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国外农业面源污染控制政策的研究进展及启示


第 3 1卷 , 第 3期 2 0 1 0 年 6月

中 国 农 业 资 源 与 区 划
Ch inese Journa l o f A gricultura l R esources and R eg ional P lann ing

V ol 3 1 N o 2, pp76 80 ,

June 201

0 ,

国外农业

国外农业面源污染控制政策的研究进展及启示
程磊磊 , 尹昌斌 , 鲁明中 , 米
( 1. 中国人民大学环境学院, 北京 1 2 1

*



2 100081 )

100872; 2 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所, 北京 .





我国水污染严重, 富营养化问题突出, 农业面源 污染已成 为水体富营 养化的主要 原因。该文 对国

外农业面源污染控制政策领域中的主要研究进行了疏理, 简要回顾与 评论了基 于投入的政 策和基于水 质的 政策, 认为农业面源污染排放的分散性和随机性决定了 其控制政策 不能以排 放量为设计 基础。由于设 计与 执行政策的信息成本过高, 基于水质的政策只停留在理 论研究层面 。基于投入的 政策具有 更强的现实 可行 性。 关键词 国外农业 面源污染 污染控制政策 研究进展

20世纪 70年代以来, 我国水污染急剧恶化, 主要表现为地表水的富营养化和地下水的硝酸盐污染。 [ 1] 水污染的核心问题是水体的氮磷富营养化, 水体富营养化的主要原因是农业面源污染 。随着工业点源 污染和城镇生活点源污染得到逐步治理, 农业面源污染将成为我国水污染的主要矛盾。然而, 由于农业面 源污染物排放具有随机性和分散性等特点, 基于排放量的点源污染控制政策 ( 如排污收费、排污标准和 排污权交易 ) 难以适应防治农业面源污染的要求, 为此需要设计相应的污染控制政策。 我国的农业面源污染防治工作尚处于起步阶段, 既缺少政策框架和配套制度, 又缺乏相应的机构向农 民宣传面源污染的产生原因和防治方法, 缺乏鼓励和推动农民采纳有效实用技术和管理经验的机制 面源污染控制政策的设计以及相关研究具有一定的参考价值。
[ 2]



国外学者对农业面源污染控制政策进行了深入研究。该文将对国外相关研究进行梳理和分析, 对国内农业

1 农业面源污染控制政策的设计基础
关于污染控制政策的大部分研究都集中于如何设计基于排放量的政策, 以及比较这些政策的相对效 率。排放量之所以能够优先成为污染控制政策的设计基础, 主要是因为: 准确监测排放量的成本较低; 排 放量与水质、污染损害直接紧密相关; 污染物排放不包含显著的随机因素
[ 3- 4 ]

。对于点源污染来说, 污染

物都是从固定的和容易识别的排污口排放, 上述条件都能够满足。因此, 点源污染控制政策通常建立在排 放量基础之上。 然而, 大多数农业污染都属于面源污染, 氮磷等污染物并非从一个或少数几个固定的排污口流出农 田, 而是从很多并不固定的排污口流出农田、进入水体, 这种分散性导致在现有技术条件下准确监测排放 量的成本十分高昂
[ 5]

。此外, 农业污染物的排放不仅取决于投入要素和生产技术等确定性因素, 而且受

到天气 (如降水 ) 等随机性因素的影响, 这类随机性会打破排放量与污染损害之间的稳定关系。农业面 源污染的分散性和随机性决定了其控制政策不能以排放量为设计基础, 需要寻找其它设计基础。 在农业面源污染控制政策的研究中, 替代排放量的设计基础主要包括投入要素 ( 如化肥、灌水 )、生
收稿日期: 20010 02 03 程磊磊为博士生 国家水专项洱海治理项目 尹昌斌为研究员 鲁明中为教授 米健为博士生 ( 200903011 ); ( 2008ZX07105- 002) 。

支撑项目: 国家公益性行业 (农业 ) 科研专项项目

农业清洁生产与农村废弃物循环利用集成配套技术体系研究与示范

大规模农村与农田面源污染的区域性综合防治技术与规模化示范

第 3期

程磊磊等: 国外农业面源污染控制政策的研究进展及启示

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产技术 (如节肥技术、节水技术 )、估计排放量 ( 如氮、磷流失的估计量 ) 以及水质 ( 如地表水中总氮、 总磷含量 ) 等。其中, 投入要素和生产技术都属于生产投入范畴, 估计排放量则利用投入要素和生产技 术方面的信息来估算。这些设计基础都沿着农业生产过程向排放量前端延伸, 水质受到污染物排放的影 响, 它则沿着污染过程向排放量后端延伸。国外已有研究主要关注基于投入的政策和基于水质的政策。

