效率和公平视角下畜禽粪污肥...——基于河北省县域经验数据_路剑.pdf

第25卷第1期2 0 2 3 年 1 月河北农业大学学报(社会科学版)Journal of Hebei Agricultural University(Social Sciences)效率和公平视角下畜禽粪污肥料化利用碳减排潜力测度 基于河北省县域经验数据路剑，刘振涛(河北农业大学 经济管理学院，河北 保定 071000)收稿日期:2022 06 16基金项目:河北省社科基金一般项目:“河北省畜禽养殖粪肥还田参与 CCE 碳交易的实现路径研究”(编号:HB22YJ047)阶段性成果。第一作者:路剑(1968 )，男，博士，教授，主要研究方向为产业经济，E mail:ndlujian126 com。摘要:针对畜禽粪污肥料化利用和粪肥还田的低碳化发展需求，文章基于效率和公平视角，结合县域经验数据测度了河北省 167 个样本县域的畜禽粪污肥料化利用碳减排潜力，结果表明:(1)肥料化利用能够在县域范围内降低1.385 到891 318.037 万吨不等的温室气体排放量，承德市、衡水市、沧州市和张家口市能够通过肥料化利用减少 10 亿吨以上的温室气体排放量;(2)将县域肥料化利用碳减排公平指数和效率指数与各自均值进行分类比较，得到“高效率高公平”“高效率低公平”“高公平低效率”和“低效率低公平”4 个区域，分别有 25、33、44、65 个县域依次分布于 4 个区域中;(3)对公平和效率的不同偏好会影响县域碳减排潜力。对比肥料化利用碳减排潜力排名前十的县域，当侧重公平时，石家庄市正定县和唐山市滦南县能够对石家庄市裕华区和鹿泉区产生挤出作用;侧重效率时，邯郸市复兴区、张家口市桥西区和下花园区能够对沧州市黄骅市、唐山市丰南区和迁安市产生挤出作用。因此，地方政府在制定碳减排规划时要综合考虑公平和效率指数的偏重情况，综合运用“输血式”和“造血式”手段促进县域农业低碳发展。与以往研究相比，文章采用最新的县域农业数据，结合象限分类图对肥料化利用碳减排潜力分布情况进行量化，研究结果更有助于地方政府制定农业低碳发展规划。关键词:畜禽粪污;肥料化利用;碳减排潜力;效率和公平;县域中图分类号:F326 3文献标识码:A文章编号:1008 6927(2023)01 0050 12开放科学(资源服务)标志码(OSID):DOI 号:10 13320/j cnki jauhe 2023 0006农业是除工业领域外的第二大碳源，我国农业温室气体排放占全国温室气体排放总量的17%1。畜禽养殖是我国农业产业领域的重要组成部分，平均每年产生畜禽粪便总量高达 38 亿吨 2，粪污在分解过程中释放的甲烷和氧化亚氮是农业温室气体的主要来源之一。同时，农业又独具碳汇功能。一方面，作(植)物可通过光合作用吸收二氧化碳形成作(植)物碳汇;另一方面，粪肥还田等种养结合模式可进一步创造土壤碳汇。农业兼具碳源与碳汇双重属性的特点决定了农业减排路径的独特性与差异性，减排增汇是实现农业领域碳达峰碳中和目标的最优路径 3。畜禽粪污肥料化利用(以下简称“肥料化利用”)是养殖废弃物资源化利用的主要方式之一 4，是创造农业碳汇的重要手段。2022 年中央一号文件再次强调“加强畜禽粪污资源化利用。深入推进农业投入品减量增效。开展绿色种养循环农业试点，推进粪肥还田、有机肥替代化肥”。肥料化利用可分为直接利用和间接利用，直接利用即将收集后的畜禽粪便直接放置于田间，通过第 1 期效率和公平视角下畜禽粪污肥料化利用碳减排潜力测度自然环境进行分解;间接利用指通过堆肥、沼渣或生产有机生物复合肥等方式还田 5。我国提倡的肥料化利用方式为间接利用方式，该方式不仅可以降低环境污染水平，还能够减少或替代部分化肥的使用，进而降低农业生产成本 6。于规模化养殖主体而言，肥料化利用具备较大发展潜力。一方面，随着农业绿色化、低碳化深入发展，种植主体对于粪肥的需求会有所增加;另一方面，随着生态补偿制度和碳排放权交易体系不断完善，肥料化利用创造的温室气体减排量经由碳交易项目认证后可在碳市场进行交易，进而实现生态效益转化为经济效益。既有研究对畜牧业碳排放时空差异 7 8、政策演进 9以及碳减排补偿机制进行了深入分析 3，亦有学者着眼于某一畜禽养殖品种的肥料化利用潜力 10 11。碳排放影子价格 12和随机前沿分析 13等方法被广泛应用于测度农业和畜牧业碳减排潜力，王文举和陈真玲 14从效率和公平视角探讨了我国省域碳排放配额的分配方案，田云和陈池波 3运用碳排放测度工具构建了农业碳排放权奖惩制度，完善了农业碳减排补偿机制。