.第一章 绪论
1.1 研究背景
近年来新疆农业的发展取得不少成就。2015 年新疆粮食产量增加到 1521.26万吨，实现“八连增”，有效保障了粮食安全；棉花产业优势继续巩固；特色林果业成为农民增收的重要产业；现代畜牧业加快发展。新增高效节水灌溉面积1670 万亩。农业产业化经营、农产品市场开拓取得新成效。同时，新疆农业的发展也面临着农业用水紧张、农业面源污染、种植结构不合理、农业基础设施建设滞后等制约农业可持续发展的问题。其中农业面源污染问题已成为新疆农业可持续发展必须解决的重要问题。以棉花生产为例，新疆作为中国最大的优质商品棉生产基地，2015 年其棉花产量达到 350.3 万吨，占全国比重为 62.5%。但是，棉农在棉花生产过程中为了提高产量过度使用化肥、农药等农业化学品，引起地表水和地下水污染、农田肥力下降、农产品质量安全等问题，使新疆农业生态系统日趋脆弱，严重制约了新疆农业和农村经济的可持续发展。
新疆农业面源污染的产生与其农业产业结构、气候条件、生产方式等密不可分。首先新疆农业地处欧亚大陆的中部，降水稀少，气候干旱，农业发展对节水设施依赖严重，其中，对农用地膜的依赖尤为严重。另一方面，新疆是我国棉花主产区，棉田数量多，种植面积大，棉田使用农膜的历史也较长。同时，新疆农业生产同内地大多数农业省份一样，化肥农药等化学用品的用量也较大。再加上新疆广大农村地区基础设施建设欠账多，农村生产生活条件恶劣。所有这些因素都导致新疆农业面源污染较为严重。
具体看，新疆农业面源污染的污染源主要包括四个方面。一是化肥污染。近年来，新疆农业生产得到快速发展，粮食产量呈逐年上升趋势，这一结果一方面归功于作物品种的改良和生产体制的改变，另一方面是由于化肥、农药的高投入，为了增产，农户往往过度施肥，这导致农业生产中化肥施用强度较高；二是农药污染。农药在防治蔬菜、果树及大田粮食作物病虫害、促进农民增收方面发挥了积极的作用，但由于农药没有得到合理的使用，尤其一些高毒、高残留农药进入农业环境易对其造成危害；三是畜禽养殖污染。新疆各县市乡镇大力发展畜禽养殖业，广大农户在对饲养圈进行清理时，往往将清理的畜禽粪便露天存放，对清理过程中产生的污水随意排放，既不卫生又污染农业环境；四是农膜残留污染。新疆农用地膜使用的历史超过 30 年，特别是棉田使用地膜的回收率低，大量农膜残留形成了棉田白色污染。
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1.2 研究意义
当前，我国农业发展面临的突出的环境问题之一就是农业化肥污染问题，农业化肥污染的治理是关系到农业现代化和农业可持续发展能否实现的重要问题，农业化肥污染问题不能回避也不容回避。新疆农业化肥污染不仅具有内地省份普遍存在的共性问题，还因为其独特的农业生产环境具有一定的特殊性，这使得研究新疆农业化肥污染具有重要的理论意义和现实意义。
1.2.1 理论意义
本文基于环境库兹涅茨理论，对新疆农业化肥污染与经济增长的关系进行EKC 验证，这种验证也是对环境库兹涅茨理论本身的一种验证，具有一定的理论意义。同时，本文在分析经济增长与农业化肥污染的关系时还引入 Tapio 脱钩模型对其进行分解分析，以往研究主要将该理论应用在分析经济增长与碳排放的关系上，本文的研究拓宽了 Tapio 脱钩模型的应用范围，具有一定的理论意义。
1.2.2 现实意义
本文着眼于分析新疆农业化肥污染与经济增长之间的关系，在对新疆农业化肥污染总体状况及原因进行分析的基础上先后对二者进行 EKC 检验和脱钩分析，并对治理新疆农业化肥污染的政策进行探讨。具体研究结果具有以下几个方面的现实意义：
（1）有助于掌握新疆农业化肥污染的总体状况。
本文对新疆农业化肥污染的种类进行分析，有助于认清和把握新疆农业化肥污染的污染源。本文使用单元分析法对近年来新疆农业化肥污染的各项污染源的污染量及其分布特征进行测算和分析，有助于弄清新疆农业化肥污染的污染程度和污染分布，这些都有助于掌握新疆农业化肥污染的总体状况。
（2）有助于弄清新疆农业化肥污染与经济增长的关系
本文对新疆农业化肥污染与经济增长的关系进行环境库兹涅茨曲线验证，有助于弄清当前新疆农业化肥污染与新疆经济增长之间存在的关系以及二者关系所处的阶段。同时，本文还对新疆经济增长与农业化肥污染进行脱钩分析，这有助于弄清新疆经济增长与农业化肥污染的脱钩状态。
（3）有助于完善新疆农业化肥污染的防治政策
本文对新疆农业化肥污染的管控政策进行了研究，首先从新疆农业化肥污染管控政策的政策现状、实施的成效、存在的问题进行了详细的分析，并在此基础上分析了新疆农业化肥污染的改进空间并提出完善新疆化肥污染管控政策的政策建议，这有助于为完善新疆农业化肥污染的防治政策提供有益参考。
