基于资源环境承载力的全国造纸工业类型区划分研究

刘春红 祝秀莲 韩 宁

（1．轻工业环境保护研究所，北京 100089；2．中华环保联合会，北京 100013 ）

资源环境状况对一个国家的产业结构及其在世界经济体系中的地位具有决定性影响，我国目前正处于工业化和城镇化发展中期的加速阶段，而造纸等“两高一资”行业在国民经济中占据着相当重要的地位，但造纸工业的发展将造成一定程度的生态破坏和环境污染，故其规模和布局在一定程度上影响了我国环境质量变化的整体趋势。从“十五”开始，国务院及相关部门陆续出台的一系列政策、措施，针对不同时期造纸工业发展现状提出了相应的要求。这些政策对我国造纸工业的环境友好发展起到了积极作用，但因对资源和生态承载力及行业对资源环境的影响差异考虑不足，难以有效解决在区域资源环境承载能力约束下区域行业的准入及空间布局问题。为此，开展基于资源环境承载力划分行业环境管理政策单元—环境管理类型区，已经成为突破当前环境管理制约瓶颈的首要任务。

1 构建指标体系及分区数据处理

1.1 构建依据

依据造纸行业资源环境承载能力，构建一套具有一定的代表性的制浆造纸工业的指标体系，为造纸行业环境管理类型区划分奠定基础。具体如下。

1.1.1 造纸行业发展资源环境条件分析

造纸工业主要包括制浆造纸和林基地两大组成部分。本文仅就制浆造纸发展资源条件、环境条件进行分析。

（1）资源条件分析

A、原料资源

制浆造纸业是木材消耗量最大的森林工业，而我国又是一个森林资源缺乏的国家，如按国家发展和改革委员会的规划，2010年木浆自给率达到15%，木浆产量达750×104t，需要消耗木材3700×104m3，造纸行业对木材的需求量巨大，林基地建设面积急需扩大，导致了对区域的生态影响和压力日益凸现。

B、水资源

造纸行业是水资源的消耗大户，我国造纸行业平均吨纸耗水量约140m3，同欧盟各国40m3吨纸平均用水量有较大的差距，万元工业产值新鲜用水量188m3，水重复利用率平均只有46%。巨大的新水消耗量带来的是大量的废水排放，特别是制浆阶段，在温度、压力和药剂作用下，大量植物纤维的溶出物进入水里，导致制浆废水的污染物浓度非常高。

（2）环境条件分析

造纸行业造成的环境污染主要由制浆造纸工程导致，主要表现为对水环境和大气环境的污染。

A、COD环境容量胁迫指数

2010年，造纸及纸制品工业产生的废水量39.37×108t， 占 全 国 工 业 废 水 总 排 放 量211.86×108t 的18.58%，仅次于化工制造业，高居第二位；COD 排放量95.2×104t，占全国工业COD 总排放量365.6×104t 的26.04%，位居第一。造纸行业大量的废水排放对区域的水环境造成了巨大的压力。

B、大气SO2环境质量分级

造纸工业的废气主要来自于自备热电站锅炉、碱回收炉及石灰窑炉产生的SO2、烟尘、粉尘等，污水处理厂及硫酸盐法制浆过程产生的臭气等。由于我国造纸企业大部分仍然集中分布于城区或者城郊结合部，随着我国城市化进程的加快，造纸企业与居民区的混合布局问题日益突出，造纸工业排放的废气对周边居民的生活环境造成了较大的影响，由此引发的环境投诉日益增多。

1.1.2 行业发展与资源环境的适应性

据调研目前我国严重超过COD 的环境容量、胁迫较大的区域主要分布在辽河、海河、淮河、松花江、长江和黄河中下游流域，而我国现有制浆造纸企业亦大都分布在COD胁迫指数较高区域，现有布局与COD环境适应性较差。

据调研目前我国造纸企业大都分布在SO2胁迫指数较高区域，现有布局与SO2环境适应性较差。

1.2 指标体系的构建

基于造纸行业资源环境基础条件分析，将指标体系划分为目标层、系统层、状态层、变量层四个层次，并进行指标体系的选取及筛选。构建制浆造纸工业评价指标体系如表1所示：

表1 基于资源环境承载力发展制浆造纸工业的评价指标体系

1.3 指标体系权重的计算方法及数据处理

本文采用定性与定量结合层次分析法（AHP）确定权重，根据我国环境、生态、资源承载力对造纸行业的发展程度在空间区域的差异，将全国分为六个不同的区域，进行分区权重赋值。对不同区域建立判断矩阵，进行权重计算和一致性检验。对于制浆造纸工业准则层（环境、生态、资源层）环境层的权重较大；对于制浆造纸工业各地区状态层（SO2浓度、COD胁迫指数、水源地面积比例、单位面积水资源量层）SO2浓度、COD胁迫指数所赋权重较大。在权重基础上使用灰色聚类法对指标进行计算，将全国各县（区、州）造纸工业资源环境承载力分6个不同的灰类。每一项指标按A、B、C、D、E、F，6个不同的子灰类划分的各个子灰类临界值，见表2。

