珠三角农村产业发展对水环境的动态影响机理分析

2016-05-30甘建文黄翅清刘小玲

南方农村 2016年3期

甘建文黄翅清刘小玲

摘要：为协调珠三角农村产业发展与农村水环境之间的矛盾，本文重点探讨了农村产业发展对农村水环境的影响机理。在质性分析珠三角农村产业发展和农村水环境的现状及特征的基础上，以东莞水乡片为实证区域，运用基于VAR模型的广义脉冲响应函数分析方法重点考察产业规模、产业结构、生产技术三个变量对水环境污染的动态冲击反应。结果表明，各变量间具有长期稳定的均衡关系。在短期内产业规模扩大和产业结构高级化对水环境有双刃剑作用，但从长期趋势来看依然会导致水环境的劣化，生产技术改善对水环境有持续的正向效应。政策含义的要点包括：拉长产业链条，适度发展农村产业集群；合理开发布局，优化农村产业结构；加强技术创新，持续提升农村产业技术创新能力。

关键词：农村产业发展；农村水环境；动态影响机理；广义脉冲响应函数；珠三角；东莞水乡片

中图分类号：X22 文献标志码：A 文章编号：1008-2697（2015）03-0034-07

随着珠三角地区农村城镇化进程的不断推进，农村产业快速发展导致污染排放急剧增加，农药化肥使用、乡镇工业废水排放及畜禽养殖场污水排放等对水体造成的污染，已经成为导致珠三角农村水环境恶化的重要原因之一。

本文从产业发展对水环境的影响机制出发，探讨协调产业发展和水环境保护的路径在学术界已经取得一定的研究成果。国外研究多从微观角度切入，分析水环境某一污染指标对产业结构或单一产业变动的响应，提出流域水环境治理模型和建议[1，2]。国内研究则大多以黄河、淮河、渭河、太湖、长江等主要流域为研究对象，通过建立产业污染排放与流域水质变化的定量模型，综合分析流域产业发展与水环境质量变化的内在关系[3-5]。然而，目前大部分的研究倾向于分析城市工业污水排放与区域水体水质的定量关系，而着眼于解决农村产业发展和农村水环境保护之间矛盾的研究并不多见。

农村产业发展作为区域经济发展环境负荷的重要影响要素之一，通过调整产业规模、优化产业结构及改进生产技术的方式来实现农村产业经济与资源环境协调发展，已经成为全社会的普遍共识。为此，本文试图剖析珠三角农村产业发展和农村水环境的现状及特征，并在定性分析的基础上探讨农村产业发展对水环境作用机理的理论假设，以东莞水乡片为例，通过基于VAR模型的脉冲响应函数分析方法来检验农村产业发展与水环境变化之间的关系及其动态影响过程，以期为政府制定珠三角农村产业发展及水环境保护政策提供依据。

一、现状及特征分析：珠三角农村产业发展及农村水环境概况

（一）珠三角农村产业发展及农村水环境现状

农村产业发展是指一定农村地域范围内各产业部门在规模、结构、技术三个方面的发展和演化过程，这个过程既包括产业量和质的变化，也包括产业间比例关系和空间组合的变化。自改革开放以来，珠三角地区凭借其优越的地理位置和人力资源优势，积极调整农村产业结构、改进农业生产技术，实现了农村社会经济的快速增长。根据《2010年广东镇域经济综合发展力研究报告》显示，在广东省综合发展力位居前50强的乡镇中，有49个分布在珠三角地区。农村产业发展已经成为珠三角地区实现农村资源优化配置、推动农村经济持续增长、保障农村社会和谐稳定的源泉。

