水足迹衡量简介

水足迹衡量简介

内容水足迹评估步骤水足迹评估目的和范围水足迹的衡量单位单一流程的水足迹估算农作物水足迹估算产品水足迹估算水足迹评估步骤水足迹评估有四个不同阶段：第一阶段：设定目标和范围第二阶段：水足迹估算（waterfootprintaccounting）第三阶段：水足迹永续性评估第四阶段：水足迹政策回应

设定目标和范围水足迹会计水足迹政策回应水足迹永续性评估第一阶段第二阶段第三阶段第四阶段(WaterFootprintManual,2009)水足迹评估目的和范围水足迹评估目的：目标之确立会影响水足迹评估的工作内容和细节。

水足迹估算之编制范围：编制范围依评估目的界定，界定范围时可考虑以下问题：是否要同时估算蓝水足迹、绿水足迹和灰水足迹？考虑产品供应链的截点水足迹评估之时空尺度与资料精细程度数据期间评估消费者或生产者水足迹，需考虑是否要同时估算直接和间接水足迹评估国家水足迹，需考虑的问题包括：国内水足迹、国家总消费之水足迹、国家总消费之内部和外部水足迹

水足迹评估目的和范围

水足迹永续性评估之编制范围：

水足迹的永续性可从环境、社会和经济等不同面向来检视，永续性亦可以从不同层次来加以衡量，例如，对区域的影响或对流域的影响。水足迹永续性评估的编制范围可由评估目的来决定，可从（一）环境、社会和经济面向；或（二）区域、流域或全球的永续性来决定范畴。

水足迹的衡量单位衡量水足迹的单位是以单位时间用水量或单位产品用水量来表示。制程水足迹可以单位时间水量表示，而除以制程产量后即可以每单位产品水量（watervolumeperproductunit）表示。

产品水足迹通常以产品单位水量（watervolumeperunitofproduct）表示。消费者水足迹、生产者水足迹和区域（国）内水足迹皆以单位时间水量表示。依据评估目的和范畴的界定，单位时间可以是一日、一月或一年。

单一流程的水足迹估算-蓝水足迹

蓝水足迹是地面水和地下水消耗性使用（consumptiveuse）的指标。

水资源消耗性使用包括水资源蒸发散、成为产品一部份、水资源汲取后未回归至相同集水区（即回到海中或不同集水区）、水资源汲取后未在同一时间回归等。

单一流程的水足迹估算-蓝水足迹

WFproc,blue=BlueWaterEvaporation+BlueWaterIncorporation+LostReturnFlow

其中WFproc,blue为流程蓝水足迹，BlueWaterEvaporation为蓝水蒸散量，BlueWaterIncorporation为成为产品之一部分的蓝水量，LostReturnFlow为未在同一时间内回归到同一集水区之水量。单一流程的水足迹估算-蓝水足迹

蓝水足迹的衡量单位为单位时间水量，若再除以某流程所生产产品的产量，则为该流程产品单位水量。

制造业方面，前述各项可以从不同型态制造业的特定制程之消耗性用水量数据库取得资料来计算。然而目前少有此种数据库的存在，即使存在也多是制程取水量而不是消耗性用水量。单一流程的水足迹估算-蓝水足迹

现有数据库的资料并不够精细，多是整厂资料（例如，制糖厂、纺织厂、造纸厂）而非不同的细部制程资料。计算制程蓝水足迹最好的资料应该是个别制造厂商资料、区域或全球性子厂的资料。

农业生产过程的蓝水足迹也可被衡量，但须借重估计灌溉用水的模型，以及进行灌溉的时空信息。和其他制程资料一样，目前农业灌溉相关资料多是取水量而非消耗量。单一流程的水足迹估算-蓝水足迹

蓝水足迹亦可分别依不同类别蓝水水源估算，蓝水水源有地面水、浅层地下水（flowinggroundwater）和深层地下水（fossilgroundwater）。

依前述蓝水水源估算的水足迹依序称为浅蓝水足迹（light-bluewaterfootprint）、深蓝水足迹（dark-bluewaterfootprint）和黑水足迹（blackwaterfootprint）。不过由于资料欠缺，依水源估算蓝水足迹仍有相当困难度。单一流程的水足迹估算-绿水足迹

绿水指的是降到地上的雨水，未成为迳流也未补注地下水的部分，此部分雨水藏于土壤中、暂时停留于土壤表面或植被，此部分雨水最终会自行蒸发或透过植物蒸散。

绿水能使作物成长而具生产性，绿水是农作物和森林成长过程中被吸收的雨量。

单一流程的水足迹估算-绿水足迹

WFproc,green=GreenWaterEvaporation+GreenWaterIncorporation

其中WFproc,green为流程绿水足迹，GreenWaterEvaporation为绿水蒸散发量，GreenWaterIncorporation为成为农林产品之一部分的绿水量。

