張智光,姚惠芳
(1南京林業(yè)大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院,2南京林業(yè)大學(xué)環(huán)境與發(fā)展系統(tǒng)工程研究所,江蘇 南京210037)
造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟的綠色共生特性和5R模式研究
張智光1,2,姚惠芳1,2
(1南京林業(yè)大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院,2南京林業(yè)大學(xué)環(huán)境與發(fā)展系統(tǒng)工程研究所,江蘇 南京210037)
從生態(tài)與產(chǎn)業(yè)共生發(fā)展的視角,本文將造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟擴展到林紙綠色供應(yīng)鏈的范圍,研究其總體發(fā)展思路與系統(tǒng)原理。研究表明,造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟具有原料的可再生性、紙產(chǎn)品的可回收性、對非環(huán)保材料的替代性、環(huán)境污染的可控性、生產(chǎn)用水和廢液的可回用性、能量的自給性、供應(yīng)鏈的可拓展性、循環(huán)形態(tài)的多樣性、與生態(tài)環(huán)境的共生性等特性,比一般制造業(yè)更具有實施循環(huán)經(jīng)濟的良好條件。根據(jù)這些綠色共生特性,本文構(gòu)建了造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟的5R模式。該模式除了一般循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)所具有的減量化(reduction)、再循環(huán)(recycle)和再利用(reuse)等子系統(tǒng)外,還包含了獨具特色的再分配(redistribution)和再營林(reforestation)兩個子系統(tǒng)。本文在此基礎(chǔ)上還提出了實施5R循環(huán)經(jīng)濟模式的對策建議。
循環(huán)經(jīng)濟;造紙工業(yè);林紙供應(yīng)鏈;綠色共生;模式
造紙工業(yè)是與國民經(jīng)濟和社會發(fā)展關(guān)系密切的重要基礎(chǔ)原料工業(yè)。我國造紙工業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值年增長率在2001年以來一直保持在10%以上,均高于同期GDP的年增長率。目前,我國紙及紙板產(chǎn)量在全球總產(chǎn)量中所占的比重已超過15%,僅次于美國,居世界第二位[1]。但另一方面,在國家統(tǒng)計的41個行業(yè)中,造紙工業(yè)廢水排放量僅次于化工制造業(yè),位居第二。廢水中COD(化學(xué)需氧量)排放量占全國工業(yè)COD總排放量的33.0%,高居第一。2005年6月,重慶市對40個區(qū)縣19個行業(yè)進行了核算,發(fā)現(xiàn)造紙行業(yè)的綠色GDP為負值。由此可見,環(huán)境保護問題已成為關(guān)系到造紙工業(yè)能否生存與發(fā)展的重大問題。
1990年,英國環(huán)境經(jīng)濟學(xué)家D.W.Pearce和R.K.Turner在《自然資源和環(huán)境經(jīng)濟學(xué)》一書中首次使用了“循環(huán)經(jīng)濟”(circular economy,CE)一詞。20世紀90年代后期,循環(huán)經(jīng)濟被視為可持續(xù)發(fā)展的必由之路,已成為席卷世界的發(fā)展潮流。我國造紙業(yè)的許多專家十分重視循環(huán)經(jīng)濟理論在我國造紙工業(yè)中的應(yīng)用,他們通過分析我國造紙工業(yè)實施循環(huán)經(jīng)濟的必要性、適應(yīng)性和基礎(chǔ)條件等[2-4],認為現(xiàn)代造紙工業(yè)是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的理想載體。為實現(xiàn)造紙工業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟,許多學(xué)者分別從造紙業(yè)所涉及的森林資源保護和培育、合理利用非木材纖維原料、木材等原材料的減量化利用、廢紙造紙、節(jié)能和節(jié)水、熱電聯(lián)產(chǎn)、清潔生產(chǎn)、污染控制等單項技術(shù)做研究[5~17],還從造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟的規(guī)范化管理[18]、運行模式[19,20]和綜合評價[21,22]等管理領(lǐng)域進行研究。在此基礎(chǔ)上,一些學(xué)者將研究的視野拓寬到由多個造紙公司及其相關(guān)企業(yè)構(gòu)成的循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng),例如,造紙工業(yè)的生態(tài)工業(yè)園[23]、產(chǎn)業(yè)集群[24]等。由于原料供應(yīng)一直是我國造紙工業(yè)發(fā)展的瓶頸,因此今后的研究趨勢是將造紙工業(yè)系統(tǒng)與木材原料培育系統(tǒng)聯(lián)系成一個更大的產(chǎn)業(yè)與生態(tài)復(fù)合系統(tǒng)來探討其循環(huán)經(jīng)濟問題。為此,筆者在以上研究成果的基礎(chǔ)上,進一步把視野拓展到生態(tài)與產(chǎn)業(yè)共生發(fā)展的領(lǐng)域,把造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)看作是一個林紙綠色供應(yīng)鏈系統(tǒng),探討其總體發(fā)展思路、綠色共生(又稱為互利共生)特性以及實現(xiàn)綠色共生的循環(huán)經(jīng)濟模式。
