劉小萌　許長新　張智光

造紙行業(yè)不僅是高耗水行業(yè)，還是高耗木行業(yè)。水資源和木材資源的有效利用直接影響造紙行業(yè)未來的發(fā)展。對造紙企業(yè)水足跡的研究能夠有效核算造紙企業(yè)的水資源成本，林紙一體化模式解決了造紙企業(yè)的木材原料供應問題?；谒阚E評估，可以將造紙企業(yè)林紙一體化模式拓展為林紙水一體化模式，優(yōu)化水資源和木材資源的配置和利用。

一、水足跡理論發(fā)展概述

虛擬水的概念是由英國倫敦大學的Tony Allan教授于1993年第一次提出。他把虛擬水定義為商品或服務的生產過程中所消耗的水資源量，一般伴隨在商品貿易過程中來具體化。從此以后，虛擬水便逐漸成為水資源利用研究的熱點，它為解決缺水國家水資源安全問題提供了一種新理念和新途徑。2002年，在虛擬水研究理論的基礎之上，學者Hoekstra和Hung結合生態(tài)足跡的概念首次提出了水足跡的概念，但是在當時二人并沒有給水足跡作出確切的定義，他們當時的研究也主要側重于農產品的虛擬水貿易，較為局限。到了2003年，Hoekstra給出了水足跡的初始定義，即地區(qū)、國家或個人在一定時間范圍內所消費的全部產品和服務所消耗的水資源量。Hoekstra不僅成功地將過去局限于地區(qū)或國家層面的水足跡研究拓展到消費者個人，還同時提出水資源消耗的根本原因正是人類對于產品和服務的需求和消費。從此，水足跡理論開始將消費活動和對水資源系統(tǒng)的影響密切聯系起來。2004年，Hoekstra和Chapagain建立了水足跡的計算模型和方法，并依此進一步對水足跡的定義加以完善和改進，這意味著水足跡開始脫離于虛擬水，成為一個獨立指標來評估水資源的利用情況。2009年，又是Hoekstra等人按照不同的評估對象將水足跡劃分為五類：商業(yè)水足跡、產品水足跡、社區(qū)水足跡、區(qū)域水足跡和國家水足跡，并確立了以上五類水足跡的研究框架。至此，水足跡研究已經較為完善，具有了一套規(guī)范的、系統(tǒng)性的理論體系。

二、造紙企業(yè)水足跡的分類及評估體系

1.產品水足跡。（1）綠水足跡。綠水足跡是和人類生產活動相關的，原本貯藏于地下非飽和土壤層中，后通過植被蒸發(fā)揮散掉的綠水資源。綠水足跡主要與紙業(yè)產品的原材料木材的生長密切相關。借鑒農作物虛擬水含量測定的方法，基于一定的假定條件，我們通過計算森林正常生長過程中蒸騰作用散失的水量，來確定單位面積森林的需水量，進而得出單位面積森林的虛擬水含量。計算不同類型森林單位面積的蒸騰量公式如下：

，式中f（x）是以林齡為自變量的森林年蒸騰量函數，因樹種不同而函數不同， ；N為森林生長周期，a。（2）藍水足跡。藍水足跡主要指儲存在河流、湖泊、濕地以及淺層地下水層中的淡水資源。藍水足跡主要和紙產品的加工過程有關系。紙張的生產系統(tǒng)為： 打漿→施膠→加填→調色→稀釋→凈化→篩選→除氣。在這一系列流程中，打漿主要依靠原料自帶水分，一般無需再添加水，而調色凈化和除氣環(huán)節(jié)也耗水量不多，最主要的耗水環(huán)節(jié)在于稀釋。藍水足跡公式為 式中，為生產過程中水的取用量；為生產過程中產生的廢水量。（3）灰水足跡?；宜阚E是一個與污染密切相關的指標，它被定義為以現有的環(huán)境水質標準和水體自然本底濃度為基準，將一定污染物負荷吸收同化所消耗的淡水量。灰水足跡概念不等同于稀釋水需求量，稀釋污染物并不能降低灰水足跡?；宜阚E是由污染物濃度和污水排放量共同決定的，只有在降低污染物濃度的同時減少污水排放量才能有效地控制灰水足跡?；宜阚E計算公式為

