广西九洲江流域限制生猪养殖的机会成本与环境效益分析

广西九洲江流域限制生猪养殖的机会

成本与环境效益分析！

王西琴高佳％

陆俊肖

$中国人民大学农业与农村发展学院，北京100872)

摘要作为生态补偿试点之一，九洲江流域禁养、限制生猪养殖取得了一定的环境效益，但同时造成直接经济损失约1&\"亿 元。以满足水环境容量的养殖规模125.00万头为基准，设定维持现有养殖模式、转变养殖模式2种情景，计算限制生猪养殖的机会 成本与环境效益。结果表明，与畜牧业发展规划的养殖规模260.00万头相比，机会成本约7.36亿$7.74亿元。转变养殖模式的环 境效益优于维持现有养殖模式，污染物减排量分别为COD 26 995.54 U氨氮2 411.92 t、TP 2 107.80 t、TN 5 300&1t，fAl251.39 万m3 ;在优选情景方案下，要求200头以上养殖户100%转变为髙架网床养殖模式，机会成本约7&6亿元。

关键词九洲江流域生猪养殖机会成本环境效益 DO# 10.15985(.cnkU001-3865.2019.02.024

Opportunity costs and environmental benefits of pig breeding restriction in the Jiuzhoujiang ba

Xiqin ,GAO J ia \"LU 3 unxiao.i School of Agricultural Economics and Rural Development, Renmin University of China Beijing 100872)

Abstract: The restriction of pig-breeding in the Jiuzhoujiang basin had obvious environmental benefits ? while the

direct economic losses reached 1.49 X 109 yuan.The opportunity costs and environmental benefits were predicted in the two scenarios，maintaining and transforming the existed breeding pattern at a breeding scale of 1.25 million pigs under the environmental capacity. The results showed that the opportunity costs would be 7.36 X 109-7.74 X 109 yuancomparing with the planned maximum breeding scaleof 2. 60 million. The environmental benefitsof transforming breeding pat t ern were better than those of the existed breeding pattern，with COD，ammonia nitrogen，TP，TNemission reduction of 26 995.54,2 411.92,2 107.80 and 5 300.71 t respectively ? water saving of 1.251 39X107 m3. In the optimal scenario , t he opportunity costs would be 7.36 X 109 yuan if farmers whose breeding scale were over 200pigs transformed to elevated-bed-breeding pattern.

Keywords： Jiuzhoujiang basin； pig breeding； opportunity costs； environmental benefits

我国近年畜禽养殖业发展迅速，畜禽粪污排放

对水体、土壤造成的污染已经成为主要的流域水环 境管理问题[12] #流域各类畜禽养殖中生猪对水体 污染最大，污染贡献率为56.19%[3]。九洲江流域广 西境内博白县和陆川县是生猪养殖大县，生猪养殖 业是农民主要收人来源。随着生猪养殖规模扩大， 其与水环境保护之间的矛盾日益加剧，2014年生猪 养殖污染物排放量占九洲江流域污染物排放总量的 50% (质量分数）以上，出境断面水质低于《地表水环 境质量标准KGB 3838/2002),

类标准，影响到

水质明显改善，但同时对养殖户的收人造成一定的 影响。本研究通过分析限制生猪养殖的机会成本 和环境效益，为该流域生态补偿政策中确定机会成 本提供依据。

生态补偿中的机会成本是指为了保护生态环

境，流域生态保护区政府和居民等所放弃的经济收 人、发展机会[4]，是生态补偿中需要考虑的重要内 容。由于受偿地区一般位于经济欠发达地区，为了 降低对保护区经济发展和居民收人的影响，在满足 生态环境要求的前提下，应优先选择机会成本小的 生态保护方案。

确定机会成本的方法通常分为两类：一是从宏 观角度采用人均国内生产总值（GDP)、人均收人等 指标选取参照地区进行对照研究。余渊等）]通过比

下游鹤地水库水质。为此，2015年九洲江环境综 合治理被列为国家《生态文明体制改革总体方案》 跨地区生态补偿3个试点之一。对九洲江流域禁 养区、限养区的养殖户采取拆迁、升级改造等措施，

