Chương này phát triển một mô hình kiểm soát ô nhiễm đơn giản. Mô hình này dựa trên khái niệm đánh đổi giữa thiệt hại môi trường và chi phí kiểm soát ô nhiễm. Chúng ta đã xem xét hàm thiệt hại biên. Hàm số này thể hiện thiệt hại xã hội biên từ các mức phát thải khác nhau hoặc các mức độ tích tụ ô nhiễm khác nhau trong môi trường.
CHƯƠNG KINH TẾ HỌC VỀ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG Chương có ngoại tác, tài ngun tự tiếp cận, hàng hóa cơng, hệ thống thị trường không đạt trạng thái cân hiệu xã hội Hiệu xã hội khái niệm chuẩn tắc kinh tế học Đó dạng tun bố “điều gì” Nghiên cứu yếu tố tác động đến sách cơng giải vấn đề môi trường dạng kinh tế học chuẩn tắc Các mục tiêu sách cần SO2 khơng khí, phốt phát hồ nước, lượng chất độc hại đất làm thực mục tiêu này? Kinh tế học thực chứng nghiên cứu kiện thực tế xảy nào, khó khăn cần vượt qua Sản lượng thị trường thực tế giá tương ứng vấn đề nghiên cứu kinh tế học thực chứng Các câu hỏi nhóm nhà máy nhiệt điện phát thải sulphur đioxít (SO 2) yếu tố định lượng nhiên liệu sử dụng câu hỏi kinh tế học thực chứng Một số bước tổng quát phân tích sách chuẩn tắc: Nhận dạng mức mục tiêu chất lượng môi trường Mức mục tiêu dựa vào mức phát thải mức tích tụ chất thải môi trường Quyết định phân chia mức mục tiêu chất lượng môi trường cho nhà sản xuất Quyết định cơng cụ sách để đạt mức mục tiêu Phần khảo sát kỹ công cụ sách Đặt câu hỏi nên phân phối lợi ích chi phí chương trình mơi trường phân phối có hợp lý hay không Phần đề cập đến phương pháp tính lợi ích chi phí Chương tập trung vào bước đầu tiên: xác định mức mục tiêu chất lượng mơi trường Xây dựng sách mơi trường có hiệu hay khơng phụ thuộc vào việc có liệu biến số kinh tế kỹ thuật đắn hay không Chất gây ô nhiễm ảnh hưởng đến chất lượng môi trường nào? Nhà sản xuất người tiêu dùng phản ứng với sách? Trong nhiều trường hợp, biết nhiều phản ứng nhà sản xuất người tiêu dùng mối liên kết chất gây ô nhiễm chất lượng môi trường Mặc dù khoa học môi trường ngày khám phá nhiều điều mối liên kết nhiều kiện khơng chắn Các nhà khoa học chưa hiểu hết tác động khác chất gây nhiễm lên mơi trường Có thể kể số ví dụ khơng chắn khoa học – chẳng hạn tranh luận nguyên nhân gây tượng thay đổi khí hậu, hợp chất nước thải nhà máy giấy gây bệnh cho bãi ni sò Barry Field & Nancy Olewiler MỨC Ô NHIỄM MỤC TIÊU – MƠ HÌNH TỔNG QT Chẳng có sách cơng riêng lẻ giải tất vấn đề môi trường khác Nhưng dùng mơ hình đơn giản để xây dựng tảng cho tình sách Mơ hình thể đánh đổi đơn giản thường áp dụng cho tất hoạt động kiểm sốt nhiễm Một mặt việc giảm chất thải góp phần làm giảm thiệt hại mà người phải gánh chịu ô nhiễm môi trường; mặt khác, việc giảm chất thải lại sử dụng nguồn lực lẽ dùng vào việc khác Ví dụ, giảm phát thải sulphur điơxít nhà máy nhiệt điện làm giảm nhiễm khơng khí lắng tụ axít Chất lượng mơi trường tăng làm lợi cho người hệ sinh thái Nhưng để giảm phát thải, nhà máy phải lắp đặt thiết bị giảm ô nhiễm chuyển qua dùng nhiên liệu chứa sulphur (chẳng hạn khí thiên nhiên) Điều làm tăng chi phí sản xuất Nếu nhà máy chuyển chi phí cho khách hàng gánh chịu, giá điện tăng Người tiêu dùng tiêu dùng hàng hóa Mơ hình đơn giản chương trình bày dạng đánh đổi Thiệt hại nhiễm Nói thiệt hại ô nhiễm nói đến tất tác động bất lợi mà người sử dụng môi trường phải gánh chịu suy thối mơi trường Ví dụ nhà máy đưa chất thải vào dòng sơng làm ngộ độc lồi thủy sản, làm người khơng thể sử dụng cá bắt từ dòng sơng Chất độc nhiễm vào cá bắt đầu tham gia vào chuỗi thức ăn, làm ngộ độc loài khác ăn cá bị nhiễm độc ban đầu – chẳng hạn chim đại bàng chim ưng Các thành phố lưu vực sơng phải bỏ thêm chi phí để xử lý độc tố khỏi nguồn nước sinh hoạt v.v Ơ nhiễm khơng khí gây thiệt hại đến sức khỏe người Các ca tử vong tăng lên từ bệnh ung thư phổi, viêm phổi kinh niên liên quan đến mức độ chất nhiễm khơng khí tăng cao, sunphua điơxít, sợi amiăng, phóng xạ radon Ơ nhiễm khơng khí gây thiệt hại vật chất – làm