中国食品工业“三废”与二氧化碳排放的相关性研究：基于1996～2008年间考察

王晓莉，吴林海

（江南大学食品学院，江苏无锡214122）

中国食品工业“三废”与二氧化碳排放的相关性研究：基于1996～2008年间考察

王晓莉，吴林海*

（江南大学食品学院，江苏无锡214122）

基于全球低碳发展趋势，考察分析1996～2008年间中国食品工业“三废”排放与减排成效，并计算食品工业及分行业的二氧化碳排放，以此利用回归模型验证“三废”减排与碳减排的相关性。结果表明，我国食品工业的“三废”减排与碳减排显著相关，且提高固体废弃物的综合利用率较废水和废气的治理改善更可以显著降低食品工业碳排放。关键词：食品工业，“三废”排放，二氧化碳排放，相关性

食品工业是全球最大的制造业之一。我国是人口大国，保证食品工业的持续快速发展更具重要意义。2009年我国规模以上食品生产企业实现现价工业总产值4.83万亿元，尽管受金融危机影响，食品工业增速明显放缓，但仍保持了17.8%的增长率，高于全国工业增速6.8%[1]，为促进我国经济平稳回升做出了积极的贡献。在我国虽然食品工业是经济发展的重要产业，对经济增长发挥了重要作用，但不容忽视的现实是，食品工业现代化水平仍然不高。2009年我国食品工业现代化水平综合指数仅为38.3%，远低于世界先进水平[2]。创新能力薄弱直接的后果是造成食品工业的资源使用效率不高，废水、废气（包括二氧化硫、烟尘和粉尘）、固体废弃物（以下简称“三废”）的污染排放较为严重。据欧盟委员会调查显示，人类因食品需求所排放的温室气体约占全球温室气体总量的18%（主要为二氧化碳）[3]。为此，全球低碳经济发展对降低食品工业生产的碳排放提出了新的要求，并在发达国家逐步受到关注。2008年英国颁布了包括食品生产在内的商品和服务生命周期温室气体排放评估规范（即PAS2050标准），试图通过相关评估改善食品企业的低碳生产行为，控制并努力降低生产中的二氧化碳（CO2）排放。然而，由于工业生产中的CO2排放主要源于石化能源的消耗，而食品工业直接消耗的石化能源在整体工业中所占份额并不大，因此对于食品工业的节能减排，学者们更多关注的是废水、废气的排放治理与废弃物的处置[4-7]。我国同样如此，如何减少食品工业的CO2排放并未引起足够重视，而国内外的客观环境又要求在“十二五”期间降低食品工业的碳排放。因此本文研究的重点是考察1996～2008年间我国食品工业“三废”减排成效，并计算食品工业的CO2排放量，分析食品工业的“三废”减排治理与CO2排放的相关性，力图为食品工业的低碳排放融合到“三废”治理体系中寻求现实的可行路径。

1 食品工业“三废”排放与减排成效

食品工业关系国计民生，需求量大且具有多样性，但又受到传统生产技术的限制，生产效率相对较低。需求与低效间的矛盾直接导致食品工业对环境的污染相对严重，成为轻工业污染物排放的主要行业，因此节能减排的任务也相对较重。

表1 1996～2008年食品工业及各行业“三废”排放概况（单位：万吨）Table 1 Overview of discharge about“three wastes”in food industry and various industries from 1996～2008（unit:million tons）

1.1 食品工业“三废”排放

鉴于1996～2008年食品工业及四大分行业农副食品加工业、食品制造业、饮料制造业和烟草制品业对“三废”排放的统计范围不同，表1为1996～2000年食品工业废水、废气（本文主要指二氧化硫，下同）和固体废弃物的整体排放统计；2001～2008年为食品工业各分行业“三废”排放数据，食品工业数据为各分行业加总所得。