2 基于投入的农业面源污染控制政策
Griff in 和 Brom ley 最早对农业面源污染控制政策进行了较系统的理论分析。他们借鉴排污收费和排 污标准等点源污染控制政策, 提出了 4种农业面源污染控制政策, 即基于投入的税收与标准、基于预期排 放量的税收与标准。其分析表明, 只要合理地设定参数, 4种政策都能够以最低成本实现污染控制目标, [ 7] 但是在需要设定的参数个数、政策的交易成本、公众的可接受度等方面存在着差异。 Shortle和 Dunn 考 虑了农户与管制机构之间的信息不对称性以及农业污染物排放的随机性, 比较了上述 4 种政策的相对效 率。当农户拥有生产成本与收益方面的准确信息而管制机构却没有时, 基于投入的税收优于基于投入的标 准; 当管制机构不能依据农户的生产投入来准确估计排放量时, 对排放量的推测不能完全替代对排放量的 准确监测, 基于投入的税收将优于基于预期排放量的税收与标准。因此, Shortle和 Dunn认为, 在不考虑 政策的交易成本时, 基于投入的税收将优于其它 3种政策。 在农业生产过程中, 多种投入要素 ( 如化肥、农家肥、灌水等 ) 同时影响农业污染物的排放 ( 如氮 磷流失 ) , 而且这种影响会由于农户间的异质性 ( 如土地类型、土壤类型、地理位置等 ) 而存在差异。为 了达到农业面源污染的最优控制, 就需要对所有影响污染排放的投入进行管制, 而且需要针对不同的农户 按照不同税率征税, 或者按照不同补贴率进行补偿, 或者设定不同投入量标准, 这正是 G riffin和 B rom ley 、 Shortle和 Dunn所提出的政策。然而, 这种最优污染控制政策的执行成本将会十分高昂, 在现实中很难实 行。后续研究集中于分析基于一种或少数几种投入的农业面源污染控制政策, 充分说明了最优污染控制政 策在现实中难以实行。 有些学者对基于一种污染性投入 ( 农用化学品 ) 的农业面源污染控制政策的相对效率进行了深入的 理论探讨。W u 分析了投入替代 ( inpu t subst itution) 对政策效率的影响。该研究表明, 当某些投入是农 用化学品的替代要素 ( 互补要素 ), 而且能够显著地减少 (增加 ) 农用化学品的边际污染成本时, 替代效 应会使基于农用化学品的标准优于基于该投入的税收。W u 和 Babcock 重点分析了空间异质性 ( spat ia l heterogene ity) 如何影响这两种政策的相对效率。当农户的生产活动在土地类型 ( 如平地与坡地 ) 、土壤类 型 (如砂土与粘土 ) 等方面存在差异时, 征收统一税率的化肥税可能使部分农户不再施用化肥, 而制定 统一的化肥施用量标准则可能并不影响部分农户的施肥决策。 许多学者也对基于 一种或少 数几种投 入的农业 面源污染 控制政策 的效率 开展了经 验分析。W u et al
[ 10] [ 9] [ 8] [ 6]

以美国南部高原地区为例, 比较了氮肥施用量标准、氮肥税、灌水税和灌溉技术补贴 4种政策的相

对效率。他们首先利用 EP IC- PST 模型产生所需数据, 其次利用数学规划模型来分析各种政策对农户生 产决策的影响, 并且估算农户收益与社会福利的相应变化。其结果表明, 无论从社会角度还是从农户角度 来看, 灌溉技术补贴的效率都高于其它 3种政策。从农户角度来看, 氮肥施用量标准优于两种税收政策。 从社会角度来看, 氮肥税优于氮肥施用量标准。H elfand 和 H ouse 以美国加州萨利纳斯河谷地区的生菜 生产为例, 比较了 4种政策 ( 这 4种政策分别是: 对不同农户的每种投入征收相同税率, 对不同农户 的每种投入设定相同的消减比例, 对不同农户的某一种投入征收相同税率, 和 对不同农户的某一种投 入设定相同的消减比例。在 H elfand和 H ouse的分析中, 投入是指氮肥与灌水, 生菜生产函数和氮流失函 数都只是这两种投入的函数 ) 的相对效率。他们认为, 这些政策的相对效率无法从理论上进行比较, 只 能借助经验分析来判别。他们首先利用 EP I ( E rosion P roductiv ity Index C alcu lator) 模型产生样 本数据, C 其次利用这些数据来拟合生菜生产函数和氮肥流失函数, 并且应用这些函数估算和比较 4种政策所造成的 社会福利损失。认为在异质性 ( 农户的异质性在于其土壤类型的不同, 一部分为砂土, 另一部分为黏土 )
[ 11]

