行清理、疏导。根据恢复费用法，其投入的整治资金可作为保持水位效益价值。其公式如下:

式中:L为保持水位效益，元;Ds为清淤船年花费，元/年;Tp为清淤工程工期，年。

1.1.3 减少地表径流效益

当发生地表径流时，就必须通过水土保持措施来降低水土流失发生的可能性。根据恢复费用法，其投入的水保措施资金可作为减少地表径流的效益价值。其公式如下:

式中:W为减少地表径流效益;Moi为水土流失治理前的侵蚀模数，t/（km2·a）;Msi为水土流失治理后的侵蚀模数，t/（km2·a）;Hw为水土流失面积，km2;Dr为清除水库淤塞工程费用，元/t。

1.2 土壤环境生态恢复效益

1.2.1 保持土壤肥力效益

当土壤团粒、水分、养分受到破坏，通过微生物修复技术，可起到吸收、沉淀、氧化和还原等作用，且改变根际微环境，从而降低土壤中重金属毒性。根据恢复费用法，其投入的生物修复资金可作为保持土壤肥力效益价值。其公式如下:

式中:S为保持土壤肥力效益，元;Hs为项目区土壤裸露面积，km2;Bt为生物菌肥投入量，kg/km2;Bp为生物菌肥价格，元/kg。

1.3 大气环境生态恢复效益

1.3.1 净化空气效益

采用成果参照法，即直接参照或引用前任学者研究出的单位价值，再与环境变量相乘积的结果作为投入生态恢复工程后所挽回的经济损失。

生态恢复工程中，植被的释放氧气与吸收有害气体、粉尘的量，可以通过成果参照法直接换算出所产生的净化空气效益价值。其公式如下:

式中:E为净化空气效益，元;O为年氧气释放价值;C为年吸收二氧化碳价值;U为年吸收二氧化硫价值;V为年吸收粉尘价值;Hg为绿化面积，km2;K为单位面积每年释放氧气量，kg/km2;Op为单位工业制氧成本价，元 /kg;R为单位面积每年吸收二氧化碳量，kg/km2;Cp为单位回收二氧化碳成本价，元/kg;N为单位面积每年吸收二氧化硫量，kg/km2;Up为单位二氧化硫排污费，元 /kg;G为单位面积每年吸附粉尘量，t/km2;Vp为单位消灭粉尘成本，元 /t。

1.3.2 调节小气候效益

通过成果参照法，利用植被涵蓄降水能力，可以换算出植被覆盖所产生的调节小气候效益价值I。

式中:I为调节小气候效益;Ws为当年水价，元 /t;Pa为植被年涵蓄降水能力，t/km2;Ha项目区绿化面积，km2。

1.4 声环境生态恢复效益

1.4.1 植被降噪效益

通过成果参照法，利用植被枝叶表面的毛孔或绒毛能吸噪的功能，可以换算绿化带措施后实现的植被降噪效益价值Z。

式中:Z为植被降噪效益;Lg为绿化里程数，m;Nd为单位可降噪量，dB/m;Zp为单位减少噪音价值，元 /（dB·m）。

1.4.2 声屏障降噪效益

采用防护费用法，即用避免某种污染的费用来表示投入生态恢复措施后挽回的环境污染造成的经济损失。

当高速公路的交通噪声扰民，通过搭建临时移动式声屏障，可以快速发挥隔音降噪效果。则通过防护费用法，其投入的费用可作为声屏障降噪效益价值Sb。

式中:Sb为声屏障降噪效益，元;Sbp为移动式声屏障单价，元/m;Ls为声环境敏感点长度，m。

1.5 生物环境生态恢复效益

1.5.1 维持生物多样性效益

采用影子工程法（重置费用法），即用复制具有相似环境功能的工程费用作为挽回的环境污染造成的经济损失。

当工程区生物多样性减少，必须重新开辟一块森林绿地补偿原有生物多样性的功能，通过影子工程法，其重新栽植与原有生态林相似的林草木的投入费用可作为维持生物多样性效益价值Bds。

