從“公地悲劇”看地下水過(guò)度開(kāi)采

馬瑀堅(jiān)

提要我國(guó)是一個(gè)水資源嚴(yán)重匱乏的國(guó)家,對(duì)地下水的依賴度很高,但是近年來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及地下水開(kāi)發(fā)技術(shù)的不斷提高,我國(guó)地下水資源出現(xiàn)過(guò)量開(kāi)采的現(xiàn)象,一方面誘發(fā)了許多環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題,另一方面也不利于地下水資源的可持續(xù)利用。本文描述了我國(guó)水資源開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀,并從“公地悲劇”角度分析地下水被過(guò)度開(kāi)發(fā)的原因,給出地下水合理開(kāi)發(fā)利用的途徑。

關(guān)鍵詞:地下水;地下水開(kāi)采;公地悲劇

中圖分類號(hào):F124.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

地下水是水資源的重要組成部分,其水量穩(wěn)定,水質(zhì)好,是農(nóng)業(yè)灌溉、工礦和城市的重要水源之一。由于地下水層重新被注滿的速度很慢,需要花上幾百年甚至幾千年的時(shí)間,儲(chǔ)存在地下含水層的地下水通常被認(rèn)為是一種不可再生的資源。

我國(guó)是一個(gè)水資源嚴(yán)重匱乏的國(guó)家。在我國(guó),尤其是在北方及干旱少雨地區(qū)以及人口稠密區(qū),對(duì)地下水的依賴程度很高,保護(hù)地下水資源的意義遠(yuǎn)高于對(duì)地表水的保護(hù)。然而,隨著我國(guó)越來(lái)越多的對(duì)地下水的開(kāi)采利用,地下水資源面臨日益枯竭的困境,過(guò)度開(kāi)采也造成了非常嚴(yán)重的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題。因此,如何合理開(kāi)發(fā)利用地下水資源成為了刻不容緩的重要任務(wù)。

一、我國(guó)地下水開(kāi)采現(xiàn)狀

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和地下水開(kāi)發(fā)技術(shù)的不斷提高,我國(guó)地下水開(kāi)發(fā)正在向“深”、“廣”發(fā)展,開(kāi)采層不斷加深,開(kāi)采范圍不斷擴(kuò)大。2006年我國(guó)地下水資源量占全部水資源總量的30.17%,地下水供水量占總供水量的18.4%。近30年來(lái),我國(guó)地下水的開(kāi)采量以每年25億立方米的速度遞增,全國(guó)660個(gè)城市中,開(kāi)采地下水的城市400多個(gè);地下水有效灌溉面積占全國(guó)耕地總面積的40%;過(guò)去東南沿海從不開(kāi)采地下水的地區(qū),現(xiàn)在也大量開(kāi)采地下水;華北平原、長(zhǎng)江三角洲等地區(qū),因淺層地下水污染,地下水開(kāi)采大量轉(zhuǎn)向深層地下水。

我國(guó)南北方在地下水資源分布和城市供水結(jié)構(gòu)方面存在較大的地區(qū)性差異。南方地下水資源豐富,約占全國(guó)地下水資源總量的71%,而占全國(guó)國(guó)土面積60%的北方地區(qū),地下水資源僅占全國(guó)的29%。在城市供水結(jié)構(gòu)上,北方地區(qū)地下水所占份額較大,有的城市甚至以地下水為唯一水源。地下水開(kāi)發(fā)利用程度最高的是華北地區(qū),地下水供水量占全地區(qū)總用水量的52%。

從我國(guó)不同開(kāi)發(fā)潛力區(qū)域占國(guó)土總面積的比例來(lái)看,超采區(qū)占國(guó)土總面積的6.6%,即開(kāi)采潛力小于0,需要調(diào)整開(kāi)采布局,推行節(jié)約用水等措施緩解地下水緊張矛盾的區(qū)域?；酒胶鈪^(qū)占總面積的28.8%,是指不能盲目擴(kuò)大開(kāi)采地下水的區(qū)域,北方地區(qū)應(yīng)該把這部分水留作生態(tài)用水,不能開(kāi)采。開(kāi)發(fā)潛力較小區(qū)占國(guó)土總面積近一半(45.3%),這部分區(qū)域應(yīng)該合理適度開(kāi)發(fā)地下水。開(kāi)采潛力中等和較大區(qū)域占國(guó)土面積的15.6%。