xuống cấp vật liệu (ví dụ, cơng trình điêu khắc ngồi trời thành phố Florence có từ thời Phục Hưng phải đem vào bảo quản nhà nhiễm khơng khí) làm hạn chế tầm nhìn Ngồi thiệt hại gây cho người, hủy hoại mơi trường gây ảnh hưởng quan trọng nhiều yếu tố khác hệ sinh thái Các ảnh hưởng đó, hủy hoại thơng tin di truyền lồi động thực vật bị tuyệt chủng, rốt có ý nghĩa quan trọng nhân loại Đánh giá giá trị thiệt hại môi trường công việc hàng đầu nhà khoa học môi trường nhà kinh tế học môi trường, bàn vấn đề chương Nói chung, nhiễm nhiều thiệt hại gây lớn Để mô tả mối quan hệ ô nhiễm thiệt hại, dùng khái niệm hàm thiệt hại Một hàm thiệt hại thể mối quan hệ số lượng chất thải giá trị thiệt hại chất thải Có dạng hàm số thiệt hại khác nhau: Hàm thiệt hại theo lượng phát thải (Emission damage functions) thể mối quan hệ lượng phát thải từ nhiều nguồn thiệt hại mơi trường gây từ lượng phát thải Barry Field & Nancy Olewiler Hàm thiệt hại theo mức độ tích tụ (Ambient damage functions) thể mối quan hệ mức độ tích tụ chất thải mơi trường xung quanh thiệt hại gây Hàm thiệt hại biên (Marginal damage functions) thể mức thay đổi thiệt hại từ thay đổi đơn vị phát thải hay đơn vị mức độ tích tụ Tổng thiệt hại (Total damages) tổng thiệt hại mức phát thải Trong chương tập trung phát triển mơ hình tổng qt hàm thiệt hại biên Các hình dạng hàm thiệt hại biên Hình 5-1 minh họa nhiều dạng hàm thiệt hại biên khác Hai hàm hàm thiệt hại biên theo lượng phát thải; trục hoành thể lượng phát thải vào môi trường khoảng thời gian Sử dụng đơn vị xác (pound, v.v.) trường hợp cụ thể phụ thuộc vào chất ô nhiễm liên quan Trục tung thể thiệt hại môi trường dạng tiền tệ Xét theo số thực tế, thiệt hại mơi trường bao gồm nhiều loại tác động khác nhau: số km bờ biển bị ô nhiễm, số người nhiễm bệnh phổi, số lượng động vật bị tiêu diệt, lượng nước bị nhiễm bẩn v.v Tất trường hợp ô nhiễm môi trường thường bao gồm nhiều hình thức tác động khác nhau, chất tác động phụ thuộc vào chất gây ô nhiễm có liên quan thời gian địa điểm phát thải Để xem xét tác động toàn diện, ta cần phải gộp chúng thành đại lượng đơn Ta sử dụng đơn vị tiền tệ cho mục đích Đơi ta dễ dàng biểu diễn thiệt hại đơn vị tiền tệ; chẳng hạn dễ dàng biết người ta chi tiền cho chi phí phòng ngừa để tránh bị tác hại nhiễm (ví dụ lắp lớp cách âm dày để tránh tiếng ồn; mua kính đeo mắt, quần áo bảo vệ ngăn ngừa tác hại tia cực tím; mua nước uống đóng chai hệ thống nước máy bị nhiễm bẩn) Tuy nhiên nhiều trường hợp, thường khó đánh giá giá trị thiệt hại biên (chúng ta khảo sát kỹ chương 7) Hàm thiệt hại biên theo lượng phát thải biểu đồ (a) hình 5-1 cho thấy thiệt hại biên ban đầu tăng vừa phải sau lại tăng nhanh lượng chất thải ngày nhiều Các cơng trình nghiên cứu nhà khoa học môi trường kinh tế học cho thấy dường dạng đường biểu diễn tiêu biểu nhiều loại chất gây ô nhiễm Khi lượng chất thải ít, thiệt hại biên tương đối nhỏ; mức độ tích tụ chất gây nhiễm mơi trường xung quanh thấp có người nhạy cảm cộng đồng dân cư bị ảnh hưởng Nhưng khí lượng phát thải tăng lên, mức thiệt hại tăng vọt, lượng phát thải tăng cao nữa, mức thiệt hại biên trở nên cao tác động mơi trường ngày phát tán trầm trọng Biểu đồ (b) thể hàm thiệt hại biên theo lượng phát thải có hình dạng gần giống biểu đồ (a) (tức cho thấy thiệt hại biên tăng dần), bắt đầu mức cao trục tung tăng nhanh Biểu đồ biểu diễn chất độc có ảnh hưởng chết người lượng phát thải thấp Hai biểu đồ hình 5-1 hàm thiệt hại biên theo mức độ tích tụ Trục tung thể giá trị tiền tệ mức thiệt hại, trục hồnh mức độ tích tụ chất nhiễm môi trường xung quanh, chẳng hạn đơn vị phần triệu (ppm) Biểu đồ (c) thể hàm phức tạp, tăng mức độ tích tụ thấp, sau có xu hướng biến thiên Barry Field & Nancy Olewiler đạt đến mức tích tụ cao nhiều mức thiệt hại tăng nhanh Hàm số với chất chẳng hạn chất ô nhiễm không khí mức độ tích tụ tương đối thấp gây thiệt hại rõ rệt số người nhạy cảm mức tích tụ tương đối cao gây thiệt hại cho tất