家畜養殖生產的環境效應研究

摘要：利用浙江省67個縣市的農業經濟截面數據，以環境負荷量為因變量，以肉產量和耕地面積為自變量構建模型，對家畜養殖生產的環境效應進行研究。結果表明，2013年紹興市區、衢州市區、龍游縣和江山縣的環境負荷量超過警戒值，金華市區、德清縣和淳安縣的環境負荷量超過適宜值；家畜養殖生產存在著環境負效應，并受到耕地資源的約束，其環境負荷量與肉產量正相關，與耕地面積負相關。

關鍵詞：家畜養殖；環境效應；肉產量；耕地面積；浙江省

中圖分類號：F326.3 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）20-5403-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.20.059

Abstract： Using the agricultural economic cross-section data of 67 counties throughout Zhejiang province， the thesis builds a model in which 5 kinds of environmental capacity are regarded as the dependent variables while meat production and agricultural acreage as the independent variables， in order to study the environmental effect from livestock farming production. The results indicate that environmental capacity of Shaoxing city， Quzhou city， Longyou county and Jiangshan county were all beyond the corresponding alert values in 2013， Jinhua city， Deqing county and Chunan county were all beyond the corresponding good values； there is environment negative effect existing in livestock farming production which subject to the cultivated land resources，that is，a positive correlation between environmental capacity and meat production is existed with a negative correlation between environmental capacity and agricultural acreage.

Key words： livestock breeding； environmental effect； meat production； agricultural acreage； Zhejiang province

隨著家畜養殖業成為農業經濟的支柱產業，家畜養殖污染也成了農業面源污染的主要來源。21世紀以來，中國家畜養殖業早已改變了傳統的分散養殖生產格局，正朝著規模化養殖生產迅速演進[1，2]。然而，由于農田作為家畜廢棄物主要消納場所的環境格局并未得到跟進式的改觀，不斷萎縮的耕地資源與持續增大的養殖密度相比顯得極不配套，農牧脫節更使得大量過剩的家畜廢棄物難以得到有效的資源化利用。環境容量不足引起的環境急劇惡化已成為中國家畜養殖業可持續發展進程中不可忽視的瓶頸問題。

一般認為，當生產偏離了生態化組織路徑，可持續發展能力就會顯得不足[3]，生產便存在著環境負效應[4-9]。近年來，一些研究也指出，生產存在著環境正效應[10-13]，表現為技術效應和收入效應對環境狀況的改善。然而，與工業點源污染相比，農業面源污染畢竟有所不同，它具有很大的隨機性、復雜性和不穩定性。家畜養殖生產對環境造成污染是顯而易見的，但已有的文獻并未通過定量分析來確定生產的環境效應方向和程度，而僅僅對其現狀、原因以及相應的措施作了一些定性的說明[14-17]。為此，本研究利用浙江省67個縣市的農業經濟截面數據，以環境負荷量為因變量，肉產量和耕地面積為自變量構建模型，對家畜養殖生產的環境效應進行研究，旨在確定該產業在環境約束下的生產邊界。

1 研究方法

1.1 構建家畜養殖生產的環境效應模型

本研究認為，家畜養殖生產的環境負荷量與肉產量密切相關，且受到耕地面積的約束。由此，家畜養殖生產的環境效應模型可表示如下：

Eik=β0+β1Mi+β2Ai+ε （1）

式（1）中，Eik為第i個地區某年家畜養殖生產的豬糞當量環境負荷量與各類污染物環境負荷量，Mi和Ai分別為第i個地區某年的肉產量與耕地面積，β1和β2為相應的回歸系數，β0為常數項，ε為隨機誤差。

若β1>0，家畜養殖生產存在著環境負效應；若β1≤0，家畜養殖生產不存在環境負效應。若β2<0，家畜養殖生產受到耕地面積的約束；若β2≥0，家畜養殖生產不受耕地面積的約束。

