基于清单分析法的农村水环境污染时空特征及脱钩效应研究

晁文文

摘 要： 农村生态文明建设是实现农村经济持续健康发展的重要保障，是解决我国“三农”问题的最终出路。随着我国农村经济的发展，农村生态环境问题特别是农村水环境污染问题不容忽视。基于1998-2017年江西农业农村实时数据，采用清单分析法测算出农村水环境污染物，运用Tapio脱钩模型分析农业经济发展与农村水环境污染关系。研究发现：第一，江西农村水环境污染时空分布差距较大;第二，江西农业经济发展与农村水环境污染之间的关系以弱脱钩为主。基于此，提出积极倡导生态循环农业生产模式、促进乡村产业结构调整等建议。

关键词： 清单分析法 农村水环境 时空特征 脱钩模型

一、引言

党的十八大以来，我国生态文明建设经历了从理论到实践，从探索到成熟的过程，随着我国生态文明建设步伐不断推进，它所扮演的角色越来越突出。但是，农业生态文明作为我国生态文明建设重要内容，尚有许多难题急需解决，其中农村水环境污染问题就引起了政界和学界广泛关注。农村水环境问题不仅关系着农业生产的稳定，也关系到农村人口的健康和农村经济的发展，同时也影响到美丽乡村建设及农村高质量发展 。

农村水环境主要是指分布在农村地区的地表水体、土壤水和地下水，包括河流、湖泊、沟渠、池塘、水库等。近年来，诸多学者已对农村水环境相关问题开战了积极的探索与研究。何云等（2016）和姜明栋（2019）认为农村农业发展不能以环境破坏为牺牲，只有农村生态建设和经济建设同步进行，才能实现经济效益和社会效益的有效统一 。在缺乏直接的统计数据的条件下，许多研究采用清单分析法（姜峰，崔春红，2012） 、输出系数法（刘亚琼，杨玉林，李法虎，2011） 和污染负荷模型法（陆珊，代俊峰，周作旺，2015） 等方法对农村农业面源污染进行了定量的测度。总体来说，现有文献已对农业农村生态环境问题进行了有益的理论探索和实证研究，为本研究奠定了良好基础，但仍存在几点不足：第一，现有研究大都局限于定性的理论探讨，鲜有学者对农村水环境污染开展深入的量化研究;第二，现有研究大多是从静态的角度去评价农村水环境的情况，对农村水环境污染动态演变规律刻画不足;第三，作为水系较为发达的我国南方地区，关于农村水环境污染的实证研究仍显不足。

基于此，本文尝试以江西省为例，对农村水环境污染进行系统的量化评估，采用清单分析法从定性与定量的角度全面系统地刻画农村水环境的现状，有助于更好地了解和把握农村水环境现状，推动相关农村水环境保护措施的出台和落地，进而为我国南方地区农村水环境污染治理提供鲜活的研究素材。

二、研究方法及数据来源

清单分析法是通过确定污染物的产污单元（表1），基于產污单元的产污系数借助核算公式（表2）对环境污染的发生量进行测算的方法，能有效地建立污染物产生量与污染物排放量的关系。具体思路如下：通过识别农村水环境的污染单元、确定产污系数和核算公式来测算污染农村水环境的化学需氧量（COD）、总氮（TN）和总磷（TP）的发生量。本文研究数据主要来自《江西省环境统计年鉴》《中国环境年鉴》《中国农村统计年鉴》以及国家统计局等网站。

三、江西农村水环境时空分析

（一）时序特征分析

本文通过对江西1998-2017年相关数据进行分析可知，近20年全省农村水环境污染物COD、TN和TP的产生量均值分别为24.44、7.77和1.04万吨，其中，TN和TP产生量总体呈增长趋势，而COD污染量总体呈现先升后降趋势。TN和TP污染量的变化规律极为相似，整个变化过程分成了两个阶段，1998-2006年基本处于平稳上升的状态，2007-2013年也在相对较低水平上呈稳定增长趋势，大的跳跃发生在2006与2007年之间，TN和TP污染量明显升高。COD污染量的变化以2009年为分水岭，1998-2009总体上升，至2010年后，处于平稳下降状态，具体变化见图1。