隨著我國社會經(jīng)濟的高速發(fā)展,經(jīng)濟增長與資源、環(huán)境之間的矛盾日益尖銳。我國造紙工業(yè)的發(fā)展已不具備西方工業(yè)化初期的發(fā)展環(huán)境,所面臨的資源約束和環(huán)境挑戰(zhàn)比任何一個西方大國在工業(yè)化過程中所遇到的形勢都更加嚴峻。因此,我們必須充分認識我國造紙工業(yè)發(fā)展的條件、約束和規(guī)律,徹底轉(zhuǎn)變“大量伐木、大量生產(chǎn)、大量消費、大量廢棄”的粗放式經(jīng)濟增長方式,取而代之的應(yīng)當(dāng)是以“高營林、低采伐、高利用、低排放”為特征、以共生發(fā)展為核心的循環(huán)經(jīng)濟方式。
(一)我國造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟的初步實踐
現(xiàn)代造紙工業(yè)的主流是以木材纖維為原料,因此造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟是一種將森林資源培育、造紙工業(yè)清潔生產(chǎn)與廢棄物綜合利用等融為一體的生態(tài)經(jīng)濟,是實現(xiàn)人與自然和諧相處的新型經(jīng)濟增長模式。自從2001年“國家生態(tài)工業(yè)(制糖)建設(shè)示范園區(qū)”在廣西貴港市正式掛牌后,包括造紙工業(yè)在內(nèi)的循環(huán)經(jīng)濟的初步實踐在我國陸續(xù)開展,并取得了一定的成效[25]。
2005年10月,國家發(fā)展和改革委員會、國家環(huán)境保護總局、科技部、財政部、商務(wù)部和國家統(tǒng)計局等6個部委聯(lián)合下發(fā)了《關(guān)于組織開展循環(huán)經(jīng)濟試點(第一批)工作的通知》,正式啟動國家循環(huán)經(jīng)濟試點工作。試點單位包括貴州赤天化紙業(yè)股份有限公司、山東泉林紙業(yè)有限公司、廣西貴糖(集團)股份有限公司和廣東江門甘蔗化工(集團)股份有限公司等。這些第一批試點的企業(yè)在發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟方面都已逐步取得比較顯著的成效。在第一批循環(huán)經(jīng)濟試點工作的推動下,國內(nèi)一批裝備精良、工藝先進、產(chǎn)品質(zhì)量高的大規(guī)模造紙工業(yè)企業(yè)成為了推進造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟的先行者。這些企業(yè)大都在污染治理方面達到了國際先進水平,實現(xiàn)了企業(yè)生產(chǎn)與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。例如,石河子國家生態(tài)工業(yè)(造紙)示范園區(qū)規(guī)劃建設(shè)的生態(tài)產(chǎn)業(yè)群、金光集團APP的“林—漿—紙一體化”發(fā)展模式,以及泰格林紙集團公司、山東華泰集團、海南金海漿紙業(yè)公司、泉林股份和太陽紙業(yè)等紛紛開展了循環(huán)經(jīng)濟的實踐。這些林紙一體化的循環(huán)經(jīng)濟初步實踐為我們進一步探討造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟的目標(biāo)、特性和模式提供了很有價值的依據(jù)。
(二)造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟的目標(biāo)分析
根據(jù)綠色共生型循環(huán)經(jīng)濟的思想[1],在對國內(nèi)外相關(guān)研究和實踐進行總結(jié)的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國林紙一體化發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢,筆者提出構(gòu)建造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)的總體和具體目標(biāo)。
1.總體目標(biāo)
以綠色共生型循環(huán)經(jīng)濟思想為指導(dǎo),以造紙工業(yè)企業(yè)為核心,將林業(yè)和造紙工業(yè)等產(chǎn)業(yè)聯(lián)合構(gòu)建林紙綠色供應(yīng)鏈系統(tǒng)。將該供應(yīng)鏈系統(tǒng)的資源鏈、價值鏈和生態(tài)鏈循環(huán)有機聯(lián)系起來,構(gòu)建造紙工業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)。從根本上緩解直至消除造紙工業(yè)對資源、環(huán)境與生態(tài)的負面影響,同時增強對森林資源和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的促進作用,從而實現(xiàn)我國林紙綠色供應(yīng)鏈的可持續(xù)發(fā)展,并為社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展做出重要貢獻。
