（环境科学专业论文）水污染物总量分配与排污许可证体系的实施.pdf

进行了分析和思考，为天津市水污染物总量控制和排污权交易提供了科学依据， 也为该研究的深入进行奠定了基础。 关键词： 水污染总量分配基尼系数公平效率排污权交易 a bs t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fs o c i e t ya n de c o n o m y ，e n v i r o n m e n t a li s s u e sh a v e b e c o m ei n c r e a s i n g l ys e v e r ea n dh a sb e c o m eab o t t l e n e c kr e s t r i c t i n gt h ep r o g r e s so f o u rc o u n t r y a so n eo ft h em o s ti m p o r t a n tc o m p o n e n to ft h ee n v i r o n m e n t , w a t e r e n v i r o n m e n ti ss e v e r e l yp o l l u t e d t h er a t i o n a ld i s t r i b u t i o no ft h er i g h t st ou s ea n di t s t r a n s a c t i o ni sav e r yi m p o r t a n tp r o b l e mt h e o r e t i c a l l ya sw e l la st h ek e ya n dd i f f i c u l t p o i n to ft h ef u t u e re n v i r o n m e n tp r o t e c t i o nw o r k s ot h a tt h et a s ki st ob u i l d af e a s i b l e m o d e lo ft h et o t a lw a s t el o a da l l o c a t i o ni nt h ec o n s i d e r a t i o nb o t ht oe f f i c i e n c ya n d e q u i t y f i r s t ，t h et o t a lw a s t el o a da ll o c a t i o na n de m i s s i o n st r a d i n gr e s e a r c hs t a t u sw o r l d w i d ea r ea l ld e t a i l e di n t r o d u c e d a n a l y s et h er e l a s i o n s h i pb e t w e e nt o t a la m o u n t c o n t r o la n de m i s s i o n st r a d i n g t h er e s e a r c hp u r p o s ew a sc o n f i r m e dt h a ti st ob u i l da n e we a s i l y h a n d l da l l o c a t i o nm o d e lg i v i n ga t t e n t i o nt ob o t ht h ee f f i c i e n c ya n de q u i t y a n dc a nb ea c c e p t e db yt h ep o l l u t e u n i t sl a r g e l y w i t ht h ec o n s i d e r a t i o no ft h eu n i q u e s i t u a t i o ni nc h i n a d i s c u s s e dt h er e l a t e dt e c h n i c a l i s s u e sa b o u tc h i n a si m p l e m e n t a t i o n o ft h ee m i s s i o n st r a d i n gs y s t e m t o t a lw a s t el o a da l l o c a t i o ni sd i v i d e di n t ot w ol e v e l s ：d i s t r i cr e d u c t i o n d i s t r i b u t i o nb a s e do nt h ee n v i r o n m e n t a lg i n ic o e f f i c i e n ta sw e l la sp o l l u t i o ns o u r s e s r e d u c t i o nd i s t r i b u t i o nw i t ht h ep r i n c i p l e so ff a i r n e s