基于循环经济的木材工业可持续发展研究∗

2020-10-10沈和定徐伟涛

林产工业 2020年9期

沈和定石峰英犁张阳徐伟涛李琪

（1.国家林业和草原局林产工业规划设计院，北京 100010；2.中国林产工业协会，北京 100010； 3.国家林业和草原局，北京 100714； 4.山东农业大学林学院，泰安 271018）

近年来，随着国家安全形态的转变，森林资源已经从满足人们日常生活需求变成了一种环境生态需求[1]。森林资源开始引起世界各国的广泛关注和高度重视，木材安全问题逐步演变成为国家战略问题。我国是一个典型的木材生产和消费大国，也是世界上最大的木材加工、木制品生产基地和最主要的木制品出口国。随着禁止天然林商业性采伐政策的实施，木材供需矛盾日益突出,通过培育人工林以及扩大木材进口的方式以满足国内日益增长的需求。近年来，我国木材进口量大幅度增长，2018 年进口木材（原木+锯材）合计11 194.4 万m3，进口额210.9 亿美元，同比分别增长3.2%和5.6%。预计2025 年我国木材需求量将达到 8 亿m3，缺口将超过2 亿m3[2]。我国每年从北美、非洲和东南亚地区进口大量木材。但自2019 年起，这些地区一些国家先后开始颁布法令，限制或禁止原木出口。因此解决国内木材需求缺口的根本途径不能依靠进口，而应加大国内速生人工林的建设力度，提高人工林资源的供应量，才能稳定可持续地满足国内对木材的需求，从根源上保证木材安全。

1 木材工业简述

1.1 现代木材工业

木材工业和林产化学工业同为森林资源采伐的后续工业，是木材资源综合利用的重要部分，也是林业产业的龙头产业。现代木材工业以满足人类对木制品日益增长的需求为目的，充分利用先进科学技术，基于循环经济原理，高效利用和循环利用森林资源[3]。通过机械、物理或化学的方法，将木材或非木质天然纤维加工成各类制品，满足人们生产生活的需要。与传统木材工业不同，现代木材工业需要高效利用和循环利用木材，增加产品附加值，减少加工过程中木材的损耗。

近年来我国木材工业发展迅速，人造板、家具、巨大的工业用材需求，致使近几年我国木材缺口每年都在1 亿m3以上[4]，由于可利用的森林资源越来越少，每年不得不从国外进口木材及其制品，进口额已经超过钢材，仅次于石油而位居第二。

1.2 木材特性

木材是传统四大建筑材料（钢铁、水泥、塑料、木材）中唯一可再生的材料，是一种具有多种优良特性的生物质材料，也是一种重要的工业原材料。木材具有重量轻、强重比高、弹性好、耐冲击、纹理色调美观，易加工等优点。木材工业在国民经济中占据重要地位，涵盖的范围主要包括：木材机械加工、木质复合材料制造、木材功能改良、木制品胶合、制浆造纸等。其产品主要应用于建筑、装饰装修、家具制造和造纸。木材不仅可以从天然林获得，而且可以利用其可再生的特点通过人工培育的方法从人工林获得，这是木材相对于其他传统材料的最大优点。大力培育木材加工用速生人工林，可以有效改善天然林资源匮乏的状况，缓解木材供需矛盾。

2 循环经济概述

传统经济发展模式为“资源—产品—废弃物”，是一种开环式的、单向流动的线性经济模式（图1），人们粗放地把地球上储藏的物质和能源提取出来，利用完后把污染物和废弃物排放到空气、土壤和水体中。这种经济活动对自然资源的利用是一次性、破坏性的，对生态环境的负面影响是难以修复的，是造成经济发展和生态环境之间矛盾的主要因素[5]。

图1 传统经济模式Fig.1 Traditional economy mode

图2 循环经济模式Fig.2 Cyclic economy mode

由于传统经济模式这种线性经济发展模式的不可持续性和环境负面性，一种新的经济模式应运而生。美国经济学家波尔丁在20 世纪60 年代首次提出“循环经济”概念。1990 年，英国环境经济学家珀斯和特纳在《自然资源和环境经济学》一书中首次使用“Circular Economy”（循环经济）一词。1996 年，德国《循环经济与废物管理法》生效，成为世界上首个将循环经济写入法律的国家。循环经济又称为“资源循环型经济”，是物质封闭环状流动型经济的简称，是一种以资源节约和循环利用为特征、与环境和谐共处的经济发展模式，强调把经济活动组织成一个“资源—产品—再生资源”的循环式流程（图2）。其特征是减量性（Reduce）、再利用（Reuse）、再循环（Recycle）的“3R”原则[6-8]。在整个生产和消费过程中基本不产生或者只产生少量的废弃物，所有的物质和能源能在这个不断进行的经济循环中得到合理和持久的利用，以将经济活动对自然环境的影响尽可能降到最低。因此可以从根本上解决目前经济发展与自然环境的矛盾[9-10]。在2005 年世界“思想者论坛”上，“3R”原则被进一步拓展为“5R”原则，在减量性（Reduce）、再利用（Reuse）、再循环（Recycle）的基础上增加了再思考（Rethink）和再修复（Repair）原则，进一步丰富了循环经济的内容[11-12]。

循环经济的根本目的是尽可能减少外界资源投入，并降低废弃物的产生量，将废弃物再生利用，以提高资源利用效率。主要包括以下三个方面[13-14]：

1）新产品的开发遵循“3R”原则。从产品设计、原材料选择、加工工艺、使用以及废弃后的回收处理、再生利用等各个环节，在考虑产品基本功能属性的同时，还要减轻或避免产品原料及制作工艺对环境的负面影响。

2）物质资源在其开发、利用的整个生命周期内遵循“3R”原则。其中“减量性”要求投入较少的资源和能源达到既定的生产和消费目的；“再利用”要求生产的产品能够重复使用；“再循环”要求产品在使用完成以后能重新转变成可利用的资源。通过实行“3R”原则，在资源利用过程中尽可能减轻对环境的不利影响，实现循环经济的目标。

3）生态环境资源的再开发利用和循环利用。即环境中可再生资源的再生产和再利用，空间、环境资源的再修复、再利用和循环利用。

3 循环经济与木材工业可持续发展

我国木材对外依存度超过50%，木材安全形势严峻。现有用材林中可采面积仅占13%，可采蓄积量仅占23%，可利用资源少，大径级木材和珍贵树种木材更少，木材供需的结构性矛盾突出[15-16]。将循环经济模式运用到木材工业，对木质产品进行循环利用，使木质废弃物成为循环经济中的一环，废弃物利用可部分解决资源短缺问题，是我国木材工业实现可持续发展的必然选择[17-18]。

3.1 木材工业发展循环经济必要性

一是缓解木材资源短缺。木材加工过程中产生各种边角料及废弃木质材料，这些物料中的很大一部分是可以再利用的。我国目前的木材加工利用率约60%，相比国外发达国家的利用率90%以上有较大差距[19-20]。因此如果能将废弃木质材料加以回收利用，能大幅度提高我国的木材利用率，有效缓解木材资源短缺的问题。二是节约资源，提升经济效益。木材资源循环利用可以减轻对森林资源的依赖，缩短产品生产周期，简化工艺流程，降低基建投资和生产成本。回收的废旧木材价格低廉，可降低原料成本，节约大量资金，显著提升经济效益[21-27]。