2.具體目標(biāo)
根據(jù)以上總體目標(biāo),我國造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟的具體發(fā)展目標(biāo)可進一步分解和細化為以下幾個方面:
(1)降低造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的單位資源和能源消耗,提高資源和能源的利用率;
(2)加快紙產(chǎn)品廢棄物的回收和利用的產(chǎn)業(yè)化進程,提高消費過程廢棄物的回收利用率;
(3)按照《清潔生產(chǎn)促進法》的要求,采用先進的環(huán)保型工藝技術(shù)與設(shè)備,在造紙工業(yè)企業(yè)中全面推行清潔生產(chǎn),從源頭降低污染物的發(fā)生量;
(4)加強造紙工業(yè)生產(chǎn)過程中“三廢”的物質(zhì)循環(huán)利用,促進造紙工業(yè)企業(yè)內(nèi)部“小循環(huán)”的良好運行,以降低生產(chǎn)成本和污染物的輸出量;
(5)改善造紙工業(yè)環(huán)境保護的硬件設(shè)施和管理水平,提高“三廢”處理率和污染物的去除率,以降低污染物的最終排放量;
(6)調(diào)整和優(yōu)化造紙工業(yè)的原料結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、規(guī)模結(jié)構(gòu)、資本結(jié)構(gòu),推進造紙工業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級和綠色化進程;
(7)根據(jù)循環(huán)經(jīng)濟的3R原則(減量化reduction、再利用reuse和再循環(huán)recycle),以及4R+D模式(除3R外,還要考慮再制造remanufacture和廢棄物處理disposal)[1],將產(chǎn)、加、銷、林、工、商等環(huán)節(jié)有機整合,構(gòu)建并完善造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)的資源鏈、價值鏈和生態(tài)鏈循環(huán)機制,推進造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟向縱深發(fā)展;
(8)構(gòu)建并完善促進造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)的政策法規(guī),建立良好的循環(huán)經(jīng)濟支撐體系。
此外,在造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展和演化的各個階段,還需要確立符合各階段特點及要求的更為具體和明確的發(fā)展目標(biāo)和發(fā)展重點。
從林業(yè)造紙的原理上看,林紙綠色供應(yīng)鏈具有發(fā)展共生型循環(huán)經(jīng)濟的良好的技術(shù)經(jīng)濟條件和產(chǎn)業(yè)組織可行性,主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
(一)原料的可再生性
現(xiàn)代造紙工業(yè)的主要原料為木材纖維,屬于可再生資源。這類資源不像礦物資源那樣越采越少,只要運用綠色共生的思想,加強科學(xué)管理,使森林資源培育和造紙工業(yè)之間相互協(xié)調(diào),形成共生發(fā)展的良性循環(huán),造紙工業(yè)原料完全可以實現(xiàn)永續(xù)利用,森林生態(tài)系統(tǒng)也完全可以實現(xiàn)健康發(fā)展。這在造紙工業(yè)發(fā)達的國家已有許多成功的范例。例如:芬蘭造紙工業(yè)非常發(fā)達,是世界第二大紙和紙板出口國,而芬蘭造紙工業(yè)發(fā)展百年來,森林覆蓋率不降反升,已達到70%。其主要原因是政府將市場機制和行政管理機制有機結(jié)合,使企業(yè)做到“每砍一棵樹,栽活三棵苗”。如今,芬蘭森林資源的年增長量,要比采伐量高出1/3以上。
(二)紙產(chǎn)品的可回收性
造紙工業(yè)絕大多數(shù)產(chǎn)品可在使用后加以回收和再利用。例如,各種廢紙經(jīng)回收后可代替木材原料再次用于造紙,大大節(jié)約了原生木材資源,從而緩解木材原料的供需矛盾。因此有人將廢紙稱為“第四種森林”(其他3種森林為原始森林、天然林和人工林)。目前,在世界范圍內(nèi),廢紙原料占造紙原料的平均比重約為40%。我國從2000-2009年廢紙原料占造紙原料的比重平均為52.4%,其中國內(nèi)廢紙占廢紙原料的59.1%,進口廢紙占40.9%。我國的廢紙進口量居世界第一位,但我國本國的廢紙回收率則比較低,只有30%。而日本的廢紙回收率為78%以上,德國為83%,芬蘭城市里的舊報紙和雜志回收率幾乎達100%[26]。由此可見,我國廢紙回收利用的潛力很大。
(三)對非環(huán)保材料的替代性