sa n de f f i c i e n c y s p e c i f i c a l l y ，i n t h ep r o c e s so ft h et h ed i s t r i cd i t r i b u t i o n ，i n t r o d u c et h eg i n ic o e f f i c i e na n a n l y s i st h a ti s a p p l i c a t e di ne c o n o m i cs p h e r e d e s i g na n dd e v e l o p m e n ta na p p r o p r i a t ea l l o c a t i o n m o d e lf o rt h eo p t i m a la l l o c a t i o n 。d e t e r m i n et h ef i n a lt o t a l1 0 a da l l o c a t i o no ft h ed i s t r i c p o l l u t i o ns o u r s e sd i s t r i b u t i o nc o n s i d e rt h ep r i n c i p l eo fe f f i c i e n c ya n de q u i t y ，t h a ti st o s a yt h a ts o c i a l - o r i e n t e di n s t i t u t i o n s ( i n c l u d i n gs c h o o l s ，h o s p i t a l sa n ds t a t eo r g a n s ， m u n i c i p a l a n do t h e ru n i t s ) c u tt h es a m ep r o p o r t i o nb a s e do nt h ee x i s i t i n ge m i s s i o n s f o l l o w i n gt h ep r i n c i p l eo fe q u i t y e c o n o m i ce f f i c i e n c y - o r i e n t e di n d u s t r i a le n t e r p r i s e s w i l lt a k et h em e t h o d so fe f f i c i e n tc o n s i d e r a t i o n a tt h es a m et i m et h em o d e l s o b j e c t i v ew i l lb ec h a n g e df r o mm i n i m u mc o s tt og r e a t e s tv a l u e ，s t i v et od e v o l o pt h e l a r g e s te c o n o m i cs c a l ew i t hm i n i m u me n v i r o n m e n t a lc o s t s d i s c u s si s s u s ea b o u te m i s s i o n st r a d i n go nt h eb a s i co ft o m lw a s t el o a da l l o c a t i o n e m i s s i o n st r a d i n gi ss t i l lar e l a t i v e l yu n f a m i l i a rt h i n gi nc h i n ac u r r e n t l y ，b u tt h e i m p l e m e n t a t i o no fe m i s s i o n st r a d i n gi s t h ei n e v i t a b l et r e n do fe n v i r o n m e n t a l p r o t e c t i o n i nt h ep a p e r ，a n l y s et h ef e a s i b i l i t yo ft h ei m p l e m e n a t i o no fe m i s s i o n t r a d i n ga n dt h ep o s s i b l ep r o b l e m st h a tm a yb ee n c o u n t e r e d f u r t h e r m o r ee s t a b l i s ha n e m i s s i o n st r a d i n gs y s t e m w a t e rp o l l u t a n te m i s s i o n st r a d i n gs y s t e mc a nb ec o m p o s e d b yt h ea l l o c a t i o no fe m i s s i o nr i g h t ss y s t e m ，e m i s