综上所述，已有研究从国家视角及省域视角对农业领域的碳排放问题进行了深入且全面的讨论，但鲜有学者从县域这一微观视角分析如何促进农业领域的减排增汇。畜禽养殖存在明显的区域性特点。县域是农业碳排放的基本单元 15，是众多政策方案实施的直接主体。对于不同县域的肥料化利用，若仅从公平角度开展肥料化利用活动，可能会降低实际利用效率;而若只重视肥料化利用效率，则会一定程度上影响资源合理配置，制约资源弱势地区经济发展 16。因此，如何兼顾公平和效率，测度不同区域的肥料化利用碳减排潜力，对于促进农业低碳发展，完善市场型农业生态补偿制度具有重要意义。本文从效率和公平视角出发，结合河北省县域畜禽养殖经验数据，分析河北省畜禽养殖粪污肥料化利用潜力和县域分布差异，研究结论不仅能够明晰县域肥料化利用的碳减排优势，还能为当地政府决策提供参考。具体而言，本文拟回答县域范围内，肥料化利用能够降低多少温室气体排放以及肥料化利用的碳减排潜力问题。一、理论依据、研究方法与数据来源(一)理论依据畜禽粪污不合理排放使得周边环境遭到破坏，影响周边居民用水、土地和空气安全，进而产生负外部效应。而肥料化利用不仅可以降低畜禽粪便的负面影响，还可通过粪肥还田创造土壤碳汇，碳汇数量增加使得畜禽粪污处理的负外部效应得以转化为正外部效应 17。随着碳交易制度以及堆肥方法不断完善，肥料化利用参与碳交易在理论和现实层面的可行性也越来越强。在肥料化利用过程中，政府往往更加注重公平，农业净碳属性的存在使得规模化养殖主体均能享受到一定数额的补贴，导致肥料化利用的碳减排积极性不足;而规模化养殖主体作为有限理性人，更注重肥料化利用的效率和效益 3。二者最终目标有所不同，而且区域性差异的存在还可能进一步拉大效率与公平的目标距离。鉴于此，本文将结合县域实际情况，探究效率与公平视角下肥料化利用的碳减排潜力。(二)研究方法根据已有研究成果可知，公平以及效率原则在农业碳减排研究中 3，18 20得到广泛应用，本文据此构建肥料化利用碳减排潜力指数，如表 1 所示。一方面，选择将人均碳排放量和人均农业生产总值作为衡量公平性的指标，且均为正向指标，即某区域人均碳排放量越大，其碳减排潜力越大;人均农业生产总值反映地区农业平均发展状况，能够从侧面反映农业碳减排的人均支付能力。另一方面，选择将畜禽粪污碳生产力和畜禽粪污肥料化利用生产力作为衡量效率性的指标。畜禽粪污碳生产力，即单位畜禽粪污碳排放所引起的牧业增加值的变化量。由于倾向以较少的碳排放量换取尽可能多的期望产出，因此农业碳生产力也属于正向指标;同理，畜禽粪污肥料化利用生产力指单位畜禽粪污肥料化利用碳减排量所引起的牧业增加值的变化量，肥料化利用碳减排量变化带来的牧业增加值的增加量越大，肥料化利用碳减排效益越明显，故畜禽粪污肥料化利用生产力同为正向指标。15河北农业大学学报(社会科学版)2023 年表 1畜禽粪污肥料化利用碳减排潜力测度指标体系原则指标度量单位方向公平指数人均碳排放量县域碳排放量/县域人口总量吨/人正向人均农业生产总值县域农业生产总值/县域农业人口总量万元/人正向效率指数畜禽粪污碳生产力牧业增加值/粪便碳排放量万元/万吨正向畜禽粪污肥料化利用生产力牧业增加值/肥料化碳减排量万元/万吨正向肥料化利用碳减排潜力指数用 Qi表示，碳排放公平指数用 Gi表示，碳排放效率指数用 Ui表示。人均碳排放量用 Z1i表示，人均农业生产总值用 Z2i表示，畜禽粪污碳生产力用 Z3i表示，畜禽粪污肥料化利用生产力用 Z4i表示，县域碳排放量用X1i表示，县域人口总量用 X2i表示，县域农业生产总值用 X3i表示，县域农业人口总量用 X4i表示，牧业增加值用 X5i表示，粪便碳排放量用 X6i表示，肥料化碳减排量用 X7i表示，i 表示某(区)县域或县级市，则:Qi=Gi+(1 )Ui(0 1)(1)Gi=Z1i/2+Z2i/2(2)Ui=Z3i/2+Z4i/2(3)Z1i=X1i/X2i(4)Z2i=X3i/X4i(5)Z3i=X5i/X6i(6)Z4i=X5i/X7i(7)考虑到不同指标单位差异性对结果的影响，本文使用极差标准化法对 Z1i Z4i进行无量纲化处理，即:X*i=Xi XminXmax Xmin(8)标准化处理之后，各指标最终值在 0，1之间。肥料化利用碳减排潜力指数会根据不同的取值而发生变化。