基于資源環(huán)境承載力的全國造紙工業(yè)類型區(qū)劃分研究

劉春紅 祝秀蓮 韓 寧

（1．輕工業(yè)環(huán)境保護(hù)研究所，北京 100089；2．中華環(huán)保聯(lián)合會(huì)，北京 100013 ）

資源環(huán)境狀況對(duì)一個(gè)國家的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及其在世界經(jīng)濟(jì)體系中的地位具有決定性影響，我國目前正處于工業(yè)化和城鎮(zhèn)化發(fā)展中期的加速階段，而造紙等“兩高一資”行業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)著相當(dāng)重要的地位，但造紙工業(yè)的發(fā)展將造成一定程度的生態(tài)破壞和環(huán)境污染，故其規(guī)模和布局在一定程度上影響了我國環(huán)境質(zhì)量變化的整體趨勢。從“十五”開始，國務(wù)院及相關(guān)部門陸續(xù)出臺(tái)的一系列政策、措施，針對(duì)不同時(shí)期造紙工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀提出了相應(yīng)的要求。這些政策對(duì)我國造紙工業(yè)的環(huán)境友好發(fā)展起到了積極作用，但因?qū)Y源和生態(tài)承載力及行業(yè)對(duì)資源環(huán)境的影響差異考慮不足，難以有效解決在區(qū)域資源環(huán)境承載能力約束下區(qū)域行業(yè)的準(zhǔn)入及空間布局問題。為此，開展基于資源環(huán)境承載力劃分行業(yè)環(huán)境管理政策單元—環(huán)境管理類型區(qū)，已經(jīng)成為突破當(dāng)前環(huán)境管理制約瓶頸的首要任務(wù)。

1 構(gòu)建指標(biāo)體系及分區(qū)數(shù)據(jù)處理

1.1 構(gòu)建依據(jù)

依據(jù)造紙行業(yè)資源環(huán)境承載能力，構(gòu)建一套具有一定的代表性的制漿造紙工業(yè)的指標(biāo)體系，為造紙行業(yè)環(huán)境管理類型區(qū)劃分奠定基礎(chǔ)。具體如下。

1.1.1 造紙行業(yè)發(fā)展資源環(huán)境條件分析

造紙工業(yè)主要包括制漿造紙和林基地兩大組成部分。本文僅就制漿造紙發(fā)展資源條件、環(huán)境條件進(jìn)行分析。

（1）資源條件分析

A、原料資源

制漿造紙業(yè)是木材消耗量最大的森林工業(yè)，而我國又是一個(gè)森林資源缺乏的國家，如按國家發(fā)展和改革委員會(huì)的規(guī)劃，2010年木漿自給率達(dá)到15%，木漿產(chǎn)量達(dá)750×104t，需要消耗木材3700×104m3，造紙行業(yè)對(duì)木材的需求量巨大，林基地建設(shè)面積急需擴(kuò)大，導(dǎo)致了對(duì)區(qū)域的生態(tài)影響和壓力日益凸現(xiàn)。

B、水資源

造紙行業(yè)是水資源的消耗大戶，我國造紙行業(yè)平均噸紙耗水量約140m3，同歐盟各國40m3噸紙平均用水量有較大的差距，萬元工業(yè)產(chǎn)值新鮮用水量188m3，水重復(fù)利用率平均只有46%。巨大的新水消耗量帶來的是大量的廢水排放，特別是制漿階段，在溫度、壓力和藥劑作用下，大量植物纖維的溶出物進(jìn)入水里，導(dǎo)致制漿廢水的污染物濃度非常高。

（2）環(huán)境條件分析

造紙行業(yè)造成的環(huán)境污染主要由制漿造紙工程導(dǎo)致，主要表現(xiàn)為對(duì)水環(huán)境和大氣環(huán)境的污染。

A、COD環(huán)境容量脅迫指數(shù)

2010年，造紙及紙制品工業(yè)產(chǎn)生的廢水量39.37×108t， 占 全 國 工 業(yè) 廢 水 總 排 放 量211.86×108t 的18.58%，僅次于化工制造業(yè)，高居第二位；COD 排放量95.2×104t，占全國工業(yè)COD 總排放量365.6×104t 的26.04%，位居第一。造紙行業(yè)大量的廢水排放對(duì)區(qū)域的水環(huán)境造成了巨大的壓力。

B、大氣SO2環(huán)境質(zhì)量分級(jí)

造紙工業(yè)的廢氣主要來自于自備熱電站鍋爐、堿回收爐及石灰窯爐產(chǎn)生的SO2、煙塵、粉塵等，污水處理廠及硫酸鹽法制漿過程產(chǎn)生的臭氣等。由于我國造紙企業(yè)大部分仍然集中分布于城區(qū)或者城郊結(jié)合部，隨著我國城市化進(jìn)程的加快，造紙企業(yè)與居民區(qū)的混合布局問題日益突出，造紙工業(yè)排放的廢氣對(duì)周邊居民的生活環(huán)境造成了較大的影響，由此引發(fā)的環(huán)境投訴日益增多。

