1引言
隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，紙產(chǎn)品消費(fèi)迅速增長(zhǎng)，為我國(guó)造紙工業(yè)發(fā)展提供了廣闊的市場(chǎng)。造紙業(yè)作為我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的行業(yè)之一，其可持續(xù)發(fā)展道路也將是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，20世紀(jì)90年代，我國(guó)已成為世界紙漿生產(chǎn)大國(guó)，并且紙漿生產(chǎn)一直處于穩(wěn)定增長(zhǎng)狀態(tài)，2009年我國(guó)紙及紙板的生產(chǎn)量和消費(fèi)量分別已達(dá)8640萬(wàn)噸和8569萬(wàn)噸，在世界造紙工業(yè)格局中已具有相當(dāng)?shù)挠绊懥�。造紙工業(yè)的發(fā)展從根本上取決于自然資本的供給，如森林用地、農(nóng)業(yè)用地和化石燃料等，每一張紙張的消費(fèi)，是對(duì)木材、能源和其它資源消耗的積累。實(shí)現(xiàn)造紙業(yè)的可持續(xù)發(fā)展的基本條件是物質(zhì)消耗絕對(duì)量的減量，而實(shí)現(xiàn)減量就必須研究經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的物質(zhì)代謝，建立基本物質(zhì)量化方法和指標(biāo)體系，對(duì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行過(guò)程的物質(zhì)吞吐量進(jìn)行度量和監(jiān)控。
我國(guó)造紙業(yè)在發(fā)展過(guò)程中存在許多問(wèn)題，如原料結(jié)構(gòu)不合理、廢紙利用比例不高、廢紙回收率低、水耗高以及污染較重、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理等問(wèn)題制約著我國(guó)造紙業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。如何在統(tǒng)一的尺度上評(píng)價(jià)我國(guó)造紙業(yè)可持續(xù)發(fā)展是一個(gè)重要的問(wèn)題，本文以生態(tài)足跡研究方法為模型，以我國(guó)造紙業(yè)系統(tǒng)為研究對(duì)象，分析造紙產(chǎn)業(yè)復(fù)合系統(tǒng)的生態(tài)占用和資源利用。
2 生態(tài)足跡模型
生態(tài)足跡分析方法是20世紀(jì)90年代提出的一種度量可持續(xù)發(fā)展程度的指標(biāo)，它定量地衡量了人類對(duì)自然界的影響。生態(tài)足跡側(cè)重于生態(tài)理念的可持續(xù)發(fā)展量化指標(biāo)，具有形象、綜合、易于理解的特點(diǎn)，能夠表達(dá)人類消費(fèi)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)占用的相對(duì)大小，揭示其發(fā)展趨勢(shì)和主要矛盾。生態(tài)足跡模型的提出是基于以下假設(shè)和事實(shí)：人類所消費(fèi)的資源和排放的廢棄物是能夠被追蹤，并找到相應(yīng)的生產(chǎn)區(qū)域和消納區(qū)域；可賦予各種不同類型的土地面積一定的權(quán)重，將其轉(zhuǎn)化為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的全球公頃單位；既然分析地球上哪些地域具有生物生產(chǎn)力是可行的，自然系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)總供給能力和人類系統(tǒng)對(duì)自然系統(tǒng)的總需求數(shù)量就能夠相比較。
生態(tài)足跡模型運(yùn)用生物物理單位測(cè)度一定區(qū)域?qū)ψ匀毁Y源的需求和自然資源對(duì)人類生存、繁衍及經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的生態(tài)支持。由于造紙行業(yè)中能源的消費(fèi)主要通過(guò)分析生產(chǎn)過(guò)程排放的CO2對(duì)生態(tài)環(huán)境的沖擊，要抵消這一沖擊需要足夠的林地吸收，所以能源消耗的土地最后歸化為林業(yè)用地。而原材料中木漿的生產(chǎn)提供基礎(chǔ)主要是人工林，其計(jì)算結(jié)果最終也歸化為林業(yè)用地。另一方面在紙張及其附屬品進(jìn)出口過(guò)程中所隱含的資源等也應(yīng)用生態(tài)足跡方法進(jìn)行計(jì)算和分析。