随着珠三角地区农村城镇化进程的不断推进，农村产业快速发展导致污染排放急剧增加，农药化肥使用、乡镇工业废水排放及畜禽养殖场污水排放等对水体造成的污染，已经成为导致珠三角农村水环境恶化的重要原因之一。由于人们对环境污染问题缺乏系统认识以及我国长期实行的城乡二元结构体制，与城市的水环境污染治理程度相比，农村水环境污染的治理无论在制度资源配置、环境信息获取，还是在资金投入以及思想认识等方面都得不到应有的重视。根据2014年广州社情民意研究中心民调数据显示，广东村民对水环境表示“不太满意”和“不满意”的受访者，自2012年以来选择比例都在三成及以上，其中，珠三角村民不满意程度最高，为35%①。水资源既是农业生产的脉管系统，又是农村经济的生命之源，农村水环境质量劣化对农村经济社会发展的瓶颈作用日益突出，不仅影响农业生产效益的提高、农民收入的增加，更进一步制约城乡经济社会的全面协调可持续发展。

（二）珠三角农村产业发展特征分析

在当前农村经济社会转型的背景下，珠三角农村产业发展特征明显，主要表现在以下几个方面：

1.产业布局分散、规模较小。珠三角农村产业发展方式具有明显的自发性、盲目性和局限性，从而导致在产业布局上呈现出高度分散状态。一方面，农村产业小规模、分散式经营局面导致了产前、产中、产后全过程的相互脱节，企业与企业之间组织化程度低，难以形成合理的社会化分工，更容易引发农村企业在价格上的无序竞争。另一方面，由于农村资金集聚能力较弱，农村企业规模不大，综合实力不强，对相关产业和经济活动的辐射带动能力仍较弱，无法在空间上产生集聚和整合效应。

2.产业结构不合理。珠三角农村产业结构处于单一、不合理、不均衡的状态。首先，由于当前农业经济效益低等原因，农业经营面临着劳动力流失、资金投入不足等诸多困境，严重制约了农业的可持续发展。其次，农村工业在推动农村社会经济发展的同时也导致资源浪费、环境污染等严重社会问题。随着新型工业化时代的到来，农村工业企业相对较低的技术和管理水平，无法适应工业规范化管理、集约化生产的需要，再加上城乡发展一体化规划的缺乏，加剧了城乡工业之间基础设施的重复建设以及对资源能源的竞争。最后，农村现代物流业、生产性服务业和公共服务业的发展也存在基础薄弱、后劲不足的问题，农村交通、医疗、教育等基础设施建设落后以及人才培养、技术创新等制度保障缺乏，已经成为制约农村服务业进一步发展的重要因素。

3.生产工艺技术落后。长期以来，农村依托自身综合成本较低的优势承接城市的产业转移，而城市为了积极顺应人口资源环境约束的“倒逼”形势、合理配置生产要素，往往会将已经处于成熟、衰退阶段的生产技术和产业转移到相对落后的农村地区[6]。这些产业大多是资源能源消耗大、工艺技术落后、生产附加值较低的劳动密集型或资源密集型行业。农村地区由于发展起步比较晚，其市场基础相对薄弱、创新意识不高，缺乏主动进行产业升级和技术更新的基础和动力，最终导致重复走“先污染、后治理”的老路。

（三）珠三角农村水环境特征分析

珠三角农村水环境的变化受到了城市产业转移与农村产业发展的联动影响，水环境劣化的问题日益突出。珠三角水环境劣化的特征主要体现在以下三个方面：

1.农村水环境生态的脆弱性。随着珠三角农村社会经济的不断发展，农村居民在生产生活活动过程中向水体排放的污染物已经远远超过了其水环境容量弹性调节的“阈值”，并由此导致水生态系统自净反馈机制的破坏[7]。农村水环境作为农村自然环境的重要组成部分，与空气、光、岩石、无机盐、有机质等构成了生态系统的物质基础，栖息着自养生物、异养生物和分解者生物等群落，生物群落与水环境相互作用，彼此间既相互联系又互为条件。一旦农村水环境质量发生了不可逆的变化，不仅对其水源涵养、气候调节、自然灾害防护等功能造成重大的影响，更会严重威胁农民生命健康、农村经济发展以及区域生态安全。