người, chặng thiệt hại biên không tăng nhanh Biểu đồ (d) thể hàm thiệt hại biên theo mức độ tích tụ bên phải gốc tọa độ sau tăng tuyến tính theo mức độ tích tụ mơi trường xung quanh Hình 5-1: Các hàm thiệt hại biên tiêu biểu (a) Thiệt hại $ (b) Thiệt hại $ Lượng chất thải (tấn/năm) Lượng chất thải (kg/năm) (c) Thiệt hại $ (d) Thiệt hại $ Mức độ tích tụ (ppm) Mức độ tích tụ (ppm) Các hình biểu diễn hàm thiệt hại biên theo lượng phát thải theo mức độ tích tụ Biểu đồ (a) (b) thể hàm phát thải, biểu đồ (c) (d) hàm mức độ tích tụ Hàm thiệt hại biên minh họa độ dốc đường thiệt hại biên khác nhau, phụ thuộc vào loại phát thải địa điểm phát thải Các biểu đồ (a) (d) minh họa đặc tính thực tế nhiều tranh cãi Chúng có mức ngưỡng: trị số lượng phát thải mức độ tích tụ mơi trường xung quanh mà trị số thiệt hại biên không Như vậy, chất gây ô nhiễm tăng đến mức ngưỡng mà khơng làm cho mức thiệt hại tăng lên chút Như ta thấy chương kế tiếp, việc giả định có hay khơng mức ngưỡng hàm thiệt hại số chất nhiễm có ảnh hưởng quan trọng sách kiểm sốt mơi trường thực tế Đã có nhiều lý lẽ hùng hồn bảo vệ việc hàm thiệt hại cho loại chất nhiễm có hay khơng có mức ngưỡng Hàm thiệt hại biên: Các đặc tính Hàm thiệt hại biên yếu tố chủ yếu phân tích sách chuẩn tắc Phần khảo sát đặc tính hàm thiệt hại biên Mặc dù phân tích hàm thiệt hại theo lượng phát thải theo mức độ tích tụ, sử dụng hàm theo lượng phát thải dễ thiết lập sách kiểm sốt nhiễm nhận dạng nguồn phát thải Trong hình 5-1 thể hàm thiệt hại biên phi tuyến, phần lại chương chương tiếp theo, sử dụng hàm thiệt hại tuyến tính để dễ Barry Field & Nancy Olewiler dàng tính tốn minh họa Hình 5-2 thể hai hàm thiệt hại biên có lượng phát thải trục hoành theo đơn vị phát thải đơn vị thời gian Để đơn giản việc phân tích có giả thiết: Chất ô nhiễm đơn chất, không tích tụ phân bổ Khơng có mức ngưỡng, nghĩa hàm thiệt hại biên xuất phát từ gốc tọa độ Chúng ta thay đổi giả thiết mục Trong đọc phần này, nghĩ kết thay đổi chất thải khơng tích lũy khơng có ngưỡng Hàm thiệt hại biên ký hiệu MD mức phát thải E, mô tả hàm số sau: MD1 = 0.4E MD2 = 0.6E Đầu tiên xem xét hàm MD1 Một đặc tính chủ yếu hàm mối quan hệ thiệt hại biên tổng thiệt hại Chiều cao đường thiệt hại biên thể tổng thiệt hại biến đổi lượng phát thải thay đổi mức nhỏ Khi mức phát thải E1 = 30, thiệt hại biên $12 Nếu mức phát thải tăng tấn, từ 30 lên 31 tấn, thiệt hại cho người tiếp xúc với lượng phát thải tăng $12; tương tự, lượng chất thải giảm lượng nhỏ, tổng thiệt hại giảm $12 Bởi chiều cao đường MD, đo trục tung y, đo lường mức thiệt hại biên, diện tích đường giới hạn tung độ gốc mức phát thải thể tổng thiệt hại mức chất thải Trong trường hợp đường thiệt hại biên MD1 mức phát thải 30 tấn, tổng thiệt hại diện tích b, tam giác có diện tích $180 (30 $12) Tại mức phát thải 30 tấn, thiệt hại biên MD2 $18 tổng thiệt hại diện tích (a+b) = $270 Do đó: Tổng thiệt hại mức phát thải cho trước diện tích đường MD giới hạn từ gốc đến mức phát thải Barry Field & Nancy Olewiler Hình 5-2: Hàm thiệt hại biên cho chất nhiễm khơng tích lũy khơng có mức ngưỡng $ 20 MD2 16 MD1 12 a b 10 15 20 25 30 35 Chất thải (tấn/năm) Đồ thị thể hai hàm thiệt hại biên Trục tung biểu diễn giá trị thiệt hại biên loại chất thải Nếu lượng chất thải 30 tấn, thiệt hại biên cho MD $12, với MD2 $18 Tổng giá trị thiệt hại tính diện tích đường MD, từ gốc đến mức phát thải xem xét Tại mức phát thải 30 tấn, tổng thiệt hại diện tích b=$180 MD diện tích (a+b) = $270 MD2 Những yếu tố giải thích cho khác biệt MD1 MD2 hình 5-2? MD2 tình có nhiều người bị chất nhiễm ảnh hưởng, chẳng hạn khu vực đô thị, MD1 áp dụng cho khu vực nơng thơn người; nghĩa người thiệt hại Một khả khác là, hàm số áp dụng chung cho nhóm người, vào thời điểm khác Hàm thiệt hại biên MD2 tình có nghịch chuyển nhiệt độ làm chất thải bị giữ lại thành phố tạo mức tích tụ chất thải tương đối cao MD1 hàm thiệt hại điều kiện gió bình thường hầu hết chất thải bị thổi ngồi