当 =0.5 时，肥料化利用碳减排潜力指数中效率和公平权重相同，即效率和公平两方面对于肥料化利用碳减排潜力指数同等重要。当 0.5 1 时，肥料化利用碳减排潜力指数更偏重效率;同理，当 0 0.5 时，肥料化利用碳减排潜力指数更偏重公平。(三)数据来源河北省具备较大的减排规模和减排潜力 21。畜禽养殖层面，根据中国畜牧兽医年鉴 显示，20182020 年河北省畜禽出栏量均在全国排名前十，其中猪、牛、羊的年均出栏量分别为 3 245万只、343 万只、2 233 万只。河北省作为全国养殖大省以及京津冀地区“肉篮子”的重要来源之一，分析该省畜禽粪污肥料化利用碳减排潜力具有一定代表性。本文以 2020 年度 河北农村统计年鉴(以下简称“年鉴”)中各(区)县域或县级市的相关数据指标作为研究基础。县域碳排放数据来源于中国碳核算数据库(https:/www ceadsnet cn/)。二、研究结果与分析(一)数据选取本文选取省内 11 个地级市下辖的 167 个县域(包含县级市、区和其他县域，以下统称为“县域”)作为研究样本。县域人口总量 X2i用年鉴中“户籍人口总量”进行表示;县域农业生产总值X3i用当年农业生产总值进行表示;县域农业人口总量 X4i用年鉴资料中“农林牧渔业从业人口”表示;牧业增加值 X5i用年鉴中相应数据表示。粪便碳排放量 X6i和肥料化利用碳减排量 X7i借鉴 畜禽养殖粪污产生量参数及计算公式、IPCC 温室气体排放系数以及相关研究成果 22，通过畜禽养殖出栏量，相应畜禽品种日均粪尿排放量以及相应碳排放系数进行计算，如表 2、表 3所示。此外，不同温室气体转换为 CO2需乘以的系数，根据全球变暖潜势差异，CH4增温趋势为25 吨 CO2e/t CH4(表示每吨甲烷排放会产生 25吨二氧化碳当量的温室气体)，N2O 的增温趋势为 298*44/28t CO2e/t N2O 23，其中 44/28 是25雄安新区三县(雄县、容城、安新)以及定州市按照保定市辖区单位进行统计;辛集市按照石家庄市辖区单位进行统计;由于年鉴中，石家庄市桥西区畜禽养殖出栏量为 0，故石家庄市桥西区样本不再进行分析;中国碳核算数据库网站中县域碳排放量数据与年鉴中县域划分出现偏差，本文以年鉴中的新区划情况为主，对前者数据进行相应替换或合并处理，如唐海县变更为曹妃甸区，则将唐海县碳排放数据统一替换为曹妃甸区碳排放数据。碍于篇幅所限，此处不再赘述。第 1 期效率和公平视角下畜禽粪污肥料化利用碳减排潜力测度N2O 中 N 的转化因子。具体计算结果见表 4。表 2规模场畜禽粪污参数畜种日粪污收集量/(千克/天)饲养周期/天猪6180牛17365羊1 3365注:数据来源于 畜禽养殖粪污产生量参数及计算公式。表 3主要牲畜品种碳排放系数及肥料化利用系数碳源粪便排放/(千克/(头年)肥料化利用后/(千克/(头年)CH4N2OCH4N2O猪40 53牛11 391 3300 179羊0 170 33注:数据来源于 IPCC 温室气体排放系数，参考文献 19。表 4畜禽粪污总碳排放量和肥料化利用碳减排量简易排名排名依据排名前五位的县域排名后五位的县域畜禽粪污总碳排放量/万吨承德市隆化县1 081 011 444石家庄市新华区5 274承德市围场满族蒙古族自治县791 451 213石家庄市裕华区9 788承德市丰宁满族自治县701 221 097邯郸市复兴区136 971保定市易县332 267 511张家口市桥西区174 555沧州市献县316 390 993石家庄市井陉矿区247 091肥料化利用碳减排量/万吨承德市隆化县891 318 037石家庄市新华区1 385承德市围场满族蒙古族自治县652 868 870石家庄市裕华区4 079承德市丰宁满族自治县578 079 355邯郸市复兴区70 670保定市易县271 609 693张家口市桥西区100 151沧州市献县259 099 374石家庄市井陉矿区157 665(二)结果分析1 县域畜禽粪污总碳排放量和肥料化利用碳减排效果。畜禽粪污总碳排放量和肥料化利用碳减排效果如表 4 所示。其中排名前五的县域分别是承德市隆化县、承德市围场满族蒙古族自治县、承德市丰宁满族自治县、保定市易县以及沧州市献县;排名后五位的县域分别是石家庄市新华区、石家庄市裕华区、邯郸市复兴区、张家口市桥西区、石家庄市井陉矿区。总体来看，县域的畜禽粪污碳排放量大于区(市)级别的碳排放量。