因此,我國(guó)開(kāi)發(fā)地下水資源必須合理規(guī)劃與管理,否則將會(huì)有更多地區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)槌蓞^(qū)和基本平衡區(qū),無(wú)法繼續(xù)利用地下水資源。因此,保護(hù)地下水資源是一項(xiàng)關(guān)乎資源可持續(xù)利用和社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要任務(wù)。

二、地下水開(kāi)采引起的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題

地下水的開(kāi)發(fā)利用,一方面給社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了水源支撐,另一方面不合理的超量開(kāi)采地下水,誘發(fā)了許多環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題。特別是以地下水為主要供水水源的北方城市和地區(qū),掠奪式開(kāi)采現(xiàn)象嚴(yán)重,引發(fā)的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題突出。

根據(jù)中國(guó)地下水監(jiān)測(cè)信息網(wǎng)公開(kāi)的資料顯示,我國(guó)由地下水開(kāi)發(fā)所引發(fā)的主要環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題有區(qū)域地下水降落漏斗、地面沉降、地面塌陷、地裂縫、海水入侵和土壤鹽漬化等,主要分布在地下水集中開(kāi)采和超量開(kāi)采地區(qū)。

(一)地下水降落漏斗。區(qū)域地下水降落漏斗使地表農(nóng)田灌溉所需水量大幅提高,進(jìn)而地下水水質(zhì)也會(huì)發(fā)生變化。區(qū)域地下水位下降還使平原或盆地的濕地萎縮或消失,地表植被破壞,導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境退化。初步統(tǒng)計(jì),全國(guó)已形成區(qū)域地下水降落漏斗100多個(gè),漏斗區(qū)總面積達(dá)15萬(wàn)平方千米,主要分布在北方地區(qū)。

(二)地面沉降。地面沉降容易引起地裂縫。城市給水管道、供氣管道、電線、光纜等隨地面不均勻沉降而彎曲變形,導(dǎo)致管道漏水漏氣,給當(dāng)?shù)厝嗣竦纳?cái)產(chǎn)安全造成巨大威脅。地面沉降還會(huì)造成鐵路路基不均勻下沉,鐵路安全受到威脅。另外,地面沉降降低了城市河道堤防的防洪標(biāo)準(zhǔn),使河道汛期泄洪能力下降。全國(guó)有近70個(gè)城市因不合理開(kāi)采地下水誘發(fā)了地面沉降,沉降范圍6.4萬(wàn)平方千米,沉降中心最大沉降量超過(guò)2米的有上海、天津、太原、西安、蘇州、無(wú)錫、常州等城市,天津塘沽的沉降量達(dá)到3.1米。西安、大同、蘇州、無(wú)錫、常州等地面沉降同時(shí)伴有地裂縫,對(duì)城市基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

(三)地面塌陷。地面塌陷是超量開(kāi)采巖溶地下水造成的,全國(guó)共發(fā)生巖溶塌陷3,000多處,塌陷面積300多平方千米。

(四)海水入侵。一般情況下,陸地淡含水層的水位比海水水位高,但經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期大量抽取陸地淡含水層,會(huì)使其地下水位低于海水水位,導(dǎo)致海水(咸水)通過(guò)透水層滲入陸地淡含水層中,從而破壞地下水資源。沿海地區(qū)的大連、秦皇島、滄州、煙臺(tái)、北海和海南新英灣等地的地下水開(kāi)采誘發(fā)了海水入侵,導(dǎo)致地下水水質(zhì)惡化,全國(guó)海水入侵總面積近1,000平方千米。

三、地下水資源的過(guò)度開(kāi)采——公地的悲劇

“公地的悲劇”最初由英國(guó)學(xué)者哈丁提出,他設(shè)想了一個(gè)向所有人開(kāi)放的牧場(chǎng),其中每個(gè)牧羊人的經(jīng)濟(jì)收益取決于他所牧養(yǎng)的牲畜的數(shù)量,并且過(guò)度放牧造成的損失由所有使用者共同承擔(dān),這時(shí)“公地的悲劇”就不可避免地會(huì)發(fā)生。

