成本效益分析视角的土壤修复方案筛选

随着我国城市和工业化的快速发展，土壤污染问题日益凸显[1]。根据原环保部和原国土资源部2014年联合发布的《全国土壤污染状况调查公报》，我国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，土壤总的点位超标率为16.1%，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位占比分别为13.7%、2.8%、1.8%和1.1%，耕地、林地和草地土壤点位超标率分别为19.4%、10.0%和10.4%。土壤污染具有隐蔽性、积累性、不可逆转性和难治理性等特点[2]，一旦受到重金属或有机物污染后很难修复，将对人体健康和生态环境等造成严重威胁，同时也对我国农业生产带来严重危害[3-4]。随着《土壤污染防治法》的颁布和实施，土壤污染修复工作将是环保工作的重中之重。

土壤污染是一种综合性污染，其修复技术的筛选会是我国土壤污染修复工作的重要方向。如何从多种可选的技术方案中筛选出最优方案是实际污染修复工作中经常面临的问题。甄丽莎[5]研究了微生物生理过程对石油污染土壤修复过程的影响；逯娟[6]介绍了国内外重金属土壤污染修复技术的优缺点和实用性，提出改良剂固化技术可被广泛应用于土壤重金属污染修复中；倪中应[7]在对国内外镉污染农田土壤修复技术的探索中发现，推行联合修复技术是今后我国镉污染农田土壤修复技术发展的方向。目前的研究多从工程技术层面开展修复方案筛选研究，缺乏对土壤修复相关的商业、金融、法律、社会经济、环境等因素的综合考虑，往往导致最终选择的方案缺乏可行性而难以执行。因此，找到一种既具有技术可行性，又能被利益相关方所接受的、符合社会经济现实条件的修复方案，需要引入一套综合考虑技术、社会、经济、法律等多种因素的科学的评价体系。在此背景下，本研究通过介绍英国环保局颁布的一套用于筛选土壤污染修复方案的技术导则，详细阐述了基于成本效益分析法的土壤污染修复方案的筛选准则和程序，旨在为我国今后的土壤污染修复工作的开展提供参考和启示。

英国土壤污染修复方案筛选的总体框架

1999年，针对以往评价与选择修复方案的模型程序没有详细考虑与土壤修复相关的商业或金融因素，或者一些更广泛的环境和社会影响的问题，英国环保局发布了《基于成本效益分析的污染土壤管理技术指南》(Cost-Benefit Analysis for Remediation of Land Contamination)，该导则为从事土壤修复和咨询工作的人员、工业企业家、土地所有者、开发商、监管机构、当地社区以及NGO等提供了一条符合逻辑并且清晰的思路用于确定最佳的修复方案，在进行土壤修复技术筛选的过程中，不仅考虑技术可行性、成本、时间等条件，还考虑法律、商业和金融等因素。根据该导则开展的成本效益评估的结果，可与单纯从技术角度评价和选择修复方案的模型程序一起使用，从而挑选出最适宜污染区域修复或管理的修复方案。

《基于成本效益分析的污染土壤管理技术指南》将土壤污染修复技术筛选分为5个基本步骤(图1)：初步筛选阶段：定性分析；成本效果分析(CEA)与多项标准分析(MCA)；成本效益分析(CBA)；灵敏度分析及选取首选方案。步骤1和2为对修复方案影响的初步判断，步骤3和4主要通过使用评分、加权和货币估值等方法更详细地评价各个技术的成本和效益；当备选方案的效益均无法货币化时，仅采用步骤3；当备选方案的效益均可以货币化时，采用步骤4；当备选方案中既存在可以货币化的指标也存在难以货币化的指标时，需要两个步骤结合适用。步骤5为灵敏度分析，最终确定最佳方案。在实际操作过程中，并非每种修复方案的筛选均必须完成这5个步骤，对于一些比较简单的修复案例，若通过初步的筛选和简单的定性分析可以确定方案的优先序，可以直接进入步骤5灵敏度分析阶段。