可能的原因是大多数区(市)级单位大都以行政或服务职能为主，这基本符合河北省各区划功能的实际情况。2 县域畜禽粪污肥料化利用碳减排公平指数和效率指数。由表 5 可知，人均碳排放量前五位的县域分别为沧州市黄骅市、石家庄市长安区、唐山市丰润区、邯郸市武安市、唐山市迁安市;人均碳排放量后五位的县域分别为张家口市康保县、张家口市尚义县、承德市鹰手营子矿区、保定市阜平县、石家庄市井陉矿区。黄骅市和长安区等经济水平都较为发达，交通运输以及工业基础优越，而工业是首要温室气体排放源，使得所在区域人均碳排放量处于较高水平。而康保县、尚义县和阜平县曾经是国家级贫困县，虽然我国已全面打赢脱贫攻坚战，解决了绝对贫困问题，但这些县域产业基础仍相对薄弱。鹰手营子矿区和井陉矿区均因区域内矿产资源枯竭而面临转型，产业化进程相对落后，但同时区域人口众多，最终使得人均碳排放量处于较低水平。人均农业生产总值能够反映所在区域农业发展水平，表现在肥料化利用碳减排公平指数上，可以代表区域对农业碳排放污染治理能力的支付水平。人均农业生产总值前五的县域分别是沧州市黄骅市、唐山市曹妃甸区、沧州市青县、保定市定州市、沧州市吴桥县;沧州市运河区、沧州市新华区、邯郸市复兴区、石家庄市裕华区、承德市双桥区。前五的县域中农业发展基础条件优越(如黄骅市中捷国营农场)，现代农业产业园区也得到35碍于篇幅原因，此处仅展示前五名及后五名的数值。出现零值的原因是:原值过小，使得标准化处理后保留 3 位小数的结果过小，显示为 0 值，并不表示人均碳排放为 0。同理，标准化后结果为 1 同样受四舍五入后的影响，并非表示人均碳排量处于极端水平。后续相关表达中零值出现原因相同，不再进行解释。河北农业大学学报(社会科学版)2023 年迅速发展(如青县大司马等)，带动了区域内人均农业生产总值的提高;后五位县域均为市区，农业占比较小且农业人口数量较少，导致人均农业生产总值处于较低水平。畜禽粪污碳生产力排名前五的县域依次为石家庄市裕华区、邯郸市复兴区、石家庄市新华区、石家庄市栾城区、张家口市桥西区;排名后五位的县域分别为廊坊市大厂回族自治县、承德市隆化县、衡水市武邑县、承德市围场满族蒙古族自治县、承德市丰宁满族自治县。肥料化利用碳生产力排名前五和后五的县域除在前后次序上有所变动外，与畜禽粪污碳生产力的县域相同。裕华区、新华区等排名前五的县域经济发展水平高，畜禽养殖规模化配置较为完善，肥料化利用等技术和资金支持更加有力;而大厂回族自治县、隆化县、武邑县等均为农业大县，在畜禽养殖领域大都以传统方式进行饲养，现代化养殖设施普及率相对较低。表 5肥料化利用碳减排公平及效率指数分解指标简易排名排名依据排名前五位的县域排名后五位的县域人均碳排放量/(吨/人)沧州市黄骅市1 000张家口市康保县0 000石家庄市长安区0 922张家口市尚义县0 001唐山市丰润区0 817承德市鹰手营子矿区0 016邯郸市武安市0 804保定市阜平县0 019唐山市迁安市0 793石家庄市井陉矿区0 022人均农业生产总值/(万元)沧州市黄骅市1 000沧州市运河区0 000唐山市曹妃甸区0 868沧州市新华区0 008沧州市青县0 685邯郸市复兴区0 020保定市定州市0 678石家庄市裕华区0 024沧州市吴桥县0 643承德市双桥区0 027畜禽粪污碳生产力/(万元/万吨)石家庄市裕华区1 000廊坊市大厂回族自治县0 000邯郸市复兴区0 811承德市隆化县0 005石家庄市新华区0 807衡水市武邑县0 005石家庄市栾城区0 786承德市围场满族蒙古族自治县0 005张家口市桥西区0 745承德市丰宁满族自治县0 006肥料化利用碳生产力/(万元/万吨)石家庄市新华区1 000廊坊市大厂回族自治县0 000石家庄市裕华区0 778承德市隆化县0 002邯郸市复兴区0 510衡水市武邑县0 002张家口市桥西区0 421承德市围场满族蒙古族自治县0 002石家庄市栾城区0 320承德市丰宁满族自治县0 003如表 6 所示，当人均碳排放量和人均农业生产总值相同时，在 167 个样本县域中，沧州市黄骅市、唐山市迁安市、石家庄市长安区、唐山市曹妃甸区和唐山市丰南区的碳减排公平指数较高。黄骅市人均碳排放量及人均农业生产总值均处于领先水平，曹妃甸区主要得益于较高的人均农业生产总值，表明二者在碳减排支付水平层面具备一定优势。