隨著科學(xué)技術(shù)和社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,紙產(chǎn)品的生產(chǎn)和需求正朝著數(shù)量不斷增加、品種不斷豐富和質(zhì)量不斷提高的方向發(fā)展。各類新型的紙產(chǎn)品不斷涌現(xiàn),不僅能很好地滿足消費者的各種需求,而且在許多情況下能夠有效地替代那些不可再生的、稀缺的和難以降解的非環(huán)保材料制成品,從而達到節(jié)約不可再生資源和保護環(huán)境的效果。根據(jù)世界銀行發(fā)表的中國環(huán)境報告測算,每年環(huán)境污染給大陸地區(qū)造成的損失達540億美元,占全國GDP的8%,幾乎沖抵了我國的年經(jīng)濟增長量[27]。以塑料垃圾為例,全球每年產(chǎn)生的塑料垃圾達1.7億噸,我國達1100萬噸,占世界總量的6%。我國有13億人口,如果每人每天使用一個5克的塑料袋,全國每天將產(chǎn)生6500噸,即每年產(chǎn)生237.25萬噸的塑料垃圾。因此,用紙產(chǎn)品替代塑料制品可以大大降低日益嚴重的白色污染。此外,用建筑紙、紙鋼、農(nóng)用紙地膜、泡沫紙等特種紙?zhí)娲喾N非環(huán)保材料。
(四)環(huán)境污染的可控性
在傳統(tǒng)的制漿造紙生產(chǎn)技術(shù)和裝備條件下,環(huán)境污染是非常嚴重的。而目前我國一些大型的現(xiàn)代化造紙企業(yè)已基本掌握了生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的“三廢”(廢水、廢氣和廢渣)的治理技術(shù),先進的生產(chǎn)線、清潔生產(chǎn)技術(shù)和相關(guān)環(huán)保裝備已在許多造紙企業(yè)得到應(yīng)用。同時,造紙工業(yè)中的化學(xué)品及廢料的綜合利用技術(shù)也在不斷提高,不僅減輕了污染治理的壓力,同時也使企業(yè)在回收利用中獲得一定的經(jīng)濟回報。近年來,一些新的低污染的制漿造紙新技術(shù)正在相繼涌現(xiàn),并被推廣和應(yīng)用,如深度脫木素技術(shù)(包括MCC、EMCC、ITC、低固形物蒸煮、快速置換加熱間歇蒸煮RDH等技術(shù))、低固形物蒸煮技術(shù)、無元素氯(ECF)漂白技術(shù)、活性污泥法廢水處理技術(shù)、生物制漿造紙技術(shù)、爆破制漿技術(shù)等。這些新技術(shù)的采用可以從源頭上減少造紙工業(yè)生產(chǎn)過程中污染物的發(fā)生量,并在很大程度上實現(xiàn)資源的循環(huán)利用,為造紙工業(yè)實施循環(huán)經(jīng)濟模式提供了必要的技術(shù)支撐。
(五)生產(chǎn)用水和廢液的可回用性
造紙工業(yè)一向被視為“用水大戶”,因此水資源緊缺是制約我國造紙工業(yè)發(fā)展的瓶頸之一。近年來,一些實現(xiàn)制漿造紙水循環(huán)利用的新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備被陸續(xù)采用。諸如中濃技術(shù)、全無氯漂白技術(shù)和外排廢水的高效深度處理等技術(shù)的開發(fā),極大地降低了清水的消耗量。有些產(chǎn)品和生產(chǎn)線通過水資源的循環(huán)利用,甚至可以實現(xiàn)廢水的零排放。
另外,制漿造紙生產(chǎn)過程中的廢液也可以進行回收和綜合利用。例如:堿法制漿蒸煮過程中所產(chǎn)生的黑液,經(jīng)過回收處理后可以回收纖維、堿、石灰和熱能等,并可再回用于制漿過程。同時,在黑液的回收過程還可以得到胡敏酸銨、二甲亞砜、塔羅油等有用產(chǎn)品。這樣,既可以降低環(huán)境污染,又可以降低生產(chǎn)成本,提高經(jīng)濟效益,而且還可以將堿回收過程所產(chǎn)生的蒸汽用于制漿和發(fā)電(即下述熱電聯(lián)產(chǎn)特性)。
(六)能量的自給性——熱電聯(lián)產(chǎn)特性
熱電聯(lián)產(chǎn)是指既生產(chǎn)電能又生產(chǎn)熱能的能源利用形式,具有能源消耗低、利用效率高、供給質(zhì)量高、靈活性強等特點,是提高企業(yè)能源綜合利用率的有效利用方式。造紙工業(yè)對電能和蒸汽的需求量很大,且消耗量比較均衡,因此可以通過熱電聯(lián)產(chǎn)等方式實現(xiàn)能量的自給。這方面已有成功的范例,一些現(xiàn)代化的商品漿制造企業(yè)都有高效的能量回收系統(tǒng),可使其所需能量實現(xiàn)自給有余。一些漿紙聯(lián)合企業(yè)的能量自給率也可達到57%以上。美國在近20年間,憑借其制漿造紙工業(yè)的技術(shù)進步,單位產(chǎn)品的能源消耗下降了20%,自產(chǎn)能量在總能耗中的比例提高了16個百分點。另外,巴西的Aracru漿廠、德國的Stendal漿廠、印尼的Kerinci漿廠、芬蘭的Joutseno紙漿廠、德國的Rosenthal漿廠等企業(yè)都擁有先進的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng),通過堿回收鍋爐產(chǎn)生高壓蒸汽,一部分回用于制漿,一部分用于發(fā)電,除了保障本企業(yè)的用電外,還有14%-48%的富余電能外賣[28]。
(七)供應(yīng)鏈的可拓展性