（二）空间分界特征分析

按照行政区划并结合农业活动特征，将研究区域分为11个区域，即南昌、景德镇、萍乡、九江、新余、鹰潭、赣州、吉安、宜春、抚州和上饶。取1998-2017年的均值分别测算出11个区域的COD、TN、TP 的污染变化（图2），可以看出，江西农村水环境污染的空间分布体现较大的区域差异，不同地区污染物产生量的差距较大。总体上来看，其中赣州和宜春污染最多，仅赣州、宜春两地COD、TN、TP污染占据全省6%、74%、 78%，而景德镇、鹰潭最少;其中水环境TP污染主要集中于宜春，其余地区差别并不大;南昌水环境污染较其他地区COD较高，约占87%;而且，COD、TN、TP在各地区同向变动。

为了更直观地描绘江西农村水环境污染的空间分布情况，本文根据各地区污染物在1998-2017年间相关数据，经统计分析得到均值（u），最大值（max），最小值（min）以及分布频率划分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三级区域，分区区间分别为＼[min，u＼]、（u，2u＼]、（2u，max＼]，级别越高代表污染越严重，结果如表3。

根据分区结果，从污染物的内部结构来看，COD、TN和TP三种污染物空间分布基本相同。江西农村水环境污染物污染物产生量最多的区域有，赣州、〖JP〗宜春和吉安等地区。可以注意到，省会南昌市污染也较为严重。而污染相对较少的地区主要有，景德镇、鹰潭和上饶，这些地区景点较多，农业种植面积少。

四、脱钩分析模型

本研究选用Tapio模型对经济变化对农村水环境污染的改变程度进行分析，通过脱钩弹性E测算农村水环境污染与经济变化的脱钩关系。具体计算公式为式（1）：

式中，E表示脱钩弹性;P表示江西的农村水环境污染;GDP表示江西农村人均GDP;

依据脱钩弹性值的大小，将脱钩类型将脱钩类型划分为弱脱钩、强脱钩、弱负脱钩、强负脱钩、扩张负脱钩和衰退脱钩等6个类型（表4）。

从脱钩弹性变化趋势图（图3）可以看出，脱钩弹性由前期扩张负脱钩到弱脱钩交替变化，中期趋于平稳呈现弱脱钩现状，到后期趋于强脱钩的变动，可将研究期划分为3个阶段：1999-2003年、2004-2011年与2012-2017年。

第一阶段（1999-2003年），该阶段经历了扩张负脱钩-弱脱钩-扩张负脱钩的变动过程。此阶段的农业经济与农村污染呈现全面增长，但增长的幅度不稳定，但经济增长总体增长。

第二阶段（2004-2011年），该阶段总体呈现弱脱钩，农业经济增长的同时，农业与农村污染也在上升，但农业农村污染上升的速度小于农业经济增速。

第三阶段（2012-2017年），该阶段为平稳期，脱钩类型主要为强脱钩，是一种理想的生产状态。农业经济增长，农业农村污染下降，经济增长仍然稳步增长。

五、结论与启示

本文利用清单分析法，基于1998-2017年的数据，测算江西农村水环境中化学需氧量（COD）、总氮（TN）和总磷 污染，进一步分析江西农村水环境污染的状况。主要结论如下：

第一，江西农村水环境污染存在显著的时空分布差异。虽然近些年江西农村水环境污染表现出以COD污染减少为代表的改善趋势，但TN和TP污染物总量上呈明显的增长趋势。

第二，江西农村水环境污染与农业经济发展的脱钩类型以弱脱钩为主，总体处于较为理想状态。

基于以上，可以得到以下启示：

第一，积极倡导生态循环农业生产模式。例如，利用杂草、落叶等发展养殖业，通过粪尿、塘淤还田等措施发展种植业。同时，合理施肥和使用农药，在农业生产过程中减少化肥的使用量，改进施肥方式，根据农田的特征，实行配方施肥、深层施肥，以合理控制肥料流失的情况。

第二，促进乡村产业结构调整。对于乡镇工业企业来说，应加强水污染治理的科学规划，协调好经济发展与环境治理的关系。一是政府应规划好乡镇工业企业布局，做到科学规划;二是政府应发挥宏观调控作用，引导乡镇企业发展，倡导水资源循环利用，提高水资源利用率。