造紙業(yè)生態(tài)足跡的計(jì)算公式如下：
ＥＦ=Ｎ·ｅｆ=Ｎ∑rj (Pi + Ii－Ei) / Yj× N （1）
其中，i為消費(fèi)項(xiàng)目的類型；Pi為第i種消費(fèi)項(xiàng)目的年生產(chǎn)量；Ii第i種消費(fèi)項(xiàng)目年進(jìn)口量； Ei為第i種消費(fèi)項(xiàng)目的年出口量； Yj 為生物生產(chǎn)性土地生產(chǎn)第i種消費(fèi)項(xiàng)目的年世界平均產(chǎn)量；N為人口數(shù)；EF為總?cè)丝诘纳鷳B(tài)足跡；ef為人均生態(tài)足跡。
3 造紙業(yè)生態(tài)足跡計(jì)算
本文采用中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒、中國(guó)造紙年鑒、中國(guó)造紙工業(yè)年報(bào)等數(shù)據(jù)，按照上述方法直接計(jì)算了2000～2007年造紙業(yè)的能源生態(tài)足跡如化石燃料、電力，并通過(guò)一定的轉(zhuǎn)換將造紙業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中所涉及的木漿、廢紙和非木漿等通過(guò)一定的折算系數(shù)換算為所需的木材等原材料，計(jì)算其生態(tài)足跡。
3.1 造紙業(yè)能源足跡計(jì)算結(jié)果及其分析
我國(guó)造紙業(yè)的能源消耗主要包括煤炭、汽油、煤油、柴油、燃料油和電力等部分，根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果計(jì)算我國(guó)2000～2007年造紙業(yè)能源人均生態(tài)足跡，結(jié)果見(jiàn)表1。分析表1造紙業(yè)人均能源生態(tài)足跡，其中我國(guó)人均能源足跡從2001年至2007年總體呈上升趨勢(shì)，人均足跡貢獻(xiàn)率最大的屬于煤炭消費(fèi)量。煤炭消費(fèi)人均足跡所占能源總足跡比重從2000年的95%上升到2007年的97%，而人均煤炭消費(fèi)足跡絕對(duì)量2000年為0.0050公頃/人，到2007年已達(dá)0.00970公頃/人，增長(zhǎng)將近一倍。原油、柴油人均生態(tài)足跡從2000到2007年變化幅度較小。燃料油人均足跡從2001年至2007年變化幅度較大，人均能源生態(tài)足跡唯一降低的是人均煤油足跡。但油料人均消費(fèi)足跡總體較小，并且總消費(fèi)足跡呈下降趨勢(shì)。電力人均生態(tài)足跡總體占用能源量較小，但人均電力消費(fèi)足跡增長(zhǎng)快，從2000年到2007年翻一翻。
分析我國(guó)能源足跡的增長(zhǎng)因素，主要包括以下幾個(gè)方面：（1）利用率低、耗損大。分析國(guó)內(nèi)外造紙業(yè)的能源消耗情況，國(guó)外的造紙工業(yè)外購(gòu)燃料以重油、天然氣為主，燃燒效率高，噸產(chǎn)品能耗少，而國(guó)內(nèi)造紙業(yè)的能耗主要以煤炭為主，以煤為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，造成了運(yùn)輸壓力大、能源利用效率低和環(huán)境污染嚴(yán)重等多方面問(wèn)題。如2005年，國(guó)際水平噸紙漿綜合耗能0.9～1.2噸標(biāo)煤，我國(guó)大部分企業(yè)的噸紙漿綜合能耗1.38噸標(biāo)煤左右。（2）我國(guó)造紙業(yè)紙和紙板產(chǎn)量的絕對(duì)增長(zhǎng)進(jìn)一步增大了對(duì)能源的消耗，如我國(guó)紙和紙板產(chǎn)量從2000年的3050萬(wàn)噸增加到2007年的7350萬(wàn)噸，在我國(guó)能源利用效率有限的情況下，必將增大能源用量的絕對(duì)量。（3）自產(chǎn)能源利用率低�，F(xiàn)代制漿工業(yè)的能源自給有余，但制漿造紙聯(lián)合起來(lái)能源的自給率僅有60%～70%。如可以通過(guò)堿爐能將木素鈉鹽轉(zhuǎn)化為碳酸鈉，又將有機(jī)物燃燒成一氧化碳，并將一氧化碳通過(guò)內(nèi)燃機(jī)直接發(fā)電，從而高效的利用自給能源，實(shí)現(xiàn)造紙業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。
