城镇污水处理全成本核算和分担机制研究*——基于中国333个城镇污水处理厂样本估算

龙 凤 毕粉粉# 董战峰 葛察忠 林 菲

(1.生态环境部环境规划院，北京 100012；2.中央财经大学财政税务学院，北京 100081)

近年来，我国污水处理标准处于从一级B提升至一级A(按《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002))甚至更高的进程中，“提标改造”和“污泥处理处置”的持续推进使得污水处理运行成本不断提高。虽然居民污水处理费呈上涨趋势，但城镇污水处理收费价格不能覆盖污水处理成本的现象仍较普遍，很难满足污水处理厂的可持续发展[1]3834，[2]。城镇污水处理厂已成为我国污水排放大户，研究城镇污水处理全成本核算和分担机制可为污水处理收费政策的实施提供定量化依据，对于推动水污染防治和绿色发展具有积极作用。

综合各发达国家的经验来看，城镇污水处理费用的确定和调整都有一定的原则要遵循[3]。我国污水处理费的成本定价原则和方法受到学术界的关注，学者们分别从不同的角度考虑提出不同的定价方法，如马乃毅等[4]比较分析不同的污水处理费定价方法，并指出应在考虑污水处理成本的基础上确定适当的费率来满足企业的利润目标；张玉等[5]认为，我国污水处理价格主要是根据单位成本加预期利润模式确定。污水处理成本核算的研究作为污水处理收费定价的基础已得到普遍重视。国外专家学者对污水处理成本费用函数的构建和运用较成熟，BERBEKA等[6]推导出一种基于不同层级污水处理方式的成本函数，并采用此方法对波兰城市污水处理成本进行核算；RUIZ ROSA等[7]设计了一种适用于污水处理工艺的成本管理模型，计算污水处理和再利用过程的经济成本。国内众多学者分别从各自学术领域对相关的方法开展了研究，如王佳伟等[8]提出污水处理厂的运行成本主要受到进出水浓度、设计规模、水量负荷率的影响，并建立了污水处理厂的运行成本模型；於方等[9]1579-1583构建了城镇污水处理运行和投资费用函数，对污水处理成本进行核算，并根据地域和排放量设计污水处理收费标准；万芳芳[10]7-41分析影响污水处理成本的因素，并构建费用函数模型测算污水处理全成本。

现有相关文献对污水处理定价的原则、核算方法和模型做了较详细的研究，但仍缺乏将污水处理全成本的测算和分担机制设计结合的分析研究，很难为现阶段国家层面污水处理收费框架的设计提供依据。本研究选取全国333个城镇污水处理厂样本为研究对象，构建污水处理运营全成本模型和利润率函数，对城镇污水处理厂进行全成本核算分析，通过与污水处理费征收标准比较，设计讨论了长江经济带及其以外地区的污水处理收费标准体系。研究结果可为污水处理费定价标准改进和相关政策制度完善提供定量化的参考依据，可推进城镇污水处理市场化价格机制改革，促进城镇污水处理厂污染减排和稳定长效运营。

1 框架、方法和数据

1.1 研究框架

《关于创新和完善促进绿色发展价格机制的意见》(发改价格规〔2018〕943号)规定“按照补偿污水处理和污泥处置设施运营成本(不含污水收集和输送管网建设运营成本)并合理盈利的原则，制定污水处理费标准，并依据定期评估结果动态调整”。因此，本研究将城镇污水处理厂的运营全成本界定为污水处理厂的污水处理运行成本(未包含管网设施的折旧)和污泥处理处置成本之和。城镇污水处理成本核算和分担机制研究框架见图1[1]3834。

图1 城镇污水处理成本核算和分担机制研究框架Fig.1 Framework of municipal sewage treatment cost accounting and sharing mechanism

1.2 研究对象及数据来源

城镇污水处理厂样本的成本分析数据主要来自《城镇排水统计年鉴2018》，为目前公开可获取的多样本数量的污水处理厂成本最新数据。样本所在地的污水处理费相关数据来源于中国水价网(http://www.h2o-china.com/price/)公开数据和《城镇排水统计年鉴2018》。选取2017年全国全年正常运营的城镇污水处理厂为研究对象，选取时需兼顾科学性、客观性和可操作性原则。由于成本数据的缺失，实际选取的城镇污水处理厂样本数量为333个。其中，长江经济带地区(含江西、四川、上海、江苏、浙江、湖南、贵州、云南等)86个，长江经济带以外地区(含天津、河北、山西、吉林、黑龙江、福建、山东、河南、广东、广西、海南、陕西、青海、海南等)247个。选取的指标包括污水年处理总量、污水年运行总费用、污染物年均出水与进水浓度比值等。

