基于JAMES模型长江水域污染对旅游业经济损失评估——以长江口为例

吴韦唯，张效莉，纠手才

(1.上海海洋大学 上海 201306；2.上海海洋大学 海洋经济研究中心 上海 201306)

基于JAMES模型长江水域污染对旅游业经济损失评估
——以长江口为例

吴韦唯1，张效莉2，纠手才1

(1.上海海洋大学 上海 201306；2.上海海洋大学 海洋经济研究中心 上海 201306)

为了能够使决策者、利益相关者尽可能清醒地认识到快速的经济发展背后高昂的经济损失和经济成本，文章选择位于长江口口心的上海市所辖崇明县作为研究对象，选择JAMES “浓度-损失”模型,对长江口水污染给崇明县旅游业造成的经济损失进行评估。结果发现在各种污染物当中,化学需氧量对崇明县的旅游业造成的经济损失最大，并预测2020年长江口水污染给崇明县旅游业造成的经济损失。文末提出管理对策，提升保护意识及促使企业承担社会责任等建议。

水污染；旅游业；经济损失；评估；长江口

1 引言

2001 年，崇明成为上海地区第一个被国家环保总局正式命名的国家级生态示范区，上海市城市总规划提出了要将崇明岛基本建成世界级的生态岛和最优美的“海上花园”。崇明岛是我国第三大岛，也是世界上最大的河口冲积岛，位于长江流域最下游尾端，即长江流域和东部沿海地区跨界交汇点。结合上海市的“将崇明县打造成上海市生态旅游县和上海市后花园”的战略布局，上海市崇明县旅游业由于受长江口水污染的影响就不容忽视[1]。长江流域自上游向下游其水量越来越少，开发利用强度越来越大，水污染程度越来越严重，长江流域水污染在跨界处往往更加严重[2]。为此，本文将关注长江口水污染给崇明县旅游业所带来的经济损失评估问题，希望能够通过经济损失评价结果引起政府、污染者、利益相关者的警醒，更能够刺激有关决策者形成可以复制和推广有效的决策和管理机制，以改进长江口乃至整个东海水域环境质量。

长江口跨界污染的水域涉及的行政单位有上海市的宝山区、浦东新区和崇明县。这2区1县依托长江口水域资源养育了大量的人口、发展了无比繁荣的地区经济。宝山区和浦东新区虽然都临江口沿岸布局有一定数量民宅和企业，但同时又都有相当数量的社会经济活动远离江边海岸带，这些社会经济活动或者没有直接受到长江水域的影响，或者其影响错综复杂而难以将其分离出来单独进行研究。而崇明县则是由位于长江口江心的崇明、长兴、横沙三岛构成，其总面积1 411 km2，长江口污水沿其四周海岸带边缘流过并进入东海，其所有的水资源均离不开长江水域，所以是受长江口水污染影响最严重的典型。同时，多年来上海市在努力将崇明县打造成上海市的生态县和后花园，崇明县是上海市生态系统平衡的调节器。基于上述原因，本研究选择整个崇明县作为研究对象。

2 基本模型

由于多年来上海市努力将崇明县打造成生态旅游县，因而崇明县致力于发展东平国家森林公园、东滩湿地和候鸟保护区，以及三民文化村4A级景区、明珠湖、高家庄园等几大以休闲农业为主的生态旅游村，由此构成了崇明县的生态休闲旅游业稳步发展[3]。

2.1 模型选择

本研究在经过对诸多的经济损失评估方法进行比较分析的基础上，L.D.James的“浓度-损失”曲线作为本研究的经济损失评估方法[4]。James 经过多年的实验和研究发现了“浓度-损失”曲线规律，该曲线显示:污染物浓度低时,其对环境的损害并不显著,但随着污染物剂量的增加,其对环境的损害程度则急剧增加，但当污染物剂量达到一定程度后,其剂量继续增加对环境损害程度的增长放缓，直到达到极限程度后,剂量增加不再引起污染损失率的增加。该趋势常表现为S型非线性方程，具体方程如式(1)所示：