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2010年
[ 12 ]

条件下, 基于一种投入的政策不一定比基于多种投入的政策造成更多的社会福利损失。 Larson et a l

使

用类似方法, 比较了 3种政策 ( 这 3种政策分别是: 对氮肥与灌水同时征税, 只对氮肥征税, 只对 灌水征税。 L arson et al 认为, 异质性并不影响这些政策的相对效率, 所以这 3种政策都是对所有农户征 收相同税率 ) 的相对效率。与 H efand & H ouse的结论相似, 他们的结果表明, 灌水税优于氮肥税, 而且 只对灌水征税所造成的社会福利损失并不比对灌水和氮肥同时征税大多少。 C laassen & H oran
[ 13 ]

指出, 上

述研究都没有考虑内生市场价格 ( endogenousm arket prices) 对政策选取的影响。他们以美国中北部的玉 米生产为例, 比较了征收统一税率的化肥税和征收区别税率的化肥税对效率和公平的影响。当市场价格为 内生时, 由异质性造成的农户间税率和收益的差异会进一步扩大; 统一税率将远高于区别税率。然而, 在 征收区别税率的化肥税收政策下农户间的收益差距较小。 上述分析表明, 在设计基于投入的农业面源污染控制政策时, 至少需要考虑两个抉择, 即选择哪种或 哪些投入作为政策的激励基础, 以及选择经济激励政策 ( 如税收、补贴 ) 还是命令控制政策 ( 如标准 )。 对于基于同种投入的政策来说, 可以通过理论分析得出一般性准则用来判断经济激励政策与命令控制政策 的相对效率, 如 W u ( 2000) 。但是, 对于基于不同种投入的政策来说, 则难以通过理论分析得出一般性 判别准则, 只能借助经验分析来比较这些政策的相对效率。进一步来说, 由于现实中不可能在同一地区同 时实施几种不同政策, 从而也就不可能利用现实数据来比较它们的相对效率, 只能将经济模型与其它领域 的模型 (如 EP IC ) 相结合来模拟不同政策情景, 进而比较这些政策的效率, 做出农业面源污染控制政策 的选择。

3 基于水质的农业面源污染控制政策
Segerson
[ 14]

最早提出了基于水质的农业面源污染控制政策。她指出, 对面源污染而言, 很难直接监测

每个污染者的生产行为, 而且无法从水质监测结果来间接推测出他们的生产行为。为了有效控制农业面源 污染, 她从理论上设计了一种基于水质的激励政策: 当水质达到目标时, 对污染者进行补偿; 当水质低于 目标时, 对污染者进行处罚。 Segerson的研究将一些学者的目光从基于投入的政策转移到基于水质的政策。 Cabe和 H err ig es
[ 15]

分析

了信息成本和信息不对称性在设计这类政策中的作用。他们强调, 无论对政策的作用路径还是对政策的参 数设计来说, 生产者关于污染物迁移方面的信息都是至关重要的, 而且政策的效果就取决于管制机构发现 [ 16 ] 和影响这类信息的能力。H ansen 指出 Segerson 的激励政策存在两个不足之处: 当污染损害是水质的非 线性函数时, 管制机构必须知道污染者的生产成本函数与污染物排放函数, 然而这些信息通常很难获取, 即使能够得到, 成本也会极其高昂; 这种激励政策本身会促使污染者进行合谋, 从而会造成效率损失。为 了避免上述的信息需求与合谋问题, 他把政策的激励基础继续向后延伸, 用水污染损害来替代水质, 设计 了基于水污染损害的农业面源污染控制政策。H oran et al
[ 17]