式中為廢水排放量，為生產中所排廢水的污染物濃度；為生產過程中水的取用量， 為取用水自身的污染物濃度；為接納廢水水體的最大可接受濃度（環(huán)境水質標準），為接納廢水水體自身的污染物濃度。

2.商業(yè)水足跡。商業(yè)水足跡的分類是基于紙類產品貿易方向而言的，分為進口虛擬水和出口虛擬水。對于同一紙產品的水足跡，出口國與進口國則分別有水足跡的輸入量與輸出量。對于出口國來說，該國出口產品時的水足跡輸入量是指該國生產這一產品過程中所消耗的水資源量；而對于進口國來說，該國進口產品時所輸出的水足跡是指進口國若自己生產這一進口產品所消耗的水資源量。

世界水資源委員會和聯合國糧農組織經過長期研究，最終提出了商業(yè)水足跡的計算公式，即用一個國家各種商品和服務的總貿易量去乘上單位商品或服務的水足跡。具體公式如下：

（1）進口水足跡計算公式：

式中CTi是在 t 年該國進口的商品或服務 c 的總量； SWDi是進口的單位商品或服務 c 的單位虛擬水含量。

（2）出口水足跡計算公式：

式中CTe是在t年該國進口的商品或服務 c 的總量； SWDe是進口的單位商品或服務 c 的單位虛擬水含量

從以上分析可知：造紙企業(yè)的總水足跡計算公式為：

紙類產品從原料林種植到成品交易的每一個環(huán)節(jié)都包含了對水資源的消耗，是一類耗水量很高的產品，因此如何更好地優(yōu)化水資源的配置和提高水資源的利用效率，就成為了造紙企業(yè)管理中的一個重要問題。

三、造紙企業(yè)林紙水一體化模式和系統(tǒng)

林紙一體化模式，就是以造紙企業(yè)為核心，將建設原料林基地與生產紙類產品相結合，形成以林促紙、以紙養(yǎng)林、林紙結合的可持續(xù)發(fā)展模式?；谠旒埰髽I(yè)水足跡的評估和水資源的重要性，林紙一體化模式可以拓展為林紙水一體化模式，將原來分離的林、漿、紙三個環(huán)節(jié)和生產過程中的廢水處理過程融合在一起，讓造紙企業(yè)擔當起造林、廢水減排及再利用的責任。將原料培植部門作為生產的第一車間，對生產過程中的廢水循環(huán)再利用以培育樹木，從而為生產紙類產品提供原料，形成林紙水共同發(fā)展的生態(tài)造紙產業(yè)格局，實現提高造紙企業(yè)的經營效率和保護生態(tài)環(huán)境的雙重目的。

林紙水一體化模式是否擁有高效的運行系統(tǒng)作保障是該模式最終是否能夠實現經濟和環(huán)境雙重目標的關鍵性因素。通過研究國內外有關文獻資料，作者根據經濟循環(huán)理論和共生理論，構建了造紙企業(yè)林紙水一體化模式的三鏈共生運行系統(tǒng)。從宏觀上來看，體現了綠色供應鏈的逐步拓展，共生層次的逐步提高，實現了資源鏈、生態(tài)鏈和價值鏈的共生發(fā)展。從微觀上來看，造紙企業(yè)林紙水一體化模式的三鏈共生運行系統(tǒng)包含了制漿造紙子系統(tǒng)（核心結構）、污水處理子系統(tǒng)（支持結構）、森林資源子系統(tǒng)（資源鏈拓展結構）、生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)（生態(tài)鏈拓展結構）和社會經濟子系統(tǒng)（價值鏈拓展結構）。

