鄱阳湖生态经济区畜禽养殖污染与产业发展的关系——基于脱钩和LMDI模型的实证分析

■潘 丹 孔凡斌

鄱阳湖生态经济区畜禽养殖污染与产业发展的关系
——基于脱钩和LMDI模型的实证分析

■潘 丹 孔凡斌

基于2000—2012年鄱阳湖生态经济区畜禽业的面板数据，借助脱钩评价模型，实证分析鄱阳湖生态经济区畜禽养殖污染与产业发展之间的关系，进而采用LMDI模型对畜禽养殖污染脱钩的影响因素进行分解。研究结果表明：畜禽养殖污染是该区农业面源污染的主要来源，畜禽环保技术因素和劳动力因素是畜禽养殖污染下降的主要贡献因素，产业结构因素和经济发展因素则促使畜禽养殖污染的增加。积极推动畜禽养殖污染治理，针对不同地区实行畜禽养殖分类管控政策，强化畜禽清洁生产技术和粪便循环利用技术的研发与应用以及提高畜牧业从业人员的清洁生产意识和专业素质是促进畜禽养殖业和环境协调发展的重要举措。

畜禽养殖污染；脱钩；LMDI；鄱阳湖生态经济区

潘 丹，江西财经大学鄱阳湖生态经济研究院讲师，博士；（江西南昌 330013）

孔凡斌，江西省社会科学院、江西农业大学-江西现代农业及其优势产业可持续发展的决策支持协同创新中心教授、博士生导师。(江西南昌 330077)

一、引言

改革开放以来，我国畜牧业取得了显著的发展成就，与此同时，日趋严峻的畜禽养殖污染形势已为学界所广泛热议。2010年《第一次全国污染源普查公报》显示，畜禽养殖污染已经成为我国最重要的农业面源污染源之一，畜禽养殖业排放的化学需氧量（COD）达到1268.26万吨，占全国所有污染物排放化学需氧量的41.9%；氮和磷污染的排放量分别为102.48万吨和16.04万吨，分别占全国所有污染物氮和磷排放总量的21.7%和37.9%［1］。随着我国工业化、城镇化、农业现代化进程的不断推进，以及人们食品消费结构的转型，未来我国的畜禽污染排放量将会进一步增加。Fischer等的研究预测，2020年我国畜禽养殖污染排放量将会比2007年增加37%［2］。那么，在畜禽养殖产业不断发展的前提下，如何在保障人们畜禽产品需求供应的同时减少畜禽污染排放？这就有必要探讨：畜禽产业发展与其污染排放之间是否已存在脱钩关系？影响脱钩与否的因素有哪些？实施哪些政策和战略能够促进脱钩的实现？开展不同类型区域畜禽污染排放与产业发展的关系研究，对实现我国畜禽产业低碳发展具有重要的理论与实践意义。

目前，关于我国畜禽养殖污染与产业发展关系的研究尚不多见。李飞和董锁成对我国西部地区畜禽养殖污染与经济增长之间的关系进行了实证检验，发现畜禽养殖氮、磷污染与人均地区生产总值变量之间呈现出显著的倒U型环境库兹涅茨曲线关系［3］。田素妍等对经济发展水平与畜禽养殖碳排放进行了分地区的环境库兹涅茨曲线验证，结果发现东部地区经济发展水平与畜禽养殖碳排放存在显著的“倒U型”关系，中、西部地区则存在显著的“正U型”关系［4］。脱钩（Decoupling）理论近年来由经济合作与发展组织（OECD）引入到农业政策与环境研究领域，是一种有效的评估经济增长与环境压力关系的方法［5］。该方法为测度和评价畜禽养殖污染与产业发展之间的联系及其发展趋势提供了新的思路。

2014年11月，国家正式批复《江西省生态文明先行示范区建设实施方案》（以下称为 《实施方案》），通过实施生态文明先行示范区建设国家战略，将把江西省建设成为我国大湖地区生态环境保护和科学开发的典型示范区。《实施方案》把“加大对农业面源污染减排与治理力度”作为加大环境保护力度任务的重要方面，并提出要“通过科学配置农业资源，减少化肥农药使用量，合理安排农村畜禽养殖布局，有效控制农业面源污染对鄱阳湖流域水环境的破坏”等措施。鄱阳湖生态经济区是江西省农业大区，以不足全省37%的国土面积生产了全省47%的粮食、85%的棉花、56%的油料、39%的肉类、55%的禽蛋和53%的水产品，并为全省50%乡村人口提供了生产和生活空间。近年来，随着农业生产方式的转变，鄱阳湖生态经济区畜禽养殖污染日益严重，畜禽污染对鄱阳湖流域水质的影响达到60%以上［6］。作为我国第一个生态经济区以及我国生态环境保护的典型示范区域，鄱阳湖生态经济区畜禽养殖与产业协调发展将直接影响到我国长江中下游乃至全国的用水安全、粮食安全和生态安全。因此，本文借助脱钩评价模型，量化分析鄱阳湖生态经济区畜禽养殖污染与产业发展之间的关系，并进一步采用对数平均迪氏指数法（LMDI）对影响畜禽养殖污染脱钩的影响因素进行分析，以期对鄱阳湖生态经济区畜牧业畜禽清洁生产政策制定提供参考。