3.2 紙漿生態(tài)足跡計(jì)算和分析
原材料的提供是造紙業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基本條件之一，我國(guó)造紙業(yè)在發(fā)展過(guò)程中紙漿結(jié)構(gòu)不合理的現(xiàn)象制約我國(guó)造紙業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。從2000年到2007年我國(guó)造紙業(yè)的國(guó)產(chǎn)木漿占總紙漿比例基本維持在10%左右，其絕對(duì)數(shù)量雖然從200萬(wàn)噸上升到605萬(wàn)噸，但總體占比例較小。我國(guó)造紙業(yè)非木漿主要包括禾草漿、葦（荻、芒稈）漿及蔗渣漿等，禾草漿和葦（芒）漿的數(shù)量2000年占總非木漿數(shù)量84%，并且禾草漿的比例在最近幾年仍呈上升趨勢(shì)，為了分析我國(guó)非木漿生態(tài)足跡，將所有的非木漿統(tǒng)一折算為禾草漿。由于每生產(chǎn)1噸非木漿大概需要3噸的禾草,禾草平均產(chǎn)量大約取值2噸/公頃·年。木漿的生態(tài)足跡計(jì)算中，生產(chǎn)1噸木漿大概需要5米 3木材，并假設(shè)所需的木材全部來(lái)自速生豐產(chǎn)林，并且每公頃木材儲(chǔ)蓄量為90米3/年。在計(jì)算廢紙漿生態(tài)足跡時(shí)，將廢紙量的80%作為產(chǎn)生的廢紙漿，并根據(jù)一般造紙工業(yè)每生產(chǎn)1噸紙需要木材，結(jié)合現(xiàn)階段我國(guó)林業(yè)用地相應(yīng)的平均木材生產(chǎn)量，將廢紙核算為相應(yīng)的林業(yè)用地。
根據(jù)以上情況分析，我國(guó)2000～2007年木漿與非木漿生態(tài)足跡，結(jié)果見(jiàn)表2。分析我國(guó)造紙業(yè)中的木漿消費(fèi)人均生態(tài)足跡，從2000年的0.00141公頃/人增加到2007年的0.00366公頃/人。廢紙漿人均生態(tài)足跡從2000年的0.003公頃/人也增加到2007年的0.010013公頃/人。廢紙漿人均足跡總體比木漿足跡大，并且增長(zhǎng)快。我國(guó)的非木漿消費(fèi)人均生態(tài)足跡從2000年的0.01320公頃/人上升到2007年的0.01541公頃/人。結(jié)合分析我國(guó)造紙業(yè)木漿、廢紙漿、非木漿人均足跡結(jié)構(gòu)，非木漿比例在我國(guó)造紙業(yè)人均總漿足跡比例從2000年的74.2%下降到2007年的52.9%；廢紙漿人均足跡比例占人均總漿足跡比例從2000年的16.8%上升到2007年的34.7%；而木漿人均足跡比例占人均總漿足跡比例變化幅度較小，僅從2000年的9%上升到12.3%。我國(guó)非木漿比例下降和木漿及廢紙漿比例上升說(shuō)明我國(guó)在造紙業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，越來(lái)越強(qiáng)調(diào)林漿紙一體化的發(fā)展進(jìn)程。而另一方面，廢紙的回收利用也是我國(guó)造紙業(yè)發(fā)展的重要途徑之一。木漿造紙?jiān)谝欢ǔ潭壬鲜窃旒垬I(yè)發(fā)展的主流趨勢(shì)，然而僅依靠木材提供給足夠的人類消費(fèi)所需用的造紙?jiān)鲜沁h(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足的，這就要求造紙業(yè)在非木漿生產(chǎn)過(guò)程中需要投入較大的財(cái)力物力，通過(guò)技術(shù)革新解決非木漿生產(chǎn)過(guò)程中的能源利用效率等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)木漿和非木漿造紙的雙贏。
3.3 紙業(yè)進(jìn)出口足跡分析