2.农村水环境治理的复杂性。由于水环境是一个开放的系统，农业生产过程中施用的化肥农药流失、畜禽养殖粪便排放，农村居民生活过程中产生的生活污水以及乡镇企业废水等得不到有效处理都会对农村水环境造成污染[8]。对于珠三角地区而言，其农村水环境除了受到农村地区自身污染的影响外，还受到来自城市生产生活污水的危害，再加上特殊的地形、气候、水文等自然地理特征，更使其农村水环境治理的难度进一步增大。首先，珠三角农村地区水系发达、河网稠密，位于珠江流域的下游，水流速度较小，再加上人类活动因素导致的河道缩窄、填埋及硬化等问题，其农村水环境水体交换缓慢，在高温高湿的气候条件影响下，极易导致其水质发黑发臭。洪涝叠加、咸潮上溯等问题也进一步加剧了珠三角农村水环境治理的复杂性。

3.农村水环境功能的多样性。珠三角农村人口不断聚集，村落逐渐形成，为了满足农村生产生活的需求，水环境承担了供水排污、农业灌溉、交通运输等经济生产功能。而在现今物质文明高度发展的时代，人们更注重精神文明的追求，水乡节、农家乐等休闲旅游产业应运而生，农村水环境便承担起了景观、休闲、教育等文化游憩功能。以珠三角中山市民众镇为例，截至2013年民众镇以水乡生态游为特色的“农家乐”已经发展至20余家，据统计年鉴数据显示，自2007年第一届水乡旅游文化节举办以来，民众镇第三产业增加值由原来的6.88亿元，增长至2013年的21.07亿元。农村水环境功能的多样性决定了其在农村生态环境保护、农村社会经济发展中的重要作用和地位，珠三角农村水环境不仅与农民的生活和健康密切联系，更影响了农业生产效益的提高、农民收入水平的增加。

二、理论假设：农村产业发展对农村水环境的影响机理

一方面，珠三角农村产业布局分散、结构不均衡、生产技术落后加剧了农村水环境生态的脆弱性、治理的复杂性。另一方面，农村产业发展作为农村地区社会经济发展的主要驱动力，承担了自然资源输入向产品服务输出的转换过程，其对资源环境的影响主要是通过规模效应、结构效应和技术效应途径实现的[9-11]。因此，农村产业发展对水环境产生的胁迫作用将从以下三个方面进行分析：

（一）假设一：农村产业规模扩大对农村水环境具有双向作用

产业规模对水环境的影响主要体现在水资源消耗以及水污染排放两个方面，而由于产业发展存在一个适度规模[12]，产业规模对水环境的影响是具有阶段性特征的。产业发展的初期，企业生产行为具有明显的盲目性和无序性，对水环境造成极大的影响；随着产业规模的不断扩大，企业之间形成合作分工，提高水资源利用效率和废物循环利用率，对水资源的消耗和污水的排放有所控制；但每当产业规模增长超过了一定的阈值，就会导致水资源供给不足、水环境生态破坏。目前珠三角农村产业规模仍处于初级阶段，其产品单一、布局分散、产业链短，生产过程中对水资源利用效率低下，污水废水处理设备落后，对水环境造成巨大的压力。

（二）假设二：农村产业结构高级化对农村水环境具有正向作用

在农村产业发展过程中，不同产业部门对水资源的依赖及污染程度不同，农村产业结构决定了水资源使用量和水污染排放量在各产业部门之间的配置。第一产业对水环境的影响主要是以化肥流失、农药流失、畜牧养殖场污水排放为主，大量磷、氮元素进入水体并使其富营养化，导致水中生物群落数量和种类发生变化，破坏了水环境的生态平衡。在生产技术一定的情况下，农业生产规模扩大意味着更多的农业要素投入，产生更多的农业面源污染源；第二产业尤其是重工业对水环境的影响在于对水资源的过渡消耗及人工化学品的大量使用，工业废水具有来源广、成分复杂、浓度变化大等特点，再加上农村工业功能区规划不合理、缺乏有效治污隔离措施，从而导致严重的水资源衰竭及水环境污染问题；第三产业对水环境的影响相对较小且分散，但在发展过程中没有加以合理规划和管理，也会对水环境造成影响。