二、研究方法与数据来源

（一）畜禽养殖污染排放测算

参照陈敏鹏的研究［7］，采用清单分析方法对畜禽养殖污染排放进行测算。核算的污染物主要有化学需氧量（COD）、总氮（TN）和总磷（TP）三类。由于我国目前尚没有相应的畜禽污染排泄系数的国家标准，本文参照国家环保总局自然生态司调查和试验得出的畜禽污染物排泄系数［8］，整理如表1所示。

表1 畜禽污染排放因子 单位：公斤/（头（只）·年）

进一步，采用GB3838-2002中的Ⅲ类水质标准将畜禽污染物排放量换算为等标污染排放量，其中COD、TN、TP污染物排放评价标准分别为20mg/L、1mg/L和0.2mg/L。

（二）畜禽养殖污染排放与产业发展脱钩评价模型

目前，脱钩分析模型主要包括基于期初值和期末值的OECD脱钩指数模型和基于增长弹性变化的Tapio脱钩状态分析模型［9］。Tapio脱钩指数模型具有OECD脱钩指数模型难以比拟的优势。OECD脱钩指数模型计算结果的稳定性依赖于基期的选择，不利于脱钩状态的判定，而Tapio脱钩指数模型可对总脱钩指标进行因果链分解，可以清楚地看出不同因素对脱钩指标变化的作用，这种分析方法不受统计量纲变化的影响，提高了脱钩测度的客观性和准确性。本文基于Tapio的畜禽污染排放与产业发展的脱钩模型如下：

式中，ε为脱钩弹性，AP为畜禽养殖污染排放量，△AP为畜禽养殖污染排放变化量，GDP为畜牧业生产总值。借鉴苑清敏等［10］和吴丹［11］的研究，将脱钩类型分为：强脱钩、弱脱钩、衰退脱钩、扩张负脱钩、弱负脱钩、强负脱钩六大类，具体定义见表2。

表2 Tapio脱钩类型划分

（三）畜禽养殖污染排放影响因素的LMDI分解模型

时期t的畜禽养殖污染排放可以表示为：

式中，APt为t时期的畜禽养殖污染排放量，AGDP为畜牧业产值，GDP为农业产值，Labor为农村劳动力的数量。则Et=APt/AGDP表示畜禽污染的单位产值排放强度，代表畜禽环保技术效应；S=AGDP/GDP表示畜牧业产值占农业产值的比例，代表产业结构效应；Y=GDP/labor表示单位农村劳动力产值，代表农业经济发展水平效应；P=Labor为农村劳动力，代表劳动力效应。

对畜禽养殖污染进行因素分解的方法由于很多。Ang（2004）在综合比较各种因素分解方法的基础上，指出LMDI方法满足因素可逆，能消除残差项，能够克服其他方法分解后存在残差项或对残差项分解不当的缺点，使模型更具说服力［12］。LMDI方法采用“加和分解”和“乘积分解”两种方法进行分解，两种方法的最终结果是一致的［13］。然而，“加和分解”能较为清晰的分解出影响因素。鉴于此，本文采用LMDI方法中的“加和分解”对畜禽养殖排放进行因素分解。

根据LMDI方法，畜禽养殖污染排放在基期第0年至第T年之间的变动可表达如下：

其中：△AP为总效应；△E为畜禽环保技术效应，即因畜牧业生产效率变化对畜禽养殖污染排放量的影响；△S为产业结构效应，即因农业产业结构变动对畜禽养殖污染排放量的影响；△Y为经济发展效应，即因农业经济发展水平变动对畜禽养殖污染排放量的影响；△P为劳动力效应，即因农村劳动力数量变动对畜禽养殖污染排放量的影响。当某一因素效应符号与总效应的符号一致时，该因素对畜禽养殖污染排放量变动起正向影响；否则，起反向影响。

