环境污染成因及对策
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• 環境污染的改善涉及許多公共財（public goods）的特性， 落實不易，亟需有效的政策工具及執行機制 • 環境政策的訂定，除須顧及技術可行性之外，亦須兼顧 經濟面、社會面、及政治面的可行性 • 環境保護需要全民、政府、乃至於國際社會的共同合作
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華中農大
3
二、當前主要的環境污染類別
P* Pc
E
MWP D 產量
13
F
0
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Q*
Qc
華中農大
外部性（externality）的定義
因經濟活動而對他人造成的福利影響若符合下列 二條件： • 決策時未考慮該項影響 • 缺乏適當的機制使雙方得就該項影響協議補償 則稱該項影響為外部性或外部效果（external effect）。
060404
環境污染成因與對策
黃宗煌 清華大學教授
大綱
• • • • • • 一、前言 二、當前主要的環境污染類別 三、環境污染的成因 四、改善污染的策略 五、改善污染的政策工具 六、小結
060404
華中農大
2
Baidu Nhomakorabea
一、前言
• 環境污染影響人體健康、生態環境、永續發展
• 造成環境污染的根源甚多，全面杜絕或零污染的理想境 界遙不可及
060404 華中農大 11
競爭市場均衡下的產量
Qc Max
{Q}
NSB P( z )dz MPC( z )dQ
0 0
Q
Q
P(Qc) = MPC(Qc)
＄
P = P(Q) MPC
P = P(Q) = 市場反需求函數 （inverse demand function） C = C(Q) = 生產的成本函數 （cost function）
環境權缺乏這些特性！
060404 華中農大 10
市場失靈（market failure）
• 因為外在因素的存在而使價格機能無法有效運作， 以致無法達到競爭均衡，例如：不完全競爭、規 模經濟（economies of scale）、政府干預等均 屬之。
• 因為外在因素的存在而使競爭均衡不具有社會最 適（socially optimal）或柏瑞圖效率（Pareto efficiency）的特性，例如資訊不完全、非完全 競爭（imperfect competition）、公共財（public goods）、外部性（externality）的存在等均屬之。
Pc
E
MPC = 邊際生產成本 （marginal production cost）
Q
華中農大 12
Qc
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生產有外部成本時之競爭均衡與 社會最適產量之比較
$ A B C MSC = MPC+MEC Qc > Q*
Pc < P*
MEC
MPC
在競爭均衡下，將 造成相當於ΔCBE的 福利損失。
• 史丹福大學研究所社會政策研究中心副主任哈曼(Willis W. Harman)對「能趨疲」一書的觀感認爲：「能趨疲是當今工 業社會最重大的問題。如果我們不瞭解它的話，我們將無從 正確地理解能源供應、污染、通貨膨脹或失業等問題。」
060404 華中農大 8
能趨疲的事例
• 煤的可用能量高（故可視為低能趨疲的物質），燃燒後產 生熱能及灰燼（屬於高能趨疲的物質），熱能推動機器後 便以熱的型態消散，消散的熱是無用的能量，故亦為高能 趨疲的能量。因此，在不斷燒煤的過程中，無用能量的總 量將逐漸增加，此即能趨疲的現象。由於煤是可耗竭的天 然資源，故來自化石能源的有用能量將日漸減少。 • 水由水壩落下可以推動發電機渦輪而產生電力，同時一部 份能量轉變為無法做工的熱而逸散到環境中（故水由位能 轉換為電能的效率永遠小於一 ），而當水落到最底部後， 亦將處於一種無法再做工的狀態；至於電力，在經終端使 用後亦成為無用的能量。
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環境權的界定缺乏效率
• 環境權泛指「使用環境勞務（environmental services）或享有環境不受污染的權力。」 • 有效率之財產權應有的特性： – 周全性（universality） – 排他性（excludability） – 可移轉性（transferability） – 可執行性（enforceability）