s i o n st r a d i n gs y s t e m ，e m i s s i o n s t r a d i n gs u p e r v i s i o ns y s t e m sa n dt h ea d j u s t m e n ts y s t e m a l li na l l ，t h i sp a p e ra d v a n c e san e wa p p r o a c hf o rw a t e rt o t a lw a s t el o a d a l l o c a t i o nm o d e l a tt h es a m et i m e a n a l y s e sa n dr e f l e c t e st h ee m i s s i o n st r a d i n g s y s t e ma n dm o d e l s h o w ss o m er e f e r e n c ev a l u eo nc o n s u m m a t i n gt h ep o l l u t a n tg r o s s a l l o c a t i o nt e c h n i q u ea n dt h ee m i s s i o n st r a d i n g t e c h n i q u e ，w h i c hi st h ef o u n d a t i o nf o r t h er e s e a r c hg o d e e p i n 。 k e yw o r d s ：t o t a ll o a d a l l o c a t i o n ，g i n ic o e f f i c i e n t ，e q u i t y , e f f i c i e n c y , e m i s s i o n s t r a d i n g 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得苤鲞盘堂或其他教育机构的学位或证 书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：豆伟 签字日期：砌髟年石月1 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解苤鲞盘堂有关保留、使用学位论文的规定。 特授权基鲞盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名：豆名b 签字日期：劫d g 年彳月2 月 导师签名缎亥书 签字目期：2 卯? 年月z 日 第一章绪论 第一章绪论弟一早珀了匕 1 1 研究背景以及研究课题的提出 1 1 1 可持续发展大背景与总量控制的提出 环境，一般是指地球表面与人类发生作用的自然要素及其构成的整体。对 于社会再生产而言，环境系统所具有的纳污和自净能力是一项必要条件。在人 类社会高度发展的今天，经济发展与环境资源稀缺间的矛盾和冲突越来越突 出，我们所认可的环境己不再可能是绝对纯净的，而只是人类福利的其他方面 与环境质量间的某种平衡。换言之，我们的环境保护所谋求的是在经济、社 会发展的同时，使环境处于可承受的污染水平。在此背景下，关于如何通过科 学技术创新、制度创新来有效地分配和利用资源以解决经济发展与环境资源稀 缺间的研究显得越来重要。 为实现这样的目标，在环境保护领域仅对污染源建立相应的污染物浓度排 放标准是不够的，因为它无法控制总的进入环境的污染物数量。为此，1 9 9 6 年 起经国务院批准实行了全国主要污染物排放总量控制计划，并以此为基础开展 了排污许可证工作，旨在对我国向环境排放的1 2 种主要污染物进行排放总量的 控制，以期控制环境恶化趋势，改善环境质量。 所谓水污染物总量控制，是国外2 0 世纪7 0 年代初期发展起来的一种比较先 进的水环境保护管理方法，是指在某个区域范围内，根据该区域的实际情况，充 分考虑区域经济发展水平，从质与量二个方面，认真评估该区域的水资源现 状，科学合理地提出该区域的水环境保护目标；计算出该区域水体按此环境目 标所允许的各类污染物的最大年排放量；通过对污染源治污能力的经济、技术 可行性分析和排污控制优化方案的比较，将这些总量指标分别加以分解，以排 污许可证的形式分配到各排污单位，作为法定排污指标f 2 j 。 总量控制的提出并不仅仅是一项环保任务，其真正的挑战是如何在总量控 制的条件下实现经济高速度的发展，因此可以将这一重大举措理解为在我国实 施可持续发展的关键步骤之一。 第一章绪论 1 1 2 总量控制与排污权交易 作为以控制一定时段、一定区域内污染物排放总量为核心的环境管理方法 体系，“总量控制”是遏制环境恶化、实现可持续发展的根本保证，也是目前 和今后环境保护的主要手段。而“总量分配”和“排污权交易 是以总量控制 为核心的环境管理体系的两个基础，这是因为：与经济手段相结合，可有效 刺激污染物的减少和达到环境保护的目的，并能降低控制和管理成本；污染 的排放往往具有时空限制，政府通过排污申报可以及时掌握区域环境状况和采 取相应措施，而总量分配可以促进技术的进步、产业结构的调整和经济的合理 布局；总量控制下的允许排污量可视为一种“稀有”资源，排污申报和总量 分配直接关系到各方的利益和权利的归属，影响总量控制的实施和社会福利的 改善。 