(1)

式中：S为该污染物引起的损失；k为旅游功能价值；bj为该污染物相关系数；Cj为该污染物浓度。

该曲线的趋势见图1所示。

图1 James“浓度-损失”曲线

影响水资源经济价值的污染物很多,因而在估算水资源经济损失时，通常是先计算单一污染物对水资源造成的经济损失值，然后计算多种污染物对水资源造成的经济损失值。在水环境中，共有n种污染物影响其环境质量，第j种污染物对水环境造成的污染损失率为Rj。要计算出该种污染损失率,必须要先建立污染物浓度与环境要素经济价值损失间的微分方程:定义Rj,表示在某种浓度Cj下,该污染物引起的损失S与旅游功能价值k之比值,称为该污染物对该功能的损失率,简称为污染损失率。j代表不同污染物，则

(2)

aj、bj是仅与污染物自身特性和水体使用功能有关的参数,不能随意选取,因而具有客观性。此外，由于污染物的毒性不随时间、地点的改变而发生变化，因而aj、bj一经确定，就可以适用于任意湖泊和江河[5]。

当水体中存在一种以上的污染物时,其综合损失率的简单相加,应减去它们间的交互影响部分。在忽略各种污染物间的协同和拮抗作用的条件下，当有n种影响相互独立的污染物存在时，减去交互影响部分后的综合损失率R(n)为:

R(n)=R(n-1)+[1-R(n-1)]×R(n)

(3)

计算时,先将各污染物浓度一一代入式(2)，求出各单项污染损失率Rj,然后用式(3)算出综合污染损失率R(n)。计算R(n)时，先算两种污染物的综合损失率R(2)，按式(3)有:R(2)=R(2-1)+[1-R(2-1)]×R2=R1+R2-R1×R2，其余依次类推,直到算出R(n)止。

单项污染损失率Rj表明了j污染物对旅游功能的损害程度,我们以此作为该污染物对旅游功能损害程度的单项评价值。而综合污染损失率R(n)则表明了n种污染物共存时对旅游功能的损害程度,以此作为该功能损害程度的综合评价值。

显见,当用R乘以水域旅游功能价值后,其值为水域旅游功能价值的总损失量。该评价值不仅与污染物的种类和浓度有关,而且还与水体的使用情况有关,因而可直接为水域合理开发利用与整治的优化决策服务。