造紙原料木材的生物學(xué)特性導(dǎo)致其具有較長的培育周期,而林木資源的稀缺性使得木材資源價值的深度挖掘尤為重要。同時,林紙供應(yīng)鏈呈現(xiàn)出較強的可拓展性,供應(yīng)鏈的長度、寬度、網(wǎng)絡(luò)化程度和價值鏈等方面都具有較大的擴展空間,這將有利于循環(huán)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和升級。通過提升產(chǎn)品的加工深度,提高產(chǎn)品的科技含量和產(chǎn)品附加值,深入挖掘其經(jīng)濟效益,可以使得相同的資源投入產(chǎn)生出更高的經(jīng)濟價值。換句話說,可以使得產(chǎn)生同樣的經(jīng)濟效益所消耗的資源量最小。
林紙供應(yīng)鏈除了涉及林木種植、木材采運、制漿、造紙、紙制品生產(chǎn)、紙產(chǎn)品銷售等一系列環(huán)節(jié)外,還與木材加工業(yè)、農(nóng)業(yè)、機械制造、化工、印刷、包裝、物流、環(huán)境保護、資源回收等諸多產(chǎn)業(yè)有較大的關(guān)聯(lián)度。因此,造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)可以從企業(yè)內(nèi)部逐步拓展到企業(yè)外部,從單一行業(yè)拓展到多個行業(yè),甚至融入整個國民經(jīng)濟的大系統(tǒng)。而林紙綠色供應(yīng)鏈的快速發(fā)展和鏈條拓展,不僅會使得供應(yīng)鏈各企業(yè)得到較大的經(jīng)濟收益,而且必將帶動地區(qū)或更大范圍內(nèi)相關(guān)行業(yè)和區(qū)域循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展,以及區(qū)域生態(tài)環(huán)境的改善。
(八)循環(huán)形態(tài)的多樣性
傳統(tǒng)的造紙工業(yè)以產(chǎn)品為導(dǎo)向,為實現(xiàn)產(chǎn)量和利潤的最大化不惜耗費更多的資源。而造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)強調(diào)節(jié)約成本,減少不必要的資源浪費,生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的“三廢”不能簡單地直接排放或丟棄,必須對它們進行有效的處理和資源化利用,從廢棄物中發(fā)現(xiàn)資源的殘留價值。為此,造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的一個重要特點就是具有多重逆向反饋結(jié)構(gòu),形成資源利用的多重閉合回路,以實現(xiàn)“物盡其用”的循環(huán)經(jīng)濟思想。這些回收、處理、再利用和再循環(huán)環(huán)節(jié)有些在造紙企業(yè)內(nèi)部開展,有些則會進入林紙供應(yīng)鏈的其他企業(yè)或其他行業(yè),既有線狀結(jié)構(gòu),又有環(huán)狀和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),并由多個錯綜復(fù)雜的資源鏈、價值鏈和生態(tài)鏈交織在一起。這樣,一方面可以提高資源的利用率,降低成本;另一方面可以減低廢棄物的排放,實現(xiàn)經(jīng)濟效益和生態(tài)環(huán)境效益的雙贏,從而促進經(jīng)濟系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)的共生發(fā)展。
(九)與生態(tài)環(huán)境的共生性
造紙工業(yè)一方面是木材資源的主要消耗者和環(huán)境污染的重要來源,但另一方面又可以促進人工林的大規(guī)模培育,并通過污染治理和資源循環(huán)利用等方式降低對生態(tài)環(huán)境的破壞。因此,如果運用循環(huán)經(jīng)濟的共生發(fā)展模式,可以使得造紙工業(yè)向有利于生態(tài)環(huán)境的方向發(fā)展,從而實現(xiàn)造紙工業(yè)和生態(tài)環(huán)境保護的相互促進和良性循環(huán)。在這一過程中,循環(huán)經(jīng)濟的價值鏈循環(huán)為林紙綠色供應(yīng)鏈共生模式的形成、穩(wěn)定和完善提供了客觀條件及可能性,是促進林紙供應(yīng)鏈的資源鏈和生態(tài)鏈可持續(xù)發(fā)展的動力和紐帶[29]。價值鏈的完善將極大地激發(fā)林紙綠色供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)中的營林企業(yè)、林農(nóng)和營林投資者(如造紙工業(yè)企業(yè))節(jié)約資源、提高資源的利用率、保護環(huán)境、建立和培育工業(yè)原料林的積極性,進而促進資源鏈和生態(tài)鏈的形成和發(fā)展,使得森林資源不斷增長,并使得森林生態(tài)效益得到很好發(fā)揮。
