陳素瓊，劉忠敏

（1.湖南財政經(jīng)濟學院經(jīng)濟學院，長沙 410205；2.吉林師范大學經(jīng)濟管理與法學學院，吉林 四平 136000）

中國農(nóng)業(yè)在帶來產(chǎn)出增長和經(jīng)濟效益的同時，其“逆生態(tài)化”效應也日益凸顯。根據(jù)《第一次全國污染源普查公報（2010年）》，農(nóng)業(yè)面源污染逐漸替代點源污染成為環(huán)境污染的第一大貢獻因素，農(nóng)業(yè)面源污染引起廣泛關注。2020年《第二次全國污染源普查公報》表明，2017年中國農(nóng)業(yè)污染源（包含種植業(yè)、禽畜養(yǎng)殖業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，不包括農(nóng)村生活源）排放的3類主要污染物化學需氧量（COD）、總氮（TN）、總磷（TP）已經(jīng)分別達1 067.13萬、141.49萬、21.20萬t，分別占各類源排放總量的49.8%、46.5%、67.2%。農(nóng)業(yè)面源污染治理是生態(tài)環(huán)境保護的重要內(nèi)容，事關農(nóng)村生態(tài)文明建設、國家糧食安全和農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展，以及城鄉(xiāng)居民的“水缸子”“米袋子”和“菜籃子”。黨中央、國務院高度重視農(nóng)業(yè)面源污染防治工作，習近平總書記強調(diào)，要“以釘釘子精神推進農(nóng)業(yè)面源污染防治”。2021年生態(tài)環(huán)境部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部聯(lián)合印發(fā)了《農(nóng)業(yè)面源污染治理與監(jiān)督指導實施方案（試行）》，明確了“十四五”至2035年農(nóng)業(yè)面源污染防治的總體要求、工作目標和主要任務等，明確工作目標是到2025年，重點區(qū)域農(nóng)業(yè)面源污染得到初步控制；到2035年，重點區(qū)域土壤和水環(huán)境農(nóng)業(yè)面源污染負荷顯著降低，農(nóng)業(yè)面源污染監(jiān)測網(wǎng)絡和監(jiān)管制度全面建立，農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展水平明顯提升。

針對農(nóng)業(yè)面源污染研究，最早可追溯到20世紀70年代的美國。目前國內(nèi)外學術界對農(nóng)業(yè)面源污染主要集中在農(nóng)業(yè)面源污染評估、測算與影響因素等領域開展研究，農(nóng)業(yè)面源污染評估與測算方法主要包括物理模型法、統(tǒng)計模型法和輸出系數(shù)模型法三大類。輸出系數(shù)模型法中賴斯蕓等［1］提出基于單元分析的非點源污染調(diào)查評估在國內(nèi)的運用范圍較廣。農(nóng)業(yè)面源污染的影響因素研究中，因Grossman等［2］提出環(huán)境庫茲涅茨曲線（EKC）理論，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟增長與農(nóng)業(yè)面源污染之間的關系成為重要的核心話題之一。不少學者探討了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟增長與農(nóng)業(yè)面源污染之間的關系，其中Managi［3］、曹大宇等［4］、揭昌亮等［5］、孔令英等［6］的研究結論支持農(nóng)業(yè)面源污染的EKC假說，但也有部分學者得出了不同結論，認為農(nóng)業(yè)面源污染與經(jīng)濟增長的關系在不同階段呈現(xiàn)不同的曲線，曹俐等［7］研究發(fā)現(xiàn)二者呈“N”形曲線。除經(jīng)濟增長外，吳義根等［8］研究了人口規(guī)模、富裕度和技術對農(nóng)業(yè)面源污染的影響，徐承紅等［9］、曾琳琳等［10］、夏秋等［11］分別從農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)集聚角度、農(nóng)作物種植變化和農(nóng)業(yè)兼業(yè)行為對農(nóng)業(yè)面源污染的影響因素進行了研究。馬軍旗等［12］對農(nóng)業(yè)面源污染的空間差異進行了研究。已有的農(nóng)業(yè)面源污染研究比較豐富，為本研究提供了很好的基礎。但是大多數(shù)文獻主要從農(nóng)田化肥污染、畜禽糞便污染等排污單元測算農(nóng)業(yè)面源污染，而包括水產(chǎn)養(yǎng)殖和農(nóng)村生活在內(nèi)的農(nóng)業(yè)農(nóng)村排污單元所產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)面源污染測算文獻較少，而考慮不同地域農(nóng)業(yè)發(fā)展狀況和農(nóng)業(yè)結構特征開展農(nóng)業(yè)面源污染的全面測算和有針對性的研究，更有助于各地精準開展農(nóng)業(yè)面源污染的治理。

