摘要：本研究以2011-2015年间我国农业氨氮排放量和农业产值为数据源，计算单位农业产值污染物排放强度指数并绘制环境库兹涅茨曲线（EKC曲线）进行分析。结果显示：（1）我国中部、东部地区是农业总产值污染物排放强度指数高值密集分布区；（2）在我国农业产值与农业氨氮污染物排放量的EKC曲线关系图中，二者呈单调上升关系。未来我国各区域的农业氨氮污染仍会持续上升，形势会更为严峻，在当前环境容量已逼近底线的情况下，环境污染问题必须加大治理力度。
关键词：农业污染 氨氮排放量 农业产值 环境库兹涅茨曲线
1 引言
我国农业资源有限而人口压力大，对农业要素和产品的高强度需求，使我国农业经历了持续的资源集约化生产，致使农业面源污染数量巨大且难以控制，污染后果严重且逐渐显化，成为我国当前较为重大的环境问题[12]。近几十年来，国内外对经济发展和环境污染关系的研究在基础理论和实际应用中都有较大的发展。其中环境库兹涅茨曲线（Environmental Kuznets Curve，EKC）理论的提出为研究经济发展对环境污染的影响提供了一个比较成功的分析框架。Panayotou在1993年首次将这种环境质量与人均收入之间的关系称为环境库兹涅茨曲线。Giles和Mosk（2003）研究新西兰1985-1996年的收入水平与甲烷排放量时发现二者的曲线关系为倒U型。王凯等（2018）发现人均旅游消费与人均CO2排放量关系呈现典型的倒U型曲线关系。施锦芳等（2017）在研究中日两国人均GDP和人均碳排放之间关系时，发现中国的EKC曲线呈倒N型；LIU等（2016）研究发现二氧化碳排放与中国经济增长之间存在倒N型关系。这些结果因研究地区和研究环境指标的不同而不同。
以往的研究中，多数是对人均GDP与工业污染物排放量的关系分析。本文以2011-2015年间农业氨氮排放量和1949-2015年间农业总产值等数据源为基础，分析研究我国农业氨氮排放量与农业总产值之间的关系，并为环境治理提出一些建议。
2 数据来源与研究方法
2.1数据来源
本研究中农业产值的研究时段为1949-2015年，农业氨氮排放总量的研究时段为2011-2015年。农业氨氮排放总量和农业总产值等相关数据来自《中国农业年鉴》、《中国环境年鉴》、《中国农村统计年鉴》、《中国环境统计年鉴》、《中国统计年鉴》和各省区统计年鉴和环保统计资料及中国国家统计局公布资料。
2.2研究方法
根据王欢等（2017）对工业行业总产值与工业SO2排放量的排放强度分析中提出的工业总产值污染物指数IEII，我们进行推广，定义农业总产值污染物排放强度指数AEII（Agricultural emissions intensity index）。农业总产值污染物排放强度指数AEII即单位农业总产值污染物排放量，计算方法如式（1）所示。本研究主要是对于农业氨氮污染物排放量的排放强度对农业总产值与污染物排放进行分析。
3 结果与分析
3.1我国农业氨氮污染物排放现状和农业发展情况
图1 2011-2015年农业氨氮排放量 图2 2011-2015年农业总产值
20世纪70年代末到80年代初，农业快速发展，农民为在农业生产中最大限度的提高个人的经济利益过度使用化肥、农药。肥料中氮一部分被作物吸收，另一种与土壤有机结合或者以硝酸盐形式存在于地下水中，其余则进入大气。残留在土壤中的氮会被释放到大气中或渗透到土壤的深层[9]，严重影响农产品质量和人体安全。运用ArcGIS将2011-2015年间全国各省农业氨氮排放量的平均值按照等间距分成四级绘制成图（图1）。我国氨氮污染主要集中在东部和中部地区。其中，山东省、河南省、湖南省、广东省的氨氮排放量在全国排名中一直高居不下。此外，作为西部地区农村人口和农业第一大省的四川省氨氮污染较为严重，人多耕地少，农户为保证收入过度增加化肥投入，而后在自然环境作用下造成污染[13]。
新中国成立以来，我国在农业发展上取得了举世瞩目的成就。粮食产量由1949年的1亿多吨，增加到1998年的4.9亿吨以上，增产近4亿吨，年均增产800多万吨。粮食人均产量方面，1952年仅有288kg，1998年达到400kg以上，创造了用占世界9.1%的耕地[10]，养活了占世界19.1%人口的奇迹[11]。从80年代中期开始，中国成为农产品净出口国，到90年代中期，中国成为粮食的净出口国。用ArcGIS将2011-2015年全国的农业总产值平均值按照等间距分成四级绘制分布图（图2）。发现我国中部、东部地区的农业总产值的平均值较高。作为我国农业大省的山东省、河南省，其农业生产总值的平均值更是位居前列。对比图1、2，农业产值较高的省份和农业氨氮排放量较高的省份基本一致，所以农业产值和农业面源污染的关系需要进一步探讨分析。