（三）假设三：农村产业生产技术进步对农村水环境具有正向作用

技术进步是产业发展的根本动力，贯穿于产品生产、商品流通、资源利用、信息服务等社会生产的全过程。产业生产技术的革新对水环境的影响不仅体现在水污染控制和减排、污废水处理及水环境修复等方面，还涉及产品设计全过程中的清洁技术、节能技术、洁净产品及环保工序。随着生产技术的不断进步，新材料、新工艺的出现不仅降低对水环境治理的资金、管理及运行门槛，还可以降低产品生产成本和创造经济效益。通过将能源技术、节能环保技术、循环经济技术等绿色技术应用到农村产业生产当中，化解农村产业发展和水环境保护之间深层次矛盾，对水污染控制和水资源管理起到重要作用。

三、实证检验：农村产业发展对水环境的动态影响机制——以东莞水乡片为例

（一）研究方法与数据来源

经济发展和生态环境之间存在着复杂的相互依赖、相互影响、相互制约的互动关系，生态经济复合系统内部具有其特殊的结构、功能及其运动规律，向量自回归模型（Vector Autoregressive Model，VAR）作为多变量时间序列的一种方法，同时能很好地解决内生变量偏误和变量缺损的问题。另外，为了分析一个变量对另一个变量的影响情况，本文采用脉冲响应函数（Impulse response function，IRF）来衡量任意一个变量的扰动对其他变量当前和未来取值的影响。为了消除变量排序对分析结果的干扰，本文采用改进的广义脉冲响应函数（Generalized impulse response function， GIRF）进行分析。

珠三角农村水环境受到了农业面源污染、工业污水和生活废水的复合影响，其中以工业污水和生活废水为主要污染源[13-15]。在综合考虑数据的可得性和可靠性的基础上，选取东莞水乡片9乡镇（石龙镇、中堂镇、望牛墩镇、麻涌镇、石碣镇、高埗镇、道滘镇、洪梅镇、沙田镇）1990年至2013年化肥农药实际施用量、工业废水排放量及生活污水排放量三个污染物排放总量指标来测度东莞水乡片水环境污染指数（SWRZS）。衡量农村产业发展则是从产业规模、产业结构和技术进步三个方面入手。首先，产业规模（CYGM）用地区生产总值表示，反映农村地域范围内三次产业的整体经营活动成果；其次，由于产业结构优化是指各产业部门之间比例的合理化和高级化，而第三产业比重的不断扩大是区域产业结构优化的重要标志之一，因此用第三产业产值占GDP的比重来表示产业结构（CYJG）的变动情况；最后，技术进步（JSJB）用全员劳动生产率表示，反映区域内各企业的生产技术、经营管理、职工技能的综合水平。以上所有基础数据均来自于历年《东莞统计年鉴》，时序长度为1990年至2013年，所有涉及产值的数据均以1990年为基期进行指数平减，为了消除和减少数据中可能存在的异方差影响，本文实际分析时均采用各变量的对数值。

（二）农村水环境污染综合指数测算及其检验

在利用极差法对原始数据进行无量纲化处理后，采用层次分析法得到化肥农药实际施用量、工业废水排放量及生活污水排放量的权重分别为0.07、0.65与0.28（CR=0.056）。最后，根据线性加权求和法计算历年水环境污染综合指数。结果如下图1所示。1990年至2013年这二十余年来，东莞水乡片9乡镇在农村产业快速发展的同时，其水环境污染水平呈现先增后减的变化趋势，符合环境库兹涅兹曲线的理论假设。