图1 土壤修复方案筛选的基本框架

英国土壤污染修复方案筛选的流程

初步筛选阶段

该阶段的主要目标是筛选出潜在的可评价的技术。该阶段需要考虑的因素有：方案的技术可行性；修复目标以及是否满足一些“硬性”的限制条件(包括时间、成本、目标等)；修复方案的适用性，即筛选的技术是否适用于污染地区的土壤类型、污染面积、污染物类型以及污染分布情况等(见表1)。通过初步筛选的技术必须满足一些“硬性”的限制条件，比如某个污染地区必须修复后才能用来开发，或者修复方案的实施必须在规定时间内完成等。

定性分析阶段

定性分析的目标是在量化分析前识别污染事件以及各修复方案可能造成的潜在影响。主要评估内容包括人体健康和安全影响、环境影响、土地用途、利益相关者所关心的问题、运行成本5个方面(见表2)。评估需要关注修复方案实施前、实施中和实施后三个不同阶段的影响。评估时还要考虑修复方案对不同类型人群的影响差异。例如，对于人体健康和安全的影响，受影响对象包括在污染区域的居住人群，以及在该地区及附近工作和生活但不居住在这里的人群，而污染区域居住人群又包括长期生活人群以及短暂居住人群。环境影响主要包括修复方案对土壤、地表、地表水、地下水、空气质量等介质环境，以及生境和生态的影响评估。土地用途则主要考虑对污染区域及周边地区土地利用以及土地价值的影响。通过定性分析，来识别是否有必要进行下一步的定量的成本效益分析，并识别下一步定量分析的重点内容。

在定性分析阶段，被识别的影响只需要用“是”和“否”来定性判断是否存在潜在影响，并且允许存在一定程度的不确定性。在某些情况下，定性分析中可能会存在某一方案明显优于其他方案的情况。例如，某种方案相对于其他方案来说没有额外的影响，并且可以以较低的成本来实行。在这种情况下，无需开展步骤3的成本效果和多准则分析(CEA/MCA)和步骤4的成本效益(CBA)分析。但大多数情况下需要权衡不同方案之间的影响以及不同利益团体之间可能的冲突，不太可能直接选出首选修复方案。在这种情况下，采用成本效果和多准则分析(CEA/MCA)或成本效益分析(CBA)的方法尝试将不同方案潜在的影响进行量化是识别出最优方案的必要前提。

成本效果分析/多准则分析(CEA/MCA)

步骤3的多准则分析是基于前面定性分析，进一步评估修复方案在修复中以及修复后对人体健康、环境、土地利用、利益相关者以及成本的定量影响，主要针对那些定性评估中已识别出的有重要影响、但难以货币化的部分指标进行进一步量化估值。一般来讲，土地的价值变化、工业、农业、渔业用水质量的影响均可被货币化，因此推荐在第四部分成本效益分析中来计算其货币收益。其余如健康和安全、空气质量、第三方或利益相关方等指标推荐采用权重评分法估计，具体分为权重评分、成本计算以及方案成本效果分析三部分，具体操作流程见图2。

图2 成本效果分析/多准则分析的评估思路与步骤

(1)权重评分

对于前四项人体健康、环境、土地利用以及利益相关者的影响，主要采用权重评分法(见图3)。如某方案的分值具体计算公式如下：

其中，为每种评估类别的权重值，i分别为健康、环境、土地收益以及利益相关者，可结合当地的社会经济和生态环境状况，按照重要性对这四个类别赋予权重；为每个类别下面的指标j(如健康类别下面的场地使用者面临的健康风险等指标)被赋予的权重值，为每个指标分别在修复过程和修复完成后的权重值，根据修复过程和修复完成后影响的重要性进行权重赋值。、以及的值在0到1之间。为每个指标在修复过程和修复完成后的分值，一般用-100到100这个分值范围来表示修复方案的影响大小，各指标的分值是相对值，如a方案的某一指标赋值为-100，并不代表该方案的此项影响很大，而是表明此方案的负面影响在备选方案中是最大，若b方案此项影响赋值为-20，表示b方案的负面影响是a方案的1/5。