式中:Bds为维持生物多样性效益，元;Vp为各生物平均单价，元/株、元/km2等;Vm为工程区受损植被量，株、km2等。

1.6 景观环境生态恢复效益

1.6.1 美化路容效益

采用生产力损失法，即用环境破坏造成的生产力损失作为投入生态恢复措施后挽回的经济损失。

当公路工程路容得到美化后，交通事故率会明显降低。通过生产力损失法、成果参照法，其减少产生的财产损失可作为美化路容效益价值。

式中:Aw为美化路容效益，元;Pw为当年交通事故直接财产损失，元;Lg为该公路绿化里程数，km;Lgn为当年全国公路绿化里程数，km;Pa为措施实施后事故发生减少率，%。

2 实例验证

2.1 项目概况

以某条山区高速公路某路段为例，路线全长139.819 km，总体呈南北走向，全线采用双向6车道，设计速度120 km/h。工程共设有桥梁82座，隧道9座，互通立交14座，服务管理区5个。工程工期48个月。工程静态总投资共计154亿元。

项目总占地面积为13.23 km2，其中永久占地面积10.81 km2，临时占地面积2.42 km2。工程挖方共计3 389.15 万 m3，填方共计 2 894.54 万 m3，借方358.81 万 m3;产生弃渣 725.22 万 m3。

2.2 数据代入

2.2.1 水环境生态恢复效益

1）保持水质效益

据统计，该工程跨越河流且需在河道中架设桥墩的桥梁共计两座，施工期间河床影响区域面积估计为0.008 8 km2，针对河道曝气复氧以采用大功率22 kW潜水式推流曝气机及其运作耗用电能作为水体供氧费用。按当年市场价格，22 kW潜水式推流曝气机每套7万元，单机服务面积0.002 1 km2，电价按0.5元计算，单机每小时所耗电费22 kW×0.5元=11元。曝气复氧机按照工作间隔原理，服务时间折半计算。

根据有关资料，微生物修复技术1 km2需花费240万元，相对机械修复技术费用节省了80%［2］，它具有处理效果好、工程造价相对较低、不需耗能或低耗能、运行成本低廉等优点。

根据式（1-1）计算:

曝气复氧费用A=7万×（0.008 8/0.002 1）+11×12×365×（0.008 8/0.002 1）=49.52（万元）

根据式（1-2）计算:

微生物修复费用 M=240万 ×0.008 8=2.11（万元）

根据式（1）计算:

保持水质效益 Q=49.52+2.11=51.63（万元）

2）保持水位效益

按照现有市场价格，以一条价格30万的清淤船计算，按15年折旧，年折旧费为2万元，并加上油费、人工费和维修保养费，总共每年需花费10万元。清淤工程工期按清淤船常规工作时间折算为6个月。

根据式（2）计算:

保持水位效益L=10万×6/12=5（万元）

3）减少地表径流效益

水土流失治理产生的防护工事费用为了便于计算，按清除水库淤塞工程造价计算［3］。根据相关资料推算，清除1 t水库淤塞的工程需投入36元。根据工程资料，建设区水土流失总面积为8 km2。水土流失治理前的侵蚀模数为30 848 t/（km2.a），水土流失治理后的侵蚀模数1 800 t/（km2.a）。根据式（3）计算:

减少地表径流效益W=（30 848-1 800）×8×36=836.58（万元）

2.2.2 土壤环境生态恢复效益

根据有关资料，为了增强土壤肥力，每亩地可施用2 kg左右生物菌肥;按市场价格，每公斤生物菌肥约15元。土壤裸露面积按可绿化面积4.90 km2计算。根据式（4）计算:

保持土壤肥力效益 S=（4.90×1 500）×2×15=22.05（万元）

2.2.3 大气环境生态恢复效益

1）净化空气效益

根据工程资料，项目区绿化面积按林草植被覆盖面积4.86 km2计算。由于项目区绿地建设以森林为主，采用乔、灌、草、藤多方位立体绿化措施，与公园绿地的绿化措施接近，因此，以公园绿地为计算依托最为适宜［4］。据有关专家研究测定，公园绿地每天分别释放氧气60 000 kg/km2，吸收二氧化碳90 000 kg/km2。国家统计局公布的工业制氧成本价是0.4元/kg，回收二氧化碳的成本价是0.32元/kg。根据《中国可持续发展林业战略研究总论》［5］，针阔混交林每年吸收二氧化硫15 213 kg/km2。根据国家发改委制定的《节能减排综合性工作方案》，二氧化硫排污费为1.26元/kg。根据《中国可持续发展林业战略研究总论》，以树木为主的绿地每年可吸附或阻挡粉尘1 200 t/km2。根据《中国生物多样性国情研究报告》，每消减1 t粉尘的成本价为170元［6］。

根据式（5-1）计算:

年氧气释放价值 O=4.86×60 000×365×0.4=4 257.36（万元）

根据式（5-2）计算:

年吸收二氧化碳价值C=4.86×90 000×365×0.32=5 108.83（万元）

根据式（5-3）计算:

年吸收二氧化硫价值 U=4.86×15 213×1.26=9.32（万元）

根据式（5-4）计算:

年吸收粉尘价值 V=4.86×1 200×170=99.14（万元）

根据式（5）计算:

净化空气效益 E=4 257.36+5 108.83+9.32+99.14=9 474.65（万元）

2）调节小气候效益

根据《中国可持续发展林业战略研究总论》，森林年涵蓄降水能力在100 mm左右，相当于100 000 t/km2。根据工程项目资料，项目区绿化面积为4.86 km2。水价以当年水平1.83元/t计算。根据式（6）计算:

调节小气候效益 I=1.83×100 000×4.86=88.94（万元）

2.2.4 声环境生态恢复效益

1）植被降噪效益

根据《中国可持续发展林业战略研究总论》，乔、灌、草结合的多层次的40 m宽的绿地能降低噪音10～15 dB，计算时取下限。按照郎奎建支付愿意法，森林减少噪音价值为5元/（dB·m）。绿化里程数用林草植被面积4.86 km2与植被带宽40 m计算获得。根据式（7）计算:

植被降噪效益 Z=121 592.5×10×5=607.96（万元）

2）声屏障降噪效益

据现场勘察，项目区声环境敏感点长度共计5 600 m。如需安装临时移动式声屏障，按当年市场价格，以厚度为0.05 m，高度为1 m的移动式声屏障为计算依据，其价格为200元/m。根据式（8）计算:

声屏障降噪效益Sb=200×5 600=112（万元）

2.2.5 生物环境生态恢复效益

据现场勘察，工程区分布的乔木主要有马尾松、杉木、桉树、樟树、阔叶林群落和竹林等;灌木主要有桃金娘、野牡丹、九节等;草本植物主要有有芒萁、五节芒、狗牙根等;藤本植物主要有海金沙、玉叶金花等。由于工程区沿线的动物，除了昆虫之外，脊椎动物的种类并不多，而且数量很少。因此，仅采用绿化补偿措施的计算便能反应维持生物多样性的效益。据工程资料，绿化补偿措施约为:栽植乔木79 950株，灌木90 925株，植草87 772 m2，植藤64 334株。

按当年市场价格:乔木平均每株8.35元（含人工、管养费）;灌木平均每株0.41元（含人工、管养费）;草本植物平均2.78元/m2（含人工、机械、管养费）;藤本植物平均每株0.49元（含人工、管养费）。根据式（9）计算:

维持生物多样性效益Bds=8.35×79 950+0.41×90 925+2.78 ×87 772+0.49 ×64 334=66.76+3.73+24.40+3.15=98.04（万元）

2.2.6 景观环境生态恢复效益

根据全国绿化委员会发布2009年《中国国土绿化状况公报》，截至2009年底我国公路已绿化167.7万km。凡是环境绿化美好的高速公路，事故发生率就会减少40%。根据公安部交通管理局发布的2009年全国道路交通事故情况显示，09年全国共发生道路交通事故238 351起，造成直接财产损失9.1亿元，与去年同期相比，下降10.7%。根据工程项目资料，该工程绿化里程数由前计算获得121 592.5 m。根据式（10）计算:

美化路容效益 Aw=［91 000×（121.59/167.7）］/（1-0.4）× 0.4=65 975/0.6 × 0.4=4.40（万元）

2.3 评价结果

第1年生态恢复效益=保持水质效益（Q）+保持水位效益（L）+减少地表径流效益（W）+保持土壤肥力效益（S）+声屏障降噪效益（Sb）+［净化空气效益（E）+调节小气候效益（I）+植被降噪效益（Z）+维持生物多样性效益（Bds）+美化路容效益（Aw）］×0.5=51.63+5+836.58+22.05+112+10 281.26 ×0.5=6 167.89（万元）。

第2年生态恢复效益=净化空气效益（E）+调节小气候效益（I）+植被降噪效益（Z）+维持生物多样性效益（Bds）+美化路容效益（Aw）=9 474.65+88.94+607.96+98.04+4.40=10 273.99（万元）。

根据工程资料，该工程环境保护静态总投资为34 835.35万元（含水土保持投资25 860.87万元），即该工程经过1年自然恢复期，植物措施全部发挥效用。生态恢复措施在前2年将产生16 441.88万元（6 167.89万元+10 273.99万元）的生态效益价值，并从第3年开始逐年以10 273.99万元的生态效益价值收回环境投资，从第4年开始增长便产生巨大的潜在的生态恢复利润价值。因此，该工程的生态恢复措施是可行的。

3 结语

生态恢复效益价值一直只能从定性的角度得到论证。因此，笔者通过影子工程法、防护费用法、恢复/重置费用法等评估方法，建立了生态恢复效益价值计算模型，旨在从定量的角度论证生态恢复措施的可行性。并且，通过实例数据纳入到环境损益分析中，基本能反应生态恢复措施产生的效益价值，解决了环境效益难以货币化的难题。但是，模型的建立需要反复的求证，所以还需行业内相关学者对生态恢复效益价值进一步的深入研究。

（References）:

［1］ 国家环境保护总局环境工程评估中心.环境影响评价技术方法［M］.北京:中国环境科学出版社，2010.

［2］ 顾宗濂.中国富营养化湖泊的生物修复［J］.农村生态环境，2002，18（1）:42-45.

GU Zong-lian.Bioremediation of eutrophic lakes in China［J］.Rural Ecological Environment，2002，18（1）:42-45.

［3］ 岳辉.强度水土流失区不同治理措施的生态效益研究［D］.福建:福建农林大学，2009.

［4］ 杨淮.公路边坡生态恢复［D］.西安:长安大学，2008.

［5］ 中国可持续发展林业战略研究项目组.中国可持续发展林业战略研究总论［M］.北京:中国林业出版社，2002.

［6］ 中国生物多样性国情研究报告编写组.中国生物多样性国情研究报告［R］.北京:中国环境科学出版社，1998.

Benefit Value Calculation Model of Ecological Restoration

XU Lan1，ZHOU Fu-chun2
（1.Chongqing Communications Research＆ Design Institute，Chongqing 400067，China;
2.School of River＆ Ocean Engineering，Chongqing Jiaotong University，Chongqing 400074，China）

Taking highway engineering as example，environmental space is divided into six aspects，including the water environment，soil environment，atmospheric environment，sound environment，biological environment and landscape environment.Monetary efficiency value calculation model of ecological restoration is established，through various evaluation methods，including the shadow engineering method，protective cost method，recovery/reset cost method.Then the engineering data of case study are involved in the model，so the feasibility of the model is verified and evaluation results are obtained.The proposed model proves that environmental space will produce a great benefit value after the implementation of ecological restoration.

ecological restoration;highway;benefit value;monetization

S157

A

1674-0696（2011）06-1400-04

10.3969/j.issn.1674-0696.2011.06.33

2011-05-17;

2011-07-01

许 岚（1979-），女，浙江绍兴人，助理工程师，硕士，主要从事水土保持及环境影响评价方面的研究。E-mail:pinkl@126.com。