2.2 数据收集

本研究中用到的年度统计数据，主要来自崇明县统计局编著的相应年份的《崇明县统计年鉴》。

2.2.1 监测数据的收集

本研究主要关注长江口水污染的经济损失，因而需要长江口水污染相关的数据，这部分数据来自长江水资源管理局长江口分局的水环境监测局监测数据。

2.2.2 问卷调查

本研究中关于旅游功能价值量估算用到了旅行成本法，需要相关的调查问卷才能够获得需要的信息，为此设计和发放了调查问卷进行了数据收集工作。

2.2.3 专家咨询

在本研究中，问卷发放对象和地点的选择、问卷具体内容设计、“损失-浓度” 曲线中aj和bj参数的选取均咨询相关专家进行确定。

2.3 评估程序

2.3.1 旅游功能

水域的旅游功能，主要采取旅行成本法[6]，设计旅行成本的调查问卷，获取相关数据信息，采用专家意见调查统计并计算获得。

2.3.2 参数的确定

朱庆发[5]经过多年试验，得出了在中国湖泊等水域污染物浓度与经济损失关系中一般需要的aj、bj参考取值，本研究中aj、bj的选取参考其研究成果，具体见表1。

表1 aj和bj参数的参考取值

3 数量化分析

3.1 旅游功能价值量核算

对于长江口水域旅游功能的价值量核算则采取旅行成本法和德尔菲法[7]调查统计计算获得。长江口浩瀚的江面、特殊的地理位置应当成为旅游休闲的绝好选择，同时由于其作为公共资源多年并没有计算其合理的价值。TCM法常被用来评价那些没有市场价格的自然景点或游憩环境的旅游价值。评估假设为：游客到娱乐场所或景区游览虽然不必付出高昂的入场费,但是必须支付交通费用以及其他必不可少的开支,同时耗费一定的时间。这些货币支出和时间成本即被视为资源环境的隐含价格。春节过后是上海旅游逐渐进入旺季的时期，再加上上海特殊的地理位置和气候特征，每逢双休日、节假日都有到崇明旅游的游客，因此，经过咨询当地管理部门的意见，本研究选择4个双休日到崇明县的两大公园，一个是免费公园，另一个是收费公园。每个公园各发放问卷400份，两个公园共发放问卷800份，回收问卷764份，对其问卷结果进行了统计整理，有效问卷735份，占总问卷数的92%。据专家意见调查和咨询，到崇明县旅游的成本主要包括：交通费、餐饮费、住宿费、门票费4项，有关的平均费用已经通过问卷调查获得，因而旅行费用将是上述4项成本之和。各项费用的具体计算过程如下。

根据问卷，游客中有65%来自上海，25%来自其他地区，而来自长三角的仅为10%。为了精确估算旅行成本，特对旅游管理部门的领导进行了电话调查，结果是这些来自其他地区的游客也基本上都是来上海出差或旅游，顺便到崇明旅游，因而可以视为有90%的游客都来自上海市。所有游客中自驾车的比例为53%，而公共交通的比例为31%。自驾车的平均交通成本为248元，而公共交通的往返成本为128元，其他形式的往返交通平均成本89元。而来崇明旅游的游客中有79%的游客有3～4口家庭成员，按照保守估算，都为三口之家的概率是79%以上，则a×53%=b为自驾车的游客数，a×31%为乘公交的游客数。而自驾车的游客b/3是自驾车的家庭数，因而自驾车的总费用将是(a×53%/3)×248元。乘公交车的总费用则是a×31%×128元，则总交通费用为：(a×53%/3)×248+a×31%×128元。

由于住宿总费用按照总人数和总支付估算得到的平均值，因而住宿费用可简单按照年游客总人数a×118元计算；餐饮费同样可按照游客数a×187元计算；门票费同样可按照游客数a×109元计算。由于游客中年龄很大和很小的可免票的游客比例很小，所以都按照每位游客都有门票支付计算。通过问卷调查和专家意见咨询，并结合旅行成本法，最后计算得到崇明县历年旅游功能的价值总量如表2所示。

3.2直接损失率Rj和综合污染损失率R(n)的计算

为了能够对本研究选定的崇明县经济损失进行评估，已经将长江口各种污染物历年的浓度Cj值进行了收集，详细数据见表3。而估计中的有关参数aj,bj的取值详见表1，依据式(2)和式(3)计算各种污染物的单项污染损失率Rj和综合污染损失率R(n)(表4)。

表2 崇明县2007—2015年年旅游功能的价值总量表(V) 亿元

表3 2007—2015年长江口污染物浓度Cj值

表4 损失率Rj的计算结果

从损失总和来看，各种污染物中COD带来的损失最大。由于长江口污染水源主要来源是农药、化工厂和有机肥料等，其中含有大量的COD。如果江水COD越高，就表示有机物污染越严重，意味着水中含有大量还原性物质，这些还原性物质对水质富营养化影响很大。

由多种污染物造成的综合损失率R(n)见表5，可以看出，严重的污染导致崇明县的旅游功能损失殆尽，损失率全部是90%以上，如果将其作为旅游资源开发，不会产生良好的经济收益。这一现实情况将严重抑制上海市将崇明县打造成生态旅游县的战略部署的实施。

