1引言
随着我国国民经济的快速发展，纸产品消费迅速增长，为我国造纸工业发展提供了广阔的市场。造纸业作为我国重点发展的行业之一，其可持续发展道路也将是一个漫长的过程，20世纪90年代，我国已成为世界纸浆生产大国，并且纸浆生产一直处于稳定增长状态，2009年我国纸及纸板的生产量和消费量分别已达8640万吨和8569万吨，在世界造纸工业格局中已具有相当的影响力。造纸工业的发展从根本上取决于自然资本的供给，如森林用地、农业用地和化石燃料等，每一张纸张的消费，是对木材、能源和其它资源消耗的积累。实现造纸业的可持续发展的基本条件是物质消耗绝对量的减量，而实现减量就必须研究经济系统的物质代谢，建立基本物质量化方法和指标体系，对经济运行过程的物质吞吐量进行度量和监控。
我国造纸业在发展过程中存在许多问题，如原料结构不合理、废纸利用比例不高、废纸回收率低、水耗高以及污染较重、产品结构不合理等问题制约着我国造纸业的可持续发展。如何在统一的尺度上评价我国造纸业可持续发展是一个重要的问题，本文以生态足迹研究方法为模型，以我国造纸业系统为研究对象，分析造纸产业复合系统的生态占用和资源利用。
2 生态足迹模型
生态足迹分析方法是20世纪90年代提出的一种度量可持续发展程度的指标，它定量地衡量了人类对自然界的影响。生态足迹侧重于生态理念的可持续发展量化指标，具有形象、综合、易于理解的特点，能够表达人类消费对生态系统占用的相对大小，揭示其发展趋势和主要矛盾。生态足迹模型的提出是基于以下假设和事实：人类所消费的资源和排放的废弃物是能够被追踪，并找到相应的生产区域和消纳区域；可赋予各种不同类型的土地面积一定的权重，将其转化为一个标准化的全球公顷单位；既然分析地球上哪些地域具有生物生产力是可行的，自然系统的生态服务总供给能力和人类系统对自然系统的总需求数量就能够相比较。
生态足迹模型运用生物物理单位测度一定区域对自然资源的需求和自然资源对人类生存、繁衍及经济活动的生态支持。由于造纸行业中能源的消费主要通过分析生产过程排放的CO2对生态环境的冲击，要抵消这一冲击需要足够的林地吸收，所以能源消耗的土地最后归化为林业用地。而原材料中木浆的生产提供基础主要是人工林，其计算结果最终也归化为林业用地。另一方面在纸张及其附属品进出口过程中所隐含的资源等也应用生态足迹方法进行计算和分析。
造纸业生态足迹的计算公式如下：
ＥＦ=Ｎ·ｅｆ=Ｎ∑rj (Pi + Ii－Ei) / Yj× N （1）
其中，i为消费项目的类型；Pi为第i种消费项目的年生产量；Ii第i种消费项目年进口量； Ei为第i种消费项目的年出口量； Yj 为生物生产性土地生产第i种消费项目的年世界平均产量；N为人口数；EF为总人口的生态足迹；ef为人均生态足迹。
3 造纸业生态足迹计算
本文采用中国统计年鉴、中国造纸年鉴、中国造纸工业年报等数据，按照上述方法直接计算了2000～2007年造纸业的能源生态足迹如化石燃料、电力，并通过一定的转换将造纸业生产过程中所涉及的木浆、废纸和非木浆等通过一定的折算系数换算为所需的木材等原材料，计算其生态足迹。
3.1 造纸业能源足迹计算结果及其分析
我国造纸业的能源消耗主要包括煤炭、汽油、煤油、柴油、燃料油和电力等部分，根据统计结果计算我国2000～2007年造纸业能源人均生态足迹，结果见表1。分析表1造纸业人均能源生态足迹，其中我国人均能源足迹从2001年至2007年总体呈上升趋势，人均足迹贡献率最大的属于煤炭消费量。煤炭消费人均足迹所占能源总足迹比重从2000年的95%上升到2007年的97%，而人均煤炭消费足迹绝对量2000年为0.0050公顷/人，到2007年已达0.00970公顷/人，增长将近一倍。原油、柴油人均生态足迹从2000到2007年变化幅度较小。燃料油人均足迹从2001年至2007年变化幅度较大，人均能源生态足迹唯一降低的是人均煤油足迹。但油料人均消费足迹总体较小，并且总消费足迹呈下降趋势。电力人均生态足迹总体占用能源量较小，但人均电力消费足迹增长快，从2000年到2007年翻一翻。