全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的發(fā)展使我國(guó)的造紙行業(yè)也出現(xiàn)了前所未有的發(fā)展，大量的廢紙、紙和紙制品的進(jìn)口和出口對(duì)我國(guó)的造紙業(yè)產(chǎn)生巨大的影響。在我國(guó)造紙行業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，非木漿一般是自產(chǎn)自銷，沒(méi)有考慮其進(jìn)出口，僅考慮我國(guó)木漿、廢紙、紙和紙制品進(jìn)出口人均生態(tài)足跡，結(jié)果見(jiàn)表2。根據(jù)表2分析我國(guó)的木漿、廢紙人均出口足跡變化很小，分析其原因一方面是由于我國(guó)造紙業(yè)的發(fā)展自身資源的短缺，另一方面可能是由于我國(guó)木漿及其廢紙等質(zhì)量問(wèn)題而引起的出口影響。我國(guó)造紙業(yè)人均木漿進(jìn)口量從2000年的0.0088公頃/人增加到2007年的0.00213公頃/人，雖然我國(guó)國(guó)產(chǎn)木漿人均足跡占總木漿比例從2000年37.4%增長(zhǎng)到2007年的41.7%，但我國(guó)的木漿人均生態(tài)足跡仍舊依賴進(jìn)口木漿。而廢紙進(jìn)口人均足跡比例呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)，其結(jié)果為人均進(jìn)口廢紙漿足跡占總廢紙漿足跡從2000年的26%上升到2005年的48.5%，到2007年下降到44.9%。同時(shí)將我國(guó)紙和紙制品進(jìn)出口換算為相應(yīng)的人均足跡，我國(guó)人均紙和紙張進(jìn)口足跡從2000年的0.00025公頃/人下降到2007年的0.00016公頃/人，而出口紙和紙張足跡從2000年的0.00006公頃/人上升到2007年的0.00024公頃/人，紙和紙制品足跡表明2006年首次實(shí)現(xiàn)出口大于進(jìn)口的狀況。
對(duì)進(jìn)口木漿、廢紙漿、紙和紙制品人均足跡結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合分析，見(jiàn)圖1。我國(guó)造紙業(yè)的進(jìn)口人均足跡占總木漿、廢紙漿、紙和紙張足跡的趨勢(shì)是從2000年到20007年呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)，即從2000～2005年基本趨勢(shì)為上升，從2005～2007年為下降趨勢(shì)。隨著我國(guó)木漿和廢紙漿生產(chǎn)率的提高，從一定程度上減少了我國(guó)木漿對(duì)進(jìn)口的依賴。然而我國(guó)木漿及其廢紙漿進(jìn)出口隨著我國(guó)紙和紙板消費(fèi)的增長(zhǎng)和現(xiàn)代造紙工業(yè)產(chǎn)能的迅速增加，一方面國(guó)內(nèi)纖維原料供需矛盾突出，缺口逐年增大，另一方面國(guó)際造紙工業(yè)木漿消耗總量中原生木漿比例平均為63%，而我國(guó)木漿消耗中國(guó)產(chǎn)木漿比例一直僅為10%左右，從而決定了進(jìn)出口貿(mào)易在我國(guó)造紙業(yè)發(fā)展過(guò)程中仍占重要的地位。
3.4 我國(guó)造紙業(yè)發(fā)展整體分析
在許多發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)、日本等，造紙工業(yè)已成為其國(guó)民經(jīng)濟(jì)十大支柱制造業(yè)之一。然而在我國(guó)造紙工業(yè)總產(chǎn)值占據(jù)比例較小，但由于其生產(chǎn)過(guò)程涉及林業(yè)、農(nóng)業(yè)、機(jī)械制造、化工、交通運(yùn)輸、環(huán)保等多個(gè)產(chǎn)業(yè)，這對(duì)全面分析造紙工業(yè)形成一定的難度。
為了反映造紙業(yè)的生物生產(chǎn)性面積的利用效率，本文將2000～2007年的造紙業(yè)的總生態(tài)足跡除以造紙業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值，從而得到造紙業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值足跡需求狀況，結(jié)果如圖2。從圖2可知，我國(guó)造紙業(yè)從2000年到2007年的工業(yè)產(chǎn)值足跡需求呈下降趨勢(shì)，這從資源利用的角度說(shuō)明了我國(guó)造紙業(yè)的單位生態(tài)足跡產(chǎn)出水平有了較大的提高，資源利用狀況得到明顯的改善。
4 結(jié)論與討論