3 1 由总量控制带来的一个重大问题是，在经济发展中必然会有新企业建立， 特别是我国正处于高速度发展之中，未来一段时间可以预见会有大量新企业诞 生。保证这些企业以适当的方式获得环境的使用权，对经济发展有重大影响。 如果不能处理好这一矛盾，其结果要么是无法完成总量控制目标，要么是无法 达到预定的发展速度。 对于此困境合理的解决思路是，既然环境自净能力是一种稀缺的经济资 源，就应该使之具有经济资源的共性，其中最主要的是明晰的产权归属和流通 性。通过将许可排污量资源化和产权化，使排污权成为一种生产要素进入企业 生产过程。排污权和劳动力、资本要素一起，在利益最大化导向下进行优化配 置，并由此产生节约。节约下来的排污权进入流通，使新企业和意图扩大规模 的企业从市场上得以购买，从而保证在总量控制前提下的经济发展。 排污权交易通过合理设计的所有权分配来校正环境污染行为，并利用市场 机制达到治理成本和效率优化的目的，它在控制环境污染方面兼有环境质量保 障和成本效率的特点，成为总量控制目标下最具潜力的环境政策。排污权交易 的主要思想是：在满足环境质量的前提下，确立合法的污染物排放权利即排污 权，并允许这种权利像商品那样被买卖，以此来进行污染物的排放控制1 4 】。其 做法是，首先由政府部门确定出一定区域的环境质量目标，据此估算出该区域 的环境容量，推算出各污染物的最大允许排放量，并根据污染源情况给出各单位 的排放指标。其实质就是把污染作为一种产权，通过污染者之间交易排污权， 有效地实现污染物排放总量控制，促使企业使用费用较低、效果较好的措施治 理污染，以最小的削减成本实现区域内总的削减指标，实现低成本污染治理。 同时，还可以促进企业采用新技术，走集约化生产的道路。 2 第一章绪论 1 1 3 研究课题的提出 本研究课题属于市财政环保专项资金“天津市水污染物总量分配与排污许 可证的实施”的一部分。研究课题中，如何针对天津市水环境现状将污染物总 量进行有效合理的分配将起到关键作用，分配方案的有效性将直接影响到“十 一五”规划方案的实施进度，从而影响天津市水环境治理的工作进展。 根据国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要，“十一五”期间国家 对化学需氧量( 以下简称c o d ) 实行排放总量控制计划管理，计划到2 0 1 0 年， 天津市c o d 的排放量要比2 0 0 5 年减少1 0 。天津市面对国家在“十一五期 间所制定的总量目标，如何将污染物总量有效合理地科学分配给各个区县、行 业，最后下放至个体，使最终的分配方案既能够满足国家规定的总体目标，又 合理有效、易于操作，得到各区县、行业、个体的充分认可，是一个复杂的科 学问题，也是本课题追求的目标。 论文在研究水污染物总量分配方法的基础上，构建了排污权交易体系结构 框架。旨在为污染物排污权交易政策的制定和体系的设计提供理论基础和技术 支持，使这一在许多国家行之有效的污染控制手段为我国的环境保护事业和经 济建设服务。 1 2 总量控制与排污权交易的国内外研究现状 1 2 1 总量控制的发展历程 ( 一) 国外水污染物总量控制发展历程 污染物总量控制，最早是由美国国家环保局提出的。美国从1 9 7 2 年开始在 全国范围内实行水污染物排放许可证制度，并使之在技术路线和方法上不断得 到改进和发剧引。美国于1 9 8 3 年1 2 月正式立法，实施以水质限制为基点的排放 总量控制。为了在满足水体的环境标准下充分利用其自净能力，美国采用了季 节总量控制的方法，它是为适应水体不同季节不同用途对水质的标准要求，如 一年中水生生物产卵期实行严格的溶解氧标准，而在其余时间则可实行另一水 质标准，允许排污量在一年内的不同季节有所变化，可根据水量、水温、p h 值 等因素在各季节的差异来确定。 6 - 7 1 同时，美国有些州还实行一种“变量总量控 制”，它以河流实测的同化能力来变更允许排污量，而不同于由历史资料中临 界条件得出的固定排污限量，这更能充分利用水环境容量。从采取水染物排放 总量控制制度至今，美国的水环境污染控制取得了明显的成效。 第一章绪论 2 0 世纪6 0 年代末，日本为改善水和大气环境质量状况，提出了污染物排放 总量控制问题。在1 9 7 1 年开始对水质总量控制计划问题进行了研究，于1 9 7 3 年 制定的赖户内海环境保护临时措施法中，首次在废水排放管理中引用了总量 控制，以c o d 指标限额颁发许可证。日本环境厅于1 9 7 7 年提出了“水质污染总 量控制”方法，与此同时水质污染防治法规定的浓度标准继续使用。所谓“水 质污染总量控制”，就是通过采取统一的、有效的措施，把流入一定水域的污 染负荷总量控制在一定的数量之内，降低流入该水域的污染负荷总量，改善水 域的水质，使其达到预先所规定的目标。并于1 9 7 8 年6 月修改了部分水污染防 治法，以c o d ( 化学耗氧量) 为对象，开始了总量控制工作。到1 9 8 4 年，日本 将总量控制法正式推广到东京湾和伊始湾两个水域，并严禁无证排放污染物。 