迁安区和长安区的碳减排公平指数较高主要受人均碳排放量影响;碳减排公平指数较低的县域为石家庄市井陉矿区、沧州市新华区、邯郸市复兴区、邢台市桥东区、沧州市运河区，井陉矿区主要受到人均碳排放量较低的影响，新华区和复兴区属于市内主要商业区，农业产值比重小，使得人均农业生产总值处于较低水平，进而拉低了碳减排公平指数。畜禽粪污碳生产力和肥料化利用碳生产力被赋予相同权重时，石家庄市新华区、石家庄市裕华区、邯郸市复兴区、张家口市桥西区和石家庄市栾城区的碳排放效率指数较高，与肥料化利用碳生产力一致，即在同等要素投入水平下，肥料化利用减碳水平每增加一单位，能够创造更多的牧业增加值，碳减排效益较高，说明上述地区较为重视区域内的肥料化利用建设，注重在肥料化利用层面的投入，因此减排效率较高;碳排放效率指数较低的县域为廊坊市大厂回族自治县、承德市隆化县、衡水市武邑县、承德市围场满族蒙古族自治县、承45第 1 期效率和公平视角下畜禽粪污肥料化利用碳减排潜力测度德市丰宁满族自治县，这 5 个县域多为传统农业、牧业大县，畜禽养殖和肥料化利用带来的牧业增加值比重较低。表 6肥料化利用碳减排公平及效率指数简易排名排名依据排名前五位的县域排名后五位的县域公平指数沧州市黄骅市1 000石家庄市井陉矿区0 048唐山市迁安市0 674沧州市新华区0 050石家庄市长安区0 662邯郸市复兴区0 050唐山市曹妃甸区0 631邢台市桥东区0 061唐山市丰南区0 568沧州市运河区0 080效率指数石家庄市新华区0 904廊坊市大厂回族自治县0 000石家庄市裕华区0 889承德市隆化县0 003邯郸市复兴区0 660衡水市武邑县0 004张家口市桥西区0 583承德市围场满族蒙古族自治县0 004石家庄市栾城区0 553承德市丰宁满族自治县0 0043 县域畜禽粪污肥料化利用碳减排公平与效率指数分类。将 167 个县域的碳减排公平指数和效率指数与各自均值相比较，如表 6 所示，碳减排公平指数的均值为 0.250，效率指数的均值为0.140。当某县域的碳减排公平指数高于该指标均值时，表明该县域的碳减排表现为“高公平”性。反之，为“低公平”性;当某一县域的碳减排效率指数高于该指标均值时，表明该县域的碳减排是“高效率”的。反之，为“低效率”。按照“高效率高公平”(左上)、“高效率低公平”(左下)、“高公平低效率”(右上)和“低效率低公平”(右下)4 个标准对 167 个样本县域进行分类，如图 1所示。图 1肥料化利用碳减排公平与效率指数区域分类图在“高效率高公平”区域中，如图 2 所示，主要包括石家庄市长安区、唐山市曹妃甸区、秦皇岛市昌黎县和邯郸市磁县等 25 个县域。总体而言，该区域中，大多数县域肥料化利用碳减排潜力较大，提高肥料化碳减排水平有利于增加当地农业产值，促进县域农业低碳发展进程。具体而言，如图 2 所示，石家庄市 9 个县域总体呈凸向原点的“羽翼”式分布。新华区、栾城区、鹿泉区、藁城区和晋州市牧业产值增加值比重较高，“高效率”的带动作用更加明显。相较而言，长安区和正定县具有显著的“高公平”特点。新乐市和辛集市人均农业产值和牧业增加值比重相当，处于“羽翼”中部，发展较为稳定;唐山市的 6 个县域总体呈“倒直角三角形”式分布，“高公平”特点显著。曹妃甸区工业基础较好，经济发展水平较高，人均碳排放量和人均农业生产总值在样本县域中均处于较高水平，丰南、丰润和滦南区发展基础较好，但在肥料化利用碳减排效率层面仍与曹妃甸区存在一定差距。秦皇岛市的 4 个县域总体呈“倒三角式”分布，邯郸市的 4 个县域总体呈“倒梯形”分布。其中，秦皇岛市海港区和邯郸市峰峰矿区与石家庄市辛集市位置相近，在公平和效率指数上较为均衡。其余县域大都临近公平与效率的均值，肥料化利用碳减排潜力相对较为稳定。55河北农业大学学报(社会科学版)2023 年图 2肥料化利用碳减排“高公平高效率”县域分布图在“高效率低公平”区域中，主要包括石家庄市井陉县、邯郸市邯山区、保定市满城区以及邢台市任县在内的 33 个县域。该区域内，开展畜禽养殖和肥料化利用碳减排行动能够为大多数县域创造较大的牧业增加值，但县域碳减排驱动力较为有限。具体来看，如图 3 所示，石家庄市的 8 个县域呈东北向西南倾斜的“平行四边形”式分布，邯郸市的 7 个县域呈东北向西南倾斜的“菱形”式分布。二者的共同之处是，西南方向的县域由于农业人口占比相对较小，导致人均农业产值较高，但实际的农业生产份额有限，不适宜大规模开展肥料化利用碳减排行动，如石家庄市裕华区和邯郸市复兴区;东北方向的县域开展肥料化利用碳减排活动产生的牧业增加值在均值线以上，此类县域具备一定的肥料化利用碳减排潜力，如石家庄市井陉县和邯郸市涉县。