汾河水库作为太原市饮用水水源地，限制了四县工业的发展，汾河流域上游各县谋求经济发展的需求十分强烈，这种强烈的发展要求得不到良好引导和控制，没有一个切实有效的生态补偿政策支持，很可能使上游生态环境受到严重破坏，影响整个汾河流域水质和生态安全。本文通过建立生态补偿方法和公示路线计算出汾河水库上游四县为水环境治理应获得经济补偿金额和保护生态环境应获得的经济补偿费用。为政府决策提供技术依据，为提高库区流域人民生活水平，人民自觉保护水库饮用水水源起到积极的作用。
1 背景
目前万家寨引黄工程每天向太原市供水20×104 t左右，汾河水库本身有上游来水3×108 m3～4×108 m3，太原市生活饮用水实质是万家寨水库和汾河水库的混合水，引黄工程供水规模将从20×104 t/d逐渐提高到40×104 m3/d～80×104 m3/d，目前，太原市人民饮用的黄河水占汾河水库供水量45.5%，可见其饮用水大部分为汾河水库的水，水库来水水质好坏直接影响太原市400×104人的饮水安全。
2007年太原市正式将汾河水库作为太原市饮用水水源地，汾河水库饮用水源保护区划分为一级、二级、准保护区：a) 一级保护区范围为水库最高水位1 129 m所包围的范围;b) 二级保护区是以一级保护区为边界向外延伸3 km的陆域;水库来水的2条主干河流——汾河和岚河沿主河道向两侧延伸3 km及龙泉河河道两侧1 km，河道上游以娄烦县与静乐县、岚县行政区划为界;涧河河道两侧延伸1 km，上游至娄烦县大夫庄;c) 准保护区为水库控制流域除一、二级保护区范围。汾河水库上游四县(宁武、静乐、岚县、娄烦)大部分区域均在准保护区内。
2010年12月22日《饮用水水源保护区污染防治管理规定》中饮用水地表水源各级保护区及准保护区内必须分别遵守下列规定：a) 一级保护区内，禁止新建、扩建与供水设施和保护水源无关的建设项目;禁止向水域排放污水，已设置的排污口必须拆除;不得设置与供水需要无关的码头，禁止停靠船舶;禁止堆置和存放工业废渣、城市垃圾、粪便和其它废弃物;禁止设置油库;禁止从事种植、放养畜禽和网箱养殖活动;禁止可能污染水源的旅游活动和其它活动;b) 二级保护区内，禁止新建、改建、扩建排放污染物的建设项目;原有排污口依法拆除或关闭;禁止设立装卸垃圾、粪便、油类和有毒物品的码头;c) 准保护区内，禁止新建、扩建对水体污染严重的建设项目;改建建设项目，不得增加排污量。
2 国内外流域生态补偿机制简介
2.1美国纽约市与上游的清洁供水交易
纽约市900×104市民饮用水有90%来源于上游卡茨基尔河和特拉华河流域，这些流域提供的水质历来较好，但在20世纪80年代后期，微生物引起人们越来越多的关注，1989年美国国家环保局要求，所有来自于地表水的城市供水需建立水的过滤净化设施。
纽约市经估算，建立新的过滤净化设施需投资60×108美元～80×108美元，每年运转费3×108美元～5×108美元，成本非常高。而如对上游卡茨基尔河和特拉华河流域在10 a内投入10×108美元～15×108美元以改善流域内土地利用和生产方式，水质就可达到要求，纽约市最后决定通过投资购买上游2条河流流域生态环境服务。具体实施方式是纽约市为流域内奶牛场和林场的经营者提供4 000×104美元，使其采用环境友好的生产方式来改善水质，农场主表示只要发放的补助金可抵销所有新增成本，他们同意采用环境友好的措施，使下游水质逐年改善以满足环保要求。
2.2北京市与河北省对城市水源地保护开展生态补偿
北京市为保护城市饮用水水源与河北省承德市、张家口市进行水资源合作，水资源合作内容是：从1995年起，北京市每年向潮河流域和丰宁、滦平两县提供水资源保护金208×104元，北京市环保局还提供320×104元资金支持两县建设环保设施。
张家口市是北京地表水主要来源之一，密云、官厅两大水库流域40%在张家口市境内，北京市建立库区移民辅助金，按官厅水库供水量80%，向河北省支付0.02元/m3的移民辅助金。同时，北京市安排专项资金870×104元用于河北赤城县和北京市延庆县境内密云水库上游的水土流失治理工作。承德市、张家口市把这批经费和自筹资金统筹使用，通过植树造林、围栏种草、限制养羊等措施，提高林草植被覆盖率，减少向密云水库流沙，同时治理污染严重企业，减轻向密云水库排放污染物的量，从而改善水质，增加水量。
3 建立汾河水库流域上游水环境污染经济补偿与生态保护补偿机制的方法
3.1 环境污染经济补偿费计算