湖南省是中國重要的糧食主產(chǎn)區(qū)，是農(nóng)業(yè)大省、人口大省。根據(jù)《湖南省第二次全國污染源普查公報》顯示，農(nóng)業(yè)源COD、TN、TP排放量（包含種植業(yè)、禽畜養(yǎng)殖業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，不包括農(nóng)村生活源）分別為65.36萬、9.92萬、1.44萬t，分別占各類源排放總量的51.13%、51.86%、64.57%，均超過了工業(yè)源。湖南省農(nóng)業(yè)面源中COD和TN排放量的占比均超過了全國水平。以湖南省農(nóng)業(yè)發(fā)展特征為基礎全面測算湖南省各地農(nóng)業(yè)面源污染，研究其發(fā)展趨勢和地區(qū)差異，并分析其影響因素，從而提出有針對性的農(nóng)業(yè)面源污染治理對策，對發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)、實現(xiàn)湖南省農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究方法

1.1.1 基于單元分析的非點源污染調(diào)查評估方法農(nóng)業(yè)面源污染是指農(nóng)業(yè)農(nóng)村生產(chǎn)生活中形成的各種污染物，主要包括化學需氧量（COD）、總氮（TN）和總磷（TP）等廢棄物排放。借鑒已有研究成果，在綜合對比分析已有關于農(nóng)業(yè)面源污染核算方法的基礎上，本研究選取以綜合調(diào)查為基礎的清單分析法，參考賴斯蕓等［1］提出的基于單元分析的非點源污染調(diào)查評估方法，對農(nóng)業(yè)面源污染值進行測度。種植業(yè)和畜牧業(yè)的經(jīng)營行為是導致農(nóng)業(yè)面源污染的主要原因，同時考慮到湖南省是內(nèi)陸漁業(yè)大省，選擇農(nóng)田化肥、農(nóng)田固體廢物、畜禽養(yǎng)殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖和農(nóng)村生活5個產(chǎn)污單元對湖南省農(nóng)業(yè)面源污染排放進行測算。進一步考慮到湖南省種植業(yè)結構和數(shù)據(jù)的可得性，農(nóng)田固體廢棄產(chǎn)污單元主要從水稻、玉米、蔬菜和油料4類作物進行測算，具體產(chǎn)污單元清單及相關指標如表1所示?；趩卧治龅姆屈c源污染調(diào)查評估方法的計算公式如下。

表1 湖南省農(nóng)業(yè)面源污染測算的相關指標

式中，E為農(nóng)業(yè)面源污染排放量；EUi為單元i指標統(tǒng)計數(shù)，ρi為單元i污染物的產(chǎn)污強度系數(shù)，φi為表征相關資源利用效率的系數(shù)；PEi為農(nóng)業(yè)和農(nóng)村污染的產(chǎn)生量，即不考慮綜合利用和管理因素時農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村生活造成的最大潛在污染量；Ci為單元i污染物的排放系數(shù)，其由單元和空間特征（S）決定，表征區(qū)環(huán)境、降雨、水文和各種管理措施對農(nóng)業(yè)與農(nóng)村污染的綜合影響。農(nóng)業(yè)面源污染排放強度則根據(jù)其排放總量除以耕地面積和養(yǎng)殖面積來計算測度。

1.1.2 泰爾指數(shù)在衡量水平差異問題上，常用的方法包括基尼系數(shù)、泰爾指數(shù)和對數(shù)離差均值等。采取泰爾指數(shù)對湖南省14個市州農(nóng)業(yè)面源COD、TN和TP污染排放的空間差異進行測算。其計算方法如下：

式中，n為市州個數(shù)，yi為第i個市州的農(nóng)業(yè)面源COD、TN和TP污染的排放值，yˉ為湖南省農(nóng)業(yè)面源COD、TN和TP污染排放的均值。泰爾指數(shù)越大，意味著各市州農(nóng)業(yè)面源COD、TN和TP污染排放的空間差異程度越大。

1.1.3 面板回歸模型分析本研究對湖南省農(nóng)業(yè)面源污染的研究時間為2005—2019年，研究區(qū)域涉及湖南省14個市州，因此選擇面板回歸分析方法研究湖南省農(nóng)業(yè)面源COD、TN和TP污染的影響因素。面板回歸模型為：