060404 華中農大 4
三、環境污染的成因
• • • • 私心、或欠缺公德心及守法精神 環保意識、教育或環境倫理觀念不普及 環保法規不健全，法規執行的公權力不彰 能量不滅定律（熱力學第一定律）：物質平衡模 型（material balance model） • 能趨疲法則（熱力學第二定律） • 環境的財產權（property rights）缺乏效率 • 市場失靈（market failure）
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熱力學的第一定律與物質平衡模型
• 熱力學第一定律：能量無法創造或毀滅，只會由 一種型態轉換成另外一種型態的能量，因此，物 質和能量的總數永遠保持不變，故亦稱為「質能 不滅定律」。 • 物質平衡模型為人類經濟活動及其與自然環境的 關係建構一個互動的關聯體系，並根據「質能不 滅定律」來說明環境污染產生的原因，進而據以 構思因應策略。
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物質平衡模型
自然資源、環境勞務
A
自然環境與生態體系 經濟社會體系
B
質能不滅：
生產
C
消費
D
A=B+C and B=D
殘質
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殘質
華中農大
A = C+D
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能趨疲法則
• 熱力學第二定律：能量的轉換是一個不可逆的過程（如熱由 高溫轉向低溫），可用能量會逐漸減少，而不可用能量之總 量則終將達到最大極限，易言之，能量有趨於疲勞的現象， 故亦稱為「能趨疲法則」（law of entropy）。 • 能趨疲 （熵）是自然界的質能趨向疲憊、趨向混亂、趨向 消減的永恆方向，是宇宙中最基本的性質之一，人生活其中 卻不知覺，這也是它被忽視的原因之一。
• 按污染所及之區域範圍可分為：
– 地方性污染：水污染、空氣污染、土壤污染、噪音… – 跨界污染：酸雨、流域污染、沙塵暴 – 大氣污染：溫室效應、臭氧層破洞
• 按污染物是否隨時間經過而累積可分為：
– 流量性污染：臭氧（O3）、碳氫化合物（CxHy） – 累積性染：汞、鎘、銅、鉛等重金屬
• 可移轉的污染 vs. 不可移轉的污染 • 可耗竭的污染 vs. 不可耗竭的污染
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二、當前主要的環境污染類別
P* Pc
E
MWP D 產量
13
F
0
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Q*
Qc
華中農大
外部性（externality）的定義
因經濟活動而對他人造成的福利影響若符合下列 二條件： • 決策時未考慮該項影響 • 缺乏適當的機制使雙方得就該項影響協議補償 則稱該項影響為外部性或外部效果（external effect）。
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環境污染成因與對策
黃宗煌 清華大學教授
大綱
• • • • • • 一、前言 二、當前主要的環境污染類別 三、環境污染的成因 四、改善污染的策略 五、改善污染的政策工具 六、小結
060404
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Baidu Nhomakorabea
一、前言
• 環境污染影響人體健康、生態環境、永續發展
• 造成環境污染的根源甚多，全面杜絕或零污染的理想境 界遙不可及
060404 華中農大 11
競爭市場均衡下的產量
Qc Max
{Q}
NSB P( z )dz MPC( z )dQ
0 0
Q
Q
P(Qc) = MPC(Qc)
＄
P = P(Q) MPC
P = P(Q) = 市場反需求函數 （inverse demand function） C = C(Q) = 生產的成本函數 （cost function）
環境權缺乏這些特性！
060404 華中農大 10
市場失靈（market failure）
• 因為外在因素的存在而使價格機能無法有效運作， 以致無法達到競爭均衡，例如：不完全競爭、規 模經濟（economies of scale）、政府干預等均 屬之。
