水足跡衡量簡(jiǎn)介

水足跡衡量簡(jiǎn)介

內(nèi)容水足跡評(píng)估步驟水足跡評(píng)估目的和范圍水足跡的衡量單位單一流程的水足跡估算農(nóng)作物水足跡估算產(chǎn)品水足跡估算水足跡評(píng)估步驟水足跡評(píng)估有四個(gè)不同階段：第一階段：設(shè)定目標(biāo)和范圍第二階段：水足跡估算（waterfootprintaccounting）第三階段：水足跡永續(xù)性評(píng)估第四階段：水足跡政策回應(yīng)

設(shè)定目標(biāo)和范圍水足跡會(huì)計(jì)水足跡政策回應(yīng)水足跡永續(xù)性評(píng)估第一階段第二階段第三階段第四階段(WaterFootprintManual,2009)水足跡評(píng)估目的和范圍水足跡評(píng)估目的：目標(biāo)之確立會(huì)影響水足跡評(píng)估的工作內(nèi)容和細(xì)節(jié)。

水足跡估算之編制范圍：編制范圍依評(píng)估目的界定，界定范圍時(shí)可考慮以下問(wèn)題：是否要同時(shí)估算藍(lán)水足跡、綠水足跡和灰水足跡？考慮產(chǎn)品供應(yīng)鏈的截點(diǎn)水足跡評(píng)估之時(shí)空尺度與資料精細(xì)程度數(shù)據(jù)期間評(píng)估消費(fèi)者或生產(chǎn)者水足跡，需考慮是否要同時(shí)估算直接和間接水足跡評(píng)估國(guó)家水足跡，需考慮的問(wèn)題包括：國(guó)內(nèi)水足跡、國(guó)家總消費(fèi)之水足跡、國(guó)家總消費(fèi)之內(nèi)部和外部水足跡

水足跡評(píng)估目的和范圍

水足跡永續(xù)性評(píng)估之編制范圍：

水足跡的永續(xù)性可從環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)等不同面向來(lái)檢視，永續(xù)性亦可以從不同層次來(lái)加以衡量，例如，對(duì)區(qū)域的影響或?qū)α饔虻挠绊?。水足跡永續(xù)性評(píng)估的編制范圍可由評(píng)估目的來(lái)決定，可從（一）環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)面向；或（二）區(qū)域、流域或全球的永續(xù)性來(lái)決定范疇。

水足跡的衡量單位衡量水足跡的單位是以單位時(shí)間用水量或單位產(chǎn)品用水量來(lái)表示。制程水足跡可以單位時(shí)間水量表示，而除以制程產(chǎn)量后即可以每單位產(chǎn)品水量（watervolumeperproductunit）表示。

產(chǎn)品水足跡通常以產(chǎn)品單位水量（watervolumeperunitofproduct）表示。消費(fèi)者水足跡、生產(chǎn)者水足跡和區(qū)域（國(guó)）內(nèi)水足跡皆以單位時(shí)間水量表示。依據(jù)評(píng)估目的和范疇的界定，單位時(shí)間可以是一日、一月或一年。

單一流程的水足跡估算-藍(lán)水足跡

藍(lán)水足跡是地面水和地下水消耗性使用（consumptiveuse）的指標(biāo)。

水資源消耗性使用包括水資源蒸發(fā)散、成為產(chǎn)品一部份、水資源汲取后未回歸至相同集水區(qū)（即回到海中或不同集水區(qū)）、水資源汲取后未在同一時(shí)間回歸等。

單一流程的水足跡估算-藍(lán)水足跡

WFproc,blue=BlueWaterEvaporation+BlueWaterIncorporation+LostReturnFlow

其中WFproc,blue為流程藍(lán)水足跡，BlueWaterEvaporation為藍(lán)水蒸散量，BlueWaterIncorporation為成為產(chǎn)品之一部分的藍(lán)水量，LostReturnFlow為未在同一時(shí)間內(nèi)回歸到同一集水區(qū)之水量。單一流程的水足跡估算-藍(lán)水足跡

藍(lán)水足跡的衡量單位為單位時(shí)間水量，若再除以某流程所生產(chǎn)產(chǎn)品的產(chǎn)量，則為該流程產(chǎn)品單位水量。

制造業(yè)方面，前述各項(xiàng)可以從不同型態(tài)制造業(yè)的特定制程之消耗性用水量數(shù)據(jù)庫(kù)取得資料來(lái)計(jì)算。然而目前少有此種數(shù)據(jù)庫(kù)的存在，即使存在也多是制程取水量而不是消耗性用水量。單一流程的水足跡估算-藍(lán)水足跡

現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)的資料并不夠精細(xì)，多是整廠資料（例如，制糖廠、紡織廠、造紙廠）而非不同的細(xì)部制程資料。計(jì)算制程藍(lán)水足跡最好的資料應(yīng)該是個(gè)別制造廠商資料、區(qū)域或全球性子廠的資料。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的藍(lán)水足跡也可被衡量，但須借重估計(jì)灌溉用水的模型，以及進(jìn)行灌溉的時(shí)空信息。和其他制程資料一樣，目前農(nóng)業(yè)灌溉相關(guān)資料多是取水量而非消耗量。單一流程的水足跡估算-藍(lán)水足跡

