河南省生物质资源与环境经济的协调发展研究
2016-09-10牛军芳
【摘要】秸秆属于生物质能源中材料中的重要部分，而河南省作为农业大省，农业经济是河南省农村农民经济收入的主要来源，然而，农业经济的发展下却不免来自生物质资源方面的不当利用。本文针对河南省秸秆资源的不当，主要指秸秆的焚烧，利用博弈论思想、经验统计思想等，基于“道德人”的假设，结合“经济人”的经济学假设，系统地分析了秸秆的价值，秸秆焚烧对空气质量的影响，且此部分主要研究焚烧对空气质量pm2.5的影响，最后，针对治理秸秆资源的不当利用提出环境经济方面的相关对策。
【关键词】河南省 农业经济 生物质资源 统计思想 焚烧 环境经济
秸秆，通常指水稻、小麦、玉米等禾本科农作物成熟脱粒后剩余的茎叶部分；中国近二十年来由于煤、电、天然气的普及、各种工业制品的丰富，农村对秸秆的需求减少，大量秸秆的处理成了一个严重的社会问题，虽然法律命令禁止，但很多地方农民仍然直接在田地里燃烧秸秆，引发空气污染、火灾、飞机无法正常起降等后果；但总体来讲，它属于是一种可再生的环境友好生物质资源，据不完全统计，中国大陆每年约有2亿吨秸秆被就地焚烧，作为农业大省之一的河南，虽然，农业经济带动了该省GDP的增长，但同时农业再生资源如秸秆资源等的不当利用也伴随而出，具体主要指秸秆的焚烧带来了环境的外部不经济，且在农业资源有限的情况下，对环境承载力产生的显著正相关的影响。
一、河南省秸秆资源与环境经济的现状
（一）河南省秸秆资源现状与环境污染问题
据不完全统计，河南省在能源消费方面主要以煤炭消费为主，而目前我国能源发展面临着严重的结构、资源的总量与质量及能源带来的环境等问题。它作为中原农业大省之一，自然拥有如秸秆等丰富的生物质资源，将该生物质资源转化为洁净能源的潜力巨大，且具有增加能源供给形式、减低污染排放、保护生态环境的多重经济和环境效益。但是，其并没有合理有效的利用秸秆这种天然的生物质资源，而是以焚烧的方式加以处理，结果确使这种天然的资源成了污染环境的主要因素。根据2014年针对河南省环境污染的来源进行的400份问卷调查，数据统计结果如下：
在造成环境问题的四大类因素中，其中秸秆焚烧、生活污水、工业废水、固体垃圾、其他污染来源，分别占占问卷调查中的88.6%、61.4%、71.4%、82.3%、29.7%，其污染的影响对环境污染总的影响分别为0.25、0.18、0.22、0.25、0.09，其中秸秆焚烧居于所有污染来源的首位。因此，我们可知导致河南省环境问题的主要问题来自于秸秆资源的焚烧。但事实上，我国平均每年能产生约6.5亿吨生物质秸秆资源，其中只有80%的用作了工业原料、肥料、燃料及饲料，进行了可循环利用，但没有被充分利用的却有20%；在经济较为发达的城市郊区及农村，由于燃料结构、化肥等的改进使用，秸秆能源的剩余量高达80%左右。
（二）秸秆资源的环境经济价值评估——从生态补偿的维度进行分析
秸秆资源的生态补偿可以理解为：尽管秸秆资源属于特殊的生物质资源，但其在利用方式即用途上也难免会产生利益，因此，在此种情况下，必须首先考虑同一种资源如：秸秆资源在用途上发生的利益冲突。假定数量一定的秸秆资源L，L既可以用作经济活动，如发电，造纸，制作工业原料或者天然沼气；也可以用于生态维护，如循环利用回归于田，也可用于植树造林的天然肥料。假设Y（L）为用于经济建设时产生的收益，Q（L）为用于生态维护时产生的生态服务价值；Y（L）、Q（L）具有一般收益函数的凹性特征，即Y’（L）>0，Y’’（L）<0，Q’（L）>0，Q”（L）<0。