3.2单位农业总产值下氨氮污染物排放强度分析
图3 2011-2015年农业氨氮AEII氨氮值
对已掌握的农业总产值和氨氮污染物的排放量等相关数据进行公式计算分析可得图3。我国中部、东部地区是农业总产值污染物排放强度指数高值密集分布区。其中，天津市、湖南省、北京市、江西省和广东省的单位农业总产值下氨氮污染物排放指数在全国范围内位居前五其AEII氨氮值最大为1.366kg/万元，最小为1.099kg/万元，均高出全国平均水平0.750kg/万元，氨氮污染形势严峻，刻不容缓。
3.3基于EKC曲线对氨氮排放量和农业总产值的分析
图4 农业氨氮排放量和农业总产值关系图 图5 农业氨氮排放量和农业总产值关系图
对2011-2015年间我国各地氨氮排放量和农业总产值绘制环境库兹涅茨曲线（图4）。发现我国农业总产值与农业氨氮污染物排放量有明显的线性关系。以原点为圆心做射线X1（图5），其斜率值恰为AEII氨氮值的0.1倍。通过对AEII氨氮的计算，2011-2015年间全国AEII氨氮均值的最高值是天津市，是全国范围内农业氨氮污染最为严重的省份，湖南省其次，北京市位居第三。但由于天津市分布在图中的密集区域且其氨氮排放量和农业总产值都相对较小，故选取图中分布在相对分散区域且氨氮排放量和农业总产值都较大的湖南省作为研究对象，以便进一步分析农业氨氮排放量和农业总产值之间的关系。
图4中，过湖南省所在点做一条平行于y轴的线Y1（图6），对相同农业总产值下湖南省、广东省、湖北省氨氮排放量作比较分析。再过湖南省所在点做一条平行于x轴的线Z1（图7），对相同氨氮排放量下湖南省和河南省农业总产值作比较分析。
图6 农业氨氮排放量和农业总产值关系图 图7农业氨氮排放量和农业总产值关系图
湖南省、广东省、湖北省三省的农业氨氮排放量都高于全国农业氨氮排放量平均值25121.08t。农业氨氮污染的主要来源是种植业、水产养殖业、畜禽养殖业，根据农业生产结构对氨氮排放量的贡献不同绘图（图8）。在相等农业总产值的情况下，畜禽养殖业中的氨氮排放量会直接影响该省的农业氨氮排放总量。所以做好畜禽养殖业的氨氮排放控制对控制农业氨氮污染有重要意义。
图8 湖南省、湖北省、广东省氨氮排放量来源 图9 湖南省、河南省氨氮排放量来源图
河南省、湖南省农业总产值均高于全国平均水平。根据三个农业生产结构对氨氮排放量的贡献不同绘图分析如图9。历年农业产值增长数据显示，河南省和湖南省农业产值增长主要来源于种植业，且所占比例相近，约为60%左右。此外，河南省的畜禽养殖业增长值在该省农业产值增长值的贡献比例大于湖南省畜禽养殖业增长值在该省农业产值增长值。所以，在相同的农业氨氮排放量下，河南省的农业产值高于湖南省农业产值。
4讨论与建议
控制氨氮污染物排放已成为当务之急。农业面源污染主要来源是种植业、养殖业和生活污水。目前，我国专门的畜禽粪便无害化处理设备推广力度较弱，大多畜禽粪便直接当作有机肥施入农田。同时，由于农村人口的环境保护意识低下，大量未经处理粪污、农村生活垃圾、以及生活污水收集率低、随意排入河流。
在种植业方面，有如下建议：
一、在保证农作物产量和农户经济利益的基础上，科学合理施用化肥，以降低化肥污染风险；二、根据地区气候特点和土壤特性，选择适宜的作物品种以减少化肥施用量；
三、改进耕作方式和技术，以利于水土保持和肥料的节约利用，从而保护生态环境，促进增产增收。
在养殖业方面的建议如下：
一、建设养殖污染治理工程，提升养殖废物综合利用率；
二、引导推进养殖散户向规模化、小区化发展，提高农业资源综合利用水平。
参考文献：
[1]郭卫广，雍毅，陈杰，等.四川省农村面源污染状况与治理对策研究[J].环境科学与管理，2016，11：36-40.
[2]郝艳，党夏宁.改革开放以来我国农业政策概述[J].新西部（理论版），2014.
[3]胡俊波.新常态下农业支持政策的调整方向与重点--基于对四川省农业发展趋势的观察[J].农村经济，2017.
[4]亓翠玲，郝云景.浅谈治理农业面源污染的对策和建议.2007.
论文作者:胡锦娟,云晋,滕非
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/26
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