1引言
隨著我國國民經濟的快速發展，紙產品消費迅速增長，為我國造紙工業發展提供了廣闊的市場。造紙業作為我國重點發展的行業之一，其可持續發展道路也將是一個漫長的過程，20世紀90年代，我國已成為世界紙漿生產大國，并且紙漿生產一直處于穩定增長狀態，2009年我國紙及紙板的生產量和消費量分別已達8640萬噸和8569萬噸，在世界造紙工業格局中已具有相當的影響力。造紙工業的發展從根本上取決于自然資本的供給，如森林用地、農業用地和化石燃料等，每一張紙張的消費，是對木材、能源和其它資源消耗的積累。實現造紙業的可持續發展的基本條件是物質消耗絕對量的減量，而實現減量就必須研究經濟系統的物質代謝，建立基本物質量化方法和指標體系，對經濟運行過程的物質吞吐量進行度量和監控。
我國造紙業在發展過程中存在許多問題，如原料結構不合理、廢紙利用比例不高、廢紙回收率低、水耗高以及污染較重、產品結構不合理等問題制約著我國造紙業的可持續發展。如何在統一的尺度上評價我國造紙業可持續發展是一個重要的問題，本文以生態足跡研究方法為模型，以我國造紙業系統為研究對象，分析造紙產業復合系統的生態占用和資源利用。
2 生態足跡模型
生態足跡分析方法是20世紀90年代提出的一種度量可持續發展程度的指標，它定量地衡量了人類對自然界的影響。生態足跡側重于生態理念的可持續發展量化指標，具有形象、綜合、易于理解的特點，能夠表達人類消費對生態系統占用的相對大小，揭示其發展趨勢和主要矛盾。生態足跡模型的提出是基于以下假設和事實：人類所消費的資源和排放的廢棄物是能夠被追蹤，并找到相應的生產區域和消納區域；可賦予各種不同類型的土地面積一定的權重，將其轉化為一個標準化的全球公頃單位；既然分析地球上哪些地域具有生物生產力是可行的，自然系統的生態服務總供給能力和人類系統對自然系統的總需求數量就能夠相比較。
生態足跡模型運用生物物理單位測度一定區域對自然資源的需求和自然資源對人類生存、繁衍及經濟活動的生態支持。由于造紙行業中能源的消費主要通過分析生產過程排放的CO2對生態環境的沖擊，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用地。而原材料中木漿的生產提供基礎主要是人工林，其計算結果最終也歸化為林業用地。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用生態足跡方法進行計算和分析。
造紙業生態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 為生物生產性土地生產第i種消費項目的年世界平均產量；N為人口數；EF為總人口的生態足跡；ef為人均生態足跡。
3 造紙業生態足跡計算
本文采用中國統計年鑒、中國造紙年鑒、中國造紙工業年報等數據，按照上述方法直接計算了2000～2007年造紙業的能源生態足跡如化石燃料、電力，并通過一定的轉換將造紙業生產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換算為所需的木材等原材料，計算其生態足跡。
3.1 造紙業能源足跡計算結果及其分析
我國造紙業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，根據統計結果計算我國2000～2007年造紙業能源人均生態足跡，結果見表1。分析表1造紙業人均能源生態足跡，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。分析國內外造紙業的能源消耗情況，國外的造紙工業外購燃料以重油、天然氣為主，燃燒效率高，噸產品能耗少，而國內造紙業的能耗主要以煤炭為主，以煤為主的能源消費結構，造成了運輸壓力大、能源利用效率低和環境污染嚴重等多方面問題。如2005年，國際水平噸紙漿綜合耗能0.9～1.2噸標煤，我國大部分企業的噸紙漿綜合能耗1.38噸標煤左右。（2）我國造紙業紙和紙板產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）自產能源利用率低。現代制漿工業的能源自給有余，但制漿造紙聯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燃機直接發電，從而高效的利用自給能源，實現造紙業的循環經濟發展模式。
3.2 紙漿生態足跡計算和分析
原材料的提供是造紙業可持續發展的基本條件之一，我國造紙業在發展過程中紙漿結構不合理的現象制約我國造紙業的可持續發展。從2000年到2007年我國造紙業的國產木漿占總紙漿比例基本維持在10%左右，其絕對數量雖然從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）漿的數量2000年占總非木漿數量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足跡，將所有的非木漿統一折算為禾草漿。由于每生產1噸非木漿大概需要3噸的禾草,禾草平均產量大約取值2噸/公頃·年。木漿的生態足跡計算中，生產1噸木漿大概需要5米 3木材，并假設所需的木材全部來自速生豐產林，并且每公頃木材儲蓄量為90米3/年。在計算廢紙漿生態足跡時，將廢紙量的80%作為產生的廢紙漿，并根據一般造紙工業每生產1噸紙需要木材，結合現階段我國林業用地相應的平均木材生產量，將廢紙核算為相應的林業用地。