1.1.2 行業(yè)發(fā)展與資源環(huán)境的適應(yīng)性

據(jù)調(diào)研目前我國嚴(yán)重超過COD 的環(huán)境容量、脅迫較大的區(qū)域主要分布在遼河、海河、淮河、松花江、長江和黃河中下游流域，而我國現(xiàn)有制漿造紙企業(yè)亦大都分布在COD脅迫指數(shù)較高區(qū)域，現(xiàn)有布局與COD環(huán)境適應(yīng)性較差。

據(jù)調(diào)研目前我國造紙企業(yè)大都分布在SO2脅迫指數(shù)較高區(qū)域，現(xiàn)有布局與SO2環(huán)境適應(yīng)性較差。

1.2 指標(biāo)體系的構(gòu)建

基于造紙行業(yè)資源環(huán)境基礎(chǔ)條件分析，將指標(biāo)體系劃分為目標(biāo)層、系統(tǒng)層、狀態(tài)層、變量層四個(gè)層次，并進(jìn)行指標(biāo)體系的選取及篩選。構(gòu)建制漿造紙工業(yè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如表1所示：

表1 基于資源環(huán)境承載力發(fā)展制漿造紙工業(yè)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

1.3 指標(biāo)體系權(quán)重的計(jì)算方法及數(shù)據(jù)處理

本文采用定性與定量結(jié)合層次分析法（AHP）確定權(quán)重，根據(jù)我國環(huán)境、生態(tài)、資源承載力對(duì)造紙行業(yè)的發(fā)展程度在空間區(qū)域的差異，將全國分為六個(gè)不同的區(qū)域，進(jìn)行分區(qū)權(quán)重賦值。對(duì)不同區(qū)域建立判斷矩陣，進(jìn)行權(quán)重計(jì)算和一致性檢驗(yàn)。對(duì)于制漿造紙工業(yè)準(zhǔn)則層（環(huán)境、生態(tài)、資源層）環(huán)境層的權(quán)重較大；對(duì)于制漿造紙工業(yè)各地區(qū)狀態(tài)層（SO2濃度、COD脅迫指數(shù)、水源地面積比例、單位面積水資源量層）SO2濃度、COD脅迫指數(shù)所賦權(quán)重較大。在權(quán)重基礎(chǔ)上使用灰色聚類法對(duì)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，將全國各縣（區(qū)、州）造紙工業(yè)資源環(huán)境承載力分6個(gè)不同的灰類。每一項(xiàng)指標(biāo)按A、B、C、D、E、F，6個(gè)不同的子灰類劃分的各個(gè)子灰類臨界值，見表2。

表2 變量層指標(biāo)子灰類臨界值表

2 類型區(qū)劃分

2.1 類型區(qū)劃分方法

本研究依據(jù)造紙工業(yè)原料林基地及制漿造紙工業(yè)資源環(huán)境管理類型區(qū)分區(qū)結(jié)果，采用GIS分析方法和二維判斷矩陣法進(jìn)行組合分析，得到造紙行業(yè)資源環(huán)境管理類型分區(qū)。

2.2 類型區(qū)劃分結(jié)果

基于不同類型區(qū)的地理位置、資源稟賦、生態(tài)承載力和環(huán)境容量的差異，結(jié)合國家和地方與造紙工業(yè)環(huán)境準(zhǔn)入相關(guān)的產(chǎn)業(yè)政策和環(huán)保政策的梳理，根據(jù)本研究建立的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及其不同區(qū)域的臨界值，采用二維判斷矩陣法，將全國以縣為單位進(jìn)行環(huán)境管理類型區(qū)劃分，具體如下：

2.2.1 類型區(qū)一

類型區(qū)一——資源、生態(tài)、環(huán)境制約弱，具備林紙一體化發(fā)展條件。該類型區(qū)集中分布在東南沿海地區(qū)、云貴地區(qū)、東北部分區(qū)域，包括福建、廣東、廣西、四川、云南、貴州、海南、湖北、湖南、江蘇、江西、黑龍江、吉林、遼寧等省大部分區(qū)域（詳見圖1）。

圖1 類型區(qū)一分布圖

其中東南沿海地區(qū)、四川、云南和貴州地區(qū)，降雨量充沛，多年平均年降雨量1530~1780mm，水資源豐富，人均水資源量超過3300m3，約為全國平均量的1.55倍； 水蝕敏感性較低，是我國最主要的速生林規(guī)劃基地；黑龍江、吉林、遼寧大部分地區(qū)以林地、耕地為主，分布有林基地開發(fā)潛力的裸圖、中低密度草地、鹽堿地等，可利用林基地土地量比重較大，可以作為我國林紙一體化重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域。同時(shí)，類型區(qū)一大部分區(qū)域COD基本無超載；有一定的COD、SO2環(huán)境容量承載力；單位面積水資源量高，適合發(fā)展制漿造紙產(chǎn)業(yè)。