表5 历年污染综合损失率R(n)的计算结果

3.3 经济损失值测算

9年间旅游业的综合经济损失值超过107亿元，这相当于崇明县每年近一半的经济增加值。这主要由于长江口水污染给崇明县带来水环境恶化，致使游客没有青山绿水、清新宜人的舒适幸福感，从而使原本应该具有的经济收益大幅度减损。历年各种污染物引起的经济损失价值总和呈现显著地随时间递增态势。虽然在中间有一点回落，然而各项污染引起的经济损失年度总和总体趋势一直处于上升的通道上，为此，从速控制长江口污染物排放、加速对崇明县境内水域COD含量的控制和修复将是非常紧迫的任务(表6)。

表6 历年各项功能经济损失值(V*R) 亿元

从已有的经济损失存量已经可以看出，这种损失是巨大的。如果这种污染不能得到及时的治理和有效的根治，则可以预测在2020年以前，这些污染还将带来更加巨大的经济损失。

3.4 引致的间接经济损失分析

上述分析由于资料获取等种种原因，仅局限于直接经济损失，然而，一个区域经济在其发展过程中，区域内所有的社会经济活动都相互作用、相互影响，部分行业或功能受到来自水污染的经济损失必然会给当地的整个社会经济发展带来不可估量的连带影响和间接的经济损失。

(1)由于长江口污染水域的污染主要来自大量的COD。一般来说，当养殖水体中COD越高，则水体中需氧量会加大，易引起缺氧，细菌与病原大量繁殖，导致水产品生病等[8]。对于旅游来说，水体中微藻大量繁殖，绿藻众生，影响景观，甚至出现恶臭现象。许多有机污染物可在江底被底泥吸附而沉积下来，在今后若干年内对水生生物造成持久的毒害作用。在水生生物大量死亡后，河中的生态系统即被摧毁。人若以水中的生物为食，则会大量吸收这些生物体内的毒素，这些毒物常有致癌、致畸形、致突变的作用，对人极其危险。这些损害在短期内难以数量化估计，但是其危害却是深远的。

(2)由于大量COD导致环境恶化，不仅仅影响旅游业功能和居住享乐功能，同时还影响到以旅游为引擎的酒店业、餐饮业以及商贸服务业的健康发展，这些行业的发展状态直接决定了崇明县是以第一产业为主还是以第三产业为主的产业结构布局，而不同的产业结构布局完全决定着地区经济发展的效率和速度[9]，从这个角度分析，长江口水污染带给崇明县的经济损失是巨大的。

(3)合理的产业结构布局会加速产业发展并促进地区人口素质的提升[10]，进而促进地区软实力的提升，以及综合实力的提升，然而由于长江口水污染通过抑制旅游、居住、餐饮、酒店和文化交流等行业的发展，严重影响了崇明县提升软实力、发展现代服务业的进程隔阂内涵，这种损失是无法估量的，也是非常巨大的。

(4)上海市政府在全面布局打造生态旅游岛的同时，希望能够依托岛内自然生态资源优势，发展以旅游为主的现代服务业，成为上海市居民可以休闲度假的后花园。然而由于长江口水污染造成的这些直接和间接损失，致使上海市的这一战略目标难以如期实现，这给上海市发展现代服务业的战略目标同样造成了巨大的经济损失。

综上所述，长江口水污染给崇明县造成了难以估量的直接和间接经济损失。为了崇明县乃至上海市居民有一个美好的生存、居住、和工作环境，为了崇明县乃至上海市居民尽早免于遭受无谓的经济损失，加强长江口水污染的管理迫在眉睫。

