生产建设项目人为水土流失的生态环境损害评估

史东梅， 蒋光毅， 郭宏忠， 彭旭东， 夏 蕊， 张健乐

(1.西南大学资源环境学院,400715，重庆；2.重庆市水土保持监测总站,401147，重庆； 3.重庆市水利局,401147，重庆；4.贵州大学林学院,550025，贵阳)

经调查“十五”期间全国生产建设项目数量达7万6 810个，其中数量最多的为城镇建设项目；近17年间水利行政主管部门每年审批的生产建设项目数量逐年递增[1]。生产建设项目水土流失主要造成水土资源和土地生产力的破坏和损失，包括生产建设项目具有侵蚀空间有限、时期较短、侵蚀类型复杂、危害严重等特征[2-3]。从水土保持领域的视角出发[4-5]，人为水土流失造成的生态环境损害表现为土地资源及地表植被、水资源、水土保持设施与水土保持功能、生态系统服务功能以及项目区周边环境的破坏。李发鹏等[6]借鉴当前生态环境损害概念，界定了领域水土资源损害内涵，为水土保持领域生态环境损害评估提供支撑。姜德文[7]认为水土流失影响度是生产建设项目水土保持损益分析的核心内容，基于综合评价模型可定量计算出项目水土流失对生态环境损害的影响。甘枝茂等[8]分析城镇建设生态环境损害以土体破坏、地表土壤入渗性能减弱和生态系统服务功能损害为主。而我国对于不同生产建设项目人为水土流失的生态环境损害评估鲜有报道。笔者以生产建设项目人为水土流失危害为切入点，分析项目建设期、运行期生态环境损害特征，提出人为水土流失的生态环境损害评估范式并通过评估案例验证评估范式的科学性，为人为水土流失的生态环境损害评估提供鉴定思路，对生态环境恢复具有实践意义。

1 人为水土流失生态环境损害表现特征

生产建设项目水土流失以人类生产活动为外营力产生的水土流失类型，是典型的现代人为加速侵蚀，它与原地貌水土流失既有联系，也有自身特性。生态环境损害表现特征，总体以生态破坏为主，水土流失对象包含自然土和人工土，煤矿开采工程项目中排放的废水废气还会引起环境污染。各生产建设项目类型不同，扰动地貌单元、水土流失特征和危害也有较大差异。人为水土流失与生态环境损害的逻辑关系分析见表1。

综合分析生产建设项目水土流失的危害其造成生态损害主要表现为：1)破坏水土资源及地表植被。生产建设项目开挖、占压土地直接造成土壤位移和地表物质组成改变，土壤养分降低，土地生产力下降；改变原有水系的自然条件和水文特征，地表径流增大，土壤压实使土壤空隙萎缩，造成城市洪水与内涝威胁；生产建设活动清除地表覆盖物，使植被覆盖度降低，为水土流失创造条件。2)破坏生态系统服务功能及项目区周边环境。生产建设项目临时性或永久性占用土地、减少耕地林草地面积，削弱项目区生态系统服务功能及水土保持设施水源涵养功能；工程堆积体细颗粒松散堆积物，在风蚀区极易浮尘、扬沙等沙尘现象，在水蚀区由于强降雨诱发作用极易引发滑坡、泥石流等重力侵蚀现象，造成社会经济损失和人居环境质量下降。3)由于生产建设项目水土流失危害及扰动地貌单元差异较大，可选择生产建设项目对生态环境损害中的共性影响因素作为生态环境损害评估的主要参数，有土石方挖填总量、工程堆积体量、工程占地面积、水土保持设施数量。

表1 人为水土流失与生态环境损害逻辑关系分析Tab.1 Analysis of logical relationship between human-caused soil erosion and eco-environmental damage