從以上分析可知,造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)不僅要遵循3R原則,還要應(yīng)用循環(huán)經(jīng)濟的4R+D模式。根據(jù)上述造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟的目標(biāo)和特性,并通過大量的實際調(diào)研,可以設(shè)計出圖1所示的造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟的5R模式。為了簡化該模式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),我們把4R+D模式中的再制造(remanufacture)納入再利用的范疇,廢棄物處理(disposal)納入再循環(huán)的范疇。這樣,造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)包含了5個子系統(tǒng):減量化子系統(tǒng)(reduction)、再循環(huán)子系統(tǒng)(recycle)、再利用子系統(tǒng)(reuse)、再分配子系統(tǒng)(redistribution)和再營林子系統(tǒng)(reforestation)。其中,再分配子系統(tǒng)、再營林子系統(tǒng)是一般循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)所沒有的,是獨具林紙綠色供應(yīng)鏈特色的循環(huán)經(jīng)濟要素。它們在實現(xiàn)造紙工業(yè)和森林生態(tài)綠色共生發(fā)展的過程中將起到關(guān)鍵的作用。下面,對各子系統(tǒng)的功能分別進行進一步設(shè)計(圖1)。
(一)減量化子系統(tǒng)
減量化子系統(tǒng)由制漿造紙生產(chǎn)過程、營銷過程和消費過程組成。造紙工業(yè)企業(yè)通過林紙綠色供應(yīng)鏈內(nèi)部的原料供給或從資源市場上購置木材資源以及生產(chǎn)所需的各類資源,進行生產(chǎn)活動;生產(chǎn)出的紙產(chǎn)品進入紙產(chǎn)品市場銷售;然后,紙產(chǎn)品進入消費階段(包括最終消費或用作其他產(chǎn)業(yè)的原材料)。減量化子系統(tǒng)主要包括以下幾個方面的減量化:減少各環(huán)節(jié)的資源消耗量、廢棄物的產(chǎn)生量、污染物的發(fā)生量、CO2的排放量(降低能源消耗)、紙產(chǎn)品營銷(含物流和銷售等)過程的損耗量和紙產(chǎn)品的使用量等。
圖1 造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟5R模式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
制漿造紙生產(chǎn)過程輸出廢料或廢棄物可以通過以下兩種循環(huán)重復(fù)使用,使資源得到充分的利用,從而減少生產(chǎn)過程的整體資源消耗:①企業(yè)內(nèi)部的小循環(huán):制漿造紙的廢余原料(如廢品紙、裁切余料、黑液等),通過企業(yè)內(nèi)部的再利用子系統(tǒng)(如堿回收、纖維回收系統(tǒng)等)的資源化處理后,得到再生資源或能量,又回用于生產(chǎn)過程;②企業(yè)外部的大循環(huán):制漿造紙的廢棄物(如污水、污泥、廢渣等)通過再循環(huán)和再利用子系統(tǒng)處理后,再用于生產(chǎn)過程,或通過再營林子系統(tǒng)間接地用于生產(chǎn)過程。
(二)再循環(huán)子系統(tǒng)
產(chǎn)品消費過程產(chǎn)生的廢紙和生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢棄物通過廢舊物品回收市場等回收渠道,對廢棄物進行分揀,可利用的廢物資源進入再利用子系統(tǒng),不可利用廢棄物經(jīng)污染處理后進入最終處置環(huán)節(jié)。回收的廢棄物除了上述造紙業(yè)的廢棄物外,還包括來自其他產(chǎn)業(yè)的可用于造紙的廢棄物,如廢棄家具、廢棄的建筑板材和人造板、廢舊木地板和其他木制品等。這些廢棄物的種類、來源、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和使用過程等比較復(fù)雜,有可能因腐爛、被有害物質(zhì)侵害、難以拆解等原因而無法再利用,成為不可利用的污染物,需要對其進行防污染處理??梢岳玫膹U棄物經(jīng)過資源化處理或再制造后的剩余物成為不可利用的污染物,也需要進行防污染處理。經(jīng)過防污染處理后的物質(zhì),在達到環(huán)境保護的要求后,就可以通過某種恰當(dāng)?shù)姆绞脚欧诺酱笞匀恢腥ィ缣盥竦酵寥乐?,或分散開來排入具有自凈能力的河流和湖泊中等。
(三)再利用子系統(tǒng)
再利用子系統(tǒng)對來自減量化子系統(tǒng)和再循環(huán)子系統(tǒng)的廢棄物進行處理和再利用。根據(jù)循環(huán)經(jīng)濟的4R+D模式的運行過程[1],按照分級或分層次多次使用的方式,再利用過程分為以下3個層次:①對于可以直接利用的舊產(chǎn)品或舊原料,可以通過舊貨交易市場或?qū)嵨锞栀浀惹肋M入使用過程,延長產(chǎn)品和原料的服務(wù)時間,避免這些資源過早和過多地成為廢物和垃圾。例如,舊書刊的再利用等;②再制造,即對使用過的廢舊紙產(chǎn)品或生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的略有瑕疵的不合格紙產(chǎn)品,采用高技術(shù)修復(fù)和改造后,使再制造產(chǎn)品質(zhì)量達到或超過合格新產(chǎn)品,然后進入使用過程;③對于無法使用和再制造的廢舊紙產(chǎn)品,或可提取有用成分的生產(chǎn)廢棄物,可以通過資源化處理將廢物再次變成可用資源,實現(xiàn)資源的再利用,以減少最終的廢物和污染物。