thành phố Như vậy, lượng chất thải hai thời điểm khác tạo mức thiệt hại khác biệt chế vận hành môi trường thiên nhiên Bây xem xét khía cạnh lại mối quan hệ đánh đổi – chi phí kiểm sốt chất thải Có hai câu hỏi: Tại mức phát thải mục tiêu khơng khơng? Có cần phải ln ln xem xét chi phí? Chi phí giảm nhiễm Chi phí giảm ô nhiễm chi phí để giảm lượng chất thải vào mơi trường, chi phí làm giảm bớt mật độ tích tụ mơi trường xung quanh Xét trường hợp nhà máy bột giấy nằm thượng nguồn dòng sơng Nhà máy tạo lượng lớn chất thải hữu Cách rẻ để giải lượng chất thải đổ chúng xuống sông Nhưng nhà máy giảm lượng phát thải cơng nghệ kiểm sốt nhiễm thay đổi q trình sản xuất (ví dụ dùng cơng nghệ tẩy khơng có clo) Chi phí thực hoạt động gọi “chi phí giảm nhiễm”, chi phí gián tiếp làm giảm hay giảm trực tiếp lượng chất thải đổ xuống sông Có nhiều cách để giảm lượng phát thải Barry Field & Nancy Olewiler thay đổi công nghệ sản xuất, chuyển đổi nguồn nhập lượng, tái chế chất thải, xử lý chất thải, loại bỏ địa điểm v.v Chi phí giảm nhiễm thường nguồn khác, tùy thuộc vào nhiều yếu tố khác Chi phí giảm lượng thải SO2 từ nhà máy điện hẳn nhiên khác với chi phí giảm khói độc hại từ nhà máy hoá chất Ngay nguồn tạo loại chất thải, chi phí giảm nhiễm khác có khác biệt đặc điểm công nghệ trình vận hành Có nguồn tương đối mới, sử dụng cơng nghệ sản xuất đại, có nguồn lại sử dụng công nghệ cũ gây ô nhiễm nhiều Có thể biểu diễn hàm chi phí giảm nhiễm đại số đồ thị Ta thể ý tưởng cách sử dụng khái niệm chi phí giảm nhiễm biên.1 Đơn vị trục cũ: lượng chất gây ô nhiễm trục hoành, giá trị tiền tệ trục tung Chi phí giảm chất thải biên thể chi phí tăng thêm để giảm đơn vị chất thải, hay nói cách khác chi phí tiết kiệm lượng chất thải tăng lên đơn vị Trên trục hồnh, đường chi phí giảm nhiễm biên xuất phát từ lượng chất thải khơng kiểm sốt, tức lượng chất thải trước thực hành động kiểm sốt Nói chung, chúng hướng lên phía bên trái, cho thấy chi phí giảm ô nhiễm biên tăng dần Trong chương 3, thấy đường chi phí biên hướng lên bên phải Đường chi phí giảm nhiễm biên theo chiều ngược lại sản phẩm sản xuất lại lượng chất thải giảm Điểm mấu chốt cần ghi nhớ xem xét hình vẽ mơ hình tổng qt Chúng ta đọc lượng chất thải từ bên trái sang phải dọc theo trục hồnh, đo lường lượng nhiễm giảm từ phải qua trái Hình 5-3 minh họa ba hàm chi phí giảm nhiễm biên phi tuyến khác mà thấy thực tế Gọi MAC chữ viết tắt đại diện cho chi phí giảm ô nhiễm biên Biểu đồ (a): Đường MAC tăng lên giảm lượng chất thải đầu tiên, sau tăng lên nhanh lượng chất thải trở nên tương đối Biểu đồ (b): Đường MAC tăng liên tục Biểu đồ (c): Đường MAC có chiều hướng giảm giai đoạn ban đầu, sau lại tăng dần Hàm đại diện cho tình cắt giảm lượng nhỏ ban đầu phương tiện kỹ thuật đòi hỏi phải đầu tư ban đầu lớn Đối với mức cắt giảm cao hơn, chi phí giảm nhiễm biên thực tế giảm xuống người ta sử dụng kỹ thuật triệt để Tuy nhiên cuối chi phí giảm nhiễm tăng Hàm chi phí giảm nhiễm biên đạo hàm bậc hàm tổng chi phí giảm nhiễm Barry Field & Nancy Olewiler Hình 5-3: Các hàm chi phí giảm ô nhiễm biên tiêu tiểu (a) (b) $ (c) $ Chất thải $ Chất thải Chất thải Các biểu đồ minh họa đường chi phí giảm nhiễm biên Trong biểu đồ (a), giảm chất thải, chi phí tăng chậm, sau giảm nhiều chi phí tăng nhanh Biểu đồ (b) cho thấy chi phí tăng tương đối lượng chất thải giảm Biểu đồ (c) cho thấy giảm lượng chất thải, chi phí biên giảm tính quy mô kinh tế công nghệ giảm ô nhiễm Cuối chi phí biên tăng lượng chất thải giảm dần Các đặc tính hàm chi phí giảm nhiễm biên Để khảo sát đặc tính chi phí giảm nhiễm biên, ta xem xét Hình 5-4; hình thể hai đường MAC co hàm số tuyến tính sau: MAC1 = 60 – 4E MAC2 = 75 – 5E Từ hình vẽ (hay cho MAC = phương trình giải E), ta thấy mức phát thải chưa có kiểm sốt 15 tháng cho hai nguồn Từ mức 15 này, đường MAC hướng lên bên trái Điều có nghĩa chi phí giảm nhiễm biên tăng lượng phát thải giảm Tại mức phát thải 10 tháng, MAC1 =$20 MAC2 =$25 Khi