式中，Yit為因變量，分別取農(nóng)業(yè)面源COD、TN和TP的污染排放強度，γi為固定效應或隨機效應，β為回歸系數(shù)，xit為影響農(nóng)業(yè)面源污染排放強度的影響因素，μi為隨機擾動項，i為地區(qū)，t為時間。

1.2 數(shù)據(jù)來源

考慮數(shù)據(jù)可得性等因素，本研究選擇的樣本區(qū)間為2005—2019年。湖南省14個市州農(nóng)業(yè)面源污染水平和強度測算中所需的各市州化肥施用量、農(nóng)作物產(chǎn)量、畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)量、水產(chǎn)養(yǎng)殖面積、農(nóng)村人口數(shù)量、農(nóng)作物播種面積以及影響因素等，所用的指標數(shù)據(jù)主要來源于2006—2020年《湖南統(tǒng)計年鑒》和《湖南農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》。

2 湖南省農(nóng)業(yè)面源污染排放及地區(qū)差異分析

2.1 湖南省農(nóng)業(yè)面源污染排放情況總體分析

由表2可知，從農(nóng)業(yè)面源污染排放總量來看，2005—2019年湖南省農(nóng)業(yè)面源COD、TN和TP污染的年排放量平均值分別為1 405 917.03、696 529.02、125 986.82 t，整體呈下降趨勢，年均下降率分別為2.50%、1.35%和1.15%。湖南省農(nóng)業(yè)面源污染排放量呈先下降后上升再下降的波動性，2008—2012年COD、TN和TP的排放量整體均呈上升趨勢，2012年COD、TN和TP排放總量均達到最大。

表2 2005—2019年湖南省農(nóng)業(yè)面源污染排放總量及排放強度情況

從農(nóng)業(yè)面源污染排放強度來看，2005—2019年湖南省農(nóng)業(yè)面源COD、TN和TP污染排放強度平均值分別為153.72、76.25、13.78 kg∕hm2，整體呈下降趨勢，年均下降率分別為2.34%、1.18%和0.99%。和湖南省農(nóng)業(yè)面源污染排放總量一樣，農(nóng)業(yè)面源污染排放強度的下降趨勢同樣整體呈先下降后上升再下降的波動性，在2012年農(nóng)業(yè)面源COD、TN和TP排放強度均達到最大。

2.2 湖南省農(nóng)業(yè)面源污染排放的地區(qū)差異分析

由表3可知，2005—2019年，湖南省14個市州農(nóng)業(yè)面源COD、TN和TP污染排放也存在空間差異。從排放總量來看，無論是COD、TN還是TP排放總量，排放量較少的前兩位均是張家界市和湘西土家族苗族自治州（以下簡稱湘西州），COD排放量較多的3個地區(qū)是永州市、邵陽市和衡陽市，TN和TP排放總量較多的都是常德市、衡陽市和永州市。從排放強度來看，COD排放強度較小的是益陽市和常德市，較大的則是婁底市、永州市和邵陽市，TN排放強度較小的是湘西州和懷化市，較大的則是湘潭市、永州市和婁底市，TP排放強度較小的是湘西州和張家界市，較大的則是永州市、衡陽市和長沙市。

表3 2005—2019年湖南省各市州農(nóng)業(yè)面源污染排放年均值及排序

利用泰爾指數(shù)進一步測算2005—2019年湖南省14個市州的農(nóng)業(yè)面源COD、TN、TP污染的空間差異程度，結果見表4。結果顯示，相較于農(nóng)業(yè)面源COD、TN、TP污染排放總量，14個市州農(nóng)業(yè)面源COD、TN、TP污染的排放強度的差異較小。從污染總量來看，2005—2019年，湖南省14個市州農(nóng)業(yè)面源COD、TN、TP污染總量的空間差異整體呈上升趨勢，年均增速分別為1.83%、1.32%和0.60%。從污染強度來看，2005—2019年湖南省14個市州農(nóng)業(yè)面源COD污染強度的空間差異呈先上升后下降再上升的趨勢，2012年其泰爾指數(shù)最大，為0.052 7；TN排放強度的空間差異整體呈先升后降趨勢，2012年其泰爾指數(shù)最大，為0.024 4；TP排放強度的空間差異和COD排放強度變化趨勢類似，總體呈先上升后下降再上升的趨勢，其泰爾指數(shù)最大仍是2012年，為0.034 2。