发现, Segerson提出的激励政策只有在一些条

件下才能实现污染的有效控制, 这些条件包括: 生产过程中至多只有两种投入影响水质, 或者投入的边际 污染与污染的边际损害不相关。为了克服这些条件的限制, 他们设计了两种激励政策: 状态依存型 ( state - dependent) 线性税收, 即税率等于水污染造成的真实边际损害, 税率不是事前确定的, 而是在随机事 件 (如降水 ) 发生后确定; 非线性税收, 即税收额度等于水污染造成的损害总额。其中, 第二种政策与 [ 18] H ansen设计的政策非常类似。H o ran et a l 指出, 当污染者不是风险中立型 ( risk- neutra l) 而是风险厌 恶型 ( risk- averse) 时, 为了有效控制农业面源污染, 就需要采取其它政策来辅助基于水质的激励政策, 从而会增加政策的实施成本。 Segerson和 W u 进一步完善了基于水质的农业面源污染控制政策。具体来 说, 他们设计的政策是: 鼓励农户自愿地采取措施来控制农业面源污染, 如果水质未达标, 那么管制机构 就基于水质对农户进行征税或者削减其补贴; 如果水质达标, 那么不采取任何措施。他们建立了一个博弈 模型来分析该政策的效果。结果表明, 征税或削减补贴的威胁足以促使农户主动地采取措施以实现污染控 制目标, 因此, 该政策能够在不征税或不削减补贴的条件下实现污染控制成本的最小化。
[ 19]

第 3期

程磊磊等: 国外农业面源污染控制政策的研究进展及启示

79 水质比投入更

与基于投入的农业面源污染控制政策相比较, 基于水质的政策具有两个明显的优点: 接近污染损害;

管制机构只需要对水质进行监测, 而不需要对每个农户的要素投入和技术使用情况进行

观测。然而, 只有在一些条件得到满足时, 基于水质的污染控制政策才会奏效。这些条件包括: 农户不仅 能够准确预测自己的生产决策以及污染控制决策对水质的影响, 而且能够准确预测其他农户的决策对水质 的影响
[ 20]

。这就要求农户能够很清楚面源污染的产生过程, 并且能够预测其他农户的行为
[ 20]

[ 15 17 ] ,

; 管制机

构拥有农户决策和面源污染产生方面的信息, 从而能够评估其污染控制政策的影响

。可见, 基于水质

的农业面源污染控制政策无论是对作为污染制造者的农户, 还是对作为污染管制者的政策制定者都提出了 很高的信息要求。当把这些信息的获取成本考虑在内时, 基于水质的农业面源污染控制政策就不再拥有优 势, 这恰好解释了为什么对该类政策的研究只停留在理论层面, 而没有开展相关的经验研究。

4 结论与展望
农业面源污染排放的分散性和随机性决定了其控制政策不能以排放量为设计基础, 而需要寻找其它设 计基础。国外已有研究主要关注基于投入的政策和基于水质的政策。由于设计与执行政策的信息成本过 高, 对基于水质的政策的研究只停留在理论层面; 与基于水质的政策相比较, 基于投入的政策具有更强的 现实可操作性与可行性。对基于不同投入的政策的设计与选择将会成为我国农业面源污染控制政策研究中 的一个重要领域。 在农业生产过程中, 多种投入要素共同影响农业污染物的排放。基于一种或少数几种投入的农业面源 污染控制政策虽然能够在现实中实施, 但是无法实现理论上的最优污染控制, 许多学者
[ 21 - 23 ]

提倡推广环

境友好型的农业生产技术。基于技术的政策能够直接促进农业面源污染控制技术进步, 而基于投入的政策 对技术进步的影响只是间接的。因此, 基于技术的政策是农业面源污染控制政策中很值得研究的一个新领 域, 对该类政策的效率与基于投入的政策进行比较分析具有重要的现实意义与理论意义。 同传统的点源污染控制政策类似, 在农业面源污染控制政策中, 税收、补贴等经济激励政策通常更为 有效。税收会增加农民负担, 补贴会减轻农民负担。在我国提倡增加农民收入的背景下, 基于投入或技术 的补贴政策在短期内更具有现实可行性。但是, 从动态效率来看, 基于投入或技术的税收政策在长期更有 利于农业面源污染控制技术进步。对于农业面源污染控制来说, 不同经济激励政策的收入分配效应以及它 们对农业面源污染控制技术进步的影响, 都值得进一步研究。 参考文献
1 张维理, 武淑霞, 冀宏杰, 等 2004, 37 ( 7 ): 1008~ 1017 2 朱兆良, 孙波, 杨林章, 等 我国农业面源污染的控制政策和措施 科技导报, 2005, 23 ( 4 ): 47 ~ 51 中国农业面源污染形势估计及控制对策 : 21 世纪初期中国 农业面源污染 的形势估计 中国 农业科学,