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第二章 相关概念界定及理论基础
2.1 相关概念界定
2.1.1 面源污染与农业面源污染
面源污染，又可称为非点源污染一，是相对于点源污染而言的，点源污染主要指工业生产过程中与部分城市生活中产生的污染物，这种污染形式具有排污点集中、排污途径明确等特征。面源污染则有广义和狭义的两种理解，广义指各种没有固定排污口的环境污染，狭义通常限定为水环境的非点源污染，具体是指溶解态或颗粒态污染物在降水和径流冲刷作用下，从非特定的地点通过径流过程汇入河流、湖泊、水库和海洋等水体并引起的水体污染。
农业面源污染是面源污染中分布范围较为广泛的一类面源污染，其狭义的定义是指以降雨为载体并在降雨的冲击和淋溶作用下，通过地表径流和地下渗透过程将农田和畜牧用地中的污染物质携入受纳水体而引起的水质污染；其广义的定义是指人们在农业生产和生活过程中产生的、未经合理处置的污染物对水体、土壤和空气及农产品造成的污染，其主要来源包括农业生产过程中的化肥与农药、农村畜禽养殖排污、农村生活污水、生活垃圾污染等。如无特别说明，本文所研究的农业面源污染均是指广义的农业面源污染。
2.1.2 化肥污染与农业面源污染
化肥污染是指因化肥投入而产生的面源污染（以下简称化肥污染），化肥污染是农业面源污染的一种类型。化肥作为农作物的“养分”在提高农作物产量的同时也给环境带来污染，化肥中的氮、磷等营养元素是两种主要的农业面源污染的污染元素。化肥污染主要表现在过量施肥和盲目施肥会使肥料随农田排水和地表径流进入水体而污染水源。另一方面，过量施肥、盲目施肥还会造成耕地板结、土壤酸化。富集在土壤中的化肥会破坏土壤中微生物链，使土壤中营养元素趋于单一，最终还会使土壤原有的肥力下降。
农业面源污染有多种类型，除了化肥污染外，还包括农药污染、农田固体废弃物污染、畜禽养殖污染等。其中农药污染是因农药使用不当而产生的一种农业面源污染。农田固体废弃物污染主要是指农作物秸秆、废弃地膜等处理不当产生的一类农业面源污染。畜禽养殖污染是因对畜禽养殖过程中产生的粪尿和污水处理不当产生的一类农业面源污染。
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2.2 外部性理论
2.2.1 外部性内涵
外部性理论最早由马歇尔在他发表的《经济学原理》一书提出。他用“内部经济”和“外部经济”的概念来说明组织的变化如何导致产能的增加。英国经济学家庇古在其代表作《福利经济学》中提出“外部不经济”的概念和内容，分析了外部性形成的机理，主张借助政府干预手段解决外部性。关于这一理论，现代主流经济学家有如下表述：外部性表现为多种形式，有些外部性是正的，有些则是负的，根据外部性正负分为外部经济和外部不经济。外部经济指生产和消费能给其他人带来正的收益，而其他人却不必进行支付的情况。外部不经济是指生产或消费给其他人造成损失，而其他人却不能得到补偿的情况。由此也可以看出外部性是同具有非排它属性的公共品联系紧密的概念。
2.2.2 生产者的外部不经济
在没有管制的情况下，生产者在矫正其自身外部不经济问题时必定带有自发性和盲目性。这是因为单个生产主体最终会采用使净化污染的私人边际收益等于净化污染的私人边际成本的方法，来决定利润最大化条件下的的污染水平。从社会总体看，单个生产主体自身的控污行为是缺乏效率的，这就需要政府采取措施，通过平衡社会成本和收益的办法来确定符合社会效率标准的污染水平，只有在控污的社会边际成本等于社会边际收益时，控制污染才能产生社会净效益最大，此时的污染水平才是符合社会效率标准的。如图 2-1 所示，图中横轴表示污染物清除量，纵轴表示控制污染的边际成本或边际收益。在没有管制的情况下，单个企业的控污量远没有达到整个社会的效率水平，区域 APS 表示经过政府采取有效的措施控制污染后还可以增加的社会收益。另一方面，图 2-1 也表明，政府如果采取某种想要达到“无风险”或“零排放”的措施将是一种很不经济做法，因为如果达到零排放就要把控污量提升至最大，此时控制污染的成本将非常巨大，而减少最后一点污染物所带来的边际收益是非常小的，所以在克服企业外部不经济时要避免这种极端的做法，不是要把污染清零，而是达到一种经济可行的并且符合社会效率标准的污染水平。
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第三章 新疆农业化肥投入的面源污染概况................................... 13
3.1.1 农田化肥污染...........................13