此外，保定市满城区和邢台市南和县等 8 个县域呈“梯形”式集聚于该区域中部，即这 8 个县域中需在人均碳排放量和人均农业生产总值层面加大投入，以提高肥料化利用碳减排潜力。图 3肥料化利用碳减排“高效率低公平”县域分布图65第 1 期效率和公平视角下畜禽粪污肥料化利用碳减排潜力测度在“高公平低效率”区域中，主要包括沧州市青县、廊坊市固安县以及唐山市迁西县等 44 个县域。该区域内，大多数县域的人均碳排放量和人均农业生产总值处于较高水平，具备低碳发展的潜力，但肥料化利用碳减排带来的牧业增加值较为有限。具体来看，如图 4 所示，沧州市的 9 个县域大抵分布于“西北一东南”向的对角线上及区域的右半部分，廊坊市的 8 个县域延东西向呈“倒 K”型分布，唐山市的 6 个县域呈南北向的“不规则梯形”分布。沧州市西北侧、廊坊市西侧和唐山市北侧的县域分布较为集中，相应县域经济发展水平较高，农业发展具备一定基础，开展肥料化利用碳减排活动能够提高县域牧业增加值，具备一定肥料化利用发展潜力，如沧州市青县、廊坊市固安县和唐山市玉田县等;唐山市南侧的县域临近公平和效率指数的均值区域，发展潜力较为稳定，如迁西县等;沧州市和廊坊市东侧的县域效率指数较低，但公平指数处于较高水平，提高肥料化利用碳减排水平有助于改善相应县域碳减排潜力，如沧州市黄骅市和廊坊市大厂回族自治县等。图 4肥料化利用碳减排“高公平低效率”县域分布图在“低公平低效率”区域中，主要包括保定市阜平县、张家口市怀来县、邢台市临城县、以及张家口市尚义县等 65 个县域。该区域中，大多数县域的人均碳排放和人均农业生产总值处于较低水平，畜牧养殖以及肥料化利用碳减排带来的牧业增加值也较为有限。具体来看，如图 5 所示，保定市有 13 个县域分布于该区域中，大抵延东西向呈“船型”分布，超过保定市管辖县域总数的 50%，涞水县、曲阳县和阜平县位于“船底”，人均农业生产总值和牧业增加值都处于较低水平，导致公平和效率指数被拉低。“东侧船头”如莲池区、易县，较“西侧船头”如安国市、望都县，效率指数更低。莲池区为保定市主城区之一，农业产值和农业人口占比均较小，导致效率较低，而易县主要受牧业增加值较小的影响;张家口市 11 个县域、邢台市 10 个县域延“东北一西南”走向呈“锥形”分布于该区域中，分别占所在市域管辖县域总数的69%、53%。张家口市和邢台市除部分县域位于城区，农业生产占比较低外，其他县域以农业大县居多，农业人口数量众多拉低了农业生产总值，牧业增加值也较为有限。75河北农业大学学报(社会科学版)2023 年图 5肥料化利用碳减排“低公平低效率”县域分布图4 肥料化利用碳减排潜力估算结果。由表 7结果可知，当公平和效率在潜力测度中占有相同比重时，肥料化利用碳减排潜力排行前十的县域依次为石家庄市新华区、唐山市曹妃甸区、沧州市黄骅市、石家庄市裕华区、石家庄市长安区、唐山市乐亭县、石家庄市栾城区、唐山市丰南区、石家庄市鹿泉区和唐山市迁安市;当碳减排潜力更偏向公平时，排行前十的县域分别为沧州市黄骅市、唐山市曹妃甸区、石家庄市长安区、石家庄市新华区、唐山市迁安市、唐山市乐亭县、唐山市丰南区、石家庄市正定县、唐山市滦南县和石家庄市栾城区;当碳减排潜力测度更偏向效率时，排行前十的县域主要包括石家庄市新华区、石家庄市裕华区、唐山市曹妃甸区、石家庄市栾城区、邯郸市复兴区、张家口市桥西区、唐山市乐亭县、石家庄市鹿泉区、石家庄市长安区和张家口市下花园区。进一步比较可知，不论是兼顾公平与效率还是偏向一方，石家庄市新华区、唐山市曹妃甸区、石家庄市长安区、唐山市乐亭县以及石家庄市栾城区均保持在前十范围内。当侧重于公平时，石家庄市正定县和唐山市滦南县能够对石家庄市裕华区和鹿泉区产生挤出作用;当侧重于效率时，邯郸市复兴区、张家口市桥西区和张家口市下花园区能够对沧州市黄骅市、唐山市丰南区和唐山市迁安市产生挤出作用。综上，对公平和效率的不同偏好会影响县域的碳减排潜力。