特别值得关注的是，Y（L）、Q（L）显示为凹性是由于当优质秸秆利用完毕后，劣质秸秆资源将投入使用，此后秸秆资源产生的边际效用逐渐递减；但同时当秸秆资源用于生態维护的数量增加后，用于经济建设的数量便自然会减少。假设秸秆资源的总量为1单位，用于生态维护的为L，则剩余部分1-L用于经济建设，那么，最有资源配置便是用于生态及经济建设两部分产生R的总收益，也就是，MaxR=Y（L）+Q（1-L）①，由一阶条件可得：
假设秸秆资源在用于经济活动的过程中使用了另一种资源M，两种资源因利用方式的改变转而引起某种利益冲突，生物质资源如：秸秆资源L，此时会因使用另一种投入M，其原来效益Y（H）增加，并且Y（H）显示为凹性函数，并且M的投入使用有可能损害诸如空气等自然资源的质量，从而降低秸秆资源的生态服务价值D（M），此时，若在农业中通过施用化肥增加了农作物产量，进而增加了秸秆数量和质量的利用率，但秸秆资源中的成分氮、磷等元素通过流入水体后可导致其富营养化，直接破坏河流中的生物多样性，降低水资源的欣赏和经济价值，此时，D’（M）<0，D”（M）>0；秸秆燃烧后产生大量的一氧化碳、二氧化碳和二氧化硫等有浓雾，造成空气臭氧层的破环，形成雾霾等不良的空气质量。所以，秸秆资源配置的最优策略便是Y（M）和D（M）两者的最大化利用价值之和，即：
通过式②及式③，我们可知，秸秆资源的生态补偿的范围（即秸秆资源在生态维护方面与在经济建设活动的有效资源配置的边际利用量）反映在二维图形中，应是边际上经济建设收益与生态维护收益的相交处，此处为秸秆资源利用的收益平衡点，即秸秆资源的利用达到了社会收益最大化，此时，当秸秆资源资源用于经济活动建设时，放弃的用于生态维护产生的服务价值相当于经济建设活动的机会成本；同理，当秸秆资源用于生态维护、修复时，放弃的经济利益既是用于生态维护的机会成本，即生态补偿的最低标准就是秸秆资源用于经济建设活动时产生的边际收益。然而，在现实生活中，我们对于秸秆这种生物质资源的处理往往通过简单的焚烧来进行处理，并没有发挥生物质资源本身的价值，且对空气质量造成了严重的不良影响。
二、河南省秸秆焚烧对空气质量的影响研究
秸秆焚烧作为一种生活质量提高的后遗症在影响空气质量的同时，更是不利于农田的可持续耕作，河南省作为农业大省之一，其主要以第一产业即农业为主，小麦、水稻、玉米、高粱、油料等为其主要农作物，继而作为秸秆资源的主要产生地之一，河南省产生了严重的秸秆废弃或焚烧的现象，其中，以小麦、玉米秸秆为主要燃烧资源的生物质能源，（其中玉米秸秆约为60.93%，小麦秸秆25.51%）对空气质量pm值产生了很大的影响。
（一）河南省秸秆焚烧的现状
河南省秸秆资源的利用情况，稍作计算便可得知，河南省秸秆资源利用中，仅有91%左右的秸秆资源得到了有效利用，而尚有8.1%左右的秸秆以焚烧处理，而事实上，这8.1%的秸秆焚烧的有害气体，是春秋两季导致大气PM值上升的主要原因之一。
（二）河南省秸秆焚烧对PM2.5的影响
在全国范围内，河南省，秸秆焚烧是生物质燃烧的重要组成部分。河南省作为中原农业大省之一，其生物质秸秆资源产量位居全国前位，据农业相关部门统计，年均秸秆资源产量可达36714310t，随着国家对农业生产现代化的重视，产生了大量的秸秆资源的剩余，而秸秆资源通过焚烧处理，便是常见的现象，但事实上，农作物秸秆资源的染烧已经严重影响到该省市的整体空气质量。
通过表2可知，秸秆资源的燃烧状态不同，同种秸秆资源燃烧产生的对pm2.5的影响程度不同，同时，不同生物质资源在同种燃烧状态下产生的影响程度也有较大差异，即不同种类的秸秆燃烧时排放因子存在着差异；其中河南的生物质资源燃烧主要以玉米秸秆的燃烧量最为突出，但以排放因子来看，小麦秸秆资源燃烧的排放因子较高，并且不受地域差别的影响。由表2不同燃烧状态、不同生物质资源燃烧时产生的排放因子，计算可知，河南各市生物质秸秆资源焚烧时产生的pm2.5的颗粒物的含量。