由于对水文、环境和社会的影响有别，且利用蓝水（地面水和地下水）和雨水的机会成本也不同，故区分蓝水与绿水是重要的工作。

单一流程的水足迹估算-灰水足迹

灰水足迹为和流程有关的淡水资源受到污染程度的指标。灰水足迹为在现有水质标准下，吸收污染物所需的淡水水量。

灰水足迹可以下式估算：

其中WFproc,grey为灰水足迹，L为污染物负荷，Cmax

为最大可接受浓度，Cnat

为承受水体之自然浓度，自然浓度是当集水区没有人类活动干扰下水体的浓度。

以自然浓度做为计算灰水足迹基准的主要原因是，灰水足迹是用来做为生态体系（水资源环境）吸收能力的指标。单一流程的水足迹估算-灰水足迹

除化学物质的污染外，热污染（thermalpollution）亦可估算其灰水足迹，此灰水足迹为放流水水温和接受水体水温之差额乘以放流量，再除以最高可接受水温自然水温之差额。

每日灰水足迹值可加总为年水足迹。而当放流水中含有二种以上的污染物时，则灰水足迹是以影响最大的污染物来计算。如果对各种污染物的影响有兴趣的话，也可针对特定污染物计算灰水足迹。农作物水足迹估算很多产品都以农作物和森林作物做为投入要素生产，例如，食物、饲料、纤维、燃料、食用油、化妆品等皆以农作物作为原料；森林作物可用以制造木料、纸张和燃料。

由于农业和林业部门为耗水部门，以农作物和森林作物做为投入的产品通常有较大水足迹。因此，估算种植农作物和森林作物水足迹是一项基础的评估工作。

农作物水足迹估算

种植作物流程的总水足迹（WFproc）为蓝水足迹、绿水足迹和灰水足迹之和，如下式所示：

WFproc=WFproc,green+WFproc,blue+WFproc,grey

农业和林业的各种水足迹通常是以每吨产品的水量表示，故种植农作物或林作物之绿水足迹（WFproc,green，m3/t）为作物绿水用量（CWUgreen，m3/t）除以作物产量（Y，ton/ha）；蓝水足迹也是相同的估算方法。农作物水足迹估算

作物绿水用量为在作物生长期间由田间和作物本身蒸发散的总雨水量；蓝水用量为作物生长期间的总灌溉水量。计算时作物年产量可由现有统计资料取得，而如果是多年生作物则必须以其存活年限的平均作物产量计算。假设某多年生作物可存活20年，但由第6年开始才有收成，则应以20年的用水量（此处为蒸发散量）除以15年的收成量。

作物绿水用量和蓝水用量是以其个别日蒸发散量，以作物的生长期间累计而成。农作物水足迹估算

田间的蒸发量可用模型以实证公式加以衡量或估计，因为直接衡量蒸发量是相当不易且高成本的。因此，蒸发量通常是用气候、土壤特性和作物特性资料，以模型间接估算。

目前有数种方式可估算蒸发量和作物的成长，其中联合国农粮组织发展的CROPWAT模型为较常使用的估算工具。

农作物水足迹估算

估算作物种植的绿水、蓝水和灰水足迹需要大量的数据，通常使用当地资料是最佳的选择。

但多数情况下收集当地资料是相当吃力的工作，因此有时以国家平均数据、区域内或邻近地区资料取代。

计算作物的蓝水足迹时，除田间蒸发的灌溉水量外，尚包括储水设施（例如水库）的蒸发量，以及输送蓝水时的蒸发量。农作物水足迹估算

除蒸发量外，估算水足迹亦需加上成为农产品或林产品之一部分的水量。此部分可以收成后农产品或产品的水分比例加以估算，例如水果含水量为80-90%，蔬菜为90-95%。农产品中绿水和蓝水比例可以假设与CWUgreen和CWUblue的比例相同。加上此部分水量对水足迹大小不会有太大影响，因为成为作物一部分的水量约为蒸发水量的0.1%-1%。

产品水足迹估算产品水足迹定义为制造产品过程中直接和间接的所有淡水用水量。产品水足迹估算产品生产链所有过程的耗水量和污染量，各种产品（可能由农业、工业和服务业等不同产业生产）计算水足迹的步骤皆类似。产品水足迹亦包括蓝水足迹、绿水足迹和灰水足迹，产品水足迹有时又称虚拟水内涵（virtual-watercontent），唯后者之定义较为狭隘。

产品水足迹估算

估算产品水足迹必须先了解生产该产品的方法，亦即必须先了解生产系统。生产系统包含连续的生产步骤，以棉质衬衫为例，生产系统由种植棉花、采收、轧棉、梳整、纺织、漂白、染色、印花、修整等步骤构成。

产品水足迹估算估计产品水足迹时必须先将生产系统解构为有连续性的生产步骤，尤其是深入分析时更需以时空细部资料解析各步骤，如此才能追溯产品投入的原产地。以前述棉质衬衫而言，棉花可能是在中国生产，制造可能是在马来西亚，消费可能是在欧洲。各地生产环境和制程特性皆不相同，故生产地点会影响水足迹的大小和颜色。产品水足迹估算计算产品水足迹有两种方法：（一）链加总法（thechain-summationapproach）；（二）阶段累积法（thestep-wiseaccumulativeapproach）。

链加总法：此种方法较简单却仅能用于单一产品的生产系统，加总各流程的水足迹即可得到产品水足迹。

阶段累积法：为生产某产品前一阶段所需的投入产品（或称为中间投入）之水足迹和该产品本身生产阶段水足迹之和。产品水足迹估算-链加总法制程s=1制程s=3制程s=2制程s=4制程s=kWFproc[1]WFproc[3]WFproc[2]