1.2 計算家畜養殖生產的環境負荷量

本研究測算牛、羊、生豬3種主要家畜養殖生產的環境負荷量，涉及豬糞當量、5日生化需氧量（BOD5）、化學需氧量（CODCr）、氨氮（NH3-N）、總磷（TP）和總氮（TN）的當年產生量。牛、羊飼養周期較長，年末出欄量很少，可采用年末存欄量來計算；生豬飼養周期一般為180 d，可將其年末出欄量和增補量相抵消，從而把年末存欄量看作是穩定的飼養量。因此，牛、羊、生豬3種主要家畜的糞尿及其各類污染物當年產生量計算方法為：年末存欄量×糞尿或其各類污染物年排泄系數。根據表1中國家環保總局推薦的家畜養殖糞尿及其各類污染物年排泄系數[18]、表2中以含氮量為標準的各類家畜糞尿豬糞當量換算系數[19]以及《浙江統計年鑒（2014）》中的相關數據，測算2013年浙江省67個縣市家畜養殖生產的豬糞當量、BOD5、CODCr、NH3-N、TP和TN產生量。家畜養殖生產的環境負荷量即為單位耕地面積豬糞當量、BOD5、CODCr、NH3-N、TP和TN產生量。鑒于近年來相關數據未有更新，僅根據《浙江統計年鑒（2008）》中2007年年末各縣市實有耕地面積，計算2013年浙江省67個縣市家畜養殖生產的環境負荷量（表3）。

1.3 確定家畜養殖生產的環境負荷量適宜值和警戒值

根據上海市農業科學研究院提出的家畜糞便負荷警報值分級標準，當豬糞當量環境負荷量同當地耕地以豬糞當量計算的有機肥理論最大適宜施肥量的比值在0.4以下時，該地區糞便可完全被農田消納和承受，對環境不構成污染威脅[20]，而每公頃耕地面積能夠負荷的家畜糞便一般認為在30～45 t左右[21]，由此可計算家畜養殖生產的豬糞當量環境負荷量。依據國家環保總局提出的標準，家畜養殖生產的BOD5、CODCr、NH3-N、TP和TN環境負荷量適宜值和警戒值分別以每公頃耕地面積15 t、25 t豬糞當量進行核算。家畜養殖生產的環境負荷量適宜值和警戒值計算結果如表4所示。

2 實證結果分析

從2013年浙江省67個縣市家畜養殖生產的環境負荷量來看，均低于適宜值的縣市有53個，均超過警戒值的縣市從高到低依次為紹興市區、衢州市區、龍游縣和江山縣；均超過適宜值的縣市從高到低依次為金華市區（除TP外均超過警戒值）、德清縣（豬糞當量超過警戒值）和淳安縣；此外，青田縣的豬糞當量、NH3-N與TN均超過適宜值，永嘉縣、天臺縣和景寧畬族自治縣各自的豬糞當量與TN均超過適宜值，海寧縣和海鹽縣各自的豬糞當量超過適宜值，武義縣的TN超過適宜值。

使用STATA 11統計軟件對家畜養殖生產的環境效應模型回歸參數進行估計，初始回歸經White檢驗存在異方差性，采用加權最小二乘法（WLS）進行二次估計。回歸結果（表5）表明，家畜養殖生產存在著環境負效應，并受到耕地資源的約束。由于家畜養殖生產的環境負荷量與肉產量呈現出正相關的關系，而與耕地面積呈現出負相關的關系，且在肉產量和耕地面積均為0時也不可避免，這就意味著，要使家畜養殖生產的環境負效應不隨產量的擴張而深化，必須有足夠的耕地資源作為保障。根據單位耕地面積家畜養殖生產環境負荷量的適宜值和警戒值，可以確定豬糞當量、BOD5、CODCr、NH3-N、TP和TN所對應的肉產量適宜值依次為18 179.76、28 322.68、25 591.51、22 454.45、27 567.63與20 128.02 t/hm2，警戒值依次為44 108.89、63 814.48、62 143.71、59 819.07、61 164.47與58 675.03 t/hm2；其中，豬糞當量所對應的肉產量適宜值和警戒值均為最低，因此，取18 179.76 t/hm2與44 108.89 t/hm2分別作為環境約束下單位耕地面積肉產量的適宜值和警戒值。

3 結論與政策建議

本研究利用浙江省67個縣市的截面數據，以環境負荷量為因變量，肉產量和耕地面積為自變量構建模型，對家畜養殖生產的環境效應進行研究。實證結果表明：①2013年紹興市區、衢州市區、龍游縣和江山縣的環境負荷量超過警戒值，金華市區、德清縣和淳安縣的環境負荷量超過適宜值；②家畜養殖生產存在著環境負效應，并受到耕地資源的約束，其環境負荷量與肉產量正相關，與耕地面積負相關。