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80

中国农业资源与区划

2010年

10 W u J , M L Teagu e H P M app, and D J B ern ardo A n Emp irical A nalysis of th e R elat ive E fficien cy of Po licy Inst r en ts to R educe N itrate , um W ater Pollut ion in the U S Sou thern H igh P lain s C anad ian Journal of A gricu ltu ral Econom ics 1995, 43 ( 3 ): 403 ~ 420 , , 11 H elfand G E , and B W H ouse R egu lat ingN onpoin t S ource Pollu tion underH eterogeneous C ond itions Am erican Journal of A gricu ltu ral E conom ics 1995, 77 ( 4 ): 1024~ 1032 , 12 Larson D M , G E H efand and B W House Second - Best Tax Policies to R educeN onpo int Source Pollu tion Am erican Journ al of A gricu ltural , E conom ics 1996 78 ( 4) : 1108~ 1117 , , 13 C laassen R , and R D H oran U n ifor and N on - U n ifor Second- Bes t Input Taxes The S ign ifican ce ofM arket Price E f fects on E fficien cy and m m : E qu ity Env iron en tal and R esource E conom ics 2001 19 ( 1) : 1~ 22 m , , 14 Segerson K U n certain ty and Incent ives for N onpoint Pollut ion C on trol Jou rnal of Environm en tal E conom ics and M an agem en t 1988 15 87 ~ 98 , , : tal E conom ics and M an agem en t 1992 22 ( 2) : 134~ 146 , , 16 H ansen L G A D am age B ased Tax M echanis for R egu lat ion of N on- Po int Em iss ion s Env iron en tal and R esou rce E conom ics 1998, 12 ( 1 ): m m , 99 ~ 112 17 H oran R D , J S Shortle and D G A b ler Am b ien t TaxesW h en Pol luters H aveM u ltip leC hoices Jou rnal of Environm en tal Econom ics andM an , agem ent 1998 36 ( 2) : 186~ 199 , , 18 H oran R D , J S Short le, and D G A b ler Amb ient Taxes under m - D i en sional Choice Sets H eterogeneou s E xpectat ions and R isk - A ver m , , s ion Env iron en tal and R esource E conom ics 2002 21 ( 2) : 189~ 202 m , , 19 Segerson K and J W u N onpo int Pollu tion Con tro: Inducing Firs t- best O u tcom es though th eU se of Th reats Journ al of Environm en tal Econom ics l

15 C abe R and J A H erriges The R egu lation of N on - Poin t- Source Pollu tion under I perfect and A symm etric In for ation Jou r al of Environm en m m n

and M anagem en t 2006, 51 ( 2 ) : 165 ~ 184 , 20 Horan R D , and M O R ibaudo Pol icy O b jectives and E conom ic Incen tives for Control ling A gricu ltural Sou rces of N onpoin t Pollut ion Journa l of the Am erican W ater R esou rces A ssociat ion 1999, 35 ( 5) : 1023~ 1035 , 21 钟秀明, 武雪萍 22 尹昌斌, 周颖 23 李海鹏, 张俊飚 我国农田污染与农产品质量安全现状、问题及对策 发展循环农业, 拓展农业空间与功能 中国农业面源污染的区划分异研究 中国农业资源与区划, 2007 28 ( 5) : 27~ 32 , 中国农业资源与区划, 2008 29 ( 1) : 70~ 75 , 中国农业资源与区划, 2009 30 ( 2) : 8~ 12 ,

FOREI GN AGR I CULTURAL NONPO I NT SOURCE POLLUTI ON CONTROL POLI C I ES A L I TERATURE REV I EW :
Cheng Leilei , Y in Changbin , Lu M ingzhong , M i Jiang
(1 .
1 2 1 2

Schoo l of E nvironm ent and N atu ral R esources R enm in U n ivers ity of Ch ina B eijing 100872 , , ; 100081)

2 Ins titu te of A gricu ltural R esou rces and R egional P lann ing, Ch in ese A cadem y of A gricultura l S cien ce, B eijing .

Abstract T he prob lem o f w ater po llu tion, espec ially w ater eutroph icat ion, is very serious in Chin a Ag ricultu ra l . nonpo in t po llu tion has been the m ain contributor to the w ater eutroph icat io n Th is paper conducted a literature re . view on foreign agricultural nonpo in t po llu t ion control polic ies, and brie fly rev iew ed and comm en ted on the inputbased po licies and po lic ies based on w ater quality A gricultural non- point pollution contro l po licies can not be . based on em issio n rate, because the e ission rates of agricu ltural pollutantsw ere usually d iffuse and stochastic on m , w hich trad itional po in t source po llu tion contro l po licies often based The po licies based on w ater qua lity w ere only . stayed in th e theoretic field due to their high in for at ion requ irem ents how ever that input- based po licies w ere m , m ore feasible . K eyword s foreign agricu lture non- po in t source po llu tion; po llution contro l po licy ; ; research progress


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