由于采取了上述方法，日本的这两个海湾8 0 以上的污染大户受到控制，水环 境状况得以改善。 、 联邦德国和欧洲共同体各国采用水污染总量控制管理方法后，使6 0 以上 排入莱茵河的工业废水和生活污水得到处理，莱茵河水质有了明显好转。其他 国家如瑞典、前苏联、韩国、罗马尼亚、波兰等国家也都相继实行了以污染物 排放总量为核心的水环境管理方法，取得了一定的效果。 ( 二) 国内水污染物总量控制发展历程 我国的水污染物总量控制研究始于2 0 世纪7 0 年代末，以制定松花江b o d 总量控制标准为先导，进行了最早的探索和实践。接着在“六五 期间( 1 9 8 1 1 9 8 5 年) ，以沱江为对象，进行了水环境容量、污染负荷总量分配的研究和水 环境承载力的定量评价。上海市于19 8 5 年开始试行污染物排放总量控制这项新 制度，在黄浦江上游水资源保护地区实行了总量控制为目的的排污许可证制 度。其后，徐州、厦门、金华、深圳、常州、重庆等一批城市陆续推广这项管 理办法，都取得了显著的成果。 “七五期间( 1 9 8 6 - - 1 9 9 0 年) ，在全国多个水域开始水环境容量的利用研 究，把水环境容量的研究成果落实于污染物总量控制，陆续在长江、黄河、淮 河的一些河段和白洋淀、胶州湾、泉州湾等水域，以总量控制规划为基础，进 行了水环境功能区划和排污许可证发放的研究。2 0 世纪9 0 年代，国家环保总局 编制了跨世纪绿色工程计划及污染物总量控制总体方案等，特别是编写 了淮河流域水污染防治规划和“九五”计划，表明我国的水质规划与总量控 制研究工作逐步进入到政府领导下的有效实施阶段，并提出了落后工艺淘汰和 工业结构调整方案，为我国水环境总量控制制定了先按达标排放控制污染总 量，再按水质目标规定允许排污量的总量控制模式。1 9 9 6 年，国务院正式批复 淮河流域水污染防治规划和“九五”计划，表明我国水质规划和污染物总量 4 第一章绪论 控制进入了一个新的阶段，同时也为我国的水质规划与总量控制提出了更为艰 巨的任务：在水质规划的可操作性和排污总量监督管理的有效性方面提供有实 质性前进的新成果。“十五”期间继续实行“三河三湖 水污染防治“十五 计划。以发放排污许可证为手段的水环境污染物总最控制在实施几年后，针对 具体工作中出现的问题和情况，国务院于2 0 0 0 年3 月2 0 日颁布了水污染防治 法实施细则，其中用多项条款对总量控制作了细化和更具可操作性的规定，确 保水污染物总量控制管理办法在我国科学、严格、顺利的实施。2 0 0 2 年国家环 保总局又下发了关于汇总核实全国水环境功能区划及开展环保重点城市水环境 功能区划汇总工作的通知( 环办1 2 0 0 2 11 1 7 号) 。要求对面积在1 0 0 0 k m 2 以上 的流域必须进行水环境区域的划分，这更充分证明了国家现在对水污染物排放 总量控制的重视。 据调查，国内实行污染物总量控制的方法和形式依据各地条件和各地问题 的不同有所改变。各地都根据本地区的地理特点、规划布局、经济发展、环境 状况等各种因素，分别采取了相应的控制方式。例如：沈阳市西部污水系统的 总量控制；辽宁省的点源排放总量指标管理；松花江水系的污染物总量控制； 天津市的重金属排放总量控制等。其中有区域总量控制、有水系总量控制、有 行业总量控制、也有特定污染物的总量控制。这些探索和试点经验，为全国开 展这方面的工作提供了宝贵经验。 “十一五”期间国家对化学需氧量、二氧化硫两种主要污染物实行排放总 量控制计划管理，计划到2 0 1 0 年，全国主要污染物排放总量比基准年减少 l o ，其中化学需氧量由1 4 1 4 万吨减少到1 2 7 3 万吨。在国家确定的水污染防治 重点流域、海域专项规划中，还要控制氨氮( 总氮) 、总磷等污染物的排放总 量，控制指标在各专项规划中下达，由相关地区分别执行，国家统一考核。 1 2 2 水污染物总量分配方法的研究现状 ( 一) 现有总量分配方法 我国对于水污染物总量分配的研究主要有均等分摊允许纳污量、等比例削 减现有排污量、区域内排污总量最小、区域内治理投资费用最小和公平分配允 排量和削减量等方法。这些研究主要集中在以水环境容量或目标总量控制为基 础、基于经济优化分配原则( 即效率原则) 或公平合理原则进行的分配方法。 ( 1 ) 基于公平原则同等百分比削减率分配方法 在所考虑的区域范围内，为了保证区域内某一污染物允许排放总量不被超 出，要求所有污染源在该种污染物现有排放量的基础上削减同等比例，从而确 第一章绪论 定各种污染源的允许排放量。这种方法也称“一刀切”分配方法。同等百分比 削减率分配方法有以下优点： a ) 要求各污染源削减同等比例的污染物，较为公平，容易被各污染源接 受，只要排污登记的数据准确，则发生纠纷的机会较少； b ) 方法较为直观简单容易由地方环保局执行； c ) 历史形成的排污状况在某种情况下反映了本区域已经形成的经济实力， 故容易被地方政府接受。 这种方法有以下潜在的假设条件：一是各个污染源对环境影响的大小与各 个污染源所处的位置无关；二是这些污染源对区域而言，其单位规模( 单位产值 或单位产品的污染物排放量) 对区域经济贡献与环境损害的程度是均等的，且现 状排放量在各个污染源之间是相对合理的。