地下水資源的開(kāi)發(fā)具有非競(jìng)爭(zhēng)性和非排他性,因此產(chǎn)生了公地悲劇現(xiàn)象。非競(jìng)爭(zhēng)性即一個(gè)人對(duì)地下水資源的開(kāi)發(fā)并不能排除其他人對(duì)地下水資源的開(kāi)發(fā)。這里面包含兩層含義,第一,由于地下水資源含量豐富,增加一個(gè)開(kāi)發(fā)者,由于增加開(kāi)發(fā)而發(fā)生的社會(huì)邊際成本為零;第二,開(kāi)發(fā)者之間在開(kāi)發(fā)地下水資源時(shí)互不干擾。非排他性指如果要排除某個(gè)人對(duì)地下水資源的開(kāi)發(fā)要付出巨大的管制成本。

在我國(guó),開(kāi)采地下水在生態(tài)系統(tǒng)允許的范圍內(nèi)所支付的成本是極低的,絕大多數(shù)的農(nóng)民開(kāi)采地下水只需要支付機(jī)井打水所耗費(fèi)的電費(fèi),而不需要支付任何額外的水費(fèi)。而且在目前農(nóng)村,自來(lái)水覆蓋的面積還很有限,大部分農(nóng)村地區(qū)的生活用水和灌溉用水都來(lái)自地下水井。這樣用水的低成本加上用水渠道唯一,導(dǎo)致農(nóng)民沒(méi)有足夠的激勵(lì)節(jié)約用水,地下水資源被過(guò)度開(kāi)采。

以馬歇爾和庇古為代表的福利經(jīng)濟(jì)學(xué)派認(rèn)為,導(dǎo)致公地悲劇的根本原因是邊際私人成本與邊際社會(huì)成本的背離,因而解決問(wèn)題的途徑是:找到一個(gè)可以充當(dāng)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的調(diào)節(jié)者,對(duì)造成外部性的活動(dòng)者征稅或給予補(bǔ)貼,使外部成本內(nèi)在化。以科斯為代表的新制度學(xué)派則認(rèn)為,公地悲劇的發(fā)生源于公共產(chǎn)權(quán)的歸屬不清或缺乏制度性的產(chǎn)權(quán)安排,由此引發(fā)外部效應(yīng),并認(rèn)為如果一種資源是稀缺的,那么私有化是合理利用和有效保護(hù)的基本途徑。因此,地下水之所以被過(guò)度開(kāi)采導(dǎo)致了“公地的悲劇”,一方面是因?yàn)榈叵滤淮嬖诋a(chǎn)權(quán)歸屬關(guān)系;另一方面開(kāi)采地下水的私人邊際成本極低,因此人人都可以不受限制地開(kāi)采地下水。一旦地下水被過(guò)度開(kāi)采從而造成地下水匱乏或嚴(yán)重的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題,開(kāi)采地下水的社會(huì)成本就遠(yuǎn)大于私人成本,產(chǎn)生環(huán)境負(fù)外部性。

另外,從成本收益角度,個(gè)人或企業(yè)在進(jìn)行是否開(kāi)采地下水的決策時(shí),根據(jù)其自身利益最大化原則,在開(kāi)采地下水時(shí)只關(guān)注其開(kāi)采的私人邊際成本,選擇私人邊際成本與社會(huì)邊際收益相等時(shí)的開(kāi)采量,地下水以更低的價(jià)格被開(kāi)采,同時(shí)開(kāi)采量超過(guò)社會(huì)最適量。由于經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的負(fù)外部效應(yīng),過(guò)量開(kāi)采導(dǎo)致的私人成本小于社會(huì)成本,因此社會(huì)最適量小于市場(chǎng)均衡量,因而地下水開(kāi)采量就超過(guò)了社會(huì)所能接受的最佳數(shù)量。而大量的開(kāi)采過(guò)量則會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題,造成各種負(fù)外部性問(wèn)題的產(chǎn)生。

四、防止地下水過(guò)度開(kāi)采的途徑

(一)鼓勵(lì)節(jié)約用水,對(duì)節(jié)水行為給予補(bǔ)貼。過(guò)去,我國(guó)農(nóng)村采用的主要灌溉方式是地面灌溉,即溝渠、畦灌、淹灌等。即便是在嚴(yán)重缺水、常年干旱地區(qū),也是通過(guò)施肥和選種等辦法提高產(chǎn)量,忽略了水資源合理利用的問(wèn)題。