顯然，要使家畜養殖生產的環境負效應不隨產量的擴張而深化，必須要有足夠的耕地資源作為保障。事實上，家畜養殖業已成為浙江省農業的支柱產業，耕地資源也隨著城鎮化的推進而不斷縮減，在環境約束下，強制性的規模控制必然損害農業經濟的發展。因此，改變家畜廢棄物還田處理的傳統方式，特別是進一步提高資源化利用水平，已然是不二選擇。對政府而言，應積極探索以家畜養殖戶為主體的糞肥脫水加工、出售和出口的市場化模式，并致力于投入與各類養殖規模相適應的沼氣工程建設。

參考文獻：

[1] 姚文捷，趙連閣.畜禽養殖業環境負荷與經濟增長動態耦合趨勢研究——基于浙江1978-2012年的時序數據[J].中國農業大學學報，2014，19（6）：242-254.

[2] 趙連閣，鐘 搏.基于SFA的中國生豬養殖成本效率研究[J].中國畜牧雜志，2015，51（4）：31-36.

[3] 耿 焜.產業集群生態化發展模式探索——以蘇南地區為例[J].宏觀經濟管理，2006（5）：60-62.

[4] VIRKANEN J. Effect of urbanization on metal deposition in the bay of southern finland[J].Marine Pollution Bulletin，1998， 36（9）：729-738.

[5] CANAGNI R， CAPELLO R， NIJKAMP P. Analysis toward sustainable city policy：An economy-environment technology nexus[J].Ecological Economics，1998（24）：103-118.

[6] LEEUW F A A M D，MOUSSIOPOULOS N，SAHM P，et al. Urban air quality in larger conurbations in the European Union[J].Environmental Modelling Software，2001，16（4）：399-414.

[7] REN W，ZHONG Y，MELIGRANA J，et al. Urbanization，land use and water quality in Shanghai[J].Environment International，2003（29）：649-659.

[8] DUC T A，VACHAUD G，BONNET M P，et al. Experimental investigation and modeling approach of the impact of urban wastewater on a tropical river： A case study of the nhue river，Hanoi，Viet Nam[J].Journal of Hydrology，2007（334）：347-358.

[9] 趙海霞，王 梅，段學軍.水環境容量約束下的太湖流域產業集聚空間優化[J].中國環境科學，2012，32（8）：1530-1536.

[10] 陳建軍，胡晨光.產業集聚的集聚效應——以長江三角洲次區域為例的理論和實證分析[J].管理世界，2008（8）：68-83.

[11] ZENG D Z，ZHAO L. Pollution havens and industrial agglomeration[J].Journal of Environmental Economics and Management，2009，58（2）：141-153.

[12] 袁冬梅，魏后凱.對外開放促進產業集聚的機理及效應研究——基于中國的理論分析與實證檢驗[J].財貿經濟，2011（12）：120-126.

[13] 李勇剛，張 鵬.產業集聚加劇了中國的環境污染嗎——來自中國省級層面的經驗證據[J].華中科技大學學報（社會科學版），2013，27（5）：97-106.

[14] 吳云波，田愛軍，邢雅囡，等.江蘇省畜禽養殖業污染狀況分析及政策建議[J].江蘇農業學報，2013，29（5）：1059-1064.

[15] 李 冉.我國畜禽養殖污染防治現狀、問題及政策建議——基于生豬養殖大省湖南的調查[J].經濟研究參考，2013（43）：41-46.

[16] 楊惠芳.生豬面源污染現狀及防治對策研究——以浙江省嘉興市為例[J].農業經濟問題，2013（7）：25-29.

[17] 曹 芹，殷偉慶.集約化畜禽養殖對環境的污染及防治研究[J].環境科學與管理，2014，39（1）：111-112，139.

[18] 趙連閣，徐建芬，王學淵.浙江省農業面源污染的庫茲涅茨曲線驗證[J].浙江農業學報，2012，24（6）：1079-1085.

[19] 楊朝飛.全國規模化畜禽養殖業污染情況調查及防治對策[M].北京：中國環境科學出版社，2002.

[20] 沈根祥，汪雅谷，袁大偉.上海市郊農田畜禽糞便負荷量及其警報與分級[J].上海農業學報，1994，10（S1）：6-11.

[21] 王曉燕，汪清平.北京市密云縣耕地畜禽糞便負荷估算及風險評價[J].農村生態環境，2005，21（1）：30-34.