第一作者：王西琴，女，1965年生，博士，教授，主要从事环境政策与资源管理研究。％通讯作者。 !国家水体污染控制与治理科技重大专项（No.2018ZX07301007)。

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王西琴等广西九洲江流域限制生猪养殖的机会成本与环境效益分析

较参照区B市与保护区A市2009—201)年人均第 一、二产业增加值，得到川西A市农业和工业机会 成本;林秀珠等=

采用闽江流域上游地区与相邻市

值超过90.00亿元，占流域农业总产值的比重超过 50%，是重要支柱产业。同年，生猪养殖业COD、氨 氮、TN、TP的排放量分别占流域排放总量的 63.50%、6). 10%、69.70%、80.90%[13]，成为最主要 的污染源，水质达标率为37. 50%，仅达到GB 3838—2002的（类标准。2015年生态补偿政策试 点以来，该流域2017年生猪存栏量下降为98.)5万 头，较上年减少29)7万头，各镇存栏量和减少量存 在差异，其中7个镇生猪存栏量减少，仅良田镇、古 城镇和大桥镇存栏量有所增加。文地镇存栏量和减 少量居首位，2017年存栏量29)0万头，存栏量减少 15.62万头，超过流域减少量的50%

。在生猪养殖

区居民2005—2014年人均可支配收人差值，计算闽 江流域因生态保护产生的机会成本。二是从微观角 度计算保护区居民、企业、政府的收人损失。陈淑芳 等）]研究了洞庭湖湿地退田还湖对农民收人的影 响；李晓光等8计算了海南中部山区生态公益林管 护对农户收人的影响；李彩红等）]核算了大汶河流 域水资源保护对企业、居民和政府收人的影响；李屹 峰等）0]计算了三江源自然保护区退牧还草对农户、 企业、政府造成的收人损失。畜禽养殖产生的粪便、 废水以及恶臭气体对流域的水体、土壤、大气等产生 影响，流域畜禽养殖污染治理的环境效益也主要表 现在上述几方面。武深树）1]研究湖南洞庭湖区畜 禽养殖粪便对环境的影响，主要分析了氮污染对耕 地、水体、大气的环境成本；阎波杰等）2]研究北京市 大兴区规模化畜禽养殖的环境影响时，主要研究了 对水环境、土壤等造成的污染。畜禽养殖污染治理 的环境效益一般从水质改善和水量增加两方面进行 衡量，水质改善可通过污染物减排、水质达标率等进 行表征，水量增加可通过节水进行表征。本研究基 于微观角度计算限制生猪养殖的机会成本，从污染 物减排和节水角度分析九洲江流域的环境效益。

数量减少的同时，九洲江水质好转，2015年全年有 10个月水质达到GB 3838/2002的,

类标准，2016

年水质达标率增加到11个月，2017年12个月水质 达标，但仍存在不稳定现象，对未来生态补偿政策提 出挑战[14—15]。

九洲江流域养殖模式包括传统养殖、过渡养殖 和高架网床养殖3种，本研究从转变养殖模式和缩 小养殖规模的角度，计算COD、氨氮、TP和TN等） 种污染物减排量。计算方式如下：

Y!=N

式中:

p

XQ!X10

r

3XV! (1)

为污染物1减排量，（@#1为生猪年存栏变

动数;Q,为每头生猪污染物1排放量，kg/a;u,为生 猪污染物*排放率，％。其中生猪污染物排放率和排 放量来源于《农业技术经济手册》(见表1、表2)，生猪 年存栏变动数采用限制养殖的减少量29)7万头。

根据生猪年节水量计算转变养殖模式和缩小养

殖规模的节水效益，如下所示：

!