由表3可知，秸秆资源产生量越多的地区，其秸秆资源的焚烧量及产生影响大气pm2.5的颗粒也越多；并且随着现代农业技术的发展，河南省各市的农作物产量也会相应地提高，而玉米、小麦等作为河南主要农作物产量也会相应地提高，而其附属品农业秸秆也会越来越多，河南省秸秆焚烧所产生的pm2.5颗粒也会日益增多； 根据以上三个表的计算估计，到2017年河南省小麦秸秆资源总量将有可能达到2697.40万吨，并且秸秆资源的主要产地驻马店市的小麦秸秆资源总量455.35万吨，这将占全省秸秆资源总量的18%左右，，小麦的秸秆产量也将达到29.11万吨；2022年河南省小麦秸秆产量总量3879.04万吨。由此估计可知，如果未来的秸秆资源被人们像现在这样焚烧不加以正当的利用，那么，未来废弃的秸秆生物质资源燃烧产生的pm2.5颗粒对空气环境产生的破坏性影响将是无法估量的。
三、关于秸秆焚烧治理的相关对策分析
（一）提高生物质秸秆资源焚烧产生的危害意识
通过以上分析，可知生物质秸秆资源的焚烧将造成生态环境的破坏，这一点是毋庸置疑的，而生物质秸秆资源焚烧主要对环境产生严重的污染后果，不仅能破坏生态平衡，而且还将产生多方面的危害。首先，当秸秆资源焚烧过程中会产生大量的浓烟，该浓烟中夹杂着小碳粒，在该省市的天空长时间不能被驱散，进而诱发诱发哮喘等呼吸道疾病，对人们身体健康造成很大的威胁；其次，据不完全统计，我國每年可产生7亿吨左右的秸秆资源，若全部用来燃烧，可产生近3亿多吨煤的热值，若用作加工饲料，相当于15亿吨左右粮食，因此，生物质秸秆资源的燃烧无疑带来了巨大的资源浪费；
（二）在信息不完全对称的情况下，充分发挥农作物秸秆焚烧中农户与政府的合作与非合作性博弈
生物质秸秆资源焚烧的原因从经济学角度分析无疑是成本与收益的权衡关系，而空气环境属于公共物品，这导致了人们搭便车心理的出现，秸秆资源拥有者就具有了通过转嫁处理剩余秸秆资源的成本来提高整体劳作的收益的经济原因，在市场机制调节下，农户对秸秆资源的处理选择出自“经济人”的理性行为，但事实上，人们往往由于缺乏对信息的掌握，而导致秸秆处理的投资费用与收益不对称现象的出现；而政府为制止农户焚烧作出焚烧秸秆的选择，往往会实施各项政策，但在信息不完全对称的条件下，政策的制定对整体社会福利是增进的，而农户处于自利目的，难免与政府进行利益之间的博弈，此时，通过有效的禁止秸秆焚烧的好处的宣传，是人们意识到生物质秸秆资源的焚烧带来的利益远远小于危害，此时，从微观经济学角度来分析，就是秸秆燃烧污染的外部性内在化包含两个方面的内容： 增加农户焚烧秸秆的机会成本；科学合理的财政补贴标准。最终，私人利益屈从于公众利益，在非合作博弈下，达到秸秆资源的有效利用。
（三）基于可持续发展价值取向思维下，进行农业循环经济的发展
所谓农业循环经济即以生态系统为关键词，具体指人们在农业生产经济活动中，产生的物质循环及代谢发展要与生态系统的循环保持一致，即最终达到农业生态系统和经济系统的统一发展。以生物质秸秆资源为例，秸秆资源是农作物收获后余下的没有直接经济价值的资源，它与煤等资源不同，但它对畜禽而言，却是很好的饲料，对土壤和农作物却是天然的有机肥料，某种技术条件下还可以可以作为发电介质等；总之，从生物质秸秆资源的利用上讲，秸秆资源即秸秆焚烧污染治理的价值在于为农业经济带来循环效应，并遵循减量化、再循环、再利用、工业化特征等原则；而通过政府良好的政策导引、科技的支撑，秸秆的综合利用可以发展为农业循环经济中的资源产业端的代表，如将秸秆作为农户生活能源、发电介质及作为造纸板等加工的原料，进而再循环上与秸秆还田、沼气、秸秆饲料、及工业化等相链接。
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作者简介：牛军芳（1990-），女，汉族，河南周口人，云南民族大学经济学院，2014级研究生，劳动经济学专业。