续表1

2 人为水土流失生态环境损害评估程序及方法

2.1 损害评估程序解析

生态环境损害评估通过污染环境或破坏生态行为与生态环境损害之间的因果关系分析，评估污染环境或破坏生态行为所致生态环境损害的范围和程度，确定生态环境恢复至基线并补偿期间损害的恢复措施，量化生态环境损害数额的过程[5]。生产建设项目人为水土流失的生态环境损害评估程序如图1所示。在以上程序中，关键评估环节是水土危害-生态环境基线及阈值判定、水土流失危害鉴定指标体系建立、生态环境损害因果关系分析和量化损害价值。水土流失危害特征确定及基线判定是在收集分析破坏生态行为资料、开展现场勘查、掌握生态损害基本情况后，研判项目区人为水土流失生态损害特征；生态环境基线判定主要采用历史数据调查、对照区域数据比较和模型推导3种方法[17]。根据各类生产建设项目造成的损害特点及危害范围、程度的差异性，分类筛选具有代表性和可操作性的损害评估指标，利用生态环境恢复方式进行经济补偿时，应保持恢复目标采用指标与损害评估指标的一致性。

2.2 损害价值评估方法

生产建设项目的生态环境损害往往以经济损失来衡量，由受损资源的恢复成本和损失费用或生态功能损失补偿费组成[18]。在评估时，可将生态环境损害评价指标(表2)进行实物量化，再根据实物量采用水土保持经济学中经济损失计算方法进行价值估算。生态环境损害分为水土资源直接经济损失和生态系统服务功能损失，可利用直接换算法(实物、货币或能值)、置换成本法、影子工程法、陈述偏好法、综合函数贡献法等评估方法进行估算。水土资源直接经济损失包括土壤环境损害价值、土壤养分流失价值、土壤有机质流失价值、涵养水源价值和植被恢复费用等，生态服务功能经济损失包括林草场退化价值、土地占用价值、土地生态价值损失、水土保持补偿费等。生态环境损害价值评估方法及实参数表征意义，各评估方法和参数含义见表2。

3 人为水土流失生态环境损害实证研究

3.1 矿山开采项目生态环境损害分析

重庆市某采矿项目，采用人工爆破、穿山凿洞等方式进行井下开采，造成的生态环境损害有采矿过程中扰动地表或地下岩土层，山体内部形成大量采空区和临空面，塌陷区面积达矿区范围约120%，导致矿区附近地表塌陷、房屋损坏；工程堆积体在降雨条件下易引发人为崩塌、人为滑坡等灾害，对河流行洪能力造成影响；涵养水源功能及土地生产力受损。由于爆破、机械震动和采空对岩体结构(尤其是保水层)的破坏，造成地下水量逐年减少、水井干枯、旱地缺水致荒废、土地产出能力锐减。项目占地面积为0.53 km2，直接影响区面积为0.75 km2，对当地生态环境影响区域高达1.38 km2，是项目区面积的2倍多；采矿与矿区附近地表塌陷、地下水枯竭、土地生产力下降、房屋损坏等有直接因果关系。 采用土地生态价值损失估算模型评估土地生态价值损失量，通过土壤养分流失价值评估土地生产功能价值进行，按市场价值法计算林场退化损失价值，弃渣尾矿规范化处理按GB 50433—2018《生产建设项目水土保持技术标准》临时防护工程标准评估，该生产建设项目的损害价值如图2所示。

图1 人为水土流失的生态环境损害评估程序解析Fig.1 Analysis of the appraisal procedure of eco-environmental damages from human-caused soil erosion

表2 生态环境损害价值评估方法及参数表征意义

续表2

可知矿山开采生态环境损害价值总量为357.2万元，土地生态价值和弃渣尾矿处理分别为276万和45万元，占损害价值总量77.27%和12.60%。说明：一矿山开采项目的生态环境损害以地表地下水循环系统破坏及排土场、矸石场、尾矿库等工程堆积体人为崩塌、人为滑坡危害为主；二采矿对项目区及周边区域危害影响大，要特别关注暴雨期人为水土流失威胁下游人民生命财产安全；三采矿项目造成的土地生态价值损失严重，要利用好第三方机构评估，严格水土保持监测过程，将人为水土流失造成的生态环境损害和社会经济损害降至最低。