式中：！

= N

pX

1限制生猪养殖的环境效益

本研究中九洲江流域包括广西玉林市陆川县大

桥镇、古城镇、温泉镇、乌石镇、滩面镇、沙坡镇、良田 镇、横山镇等8个镇，博白县文地镇和宁潭镇2个 镇，其中博白县有广西第一养猪大县的称号，陆川猪 是我国特色优势猪种，两县多次被评为全国生猪养 殖大县。2013年流域生猪养殖规模216.73万头，产

Q X10—4 (2)

为节水量，万mVa;Q为每头生猪年节水

量，m3/a。

表1不同养殖模式生猪污染物排放率

Table 1 The pollutant discharge rate of pig in different breeding models

养殖模式 传统养殖过渡养殖髙架网床养殖

-COD

粪93.0058.004.70

尿93.0067.006.90

粪24.7515.97138

氨氮

尿95.0068.005.30

粪95.0077.005.00

TP

尿95.0073.007.90

粪95.0078.005.30

TN

尿

%

95.0065.007.50

Table2

养殖模式传统养殖过渡养殖髙架网床养殖

表2不同养殖模式每头生猪污染物排放量

The pollutant discharge amount of per pig in different breeding models

COD24.7515.97138

氨氮1971470.13

TP1.621.300.10

TN4.283.240.29

kg/a

• 253 •

环境污染与防治第41卷第2期2019年2月

表3

九洲江流域限制生猪养殖的环境效益

Table 3

项目 陆川县博白县合计

-

The environmental benefits of pig breeding restriction in the Jiuzhoujiang basin

污染物减排量（

节水量/万m3

142.0665.88207.94

COD2 839.071 316.714 155.78

氨氮260.76120.93381.69

TP233.51108.29341.80

TN575.99267.13843.12

Table 4

项目

表4九洲江流域限制生猪养殖的直接经济损失

The direct economic losses of pig breeding restriction in the Jiuzhoujiang basin

养殖规模缩减量/万头

直接经济损失

/亿元

1.090.401.49

散养户传统养殖模式

陆川县博白县合计

9.391.9211.31

散养户过渡养殖模式

6.171.077.24

规模户过渡养殖模式

6.344.5810.92

合计21.907.5729.47

Table 5

项目畜牧业规划情景1情景2

表5九洲江流域不同情景的养殖规模

The breeding scale in the Jiuzhoujiang basin in differentscenarios

散养户过渡养殖模式

10.234.924.92

规模户过渡养殖模式

129.3962.200

规模户髙架网床养殖模式

75.2236.1798.37

万头合计260.00125.00125.00

散养户传统养殖模式

45.1621.7121.71

根据实地调研，九洲江流域传统养殖和过渡养

殖模式每头生猪年用水8.03 m3;养殖模式转变为 高架网床养殖可节水90.00%

。节约的水资源不仅

殖规模缩减量，计算得到限制生猪养殖的直接经济 损失1)9亿元(见表4)。博白县文地镇直接经济损 失居首位为0.34亿元，良田镇0.24亿元，古城镇和 大桥镇均为0.21亿元，陆川县温泉镇直接经济损失最小（0.05亿元）。3

不同情景的机会成本与环境效益

根据九洲江流域畜牧业规划，2020年九洲江流

域生猪养殖规模将达到260.00万头。而根据水环 境容量确定的生猪养殖承载量为125.00万头。为 此，以上述养殖头数为依据，设计2种情景，分别计 算其机会成本和环境效益。

情景！养殖模式维持现状，养殖规模为满足水

环境容量的125.00万头，比畜牧业规划减少135.00 万头，每种养殖模式的养殖规模按比例减少约52%。

情景2 :规模户中过渡养殖模式100%转变为高

架网床养殖模式，散养户养殖模式不变，养殖规模为 满足水环境容量的125.00万头，比畜牧业规划减少

可供下游使用，还可增加水环境容量。九洲江流域 优先对规模养殖户过渡养殖模式进行升级改造，已 有28)8万头生猪的养殖模式由过渡养殖转变为高 架网床养殖，占现有养殖规模的28.93%