3.1.2 农药污染...............................13
第四章 农业经济增长与化肥污染关系的实证检验......................... 23
4.1 新疆农业化肥污染的经济原因分析............................ 23
4.1.1 农业生产的负外部性...........................23
4.1.2 农业生产者的有限理性...................................23
第五章 农业经济增长与化肥污染的脱钩分析.......................... 34
5.1 Tapio 脱钩模型的构建与指标选取...................... 34
5.1.1 Tapio 脱钩模型............................... 34
5.1.2 指标选取与数据来源...........................35
第六章 新疆农业化肥污染管控政策研究
6.1 新疆农业化肥污染管控政策的现状分析
6.1.1 新疆农业化肥污染管控政策的主要内容
近年来，新疆自治区紧紧围绕国家农业发展的战略部署，结合自身实际情况贯彻实施了一系列农业面源污染防治政策，这些政策既包含顶层设计又有具体的实施意见，为新疆防控和治理化肥污染提供了充分的制度保障。
近十多年来，国家对农业面源污染的防治工作高度重视。特别是 2015 年以来，近三年国家制定了与化肥零增长行动方案要求一致的各项意见和规划，这些规划和意见都精确地抓住了“减量和优化结构”这个防治化肥污染的关键，新疆在贯彻上述国家一系列管控农业化肥污染的政策过程中也取得了一定成效。按照化肥零增长行动方案的要求，2015 年到 2019 年要逐步将化肥使用量年增长率控制在1%以内，力争到2020 年，主要农作物化肥使用量实现零增长。新疆 2006-2015年化肥使用量年平均增长率为 7.9%。2016 年新疆化肥使用量为 250.2 万吨，化肥使用量年增长率下降到 1%，这一增长率符合化肥零增长行动的目标要求，新疆化肥使用量增长的势头得到了初步控制。根据 2016 年的数据测算，结果显示2016 年新疆农业化肥氮磷总污染与农业经济增长实现了弱脱钩。这就表明新疆在实施上述各项农业化肥污染管控政策的成效较为显著。
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第七章 研究结论与展望
7.1 研究的主要结论
本文以化肥投入的面源污染为研究对象。首先，对 1996 年以来新疆农业化肥投入的概况进行总结分析，并对新疆农业化肥投入的面源污染进行定量研究。接着，对新疆农业面源污染与经济增长之间的关系进行实证检验，然后对两者之间的关系进行脱钩分析。最后，对新疆农业化肥污染的管控政策进行定性研究。在检验化肥污染与农业经济增长的关系时采用了环境库兹涅茨曲线模型，在对化肥投入的面源污染与农业经济增长进行脱钩分析时采用了 Tapio 脱钩模型。通过上述研究过程，本文得出以下几个主要结论：
（1）新疆农业化肥投入存在超标施肥、施肥结构不合理的问题。从农业化肥施用绝对量上看，新疆农业化肥施用量总体呈增长的趋势。伴随总量增长的是化肥施用强度的上升，近年来新疆的化肥施用强度远远超出 225 公斤/公顷的安全施肥标准，2015 年更是上升到 430 公斤/公顷的水平，几乎是安全施肥标准的两倍。并且，化肥施用始终保持“氮肥多、磷肥次之、钾肥少”的施肥结构，氮肥磷肥占据主导地位，施肥结构不合理。
（2）新疆农业化肥投入的面源污染逐年上升。通过设定总氮与总磷流失量对新疆农业化肥施用的面源污染进行定量测度，测度结果表明新疆农业化肥投入的总氮和总磷的流失量逐年上升。从各地化肥污染量的测度结果看，新疆农业化肥污染存在“农地多则污染重农地少则污染轻”的分布特征。
（3）新疆农业化肥污染量随着农业经济的增长而增长。通过对化肥污染与新疆农业经济增长之间的关系进行 EKC 检验发现化肥污染量与农业经济增长量之间的变化趋势符合倒 U 型曲线，即新疆农业化肥污染会随着农业经济增长而加重，当到达一定的污染量后，化肥污染量会随着农业经济的增长而下降。但目前新疆农业化肥污染量尚处于倒 U 型曲线拐点的左侧。
（4）新疆总体农业经济增长与化肥污染尚未实现强脱钩，农业经济的增长仍是以污染环境为代价的增长。1996 年以来，新疆农业经济增长与总氮污染、总磷污染及氮磷总污染在大多数年份呈弱脱钩的状态，污染增长比率低于农业经济的增长的比率，部分年份呈现扩张负脱钩的状态，但总的来看，化肥污染量始终在增长，其增长比率与农业经济的增长比率相比时高时低。
参考文献（略）