因此在符合國家政策和規(guī)劃的前提下可以作為林紙一體化的重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域。

2.2.2 類型區(qū)二

類型區(qū)二——資源、生態(tài)制約弱，環(huán)境制約強(qiáng)，原料林基地發(fā)展條件較為優(yōu)越，制漿造紙工業(yè)發(fā)展條件相對(duì)較差。類型區(qū)二主要包括黑龍江、吉林、遼寧部分地區(qū)、河北、河南、山東、安徽以及江蘇部分地區(qū)（詳見圖2）。

圖2 類型區(qū)二分布圖

類型區(qū)二大部分區(qū)域，環(huán)境污染嚴(yán)重，COD普遍重度超載或極度超載。應(yīng)該進(jìn)行現(xiàn)有中幼林培育，發(fā)展速生豐產(chǎn)原料林基地，制漿造紙行業(yè)建設(shè)條件相對(duì)薄弱。

2.2.3 類型區(qū)三

類型區(qū)三——資源、環(huán)境制約因素弱，生態(tài)制約因素強(qiáng)，制漿造紙工業(yè)發(fā)展條件較為優(yōu)越，原料林基地發(fā)展條件相對(duì)較差。類型區(qū)三主要包括甘肅西北地區(qū)、寧夏南部地區(qū)、陜西西部、內(nèi)蒙古西部地區(qū)、新疆部分區(qū)域以及云南西部、貴州部分地區(qū)（詳見圖3）。

其中，西北部分地區(qū)，云南西部、貴州部分區(qū)域以及內(nèi)蒙古部分區(qū)域，環(huán)境質(zhì)量較好，SO2、COD基本無超標(biāo)現(xiàn)象，部分地區(qū)甚至保持了本底環(huán)境質(zhì)量，有一定的COD、SO2環(huán)境容量，同時(shí)具有一定的單位面積水資源量，制漿造紙建設(shè)條件較好。

類型區(qū)三大部分區(qū)域生態(tài)環(huán)境相對(duì)脆弱，具有較強(qiáng)的生態(tài)服務(wù)功能性，在沒有進(jìn)行充分論證生態(tài)環(huán)境承載力的前提下，不適合進(jìn)行原料林基地建設(shè)。

圖3 類型區(qū)三分布圖

2.2.4 類型區(qū)四

類型區(qū)四——資源、生態(tài)、環(huán)境制約因素強(qiáng)，制漿造紙工業(yè)與原料林基地發(fā)展條件均相對(duì)較差。類型區(qū)四包括北京、上海、內(nèi)蒙古部分地區(qū)、寧夏北部地區(qū)、青海、西藏、新疆大部分地區(qū)（詳見圖4）。

圖4 類型區(qū)四分布圖

類型區(qū)四大部分生態(tài)敏感性極高，或環(huán)境污染嚴(yán)重，該類型區(qū)絕大部分在400mm降雨線以下，屬干旱半干旱區(qū)，水資源相對(duì)匱乏，林木生長緩慢，其中寧夏僅143.6m3，這些地區(qū)以草地和荒漠為主，生態(tài)環(huán)境非常脆弱；西藏、青海雖COD無超載，且多年平均降雨量約500mm，但該區(qū)域以高寒山地和荒漠為主，是長江、黃河、西南諸河源頭，生態(tài)多樣性較豐富，生態(tài)環(huán)境十分脆弱，生態(tài)功能極為重要。北京作為我國政治中心，上海作為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)鍵地區(qū)，發(fā)展制漿造紙工業(yè)條件相對(duì)較差。

從造紙企業(yè)分布現(xiàn)狀看，有個(gè)別企業(yè)位于該類型區(qū)內(nèi)，需要進(jìn)行規(guī)模整合與治理關(guān)閉。

3 結(jié)論與建議

我國造紙工業(yè)在資源、環(huán)境、生態(tài)時(shí)空上存在較大的差距，制約因素各不相同，本文遵循資源循環(huán)利用，保護(hù)生態(tài)環(huán)境原則，從我國造紙工業(yè)現(xiàn)狀并結(jié)合其行業(yè)特點(diǎn)，從環(huán)境、生態(tài)、資源約束入手，構(gòu)建其環(huán)境管理類型區(qū)劃分的指標(biāo)體系；采用二維判斷矩陣法等方法將全國造紙工業(yè)以縣為單位劃分出四個(gè)環(huán)境管理類型區(qū)，其劃分可滿足環(huán)境保護(hù)和資源節(jié)約的要求，對(duì)實(shí)施針對(duì)造紙行業(yè)分區(qū)域、分類別、差別化的環(huán)境管理提供了決策依據(jù)和方法基礎(chǔ)。

［1］HannuOinonen. Insearchof zeroemissions J. PPI,2003,(5): 24～26.

［2］中國造紙工業(yè)2011年度報(bào)告［R］.中國造紙協(xié)會(huì)，2012：35.