本研究对污水处理厂的运营全成本核算分析仅限于所选取的333个污水处理厂样本，反映的成本数据结果相比现状可能偏小，原因在于环境治理力度加大对污水处理提出了更高的要求，污水处理运营成本呈增加趋势。

1.3 研究方法

基于333个城镇污水处理厂样本，利用Stata软件拟合出城镇污水处理厂的污水处理运行费用模型和具体参数值。在验证了模型的显著性后，选取主要污染物为COD，设定不同的COD进出口浓度，运用模型测算不同地区、不同污染程度、执行不同出水标准的污水处理运行成本。此外，根据是否属于长江经济带地区将样本进行分组拟合，测算不同地区、不同污染程度的污水处理运行成本，并基于成本标准分析污水处理价格的形成机制。

城镇污水处理厂的运行费用与污水处理量、污染物去除效率相关性较大，选取城镇污水处理厂的污水实际处理量与污染物去除效率为自变量，在借鉴於方等[9]1579的方法基础上建立城镇污水处理厂污水处理运行费用的拟合模型(见式(1))。

(1)

式中：Cope为不包括折旧费的污水处理运行费用，万元/a；a、b、c为待决参数；Qi为污水处理设施的实际处理能力，万m3/a；Po、Pi为污染物出、进口质量浓度，mg/L。

污水处理厂治理污水的收益主要来源于污水处理费与财政补贴。构建污水处理厂的利润率(Li，%)函数，计算方式如下：

(2)

(3)

式中：P为污水处理厂所在地的居民污水处理费征收标准，元/m3；S为污水处理厂所获单位污水处理的财政补贴，元/m3；Ci为污水处理运营全成本，元/m3；C2为污泥处理处置成本，万元/a。

由于每个样本所获财政补贴数据无法得到，而本研究遵循“按照补偿污水处理和污泥处置设施运营成本(不含污水收集和输送管网建设运营成本)并合理盈利的原则，制定污水处理费标准”，故暂不考虑财政补贴现状数据。

2 结果与讨论

2.1 运行费用函数回归结果

运行费用函数回归结果见表1。污水处理运行费用与污水实际处理量、污染物去除效率之间存在着显著的相关性(P<0.1)。全国、长江经济带、长江经济带以外地区的b分别为0.781、0.739、0.787，说明污水处理存在很强的规模效应。c均为负值，说明污染物去除效率越高，所需要的污水处理运行费用越高。

表1 运行费用函数回归结果Table 1 Regression results of treatment cost function

2.2 污水处理运营全成本核算结果分析

污泥处理处置成本主要取决于污泥产量、处理工艺和无害化处置率，我国较常见的污泥无害化处理处置方式为卫生填埋、土地堆肥与建筑材料利用等。万芳芳[10]38-40构建了污泥处理处置成本费用拟合模型，将污泥处理处置成本折算成吨水的污水处理成本，以污泥无害化处置率80%进行分析，污水处理厂每处理10 000 t污水会产生5～10 t污泥，计算得到卫生填埋、土地堆肥、建材处理的污泥处理处置成本分别为0.30～0.55、0.47～1.096、0.51～1.023元/m3。

本研究设定COD进、出口质量浓度分别以100、10 mg/L为一档，相应的COD出水浓度对应不同的污水处理级别。按照污水处理厂所在区域的污染程度分档设计污水处理运营全成本，将处理运行成本和污泥处理处置成本一并纳入考虑，取污泥处置方式为填埋处理，且以每万吨污水产5 t湿泥(即0.30元/m3)进行计算，计算结果见表2。

表2 不同地区、不同污染程度的污水处理运营全成本 Table 2 Sewage treatment total cost of different pollution load for different regions 元/m3