环境污染经济补偿实质为流域污染经济补偿，首先，应确定汾河水库上游来水水质标准，根据GB3838-2002 地表水环境质量标准，汾河水库作为工业用水水源，入库水质达到Ⅳ类水标准就可满足要求，如汾河水库作为生活用水,入库要求水质需达到Ⅲ类，才可满足要求，因此,水质级别提高了1级。
只要汾河水库上游四县地表水入汾河水库水质达Ⅲ类水，汾河水库水质可满足作为集中生活饮用水水源一级保护区水质要求，汾河水库下游太原市应对上游四县进行经济补偿，经济补偿要与入库水量水质挂钩。广东市环保局黄北新《跨区域河流污染经济补偿机制研究 生态补偿机制与政策设计》提出以下公式：
其中，M为经济补偿费，×104元/a;K为水污染治理成本因子，为每元人民币去除COD(化学需氧量)的量，g/元;Q为河流一般年平均入库量，×104 m 3/a;L为水质提高或降低级别数。
就目前经济水平和技术水平，水污染治理成本大致以COD为主要控制指标测算，每投入1元人民币去除COD的量为20 g～40 g，如按平均值计算，每投入1元人民币去除COD的量30 g，使水中COD从Ⅳ类提高到Ⅲ类，每立方米水需去除10g COD，所需成本即为0.33元。
多年来忻州市(静乐、宁武二县)汾河入太原市界流量均为2.1×108 m3/年，吕梁市(岚县)岚河入太原市界流量0.55×108 m3/年，娄烦入汾河水库平均流量0.6×108 m3/年。共计3.25×108 m3/年。
按上述公式计算得出：静乐、宁武二县应得到环境污染经济补偿为6 930×104元/a;岚县应得到环境污染经济补偿为1 815×104元/a;娄烦县应得到环境污染经济补偿为1 980×104元/a。
太原市应每年拿出10 725×104元补助汾河上游四县，作为防治环境污染经济补偿支出。
3.2 生态保护生态补偿费计算
为保护汾河水库水质，汾河水库上游四县及库区的居民，本可利用本地资源发展煤、焦、铁等工业项目，可获得和其它县(市)一样的利益，但为了保护汾河水库，此类产业被关停，尤其是娄烦县，全县几乎都在一、二级水源保护区内，全县煤炭企业及与煤炭企业相关的产业全部停产，汾河水库也不能从事养殖和旅游产业，娄烦县经济发展受到了限制，为保护汾河水库水质付出了一定代价。
类比汾河水库上游四县和水库下游古交市人均收入水平相差很大，这种损失应给予补偿。
根据《关于我国生态环境补偿收费政策构想》提出对水库上游补偿模式采用以下公式：年补偿额=(参照的城镇居民人均可支配收入-水库上游县城镇居民人均可支配收入)×水库上游县城镇人口+(参照的城镇农民人均纯收入-水库上游县农民人均纯收入)×水库上游县农业人口。以娄烦县为例，与太原市、古交市水平对比，计算应得流域生态保护的生态补偿费用，2013年娄烦县城镇人口约4×104人，农村人口约8×104人，太原市、娄烦县、古交市的城镇人均可支配收入和农民人均纯收入见表1。
表1 城镇人均可支配收入和农民人均纯收入一览表
分别按上述公式计算得：与太原市对比，娄烦县应得到生态补偿费8.31×108元/a;与古交市对比，娄烦县应得到生态补偿费7.87×108元/a。
4 环境污染经济补偿费与生态保护生态补偿费的提取和支出
4.1环境污染经济补偿费提取和支出
这部分资金收取应在太原市供水水价中提取，这是太原市人民为获取清洁干净的饮用水应付出的。这部分补偿主要用于四县污水处理厂、生态湿地、生活垃圾处理厂运转费补偿，污水处理厂处理规模扩大，深度水处理运转费补贴、农村生活污水收集、处理费等[2]。
4.2 生态保护生态补偿费提取和支出
这部分补偿费应以政府的财政转移支付中解决，资金支出对象为新建无污染企业、工业结构调整和工业布局调整，及生态保护相关产业：农牧民生产生活基础设施建设项目、退牧还草工程、退耕还林工程、封山育林工程、沙漠化治理工程、重点湿地保护与禁漠工程、湿地综合治理工程、森林草原防火工程、鼠害防治工程、水土保持工程、保护区管理分局建设工程、保护管理站点界碑(桩)建设工程、野生动物保护工程、生态移民工程、移民社区建设工程、畜牧养殖配套工程、灌溉饲草料基地建设工程、人畜饮水工程、人工降雨工程和科技支撑与生态环境监测工程等。
5 结语
从保护汾河水库水质的高度出发，客观分析了汾河水库饮用水源地保护的重要性和上游四县经济发展的要求，类比了国内外相似流域的生态补偿机制，通过水环境污染经济补偿与生态保护补偿计算方法，计算出四县的环境污染经济补偿费和生态补偿费，提出环境污染经济补偿费应在太原市供水水价中提取，生态补偿费从政府财政转移支付中体现，通过政策措施的实施，使汾河水库上游四县人民生活水平得到提高，汾河水库水质得到保证，为太原市经济发展提供水资源支持。
