Xác định mức ô nhiễm tối ưu

CHƯƠNG II. KINH TẾ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG

2.1. Mức ô nhiễm tối ưu

2.1.2. Xác định mức ô nhiễm tối ưu

Chất thải độc hại được xả thải trực tiếp vào môi trường bởi các hoạt động của nền kinh tế là nguyên nhân tạo ra ô nhiễm môi trường, do đó để giảm mức ô nhiễm đòi hỏi phải giảm lượng chất thải thải ra môi trường. Theo biểu đồ dòng vật chất được trình bày ở Chương I, thì trong dài hạn lượng chất thải thải ra môi trường (bao gồm lượng chất thải loại bỏ trong sản xuất (Wpd

) và trong tiêu dùng (Wcd)) bằng với sản phẩm sản xuất ra (G) cộng với các chất thải từ sản xuất (WP), trừ đi lượng chất thải trong sản xuất (W‟p) và trong tiêu dùng (W‟c) được sử dụng trở lại để tái chế: Wpd + Wcd = G + Wp – (W‟p + W‟c).

Dựa trên biểu thức này, chúng ta có thể nhận thấy rằng, giảm (G) hoặc giảm (WP) hoặc tăng cường tái chế (W‟p + W‟c) là những cách thức nhằm giảm lượng chất thải. Tất cả những cách thức này có thể được thực hiện theo 2 phương pháp: (1) giảm sản lượng;

(2) sử dụng công nghệ giảm thải. Vấn đề đặt ra là giảm lượng chất thải đến mức độ nào để đạt được mức ô nhiễm tối ưu theo quan điểm xã hội? Đây chính là chủ đề thảo luận ở trong phần này.

2.1.2.1. Mức ô nhiễm tối ƣu khi giảm sản lƣợng

Trong thị trường cạnh tranh, các doanh nghiệp luôn gia tăng mức sản xuất nhằm đạt được mục tiêu tối đa hóa lợi nhuận. Chính vì vậy, khi doanh nghiệp lựa chọn phương pháp giảm sản lượng để giảm ô nhiễm thì chi phí giảm thải là lợi nhuận bị mất đi do giảm sản lượng, do đó chi phí giảm thải cận biên khi giảm sản lượng chính là lợi nhuận ròng cận biên cá nhân MNPB (Marginal Net Private Benefit). Lợi nhuận ròng cận biên cá nhân

Đại học Kinh tế Huế

45

MNPB là phần lợi nhuận tăng thêm khi doanh nghiệp sản xuất thêm 1 đơn vị sản phẩm.

Trong thị trường cạnh tranh hoàn hảo, MNPB là phần chênh lệch giữa giá bán đơn vị sản phẩm và chi phí sản xuất ra đơn vị sản phẩm đó (MNPB = P – MC).

Mặt khác, khi doanh nghiệp giảm sản lượng thì lượng chất thải gây ô nhiễm môi trường sẽ giảm xuống, và làm cho chi phí ngoại ứng giảm tương ứng. Do đó, lợi ích của việc giảm ô nhiễm là thiệt hại phòng tránh được, nghĩa là lợi ích giảm thải cận biên được thể hiện qua đường chi phí ngoại ứng cận biên MEC. Chi phí ngoại ứng cận biên là chi phí ngoại ứng tăng lên khi doanh nghiệp sản xuất thêm một đơn vị sản phẩm. MEC = d(TEC)/dQ = (TECi - TECi-1)/(Qi - Qi-1). Trong đó, TEC là tổng chi phí ngoại ứng (Total Externalities Cost); Q là khối lượng sản phẩm sản xuất ra.

Hình 2.1 cho thấy, Q* là mức sản lượng tối ưu, tương ứng với mức ô nhiễm tối ưu W* mà tại đó chi phí giảm thải biên bằng lợi ích giảm thải cận biên, hay MNPB = MEC.