1996～2008年间，食品工业废水、SO2排放和固体废弃物产生量分别呈不同程度的上升。其中，废水排放增长势头最为显著，年均增幅已超过10%；SO2排放量的上升幅度最少，除1997～1998年激增到超过46万t外，1999～2008年都大致在36～42.5万t间波动，增长幅度平均维持在1%左右；而固体废弃物的产生量虽然在1996～2001年基本保持平稳，但2001～2008年则呈现较为明显的上升态势，年均增幅近7%。

1.2 食品工业“三废”减排效果评价

本文利用工业废水排放达标率、工业SO2去除率和工业固体废物综合利用率三个指标表明1996～2008年间中国食品工业对“三废”减排取得的实际成效。其中：

工业废水排放达标率=（工业废水排放达标量/工业废水排放量）×100%

工业SO2去除率=（工业SO2去除量/工业SO2排放量）×100%

工业固体废物综合利用率=（工业固体废物综合利用量/工业固体废物产生量）×100%

表2显示，1996～2008年间食品工业整体“三废”减排成效明显。其中工业废水排放达标率提高了近50%，工业SO2去除率和固体废物综合利用率也分别提高了约25%和18%。一定程度上说明食品生产企业在节能减排，尤其是“三废”的综合治理方面取得的实际成果比较显著。

表2 1996～2008年食品工业“三废”减排的成效Table 2 The effect of“three wastes”reduction in food industry from 1996～2008

当然，节能减排绝不能仅限于“三废”的综合治理。随着气候变暖议题的提出，低碳经济概念在全球得到推广，消费者对低碳、健康食品的关注与需求也日益增加，食品工业的低碳化逐渐成为各国政府践行碳减排策略，保证经济、社会与环境可持续发展中不容忽视的一环。

2 1996～2008年中国食品工业及各行业的CO2排放现状

无论发达国家或发展中国家，其81%～90%的CO2排放均主要来源于石化能源的消耗[8]。中国的石化能源消耗同样主要来源于工业领域[9]。尽管与其他工业部门相比，食品工业相对消费石化能源并不高，但同样不可避免的是，石化能源在食品工业领域不合理的使用也是造成中国碳排放强度居高不下的原因之一。而且，英国PAS2050标准对食品“从摇篮到坟墓”的碳排放的评估标准也表明，工业生产确实是引发CO2排放，形成食品碳足迹的重要环节。

2.1 计算方法

一般而言，投入产出平衡表是计算各石化能源二氧化碳消耗系数较为普遍、准确的方法，这也在欧盟等发达国家及中国国内的实证研究中得到证明[10-12]。但是目前我国公布的投入产出表中并没有给出食品工业相关分行业的投入产出数据。已有的研究表明，工业消耗石化能源所排放的CO2一般占到排放总量的95%以上[13]，因此，本文采用政府间气候变化专门委员会（以下简称IPCC）估算方法对食品工业及分行业的CO2排放进行计算。

IPCC给出的因消耗石化能源的CO2排放的计算公式为：

式（1）中的燃料消耗量主要来源于2009年《中国能源统计年鉴》[14]中的食品工业的农副食品加工业、食品制造业、饮料制造业和烟草制品业等四大分行业石化能源的实物消费量。相应的CO2排放系数见表3，在此基础上加总计算出食品工业各行业的CO2排放量。

表3 主要石化能源燃料的CO2排放系数（单位：万吨CO2/万吨燃料）Table3 CoefficientofCO2dischargeaboutthemainpetrochemical energy fuel（unit:million tons CO2/million tons fuel）

2.2 食品工业CO2排放量

图1 1996～2008年食品工业CO2排放量及趋势Fig.1 Emission of CO2and trends from 1996～2008

图1表明，1996～2008年间，食品工业CO2排放量基本呈现V型。1998年CO2排放量达到最高的6357.48万t后，一直呈下降态势，2003年更是降到最低的5300.65万t。但2004～2008年间食品工业CO2排放量转而直线上升，2008年甚至接近1998年的最高值，达到近6340万t。