giảm lượng phát thải đến 0, chi phí giảm nhiễm cho đơn vị cuối $60 nhà máy $75 nhà máy Do đó, giảm lượng phát thải nhiều, chi phí giảm thải biên lớn Chú ý vẽ hàm số tuyến tính cắt trục tung, giả sử tồn công nghệ giảm ô nhiễm đến mức với chi phí định Nếu đường MAC trơng giống biểu đồ (a) hình 5-3, khơng có cơng nghệ giảm mức nhiễm Dĩ nhiên cách mà người gây nhiễm giảm lượng phát thải xuống 0, ngừng hoạt động gây ô nhiễm, nghĩa đóng cửa nhà máy thay đổi sản phẩm sản xuất, cuối gây ảnh hưởng kinh tế lớn Nếu nguồn gây ô nhiễm nhà máy nhỏ ngành cơng nghiệp lớn có nhiều nhà máy tương tự, chi phí thực từ việc đóng cửa nhà máy khơng lớn Thực sự, điều ảnh hưởng đến giá hàng hóa, có số tác động đáng kể lên việc làm phúc lợi cộng đồng địa phương Nhưng đề cập đến chi phí giảm nhiễm biên cho ngành cơng nghiệp – chẳng hạn ngành cơng nghiệp hóa dầu Ontario hay Alberta – giải pháp đóng cửa để giảm ô nhiễm xuống không giải pháp đắt giá Như đồ thị biên nào, ước lượng giá trị biên tế tổng giá trị Nếu lượng phát thải 10 tấn/tháng, giá trị trục tung cho biết chi phí biên để có Barry Field & Nancy Olewiler thêm đơn vị chất thải giảm Khu vực đường MAC, giới hạn điểm phát thải ban đầu 15 tấn/tháng mức phát thải tổng chi phí giảm thải đến mức phát thải Đối với MAC1, tổng chi phí giảm nhiễm để có mức phát thải 10 tấn/tháng diện tích b = $50 (diện tích tam giác = 1/2 $20) Tổng chi phí giảm nhiễm nhà máy diện tích a+b = $62,5 (diện tích tam giác = 1/2 $25) Điểm mấu chốt cần nhớ tính tổng chi phí giảm nhiễm (TAC) phải đọc đồ thị từ phải qua trái Hình 5-4: Chi phí giảm ô nhiễm biên cho loại chất thải 80 70 MAC2 60 $ 50 MAC1 40 30 a 20 10 b 0 10 12 14 16 Chất thải (tấn/tháng) MAC1 MAC2 đại diện cho nguồn phát thải (hoặc nguồn phát thải hai thời điểm khác nhau) có mức phát thải ban đầu 15 tấn/tháng khơng có biện pháp kiểm sốt nhiễm Ở mức 10 phát thải (nghĩa giảm tấn) MAC = $20 MAC2=$25 Tổng chi phí để giảm từ 15 xuống 10 diện tích b nguồn phát thải ($50/tháng) diện tích a+b nguồn ($62,5/tháng) Chi phí tiết kiệm áp dụng cơng nghệ nguồn a ($12,5/tháng) Điều làm độ dốc hai đường MAC khác chúng đại diện cho chất thải? Lý thông thường thường khác công nghệ kiểm sốt nhiễm MAC1 sử dụng cơng nghệ kiểm sốt nhiễm rẻ so với MAC2, hai nhà máy khác nhà máy MAC2 xây từ lâu nhà máy MAC1 hơn.2 Thay đổi cơng nghệ hạ thấp đường MAC cho loại chất thải xác định Chúng ta dễ dàng đo lường chi phí nhà máy tiết kiệm hàng năm áp dụng công nghệ Giả sử lượng chất thải nhà máy 10 tấn/tháng Có thể tiết kiệm diện tích a nhà máy áp dụng cơng nghệ Chúng ta biết rằng, diện tích a+b=$62.5 b=$50, chi phí tiết kiệm $12.5/tháng Kiểu phân tích quan trọng ta dạng sách kiểm sốt nhiễm khác nhau, tiêu chí đánh giá sách sách tạo động lực tiết kiệm chi phí nhà máy đầu tư vào lĩnh vực nghiên cứu phát triển để tạo cơng nghệ kiểm sốt nhiễm Đường MAC nhà máy khác xét hai thời điểm khác Barry Field & Nancy Olewiler Tổng hợp chi phí giảm ô nhiễm biên Hầu hết sách môi trường, đặc biệt cấp tiểu bang liên bang, nhắm vào việc kiểm soát lượng chất thải từ số nguồn gây ô nhiễm từ nguồn gây ô nhiễm đơn lẻ Làm để tổng hợp chi phí giảm nhiễm biên nhóm cơng ty (trong ngành cơng nghiệp địa phương) chi phí nhiễm biên cơng ty khác nhau? Q trình tổng hợp cho thấy khái niệm quan trọng việc thiết kế sách mơi trường hiệu Hàm chi phí giảm nhiễm biên cơng ty cho thấy cách thức giảm nhiễm tốn chi phí nhất; nhóm cơng ty, hàm chi phí giảm nhiễm biên gộp Biểu đồ (a) (b) hình 5-5 vẽ lại MAC1 MAC2 từ hình 5-4 Biểu đồ (c) đường chi phí giảm nhiễm biên gộp Khi có nguồn (hay số nhiều 1) với chi phí giảm nhiễm khác nhau, chi phí giảm nhiễm gộp phụ thuộc vào cách tính tổng lượng phát thải nguồn Nguyên tắc chung Để tổng hợp chi phí giảm nhiễm biên, phải cộng theo chiều ngang hàm số cá nhân để tạo mức chi phí giảm nhiễm biên gộp thấp Hình 5-5 minh họa ví dụ làm tổng hợp chi phí giảm nhiễm biên khác Các bước thực sau: Ví dụ: Tổng hợp đường MAC Chọn mức chi phí giảm