沈和定 石 峰 英 犁 張 陽 徐偉濤 李 琪
(1.國家林業(yè)和草原局林產(chǎn)工業(yè)規(guī)劃設(shè)計院,北京 100010;2.中國林產(chǎn)工業(yè)協(xié)會,北京 100010; 3.國家林業(yè)和草原局,北京 100714; 4.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院,泰安 271018)
近年來,隨著國家安全形態(tài)的轉(zhuǎn)變,森林資源已經(jīng)從滿足人們?nèi)粘I钚枨笞兂闪艘环N環(huán)境生態(tài)需求[1]。森林資源開始引起世界各國的廣泛關(guān)注和高度重視,木材安全問題逐步演變成為國家戰(zhàn)略問題。我國是一個典型的木材生產(chǎn)和消費(fèi)大國,也是世界上最大的木材加工、木制品生產(chǎn)基地和最主要的木制品出口國。隨著禁止天然林商業(yè)性采伐政策的實(shí)施,木材供需矛盾日益突出,通過培育人工林以及擴(kuò)大木材進(jìn)口的方式以滿足國內(nèi)日益增長的需求。近年來,我國木材進(jìn)口量大幅度增長,2018 年進(jìn)口木材(原木+鋸材)合計11 194.4 萬m3,進(jìn)口額210.9 億美元,同比分別增長3.2%和5.6%。預(yù)計2025 年我國木材需求量將達(dá)到 8 億m3,缺口將超過2 億m3[2]。我國每年從北美、非洲和東南亞地區(qū)進(jìn)口大量木材。但自2019 年起,這些地區(qū)一些國家先后開始頒布法令,限制或禁止原木出口。因此解決國內(nèi)木材需求缺口的根本途徑不能依靠進(jìn)口,而應(yīng)加大國內(nèi)速生人工林的建設(shè)力度,提高人工林資源的供應(yīng)量,才能穩(wěn)定可持續(xù)地滿足國內(nèi)對木材的需求,從根源上保證木材安全。
木材工業(yè)和林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)同為森林資源采伐的后續(xù)工業(yè),是木材資源綜合利用的重要部分,也是林業(yè)產(chǎn)業(yè)的龍頭產(chǎn)業(yè)?,F(xiàn)代木材工業(yè)以滿足人類對木制品日益增長的需求為目的,充分利用先進(jìn)科學(xué)技術(shù),基于循環(huán)經(jīng)濟(jì)原理,高效利用和循環(huán)利用森林資源[3]。通過機(jī)械、物理或化學(xué)的方法,將木材或非木質(zhì)天然纖維加工成各類制品,滿足人們生產(chǎn)生活的需要。與傳統(tǒng)木材工業(yè)不同,現(xiàn)代木材工業(yè)需要高效利用和循環(huán)利用木材,增加產(chǎn)品附加值,減少加工過程中木材的損耗。
近年來我國木材工業(yè)發(fā)展迅速,人造板、家具、巨大的工業(yè)用材需求,致使近幾年我國木材缺口每年都在1 億m3以上[4],由于可利用的森林資源越來越少,每年不得不從國外進(jìn)口木材及其制品,進(jìn)口額已經(jīng)超過鋼材,僅次于石油而位居第二。
木材是傳統(tǒng)四大建筑材料(鋼鐵、水泥、塑料、木材)中唯一可再生的材料,是一種具有多種優(yōu)良特性的生物質(zhì)材料,也是一種重要的工業(yè)原材料。木材具有重量輕、強(qiáng)重比高、彈性好、耐沖擊、紋理色調(diào)美觀,易加工等優(yōu)點(diǎn)。木材工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)重要地位,涵蓋的范圍主要包括:木材機(jī)械加工、木質(zhì)復(fù)合材料制造、木材功能改良、木制品膠合、制漿造紙等。其產(chǎn)品主要應(yīng)用于建筑、裝飾裝修、家具制造和造紙。木材不僅可以從天然林獲得,而且可以利用其可再生的特點(diǎn)通過人工培育的方法從人工林獲得,這是木材相對于其他傳統(tǒng)材料的最大優(yōu)點(diǎn)。大力培育木材加工用速生人工林,可以有效改善天然林資源匱乏的狀況,緩解木材供需矛盾。
傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式為“資源—產(chǎn)品—廢棄物”,是一種開環(huán)式的、單向流動的線性經(jīng)濟(jì)模式(圖1),人們粗放地把地球上儲藏的物質(zhì)和能源提取出來,利用完后把污染物和廢棄物排放到空氣、土壤和水體中。這種經(jīng)濟(jì)活動對自然資源的利用是一次性、破壞性的,對生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響是難以修復(fù)的,是造成經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境之間矛盾的主要因素[5]。
圖1 傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)模式Fig.1 Traditional economy mode
圖2 循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式Fig.2 Cyclic economy mode
由于傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)模式這種線性經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的不可持續(xù)性和環(huán)境負(fù)面性,一種新的經(jīng)濟(jì)模式應(yīng)運(yùn)而生。美國經(jīng)濟(jì)學(xué)家波爾丁在20 世紀(jì)60 年代首次提出“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”概念。1990 年,英國環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)家珀斯和特納在《自然資源和環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)》一書中首次使用“Circular Economy”(循環(huán)經(jīng)濟(jì))一詞。1996 年,德國《循環(huán)經(jīng)濟(jì)與廢物管理法》生效,成為世界上首個將循環(huán)經(jīng)濟(jì)寫入法律的國家。