或者说，至少对区域的管理而言存 在这样的偏好认同。然而这样的条件实际上很难找到，因为污染源对环境的影 响严格上说与其相对位置是必然相关的，也就是说，即使是等污染负荷，各个 污染源对环境的污染贡献因传输的距离不同而存在差异，除非在一个工业小区 或一个集团公司内部相对集中污染源之间。同时由于没有充分考虑各污染源削 减费用之间的差异和各污染源的边际效益的差异，因此，全社会经济效益差， 不能有效地利用社会资源，区域经济发展不协调，该分配方法在经济上也不是 最优的。 ( 2 ) 基于效率原则最小费用分配方法 最小费用法就是根据各污染源对某种污染物的边际处理费用不同来分配各 污染源的污染物削减量，即使得区域污染物处理费用最小。 最小费用法使得边际处理费用少的污染源分配到较多的削减量，而边际处 理费用多的污染源分配到较少的削减量，区域污染处理费用最小。但由于各污 染源削减率不一致，造成各污染源的处理费用负担不均匀。最小费用分配方法 考虑的是追求整体的效率，并未考虑各个排污者之间的公平性问题，其结果是 污染去除率高、边际处理费用低、管理得力的污染源分配到更多的削减量，这 是典型的“鞭打快牛 的分配方法。同时这种分配上的不公平又将造成环保管 理部门的困难，容易引起纠纷1 8 - 9 】。 根据科斯定理，达到这种整体效率的最优，可以通过建立排污许可证交易 制度的方式解决，私人间的协商就可以使整体的污染处理费用最小。但同样因 为各个污染源对环境的污染贡献因传输的距离不同而存在差异，同样量的污染 物在不同位置造成的危害不同，仅仅将排污量进行交易，不考虑排放地的环境 容量情况，可能会造成环境整体质量的下降。并且，通过美国等发达国家的实 践，关于水污染物的排污许可证交易存在操作上的很多困难。 6 第一章绪论 ( 3 ) 基于公平与效率原则分区均等削减率分配方法 上述各种方法都有不足之处。分区等百分比削减率分配方法是这些方法的 折中，它把研究区域分成若干小区，在同一小区内要求各污染源削减同等比例 的污染物。该法的分配结果依据小区划分的不同而不同。如果只划分一个小 区，即把所有污染源都放在同一小区，那么该法实际上就变成了同等百分比削 减率分配方法；如果把研究区域内的每个污染源都看成一个小区，那么该法实 际上就成了最小费用法。这种方法应用潜在的假设条件是： a ) 流域内各分区内部，各污染源的污染物排放对环境的影响与位置无关； b ) 各个分区并不计较削减的多或少，即污染物的削减任务在各个分区之间 的分配是按照“能者多劳 的原则进行优化。 该法在一定程度上削减了最小费用方法中的不公平之处，也要比同等百分 比削减率分配方法更为经济可行。 ( - - ) 以往方法存在的问题与不足 目前常用的污染物允许排放量分配方法中没有一种既能经济效益好，又能 达到分配上的公平合理，都存在公平性和经济效益间的某些妥协。 一些较为前沿的总量分配方法的研究要么停留在理论研究上，没给出一套 较完整的体系；要么给出了一套体系，但过于理论化使得变量的选择难以定量 化、分配方案过于复杂而难以在实际中加以应用，最终难以达到预期目的；或 片面强调某一方面的公平性而忽略了其他方面而造成貌似公平实际并未真正体 现公平性的假象。 目前分配方案中存在的这些问题势必严重挫伤污染源自我治理的积极性， 激发污染源的抵触情绪，使规划方案及污染治理措施在实施过程中遇到重重阻 力，难以有效实施。因此建立一套兼顾公平和效率原则，且被各污染源普遍接 受，易于定量化、便于实施的分配方案是解决这些问题的关键。 1 2 3 排污权交易的发展历程 ( 一) 国外排污权交易的发展历程 美国联邦环境保护局( e p a ) 为了实现清洁空气法( c l e a na i ra c t ) 所规定的 空气质量目标，1 9 7 9 年试点执行“泡泡政策”( b u b b l e ) ，1 泡泡政策使排污单位 1 泡泡政策，指在环境管理中，将一个工厂的多个排放源或某个特定区域的“工厂群”( 即多个排放源) 看 作一个整体( “泡泡”) ，若一些污染源增加排放，就必须让该泡泡内的其它污染源削减等量或更多的污染物 以抵消其排放量的增加。 7 第一章绪论 对污染物的治理有了选择。1 9 8 6 年e p a 扩大了泡泡政策的应用范围( 多泡政 策) ，允许不同工厂、企业间转让和交换排污削减量，这也为工厂和企业在如何 进行费用最小的污染削减方面提供了新的选择。1 9 8 6 年1 2 月4 日美国正式颁布 排污权交易最终报告书，其中全面阐述了排污权交易政策及其一般原则。它给 环境管理程序注入了更大的灵活性。 截止1 9 8 3 年1 2 月3 1 日，e p a 共批准6 1 个泡泡，与不实行泡泡政策的管理 方法相比，估计节省的总费用超过7 亿美元，同时，每年节约治理设备的运行 费用1 0 0 0 万美元。训。 在1 9 9 0 年的清洁空气法修正案中，e p a 又大大扩展了排污权交易在空 气质量治理中的应用范围。国会批准在削减1 0 0 0 万吨年硫氧化物的计划中，使 用排污权交易节约硫氧化物排放治理费用。目前，e p a 仍在不断开发n o x 和挥 发性有机化合物等排放物的交易规则，目的在于降低企业的达标成本。此外， 臭氧前体物质的公开市场交易规则，己于1 9 9 5 年6 月提出。