Điều này có nghĩa là tại mức ô nhiễm W* thì chi phí giảm thải và lợi ích giảm thải đền bù được cho nhau, hay nói cách khác là phần lợi nhuận ròng doanh nghiệp bị mất đi khi giảm sản lượng đã được đền bù bởi thiệt hại phòng tránh được. Vì vậy, W* chính là mức phát thải hiệu quả xã hội, hay còn gọi là mức ô nhiễm tối ưu, với mức ô nhiễm này thì lợi ích ròng xã hội sẽ đạt được giá trị lớn nhất.

Chúng ta có thể chứng minh W* là mức ô nhiễm tối ưu. Giả sử ban đầu không có biện pháp kiểm soát ô nhiễm, doanh nghiệp quyết định sản xuất ở mức sản lượng QP nhằm

Qp MEC

Q

$

MNPB = P - MPC

Q* 0

E a

b c

d

W* Wp

0 W

b: Chi phí ngoại ứng tối ưu/thiệt hại ngoại vi tối ưu a + b: Tổng lợi nhuận của nhà SX tại mức ô nhiễm tối ưu a: Lợi ích ròng của xã hội tại mức ô nhiễm tối ưu c + d: Mức thiệt hại ngoại vi không tối ưu cần phải loại bỏ c: Mức lợi nhuận của nhà SX mà xã hội không mong muốn

Hình 2.1. Mức ô nhiễm tối ƣu khi giảm sản lƣợng

Đại học Kinh tế Huế

46

đạt được mục tiêu tối đa hóa lợi nhuận, tương ứng với tổng lợi nhuận được tính bằng diện tích (a + b + c). Tuy nhiên, tại mức sản lượng này doanh nghiệp thải ra môi trường một lượng chất thải lớn nhất Wp và gây ra tổng thiệt hại ngoại vi do ô nhiễm môi trường là diện tích (b+c+d). Do đó, lợi ích ròng xã hội được tính bằng hiệu số giữa tổng lợi nhuận của nhà sản xuất và tổng chi phí thiệt hại ngoại vi, đúng bằng diện tích (a - d). Trong đó, (d) là tổng thiệt hại ngoại vi không tối ưu cần phải loại bỏ.

Khi doanh nghiệp lựa chọn phương án giảm sản lượng từ Qp đến Q* nhằm giảm mức ô nhiễm từ Wp về W*. Tại mức ô nhiễm W*, tổng lợi nhuận của doanh nghiệp được tính bằng diện tích (a + b), và diện tích (b) là tổng chi phí thiệt hại ngoại vi tối ưu, do đó tổng lợi ích ròng xã hội chính là diện tích (a). So sánh giữa 2 mức ô nhiễm WP và W* cho thấy, khi giảm ô nhiễm từ WP về mức W* thì tổng chi phí thiệt hại ngoại vi không tối ưu đã được loại bỏ đúng bằng diện tích (d), hay nói cách khác là khoản chi phí thiệt hại phòng tránh được do phát thải tại mức thải tối ưu xã hội so với trường hợp không kiểm soát ô nhiễm. Trong trường hợp giảm sản lượng xuống ở mức bằng 0 thì lợi ích ròng xã hội có đạt được giá trị lớn nhất hay không? giả sử mức sản lượng có thể giảm xuống bằng 0, tương ứng với mức ô nhiễm W = 0 thì xã hội không có thiệt hại, đồng thời doanh nghiệp không thu được lợi nhuận. So với lợi ích ròng xã hội tại mức W* thì lợi ích ròng xã hội tại mức W = 0 thấp hơn đúng bằng diện tích (a).

Từ kết quả phân tích cho thấy, tại mức ô nhiễm W* thì lợi ích ròng xã hội sẽ đạt giá trị lớn nhất. Căn cứ vào khái niệm mức ô nhiễm tối ưu, chúng ta có thể kết luận W* chính là mức ô nhiễm tối ưu theo quan điểm xã hội. Như vậy, điều kiện để mức ô nhiễm tối ưu xảy ra trong trường hợp doanh nghiệp lựa chọn phương án giảm sản lượng khi và chỉ khi:

MNPB = MEC hoặc MNPB - MEC = MNSB = 0. Trong đó MNSB là lợi ích ròng cận biên xã hội.