nhiễm biên định, chẳng hạn $40/tháng Tìm xem nhà máy giảm với chi phí Với chi phí $40, nhà máy muốn giảm tháng nhà máy giảm tháng Cộng mức phát thải lại với nhau: + = 12 Lặp lại q trình với mức chi phí giảm nhiễm biên khác Vẽ đường chi phí biên gộp biểu đồ (c) hình 5-5 Barry Field & Nancy Olewiler 10 Hình 5-5: Tổng hợp đường chi phí giảm nhiễm biên 80 80 80 60 60 60 40 40 40 MAC1 MAC2 20 20 10 15 MACT 20 10 15 10 15 20 25 30 Đường MAC gộp theo chiều ngang cách lấy giá trị chi phí giảm nhiễm biên cộng mức phát thải nguồn giá trị MAC Với MAC = $40, biểu đồ (a) cho thấy nhà máy thải tấn/tháng (giảm từ 15 – = 10 tấn), biểu đồ (b) cho thấy nhà máy giảm (giảm từ 15 – = tấn) Biểu đồ (c) biểu diễn đường MAC gộp, với MAC = $40 tổng lượng phát thải 12 tấn/tháng Xây dựng đường MAC gộp cách cộng theo chiều ngang hàm chi phí giảm nhiễm biên nhà máy với mức MAC khác Tổng hợp đường MAC cần đến nguyên tắc cân biên – ý tưởng giới thiệu chương Để có đường chi phí giảm nhiễm biên gộp tối thiểu, mức phát thải gộp phải phân bổ nguồn phát thải cho chúng có chi phí giảm ô nhiễm biên Bắt đầu xem xét mức 12 tấn/tháng đường MAC gộp Rõ ràng 12 phân bổ cho nguồn theo nhiều cách khác nhau: cho nguồn, 10 cho nguồn cho nguồn lại v.v Nhưng có cách phân bổ tạo chi phí giảm nhiễm biên gộp thấp nhất; cách phân bổ cho nguồn phát thải có chi phí giảm nhiễm biên Đường MAC xây dựng cho thỏa mãn nguyên tắc cân biên MỨC PHÁT THẢI HIỆU QUẢ XÃ HỘI Đối với chất thải định thải từ địa điểm định khoảng thời gian định, mức phát thải hiệu xã hội mức tương ứng với điểm hàm thiệt hại biên hàm chi phí giảm nhiễm biên Chúng ta biểu diễn khái niệm cân đồ thị toán học Bằng đồ thị: hình 5-6 cho thấy MAC giao mức phát thải 10 tấn/tháng Chi phí giảm nhiễm biên chi phí thiệt hại biên mức phát thải (đều $20) Bằng toán học: Gọi E mức phát thải E* mức phát thải tối ưu xã hội Giả sử hai đường MAC MD tuyến tính.3 Giả sử: MAC = 60 – 4E MD = 2E Hiệu xã hội cần MAC = MD Cho phương trình ta có: 60 – 4E = 2E MAC tương tự phần trước (MAC1) Barry Field & Nancy Olewiler 11 Giải ta được: E* = 10 tấn/tháng Thế E* vào MAC MD ta có mức “giá” (chi phí giảm ô nhiễm biên, thiệt hại biên) làm cân phương trình: 60 – 4(10) = $20 Hình 5-6: Xác định mức phát thải 60 MAC 50 40 $ d MD 30 20 c 10 b a 0 10 12 14 16 Chất thải (tấn/tháng) Cân hiệu xã hội đạt điểm đường MAC cắt đường MD Lúc E*=10 phát thải tháng Diện tích (a+b+c) = tổng thiệt hại mức phát thải ban đầu 15 tấn/tháng Tại E*, tổng thiệt hại diện tích a lợi ích ròng diện tích (b+c) Tại E*, tổng chi phí giảm nhiễm biên diện tích b Do đó, lợi ích xã hội ròng diện tích (b+c) trừ b = diện tích c Tại E* lại mức phát thải hiệu xã hội? Hiệu xã hội nghĩa có đánh đổi thiệt hại biên tăng lên với chi phí giảm nhiễm biên tăng lên Lượng chất thải nhiều làm cho xã hội chịu nhiều chi phí thiệt hại mơi trường Lượng chất thải giảm nghĩa xã hội phải bỏ nhiều chi phí giảm nhiễm Do mức phát thải hiệu xã hội mức hai loại chi phí đền bù cho nhau; nghĩa chi phí giảm thiểu biên chi phí thiệt hại biên Có phải mức phát thải hiệu xã hội dương? Không Nếu đường MD MAC không cắt mức phát thải dương, mức phát thải hiệu xã hội Độ dốc hình dạng đường MAC MD định mức cân Dựa quan điểm hiệu này, E* điểm tốt mà kinh tế đạt được; xem chứng minh Tính tốn giá trị xã hội ròng: cách chứng minh E* tối đa hóa giá trị xã hội ròng E* điểm lợi ích xã hội ròng từ việc giảm nhiễm tối đa hóa (chi phí xã hội từ việc kiểm sốt nhiễm tối thiểu hóa) Có thể dùng hình 5-6 tính tốn tổng lợi ích chi phí để chứng minh điều Các bước thực sau: Giả sử ban đầu khơng có biện pháp kiểm sốt nhiễm Như có 15 chất thải tháng Tính tổng thiệt hại mức 15 tấn/tháng Bằng đồ thị: tổng thiệt hại diện tích đường MD giới hạn từ đến 15 Trong hình 5-6 diện tích (a+b+c) Barry Field & Nancy Olewiler 12 Bằng số học: TD = $225 (1/2 [15 $30])4 Tính tổng chi phí giảm nhiễm biên (TAC) mức 15 đơn vị phát thải TAC khơng có việc giảm nhiễm Tính chi phí xã hội ròng Chi