• 因為外在因素的存在而使競爭均衡不具有社會最 適（socially optimal）或柏瑞圖效率（Pareto efficiency）的特性，例如資訊不完全、非完全 競爭（imperfect competition）、公共財（public goods）、外部性（externality）的存在等均屬之。
Pc
E
MPC = 邊際生產成本 （marginal production cost）
Q
華中農大 12
Qc
060404
生產有外部成本時之競爭均衡與 社會最適產量之比較
$ A B C MSC = MPC+MEC Qc > Q*
Pc < P*
MEC
MPC
在競爭均衡下，將 造成相當於ΔCBE的 福利損失。
• 史丹福大學研究所社會政策研究中心副主任哈曼(Willis W. Harman)對「能趨疲」一書的觀感認爲：「能趨疲是當今工 業社會最重大的問題。如果我們不瞭解它的話，我們將無從 正確地理解能源供應、污染、通貨膨脹或失業等問題。」
060404 華中農大 8
能趨疲的事例
• 煤的可用能量高（故可視為低能趨疲的物質），燃燒後產 生熱能及灰燼（屬於高能趨疲的物質），熱能推動機器後 便以熱的型態消散，消散的熱是無用的能量，故亦為高能 趨疲的能量。因此，在不斷燒煤的過程中，無用能量的總 量將逐漸增加，此即能趨疲的現象。由於煤是可耗竭的天 然資源，故來自化石能源的有用能量將日漸減少。 • 水由水壩落下可以推動發電機渦輪而產生電力，同時一部 份能量轉變為無法做工的熱而逸散到環境中（故水由位能 轉換為電能的效率永遠小於一 ），而當水落到最底部後， 亦將處於一種無法再做工的狀態；至於電力，在經終端使 用後亦成為無用的能量。
060404 華中農大 9
環境權的界定缺乏效率
• 環境權泛指「使用環境勞務（environmental services）或享有環境不受污染的權力。」 • 有效率之財產權應有的特性： – 周全性（universality） – 排他性（excludability） – 可移轉性（transferability） – 可執行性（enforceability）
060404 華中農大 4
三、環境污染的成因
• • • • 私心、或欠缺公德心及守法精神 環保意識、教育或環境倫理觀念不普及 環保法規不健全，法規執行的公權力不彰 能量不滅定律（熱力學第一定律）：物質平衡模 型（material balance model） • 能趨疲法則（熱力學第二定律） • 環境的財產權（property rights）缺乏效率 • 市場失靈（market failure）
060404 華中農大 5
熱力學的第一定律與物質平衡模型
• 熱力學第一定律：能量無法創造或毀滅，只會由 一種型態轉換成另外一種型態的能量，因此，物 質和能量的總數永遠保持不變，故亦稱為「質能 不滅定律」。 • 物質平衡模型為人類經濟活動及其與自然環境的 關係建構一個互動的關聯體系，並根據「質能不 滅定律」來說明環境污染產生的原因，進而據以 構思因應策略。
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物質平衡模型
自然資源、環境勞務
A
自然環境與生態體系 經濟社會體系
B
質能不滅：
生產
C
消費
D
A=B+C and B=D
殘質
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殘質
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A = C+D
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能趨疲法則
• 熱力學第二定律：能量的轉換是一個不可逆的過程（如熱由 高溫轉向低溫），可用能量會逐漸減少，而不可用能量之總 量則終將達到最大極限，易言之，能量有趨於疲勞的現象， 故亦稱為「能趨疲法則」（law of entropy）。 • 能趨疲 （熵）是自然界的質能趨向疲憊、趨向混亂、趨向 消減的永恆方向，是宇宙中最基本的性質之一，人生活其中 卻不知覺，這也是它被忽視的原因之一。
• 按污染所及之區域範圍可分為：
– 地方性污染：水污染、空氣污染、土壤污染、噪音… – 跨界污染：酸雨、流域污染、沙塵暴 – 大氣污染：溫室效應、臭氧層破洞
• 按污染物是否隨時間經過而累積可分為：
– 流量性污染：臭氧（O3）、碳氫化合物（CxHy） – 累積性染：汞、鎘、銅、鉛等重金屬
• 可移轉的污染 vs. 不可移轉的污染 • 可耗竭的污染 vs. 不可耗竭的污染