Để hiểu rõ hơn về cơ sở lý thuyết trên, chúng ta có thể tìm hiểu một ví dụ minh họa về trường hợp doanh nghiệp sản xuất giấy. Giả sử, doanh nghiệp sản xuất giấy có số liệu về khối lượng sản phẩm Q, tổng chi phí sản xuất TC và giá bán đơn vị sản phẩm. Dựa trên nguồn số liệu thu thập được, chúng ta có thể tính toán MNPB của doanh nghiệp được thể hiện qua bảng 2.1.

Đại học Kinh tế Huế

47

Theo kết quả tính toán ở bảng số liệu 2.1, khi chưa tính đến chi phí ngoại ứng do ô nhiễm môi trường, doanh nghiệp sẽ quyết định sản xuất ở mức sản lượng Q=8 để đạt được mục tiêu tối đa hoá lợi nhuận. Tại mức sản lượng Q=8, chi phí sản xuất cận biên MC bằng với giá bán đơn vị sản phẩm P (P = MC = 10), do đó lợi nhuận ròng cận biên của doanh nghiệp MNPB =0.

Bảng 2.1. Lợi nhuận ròng cận biên cá nhân MNPB Khối lƣợng

sản phẩm Q

Tổng chi phí TC ($)

Chi phí cận biên MC ($)

Giá bán P ($)

Lợi ích ròng cận biên MNPB ($)

1 3 3 10 7

2 7 4 10 6

3 12 5 10 5

4 18 6 10 4

5 25 7 10 3

6 33 8 10 2

7 42 9 10 1

8 52 10 10 0

9 64 12 10 -2

10 79 15 10 -5

Trong quá trình sản xuất, doanh nghiệp đã xả chất thải xuống dòng sông, làm cho môi trường bị ô nhiễm và gây ra chi phí ngoại ứng cho xã hội, và cứ một đơn vị sản lượng Q tạo ra một đơn vị chất thải W. Vì vậy, chi phí ngoại ứng TEC tăng lên khi doanh nghiệp sản xuất thêm một đơn vị sản phẩm giấy. Giả sử chúng ta thu thập được về tổng thiệt hại tương ứng với mỗi mức khối lượng sản phẩm giấy sản xuất ra.

Bảng 2.2. Lợi nhuận ròng cận biên xã hội MNSB Lƣợng ô nhiễm

(Lƣợng sản phẩm) TC ($)

MC ($)

TEC ($)

MEC ($)

P ($)

MNPB (S)

MNSB ($)

1 3 3 0,5 0,5 10 7 6,5

2 7 4 1,5 1 10 6 5

3 12 5 3 1,5 10 5 3,5

4 18 6 5 2 10 4 2

5 25 7 8 3 10 3 0

6 33 8 12 4 10 2 -2

7 42 9 17 5 10 1 -4

8 52 10 23 6 10 0 -6

9 64 12 31 8 10 -2 -10

10 79 15 41 10 10 -5 -15

Đại học Kinh tế Huế

48

Kết quả tính toán ở bảng 2.2 cho thấy, khi tính đến chi phí ngoại ứng thì mức sản lượng tối ưu theo quan điểm xã hội là Q = 5. Tại mức sản lượng này lợi nhuận ròng xã hội đạt được giá trị lớn nhất, hay MNPB = MEC, do đó Q=5 là mức ô nhiễm tối ưu.