表 7不同情境下肥料化利用碳减排潜力指数县域公平=效率(=1/2)公平 效率(=2/3)公平 效率(=1/3)县域公平=效率(=1/2)公平 效率(=2/3)公平 效率(=1/3)石家庄市长安区0 4620 5280 395邯郸市邯山区0 1740 1790 170石家庄市新华区0 5940 4910 697邯郸市丛台区0 3120 2650 358石家庄市井陉矿区0 2490 1820 316邯郸市复兴区0 3550 2540 457石家庄市裕华区0 5040 3750 632邯郸市峰峰矿区0 2760 2850 268石家庄市藁城区0 3610 3640 358邯郸市肥乡区0 2290 2700 189石家庄市鹿泉区0 3840 3650 402邯郸市永年区0 2190 2440 194石家庄市栾城区0 4370 3980 475邯郸市临漳县0 0970 1060 088石家庄市井陉县0 1660 1690 162邯郸市成安县0 1930 2250 161石家庄市正定县0 3740 4200 328邯郸市大名县0 1410 1590 123石家庄市行唐县0 1550 1630 148邯郸市涉县0 1710 1740 168石家庄市灵寿县0 2100 2100 210邯郸市磁县0 3000 3520 248石家庄市高邑县0 2440 1960 292邯郸市邱县0 1560 1580 154石家庄市深泽县0 2380 2180 257邯郸市鸡泽县0 2220 2580 186石家庄市赞皇县0 1270 1490 105邯郸市广平县0 1760 1550 197石家庄市无极县0 1660 1770 155邯郸市馆陶县0 1950 1960 19485第 1 期效率和公平视角下畜禽粪污肥料化利用碳减排潜力测度续表县域公平=效率(=1/2)公平 效率(=2/3)公平 效率(=1/3)县域公平=效率(=1/2)公平 效率(=2/3)公平 效率(=1/3)石家庄市平山县0 1870 1800 194邯郸市魏县0 2300 2410 219石家庄市元氏县0 1390 1470 132邯郸市曲周县0 1180 1330 104石家庄市赵县0 2350 2110 259邯郸市武安市0 3010 3590 244石家庄市晋州市0 3030 3000 305邢台市桥东区0 0750 0700 079石家庄市新乐市0 3580 3760 339邢台市桥西区0 1070 1010 114石家庄市辛集市0 2800 2910 270邢台市邢台县0 1740 2000 149唐山市路南区0 1450 1360 154邢台市临城县0 0870 1030 070唐山市路北区0 2270 2050 249邢台市内丘县0 1370 1490 125唐山市古冶区0 2230 2450 201邢台市柏乡县0 1900 1720 208唐山市开平区0 1570 1880 126邢台市隆尧县0 2370 2250 248唐山市丰南区0 4030 4580 349邢台市任县0 2760 2420 309唐山市丰润区0 3420 3950 289邢台市南和县0 1870 1950 178唐山市曹妃甸区0 5450 5730 516邢台市宁晋县0 1720 2100 133唐山市滦南县0 3430 4040 283邢台市巨鹿县0 1040 1260 082唐山市乐亭县0 4420 4750 410邢台市新河县0 1060 1230 088唐山市迁西县0 2020 2230 180邢台市广宗县0 0960 1140 078唐山市玉田县0 3170 3960 238邢台市平乡县0 1690 2110 128唐山市遵化市0 2500 3080 192邢台市威县0 1250 1380 112唐山市迁安市0 3760 4750 277邢台市清河县0 2030 2310 175唐山市滦州市0 2500 3090 192邢台市临西县0 1090 1360 082秦皇岛市海港区0 3210 3200 323邢台市南宫市0 1250 1510 098秦皇岛市山海关区0 2500 2570 243邢台市沙河市0 1720 2000 145秦皇岛市北戴河区0 1950 1680 221保定市竞秀区0 2970 2860 309秦皇岛市抚宁区0 2780 3190 237保定市莲池区0 1090 1370 081秦皇岛市青龙满族自治县0 2490 2330 265保定市满城区保定市清苑区0 2230 1960 2120 2180 2330 174秦皇岛市昌黎县0 2730 3090 236保定市徐水区0 1710 2130 128秦皇岛市卢龙县0 1780 2030 153三、结论与政策建议(一)结论1 肥 料 化 利 用 能 够 在 县 域 范 围 内 降 低1.385891 318.037 万吨不等的温室气体排放量。