2.3 食品工业分行业的CO2排放量

图2显示了1996～2008年间我国食品工业四大分行业的CO2排放量，为方便分析，图3列出各分行业CO2排放占食品工业CO2排放总量的比例。

图2 1996～2008年食品工业分行业的CO2排放量Fig.2 Emission of CO2in food industry sub-industries from 1996～2008

图3 1996～2008年食品工业分行业CO2排放量占食品工业CO2排放比例Fig.3 Percentage of CO2emission in sub-industries own food industry from 1996～2008

结合图2和图3可以看出，农副食品加工业的CO2排放量一直远高于食品制造业、饮料制造业和烟草制品业，始终约占整个食品工业CO2排放量的40%～ 45%。1998年达到最高值后，经过1999～2002年相对平稳的过渡，2003年小幅下降至2211.65万t。2003～ 2008年间，农副食品加工业的CO2排放量及占食品工业的排放比例总体都呈上升态势；除2004年饮料制造业的CO2排放量略超食品制造业外，1996～2008年间，CO2排放量由大到小依次都是食品制造业、饮料制造业和烟草制品业。其中，食品制造业CO2排放量约占食品工业的25%～30%，且1996年达到最高值后，直降至2003年的最低点1337.06万t，其后至2008年，排放量一直在增加；而饮料制造业的CO2排放量相对比较平稳，除1997年达到最低值1300.92万t外，占食品工业的比例基本在24%～26%；相比而言，烟草制品业的CO2排放量占整个食品行业的比例最低，除1999年占到约9%外，1996～2006年都在5%～8%，2008更下降到只占比3%左右。CO2排放量也是除1999年达到最高的529.35万t外，1996～2003年基本都维持在400～440万t左右，2003年后更直降至2008年的不到205万t。

3 食品工业“三废”减排与CO2排放

一直以来，食品工业都被公认为废水排放量较大的行业，目前国内外对食品工业的节能减排主要集中在减少废水、废气和废弃物排放指标的改善，并没有过多关注CO2排放。虽然Henningsson等[16]曾提出对英国食品工业的环境治理，可以通过提高食品企业的资源利用率使企业每年减少665t的CO2排放，但是目前并没有针对食品工业的“三废”减排是否对其CO2减排产生作用，且具体影响程度的研究结论。

针对“三废”的减排成效是否会影响中国食品工业各分行业的CO2排放及具体影响程度，本文通过Eviews7.0，运用面板数据分析法，针对食品工业“三废”减排成效与各分行业的CO2排放的相关性，进行实证分析，试图揭示两者间的内在联系。

3.1 模型的构建

为分析食品工业“三废”减排成效与分行业CO2排放间交互影响的耦合规律，本文利用1996～2008年数据，建立以下多元回归模型。

其中，考虑到数据可能存在的异方差性，数据取ln自然对数。cit为t年食品工业第i个分行业的CO2的排放量，x1it、x2it、x3it为t年食品工业的废水、SO2和废物减排的具体成效，αit为截距项，β1，β2，β3为模型参数，εit为随机误差项。

3.2 模型结果及分析

本文引用数据时间跨度仅为1996～2008年，因此没有对变量之间长期均衡关系进行协整检验。同时，回归结果发现，由于食品工业“三废”减排成效的变量间可能存在多重共线性，对模型回归结果有一定影响，因此模型采用逐步回归法，力求尽量减少变量间的多重共线性影响。

表4 食品工业的“三废”减排成效与农副食品加工业CO2排放Table 4 Effectiveness about“three wastes”reduction in food industry and emission of CO2in agro-food processing industry

表4显示，食品工业的固体废物的综合利用率（X3）的提高对减少农副食品加工业的CO2排放有非常显著的作用；其次是废水达标率（X1）的提高也对其CO2减排有比较显著的作用；而SO2去除率（X2）的提高对农副食品加工业的CO2减排作用却并不显著。