。计算九

洲江流域因禁养和限养而减少的污染物排放量， COD、氨氮、TP、TN 分别减排）155.78、381.69、 34!80、84：3.12 1：，节水 207.94 万43(见表3)。博白 县文地镇已有6.02万头生猪转变养殖模式，转变规 模最大，相应的污染物减排量和节水量位居第一， COD减排878!3t，节水43.94万m3;陆川县温泉 镇仅！09万头生猪转变养殖模式，转变规模最小， 相应的污染物减排量和节水量最小，C OD减排159.03 t,节水 7.96 万 m3。2

限制生猪养殖的直接经济损失

根据2017年8月问卷调查数据，每头生猪的平

均利润与养殖规模和养殖模式均有显著关系，其中 养殖规模以200头为标准划分为散养和规模养殖， 散养户的养殖模式有传统养殖、过渡养殖，规模户的 养殖模式有过渡养殖、高架网床养殖等。散养中传 统养殖平均利润为450元/头、过渡养殖535元/头， 规模养殖中过渡养殖平均利润为545元/头、高架网 床养殖605元/头。开展环境综合治理以来，生猪存 栏量减少29)7万头。根据每头生猪平均利润与养

135.00万头，即散养户每种养殖模式的养殖规模按 比例减少约52%

，规模户过渡养殖模式的养殖规模

减少为0头，高架网床养殖模式的养殖规模增加为 98.37万头（见表5)。

计算结果见表6、表7。情景1和情景2的机会成

本分别为7. 74亿、7. 36亿元，COD减排量分别是 17 919.73、26 995.54 A氨氮减排量 1 578.37、2 411.92 t， TP 减排量 1 361.33、2 107.80 t，TN 减排量3 465.65、 5 300.71 t,节水量 801.64 万、1 251.39万 m3。

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王西琴等广西九洲江流域限制生猪养殖的机会成本与环境效益分析

表6情景$九洲江流域机会成本与环境效益

Table 6 The opportunity costs and environmental benefits in the Jiuzhoujiang basin in the first scenario项目养殖规模/万头机会成本/亿元COD减排量八氨氮减排量八TP减排量八TN减排量八节水量/万m3

散养户传统养殖模式

21711065 803.7546195379.881003.63188.30

表7

Table7项目养殖规模/万头机会成本/亿元COD减排量八氨氮减排量八TP减排量八TN减排量八节水量/万m3

散养户过渡养殖模式

4920.28847.9878.0669.03172.0442.63

规模户过渡养殖模式

62.200.2710728.99

987.58873.372176.71539.47

规模户髙架网床养殖模式

36.176.13539.0150.7839.05113.2731.24

合计125.007.7417919.731578.371361.333465.65801.64

情景2九洲江流域机会成本与环境效益

The opportunity costs and environmental benefits in the Jiuzhoujiang basin in the second scenario散养户传统养殖模式

21.711.065803.75461.95379.881003.63188.30

表8

散养户过渡养殖模式

4920.28847.9878.0669.03172.0442.63

规模户过渡养殖模式

03.6620663.241902.001682.044192.171038.98

规模户髙架网床养殖模式

98.372.36— 319.43— 30.09—23.15—67.13—18.52

合计125.007.3626995.542411.922107.805300.711251.39

推荐方案下九洲江流域两县的机会成本与环境效益

Table 8

项目陆川县博白县合计

The opportunity costs and environmental benefits of 2 counties in the Jiuzhoujiang basin in the optimal scenario

机会成本/亿元4.832.537.36

污染物减排量八

COD 17 503.20 9492.34 26995.54

氨氮1 563.26848.662411.92

TP1 36428743.522107.80

TN3435.771864.945300.71

节水量/万m3810.49440.901251.39

比较2种情景，在养殖规模均满足水环境容量

的前提下，情景2的机会成本比情景1低约0.38亿

元％温泉镇(0.23亿元）。4

结论与展望(1)