傳統(tǒng)的地面灌溉效率很低而且不利于節(jié)約用水。目前,多種節(jié)水灌溉方式正在被廣泛的采用,包括噴灌、微灌、低壓管灌、渠道防滲等,較多采用的是噴灌和微灌。與傳統(tǒng)的灌溉方式相比,噴灌和微灌具有節(jié)約用水、節(jié)約勞力、節(jié)約耕地、提高產(chǎn)量、對(duì)土地的適應(yīng)性強(qiáng)、有利保持水土等諸多優(yōu)勢(shì)。特別是針對(duì)我國(guó)水資源匱乏的實(shí)際情況,這種節(jié)水灌溉方式對(duì)于提高農(nóng)業(yè)灌溉效率,節(jié)約水資源具有非常重要的意義。因此,應(yīng)該在廣大農(nóng)村地區(qū)推廣節(jié)水灌溉技術(shù),對(duì)采用節(jié)水灌溉技術(shù)的農(nóng)戶給予補(bǔ)貼,鼓勵(lì)節(jié)水灌溉技術(shù)的大范圍推廣。這樣,既能提高灌溉效率,又能節(jié)約水資源,減少地下水資源開(kāi)采。

(二)對(duì)不同的采水量采取差別定價(jià)辦法,多采水部分支付較高價(jià)格。政府可以統(tǒng)一對(duì)城市和農(nóng)村的采水設(shè)備安裝一個(gè)水表,記錄采水量,根據(jù)不同的采水量制定不同的水價(jià)。在采水量較小的階段制定較低的價(jià)格,在采水量較大的階段制定較高的價(jià)格。這樣,過(guò)度采水行為就會(huì)支付一個(gè)較高的成本,從而抑制過(guò)度采水。

(三)發(fā)放采水交易許可證。政府對(duì)每個(gè)地下采水的水泵安裝電表,根據(jù)該地區(qū)地下水可開(kāi)采量以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要制定一個(gè)開(kāi)采總量,結(jié)合開(kāi)采戶申報(bào)的預(yù)計(jì)開(kāi)采量以及開(kāi)采戶的具體情況,發(fā)放電卡,控制開(kāi)采戶的開(kāi)采量。如果開(kāi)采戶實(shí)際開(kāi)采量少于所購(gòu)買的開(kāi)采量,該開(kāi)采戶可以將剩余開(kāi)采量轉(zhuǎn)賣。如果開(kāi)采戶期初購(gòu)買開(kāi)采量不足,也可以向有多余開(kāi)采量的開(kāi)采戶購(gòu)買開(kāi)采量。

采用這種辦法的一個(gè)重要條件是建立地下水開(kāi)采許可證交易市場(chǎng),使許可證交易能夠公開(kāi)、順利進(jìn)行。通過(guò)建立許可證交易市場(chǎng),一方面農(nóng)民因?yàn)椴捎昧溯^好的節(jié)水措施而節(jié)余的水,可以通過(guò)許可證的轉(zhuǎn)讓而得到經(jīng)濟(jì)實(shí)惠,可以激發(fā)更多的節(jié)水行為;另一方面農(nóng)民也可以通過(guò)購(gòu)買一定量的許可證來(lái)解決水缺乏的問(wèn)題,而不至于影響作物的正常生長(zhǎng)。

(四)杜絕非法采水,加大懲罰力度。政府應(yīng)該對(duì)非法采水行為加大監(jiān)管力度和懲罰力度。這樣做相當(dāng)于增加了非法采水行為的成本,根據(jù)成本收益分析,可以減少非法采水行為的發(fā)生。

(五)制定地下水開(kāi)采法規(guī),加強(qiáng)節(jié)約采水與用水教育。國(guó)家應(yīng)制定專門的地下水資源保護(hù)法規(guī),進(jìn)一步加強(qiáng)和完善地下水資源保護(hù)的立法、執(zhí)法工作。同時(shí),在全社會(huì)加大節(jié)約用水的宣傳力度,提高群眾節(jié)約用水的意識(shí),提高水資源利用效率。

(作者單位:南開(kāi)大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院)

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