浙江省农业面源污染时空特征及经济驱动因素分析

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改革开放以来,浙江省经济的快速发展带动了农业总产值与农村生活水平的提高,然而随着工业污水与城市生活污水得到有效控制,农业生产与农村生活造成的农业面源污染却成为水污染的首要因素,必须看到农业面源污染造成的水体富营养化与地下水硝酸盐富集不仅危害水生动植物还对人的健康与生存带来威胁,所以农业面源污染将逐渐成为当前和未来浙江省水污染治理的主要目标。本文以浙江省农业面源污染作为研究对象,利用清单分析方法对农用化肥、畜禽养殖、农田固体废弃物以及农村生活四类污染单元的化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)排放量进行测度。本文估算了浙江省及其11个城市的四类污染单元的COD、TN、TP的排放量、排放浓度及其单元贡献率,并分析了浙江省农业面源污染的时序变化趋势及各城市农业面源污染的空间分异特征。利用上述测算结果,以环境库兹涅茨曲线(EKC)理论及其实证研究范式为基础,定量分析经济发展与农业面源污染之间的关系,并阐述目前浙江省各城市农业面源污染所处的阶段及其未来发展趋势,并在环境库兹涅茨曲线(EKC)模型的基础上加入农业面源污染经济影响因素,并从规模效应、结构效应和技术效应分别对农业面源污染时空演变的驱动因素进行分析。围绕上述研究内容,本研究的主要结论如下:(1)浙江省农业面源污染COD、TN、TP排放量和排放浓度总体呈现增长趋势。从排放浓度来看,浙江省TN排放浓度最为严重,其次是TP排放浓度,COD排放浓度还未超标。从全省COD排放量单元贡献率来看,从大到小依次为畜禽养殖>农村生活>农田固废;从全省TN排放量单元贡献率来看,从大到小依次为农用化肥>农村生活>畜禽养殖>农田固废;从全省TP排放量单元贡献率来看,从大到小依次为畜禽养殖>农田固废>农用化肥>农村生活。(2)浙江省11个城市农业面源污染排放量与排放浓度平均值的空间差异较大,从农业面源污染排放量来看,杭州、嘉兴、宁波、金华、温州地区的排放量排在前列,丽水、舟山地区的排放量最小;从农业面源污染排放浓度来看,嘉兴、湖州、绍兴、舟山、宁波地区的排放浓度排在前列,温州、丽水地区的排放浓度最低。根据单元贡献率分析可得畜禽养殖与农村生活污染是浙江省农业面源污染主要污染来源。(3)通过农业面源污染环境库茨涅茨曲线的验证估计结果得出,农业面源污染与经济增长之间的关系并非都符合倒U型曲线,其中农用化肥、农村生活与经济增长之间的关系为倒U型曲线关系,但是农村生活污染单元倒U型曲线的临界值要比农用化肥污染单元的临界值高,说明农村生活污染单元的排放量要在经济发展水平较高的情况下才会出现下降的趋势,这也表明在未来相当一段时间内农村生活农业面源污染要比农用化肥污染严重。畜禽养殖污染单元与经济增长之间出现的N型曲线关系提醒我们要加强畜禽养殖污染的治理,以免在未来的经济发展中出现污染排放量回升的现象。农田固废污染单元与经济增长之间出现新型的倒N型曲线关系,但是大部分地区的农田固废污染排放量处于倒N型曲线的倒U型阶段,虽然有部分地区己越过第二个转折点,但大部分地区农田固废污染排放量还将持续增加。(4)通过农业面源污染时空演变驱动因素实证分析得出,农村人口规模扩大,畜禽养殖产值与农业总值比重提高,经济作物播种面积与粮食播种面积比例增加对农业面源污染的排放均有正效应,而农业技术进步的减污作用主要取决于农户微观层面对环境友好型技术的偏好,所以农业技术进步还未能变现出对环境污染的减污效应。但是种植业结构变动对农业面源TN排放量的影响却不显著,甚至系数符号为负数,与预期相反。一方面可能的原因是浙江省农用氮肥的施用量在逐年减少,另一方面浙江省在2006年开始推广测土施肥技术,现在氮磷钾施肥结构逐渐趋向合理化,提高了农作物化肥养分的吸收率,并减少氮元素的流失,所以通过环境友好型技术的推广应用还是可以对农业面源污染起到抑制作用。
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