图2 矿山开采生态环境损害价值评估Fig.2 Evaluation of the value of eco-environmental damage from mining

3.2 房地产项目生态环境损害分析

重庆市某房地产项目占地面积3万2 805 m2，工期为2.5年。野外调查发现，各扰动地貌单元的土壤物理性质均与原地貌单元有较大差异，土壤密度表现为施工道路(1.83 g/cm3)>松散堆积体(1.68 g/cm3)>边坡绿化带(1.54 g/cm3)，与天然林地相比分别增加38.64%、27.27%、16.67%。生态环境损害主要表现为破坏项目区水土资源，硬化路面影响城市地表排洪系统；建造过程中钢筋混凝土的加工、墙体砌筑，土壤结构破坏、不透水面积增大、入渗率降低，易引发城市水土流失；大量土方工程涉及基础开挖、现浇砌筑，高陡边坡、工程堆积体在雨季易诱发人为崩塌、人为滑坡等灾害，对项目区及周边生态环境造成负面影响。项目建设对项目区水土资源、生态系统功能及水土保持设施破坏等有直接因果关系，根据项目区相似条件未破坏参考区域数据确定生态环境损害评估基线，生态环境损害价值评估需从土地生态价值损失量、涵养水源价值量、土壤环境损害价值、水土保持补偿费等方面估算(图3)。

图3 房地产建设生态环境损害价值评估Fig.3 Evaluation of the value of eco-environmental damage from real estate construction

可知房地产建设项目造成的生态环境损害价值总额为75.56万元，生态损害价值最多的是土壤环境损害价值(45.6万元)，占60.35%，其余依次为涵养水源价值(17.27万元)、水土保持补偿费(6.79万元)和土地生态价值(5.9万元)，项目区硬化路面增加，部分裸露场地土壤被显著压实，没有良好的表层透水孔隙，暴雨时易发生地表径流，难以发挥土壤蓄水渗水作用。说明：一房地产项目造成生态环境损害以高陡边坡崩塌、表土土壤结构及养分破坏、硬化路面增加导致的水源涵养功能下降为主要表现；二房地产建设项目扰动地貌单元生态功能损害程度依次为松散堆积体>边坡绿化带>施工便道，应关注表土保护利用问题以及工程堆积体在暴雨径流作用下人为崩塌、人为滑坡对交通与居民生活的影响；三房地产建设项目中土壤环境损害价值占比最多，但可通过景观绿化对生态环境恢复，项目完成后基本不产生新增水土流失。

4 结论

1)生产建设项目人为水土流失生态环境损害主要表现为破坏项目区水土资源、地表植被及生态系统服务功能和周边生态环境、人居环境质量，工程堆积体在暴雨作用下极易诱发崩塌、滑坡、泥石流等重力侵蚀，损害评估重要参数有土石方量、工程堆积体量、工程占地面积、水土保持设施破坏数量等。

2)生态环境损害评估的关键环节有水土流失危害-生态环境基线及阈值判定、水土流失危害评估指标体系建立、生态环境损害因果关系分析和生态环境损害价值量化方法及标准；生态环境损害价值的评估方法有直接换算法(实物、货币或能值)、置换成本法、陈述偏好法、综合函数贡献法等。水土资源直接经济损失包括土壤环境损害价值、土壤养分流失价值、涵养水源价值、植被恢复费用等，生态服务功能经济损失包括林草场退化价值、土地占用价值、土地生态价值损失、水土保持补偿费等。

3)采矿项目生态环境损害以局部地表汇流及地下水改变、降雨条件下的排土场、矸石场等工程堆积体的人为滑坡和人为泥石流潜在危险性为主，土地生态价值和弃渣尾矿处理分别占损害价值总量77.27%、12.60%。房地产项目生态环境损害以高陡边坡崩塌、表土土壤结构破坏及养分丧失、硬化路面增加导致的水源涵养功能下降为主，土壤环境损害价值占损害价值总量60.35%。