元，且污染物减排和节水效果优于情景1。可见，转 变养殖模式能取得更好的环境效益，同时降低机会 成本。在情景2的方案下，养殖规模为125.00万 头，200头以上的规模户100%转变为高架网床养 殖模式

九洲江流域生态补偿试点取得良好的环

效益，水质明显改善，由2013年水质仅达到GB 3838—2002的（类标准，提高到2017年全年12个 月水质达到GB 3838/2002的,

类标准。但同时，

，机

会成本为#36亿元

，COD、氨

氮

、TP、TN

分别减排 26 995.5)、2 )11.92、2 107.80、5 300.71 t， 节水1 251.39万m3。其中陆川县和博白县机会成 本分别为4. 83亿

由于禁养、拆迁减少生猪约29.47万头，造成直接经 济损失149亿元。

(2)

为基准

以满足水环境容量养殖规模125.00万

、2. 53亿元，COD分别减排

17 503.20、9 )923) t,节水 810&9 万(见表8)。

、440.90 万 m3

，分别设定维持现有养殖模式、200头以上养

殖户100%转变为高架网床养殖模式2种情景，与 畜牧业规划的养殖规模260.00万头相比，其机会成 本约7.36亿$7

九洲江流域10个镇的机会成本和环境效益也 表现出空间差异。根据推荐方案，文地镇需减少养 殖量居首位，为6.65万头，占减少总量的22.57%， 机会成本最大，为2.18亿元，占流域总机会成本的 29.62%;良田镇的机会成本次之，为1.12亿元；其 余依次为大桥镇（0.99亿元％古城镇（0.80亿元）、 乌石镇（0.74亿元％宁潭镇（0.35亿元％沙坡镇 (0.33亿元％横山镇（0.32亿元％滩面镇（0.30亿

.74亿元。转变养殖模式的环境效益

优于维持现有养殖模式，且机会成本更低，为7.36 亿元，推荐方案可为政府制定生态补偿政策时核算 机会成本提供参考。

(3)

九洲江流域10个镇现状养殖模式和养

规模的区域差异特点，使得各镇的机会成本和环境 效益呈现出明显的空间差异性。其中博白县文地镇

• 255 •

环境污染与防治第41卷第2期2019年2月

)5]余锋，唐杰.九洲江生态补偿试点任务顺利完成[N].广西日

报 2018-02-23(15)

的机会成本最高$&8亿元％陆川县温泉镇机会成 本最小（0.23亿元％

在实施生态补偿政策时应优

先考虑机会成本较大的地区，并在政策上给予倾斜， 以取得更好的环境效益。

$)限制生猪养殖的环境效益不仅表现在对本 区域环境效益的改善，以及污染物减排和节水效益 等方面。实际上，环境效益还应包括对研究区空气、 土壤污染程度的改善等，以及对下游水质的改善从 而减少污水处理成本等。本研究重点考虑污染物减 排和节水等方面的环境效益，因此，实际的环境效益 (1)

“表流-潜流”组合人工湿地模式，出水

(上接第235页）3

结

论

编辑：胡翠娟（收稿日期：2018-05-13)

07.、丁$、丁？、氨氮分别为39.10、1.52、0.25、0.61 比本研究计算的结果更高。在今后的研究中，上述 诸多方面的环境效益均可作为考虑的内容，以使得 研究不断深人和完善。参考文献：

[I] 李茹茹，靖新艳.浅析畜禽养殖业污染现状及减排对策）].中

国人口 •资源与环境，2014,24(5):250-252.)]

刘桂中，孙长虹，李欣欣，等.北运河流域（北京段）畜禽养殖污 染现状及防治对策研究）].环境科学与管理，2015,40(9): 94­97.

[3] 陈绍华，李哲，吴逸雪，等.清江流域畜禽养殖污染负荷研究

[J].环境污染与防治，2016,38(7):25-30.

[4] 李晓光，苗鸿，郑华，等.生态补偿标准确定的主要方法及其应

用[J].生态学报，2009，29(8): 4431-4440.)]

