1引言
隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，紙產(chǎn)品消費迅速增長，為我國造紙工業(yè)發(fā)展提供了廣闊的市場。造紙業(yè)作為我國重點發(fā)展的行業(yè)之一，其可持續(xù)發(fā)展道路也將是一個漫長的過程，20世紀(jì)90年代，我國已成為世界紙漿生產(chǎn)大國，并且紙漿生產(chǎn)一直處于穩(wěn)定增長狀態(tài)，2009年我國紙及紙板的生產(chǎn)量和消費量分別已達8640萬噸和8569萬噸，在世界造紙工業(yè)格局中已具有相當(dāng)?shù)挠绊懥ΑＴ旒埞I(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，是對木材、能源和其它資源消耗的積累。實現(xiàn)造紙業(yè)的可持續(xù)發(fā)展的基本條件是物質(zhì)消耗絕對量的減量，而實現(xiàn)減量就必須研究經(jīng)濟系統(tǒng)的物質(zhì)代謝，建立基本物質(zhì)量化方法和指標(biāo)體系，對經(jīng)濟運行過程的物質(zhì)吞吐量進行度量和監(jiān)控。
我國造紙業(yè)在發(fā)展過程中存在許多問題，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)不合理等問題制約著我國造紙業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。如何在統(tǒng)一的尺度上評價我國造紙業(yè)可持續(xù)發(fā)展是一個重要的問題，本文以生態(tài)足跡研究方法為模型，以我國造紙業(yè)系統(tǒng)為研究對象，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，能夠表達人類消費對生態(tài)系統(tǒng)占用的相對大小，揭示其發(fā)展趨勢和主要矛盾。生態(tài)足跡模型的提出是基于以下假設(shè)和事實：人類所消費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)足跡模型運用生物物理單位測度一定區(qū)域?qū)ψ匀毁Y源的需求和自然資源對人類生存、繁衍及經(jīng)濟活動的生態(tài)支持。由于造紙行業(yè)中能源的消費主要通過分析生產(chǎn)過程排放的CO2對生態(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出口過程中所隱含的資源等也應(yīng)用生態(tài)足跡方法進行計算和分析。
造紙業(yè)生態(tài)足跡的計算公式如下：
ＥＦ=Ｎ·ｅｆ=Ｎ∑rj (Pi + Ii－Ei) / Yj× N （1）
其中，i為消費項目的類型；Pi為第i種消費項目的年生產(chǎn)量；Ii第i種消費項目年進口量； Ei為第i種消費項目的年出口量； Yj 為生物生產(chǎn)性土地生產(chǎn)第i種消費項目的年世界平均產(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)足跡計算
本文采用中國統(tǒng)計年鑒、中國造紙年鑒、中國造紙工業(yè)年報等數(shù)據(jù)，按照上述方法直接計算了2000～2007年造紙業(yè)的能源生態(tài)足跡如化石燃料、電力，并通過一定的轉(zhuǎn)換將造紙業(yè)生產(chǎn)過程中所涉及的木漿、廢紙和非木漿等通過一定的折算系數(shù)換算為所需的木材等原材料，計算其生態(tài)足跡。
3.1 造紙業(yè)能源足跡計算結(jié)果及其分析
我國造紙業(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)計結(jié)果計算我國2000～2007年造紙業(yè)能源人均生態(tài)足跡，結(jié)果見表1。分析表1造紙業(yè)人均能源生態(tài)足跡，其中我國人均能源足跡從2001年至2007年總體呈上升趨勢，人均足跡貢獻率最大的屬于煤炭消費量。煤炭消費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%，而人均煤炭消費足跡絕對量2000年為0.0050公頃/人，到2007年已達0.00970公頃/人，增長將近一倍。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。但油料人均消費足跡總體較小，并且總消費足跡呈下降趨勢。電力人均生態(tài)足跡總體占用能源量較小，但人均電力消費足跡增長快，從2000年到2007年翻一翻。