phí xã hội ròng chênh lệch tổng thiệt hại tổng chi phí giảm ô nhiễm (tại mức 15 $225) Lặp lại từ đầu bước với mức phát thải hiệu xã hội giả sử E*=10 Tổng thiệt hại mức E* diện tích a $100.5 Tổng chi phí giảm nhiễm biên diện tích b $50 Tổng chi phí xã hội $100 + $50 = $150 Tính chênh lệch tổng chi phí xã hội hai mức phát thải $150 rõ ràng thấp $225 Phần tiết kiệm ròng diện tích c = $75 so với trường hợp khơng kiểm sốt nhiễm Xã hội tiết kiệm $75 cách giảm ô nhiễm từ 15 xuống 10 Đây lợi ích xã hội ròng phát thải mức tối ưu xã hội so với trường hợp khơng kiểm sốt nhiễm Nhưng làm biết E* điểm tốt xã hội đạt tới? Giả sử lượng phát thải giảm xuống Do tổng thiệt hại Tổng chi phí giảm nhiễm diện tích (a+b+d) = (1/2 $60 15) = $450, lớn $150 Chọn mức phát thải tính chi phí xã hội ròng ta có kết cao kết E* Mơ hình MAC-MD mơ hình lý thuyết cho phép khảo sát nhiều trường hợp Trong thực tế, vấn đề ô nhiễm khác Phân tích kiểu cung cấp phương pháp tổng quát giải vấn đề ô nhiễm môi trường cụ thể Thực tế mang tính động điều việc kiểm sốt nhiễm mơi trường Mức phát thải tối ưu năm ngối hay thập niên trước khơng thiết mức tối ưu năm hay tương lai Có nhiều yếu tố tác động đến hàm thiệt hại biên chi phí giảm nhiễm biên yếu tố thay đổi hàm số dịch chuyển E* thay đổi Hiệu xã hội khái niệm chuẩn tắc E*, mức phát thải cân chi phí giảm nhiễm chi phí thiệt hại, mục tiêu sách công Nền kinh tế thực mức E*? Điều khơng xảy khơng có can thiệp phủ Trừ chấp nhận chi phí thiệt hại gây cho xã hội, người gây nhiễm khơng có động lực chi tiêu làm giảm ô nhiễm Họ đơn giản sản xuất đến mức ô nhiễm tối đa Phần khảo sát sách hành động làm người gây nhiễm cơng cụ giảm lượng chất thải tới mức cân hiệu xã hội Tìm chiều cao tam giác cách 15 đơn vị vào hàm MD, MD=2E, MD mức 15 $30 Diện tích a = 1/2 (10 $20) = $100 Barry Field & Nancy Olewiler 13 PHỤ LỤC: LIÊN KẾT GIỮA MAC VỚI TỐI ĐA HÓA LỢI NHUẬN Mơ hình đơn giản chương tập trung vào tình thực tế người gây ô nhiễm đầu tư vào công nghệ xử lý chất thải để giảm thải từ hoạt động họ Chúng ta giả sử đường MAC tồn người gây ô nhiễm Chúng ta nhìn cách tổng quát vấn đề đánh đổi người gây ô nhiễm để thấy đường MAC liên kết với hành vi tối đa hóa lợi nhuận công ty Công ty hoạt động ngành cơng nghiệp cạnh tranh hồn hảo tối đa hóa lợi nhuận giá thị trường, P, với chi phí sản xuất biên, MC Cho P = MC ta sản lượng Q, thể phần hình 5-7 Nhưng cơng ty tạo chất thải Phần hình 5-7 kết nối sản lượng với phát thải chất nhiễm (E) Khi khơng có biện pháp kiểm sốt mơi trường, người gây nhiễm tự phát thải tùy thích Vậy mức phát thải tối đa bao nhiêu? Trong hình 5-7 cơng ty tối đa hóa sản lượng sản xuất mức Q0 đơn vị sản lượng, nghĩa thải EMAX đơn vị chất thải Với đường MC dốc lên, cơng ty có lợi nhuận với tất đơn vị sản xuất Q0, đơn vị sản lượng giá MC Lợi nhuận biên công ty (P – MC), lợi nhuận biên lớn sản xuất đơn vị với mức giá cố định P, sau giảm P = MC điểm cân cạnh tranh Cơng ty bị phần lợi nhuận biên bị bắt buộc phải giảm sản lượng xuống mức Q0 phải giảm phát thải Có thể hiểu đường MAC đại diện cho lợi nhuận bị công ty phải giảm phát thải Phần hình 5-7 vẽ (P – MC) cho tất mức sản lượng từ đến Q0 Khoảng cách a0 biểu đồ b0 biểu đồ Đường MAC có hình dạng tương tự đường MC công ty, ngược lại Barry Field & Nancy Olewiler 14 Hình 5-7: Liên kết đường MAC với hoạt động tối đa hóa lợi nhuận MC MC + MD c P a d Q* Q0 Sản lượng MD b P MAC e f E* EMAX Lượng phát thải Các cơng ty cạnh tranh thường bỏ qua chi phí thiệt hại từ chất thải họ sản xuất tối đa hóa lợi nhuận khí giá hàng hóa chi phí sản xuất biên Với tất đơn vị sản lượng từ đến Q 0, công ty nhận lợi nhuận biên hàm số dốc xuống biểu đồ giả sử vị sản lượng tạo đơn vị chất thải, lợi nhuận biên thể đường MAC công ty Nếu phải giảm nhiễm, chi phí giảm nhiễm lợi nhuận bị Nếu u cầu cơng ty tính thiệt hại ô nhiễm thành yếu tố chi phí sản xuất, đường MD cộng với MC công ty phát thải mức E* Giả sử phủ ban hành sách mơi trường u cầu cơng