表4 2005—2019年湖南省各州市農(nóng)業(yè)面源污染的泰爾指數(shù)

3 湖南省農(nóng)業(yè)面源污染的影響因素分析

3.1 變量選擇

影響農(nóng)業(yè)面源污染的因素有很多。參考李太平等［14］、曹俐等［7］的研究，本研究從經(jīng)濟發(fā)展水平、技術進步、環(huán)保意識和產(chǎn)業(yè)結構4個維度選擇相關指標考察對湖南省農(nóng)業(yè)面源COD、TN和TP污染的影響。經(jīng)濟發(fā)展水平選取人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值和城市化水平2個指標，技術進步選取農(nóng)業(yè)機械貢獻率和灌溉率2個指標，環(huán)保意識則選取單位面積化肥使用量和單位面積農(nóng)藥使用量2個指標，產(chǎn)業(yè)結構則采用農(nóng)林業(yè)占比進行衡量?？紤]到數(shù)據(jù)的非平穩(wěn)趨勢，對人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值和農(nóng)業(yè)機械貢獻率2個指標進行對數(shù)化處理，并在模型中引入人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值對數(shù)的平方。具體各變量的統(tǒng)計描述見表5。

表5 湖南省農(nóng)業(yè)面源污染的影響因素及其統(tǒng)計描述

3.2 回歸結果及其分析

模型1和模型2是以2005—2019年湖南省各市州農(nóng)業(yè)面源COD污染排放強度為因變量，模型3和模型4是以2005—2019年湖南省各市州農(nóng)業(yè)面源TN污染排放強度為因變量，模型5和模型6是以2005—2019年湖南省各市州農(nóng)業(yè)面源TP污染排放強度為因變量，所構成的面板回歸模型。由于豪斯曼檢驗各模型P均大于0.05，接受原假設。隨機效應模型均通過了隨機效應檢驗，模型運行結果較好，所以采用隨機效應模型，模型回歸結果見表6。

表6 湖南省農(nóng)業(yè)面源污染影響因素的模型估計結果

模型1、模型3和模型5主要檢驗了人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值與農(nóng)業(yè)面源COD、TN和TP污染排放強度之間的關系，結果顯示，人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值與農(nóng)業(yè)面源污染的COD排放強度、TN排放強度和TP排放強度之間均存在倒“U”型庫茲涅茨曲線關系，表明隨著湖南省人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的提高，農(nóng)業(yè)發(fā)展模式可能由片面追求經(jīng)濟效應的粗放型發(fā)展模式向強調(diào)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式轉(zhuǎn)變，從而使得農(nóng)業(yè)面源COD、TN和TP污染排放強度均呈先上升達到一定程度后再下降的規(guī)律。

城鎮(zhèn)化水平提升能顯著降低農(nóng)業(yè)面源COD、TN和TP污染排放強度。城鎮(zhèn)化水平提升意味著該地區(qū)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)移人口增加，從事第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)的人口占比增加，農(nóng)業(yè)人口減少，從而農(nóng)村生活源的污染直接減少，同時城鎮(zhèn)化水平提升促進了農(nóng)業(yè)規(guī)?；l(fā)展和農(nóng)業(yè)科技進步，這也有助于農(nóng)業(yè)面源污染的降低。

技術進步的衡量指標農(nóng)業(yè)機械貢獻率只與農(nóng)業(yè)面源COD污染排放強度呈顯著負相關，農(nóng)業(yè)機械貢獻率的提高能降低農(nóng)業(yè)面源COD污染的排放強度，對農(nóng)業(yè)面源TN和TP污染排放強度負向影響但不顯著。灌溉率對農(nóng)業(yè)面源COD、TN和TP污染排放強度的負向影響均不顯著，這一結果可能與湖南省各市州農(nóng)業(yè)機械貢獻率和灌溉率的差異不大有關。

單位面積農(nóng)藥使用量與農(nóng)業(yè)面源COD、TN和TP污染排放強度均呈顯著正相關。單位面積化肥使用量同樣與農(nóng)業(yè)面源TN和TP污染排放強度呈顯著正相關。這一結果論證了隨著農(nóng)戶環(huán)保意識的提高，降低單位面積化肥使用量或單位面積農(nóng)藥使用量均能顯著降低農(nóng)業(yè)面源污染。