分析我国能源足迹的增长因素，主要包括以下几个方面：（1）利用率低、耗损大。分析国内外造纸业的能源消耗情况，国外的造纸工业外购燃料以重油、天然气为主，燃烧效率高，吨产品能耗少，而国内造纸业的能耗主要以煤炭为主，以煤为主的能源消费结构，造成了运输压力大、能源利用效率低和环境污染严重等多方面问题。如2005年，国际水平吨纸浆综合耗能0.9～1.2吨标煤，我国大部分企业的吨纸浆综合能耗1.38吨标煤左右。（2）我国造纸业纸和纸板产量的绝对增长进一步增大了对能源的消耗，如我国纸和纸板产量从2000年的3050万吨增加到2007年的7350万吨，在我国能源利用效率有限的情况下，必将增大能源用量的绝对量。（3）自产能源利用率低。现代制浆工业的能源自给有余，但制浆造纸联合起来能源的自给率仅有60%～70%。如可以通过碱炉能将木素钠盐转化为碳酸钠，又将有机物燃烧成一氧化碳，并将一氧化碳通过内燃机直接发电，从而高效的利用自给能源，实现造纸业的循环经济发展模式。
3.2 纸浆生态足迹计算和分析
原材料的提供是造纸业可持续发展的基本条件之一，我国造纸业在发展过程中纸浆结构不合理的现象制约我国造纸业的可持续发展。从2000年到2007年我国造纸业的国产木浆占总纸浆比例基本维持在10%左右，其绝对数量虽然从200万吨上升到605万吨，但总体占比例较小。我国造纸业非木浆主要包括禾草浆、苇（荻、芒秆）浆及蔗渣浆等，禾草浆和苇（芒）浆的数量2000年占总非木浆数量84%，并且禾草浆的比例在最近几年仍呈上升趋势，为了分析我国非木浆生态足迹，将所有的非木浆统一折算为禾草浆。由于每生产1吨非木浆大概需要3吨的禾草,禾草平均产量大约取值2吨/公顷·年。木浆的生态足迹计算中，生产1吨木浆大概需要5米 3木材，并假设所需的木材全部来自速生丰产林，并且每公顷木材储蓄量为90米3/年。在计算废纸浆生态足迹时，将废纸量的80%作为产生的废纸浆，并根据一般造纸工业每生产1吨纸需要木材，结合现阶段我国林业用地相应的平均木材生产量，将废纸核算为相应的林业用地。
根据以上情况分析，我国2000～2007年木浆与非木浆生态足迹，结果见表2。分析我国造纸业中的木浆消费人均生态足迹，从2000年的0.00141公顷/人增加到2007年的0.00366公顷/人。废纸浆人均生态足迹从2000年的0.003公顷/人也增加到2007年的0.010013公顷/人。废纸浆人均足迹总体比木浆足迹大，并且增长快。我国的非木浆消费人均生态足迹从2000年的0.01320公顷/人上升到2007年的0.01541公顷/人。结合分析我国造纸业木浆、废纸浆、非木浆人均足迹结构，非木浆比例在我国造纸业人均总浆足迹比例从2000年的74.2%下降到2007年的52.9%；废纸浆人均足迹比例占人均总浆足迹比例从2000年的16.8%上升到2007年的34.7%；而木浆人均足迹比例占人均总浆足迹比例变化幅度较小，仅从2000年的9%上升到12.3%。我国非木浆比例下降和木浆及废纸浆比例上升说明我国在造纸业的发展过程中，越来越强调林浆纸一体化的发展进程。而另一方面，废纸的回收利用也是我国造纸业发展的重要途径之一。木浆造纸在一定程度上是造纸业发展的主流趋势，然而仅依靠木材提供给足够的人类消费所需用的造纸原料是远远不能满足的，这就要求造纸业在非木浆生产过程中需要投入较大的财力物力，通过技术革新解决非木浆生产过程中的能源利用效率等问题，实现木浆和非木浆造纸的双赢。
3.3 纸业进出口足迹分析
全球经济一体化进程的发展使我国的造纸行业也出现了前所未有的发展，大量的废纸、纸和纸制品的进口和出口对我国的造纸业产生巨大的影响。在我国造纸行业的生产过程中，非木浆一般是自产自销，没有考虑其进出口，仅考虑我国木浆、废纸、纸和纸制品进出口人均生态足迹，结果见表2。根据表2分析我国的木浆、废纸人均出口足迹变化很小，分析其原因一方面是由于我国造纸业的发展自身资源的短缺，另一方面可能是由于我国木浆及其废纸等质量问题而引起的出口影响。我国造纸业人均木浆进口量从2000年的0.0088公顷/人增加到2007年的0.00213公顷/人，虽然我国国产木浆人均足迹占总木浆比例从2000年37.4%增长到2007年的41.7%，但我国的木浆人均生态足迹仍旧依赖进口木浆。