基于資源環境承載力的全國造紙工業類型區劃分研究

劉春紅 祝秀蓮 韓 寧

（1．輕工業環境保護研究所，北京 100089；2．中華環保聯合會，北京 100013 ）

資源環境狀況對一個國家的產業結構及其在世界經濟體系中的地位具有決定性影響，我國目前正處于工業化和城鎮化發展中期的加速階段，而造紙等“兩高一資”行業在國民經濟中占據著相當重要的地位，但造紙工業的發展將造成一定程度的生態破壞和環境污染，故其規模和布局在一定程度上影響了我國環境質量變化的整體趨勢。從“十五”開始，國務院及相關部門陸續出臺的一系列政策、措施，針對不同時期造紙工業發展現狀提出了相應的要求。這些政策對我國造紙工業的環境友好發展起到了積極作用，但因對資源和生態承載力及行業對資源環境的影響差異考慮不足，難以有效解決在區域資源環境承載能力約束下區域行業的準入及空間布局問題。為此，開展基于資源環境承載力劃分行業環境管理政策單元—環境管理類型區，已經成為突破當前環境管理制約瓶頸的首要任務。

1 構建指標體系及分區數據處理

1.1 構建依據

依據造紙行業資源環境承載能力，構建一套具有一定的代表性的制漿造紙工業的指標體系，為造紙行業環境管理類型區劃分奠定基礎。具體如下。

1.1.1 造紙行業發展資源環境條件分析

造紙工業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展資源條件、環境條件進行分析。

（1）資源條件分析

A、原料資源

制漿造紙業是木材消耗量最大的森林工業，而我國又是一個森林資源缺乏的國家，如按國家發展和改革委員會的規劃，2010年木漿自給率達到15%，木漿產量達750×104t，需要消耗木材3700×104m3，造紙行業對木材的需求量巨大，林基地建設面積急需擴大，導致了對區域的生態影響和壓力日益凸現。

B、水資源

造紙行業是水資源的消耗大戶，我國造紙行業平均噸紙耗水量約140m3，同歐盟各國40m3噸紙平均用水量有較大的差距，萬元工業產值新鮮用水量188m3，水重復利用率平均只有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入水里，導致制漿廢水的污染物濃度非常高。

（2）環境條件分析

造紙行業造成的環境污染主要由制漿造紙工程導致，主要表現為對水環境和大氣環境的污染。

A、COD環境容量脅迫指數

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

B、大氣SO2環境質量分級

造紙工業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生的SO2、煙塵、粉塵等，污水處理廠及硫酸鹽法制漿過程產生的臭氣等。由于我國造紙企業大部分仍然集中分布于城區或者城郊結合部，隨著我國城市化進程的加快，造紙企業與居民區的混合布局問題日益突出，造紙工業排放的廢氣對周邊居民的生活環境造成了較大的影響，由此引發的環境投訴日益增多。

1.1.2 行業發展與資源環境的適應性

據調研目前我國嚴重超過COD 的環境容量、脅迫較大的區域主要分布在遼河、海河、淮河、松花江、長江和黃河中下游流域，而我國現有制漿造紙企業亦大都分布在COD脅迫指數較高區域，現有布局與COD環境適應性較差。

據調研目前我國造紙企業大都分布在SO2脅迫指數較高區域，現有布局與SO2環境適應性較差。

1.2 指標體系的構建

基于造紙行業資源環境基礎條件分析，將指標體系劃分為目標層、系統層、狀態層、變量層四個層次，并進行指標體系的選取及篩選。構建制漿造紙工業評價指標體系如表1所示：

表1 基于資源環境承載力發展制漿造紙工業的評價指標體系

1.3 指標體系權重的計算方法及數據處理

本文采用定性與定量結合層次分析法（AHP）確定權重，根據我國環境、生態、資源承載力對造紙行業的發展程度在空間區域的差異，將全國分為六個不同的區域，進行分區權重賦值。對不同區域建立判斷矩陣，進行權重計算和一致性檢驗。對于制漿造紙工業準則層（環境、生態、資源層）環境層的權重較大；對于制漿造紙工業各地區狀態層（SO2濃度、COD脅迫指數、水源地面積比例、單位面積水資源量層）SO2濃度、COD脅迫指數所賦權重較大。在權重基礎上使用灰色聚類法對指標進行計算，將全國各縣（區、州）造紙工業資源環境承載力分6個不同的灰類。每一項指標按A、B、C、D、E、F，6個不同的子灰類劃分的各個子灰類臨界值，見表2。