藍(lán)水足跡亦可分別依不同類(lèi)別藍(lán)水水源估算，藍(lán)水水源有地面水、淺層地下水（flowinggroundwater）和深層地下水（fossilgroundwater）。

依前述藍(lán)水水源估算的水足跡依序稱(chēng)為淺藍(lán)水足跡（light-bluewaterfootprint）、深藍(lán)水足跡（dark-bluewaterfootprint）和黑水足跡（blackwaterfootprint）。不過(guò)由于資料欠缺，依水源估算藍(lán)水足跡仍有相當(dāng)困難度。單一流程的水足跡估算-綠水足跡

綠水指的是降到地上的雨水，未成為逕流也未補(bǔ)注地下水的部分，此部分雨水藏于土壤中、暫時(shí)停留于土壤表面或植被，此部分雨水最終會(huì)自行蒸發(fā)或透過(guò)植物蒸散。

綠水能使作物成長(zhǎng)而具生產(chǎn)性，綠水是農(nóng)作物和森林成長(zhǎng)過(guò)程中被吸收的雨量。

單一流程的水足跡估算-綠水足跡

WFproc,green=GreenWaterEvaporation+GreenWaterIncorporation

其中WFproc,green為流程綠水足跡，GreenWaterEvaporation為綠水蒸散發(fā)量，GreenWaterIncorporation為成為農(nóng)林產(chǎn)品之一部分的綠水量。

由于對(duì)水文、環(huán)境和社會(huì)的影響有別，且利用藍(lán)水（地面水和地下水）和雨水的機(jī)會(huì)成本也不同，故區(qū)分藍(lán)水與綠水是重要的工作。

單一流程的水足跡估算-灰水足跡

灰水足跡為和流程有關(guān)的淡水資源受到污染程度的指標(biāo)?；宜阚E為在現(xiàn)有水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)下，吸收污染物所需的淡水水量。

灰水足跡可以下式估算：

其中WFproc,grey為灰水足跡，L為污染物負(fù)荷，Cmax

為最大可接受濃度，Cnat

為承受水體之自然濃度，自然濃度是當(dāng)集水區(qū)沒(méi)有人類(lèi)活動(dòng)干擾下水體的濃度。

以自然濃度做為計(jì)算灰水足跡基準(zhǔn)的主要原因是，灰水足跡是用來(lái)做為生態(tài)體系（水資源環(huán)境）吸收能力的指標(biāo)。單一流程的水足跡估算-灰水足跡

除化學(xué)物質(zhì)的污染外，熱污染（thermalpollution）亦可估算其灰水足跡，此灰水足跡為放流水水溫和接受水體水溫之差額乘以放流量，再除以最高可接受水溫自然水溫之差額。

每日灰水足跡值可加總為年水足跡。而當(dāng)放流水中含有二種以上的污染物時(shí)，則灰水足跡是以影響最大的污染物來(lái)計(jì)算。如果對(duì)各種污染物的影響有興趣的話，也可針對(duì)特定污染物計(jì)算灰水足跡。農(nóng)作物水足跡估算很多產(chǎn)品都以農(nóng)作物和森林作物做為投入要素生產(chǎn)，例如，食物、飼料、纖維、燃料、食用油、化妝品等皆以農(nóng)作物作為原料；森林作物可用以制造木料、紙張和燃料。

由于農(nóng)業(yè)和林業(yè)部門(mén)為耗水部門(mén)，以農(nóng)作物和森林作物做為投入的產(chǎn)品通常有較大水足跡。因此，估算種植農(nóng)作物和森林作物水足跡是一項(xiàng)基礎(chǔ)的評(píng)估工作。

農(nóng)作物水足跡估算

種植作物流程的總水足跡（WFproc）為藍(lán)水足跡、綠水足跡和灰水足跡之和，如下式所示：

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

農(nóng)業(yè)和林業(yè)的各種水足跡通常是以每噸產(chǎn)品的水量表示，故種植農(nóng)作物或林作物之綠水足跡（WFproc,green，m3/t）為作物綠水用量（CWUgreen，m3/t）除以作物產(chǎn)量（Y，ton/ha）；藍(lán)水足跡也是相同的估算方法。農(nóng)作物水足跡估算

作物綠水用量為在作物生長(zhǎng)期間由田間和作物本身蒸發(fā)散的總雨水量；藍(lán)水用量為作物生長(zhǎng)期間的總灌溉水量。計(jì)算時(shí)作物年產(chǎn)量可由現(xiàn)有統(tǒng)計(jì)資料取得，而如果是多年生作物則必須以其存活年限的平均作物產(chǎn)量計(jì)算。假設(shè)某多年生作物可存活20年，但由第6年開(kāi)始才有收成，則應(yīng)以20年的用水量（此處為蒸發(fā)散量）除以15年的收成量。