到目前为止，美国 s 0 2 排污权交易实施多年，取得了显著的经济效益，据美国联邦环保局估算，不 实施s 0 2 的排污权交易政策，每年的投资费用大约为5 0 亿美元，实施交易政策 则每年只需4 0 亿美元】19 9 7 年1 2 月在京都召开的全球性气候变化会议通过的 京都议定书将排污权交易作为最令人推崇的以市场为依托的环境管理方式的 核心部分。 在美国，环保局己明确要求把排污权交易看作城市污水处理厂高级处理的 预选方案，并在实践中加以贯彻。位于美国科罗拉多洲( c o l o r a d o ) 的狄龙( d i l l o n ) 水库便是成功的一例。尽管水污染物很难像大气污染物一样进行排污权交易，但 水质交易法己讨论过排污权交易的问题，认为排污权交易不仅可作为特定工厂 和污水处理厂等点源管理对策，也可作为农田和城市地表水污染控制管理的手 段，揭开了排污权交易扩大应用的新的一页。美国己考虑在法律上对水的排污 权交易做出规定。 排污权交易的应用也扩展到了国际环境保护领域。一些发达国家同发展中 国家在保护森林和生物多样性方面，达成了以免除发展中国家债务来换取其建 立自然保护区的交易。【l2 】1 9 9 7 年1 1 月签署的气候变化框架公约京都协议书 1 3 - 1 4 正式认可了发达国家之间在控制二氧化碳温室气体排放方面实行联合履约 和排放交易的行动，并确立了清洁发展机$ o ( c d m ) 。【l5 j 实际上是为发达国家和发 展中国家之间的排放交易开了口子。 ( 二) 国内排污权交易的发展历程 第一章绪论 2 0 世纪8 0 年代以来，许多学者根据自己对国外排污权交易研究和实践的了 解情况，纷纷发表意见和评论，一方面，呼吁政府应该推行排污权交易政策， 另一方面，开始讨论在中国能否实行排污权交易政策。 马a t l 6 l 等绝大多数学者认为，由于排污权交易具有明显的优点，应当在我 国尽快推行。随着我国经济体制改革的深入，应用经济刺激手段控制污染、改 善环境将会越来越重要，排污权交易将显示出其特有的作用。王少华i 1 7 - 2 1 】等一 些学者认为排污权交易在我国有一定的应用前景，但由于现行法规的束缚、市 场条件的制约以及初始分配的权衡等，在中国排污权交易应当谨慎实施。首先 要把排污交易制度纳入法制轨道，其次是要确立一整套新的原则和技术方法。 并进行严格的监督，这样才有可能推行排污权交易。 胡平生 2 2 - 2 4 】等少数学者认为，排污权交易理论上存在着缺陷，不宜在我国 推行。排污权交易制度以厂商利益为出发点，有纵容环境污染之嫌。因此，不 能过分相信排污权交易的市场力量，政府的干预是非常必要的，而且应该成为 环境保护的主导力量。 为了尽早推行排污权交易政策，我国环境保护部门近年来加强了对排污权 交易的理论研究和实践探索。从1 9 8 7 年开始，国家环保局己经在十多个城市进 行过排污权交易的试点，涉及的对象包括大气污染物、水污染物以及生产配 额，并建立了包括排污权交易内容的部门规章和地方法规。 1 9 9 4 年国家环保总局在包头、开远、柳州、太原、平项山、贵阳等六个城 市进行了大气排污权交易政策实施的试点f 2 5 2 6 1 。在试点研究过程中结合中国国 情对大气排污权交易政策在中国实施的条件、交易的方式、交易的技术步骤和 方法、管理和运行机制进行了探索，并形成初步的政策、技术、管理框架。这 些城市的排污交易试点取得了显著的社会、经济、环境效益。 1 9 9 9 年4 月，在“中美环境与发展论坛 上，国家环境保护总局局长解振华 与美国环境保护局局长卡罗布朗( b r o w n e r ) 签署了就利用市场机制实现中国 s 0 2 排放减少进行可行性研究的意向书。该项研究由中、美两国环境科技人员和 经济学专家合作进行【2 刀。 2 0 0 0 年3 月，由江苏省环境保护厅主持，开展了水污染物排污权交易理论的 相关研究 2 8 - 3 0 】。目的在于建立规范的污染物排放权交易体系，管理水环境资 源，探索一条新的水污染控制技术途径，强调经济与环境的协调统一。 2 0 0 1 年9 月，太原市开始进行“二氧化硫排污交易制度”的研究，希望二氧 化硫排污权可以作为商品进入市场进行交易，以控n - 氧化硫的污染。对二氧 化硫排污交易的管理体系，包括排放权的分配、交易原则、监测办法等方一面 进行了探索 3 1 - 3 2 j 。 9 第一章绪论 从我国排污指标交易试点的案例可见，几乎全部的排污指标转让都是在环 境保护行政主管部门的安排下，在特定的场合和时间内进行的。 3 3 1 这对于市场 经济体制不完善，尚未推行排污权交易政策的中国来说，是难以避免的。这也 说明，我们对排污权交易的性质和作用认识不足，如何在环境管理中充分利用 这一经济手段，还是一项十分艰巨的任务。从总体情况看，我国排污权交易研 究尚处于初步探索阶段，要真正开展排污权交易的试点工作还缺少强有力的技 术和法规支持，在这方面与国外的差距较大。 1 3 研究内容及意义 1 3 1 研究内容和路线 “总量分配 和“排污权交易 是以总量控制为核心的环境管理体系的两 个基础，排污权的初始分配是实现总量控制的关键因素，必须体现环境公平和经 济效率并且达到保护环境的目的，同时影响排污权交易的效率。