各种效应的具体计算公式如下：

分别将上述各个效应除以畜禽养殖污染总变动量（△AP）即得到各个效应对畜禽养殖污染变动的贡献率。

（四）数据来源

由于鄱阳湖生态经济区的13个设区市的区畜禽产业比重较小，且相关数据难以获取，所以本研究选取非市区类县域作为研究单元，同时，由于景德镇市统计年鉴中仅有全市的相关统计数据，而没有其所辖珠山区、昌江区、乐平市和浮梁县4个县（市、区）的相关统计数据，仅对全市的相关参数进行了估算。因此，最终本文使用的数据为鄱阳湖生态经济区24个县（市），即：南昌县、新建县、安义县、进贤县、九江县、武宁县、永修县、德安县、星子县、都昌县、湖口县、彭泽县、瑞昌市、余江县、贵溪市、新干县、丰城市、樟树市、高安市、东乡县、余干县、鄱阳县、万年县和景德镇市，研究时段为2000—2012年。畜禽养殖数量以及畜牧业产值数据来自于历年的南昌、景德镇、鹰潭、九江、新余、抚州、宜春、上饶和吉安各市统计年鉴。

三、结果分析

（一）畜禽养殖污染排放变化

鄱阳湖生态经济区是我国重要的畜产品生产基地，由于经济社会发展和人们消费水平的不断提高，鄱阳湖生态经济区畜牧业得到快速发展。据统计，2000年鄱阳湖生态经济区生猪年末存栏562万头，2012年增长到880万头，增长了56.58%。根据单元调查法，计算得到2000—2012年鄱阳湖生态经济区畜禽养殖污染等标排放量，其变化趋势如图1所示。图1显示，鄱阳湖生态经济区畜禽养殖污染等标排放量由2000年的24.32万吨增加到2012年的37.87万吨，增加了13.54万吨，年均增长率为3.76%。2008年以前，鄱阳湖生态经济区畜禽养殖污染等标排放量一直处于稳步攀升之中，2008年之后则呈现小幅下降的趋势，这可能与2009年鄱阳湖生态经济区规划实施有关。2009年12月12日国务院批准实施《鄱阳湖生态经济区规划》，明确提出要“加强农业面源污染防治，大力发展高产、优质、高效、生态、安全的现代农业”，并制定了各地区生态环境保护的约束性目标，从而使得畜禽养殖污染排放量下降。

图1 2000—2012年鄱阳湖生态经济区畜禽养殖污染等标排放量

畜禽养殖污染是鄱阳湖生态经济区农业面源污染的主要来源。2012年，鄱阳湖生态经济区农业面源污染中，化肥TN和TP排放比例分别为14.49%和7.01%，畜禽养殖TN、TP和COD排放比例分别为72.64%、81.09%和85.43%，农村生活垃圾TN、TP和COD排放比例分别为12.87%、11.90%和14.57%，畜禽养殖污染所占比例超过化肥和农村生活污染的总和，是鄱阳湖生态经济区农业面源污染的主要来源（如表3所示）。

表3 2012年鄱阳湖生态经济区农业面源污染排放量及比例

（二）畜禽养殖污染排放与产业发展脱钩分析

以鄱阳湖生态经济区2001—2012年畜禽产值作为畜禽产业发展指标，以畜禽养殖等标污染排放量作为畜禽污染排放指标，分析鄱阳湖生态经济区畜禽养殖污染与产业发展之间的脱钩状况，具体的脱钩状态见表4。

鄱阳湖生态经济区畜禽养殖污染与产业发展之间的脱钩状况具有明显的阶段性特点。具体而言可以分为两个阶段：2001—2008年是第一个阶段，为波动期。该阶段鄱阳湖生态经济区畜禽养殖污染与产业发展二者关系经历了 “弱脱钩-扩张负脱钩-弱脱钩”这一过程。除在2002年、2003年、2006年呈现扩张负脱钩状态，即畜牧业产值缓慢增长但是畜禽养殖污染排放却大幅增加外，其他年份均为弱脱钩状态，即畜牧业产值增长同时畜禽养殖污染排放缓慢增长，如2001年期间，畜禽养殖污染的增长率为6.40%，小于畜牧业产值增长率的10.04%。其中以2007年期间的脱钩状态最为显著，畜禽养殖污染的产值弹性系数仅为0.15，这一时期鄱阳湖生态经济区畜牧业产值增速相对较高但畜禽养殖污染的增加速率却大幅下降，增长率仅为2.72%，远小于18.72%的畜牧业产值增长率。2009—2012年是第二阶段，主要表现为强脱钩状态。这一期间畜牧业产值保持上升势头，但畜禽养殖污染排放量出现了下降趋势，如2009年期间，畜禽养殖污染下降了7.72%，而畜牧业产值却增长了15.50%。从总体上来看，2001～2012年之间鄱阳湖生态经济区畜禽养殖污染与产业发展之间呈现弱脱钩状态，畜牧业产值增长同时畜禽养殖污染排放缓慢增长，脱钩弹性值为0.19，脱钩状态较为理想。