舉例來說,制漿造紙生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物,如蒸煮廢液、廢汽、廢水、污泥、廢紙和剩余能量等,可以進行以下處理和再利用:①在制漿生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的黑液,通過蒸發(fā)和燃燒處理后產(chǎn)生的蒸汽可以回收利用,一方面再用于制漿蒸煮過程,另一方面可用于發(fā)電和供熱,進行能量回收,再用于制漿和造紙過程;②黑液通過蒸發(fā)和燃燒處理后產(chǎn)生的綠液,經(jīng)過苛化和石灰煅燒處理,可以產(chǎn)生白液,進行堿回收,再用于制漿過程;③通過酸析法提取木素;④造紙過程產(chǎn)生的白水也可回收,用于制漿過程;⑤制漿造紙過程產(chǎn)生的污泥和廢水,經(jīng)過加工可以作為有機肥料和富含有機營養(yǎng)物質(zhì)的再生水,返回到速生林培育過程中;⑥造紙生產(chǎn)過程產(chǎn)生的次品紙和裁切廢紙,可以作為制漿原料,重新進入生產(chǎn)過程;⑦木材加工剩余物,經(jīng)處理后可以作為制漿原料;如此等等。
(四)再分配子系統(tǒng)
盡管在森林資源培育、紙產(chǎn)品生產(chǎn)、銷售、回收、再制造等各環(huán)節(jié)之間的交易過程中,已經(jīng)有過一次利益的分配,但是各環(huán)節(jié)的價值增值量是不同的,尤其是森林資源培育的價值量較低。這就是為什么林木資源供給量不足已成為我國造紙等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展瓶頸的一個重要原因。為解決這一問題,需要通過再分配子系統(tǒng)進行利益的再次分配,使得各個環(huán)節(jié)獲得公平合理的收益,這樣才能充分調(diào)動各種力量投資或從事森林資源的培育。當(dāng)初始分配不合理時,需要通過循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)的協(xié)同層進行利益分配的優(yōu)化與協(xié)調(diào),尤其是提高森林資源培育環(huán)節(jié)的利益分配,這樣才能提高企業(yè)和林農(nóng)投資和從事營林活動的積極性。此外,還需要通過生態(tài)補償機制以及碳匯交易和排污權(quán)交易等機制,對從事森林資源培育、森林生態(tài)建設(shè)、環(huán)境污染控制和環(huán)境保護的地區(qū)、企業(yè)、林場和林農(nóng)等進行利益再次分配,使得全社會因為資源、生態(tài)和環(huán)境的改善而獲得的利益能夠回饋森林資源培育和生態(tài)建設(shè)。
(五)再營林子系統(tǒng)
再營林子系統(tǒng)的任務(wù)主要包括以下幾個方面:對于因森林資源的采伐而減少的林木,需要及時進行樹木補種;對于因社會經(jīng)濟發(fā)展和自然災(zāi)害等因素而減少的林地,需要進行森林培育,努力擴大森林面積、提高森林蓄積量;對于因造紙工業(yè)發(fā)展而不斷增長的木材原料需求,需要提前進行營林規(guī)劃,有計劃地擴大原料林基地建設(shè)的規(guī)模;對于日益降低的森林生態(tài)效益,需要按照科學(xué)營林的方法,避免單一樹種、單一林齡、統(tǒng)一采伐的人工林對森林生態(tài)的破壞,努力提高人工林的生態(tài)效益。通過以上措施,森林資源培育環(huán)節(jié)能夠大幅度提高其固碳制氧的功能,為造紙工業(yè)的發(fā)展提供充足的木材原料,為社會經(jīng)濟的發(fā)展提供良好的生態(tài)支撐和環(huán)境容納量。
根據(jù)上面對造紙工業(yè)綠色共生特性和5R循環(huán)經(jīng)濟模式的研究可見,造紙工業(yè)不僅適合推行循環(huán)經(jīng)濟,而且通過其獨特的再分配和再營林子系統(tǒng)的有效運行可以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)與生態(tài)的互利共生。目前我國造紙工業(yè)實施循環(huán)經(jīng)濟主要集中在減量化、再循環(huán)和再利用的傳統(tǒng)3R子系統(tǒng)。根據(jù)國家環(huán)??偩纸y(tǒng)計,2000年我國制漿造紙業(yè)的水重復(fù)利用率為35.3%,2004年為45.8%,2008年為55.2%,循環(huán)用水成效顯著[30]。2000年我國廢紙漿比重為40.9%,2004年為51.7%,2008年為60.3%,廢紙回收利用也取得了長足的發(fā)展[1]。自2000年以來,為了加快制漿造紙工業(yè)現(xiàn)代化的步伐,通過引進國外先進技術(shù)裝備,大大提升了國內(nèi)制漿造紙企業(yè)的裝備水平,一些大型造紙企業(yè)的污染治理已達到國際水平。此外,5R循環(huán)經(jīng)濟模式的實施已初現(xiàn)端倪。近幾年,造紙工業(yè)原料林基地建設(shè)規(guī)模迅速擴展,湖南泰格林紙集團、山東晨鳴紙業(yè)集團、山東華泰集團、金光集團APP(中國)、寧夏美利紙業(yè)集團等公司先后開展了林紙一體化建設(shè)。截至2004年,全國制漿造紙原料林造林面積已達113.3萬hm2[30],2008年達到114.5萬hm2[1],為制漿造紙工業(yè)實現(xiàn)綠色共生型5R循環(huán)經(jīng)濟模式奠定了基礎(chǔ)。