表2 變量層指標子灰類臨界值表

2 類型區劃分

2.1 類型區劃分方法

本研究依據造紙工業原料林基地及制漿造紙工業資源環境管理類型區分區結果，采用GIS分析方法和二維判斷矩陣法進行組合分析，得到造紙行業資源環境管理類型分區。

2.2 類型區劃分結果

基于不同類型區的地理位置、資源稟賦、生態承載力和環境容量的差異，結合國家和地方與造紙工業環境準入相關的產業政策和環保政策的梳理，根據本研究建立的評價指標體系及其不同區域的臨界值，采用二維判斷矩陣法，將全國以縣為單位進行環境管理類型區劃分，具體如下：

2.2.1 類型區一

類型區一——資源、生態、環境制約弱，具備林紙一體化發展條件。該類型區集中分布在東南沿海地區、云貴地區、東北部分區域，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、遼寧等省大部分區域（詳見圖1）。

圖1 類型區一分布圖

其中東南沿海地區、四川、云南和貴州地區，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劃基地；黑龍江、吉林、遼寧大部分地區以林地、耕地為主，分布有林基地開發潛力的裸圖、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發展區域。同時，類型區一大部分區域COD基本無超載；有一定的COD、SO2環境容量承載力；單位面積水資源量高，適合發展制漿造紙產業。

因此在符合國家政策和規劃的前提下可以作為林紙一體化的重點發展區域。

2.2.2 類型區二

類型區二——資源、生態制約弱，環境制約強，原料林基地發展條件較為優越，制漿造紙工業發展條件相對較差。類型區二主要包括黑龍江、吉林、遼寧部分地區、河北、河南、山東、安徽以及江蘇部分地區（詳見圖2）。

圖2 類型區二分布圖

類型區二大部分區域，環境污染嚴重，COD普遍重度超載或極度超載。應該進行現有中幼林培育，發展速生豐產原料林基地，制漿造紙行業建設條件相對薄弱。

2.2.3 類型區三

類型區三——資源、環境制約因素弱，生態制約因素強，制漿造紙工業發展條件較為優越，原料林基地發展條件相對較差。類型區三主要包括甘肅西北地區、寧夏南部地區、陜西西部、內蒙古西部地區、新疆部分區域以及云南西部、貴州部分地區（詳見圖3）。

其中，西北部分地區，云南西部、貴州部分區域以及內蒙古部分區域，環境質量較好，SO2、COD基本無超標現象，部分地區甚至保持了本底環境質量，有一定的COD、SO2環境容量，同時具有一定的單位面積水資源量，制漿造紙建設條件較好。

類型區三大部分區域生態環境相對脆弱，具有較強的生態服務功能性，在沒有進行充分論證生態環境承載力的前提下，不適合進行原料林基地建設。

圖3 類型區三分布圖

2.2.4 類型區四

類型區四——資源、生態、環境制約因素強，制漿造紙工業與原料林基地發展條件均相對較差。類型區四包括北京、上海、內蒙古部分地區、寧夏北部地區、青海、西藏、新疆大部分地區（詳見圖4）。

圖4 類型區四分布圖

類型區四大部分生態敏感性極高，或環境污染嚴重，該類型區絕大部分在400mm降雨線以下，屬干旱半干旱區，水資源相對匱乏，林木生長緩慢，其中寧夏僅143.6m3，這些地區以草地和荒漠為主，生態環境非常脆弱；西藏、青海雖COD無超載，且多年平均降雨量約500mm，但該區域以高寒山地和荒漠為主，是長江、黃河、西南諸河源頭，生態多樣性較豐富，生態環境十分脆弱，生態功能極為重要。北京作為我國政治中心，上海作為我國經濟發展關鍵地區，發展制漿造紙工業條件相對較差。

從造紙企業分布現狀看，有個別企業位于該類型區內，需要進行規模整合與治理關閉。

3 結論與建議

我國造紙工業在資源、環境、生態時空上存在較大的差距，制約因素各不相同，本文遵循資源循環利用，保護生態環境原則，從我國造紙工業現狀并結合其行業特點，從環境、生態、資源約束入手，構建其環境管理類型區劃分的指標體系；采用二維判斷矩陣法等方法將全國造紙工業以縣為單位劃分出四個環境管理類型區，其劃分可滿足環境保護和資源節約的要求，對實施針對造紙行業分區域、分類別、差別化的環境管理提供了決策依據和方法基礎。

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

［2］中國造紙工業2011年度報告［R］.中國造紙協會，2012：35.