图3 修复方案的权重分值

(2)方案成本估计

修复方案会带来直接修复费用以及间接成本两部分。其中修复费用具体包括建设费用、运行和维护费用、劳动力成本、运输以及污染物的处理和处置费用、采样和检测费用、专家咨询费、保险费用等。间接成本主要包括由于土壤污染所引起的额外成本，如对受影响人群的财产损失的补偿以及引起的不适的精神补偿等方面。若成本估计涉及多个年份，应将其贴现到同一年，在英国对于土壤污染修复项目环保局采用的贴现率通常为6%，而各种商业机构使用的贴现率在3%～10%不等，贴现率的选择会影响到项目的优先顺序，因此，采用不同的贴现率进行敏感性分析是非常重要的。

(3)成本效果分析

若备选的修复方案不存在可以货币化的效益，则无需进行步骤4的评估，可直接进行成本效果比较，具体内容为计算每种修复方案的权重分值与方案成本的比值，按照分值大小对备选方案进行排序，分值高的为优选方案。

成本效益分析

若备选的修复方案中存在需要货币化的效益，则需要开展成本效益分析。某些影响，如土地价值的变化，可以依据货币化方法很容易地进行估值。对于这些可以采用直接市场价值评估法计算的土地价值，饮用水、工业和农业用水的价值变化，推荐采用货币化估值法。一些其他的指标如对养殖渔业、人身伤亡情况、水的休闲娱乐价值等变化，优先推荐采用权重评分法，但根据评估者的意愿也可以采用货币化方法进行量化。评估被影响指标的价值变化通常以修复方案实施前的状态为基准和参照，并且不同方案的基准必须保持一致。

在将土地价值、用水价值等指标进行货币化以后，与步骤3中计算的修复方案成本相结合计算出一个修正的成本值，计算每种修复方案的权重分值与方案的修复成本的比值，具体计算公式如下所示，其中R为修复方案的成本效益比值，SCORE为步骤3中计算的权重分值，C为修复方案的成本，B为相对于修复方案实施前土地、水资源的价值的增加量。按照分值大小对备选方案进行排序，分值高的为优选方案。

敏感度分析

为使得更多场地修复的特殊细节被加入最终选择的考虑因素内，需要进行敏感性分析。敏感性分析需要关注评估过程中最不确定的部分，测试某些因素的改变对排序的影响程度，通常敏感性分析主要涉及以下方面的因素：(1)修复方案的成本以及实现修复目标的概率。在很多情况下成本估计是一个范围而不是一个固定的数值，需要把成本的上下限区间与实现目标的概率统筹考虑，去判断优选方案是否改变。(2)贴现率，根据较低的贴现系数和较高的贴现系数重新计算修复方案的成本和效益，去判断优选方案是否改变。(3)某种方案对应的某种指标的分值。(4)改变每种评估类别、每个类别下的指标或不同修复时期的权重，也有可能对方案的优先序造成影响。

结论和建议

正因为在土壤风险评价和修复过程中有了一套规范的综合考虑社会、经济、技术等各种因素的评估程序，英国的土壤和地下水管理工作运转良好，土壤修复产业得到了良好的发展，在土壤污染修复领域一直走在前列。

随着《土壤污染防治法》的颁布和实施，我国的土壤污染修复工作将进一步加速。而高效的修复管理工作需要一套科学完善的技术导则与之配套。目前为止，我国已经发布了《污染场地土壤修复技术导则》(HJ 25.4—2014)、《场地环境调查技术导则》(HJ 25.1—2014)、《污染场地风险评估技术导则》(HJ 25.3—2014)等，但这些导则均基于工程技术的角度提出了土壤污染风险评估、场地调查以及修复技术选择的程序、内容和技术要求，缺乏对社会、经济、环境等方面的综合量化评估方法与之衔接。建议参考英国等发达国家的经验，出台一套可以综合考虑土壤污染修复方案的社会经济环境因素的技术导则，规范修复方案筛选和评估流程，提出初步筛选、定性评估、定量评估以及敏感度分析阶段应考虑的因素，明确评估方法的筛选原则以及各类型方法具体计算过程，为土壤污染修复工作的顺利实施提供技术支撑。