造紙企業(yè)內部的運行系統(tǒng)由核心結構和支持結構組成。在核心結構模塊里，對造紙企業(yè)生產過程中各工藝環(huán)節(jié)之間的原料和能量循環(huán)使用，可以減少原料使用量；在支持結構模塊里，對廢水和廢料進行生態(tài)化處理和資源再利用，實現污水少排放甚至零排放的目標。

在這之后，資源鏈拓展結構森立資源子系統(tǒng)將造紙、原料林培育、廢水廢料排放三者結合起來，進行多方向全方位的林紙水結合，形成多個相對封閉的資源鏈循環(huán)系統(tǒng)。在這一結構模塊中，提供紙類產品生產原料的原料林培育基地已成為造紙企業(yè)產品綠色供應鏈的“第一生產車間”，為造紙企業(yè)提供了穩(wěn)定的原料來源和降低交易成本的可能性；而交易成本相對較高、穩(wěn)定性相對較差的木材市場只是扮演原料來源的輔助角色。

生態(tài)拓展結構通過生態(tài)環(huán)境建設、可持續(xù)經營、森林認證等方法發(fā)揮出林紙水一體化三鏈共生運行系統(tǒng)的生態(tài)環(huán)境職能，并為社會經濟的可持續(xù)發(fā)展提供條件和支持。在此結構的基礎之上，造紙企業(yè)再依靠資源鏈循環(huán)和價值鏈循環(huán)，通過對生產過程中的廢水廢料的生態(tài)資源化循環(huán)再利用、自然環(huán)境中的水循環(huán)碳循環(huán)和生態(tài)補償等多種途徑達到整個生態(tài)鏈良性循環(huán)的目的。

價值鏈拓展結構是將林紙水一體化三鏈共生運行系統(tǒng)與整個宏觀社會經濟大系統(tǒng)融為一體。在此結構模塊中，除了造紙業(yè)外，還包含了木材加工產業(yè)、木材市場、相關第三產業(yè)等。這是林紙水一體化三鏈運行系統(tǒng)的高級共生形態(tài)，也是該系統(tǒng)能夠保持協(xié)同運行的驅動力。通過價值鏈利益分配，可以有效激發(fā)造紙企業(yè)、木材加工企業(yè)、林農等的動力，持續(xù)投入到森林資源培育和森林生態(tài)環(huán)境保護的事業(yè)中，形成價值鏈、資源鏈、生態(tài)鏈三鏈之間的良性循環(huán)。一方面，價值鏈的發(fā)展要借助資源鏈和生態(tài)鏈的發(fā)展來促進；另一方面，資源鏈和生態(tài)鏈的發(fā)展又要依靠價值鏈的資金投入。

造紙企業(yè)林紙水一體化模式就是這樣的一項基于協(xié)同發(fā)展的重要嘗試?？偨Y上文的研究可以發(fā)現：造紙企業(yè)林紙水一體化模式將經濟效益和環(huán)境保護作為綜合目標，以紙類產品生產部門為核心，以污水處理部門和原料林基地為支撐點，以利益為動力，通過資本和利益的契約紐帶將造紙企業(yè)、木材加工企業(yè)、林農、相關三產連結在一起，構成關系緊密的利益共同體，進而演化成良性循環(huán)的多層次共生系統(tǒng)。林紙水一體化模式實現可持續(xù)發(fā)展目標的關鍵因素是資源、生態(tài)、價值三鏈的協(xié)同發(fā)展和互相促進。其中，資源鏈是基礎，生態(tài)鏈是支撐，價值鏈是動力，三者相輔相成，缺一不可。[基金項目：國家自然科學基金“虛擬水貿易視角下區(qū)域農業(yè)水土資源耦合模型研究”（51279058）； “江蘇高校品牌專業(yè)建設工程資助項目”（PPZY2015A073）]

（作者單位：河海大學商學院 南京林業(yè)大學經濟管理學院）