表4 2001!2012年鄱阳湖生态经济区畜禽养殖污染与产业发展脱钩关系

进一步，采用脱钩模型对2000～2012年间畜禽养殖污染与产业发展之间的脱钩弹性在鄱阳湖生态经济区县（市）层面上进行了测算，结果见表5。

表5 2001—2012年鄱阳湖生态经济区各县（市）畜禽养殖污染与产业发展脱钩关系

从表5可以看出，2000—2012年间，安义县、九江县、瑞昌市、武宁县、永修县、德安县、星子县、都昌县、湖口县、彭泽县和万年县的畜禽养殖污染与产业发展之间的脱钩关系处于弱脱钩状态，这些地区畜禽产业发展的增长速度快于畜禽养殖污染排放的增长速度，脱钩状态较为理想；新建县、余干县、鄱阳县、景德镇、新干县和贵溪市脱钩弹性系数位于0.8～1.2的取值区间，畜禽养殖污染与产业发展之间的脱钩关系处于增长联结状态，畜禽产业发展的增长速度慢于畜禽养殖污染排放的增长速度，需要采取措施降低畜禽养殖污染；南昌县、进贤县、丰城市、高安市、樟树市、东乡县和余江县脱钩弹性系数大于1.2，畜禽养殖污染与产业发展之间的脱钩关系处于扩张性负脱钩状态，这些地区畜牧业产值缓慢增长的同时畜禽养殖污染排放却大幅增加，畜禽污染排放减少压力巨大。

（三）基于LMDI的畜禽养殖污染脱钩影响因素分析

根据前文所述分解方法，对2000—2012年鄱阳湖生态经济区畜禽养殖污染的变动进行因素分解，结果如表6所示。

畜禽环保技术效应和劳动力效应为负值，意味着畜禽环保技术因素和劳动力因素推动了鄱阳湖生态经济区畜禽养殖污染的下降。除了2001年和2011年，其余年份畜禽环保技术因素对鄱阳湖生态经济区畜禽养殖污染排放的贡献都超过了10万吨，最多的为2005年的52.721万吨。然而，畜禽环保技术效应的绝对值呈现逐渐减小的趋势，2012年下降到10.132万吨，只有2005年的19.2%。畜禽环保技术效应下降的可能原因在于：通过引进畜禽环保技术，短期内畜禽养殖污染物的处理率会有所上升，畜禽污染排放量减小，然而随着环保技术的不断成熟和稳定，其对畜禽污染物的减少效应会减弱。因此，在短期内畜禽环保技术的引进可以降低畜禽污染物排放量，但是长期来看其对畜禽污染物的减少能力将会不断削弱，需要不断对畜禽环保技术进行技术创新。劳动力因素也是促使鄱阳湖生态经济区畜禽养殖污染排放量下降的主要因素。劳动力效应最高的为2008的34.835万吨。随着畜牧业的规模化发展以及科学养殖模式的推动，畜牧业从业人员的人力资本水平不断提高，能够合理利用相关技术和信息降低畜禽污染排放量。

表6 2001!2012年鄱阳湖生态经济区畜禽养殖污染排放影响因素分解结果

产业结构效应和经济发展效应为正值，意味着产业结构因素和经济发展因素对鄱阳湖生态经济区畜禽养殖污染的增加起了正向推动作用。2001—2012年间，产业结构效应取值区间为0.641万吨～3.044万吨，最多的为2008年的3.044万吨。经济发展效应最多的为2008年的75.813万吨。产业结构效应和经济发展效应为正向的主要原因在于：随着城乡居民消费结构的转变以及经济发展水平的提高，人们对肉类、家禽和蛋类食品的需求也会上升，这就要求畜牧业不得不扩大养殖规模以满足人们日益增长的消费需求，从而使得畜禽污染排放量增加。在未来很长一段时间内，伴随经济的继续平稳发展和人们收入倍增计划的实施并得到实现，产业结构效应和经济发展效应将仍然是推动鄱阳湖生态经济区畜禽养殖污染排放量上升的主要因素。