根據以上情況分析，我國2000～2007年木漿與非木漿生態足跡，結果見表2。分析我國造紙業中的木漿消費人均生態足跡，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足跡從2000年的0.01320公頃/人上升到2007年的0.01541公頃/人。結合分析我國造紙業木漿、廢紙漿、非木漿人均足跡結構，非木漿比例在我國造紙業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的發展過程中，越來越強調林漿紙一體化的發展進程。而另一方面，廢紙的回收利用也是我國造紙業發展的重要途徑之一。木漿造紙在一定程度上是造紙業發展的主流趨勢，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，這就要求造紙業在非木漿生產過程中需要投入較大的財力物力，通過技術革新解決非木漿生產過程中的能源利用效率等問題，實現木漿和非木漿造紙的雙贏。
3.3 紙業進出口足跡分析
全球經濟一體化進程的發展使我國的造紙行業也出現了前所未有的發展，大量的廢紙、紙和紙制品的進口和出口對我國的造紙業產生巨大的影響。在我國造紙行業的生產過程中，非木漿一般是自產自銷，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足跡，結果見表2。根據表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的發展自身資源的短缺，另一方面可能是由于我國木漿及其廢紙等質量問題而引起的出口影響。我國造紙業人均木漿進口量從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足跡仍舊依賴進口木漿。而廢紙進口人均足跡比例呈現先升后降的趨勢，其結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構進行綜合分析，見圖1。我國造紙業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代造紙工業產能的迅速增加，一方面國內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木漿比例一直僅為10%左右，從而決定了進出口貿易在我國造紙業發展過程中仍占重要的地位。
3.4 我國造紙業發展整體分析
在許多發達國家如美國、日本等，造紙工業已成為其國民經濟十大支柱制造業之一。然而在我國造紙工業總產值占據比例較小，但由于其生產過程涉及林業、農業、機械制造、化工、交通運輸、環保等多個產業，這對全面分析造紙工業形成一定的難度。
為了反映造紙業的生物生產性面積的利用效率，本文將2000～2007年的造紙業的總生態足跡除以造紙業的工業總產值，從而得到造紙業工業總產值足跡需求狀況，結果如圖2。從圖2可知，我國造紙業從2000年到2007年的工業產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的單位生態足跡產出水平有了較大的提高，資源利用狀況得到明顯的改善。
4 結論與討論
造紙產業的發展涉及水資源、水環境、林業、農業、能源等諸多因素，為了實現我國造紙業的可持續發展，必須將節水、節能、降耗、減污、增效等作為其主要發展目標，依據科學發展觀和循環經濟的原則，通過實施清潔生產、改進技術，并且控制人均消費，以促進我國造紙業健康發展。由于生態足跡主要考慮人類生活生產對資源的消耗，對環境污染影響方面的評估較少，而傳統造紙業作為環境污染較重的行業之一，應用生態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。本文通過生態足跡將造紙產業中資源轉化為統一的衡量指標，詳細計算和分析了我國2000年至2007年造紙業的生態足跡。
我國造紙業總生態足跡呈上升趨勢，其前景狀況不容樂觀，為了從根本上提高我國造紙業的競爭力，并減少我國造紙業的生態足跡，必須從根本上解決以下幾個問題：
(1)節約用紙的原則。我國造紙業的產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增加，這對我國造紙業的發展提出較大的考驗。雖然從各方面分析我國造紙業趨于好的方向發展，但污水排放、固體廢棄物的排放總值在某些區域持續增高，這對我國實現環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”的原則。實現造紙業的循環經濟發展模式，改變傳統的高耗能、高污染、低效益的傳統經濟增長模式，建立新型的工業化體系，以實現產業的可持續發展。
(3）林漿紙一體化是中國造紙工業發展的必由之路。通過實行林漿紙一體化，實現企業規�；彤a品質量高度化，進一步降低我國的能耗、水耗，實現造紙業健康可持續發展，并解決我國在造林過程中出現的廣種薄收、只見造林、難見成材等問題。
(4）資源優化和規模優化相結合的可持續發展模式。在每年統計的規模以上的造紙企業，總體上呈現增加的趨勢，但由于我國造紙業存在木漿比重低、企業規模小、中高檔紙種生產能力小等生產的結構性矛盾，不利于資源優化組合和規模經營模式提升，嚴重制約著造紙行業整體競爭力的提高與發展。
