中国省际贸易中农业相关的氨（NH3）排放及其所隐含的环境不公平问题

《Journal of Cleaner Production》：The embodied agricultural NH 3 emissions in China's inter-provincial trade and the implied environmental inequities

农业氨排放跨省转移及环境不平等研究|MRIO模型|空间错配|生态补偿|区域经济差异

　　

卢璐|赵泽斌|姜金盘|范萌|王子怡|王长顺|李景超|齐红|傅东雷

哈尔滨工业大学环境学院，中国哈尔滨 150090

摘要

随着二氧化硫（SO₂）和氮氧化物（NO_x）排放量的显著减少，中国在空气污染控制方面取得了显著进展；然而，由于氨（NH₃减排措施不足，颗粒物（PM_2.5）浓度的进一步降低受到了限制。作为世界上最大的农业生产国，中国的氨排放量居全球首位，其中农业活动贡献了79.5%至99.8%的氨排放量。由于省际间的贸易往来，农业发达地区承担了氨排放带来的环境负担，而消费地区则从中获得了经济利益——这凸显了污染与利益之间的空间不匹配现象。本研究采用多区域投入产出（MRIO）模型，从生产和消费两个角度量化了氨的排放情况，揭示了氨在中国省际农业贸易中的转移过程、责任归属以及相关的环境不平等问题。研究结果表明，北京-天津地区、长江三角洲和南部沿海地区的消费侧氨排放量远高于生产侧排放量，这些地区的消费活动在其他省份额外增加了265吉克的氨排放。这些氨排放主要从中部、东北部、西南部和西北部的农业地区流向经济较发达的地区。利用区域环境不平等（REI）指数，研究发现，在大多数省份中，氨污染与经济收益的方向一致，但经济补偿与污染负担并不一致。值得注意的是，有12.3%的省份出现了相反的情况——既承受污染负担又遭受经济损失。农业贸易中涉及的氨排放也表现出强烈的区域邻近性。通过揭示氨排放的省际转移模式，本研究强调了由区域经济差异导致的环境不公正问题，为有针对性的环境政策制定和可持续发展战略提供了重要见解。

引言

环境库兹涅茨曲线（EKC）表明，随着经济发展和技术进步，发达国家的污染水平最终会下降（de Bruyn等人，1998年；Jalil和Mahmud，2009年）；而“污染避风港假说”则将这种排放减少部分归因于将“脏”生产环节转移到环境标准较宽松的发展中国家（Kearsley和Riddel，2010年）。研究表明，发达国家与发展中国家之间存在生态不平等的贸易行为（Choi等人，2025年；Kanemoto等人，2016年），包括温室气体、水资源、能源和污染物的转移（Davis和Caldeira，2010年；Peters等人，2011年）。在中国，省际双边贸易中污染排放与经济收益之间的不匹配现象尤为明显，因为消费者价格并未体现生态补偿（Zhang等人，2018年），这加剧了跨地区的空气污染问题（Zhao等人，2017年），并引发了关于环境公平和责任的讨论（Lian等人，2021年；Wang等人，2021b）。现有研究主要关注与贸易相关的排放及其对空气质量或公共健康的影响（Ma等人，2021年；Wang等人，2017年；Liang等人，2017年；Zhang等人，2017年），但很少有研究对其中的环境不平等现象进行量化（Du等人，2021年；Wang等人，2021a）。

全球约四分之一的农业氨排放与贸易有关，中国国际贸易中涉及的氨排放给国内带来了严重的健康风险（Ma等人，2021年）。然而，关于氨在省际间的转移以及利益与环境负担之间的空间不匹配问题的研究仍然较少。中国是全球最大的氨排放国（Gu等人，2020年）。随着近年来二氧化硫和氮氧化物排放量的下降，中国PM_2.5浓度的降低越来越受到氨排放的制约（Wu等人，2016年；Fu等人，2017年；Teng等人，2017年）。农业活动是中国氨排放的主要来源，其排放量逐年增加（Chen等人，2020年），甚至有研究认为实际排放量被低估了（Zhang等人，2017年；Wang等人，2018年）。鉴于中国可以从氨减排中获得巨大的社会效益（Zhang等人，2020年；Ti等人，2022年），量化农业氨排放的省际流动及其相关的经济转移具有重要的意义。

为了揭示区域贸易中隐含的污染转移和经济利益再分配情况，本研究使用了多区域投入产出（MRIO）模型，量化了2017年中国各省的贸易相关氨排放量和附加值。随后分析了各地区和省份之间的氨流动，以确定区域贸易中污染转移的责任主体。基于氨排放和附加值的转移情况，利用区域环境不平等（REI）指数定量评估了省际贸易中的环境不平等现象。在假设边际减排成本相同的情况下，将经济补偿与排放量直接联系起来，同时忽略了各地区在减排能力和支付意愿方面的差异。

章节摘录

多区域投入产出（MRIO）模型与计算中国省级贸易中的氨排放

投入产出（IO）分析可用于研究经济中各行业的相互依赖性，以及国家或地区之间最终消费的直接和间接影响（Miller和Blair，2009年）。投入产出模型由Leontief于1936年提出（Leontief，1936年）。近年来，多区域投入产出（MRIO）模型被应用于研究能源消费和污染造成的生态或环境不公正问题

基于生产和消费的农业氨排放

氨排放不仅受到农业和畜牧业结构特征的影响，还受到城乡消费模式以及产业分布的影响。这种排放转移模式反映了中国农业生产与经济发展的区域分工，同时也表明了环境污染的空间溢出效应。为了明确氨排放的责任归属，我们进行了相关计算

结论

本研究采用多区域投入产出（MRIO）模型，从生产和消费两个角度量化了氨排放情况，以及通过区域贸易实现的氨转移。分析结果显示，这些转移过程中存在显著的环境不平等现象。总体而言，中国的农业氨排放主要受农业和畜牧业结构的影响，同时也受到城乡消费模式和产业分布的制约。

讨论

中国的生态补偿制度长期遵循“谁污染，谁治理”和“谁破坏，谁修复”的原则。然而，由于空气污染的复杂性、空间相关性和复合特性，往往难以明确界定污染控制的责任方。实际上，生态补偿在很大程度上依赖于中央政府的财政转移。近年来，专家们提出了相应的改进措施

作者贡献声明

卢璐：撰写初稿、可视化设计、方法论制定、数据整理、概念构建。 赵泽斌：项目管理工作、概念构建。 姜金盘：软件开发。 范萌：撰写与编辑、数据验证。 王子怡：数据收集与分析、正式分析。 王长顺：数据收集与整理。 李景超：撰写与编辑、数据验证。 齐红：撰写与编辑、项目管理工作。 傅东雷：撰写与编辑。

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

本研究得到了国家社会科学基金重大项目（项目编号：22&ZD109）、城乡水资源与环境国家重点实验室以及哈尔滨工业大学（项目编号：MS202527）的支持。