分析我國能源足跡的增長因素，主要包括以下幾個方面：（1）利用率低、耗損大。分析國內(nèi)外造紙業(yè)的能源消耗情況，國外的造紙工業(yè)外購燃料以重油、天然氣為主，燃燒效率高，噸產(chǎn)品能耗少，而國內(nèi)造紙業(yè)的能耗主要以煤炭為主，以煤為主的能源消費結(jié)構(gòu)，造成了運輸壓力大、能源利用效率低和環(huán)境污染嚴(yán)重等多方面問題。如2005年，國際水平噸紙漿綜合耗能0.9～1.2噸標(biāo)煤，我國大部分企業(yè)的噸紙漿綜合能耗1.38噸標(biāo)煤左右。（2）我國造紙業(yè)紙和紙板產(chǎn)量的絕對增長進一步增大了對能源的消耗，如我國紙和紙板產(chǎn)量從2000年的3050萬噸增加到2007年的7350萬噸，在我國能源利用效率有限的情況下，必將增大能源用量的絕對量。（3）自產(chǎn)能源利用率低。現(xiàn)代制漿工業(yè)的能源自給有余，但制漿造紙聯(lián)合起來能源的自給率僅有60%～70%。如可以通過堿爐能將木素鈉鹽轉(zhuǎn)化為碳酸鈉，又將有機物燃燒成一氧化碳，并將一氧化碳通過內(nèi)燃機直接發(fā)電，從而高效的利用自給能源，實現(xiàn)造紙業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展模式。
3.2 紙漿生態(tài)足跡計算和分析
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，我國造紙業(yè)在發(fā)展過程中紙漿結(jié)構(gòu)不合理的現(xiàn)象制約我國造紙業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。從2000年到2007年我國造紙業(yè)的國產(chǎn)木漿占總紙漿比例基本維持在10%左右，其絕對數(shù)量雖然從200萬噸上升到605萬噸，但總體占比例較小。我國造紙業(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，為了分析我國非木漿生態(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)所需的木材全部來自速生豐產(chǎn)林，并且每公頃木材儲蓄量為90米3/年。在計算廢紙漿生態(tài)足跡時，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2000～2007年木漿與非木漿生態(tài)足跡，結(jié)果見表2。分析我國造紙業(yè)中的木漿消費人均生態(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，并且增長快。我國的非木漿消費人均生態(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%。我國非木漿比例下降和木漿及廢紙漿比例上升說明我國在造紙業(yè)的發(fā)展過程中，越來越強調(diào)林漿紙一體化的發(fā)展進程。而另一方面，廢紙的回收利用也是我國造紙業(yè)發(fā)展的重要途徑之一。木漿造紙在一定程度上是造紙業(yè)發(fā)展的主流趨勢，然而僅依靠木材提供給足夠的人類消費所需用的造紙原料是遠遠不能滿足的，這就要求造紙業(yè)在非木漿生產(chǎn)過程中需要投入較大的財力物力，通過技術(shù)革新解決非木漿生產(chǎn)過程中的能源利用效率等問題，實現(xiàn)木漿和非木漿造紙的雙贏。
3.3 紙業(yè)進出口足跡分析
全球經(jīng)濟一體化進程的發(fā)展使我國的造紙行業(yè)也出現(xiàn)了前所未有的發(fā)展，大量的廢紙、紙和紙制品的進口和出口對我國的造紙業(yè)產(chǎn)生巨大的影響。在我國造紙行業(yè)的生產(chǎn)過程中，非木漿一般是自產(chǎn)自銷，沒有考慮其進出口，僅考慮我國木漿、廢紙、紙和紙制品進出口人均生態(tài)足跡，結(jié)果見表2。根據(jù)表2分析我國的木漿、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木漿及其廢紙等質(zhì)量問題而引起的出口影響。我國造紙業(yè)人均木漿進口量從2000年的0.0088公頃/人增加到2007年的0.00213公頃/人，雖然我國國產(chǎn)木漿人均足跡占總木漿比例從2000年37.4%增長到2007年的41.7%，但我國的木漿人均生態(tài)足跡仍舊依賴進口木漿。而廢紙進口人均足跡比例呈現(xiàn)先升后降的趨勢，其結(jié)果為人均進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%。同時將我國紙和紙制品進出口換算為相應(yīng)的人均足跡，我國人均紙和紙張進口足跡從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年首次實現(xiàn)出口大于進口的狀況。