2.1.2.2. Mức ô nhiễm tối ƣu khi áp dụng công nghệ giảm thải

Ở phần trên chúng ta đã tiếp cận phương pháp xác định mức ô nhiễm tối ưu khi doanh nghiệp giảm sản lượng. Theo phương pháp này, mức ô nhiễm Wp tại mức sản lượng Qp có thể được điều chỉnh về mức ô nhiễm tối ưu W* thông qua giảm sản lượng từ Qp về Q*. Tuy nhiên, trong thực tế việc giảm sản lượng không phải là lựa chọn duy nhất để đưa mức ô nhiễm về mức ô nhiễm tối ưu. Ngoài cách thức này, các doanh nghiệp có thể sử dụng công nghệ giảm thải/xử lý chất thải để giảm ô nhiễm.

Khi doanh nghiệp áp dụng công nghệ giảm thải để giảm ô nhiễm thì chi phí cho việc giảm thải/giảm ô nhiễm chính là những khoản chi phí lắp đặt và sử dụng thiết bị giảm thải. Theo quan điểm kinh tế học, bất kỳ khoản đầu tư cho công nghệ giảm thải để giảm ô nhiễm chỉ có ý nghĩa khi và chỉ khi xã hội được bù đắp bằng các lợi ích từ việc phòng tránh được các thiệt hại môi trường nhờ việc đầu tư này mang lại. Chính vì vậy, lợi ích giảm thải khi sử dụng công nghệ giảm thải là thiệt hại phòng tránh được. Để hiểu rõ hơn về cách tiếp cận này, trước hết chúng ta cần đề cập một số khái niệm có liên quan, đó là chi phí giảm thải và thiệt hại do ô nhiễm.

* Chi phí giảm thải:

Chi phí giảm thải là những chi phí để giảm lượng chất thải vào môi trường, hoặc chi phí làm giảm mật độ tích tụ trong môi trường xung quanh. Xét trường hợp nhà máy sản xuất giấy nằm ở thượng nguồn dòng sông. Nhà máy này tạo ra một lượng lớn chất thải hữu cơ. Cách rẻ nhất để giải quyết lượng chất thải này là đổ chúng xuống sông.

Nhưng nhà máy cũng có thể giảm lượng chất thải này bằng những công nghệ kiểm soát ô nhiễm hoặc thay đổi quá trình sản xuất. Chi phí thực hiện các hoạt động này được gọi là

“chi phí giảm thải”, bởi vì đó là những chi phí làm giảm gián tiếp hay trực tiếp lượng chất thải đổ xuống sông. Có nhiều cách để giảm lượng phát thải như thay đổi công nghệ sản xuất, chuyển đổi nguồn nhập lượng, tái chế chất thải, xử lý chất thải, loại bỏ một địa điểm, .v.v..

Đại học Kinh tế Huế

49

Chi phí giảm thải ở mỗi nguồn là khác nhau, tùy thuộc vào nhiều yếu tố khác. Chi phí giảm lượng thải SO2 từ một nhà máy nhiệt điện sẽ khác với chi phí giảm khói độc hại từ các nhà máy hóa chất. Đối với những nguồn cùng tạo ra một loại chất thải thì chi phí giảm thải cũng có thể khác nhau do có sự khác biệt về đặc điểm công nghệ của quá trình vận hành.

Để giải thích mối quan hệ giữa chi phí giảm thải và lượng chất thải phát thải ra môi trường, chúng ta có thể sử dụng khái niệm hàm chi phí giảm thải cận biên MAC (Marginal Abatement Cost). Chi phí giảm thải cận biên thể hiện sự gia tăng trong tổng chi phí giảm thải để làm giảm được một đơn vị chất thải gây ô nhiễm, hay nói cách khác là chi phí tiết kiệm được nếu lượng chất thải tăng lên một đơn vị. Tổng chi phí giảm thải có thể được tính bằng diện tích nằm bên dưới đường MAC trong những khoảng xác định khác nhau. Gọi TAC (Total Abatement Cost) là tổng chi phí giảm thải và W là lượng chất thải thải ra môi trường được cắt giảm thì chi phí giảm thải cận biên được tính theo công thức:

W TAC W

TAC W

W

TAC MAC TAC

i i

i i



 



 