承德市隆化县、围场满族蒙古族自治县和丰宁满族自治县以及保定市易县、沧州市献县在县域肥料化利用碳减排层面具有显著的数量优势，而石家庄市新华区、裕华区和井陉矿区以及邯郸市复兴区、张家口市桥西区在肥料化利用碳减排层面不具有数量优势。从各县域所属市域整体情况看，承德市、衡水市、沧州市和张家口市的县域肥料化利用碳减排总量在 10 亿吨以上。受区划的主要职能影响，县级肥料化利用碳减排量优于同级别的(市)区级单位。2 将肥料化利用碳减排潜力分解为公平和效率指数，沧州市黄骅市、石家庄市长安区以及唐山市迁安市、曹妃甸区和丰南区的公平指数较高，能够为肥料化利用碳减排行动提供较好的发展条件;石家庄市井陉矿区、沧州市新华区、邯郸市复兴区、邢台市桥东区、沧州市运河区的公平指数处于较低水平，不适合大规模开展肥料化利用行动;石家庄市新华区、裕华区和栾城区以及邯郸市复兴区、张家口市桥西区的效率指数较高，开展肥料化利用碳减排行动有助于创造更多的牧业增加值。廊坊市大厂回族自治县、衡水市武邑县、承德市隆化县、围场满族蒙古族自治县和丰宁满族自治县的效率指数较低，肥料化利用碳减排带来的牧业增加值收益较小。3 按照公平和效率原则对 167 个样本县域进行分类，分别有 25、33、44、65 个县域被依次划分到“高效率高公平”“高效率低公平”“高公平低效率”以及“低效率低公平”区域中。对公平和效率的不同偏好会影响县域的碳减排潜力。在肥料化利用碳减排潜力排名前十的县域中，侧重公平时，石家庄市正定县和唐山市滦南县能够对石家庄市裕华区和鹿泉区产生挤出作用;侧重效率时，邯郸市复兴区、张家口市桥西区和张家口市下花园区能够对沧州市黄骅市、唐山市丰南区和唐山市迁安市产生挤出作用。不论是兼顾公平与效率还是偏向一方，石家庄市新华区、唐山市曹妃甸区、石家庄市长安区、唐山市乐亭县以及石家庄市栾城区均保持在前十范围内。95河北农业大学学报(社会科学版)2023 年(二)政策建议1 鼓励秦皇岛市昌黎县等“高效率高公平”县域充分发挥既有优势，优先开展肥料化利用碳减排行动。该类区域人均农业生产总值处于较高水平，且区域内畜禽养殖粪污产量大，肥料化利用潜力大，通过宣传和引导，鼓励区域内的县域进一步参与到肥料化利用碳减排行动当中，有利于为后续肥料化碳交易行动的开展奠定基础。对于石家庄市井陉县等“高效率低公平”县域，可充分利用现有畜禽养殖优势，通过生态补偿机制将肥料化利用碳减排的生态效益转化为经济效益，将牧业优势逐步扩展到整个农业产业领域中，反哺农业，从而提高县域公平指数。对于沧州市青县等“高公平低效率”县域，一方面可将省内资源化利用政策补贴向其倾斜，帮助其完善肥料化利用基础设施投入，提高肥料化利用经济和生态收益;另一方面，可以通过社会化服务组织的“桥梁”作用，将众多小规模养殖主体和散户团结起来，发挥规模优势，进而提高县域整体的效率指数。对于保定市涞源县等“低效率低公平”县域，一方面，可结合上述内容及地方优势，通过发挥社会化服务组织的带动作用，实现畜禽粪污的本土化利用，实现“造血式”发展;另一方面，可结合区位优势，吸引本地和外地有实力的农业经营主体参与其中，通过“输血式”手段提高肥料化利用碳减排潜力，进而推动县域低碳化进程。2 相关政府部门在制定县域肥料化碳减排规划时要综合考虑不同公平和效率指数配比的情况。对于兼顾公平和效率或偏向一方但潜力较为稳定的县域，如石家庄市元氏县和衡水市安平县等，可结合地方所承担的实际碳减排任务进行灵活调整;而对于衡水市饶阳县和廊坊市三河市类县域，要更加注重公平，否则会使得县域内的碳减排潜力被大幅拉低;对于邢台市任县等偏重效率的县域，可适当增加此类县域的肥料化利用碳减排任务。(三)讨论与展望诚然，本文从效率和公平视角出发，利用县域经验数据对河北省 167 个样本县域的肥料化利用碳减排潜力进行了测度，一定程度上弥补了现有研究着眼于全国或省域层面碳减排研究的不足。但由于部分县域属于市域主城区，辖区内农业生产比重较低且农业人口较少，但农业产值较高，使得人均农业生产总值较高，县域公平指数被拔高，一定程度导致肥料化利用潜力指数产生偏差，如石家庄市新华区、沧州市新华区等。此外，畜禽养殖粪污量的计算结果属于理论层面的排泄量，实际养殖过程中受蒸发、流失等过程的影响，实际可收集到的粪污量及肥料化利用量会低于本文计算结果。受客观条件所限，本文在肥料化利用系数的选择上，仅考虑了单一堆肥模式，而对于实际养殖过程中不同畜禽养殖粪便特性，如收集难易程度、发酵难易程度以及不同肥料化利用模式