对时间序列数据进行平稳性检验，发现一阶差分序列的ADF值都在1%显著水平下都是平稳的，CYGM、CYJG、JSJB及SWRZS序列均为一阶单整序列，满足协整检验的前提条件。另外，本文采用 Johansen 极大似然估计法对变量进行协整检验。结果显示，CYGM、CYJG、JSJB与SWRZS之间有且只有一个协整方程，即存在唯一的长期动态均衡关系，说明农村产业发展水平的提高与农村水环境污染指数之间具有长期的比例关系，农村产业发展与水环境污染息息相关。标准化的协整方程表达式为：

lnSWRZS=1.90223lnCYGM+0.225730lnCYJG-3.909579lnJSJB

（0.38317）（1.07144）（0.42953）

注：方程下方括号内数字为标准误差。

由协整方程可以看出，各变量之间具有长期稳定的均衡关系。从总体上看，农村产业规模和产业结构的发展在一定程度上加重了水环境污染，而技术进步因素则可以减轻水环境的污染程度。

（三）脉冲响应分析

为了进一步解释农村产业发展各变量对和水环境污染指数的动态影响过程，有必要进行广义脉冲响应分析，分析结果如下所示。横轴代表冲击作用的滞后期数，纵轴表示因变量对各变量的响应大小，实线表示脉冲响应曲线，虚线代表两倍标准差的置信区间。

如图2和表1结果显示，在整个冲击响应期内，lnSWRZS对当期lnCYGM一个单位冲击的平均响应值为0.61%。具体分时段来看，lnSWRZS对lnCYGM冲击的当期响应值为1.37%，随后迅速下降，到第2期达到其负的最大值-0.56%，并从第3期开始平稳上升到第8期后稳定在1.00%水平。该冲击响应过程说明：水环境污染指数对产业规模一个标准差冲击的响应总体为正，且存在明显的时滞效应。即东莞水乡片农村产业规模扩大先是在当期对水环境产生最大的污染作用，随后产业规模扩大带来经济效益的提高会对水环境产生一定改善作用，但这种改善并不是持续的，紧接着农村产业规模的不断扩大将导致水环境污染的进一步加剧，且污染作用具有长期性，整个动态过程证明了假设一，农村产业规模增大对水环境污染的动态影响遵循“深刻加剧-稍微缓解-持续加剧”的过程。

lnSWRZS对当期lnCYJG一个单位冲击的平均响应值为2.97%，在前4期呈现单调递增的趋势。具体分时段来看，lnSWRZS对lnCYJG冲击的当期响应值为-8.10%，随后逐渐增加，到第7期增至最大值5.85%，随后稳定于这一水平。该冲击响应过程说明：水环境污染指数对产业结构的一个标准差冲击的响应为正，且表现出可持续的特征。即东莞水乡片农村第三产业比重提高先是在当期对水环境产生显著的改善作用，随着第三产业比重的不断增加，这种改善作用会逐渐下降，最终会导致水环境污染的加剧。此结论证明假设二中农村产业结构高级化可以缓解水污染的情况会出现在产业结构升级的前期，但随后不但没有改善作用反而具有劣化作用，主要是由于珠三角农村第三产业中以生活性服务部门而非生产性服务部门为主，服务业和农村休闲旅游业等生活用水大户致使农村污水增多，加剧了水污染。

lnSWRZS对当期lnJSJB一个单位冲击的平均响应值为2.33%。具体分时段来看，lnSWRZS对lnJSJB冲击的当期响应值为0.07%，第2期达到其负的最大值-4.08%，随后逐渐平稳至-1.39%的水平。该冲击响应过程说明：水环境污染指数对技术进步一个标准差冲击的响应总体为负，且表现出可持续的特征。即东莞水乡片农村产业技术进步有利于水环境质量的改善，且该作用长期有效。证明假设三中农村产业技术进步对水环境优化有持续的正向作用。