余渊，姚建，昝晓辉.基于成本核算方法的流域生态补偿研究 [J].环境污染与防治，2017,39(5):559-562.)]

林秀珠，李小斌，李家兵，等.基于机会成本和生态系统服务价 值的闽江流域生态补偿标准研究[J].水土保持研究，2017,24(2)314-319.)]

陈淑芳，彭莹莹.基于机会成本的洞庭湖湿地退田还湖生态补 偿标准）].怀化学院学报，2015,34(11): 90-93.)]

李晓光，苗鸿，郑华，等.机会成本法在确定生态补偿标准中的 应用—

以海南中部山区为例[J].生态学报，2009, 29 (9):

4875-4883)]

李彩红，葛颜祥.可持续发展背景的水源地生态补偿机会成本核算改革，2013(11) 106-112.

[10]李屹峰，罗玉珠，郑华，等.青海省三江源自然保护区生态移民

补偿标准）].生态学报，2013,33(3) :764-770.

[II]

武深树.湖南省畜禽养殖场粪便污染治理意愿及其环境成本控制研究[〇].长沙：湖南农业大学，2010.

)2]阎波杰，赵春江，潘瑜春，等.规模化养殖畜禽粪便量估算及环

境影响研究[J].中国环境科学，2009，29(7): 733-737.

)3]孙翔，朱凝，蒙莹，等.养殖污染主控流域跨区域水环境资源生

态补偿机制研究—以九洲江为例）].环境保护，2017,45

(23):70-73.

[14]昌苗苗，陈洋.九洲江流域生态补偿试点实践进展）].环境保

护，2017，45(7) :28-30.

• 256 •

mg/L，均达到GB 18918—2002 —级A标准，实现 了设计目标。

(2)

表流单元的狐尾藻和香菇草生物量远潜流单元的挺水植物，但其最大根长却远小于潜流 单元的植物，挺水植物再力花株高明显高于其他植物。

参考文献：)]

国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水 监测分析方法[M]. 4版.北京：中国环境科学出版社，2002.)]

刘霄，唐婷芳子，黄岁樑，等.4种湿地植物的生长特性和污水 净化效果研究）].云南农业大学学报（自然科学），2013,28(3) :392-399.

)]刘锐.表面流人工湿地和强化生态塘组合工艺净化市区河水研 究[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2012.

[4] 石雷，杨镟.人工湿地植物量及其对净化效果影响的研究[J].

生态环境学报，2010,19(1)28-33.

[5] 蒋跃平，葛滢，岳春雷，等.人工湿地植物对观赏水中氮磷去除的贡献[J].生态学报，2004,24(8): 1718-1723.

)]刘树元，阎百兴，王莉霞.潜流人工湿地中植物对氮磷净化的影 响[J].生态学报，2011，31(6): 1538-1546.

[7]吴晓.绿狐尾藻人工湿地对养殖废水除磷效应的研究[D].武

汉：华中农业大学，2017.

)]蔡明凯，张智，焦世臖.AF—人工湿地一生态塘工艺处理养殖 废水）].给水排水，2010，36(2)66-70.

[9]李旭霞，荣湘民，谢桂先，等.不同水生植物吸收地表水中氮磷

能力差异及其机理）].水土保持学报，2018，32(1)259-263. )0]廖新俤，骆世明.人工湿地对猪场废水有机物处理效果的研究

[J].应用生态学报，2002,13(1) 113-117.

[11]

王庆海，段留生，武菊英，等.北京地区人工湿地植物活力及染物去除能力[J].应用生态学报，2008，19(5): 1131-1137.

[12]

MANTOVI P , MARMIROLI M , MAESTRI E , et al. Applica­tion. of a horizontal subsurface flow constructed wetland on treatment of dairy parlor wastewater [J ]. Bioresource Tech­nology ,2003,88(2)：

85-94.编辑：黄苇（收稿日期：2018-06-06)

高

污