随着出水标准的趋严，污水处理运营全成本递增，因为执行更严的出水标准时，处理过程中需要更多的人力物力等。全国、长江经济带和长江经济带以外地区污水处理运营全成本分别为0.80～1.52、0.85～1.98、0.86～1.55元/m3，长江经济带地区污水处理运营全成本明显总体高于长江经济带以外地区。

污水处理运营全成本与污染负荷相关，同一地区不同污水排放标准下的处理运营全成本不同，污水污染物负荷越高，污水处理运营全成本越高。长江经济带地区污水处理运营全成本较高，一方面可能是因为国家环保标准持续、快速提升，按照长江水污染防治目标要求，对长江经济带地区的要求更加严格，考虑污水排放标准提升和污泥无害化处置等成本合理增加因素，污水处理工艺提标、改造的费用快速增长；另一方面可能是因为长江经济带地区经济较发达，物价水平高，污水处理所需人力和原材料成本较高。

2.3 污水处理运营全成本与污水处理收费比较

长江经济带及其以外地区污水处理成本与所在地收费标准差额散点图见图2和图3。长江经济带及其以外地区污水处理运营全成本高于所在地污水处理收费标准的比例分别为67%和59%，分别约45%、31%的样本污水处理运行成本高于所在地污水处理收费标准。多数地方污水处理收费标准只能涵盖污水处理厂的部分运行成本，远不足于支付城镇污水处理运行成本及污泥处理处置成本，特别是长江经济带地区的污水处理厂。

图2 长江经济带地区污水处理成本与所在地收费标准差额散点图Fig.2 Scatter diagram of the difference between sewage treatment cost and local charging standard in the Yangtze River Economic Belt

图3 长江经济带以外地区污水处理成本与所在地收费标准差额散点图Fig.3 Scatter diagram of the difference between sewage treatment cost and local charging standard outside the Yangtze River Economic Belt

就长江经济带地区而言，目前污水处理费对治污成本的覆盖程度不尽相同，大体有以下情况：(1)可全面覆盖污水处理运营全成本。居于此类的多为上海、南京、常州等长江下游的城市，这些城市虽然污水处理运营全成本较高，但污水处理收费标准相比其他城市也属于较高水平(如上海、南京和常州分别为1.70、1.35、1.70元/m3)。(2)基本覆盖污水处理运行成本，但不能覆盖污水处理运营全成本。居于此类的多为长江下游发达地区的城市，如浙江金华污水处理收费标准为0.90元/m3。(3)尚不能覆盖污水处理运行成本，距离污水处理运营全成本覆盖差距更大。长江中上游的城市多在此类，如九江、攀枝花和宜宾等，这些城市污水处理运行成本较高，污水处理收费标准多为0.95元/m3或0.80元/m3。

2.4 污水处理成本分担机制设计讨论

城市污水处理行业由于其公益性特征，决定了政府补贴存在的必要性。借鉴国际实践经验，基于本研究的污水处理厂样本研究结果，遵循我国城镇污水处理“污染者付费”为基本原则、政府财政补贴激励相结合的前提下，提出城镇污水处理成本分担机制的设计思路，按照补偿污水处理和污泥处置设施运营成本并合理盈利的原则，设计并完善污水处理收费标准。

一般情况下，水处理业务正常利润率应该在30%左右[11]。城镇污水处理厂样本利润率散点图见图4。长江经济带及其以外地区样本利润率在30%以上的比例分别为13%和14%，这些污水处理厂的运行成本相对较低，污水处理收费标准为0.95～1.70元/m3。对于污水处理收费可全面覆盖污水处理运营全成本并合理盈利的污水处理厂，如分布在上海、南京等东部经济发达的城市，建议可维持现有污水处理收费标准，财政补贴短期可优先支持重点地区集中开展污泥处置设施建设。

图4 城镇污水处理厂样本利润率散点图Fig.4 Scatter diagram of profit margin of municipal sewage treatment plant samples