對進口木漿、廢紙漿、紙和紙制品人均足跡結(jié)構(gòu)進行綜合分析，見圖1。我國造紙業(yè)的進口人均足跡占總木漿、廢紙漿、紙和紙張足跡的趨勢是從2000年到20007年呈現(xiàn)先升后降的趨勢，即從2000～2005年基本趨勢為上升，從2005～2007年為下降趨勢。隨著我國木漿和廢紙漿生產(chǎn)率的提高，從一定程度上減少了我國木漿對進口的依賴。然而我國木漿及其廢紙漿進出口隨著我國紙和紙板消費的增長和現(xiàn)代造紙工業(yè)產(chǎn)能的迅速增加，一方面國內(nèi)纖維原料供需矛盾突出，缺口逐年增大，另一方面國際造紙工業(yè)木漿消耗總量中原生木漿比例平均為63%，而我國木漿消耗中國產(chǎn)木漿比例一直僅為10%左右，從而決定了進出口貿(mào)易在我國造紙業(yè)發(fā)展過程中仍占重要的地位。
3.4 我國造紙業(yè)發(fā)展整體分析
在許多發(fā)達國家如美國、日本等，造紙工業(yè)已成為其國民經(jīng)濟十大支柱制造業(yè)之一。然而在我國造紙工業(yè)總產(chǎn)值占據(jù)比例較小，但由于其生產(chǎn)過程涉及林業(yè)、農(nóng)業(yè)、機械制造、化工、交通運輸、環(huán)保等多個產(chǎn)業(yè)，這對全面分析造紙工業(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，這從資源利用的角度說明了我國造紙業(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，為了實現(xiàn)我國造紙業(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)濟的原則，通過實施清潔生產(chǎn)、改進技術(shù)，并且控制人均消費，以促進我國造紙業(yè)健康發(fā)展。由于生態(tài)足跡主要考慮人類生活生產(chǎn)對資源的消耗，對環(huán)境污染影響方面的評估較少，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)足跡在對其評價過程中，沒有進行深入討論與分析，這是本研究的不足。本文通過生態(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)，詳細計算和分析了我國2000年至2007年造紙業(yè)的生態(tài)足跡。
我國造紙業(yè)總生態(tài)足跡呈上升趨勢，其前景狀況不容樂觀，為了從根本上提高我國造紙業(yè)的競爭力，并減少我國造紙業(yè)的生態(tài)足跡，必須從根本上解決以下幾個問題：
(1)節(jié)約用紙的原則。我國造紙業(yè)的產(chǎn)量每年都有較高的增長，加上我國人口的增長，每年人均用紙也在持續(xù)增加，這對我國造紙業(yè)的發(fā)展提出較大的考驗。雖然從各方面分析我國造紙業(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，這對我國實現(xiàn)環(huán)境保護仍是一個難以解決的問題。
(2）實行“減量化、再利用和再循環(huán)”的原則。實現(xiàn)造紙業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟發(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)濟增長模式，建立新型的工業(yè)化體系，以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
(3）林漿紙一體化是中國造紙工業(yè)發(fā)展的必由之路。通過實行林漿紙一體化，實現(xiàn)企業(yè)規(guī)模化和產(chǎn)品質(zhì)量高度化，進一步降低我國的能耗、水耗，實現(xiàn)造紙業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展，并解決我國在造林過程中出現(xiàn)的廣種薄收、只見造林、難見成材等問題。
(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)計的規(guī)模以上的造紙企業(yè)，總體上呈現(xiàn)增加的趨勢，但由于我國造紙業(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)營模式提升，嚴(yán)重制約著造紙行業(yè)整體競爭力的提高與發(fā)展。