4 结论以及建议

从上文的经济损失评估结果看，长江口水污染给崇明县旅游业带来的经济损失非常严重，多年来经济损失总量一直保持在崇明县当年经济增加值的3%以上。这样持久高额的经济损失必须应当引起有关部门、利益相关者的高度重视。基于这样的评价结果，结合上海市的“将崇明县打造成上海市生态旅游县和上海市后花园”的战略布局，指出了上海市崇明县由于受长江口水污染的影响，其经济损失之高是惊人的。按照估算得到的损失率，崇明县旅游功能和生活用水功能基本损失殆尽、居住功能损失也非常严重，这几项功能的损失又会抑制崇明县的餐饮、酒店、商贸、文化等诸多行业的有效发展。综合分析结果是：长江口上游经济发展给崇明县乃至整个上海市战略目标的实现带来的经济成本和代价是非常巨大的。为此，给出了5点建议：①政府应当理顺长江口水环境管理的体制；②政府应当设计制定长江口水环境跨界补偿机制、研究出台有关政策和法律，以便遏止长江流域水环境污染，这是非常紧迫的任务；③研究人员应当加强有针对性的水污染经济损失的相关理论和方法研究；④高校等教育机构要对接社会需求，及时调整自己的学科方向，建立环境统计、环境经济、环境信息、环境治理技术、污染物处理技术等相关学科，培养相关领域的高水平专业人才队伍；⑤实践管理部门应当加强与科研部门的密切合作，使学术领域的科学研究成果尽快在实践中发挥应有的作用。

在长江流域水污染严重、久治不愈问题上，观念和意识是造成这一现象的另一个关键根源。这种污染问题涉及污染制造者——各相关企业、污染和经济损失承受者——沿岸居民和地方政府。对于企业而言，严重缺乏要确保他人和子孙后代能够有清洁的赖以生产和生活的生态环境不被破坏的意识和觉悟，严重缺乏克制自己的肆意排放污染物给他人、给自己、给子孙后代带来了严重的环境污染等基本的、必要的环境伦理道德观念。对于沿岸居民和地方政府而言，面对自己生产、生活的生态环境日渐被污染、被毁坏，他们抵制和抗拒这些不仅给自己的身心和经济福利造成严重影响、更对自己的子孙后代生产生活造成严重的影响的污染的危机意识不强，对环境恶化熟视无睹和麻木现象普遍。

因此，建议那些制造污染的企业，①能够权衡企业的经济收益和社会及生态环境成本是否相当，企业应当能够权衡在大肆污染的环境成本下实际获得的利润能否弥补他们带来的这种经济损失。②企业应该有足够的觉悟和道德素养先保证严格约束自己的污染行为。每一个利益相关者都严格要求自己、减少自己的污染行为，那么环境污染必会逐渐好转。③每家企业应该具有这样的觉悟和意识：投入经费和精力，与科研部门联合，研发具有成本优势的污染物处理技术，并使其能够尽快变成企业生产的必须流程，这是一个需要有前期成本投入、但能够让整个社会都收益的壮举。④每家企业是否应该公开其生产过程中的每日污水排放量信息以及处理信息，作为企业自我监督以及与利益相关者之间相互监督的重要手段。

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EconomicLossEvaluationofTourismfromtheYangtzeRiverWaterPollutionBasedontheModelofJAMES:anExampleintheYangtzeRiverEstuary

Wu Weiwei1,Zhang Xiaoli2,Jiu Shoucai1

(1.Shanghai Ocean University,Shanghai 201306,China; 2.Center for Study of Marine Economy,Shanghai Ocean University,Shanghai 201306,China)

In order to help policymakers and stakeholders to have a better appreciation of the heavy economic losses and damages behind rapid economic development,this paper took Chongming County of Shanghai located at the mouth of the Yangtze River as the object of research,the concentration-loss model developed by James was used,to assess the economic losses of Chongming County caused by water pollution in Yangtze Estuary.The study found that the pollutant causing the greatest damage to the tourism of Chongming County is COD.Some suggestions,such as management countermeasures,promotion of protection awareness and social responsibility were also put forward.

Water pollution,Tourism industry,Economic losses,Assessment,The Yangtze River estuary

2017-03-14；

2017-07-21

东南沿海国际贸易特征(B1-2017-15-0006B).

吴韦唯，硕士研究生，研究方向为海洋经济

X3；F59；P7

A

1005-9857(2017)09-0104-07