造紙產(chǎn)業(yè)的發(fā)展涉及水資源、水環(huán)境、林業(yè)、農(nóng)業(yè)、能源等諸多因素，為了實(shí)現(xiàn)我國(guó)造紙業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，必須將節(jié)水、節(jié)能、降耗、減污、增效等作為其主要發(fā)展目標(biāo)，依據(jù)科學(xué)發(fā)展觀和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的原則，通過(guò)實(shí)施清潔生產(chǎn)、改進(jìn)技術(shù)，并且控制人均消費(fèi)，以促進(jìn)我國(guó)造紙業(yè)健康發(fā)展。由于生態(tài)足跡主要考慮人類生活生產(chǎn)對(duì)資源的消耗，對(duì)環(huán)境污染影響方面的評(píng)估較少，而傳統(tǒng)造紙業(yè)作為環(huán)境污染較重的行業(yè)之一，應(yīng)用生態(tài)足跡在對(duì)其評(píng)價(jià)過(guò)程中，沒(méi)有進(jìn)行深入討論與分析，這是本研究的不足。本文通過(guò)生態(tài)足跡將造紙產(chǎn)業(yè)中資源轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的衡量指標(biāo)，詳細(xì)計(jì)算和分析了我國(guó)2000年至2007年造紙業(yè)的生態(tài)足跡。
我國(guó)造紙業(yè)總生態(tài)足跡呈上升趨勢(shì)，其前景狀況不容樂(lè)觀，為了從根本上提高我國(guó)造紙業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，并減少我國(guó)造紙業(yè)的生態(tài)足跡，必須從根本上解決以下幾個(gè)問(wèn)題：
(1)節(jié)約用紙的原則。我國(guó)造紙業(yè)的產(chǎn)量每年都有較高的增長(zhǎng)，加上我國(guó)人口的增長(zhǎng)，每年人均用紙也在持續(xù)增加，這對(duì)我國(guó)造紙業(yè)的發(fā)展提出較大的考驗(yàn)。雖然從各方面分析我國(guó)造紙業(yè)趨于好的方向發(fā)展，但污水排放、固體廢棄物的排放總值在某些區(qū)域持續(xù)增高，這對(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)仍是一個(gè)難以解決的問(wèn)題。
(2）實(shí)行“減量化、再利用和再循環(huán)”的原則。實(shí)現(xiàn)造紙業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，改變傳統(tǒng)的高耗能、高污染、低效益的傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式，建立新型的工業(yè)化體系，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
(3）林漿紙一體化是中國(guó)造紙工業(yè)發(fā)展的必由之路。通過(guò)實(shí)行林漿紙一體化，實(shí)現(xiàn)企業(yè)規(guī)�；彤a(chǎn)品質(zhì)量高度化，進(jìn)一步降低我國(guó)的能耗、水耗，實(shí)現(xiàn)造紙業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展，并解決我國(guó)在造林過(guò)程中出現(xiàn)的廣種薄收、只見(jiàn)造林、難見(jiàn)成材等問(wèn)題。
(4）資源優(yōu)化和規(guī)模優(yōu)化相結(jié)合的可持續(xù)發(fā)展模式。在每年統(tǒng)計(jì)的規(guī)模以上的造紙企業(yè)，總體上呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)，但由于我國(guó)造紙業(yè)存在木漿比重低、企業(yè)規(guī)模小、中高檔紙種生產(chǎn)能力小等生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)性矛盾，不利于資源優(yōu)化組合和規(guī)模經(jīng)營(yíng)模式提升，嚴(yán)重制約著造紙行業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力的提高與發(fā)展。