而废纸进口人均足迹比例呈现先升后降的趋势，其结果为人均进口废纸浆足迹占总废纸浆足迹从2000年的26%上升到2005年的48.5%，到2007年下降到44.9%。同时将我国纸和纸制品进出口换算为相应的人均足迹，我国人均纸和纸张进口足迹从2000年的0.00025公顷/人下降到2007年的0.00016公顷/人，而出口纸和纸张足迹从2000年的0.00006公顷/人上升到2007年的0.00024公顷/人，纸和纸制品足迹表明2006年首次实现出口大于进口的状况。
对进口木浆、废纸浆、纸和纸制品人均足迹结构进行综合分析，见图1。我国造纸业的进口人均足迹占总木浆、废纸浆、纸和纸张足迹的趋势是从2000年到20007年呈现先升后降的趋势，即从2000～2005年基本趋势为上升，从2005～2007年为下降趋势。随着我国木浆和废纸浆生产率的提高，从一定程度上减少了我国木浆对进口的依赖。然而我国木浆及其废纸浆进出口随着我国纸和纸板消费的增长和现代造纸工业产能的迅速增加，一方面国内纤维原料供需矛盾突出，缺口逐年增大，另一方面国际造纸工业木浆消耗总量中原生木浆比例平均为63%，而我国木浆消耗中国产木浆比例一直仅为10%左右，从而决定了进出口贸易在我国造纸业发展过程中仍占重要的地位。
3.4 我国造纸业发展整体分析
在许多发达国家如美国、日本等，造纸工业已成为其国民经济十大支柱制造业之一。然而在我国造纸工业总产值占据比例较小，但由于其生产过程涉及林业、农业、机械制造、化工、交通运输、环保等多个产业，这对全面分析造纸工业形成一定的难度。
为了反映造纸业的生物生产性面积的利用效率，本文将2000～2007年的造纸业的总生态足迹除以造纸业的工业总产值，从而得到造纸业工业总产值足迹需求状况，结果如图2。从图2可知，我国造纸业从2000年到2007年的工业产值足迹需求呈下降趋势，这从资源利用的角度说明了我国造纸业的单位生态足迹产出水平有了较大的提高，资源利用状况得到明显的改善。
4 结论与讨论
造纸产业的发展涉及水资源、水环境、林业、农业、能源等诸多因素，为了实现我国造纸业的可持续发展，必须将节水、节能、降耗、减污、增效等作为其主要发展目标，依据科学发展观和循环经济的原则，通过实施清洁生产、改进技术，并且控制人均消费，以促进我国造纸业健康发展。由于生态足迹主要考虑人类生活生产对资源的消耗，对环境污染影响方面的评估较少，而传统造纸业作为环境污染较重的行业之一，应用生态足迹在对其评价过程中，没有进行深入讨论与分析，这是本研究的不足。本文通过生态足迹将造纸产业中资源转化为统一的衡量指标，详细计算和分析了我国2000年至2007年造纸业的生态足迹。
我国造纸业总生态足迹呈上升趋势，其前景状况不容乐观，为了从根本上提高我国造纸业的竞争力，并减少我国造纸业的生态足迹，必须从根本上解决以下几个问题：
(1)节约用纸的原则。我国造纸业的产量每年都有较高的增长，加上我国人口的增长，每年人均用纸也在持续增加，这对我国造纸业的发展提出较大的考验。虽然从各方面分析我国造纸业趋于好的方向发展，但污水排放、固体废弃物的排放总值在某些区域持续增高，这对我国实现环境保护仍是一个难以解决的问题。
(2）实行“减量化、再利用和再循环”的原则。实现造纸业的循环经济发展模式，改变传统的高耗能、高污染、低效益的传统经济增长模式，建立新型的工业化体系，以实现产业的可持续发展。
(3）林浆纸一体化是中国造纸工业发展的必由之路。通过实行林浆纸一体化，实现企业规模化和产品质量高度化，进一步降低我国的能耗、水耗，实现造纸业健康可持续发展，并解决我国在造林过程中出现的广种薄收、只见造林、难见成材等问题。
(4）资源优化和规模优化相结合的可持续发展模式。在每年统计的规模以上的造纸企业，总体上呈现增加的趋势，但由于我国造纸业存在木浆比重低、企业规模小、中高档纸种生产能力小等生产的结构性矛盾，不利于资源优化组合和规模经营模式提升，严重制约着造纸行业整体竞争力的提高与发展。