第一產(chǎn)業(yè)內(nèi)部農(nóng)林業(yè)占比的提升同樣有助于降低農(nóng)業(yè)面源COD、TN和TP污染排放強度。這一結論和曹俐等［7］的研究結果一致，他們認為種植業(yè)、林業(yè)會更顯現(xiàn)土地密集型產(chǎn)業(yè)的規(guī)模效應，有利于污染治理統(tǒng)籌和環(huán)境規(guī)制的實施，這是一方面的原因，另一方面可能也與畜禽養(yǎng)殖是湖南省農(nóng)業(yè)面源污染的主要來源相關。

4 結論與對策建議

本研究基于2005—2019年湖南省14個市州的面板數(shù)據(jù)，采用基于單元分析的非點源污染調(diào)查評估方法，從農(nóng)田化肥、農(nóng)田固體廢物、畜禽養(yǎng)殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖和農(nóng)村生活5個產(chǎn)污單元對湖南省農(nóng)業(yè)面源COD、TN和TP污染排放總量和排放強度進行測算，并分析了湖南省農(nóng)業(yè)面源污染的變化趨勢和地區(qū)差異，在此基礎上研究了湖南省農(nóng)業(yè)面源污染的影響因素。結果表明：①2005—2019年，湖南省農(nóng)業(yè)面源COD、TN和TP污染排放總量和排放強度整體均呈下降趨勢；湖南省14個市州農(nóng)業(yè)面源污染存在較大的空間差異，泰爾指數(shù)的結果顯示，農(nóng)業(yè)面源COD、TN、TP污染排放強度比排放總量的空間差異程度小，COD、TN、TP污染排放總量的空間差異整體呈上升趨勢，而COD和TP污染排放強度的空間差異呈先升后降再升的變化趨勢，TN污染排放強度的空間差異則整體表現(xiàn)為先升后降的變化趨勢；②2005—2019年，湖南省農(nóng)業(yè)面源COD、TN和TP污染排放強度與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟增長的衡量指標人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值呈倒“U”型關系，驗證了環(huán)境庫茲涅茨曲線。影響因素的分析進一步表明城市化水平提升、單位面積化肥使用量和單位面積農(nóng)藥使用量的減少、農(nóng)林業(yè)占比提升均能顯著減輕農(nóng)業(yè)面源污染。

根據(jù)以上結論，本研究提出以下對策建議。一是推進新型城鎮(zhèn)化建設，提升城鎮(zhèn)化水平。積極推進以城鄉(xiāng)統(tǒng)籌、城鄉(xiāng)一體、產(chǎn)業(yè)互動、和諧可持續(xù)發(fā)展為基本特征的新型城鎮(zhèn)化，提高城鎮(zhèn)化質(zhì)量，引導農(nóng)村人口有序流動，實現(xiàn)資源在城鄉(xiāng)、區(qū)域間的有效配置，加強一二三產(chǎn)融合，提升農(nóng)民的非農(nóng)收入水平，助力農(nóng)業(yè)發(fā)展水平和發(fā)展質(zhì)量提升。二是加強農(nóng)業(yè)科技現(xiàn)代化水平。以科技創(chuàng)新賦予農(nóng)業(yè)發(fā)展新動能，以科技引領生態(tài)農(nóng)業(yè)、綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展。加強農(nóng)業(yè)技術裝備，提升農(nóng)業(yè)裝備技術現(xiàn)代化水平，推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向規(guī)模化、集約化、信息化轉(zhuǎn)變，發(fā)展并推進農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)技術，促進農(nóng)業(yè)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，以科技助推農(nóng)業(yè)面源污染防治。三是加強生態(tài)農(nóng)業(yè)理念，繼續(xù)推進化肥農(nóng)藥減量增效。近年來湖南省通過多種措施推進化肥農(nóng)藥減量增效，取得了化肥農(nóng)藥使用量顯著減少、利用率明顯提升的成績。未來仍需進一步推進化肥農(nóng)藥減量增效工作，加強統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，加大資金投入，加快推廣新技術如精準施肥技術、有機肥綠肥替代技術、高效低毒農(nóng)藥推進等，培育新型職業(yè)農(nóng)民，充分發(fā)揮農(nóng)民的積極性和主動性，讓生態(tài)農(nóng)業(yè)、綠色發(fā)展理念深入農(nóng)心，讓化肥農(nóng)藥減量增效技術在農(nóng)戶行為上落地。四是優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構，推進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構轉(zhuǎn)型升級。因地制宜，根據(jù)各地農(nóng)業(yè)資源優(yōu)勢，調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構，積極發(fā)展污染治理規(guī)模效應高、環(huán)境友好型的農(nóng)業(yè)。