ty đưa chi phí thiệt hại biên vào chi phí sản xuất Đường thiệt hại biên (MD) biểu đồ đại diện cho chi phí Do ta cộng đường MD vào đường chi phí cơng ty MC Chi phí xã hội công ty MC + MD.6 Với chi phí này, cơng ty tối đa hóa lợi nhuận điểm P = MC + MD Sản lượng Q* tạo lượng phát thải E*.7 Cân hiệu xã hội thị trường điểm giá thị trường hàng hóa cân với chi phí xã hội biên sản xuất, với chi phí xã hội bao gồm chi phí sản xuất biên chi phí thiệt hại biên TĨM TẮT Chương phát triển mơ hình kiểm sốt nhiễm đơn giản Mơ hình dựa khái niệm đánh đổi thiệt hại mơi trường chi phí kiểm sốt nhiễm Chúng ta xem xét hàm thiệt hại biên Hàm số thể thiệt hại xã hội biên từ mức phát thải khác mức độ tích tụ nhiễm khác mơi trường Chúng ta xem xét chi phí giảm nhiễm biên cho từnng nguồn phát thải cho nhóm nguồn Bằng cách kết hợp hai hàm số này, xác định mức phát thải tối ưu xã hội Mức phát thải tối ưu xã hội mức mà thiệt hại biên chi phí nhiễm biên Chương 4, hình 4-3 nhắc đến định nghĩa chi phí xã hội Phần phụ lục nhằm kết nối chi phí xã hội biên vào hình MAC-MD Cũng ý khoảng cách cd biểu đồ khoảng cách cd biểu đồ dưới, chênh lệch chi phí biên thiệt hại biên mức phát thải hiệu xã hội E* sản lượng Q* Barry Field & Nancy Olewiler 15 Tại mức phát thải này, chi phí xã hội ròng – tổng chi phí giảm nhiễm chi phí thiệt hại – thấp Tuy nhiên cần ý mơ hình phát triển chương đơn giản chứa đựng rủi ro đơn giản hóa vấn đề nhiễm thực tế Thật có ví dụ kiểm sốt nhiễm mơi trường cho thấy chắn biết hàm thiệt hại biên chi phí giảm nhiễm biên Thế giới tự nhiên phức tạp, gặp nhiều khó khăn để nhận dạng xác mối quan hệ người tự nhiên Thêm vào đó, nguồn gây nhiễm có nhiều dạng, quy mơ khác nhau, hồn cảnh kinh tế khác tốn nhiều công sức để hiểu biết vấn đề đơn giản chi phí giảm nhiễm biên Cơng nghệ kiểm sốt nhiễm thay đổi nhanh, cơng nghệ hiệu hôm lại lỗi thời ngày mai Tuy nhiên, mơ hình đơn giản hữu hiệu để suy nghĩ vấn đề kiểm sốt nhiễm Trước thảo luận vấn đề sách phức tạp, nên học cách nhà kinh tế cố gắng đo lường khảo sát chi phí giảm nhiễm biên thiệt hại biên trường hợp thay đổi chất lượng môi trường cụ thể CÁC THUẬT NGỮ CHÍNH Chi phí giảm nhiễm Hàm thiệt hại theo mức độ tích tụ Hàm thiệt hại Chi tiêu bảo vệ Hàm giảm ô nhiễm biên Hàm thiệt hại biên Khái niệm chuẩn tắc Công nghệ kiểm sốt nhiễm Kinh tế học thực chứng Ngưỡng Tổng chi phí giảm nhiễm Tổng thiệt hại BÀI TẬP Cho MAC1 = 100 – 10E MAC2 = 50 – 10E Vẽ hàm số đường MAC gộp Cho MD = 30E, xác định điểm cân hiệu xã hội Với phương trình trên, giả sử phủ quy định mức phát thải đơn vị Chi phí xã hội ròng sách bao nhiêu? Giả sử có thay đổi cơng nghệ làm giảm chi phí giảm ô nhiễm biên nhà máy chi phí biên nhà máy Sự thay đổi làm ảnh hưởng đến mức phát thải hiệu xã hội nào? Giải đồ thị số học Khi có quy định kiểm sốt nhiễm, phủ phải chịu chi phí thực thi phần chi phí xã hội Giả sử chi phí thực thi khoản cố định, độc lập với lượng ô nhiễm giảm Điều làm điểm cân hiệu thay đổi nào? Giải thích đồ thị CÂU HỎI THẢO LUẬN Các nhà khoa học khám phá thiệt hại biên tăng theo hàm mũ với mức phát thải Điều làm thay đổi cách tính tốn tổng thiệt hại không áp dụng công nghệ giảm ô nhiễm Nguyên tắc cân biên liên hệ với mức sản lượng hiệu xã hội? Giải thích xã hội muốn tối thiểu hóa chi phí xã hội ròng (tối đa hóa giá trị xã hội ròng) chọn mức phát thải Barry Field & Nancy Olewiler 16 ... nghĩa quan trọng nhân loại Đánh giá giá trị thiệt hại môi trường công việc hàng đầu nhà khoa học môi trường nhà kinh tế học môi trường, bàn vấn đề chương Nói chung, nhiễm nhiều thiệt hại gây lớn Để... tăng nhanh lượng chất thải ngày nhiều Các cơng trình nghiên cứu nhà khoa học môi trường kinh tế học cho thấy dường dạng đường biểu diễn tiêu biểu nhiều loại chất gây ô nhiễm Khi lượng chất thải... phí để giảm lượng chất thải vào mơi trường, chi phí làm giảm bớt mật độ tích tụ môi trường xung quanh Xét trường hợp nhà máy bột giấy nằm thượng nguồn dòng sơng Nhà máy tạo lượng lớn chất thải