四、结论及政策建议

基于2000—2012年鄱阳湖生态经济区畜禽业的面板数据，借助脱钩评价模型，实证分析鄱阳湖生态经济区畜禽养殖污染与产业发展之间的关系，进而采用LMDI模型对影响鄱阳湖生态经济区畜禽养殖污染脱钩的影响因素进行分解,研究结果表明：

鄱阳湖生态经济区畜禽养殖污染等标排放量由2000年的24.32万吨增加到2012年的37.87万吨，增加了13.54万吨，年均增长率为3.76%。2012年，鄱阳湖生态经济区农业面源污染中，畜禽养殖TN、TP和COD排放比例分别为72.64%、81.09%和85.43%，所占比例超过化肥和农村生活污染的总和，是鄱阳湖生态经济区农业面源污染的主要来源。

2001—2008年期间鄱阳湖生态经济区畜禽养殖污染排放与产业发展之间的脱钩状态主要为弱脱钩和扩张负脱钩两种状态；2009—2012年期间的脱钩状态表现为强脱钩状态；2001—2012年之间整体脱钩弹性值为0.19，呈弱脱钩状态。分区域来看，安义县、九江县、瑞昌市、武宁县、永修县、德安县、星子县、都昌县、湖口县、彭泽县和万年县的畜禽养殖污染与产业发展之间的脱钩关系处于弱脱钩状态；新建县、余干县、鄱阳县、景德镇、新干县和贵溪市畜禽养殖污染与产业发展之间的脱钩关系处于增长联结状态；南昌县、进贤县、丰城市、高安市、樟树市、东乡县和余江县畜禽养殖污染与产业发展之间的脱钩关系处于扩张性负脱钩状态。

畜禽环保技术因素和劳动力因素促使鄱阳湖生态经济区畜禽养殖污染下降，然而，畜禽环保技术对畜禽污染物的减少能力呈现不断下降的趋势；产业结构因素和经济发展因素促使鄱阳湖生态经济区畜禽养殖污染增加。

针对以上研究结论，提出以下几点政策建议：

第一，积极推动鄱阳湖生态经济区畜禽养殖污染治理。以种养结合原则调整畜牧业生产空间布局，采取一定的激励或者强制措施，促进畜禽粪便还田，减少畜禽粪便向环境排放；实施畜禽养殖业废弃物综合利用工程。按照 “减量化、再利用、资源化、无害化”的原则，大力发展养殖业循环经济，建立以沼气为纽带形成“猪-沼-菜”、“猪-沼-果”、“猪-沼-林”、“猪-沼-鱼”多功能生态养殖和循环经济模式。

第二，针对不同地区实行畜禽养殖分类管控政策。对扩张性负脱钩状态地区强制实行污染物消减措施，鼓励在规模化养殖场周围建立沼气工程，同时配套一定面积的耕地或果园确保畜禽粪便还田；对增长联结状态地区应适当采取措施降低畜禽养殖污染，同时应用现代畜牧科技手段提高畜禽生产力，提高畜禽废弃物利用率；而对于弱脱钩状态地区，则应进一步保持畜禽清洁生产，发挥畜禽养殖污染处理的示范作用。

第三，畜禽养殖污染脱钩的影响因素的分解模型结果表明畜禽环保技术因素和劳动力因素是鄱阳湖生态经济区畜禽养殖污染下降的主要贡献因素，因此，应不断强化畜禽清洁生产技术和粪便循环利用技术的研发与应用；开展畜禽养殖清洁生产培训，提高畜牧业从业人员的清洁生产意识和专业素质，促进畜禽养殖业和环境的协调发展。

［1］莫海霞，等.我国畜禽排泄物处理方式及其影响因素［J］.农业环境与发展，2011，(6).

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【责任编辑：薛 华】

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1004－518X（2015）06－0049-07

国家社科基金重大项目“我国大湖流域综合开发新模式与生物多样性保护研究：以鄱阳湖生态经济区建设为例”（12&ZD213）、国家自然科学基金项目 “大湖地区畜禽养殖污染形成机理及管控政策研究——以鄱阳湖生态经济区为例”（71303099）、江西省社科“十二五”规划项目“鄱阳湖生态经济区畜禽养殖污染治理生态补偿机制研究”（13YJ50）、江西省社科规划项目 “完善我省农村环境污染治理制度研究”（14SKJD20）、江西省教育厅科学技术研究项目“鄱阳湖生态经济区农业化肥污染管理政策优化:基于农户行为选择和管制成本最小化的分析”(GJJ13291)、江西现代农业及其优势产业可持续发展的决策支持协同创新中心项目“江西生猪养殖对环境影响及其治理研究”（2015-06）