表2 变量层指标子灰类临界值表

2 类型区划分

2.1 类型区划分方法

本研究依据造纸工业原料林基地及制浆造纸工业资源环境管理类型区分区结果，采用GIS分析方法和二维判断矩阵法进行组合分析，得到造纸行业资源环境管理类型分区。

2.2 类型区划分结果

基于不同类型区的地理位置、资源禀赋、生态承载力和环境容量的差异，结合国家和地方与造纸工业环境准入相关的产业政策和环保政策的梳理，根据本研究建立的评价指标体系及其不同区域的临界值，采用二维判断矩阵法，将全国以县为单位进行环境管理类型区划分，具体如下：

2.2.1 类型区一

类型区一——资源、生态、环境制约弱，具备林纸一体化发展条件。该类型区集中分布在东南沿海地区、云贵地区、东北部分区域，包括福建、广东、广西、四川、云南、贵州、海南、湖北、湖南、江苏、江西、黑龙江、吉林、辽宁等省大部分区域（详见图1）。

图1 类型区一分布图

其中东南沿海地区、四川、云南和贵州地区，降雨量充沛，多年平均年降雨量1530~1780mm，水资源丰富，人均水资源量超过3300m3，约为全国平均量的1.55倍； 水蚀敏感性较低，是我国最主要的速生林规划基地；黑龙江、吉林、辽宁大部分地区以林地、耕地为主，分布有林基地开发潜力的裸图、中低密度草地、盐碱地等，可利用林基地土地量比重较大，可以作为我国林纸一体化重点发展区域。同时，类型区一大部分区域COD基本无超载；有一定的COD、SO2环境容量承载力；单位面积水资源量高，适合发展制浆造纸产业。

因此在符合国家政策和规划的前提下可以作为林纸一体化的重点发展区域。

2.2.2 类型区二

类型区二——资源、生态制约弱，环境制约强，原料林基地发展条件较为优越，制浆造纸工业发展条件相对较差。类型区二主要包括黑龙江、吉林、辽宁部分地区、河北、河南、山东、安徽以及江苏部分地区（详见图2）。

图2 类型区二分布图

类型区二大部分区域，环境污染严重，COD普遍重度超载或极度超载。应该进行现有中幼林培育，发展速生丰产原料林基地，制浆造纸行业建设条件相对薄弱。

2.2.3 类型区三

类型区三——资源、环境制约因素弱，生态制约因素强，制浆造纸工业发展条件较为优越，原料林基地发展条件相对较差。类型区三主要包括甘肃西北地区、宁夏南部地区、陕西西部、内蒙古西部地区、新疆部分区域以及云南西部、贵州部分地区（详见图3）。

其中，西北部分地区，云南西部、贵州部分区域以及内蒙古部分区域，环境质量较好，SO2、COD基本无超标现象，部分地区甚至保持了本底环境质量，有一定的COD、SO2环境容量，同时具有一定的单位面积水资源量，制浆造纸建设条件较好。

类型区三大部分区域生态环境相对脆弱，具有较强的生态服务功能性，在没有进行充分论证生态环境承载力的前提下，不适合进行原料林基地建设。

图3 类型区三分布图

2.2.4 类型区四

类型区四——资源、生态、环境制约因素强，制浆造纸工业与原料林基地发展条件均相对较差。类型区四包括北京、上海、内蒙古部分地区、宁夏北部地区、青海、西藏、新疆大部分地区（详见图4）。

图4 类型区四分布图

类型区四大部分生态敏感性极高，或环境污染严重，该类型区绝大部分在400mm降雨线以下，属干旱半干旱区，水资源相对匮乏，林木生长缓慢，其中宁夏仅143.6m3，这些地区以草地和荒漠为主，生态环境非常脆弱；西藏、青海虽COD无超载，且多年平均降雨量约500mm，但该区域以高寒山地和荒漠为主，是长江、黄河、西南诸河源头，生态多样性较丰富，生态环境十分脆弱，生态功能极为重要。北京作为我国政治中心，上海作为我国经济发展关键地区，发展制浆造纸工业条件相对较差。

从造纸企业分布现状看，有个别企业位于该类型区内，需要进行规模整合与治理关闭。

3 结论与建议

我国造纸工业在资源、环境、生态时空上存在较大的差距，制约因素各不相同，本文遵循资源循环利用，保护生态环境原则，从我国造纸工业现状并结合其行业特点，从环境、生态、资源约束入手，构建其环境管理类型区划分的指标体系；采用二维判断矩阵法等方法将全国造纸工业以县为单位划分出四个环境管理类型区，其划分可满足环境保护和资源节约的要求，对实施针对造纸行业分区域、分类别、差别化的环境管理提供了决策依据和方法基础。

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

［2］中国造纸工业2011年度报告［R］.中国造纸协会，2012：35.