对于样本利润率在30%以下的污水处理厂，分两种情况：(1)污水处理收费标准达到一定水平，如苏州、唐山、青岛的污水处理收费标准分别为1.35、1.50、1.25元/m3，但无法满足污水处理收费覆盖污水处理运营全成本并合理盈利的要求。这类污水处理厂主要分布在东部地区一些城市，建议这些地区重点推动污水处理收费标准的合理上涨。(2)污水处理收费标准仍不高，甚至未达到国家要求的0.95元/m3，如南昌、绵竹、太原分别为0.80、0.55、0.50元/m3。这类污水处理厂数量较多且主要分布在中西部地区一些城市，建议这些地区在逐步提高污水处理收费标准的同时加大财政补贴投入比例，特别是西部地区的污水处理运营全成本主要体现在建设成本上，污水处理厂的建设具有一定的公共服务属性，可酌情考虑加大对西部地区的财政支持。

综上分析，污水处理费的制定应酌情考虑各地区实际情况和社会经济发展差异，推行依据单位和个人排放污水的污染程度、企业执行的污水处理出水标准进行分质分档计价收费的办法。

根据本研究污水处理厂样本的全成本核算结果，设计出长江经济带及其以外地区以污水处理运营全成本为基准的污水处理收费标准。由于随着污水处理负荷的提高，污水处理运营全成本的增幅逐渐趋缓，考虑此变化特点，根据COD进水质量浓度>5～100、>100～200、>200～400、>400～600、>600～1 000、>1 000 mg/L设计6个收费档(见表3[9]1582-1583)。前5个的收费标准主要是基于成本核算结果设计，当COD大于1 000 mg/L，即超过《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)规定的最高限值时，建议征收惩罚性费用，惩罚标准为1 000 mg/L处理成本的3～5倍，具体收费标准可按照各地污水处理运行成本并结合当地居民的收入水平设定，具体见表3。

表3 污水处理收费标准设计基本框架Table 3 Framework of sewage treatment charging standard design 元/m3

3 结 论

(1) 全国、长江经济带和长江经济带以外地区污水处理运营全成本分别为0.80～1.52、0.85～1.98、0.86～1.55元/m3，长江经济带地区污水处理运营全成本总体高于长江经济带以外地区，分析其原因在于国家对长江水污染防治要求更严格，污水排放标准提升，污水处理工艺提标改造的成本快速增长。

(2) 长江经济带及其以外地区污水处理运营全成本高于所在地污水处理收费标准的比例分别为67%和59%。多数地方污水处理收费标准只能涵盖污水处理厂的部分运行成本，远不足以支付城镇污水处理运行成本及污泥处理处置成本，特别是长江经济带的污水处理厂。

(3) 就长江经济带而言，上海、南京、常州等长江下游的城市可全面覆盖污水处理厂运营全成本；长江下游部分发达地区的城市基本覆盖污水处理运行成本，但不能覆盖污水处理运营全成本；九江、攀枝花和宜宾等长江中上游地区城市尚不能覆盖污水处理运行成本。

4 建 议

(1) 发挥污水处理费价格机制的决定性作用，建议污水处理收费范围和标准“分区施策”，考虑财政补贴和税收优惠等政策的协同效能，建立与处理水质、污染物削减量等服务内容挂钩的污水处理服务费奖惩机制。对于样本利润率在30%以上的污水处理厂，建议可维持现有污水处理收费标准，财政补贴短期可优先支持重点地区集中开展污泥处置设施建设。对于样本利润率在30%以下的污水处理厂，若位于污水处理收费标准已达到一定水平的东部地区城市，建议重点推动污水处理收费标准的合理上涨；若位于污水处理收费标准仍不高的中西部地区城市，建议在逐步提高污水处理收费标准的同时加大财政补贴投入比例和税收优惠力度，特别是酌情考虑加大对西部地区的财政支持。

(2) 根据污水排放量、污水处理进出水标准等，逐步实施递增式阶梯污水处理收费制度，生态环境敏感脆弱和污染排放超负荷的地区先行先试。按照企业排放污水的主要污染物种类、浓度等，合理设置污染物浓度分档和差价标准，建立与排放污染物超基准值幅度相对应的分档累进差别化收费机制，有条件的地区探索多种污染物差别化收费机制，降低城镇污水处理厂的运营成本压力。

(3) 完善污水处理成本监审和信息披露制度，开展定期成本调查研究，建立健全成本评价体系，整合各职能部门成本数据，建立基础信息平台，实现信息共享。建立全国统一的污水处理成本核算系统，根据实际情况尽快出台污水处理成本监审办法相关规定，明确污水处理成本监审主体。