循環(huán)經(jīng)濟(jì)又稱為“資源循環(huán)型經(jīng)濟(jì)”,是物質(zhì)封閉環(huán)狀流動型經(jīng)濟(jì)的簡稱,是一種以資源節(jié)約和循環(huán)利用為特征、與環(huán)境和諧共處的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,強(qiáng)調(diào)把經(jīng)濟(jì)活動組織成一個“資源—產(chǎn)品—再生資源”的循環(huán)式流程(圖2)。其特征是減量性(Reduce)、再利用(Reuse)、再循環(huán)(Recycle)的“3R”原則[6-8]。在整個生產(chǎn)和消費(fèi)過程中基本不產(chǎn)生或者只產(chǎn)生少量的廢棄物,所有的物質(zhì)和能源能在這個不斷進(jìn)行的經(jīng)濟(jì)循環(huán)中得到合理和持久的利用,以將經(jīng)濟(jì)活動對自然環(huán)境的影響盡可能降到最低。因此可以從根本上解決目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展與自然環(huán)境的矛盾[9-10]。在2005 年世界“思想者論壇”上,“3R”原則被進(jìn)一步拓展為“5R”原則,在減量性(Reduce)、再利用(Reuse)、再循環(huán)(Recycle)的基礎(chǔ)上增加了再思考(Rethink)和再修復(fù)(Repair)原則,進(jìn)一步豐富了循環(huán)經(jīng)濟(jì)的內(nèi)容[11-12]。
循環(huán)經(jīng)濟(jì)的根本目的是盡可能減少外界資源投入,并降低廢棄物的產(chǎn)生量,將廢棄物再生利用,以提高資源利用效率。主要包括以下三個方面[13-14]:
1)新產(chǎn)品的開發(fā)遵循“3R”原則。從產(chǎn)品設(shè)計、原材料選擇、加工工藝、使用以及廢棄后的回收處理、再生利用等各個環(huán)節(jié),在考慮產(chǎn)品基本功能屬性的同時,還要減輕或避免產(chǎn)品原料及制作工藝對環(huán)境的負(fù)面影響。
2)物質(zhì)資源在其開發(fā)、利用的整個生命周期內(nèi)遵循“3R”原則。其中“減量性”要求投入較少的資源和能源達(dá)到既定的生產(chǎn)和消費(fèi)目的;“再利用”要求生產(chǎn)的產(chǎn)品能夠重復(fù)使用;“再循環(huán)”要求產(chǎn)品在使用完成以后能重新轉(zhuǎn)變成可利用的資源。通過實(shí)行“3R”原則,在資源利用過程中盡可能減輕對環(huán)境的不利影響,實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)。
3)生態(tài)環(huán)境資源的再開發(fā)利用和循環(huán)利用。即環(huán)境中可再生資源的再生產(chǎn)和再利用,空間、環(huán)境資源的再修復(fù)、再利用和循環(huán)利用。
我國木材對外依存度超過50%,木材安全形勢嚴(yán)峻?,F(xiàn)有用材林中可采面積僅占13%,可采蓄積量僅占23%,可利用資源少,大徑級木材和珍貴樹種木材更少,木材供需的結(jié)構(gòu)性矛盾突出[15-16]。將循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式運(yùn)用到木材工業(yè),對木質(zhì)產(chǎn)品進(jìn)行循環(huán)利用,使木質(zhì)廢棄物成為循環(huán)經(jīng)濟(jì)中的一環(huán),廢棄物利用可部分解決資源短缺問題,是我國木材工業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇[17-18]。
一是緩解木材資源短缺。木材加工過程中產(chǎn)生各種邊角料及廢棄木質(zhì)材料,這些物料中的很大一部分是可以再利用的。我國目前的木材加工利用率約60%,相比國外發(fā)達(dá)國家的利用率90%以上有較大差距[19-20]。因此如果能將廢棄木質(zhì)材料加以回收利用,能大幅度提高我國的木材利用率,有效緩解木材資源短缺的問題。二是節(jié)約資源,提升經(jīng)濟(jì)效益。木材資源循環(huán)利用可以減輕對森林資源的依賴,縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期,簡化工藝流程,降低基建投資和生產(chǎn)成本。回收的廢舊木材價格低廉,可降低原料成本,節(jié)約大量資金,顯著提升經(jīng)濟(jì)效益[21-27]。
木材工業(yè)可持續(xù)發(fā)展,需要將木材進(jìn)行合理利用、節(jié)約利用和綜合利用,提高木材綜合利用水平,達(dá)到高效利用。實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的工業(yè)循環(huán),具體應(yīng)做到以下幾個方面:
1)國家制定相應(yīng)政策和法規(guī),建立循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展體系,保證循環(huán)經(jīng)濟(jì)順利實(shí)施。政策中應(yīng)當(dāng)反映循環(huán)經(jīng)濟(jì)“3R”原則,即廢棄物減排、資源的再生利用和能耗的降低;法規(guī)中需明確生產(chǎn)過程中廢棄物回收處理的義務(wù)和責(zé)任,從而達(dá)到經(jīng)濟(jì)循環(huán)的目的。
2)大力推廣循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念,通過各種渠道廣泛宣傳,培養(yǎng)公眾的環(huán)保意識,形成一種社會共識,使公眾能夠自動自覺遵循循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念開展生產(chǎn)活動,將環(huán)保、節(jié)能、減排作為一種行為規(guī)范。
3)加大科技創(chuàng)新支持力度,增加研發(fā)投入,凝聚多學(xué)科、多領(lǐng)域力量,開發(fā)能夠提高木材加工利用效率、延長木材使用壽命、有效利用非木質(zhì)資源、減少廢棄物排放、節(jié)約能耗的新技術(shù)、新工藝和新產(chǎn)品,解決阻礙實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的共性問題和瓶頸問題,促進(jìn)新材料、新能源、廢物回收利用等領(lǐng)域的成果轉(zhuǎn)化。