 



 1

1

Hình (a) và (b) là hai cách khác nhau để thể hiện bằng đồ thị chi phí giảm thải biên. Hai đồ thị chuyển tải cùng một khái niệm, nhưng khác nhau đơn vị tính trên trục hoành. Ở đồ thị (a), tại mức thải 20 đơn vị thì chi phí giảm thải biên bằng không (MAC20

= 0) và thể hiện tổng số đơn vị chất thải đang được xem xét xử lý. Chi phí giảm thải biên

5 20 W

0

$

MAC

Hình 2.2. Chi phí giảm thải

200

MAC

W 15

200

$

0

(a) Lƣợng chất thải thải ra (b) Lƣợng chất thải đƣợc xử lý

Đại học Kinh tế Huế

50

MAC = 200$ khi số lượng chất thải thải ra môi trường là 5 đơn vị (W=5), điều này có nghĩa là chi phí giảm thải tại đơn vị chất thải thứ 15. Đồ thị hình (b) cho thấy chi phí giảm thải biên MAC tăng theo mức độ cải thiện chất lượng môi trường.

* Thiệt hại do ô nhiễm:

Thiệt hại do ô nhiễm là những tác động bất lợi mà người sử dụng môi trường phải gánh chịu. Trong ví dụ về doanh nghiệp sản xuất giấy xả thải xuống dòng sông và gây ô nhiễm môi trường, thiệt hại môi trường là sự suy giảm thu nhập của ngư dân nuôi trồng và đánh bắt thủy sản trên dòng sông, là việc không sử dụng được dòng sông - nơi vui chơi giải trí hoặc nguy cơ cao hơn cho con người nhiễm phải những căn bệnh do nguồn nước ô nhiễm gây ra, và các hộ dân có thể chi phí cho việc xử lý nước trước khi đưa nước sông vào sử dụng.

Nói chung ô nhiễm càng nhiều thì thiệt hại gây ra càng lớn. Người ta thường dùng khái niệm hàm thiệt hại để biểu thị mối quan hệ giữa mức ô nhiễm và mức thiệt hại. Một hàm thiệt hại thể hiện mối quan hệ giữa số lượng chất thải và giá trị thiệt hại của chất thải đó. Có nhiều dạng hàm số thiệt hại khác nhau, bao gồm:

- Hàm thiệt hại theo lượng phát thải (Emission Damage Functions) thể hiện mối quan hệ giữa lượng phát thải từ một hoặc nhiều nguồn nào đó và thiệt hại môi trường gây ra từ lượng phát thải đó.

- Hàm thiệt hại theo mức độ tích tụ (Ambient damage Functions) thể hiện mối quan hệ giữa mức độ tích tụ của chất thải trong môi trường xung quanh và thiệt hại gây ra.

- Hàm thiệt hại biên (Marginal damage Functions) thể hiện mức độ thay đổi thiệt hại từ sự thay đổi một đơn vị phát thải hay một đơn vị tích tụ.

- Tổng thiệt hại (Total damages) là tổng thiệt hại tại mỗi mức phát thải.

Trong phạm vi môn học, chúng ta sẽ sử dụng hàm thiệt hại cận biên MD. Trong thực tế hàm thiệt biên thường được biểu hiện dưới dạng phi tuyến. Tuy nhiên, để dễ dàng tính toán và phân tích, chúng ta sẽ sử dụng hàm thiệt hại tuyến tính. Hình 2.4 thể hiện hàm thiệt hại biên có lượng phát thải ở trục hoành theo đơn vị phát thải trên mỗi đơn vị thời gian. Để đơn giãn cho việc phân tích, chúng ta có 2 giả thiết: (1) Chất ô nhiễm là đơn

Đại học Kinh tế Huế

51

chất, không tích tụ và được phân bổ đều; (2) Không có mức ngưỡng, nghĩa là mỗi hàm thiệt hại biên đều xuất phát từ gốc tọa độ.