而排污权交易通 过合理设计的所有权分配来校正环境污染行为，并利用市场机制达到治理成本 和效率优化的目的，它在控制环境污染方面兼有环境质量保障和成本效率的特 点，成为总量控制目标下最具潜力的环境政策。因此本论文研究内容主要分为排 污权的初始分配优化模型和排污权交易体系两部分。 ( 1 ) 水污染物总量分配模型 本课题中天津市水污染物总量分配分为两个层次：分别为基于环境基尼系 数的区县分配以及结合公平与效率原则的污染源分配。具体来讲，在区县分配 过程中，引入在经济领域中广泛应用的基尼系数分析方法，设计和开发一套合 适的分配模型，求解出最优的分配方案，确定最终的区县总量分配方案。污染 源分配则综合考虑公平与效率原则，即以社会效益为主的事业单位( 包括学校、 医院、国家机关、市政等单位) 遵循公平性原则，要求所有污染源在污染物现有 排放量的基础上削减同等比例；以经济效益为主的工业企业，采用主要考虑效 率的分配方法，并将最小费用的目标函数改为最大产值的目标函数，力求以最 小的环境代价获得最大的经济发展规模。 鉴于以上研究思路，本课题建立模型前首先进行污染源分类。将污染源主 要分为生活污染源、不直接创造产值的企事业单位污染源( 如科研教育机构、医 院等) 和直接创造产值的企事业单位污染源。生活污染源和不直接创造产值的企 事业单位污染源将按照“十一五”规划的目标统一削减1 0 的排污量，以直接 1 0 第一章绪论 创造产值的企事业单位污染源作为分配对象，进行区县分配和企业分配两个层 次的分配。 ( 2 ) 排污权交易体系 目前排污权交易在我国还是一个比较陌生的事物，而排污权交易是实施排污 许可证后环境保护的必然趋势。本论文将就中国实施排污权交易可能遇到的问题 进行分析，进一步建立排污权交易体系。水污染物排放权交易体系可设计由排污 权分配子系统、排污权交易子系统、排污权交易监督子系统和排污权调控子系 统构成。 每个子系统既是相对独立的，但又相互依存，彼此关联的，各具有自身的特 点：排污权分配子系统的建立是进行排污权交易的前提，它涉及区域总量目标的 确定，排污权初始分配的模式和方法选择以及可交易排污权的核定；排污权交 易子系统是排污权交易的关键，它包括排污权市场的建立，排污权交易市场运 作规则以及排污权交易市场运作程序；排污权交易监督子系统是开展排污权交 易的支撑，它涉及到污染物排放的监测、总量的审核和排污情况的监督；排污 权调控子系统是顺利开展交易活动，实现排污权交易总量目标的保证，它涉及 到排污权交易的全过程。 论文技术路线图见图1 - 1 、1 - 2 图1 1 总体技术路线 第一章绪论 图1 2 排污权初始分配技术路线图 1 3 2 研究意义 ( 1 ) 对污染源进行了分类，不同类型的污染源采用不同的分配方案。将污染 源主要分为生活污染源、不直接创造产值的企事业单位污染源( 如科研教育机 构、医院等) 和直接创造产值的企事业单位污染源。生活污染源和不直接创造产 值的企事业单位污染源将按照“十一五”规划的目标统一削减1 0 的排污量， 第一章绪论 以直接创造产值的企事业单位污染源作为分配对象，进行区县分配和企业分配 两个层次的分配。 ( 2 ) 将基尼系数这一广泛应用于经济领域的概念应用到水污染物总量分配 中，并将各区域的自然条件和经济条件的等客观条件都纳入到总量分配的考虑因 素中进而确定各区域的水污染物总量，避免现有水污染物总量分配方案的不足， 以更为科学地体现公平性。 ( 3 ) 在研究过程中立足于可操作性和实施性，摆脱“纯理论研究难以在 实际中加以应用的缺点。建立可操作的数学模型，使得分配过程和方案均简单易 行，提高环境管理部门的工作效率。 ( 4 ) 污染源优化分配模型为天津市环境管理部门保留了一定的排污预留量， 为经济发展和环境保护提供了一定的保障。 ( 5 ) 对优化分配结果进行了区县汇总和行业汇总，为天津市经济布局和经 济结构的调整提供参考意见。 ( 6 ) 通过对排污权交易制度的构成和模型的探讨和分析，为建立排污权交易 市场提供了技术参考。 第二章水污染物总量的区县分配 第二章水污染物总量的区县分配 2 1 分配方法简介 2 1 1 基尼系数 基尼系数( g i n ic o e f f i e i e n t ) 是一个经济学概念，最初是2 0 世纪初期意大利 经济学家基尼( g i n i ) 根据洛伦茨曲线提出的，用来分析国民收入规模分配格局 的方法，特别是用来分析居民户之间收入分配的均衡性和差异性程度。2 利用基尼系数法进行污染物总量分配的基本思想是在全面认识并承认天津 市各区县间自然属性及社会属性差异的前提下，用基尼系数法来进行水污染物 总量分配，以使分配方案更加公平合理。即在以往工作的基础上【3 4 - 3 9 ，通过综 合考虑各区县的经济、自然等客观因素，首先筛选出既能充分代表地区水环境 承载力，又与总量分配密切相关的指标体系，建立各指标的基尼系数；然后以 基尼系数的总和最小作为目标函数，通过设定合理的运算规则和计算方法构建 多约束条件的单目标规划求解方程，求出相对最优的基尼系数和最终的水污染 物总量分配方案，以实现各区县间基于其自然条件和经济发展水平等客观因素 下的水污染物目标总量的公平性分配。 2 1 2 控制指标的选择和应用规则的规定 从众多影响区域水污染物总