海绵城市产业生态服务流与经济价值评估：基于投入产出模型的跨部门分析

本研究针对低影响开发(LID)设施的经济与生态效益量化难题，创新性地将海绵城市设施作为独立子部门纳入投入产出模型，构建生态卫星账户评估碳汇、SS去除和水资源保护价值。以西宁市为例，揭示政府消费(58.9%)是环境效益主要间接受益方，海绵城市建设可带动食品加工、金融等隐性产业增长，碳汇功能4.07年抵消建设排放。为生态服务市场化提供跨部门补偿政策依据。

　　

随着全球城市化进程加速，传统城市发展模式导致的生态问题日益凸显：不透水地表扩张引发水循环失衡，60%城市面临水资源压力，城市热岛效应使城区温度较周边升高3-5°C。仅过去二十年，城市内涝造成的全球年均经济损失就超过770亿美元。在此背景下，海绵城市作为融合自然解决方案(NbS)的生态基础设施，其经济与生态协同效益亟需系统量化。

国家自然科学基金重点项目支持的研究团队创新性地将海绵城市设施划分为独立产业子部门，建立包含碳汇、悬浮物(SS)去除和水资源保护的生态卫星账户，采用混合投入产出生命周期评价(IO-LCA)方法，以西宁市90公顷示范区为案例，首次完整评估了建设期和运营期的跨产业价值流动。研究发现：水资源保护效益主要流向第一产业(34.58%)，而SS去除和碳汇的58.9%效益通过政府消费间接体现，印证环境效益的公共品属性。经济拉动效应显著，总投入达直接投资的4倍以上，隐性带动食品加工、金融等关联产业。碳汇功能4.07年即可抵消建设排放，但运营期仅41.78%的维护排放能被碳汇平衡，凸显长期可持续措施的紧迫性。

关键技术方法包括：1) 基于《海绵城市建设技术指南》计算设计降雨量(12.7 mm)和雨水存储容量(?=0.35)；2) 构建部分闭合投入产出模型量化产业关联；3) 建立包含碳汇(CO₂)、SS和水的三维生态卫星账户；4) 采用生命周期评价(LCA)对比传统与LID设施环境足迹。

主要结果：

1. 水循环调控：下沉式绿地、雨水花园等设施年节水3.59万m³，相当于西宁年用水量的0.12%，降低供水部门0.7%的投入成本。
2. 碳平衡动态：植被碳汇速率12.37 g C/m²/a，建设期碳排放回收期4.07年，但运营期碳抵消率不足50%。
3. 产业拉动图谱：每亿元海绵城市投资带动金属制品业(0.21亿元)、金融业(0.18亿元)等隐性需求，与传统基建的产业拉动结构差异达37.6%。

讨论指出，海绵城市将生态服务从物理"资产"转化为可交易的"虚拟资本"，其价值流动呈现三阶段特征：1) 自然系统内的服务形成；2) 通过LID设施实现工程化捕获；3) 经产业关联实现经济价值分配。这种"第四产业"特性为建立跨部门生态补偿机制提供新思路，如碳交易市场可参考58.9%的政府受益比例设计公共财政补偿方案。

该研究发表于《Environmental Impact Assessment Review》，首次系统揭示海绵城市对经济结构的重塑作用：不同于传统基建的线性投入-产出关系，其价值流动呈现网络化特征，通过水-碳-SS的多维服务流，实现从"灰色基础设施"向"生态-经济耦合系统"的范式转变。未来需重点优化运营阶段的碳平衡策略，如将雨水花园与光伏结合，提升41.78%的碳抵消缺口。这些发现为制定基于产业关联的生态服务定价政策提供科学依据，推动城市发展从工程治理迈向系统治理。