四、结论与政策建议

珠三角农村水环境受到了农村产业规模、产业结构和产业生产技术的联动影响，短期内产业规模和产业结构对水环境起到了双刃剑的作用，但是从长期趋势上看依然会导致水环境质量的恶化。珠三角农村产业结构中的第三产业以生活性服务部门为主，具有单一、低层次和不均衡的特征，一方面导致了珠三角农村经济发展内生动力不足、抵抗风险能力不强，另一方面也导致了生活性污水的增加，加剧水环境污染。农村生产技术进步对降低水环境污染则有持续的积极意义。因此，相应的政策建议如下：

（一）拉长产业链条，适度发展产业集群

对于珠三角农村地区而言，农村产业小规模、分散式经营局面导致企业之间组织化程度低、生产联系弱、协作配套差，无法在空间上产生集聚和整合效应，最终造成资源流动性差和重复建设问题[16]。随着土地资源的日益短缺及水环境质量的持续恶化，过去珠三角乡镇企业遍地开花、以量取胜的扩张方式将难以持续。珠三角农村产业发展必须走上专业化、规模化、集约化、标准化生产经营的现代化路子，激活农村经济发展活力，引导技术、资金、人才等生产要素向农村合理流动，最终达到共享区域资源、提高生产效率、塑造地域品牌的产业发展目标。首先，坚持以“城乡统筹、布局合理、适度超前”为原则制定科学的产业集群发展规划，为珠三角农村产业集群发展提供科学依据；其次，通过政策支撑、技术改进、资金扶持等方式积极培育龙头企业，充分发挥其在相关产业中的示范和带动作用；最后，抓好农业、工业、服务业之间产业链条延伸，加强各企业间生产、加工、运输、仓储、销售的相互协作，形成产业链完整的生产经营群体。

（二）合理开发布局，调整优化农村产业结构

长期以来，珠三角农村产业发展受到城乡二元结构体制的影响，在产业转型升级过程中一直处于被动地位，只能通过依靠农业要素、生态资源及廉价劳动力投入来实现农村经济的持续增长。在城乡统筹纵深发展的背景下，合理规划开发布局、调整优化农村产业结构，成为了实现珠三角农村产业发展和水环境保护相协调的必然选择。珠三角农村产业结构调整要充分考虑市场需求、资源优化与产业政策等方面因素，充分发挥资源优势，努力创造竞争优势。首先，加快发展高效生态农业，重点建设绿色种植业基地、产业化养殖基地和生态旅游示范区，充分发挥岭南水乡独特的生态环境和自然资源优势；其次，努力发展环境友好型工业，运用高新技术改造和提升传统行业，坚决淘汰高耗能、高污染行业，真正实现清洁高效生产；最后，积极发展现代物流业、生产性服务业和公共服务业，加强交通、商业、金融等基础设施建设，发展交通运输业、邮电通讯业、金融业、保险业、房地产管理业以及教育、文化、卫生、体育和社会福利事业，推动贸易物流、会展商业、咨询服务等产业的深度开发。

（三）加强技术创新，推动产业升级换代

随着知识经济时代的到来，以信息技术、生物技术、新材料技术三大领域为主导的技术创新正不断发展，同时有力引导产业发展向生产运行智能化、资产管理智能化和企业管理信息化方向迈进，对实现珠三角农村产业经济与水环境协调发展具有重大意义。珠三角农村产业发展应该更多地依赖科学技术的创新和发展，注重高素质人才的引进和培养，重视创新技术的吸收和转化，通过不断加强技术创新来改造提升传统产业和大力发展战略性新兴产业，从而提升现代农业和现代服务业发展水平，增强产业竞争力。在依托农村自然资源和生态环境等优势的基础上，致力于经济增长极的培育和开发，通过建立科技创新鼓励机制、完善技术成果交易平台、积极开展产学研合作等措施促进科研成果和创新技术资本化、产业化，推进生产技术由末端向中端、尖端前移，增强珠三角农村产业发展后劲和竞争力。

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