Hình 2.3 cho thấy, khi mức ô nhiễm tăng từ Wa lên Wb thì thiệt hại tăng thêm là b.

Nếu giảm ô nhiễm từ Wb về Wa thì lợi ích cuả việc giảm ô nhiễm chính là thiệt hại b phòng tránh được.

* Mức ô nhiễm tối ƣu:

Xem xét trên góc độ kinh tế học môi trường, khi doanh nghiệp sử dụng công nghệ giảm thải thì việc xác định chất thải được giảm thải/xử lý ở mức nào để đạt được hiệu quả kinh tế cũng như đạt được mục tiêu về chất lượng môi trường. Theo quan điểm của các nhà kinh tế học môi trường, đối với một chất thải được thải ra từ một địa điểm nhất định trong khoảng thời gian xác định thì mức phát thải/ô nhiễm hiệu quả xã hội là mức ô nhiễm mà tại đó chi phí giảm thải biên bằng thiệt hại cận biên (MAC = MD), và mức ô nhiễm này được gọi là mức ô nhiễm tối ưu. Chúng ta có thể biểu diễn khái niệm cân bằng này bằng cả đồ thị và toán học. Hình 2.4 thể hiện sự đánh đổi giữa lợi ích và chi phí của việc làm giảm ô nhiễm khi áp dụng công nghệ giảm thải.

Quan sát trên hình 2.4 cho thấy, W* là mức ô nhiễm mà tại đó chi phí giảm thải biên bằng thiệt hại cận biên. Do đó, W* chính là mức phát thải hiệu quả xã hội, hay còn gọi là mức ô nhiễm tối ưu.

MD

Mức ô nhiễm Wa Wb

b a

0

$

Hình 2.3. Thiệt hại cận biên

Đại học Kinh tế Huế

52

Câu hỏi đặt ra là tại sao W* được xem mức ô nhiễm tối ưu? Ô nhiễm tối ưu là mức phát thải hiệu quả xã hội, tức là có sự đánh đổi giữa thiệt hại biên tăng lên với chi phí giảm thải biên tăng lên. Lượng chất thải nhiều hơn làm cho xã hội chịu nhiều chi phí thiệt hại môi trường hơn. Lượng phát thải giảm nghĩa là xã hội phải bỏ ra nhiều chi phí giảm thải hơn. Do đó, mức ô nhiễm tối ưu là mức ô nhiễm mà tại đó hai loại chi phí này đền bù được cho nhau, nghĩa là chi phí giảm thải biên bằng chi phí thiệt hại biên. Với mức ô nhiễm này thì lợi ích xã hội sẽ đạt được giá trị lớn nhất, hay nói cách khác là chi phí xã hội ở mức thấp nhất.

Chúng ta có thể tính toán chi phí xã hội để chứng minh W* là mức ô nhiễm tối ưu.

Giả sử ban đầu không có biện pháp kiểm soát ô nhiễm, lượng chất thải thải ra môi trường là lớn nhất tại Wp, tương ứng với chi phí giảm thải biên tại mức WP bằng không, và tại mức phát thải này thì tổng thiệt hại là diện tích (b+c+d).

Khi doanh nghiệp đầu tư công nghệ giảm thải để giảm mức ô nhiễm từ Wp về W*. Tại mức thải W*, tổng thiệt hại được tính bằng diện tích (b), và (c) là tổng chi phí giảm thải, do đó tổng chi phí xã hội chính là diện tích (b+c). So sánh giữa 2 mức phát thải WP

và W* cho thấy, chi phí xã hội ứng với mức W* thấp hơn chi phí xã hội tại mức thải WP đúng bằng diện tích (d). Như vậy, (d) là khoản chi phí tiết kiệm của xã hội khi giảm ô

b a

c

d

Hình 2.4. Mức ô nhiễm tối ƣu khi sử dụng công nghệ giảm thải

B

E

MD MAC

W Wp

W* 0

A

$

Đại học Kinh tế Huế