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近几十年来，伴随我国社会经济的快速发展，以及工业化、城镇化、农业现代化进程的不断加快，导致生产、生活的用水量不断攀升，污水排放量增大，流域天然水体接纳污染物负荷超过水体水环境容量，水环境破坏问题凸显。“十一五”及“十二五”期间，我国流域水污染控制取得阶段性进展，但由于流域人口密度高、经济活动总量大、水环境污染历史欠账多，环境破坏的下行趋势依然存在。根据环境保护部发布的2012年《中国环境状况公报》，2012年，全国地表水总体为轻度污染；长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河、辽河、浙闽片河流、西北诸河和西南诸河等十大流域的国控断面中，Ⅳ~Ⅴ类和劣Ⅴ类水质断面比例分别为20.9%和10.2%。主要污染指标为COD、BOD 5 和高锰酸盐指数。我国流域的水环境污染问题仍未得到有效根治。
当前我国大多数流域的生态环境状况不容乐观。流域的上游通常为生态环境相对脆弱、经济发展水平相对落后的地区，难以独自承担流域生态建设和环境保护的成本投入。流域上游地区民众在经济利益的驱使下，过度开发利用流域水资源、超标排放污染物已在一定程度上造成了流域局部生态环境的破坏。从流域上下游协调发展的层面考虑，流域生态补偿对于弥补上游生态保护成本的投入、消除由上游贫困造成的流域整体发展不均衡等现象具有一定的促进作用。生态补偿标准计算方法的选取对于反映区域生态环境的保护和受损程度至关重要。本书结合流域水环境容量总量控制策略，探讨基于污染物治理的流域水生态补偿标准测算方法及实施框架，构建流域水量分配和水质达标控制机制，为流域可持续发展战略的实施提供技术参考。
针对不容乐观的水环境问题，我国开展了污染物总量控制工作，包括目标总量控制和容量总量控制两种主要类型，其中：目标总量控制通常依据管理目标规定的污染负荷削减率进行削减，但缺少污染物排放量和水体水质变化的响应关系，导致污染物排放量的削减与水环境质量改善和水生态功能保护要求脱节；容量总量控制基于水体功能，能够将污染物排放量控制与水环境保护有效结合，可为污染防治提供科学、合理的阶段性控制目标。因此，我国实施基于水质保护目标的水环境容量总量控制是进行水环境污染物排放总量控制的必然趋势和有效手段。
水环境容量总量控制以环境质量目标为基本依据，是一种对区域内各污染源排放总量实施控制的有效管理策略。水环境容量总量控制依据分配对象的差异，主要包括宏观层面（流域）和微观层面（污染源）总量分配两种策略。污染源总量分配通常作为流域总量控制的后续步骤。在实施总量控制时，污染物的排放总量应不大于容许排放总量。当前对容量总量的控制，主要从受纳水域容许纳污量出发，制订功能分区—入河排污口（支流口）—控制单元（或行政区）的容量总量控制负荷指标。主要步骤为：受纳水域容许纳污量计算→控制区域容许排污量核查→总量控制方法技术、经济可行性评价→排放口总量控制负荷指标确定。容量总量控制能够表征污染源与保护目标间的输入—响应关系，具有目标总量控制和行业总量控制的双重特性。同时，容量总量控制方案不仅应依据容量资源的自然属性和功能保护要求，而且要使分配与削减方案具有经济与技术可行性。
我国对水质的达标控制以对排污口的浓度控制为基础。随着排入水体污染物浓度的攀升，仅对污染源实行排放浓度控制，难以达到水功能区水质规划目标，必须同时对污染物排放总量进行控制，才能有效地控制和消除污染。因此，从单一排放口污染物浓度控制逐步过渡到污染物总量控制是解决我国水污染问题的新方法。采用水环境容量总量控制，可有效地克服多年来我国一直实行的水污染物浓度控制的弊端，从宏观上把握水污染变化情势，确保水污染治理得到逐步改善，实现水质达标。
对流域水环境保护与经济社会优化发展而言，实施流域水环境容量总量控制制度，是对我国环境保护总体方针的具体响应。流域水环境容量总量控制是被多国实践经验证明行之有效的流域水污染控制管理技术体系。我国现阶段实行的水环境容量总量控制是目标总量控制，是容量总量控制制度建立和推行条件尚不成熟的一种过渡。目前，全国水污染防治进入新的攻坚阶段，目标总量控制已经难以适应新形式的要求，因此，亟需开展流域水环境容量总量研究，实现流域污染物管理从目标总量向容量总量转变。
我国对流域生态补偿研究始于20世纪90年代，主要集中在补偿主客体甄别、实施措施保障等方面，而对基于污染物治理成本的生态补偿标准系统研究还处于探索阶段。生态服务享用者对服务提供者的补偿标准，与其获得的生态服务类型及满足程度相关。为此，流域管理部门依据补偿标准，从流域生态功能的整体性出发，依据水环境容量总量控制的计算结果，合理分配补偿资金给生态服务的提供者（污染治理的成本投入者），实现外部性的生态保护投入的私人成本与社会成本等同。