為了克服我國造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟目前存在的資源回收利用范圍較窄、縱向資源鏈長度較短、橫向資源互補尚未形成、林紙“一體”而不“共生”、價值鏈促進資源鏈和生態(tài)鏈良性循環(huán)的機制比較薄弱等問題[31],我們提出以下進一步實施5R循環(huán)經(jīng)濟模式的對策建議。
(一)完善傳統(tǒng)3R子系統(tǒng)
在傳統(tǒng)3R子系統(tǒng)建設(shè)方面,制漿造紙企業(yè)首先要牢固樹立綠色共生的戰(zhàn)略思想,切實制定和實施循環(huán)經(jīng)濟建設(shè)規(guī)劃,擺脫污染產(chǎn)業(yè)的制約,走綠色產(chǎn)業(yè)之路。其次,要完善纖維原料、水資源、能源和化工原料,以及廢水、廢氣和廢渣的回收和循環(huán)利用系統(tǒng)。同時要實行清潔生產(chǎn),加大污染治理,減少污染排放。再次,將產(chǎn)、加、銷、林、工(紙)、商等環(huán)節(jié)整合成一個有機聯(lián)系的一體化系統(tǒng),并不斷延伸和拓展林紙供應(yīng)鏈,形成更大范圍的循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)。此外,政府有關(guān)部門應(yīng)盡快出臺廢紙回收利用政策和相關(guān)的實施細則及管理辦法,從立法、稅收、社會宣傳等方面入手,支持廢紙的回收和利用。建議有關(guān)行業(yè)管理部門,加快制定國家廢紙分類標(biāo)準及有關(guān)質(zhì)量檢測標(biāo)準[30],以保證廢紙回收的質(zhì)量,改變廢紙原料主要依靠進口的局面。
(二)優(yōu)化再分配子系統(tǒng)
在再分配子系統(tǒng)建設(shè)方面,首先要以經(jīng)濟和環(huán)境效益為綜合目標(biāo),以紙產(chǎn)品市場需求為導(dǎo)向,以制漿造紙企業(yè)為核心,以紙漿原料林基地為依托,以利益分配為驅(qū)動力,通過營林和造紙投入的資本紐帶和共同利益的契約紐帶將制漿造紙企業(yè)、營林企業(yè)或其他投入主體聯(lián)系成一個利益共同體,形成良性循環(huán)的多層次綠色供應(yīng)鏈系統(tǒng)。其次,要通過相關(guān)政策的導(dǎo)向和法律約束,建立健全生態(tài)補償機制,對于生態(tài)林和發(fā)揮了顯著生態(tài)作用的人工林的貢獻者或地區(qū)給予必要的生態(tài)補償。再次,要完善營林投資的優(yōu)惠政策,以調(diào)動各類營林投資者和勞動者的積極性。此外,要建立碳匯交易和排污權(quán)交易等市場機制,將優(yōu)化利益分配與實現(xiàn)環(huán)境保護目標(biāo)有機結(jié)合起來。
(三)強化再營林子系統(tǒng)
在再營林子系統(tǒng)建設(shè)方面,首先要采用先進的栽培技術(shù)和森林管理措施,培育出優(yōu)質(zhì)、價廉的制漿用材,提高造紙用木材纖維原料的比率[30]。其次,要優(yōu)化林木采伐政策,一方面,針對造紙原料人工林的采伐制定比生態(tài)林適當(dāng)寬松的采伐政策,以調(diào)動企業(yè)和林農(nóng)的營林積極性,并適應(yīng)制漿造紙生產(chǎn)的特點;另一方面,人工林的培育與采伐也不能毫無約束,也要注意發(fā)揮其應(yīng)有的生態(tài)價值。再次,生態(tài)林的禁伐也不能絕對化,為適應(yīng)森林管護的自然規(guī)律,科學(xué)開展撫育性采伐和優(yōu)勝劣汰式的間伐。此外,要鼓勵人工混交林的培育,以避免單一樹種的生態(tài)風(fēng)險,提倡自然力和人力的有機結(jié)合,大力發(fā)展近自然林業(yè)。
通過以上研究可知,以造紙工業(yè)為核心的林紙綠色供應(yīng)鏈具有良好的循環(huán)經(jīng)濟特征。與一般制造業(yè)供應(yīng)鏈相比,林紙一體化供應(yīng)鏈更具備實施循環(huán)經(jīng)濟的優(yōu)越條件。造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)是一種典型的共生型綠色供應(yīng)鏈系統(tǒng),它除了一般循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)所具有的減量化子系統(tǒng)、再循環(huán)子系統(tǒng)和再利用子系統(tǒng)外,還應(yīng)具有獨特的再分配子系統(tǒng)和再營林子系統(tǒng)。這兩個子系統(tǒng)是造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)實現(xiàn)生態(tài)與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié),也是造紙企業(yè)在制定循環(huán)經(jīng)濟決策和政府部門制定促進循環(huán)經(jīng)濟政策時,需要重點關(guān)注的問題。
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F406.2
A
1671-511X(2012)04-0029-07
2012-04-01
“十一五”國家科技支撐計劃項目(2006BAD32B08),國家自然科學(xué)基金項目(70873059)成果之一。
張智光(1958-),男,福建福州人,博士,南京林業(yè)大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師,研究方向:管理科學(xué)與工程、林業(yè)經(jīng)濟管理。