作物綠水用量和藍(lán)水用量是以其個(gè)別日蒸發(fā)散量，以作物的生長(zhǎng)期間累計(jì)而成。農(nóng)作物水足跡估算

田間的蒸發(fā)量可用模型以實(shí)證公式加以衡量或估計(jì)，因?yàn)橹苯雍饬空舭l(fā)量是相當(dāng)不易且高成本的。因此，蒸發(fā)量通常是用氣候、土壤特性和作物特性資料，以模型間接估算。

目前有數(shù)種方式可估算蒸發(fā)量和作物的成長(zhǎng)，其中聯(lián)合國(guó)農(nóng)糧組織發(fā)展的CROPWAT模型為較常使用的估算工具。

農(nóng)作物水足跡估算

估算作物種植的綠水、藍(lán)水和灰水足跡需要大量的數(shù)據(jù)，通常使用當(dāng)?shù)刭Y料是最佳的選擇。

但多數(shù)情況下收集當(dāng)?shù)刭Y料是相當(dāng)吃力的工作，因此有時(shí)以國(guó)家平均數(shù)據(jù)、區(qū)域內(nèi)或鄰近地區(qū)資料取代。

計(jì)算作物的藍(lán)水足跡時(shí)，除田間蒸發(fā)的灌溉水量外，尚包括儲(chǔ)水設(shè)施（例如水庫(kù)）的蒸發(fā)量，以及輸送藍(lán)水時(shí)的蒸發(fā)量。農(nóng)作物水足跡估算

除蒸發(fā)量外，估算水足跡亦需加上成為農(nóng)產(chǎn)品或林產(chǎn)品之一部分的水量。此部分可以收成后農(nóng)產(chǎn)品或產(chǎn)品的水分比例加以估算，例如水果含水量為80-90%，蔬菜為90-95%。農(nóng)產(chǎn)品中綠水和藍(lán)水比例可以假設(shè)與CWUgreen和CWUblue的比例相同。加上此部分水量對(duì)水足跡大小不會(huì)有太大影響，因?yàn)槌蔀樽魑镆徊糠值乃考s為蒸發(fā)水量的0.1%-1%。

產(chǎn)品水足跡估算產(chǎn)品水足跡定義為制造產(chǎn)品過(guò)程中直接和間接的所有淡水用水量。產(chǎn)品水足跡估算產(chǎn)品生產(chǎn)鏈所有過(guò)程的耗水量和污染量，各種產(chǎn)品（可能由農(nóng)業(yè)、工業(yè)和服務(wù)業(yè)等不同產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)）計(jì)算水足跡的步驟皆類(lèi)似。產(chǎn)品水足跡亦包括藍(lán)水足跡、綠水足跡和灰水足跡，產(chǎn)品水足跡有時(shí)又稱(chēng)虛擬水內(nèi)涵（virtual-watercontent），唯后者之定義較為狹隘。

產(chǎn)品水足跡估算

估算產(chǎn)品水足跡必須先了解生產(chǎn)該產(chǎn)品的方法，亦即必須先了解生產(chǎn)系統(tǒng)。生產(chǎn)系統(tǒng)包含連續(xù)的生產(chǎn)步驟，以棉質(zhì)襯衫為例，生產(chǎn)系統(tǒng)由種植棉花、采收、軋棉、梳整、紡織、漂白、染色、印花、修整等步驟構(gòu)成。

產(chǎn)品水足跡估算估計(jì)產(chǎn)品水足跡時(shí)必須先將生產(chǎn)系統(tǒng)解構(gòu)為有連續(xù)性的生產(chǎn)步驟，尤其是深入分析時(shí)更需以時(shí)空細(xì)部資料解析各步驟，如此才能追溯產(chǎn)品投入的原產(chǎn)地。以前述棉質(zhì)襯衫而言，棉花可能是在中國(guó)生產(chǎn)，制造可能是在馬來(lái)西亞，消費(fèi)可能是在歐洲。各地生產(chǎn)環(huán)境和制程特性皆不相同，故生產(chǎn)地點(diǎn)會(huì)影響水足跡的大小和顏色。產(chǎn)品水足跡估算計(jì)算產(chǎn)品水足跡有兩種方法：（一）鏈加總法（thechain-summationapproach）；（二）階段累積法（thestep-wiseaccumulativeapproach）。

鏈加總法：此種方法較簡(jiǎn)單卻僅能用于單一產(chǎn)品的生產(chǎn)系統(tǒng)，加總各流程的水足跡即可得到產(chǎn)品水足跡。

階段累積法：為生產(chǎn)某產(chǎn)品前一階段所需的投入產(chǎn)品（或稱(chēng)為中間投入）之水足跡和該產(chǎn)品本身生產(chǎn)階段水足跡之和。產(chǎn)品水足跡估算-鏈加總法制程s=1制程s=3制程s=2制程s=4制程s=kWFproc[1]WFproc[3]WFproc[2]