表5中食品工业在固体废物治理（X3）方面的成效对减少食品制造业的碳排放有非常显著的作用；其次，食品工业SO2去除率（X2）的提高也对食品制造业的CO2减排有比较显著的作用；最后，废水排放达标率（X1）的提高对食品制造业CO2减排同样作用显著。

表6也说明，对于饮料制造业的CO2排放而言，食品工业的废水排放达标率（X1）、SO2去除率（X2）和固体废物综合利用率（X3）三方面努力的成效都对减少饮料制造业的CO2排放有比较显著的作用，且SO2去除率的提高（X2）对其CO2减排作用最为明显。

表5 食品工业的“三废”减排成效与食品制造业CO2排放Table 5 Effectiveness about“three wastes”reduction in food industry and emission of CO2in food manufacture

表6 食品工业的“三废”减排成效与饮料制造业CO2排放Table 6 Effectiveness about“three wastes”reduction in food industry and emission of CO2in beverage manufacture

表7 食品工业的“三废”减排成效与烟草制品业CO2排放Table 7 Effectiveness about“three wastes”reduction in food industry and emission of CO2in tobacco manufacture

表7表明，在烟草制品业中，食品工业的废水排放达标率（X1）、SO2去除率（X2）和固体废物综合利用率（X3）都可以显著减少其CO2的排放，且废物综合利用率的提高（X3）对烟草制品业CO2减排的作用最为明显。

可见，食品工业节能减排的技术指标中，固体废物综合利用率的提高对农副食品加工业、食品制造业、饮料制造业和烟草制品业的CO2减排都有显著促进作用。其中影响非常显著的是农副食品加工业和食品制造业；其次，对于各分行业而言，食品工业废水排放达标率的总体提高可以显著降低CO2排放，而对农副食品加工业和饮料制造业影响则比较显著；由于涉及能源消耗以及生产工艺的改善，提高SO2去除率可以比较显著地降低食品制造业和饮料制造业的CO2排放。

4 主要结论及政策建议

本研究表明，1996～2008年间我国食品工业的“三废”排放与二氧化碳排放具有较强的相关性，“三废”减排治理的深入会逐步减少CO2排放量，且提高固体废物综合利用率，较废水和废气排放指标的改善对食品工业总体碳减排更为显著。

我国食品生产企业目前一般采用传统的环境治理手段，政府比较重视末端治理，在生产流程的末端引入附加设备和设施处置和综合利用固体废物、提高废水达标量和SO2去除量等。因此，政府应给予生产企业更多的优惠政策、资金支持，引导企业关注整个生产过程的节能减排，通过“三废”综合治理能力的提高间接带动碳减排，将碳减排有机融合到食品工业的“三废”减排治理体系中，逐步向低碳、清洁的生产方式转型。而这也是应对出口欧洲等发达国家的食品即将要求加贴碳标签的现实，真正实现中国食品工业低碳化发展的必然途径。

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The correlation between the emissions of“three wastes”and carbon dioxide in Chinese food industry:based on the study of 1996～2008

WANG Xiao-li,WU Lin-hai*
（School of Food Science and Technology，Jiangnan University，Wuxi 214122，China）

Based on the development of low-carbon in the world,to analyze the discharging and reduction achievements of“three wastes”and the carbon dioxide emissions of Chinese food industry in 1996～2008.The regression model was also made to analyze the correlation between the emissions of“three wastes”and carbon dioxide.Results showed that Chinese food industry’s“three waste”reduction were significantly associated with reduction in carbon emissions.And improving the comprehensive utilization of solid wastes was stronger than the improvements of both waste water and waste liquid in reducing carbon emissions of food industry.

food industry；“three wastes”emissions；carbon dioxide emissions；correlation

TS209

A

1002-0306（2012）01-0421-05

2010－11－22 *通讯联系人

王晓莉（1974-），女，在读博士研究生，主要从事食品安全研究。

国家社科基金青年项目（11CJY042）；江苏省哲学社会科学2010年重点课题（2010JD032）。