第31卷第5期环境科学研究Vol.31,No.52018年5月Research of Environmental SciencesMay,2018章菁，王洪涛，廖文杰产品生命周期可得性水足迹计算方法门环境科学研究，2018,31(5)：967-切4.2018,31(5):967974.产品生命周期可得性水足迹计算方法章菁，王洪涛”，廖文杰31.成都亿科环境科技有限公司，四川成都61006⑤2.四川大学建筑与环境学院，四川成都6100653.四川大学新能源与低碳技术研究院，四川成都610065摘要：水足迹方法试图量化评价人类活动对水资源可得性的影响，从而为水资源可持续利用提供科学的依据.水足迹的评价方法尚未统一，目前全球应用最为广泛的是WFN(water footprint network,水足迹协作网络)水足迹计算方法.基于LCA(life cycleassessmen,生命周期评价)方法的基本框架，围绕水资源可得性的水量、水质和空间分布3个因素，在分析现有水足迹计算公式的基础上，指出了WFN水足迹计算方法的不足.根据国际水足迹标准(IS014046)的原则和要求，改进了WN的水足迹计算公式，提出了产品生命周期WAF(water availability footprint,可得性水足迹)定义和评价方法，其中包括单元过程数据计算、背景过程数据处理和生命周期汇总.通过方法对比和案例研究得到：WAF方法统一了水消耗量与水污染量定义中的水质基准，可以明确区分水污染和水净化两类过程，还可以反映区域水资源稀缺程度的影响：采用WAF方法，在现有CA数据库和软件的支持下可以更为规范地完成生命周期水足迹建模与计算但目前单元过程数据计算中各种污染物的基准浓度选取有不可避免的主观性，将直接影响到水足迹计算结果及其客观性，有待进一步研究.关键词：产品生命周期：可得性水足迹：计算方法：水量：水质：区域化中图分类号：X820.3文章编号：10016929(2018)5-096708文献标志码：AD0I:10.13198/5.issm.10016929.2018.03.11Calculation Method for Product Life -Cycle Water Availability Footprint2.College of Architecture and Environment,Sichuan University,Chengdu 610065,China3.Institute of New Energy and Low-Carbon Technology,Sichuan University,Chengdu 610065,ChinaAbstract:Water footprinting attempts to quantify the impact of human activities on freshwater-resources availability so as to provide ascientific basis for the sustainable utilization of freshwater resources.Whilst there is not yet unified method for water footprint assessment,the calculation method for water footprint as proposed by the Water Footprint Network (WFN)is the most widely used in the world atpresent.Based on an analysis of the existing WFN calculation method,following the 0 14046 Standard on water footprint,and themethodological framework of life cycle assessment (LCA),and focusing on the factors that determine freshwater-resources availability(viz.water quality,water quantity,and spatial distribution),we present,for the defined product life-cycle water availability footprint(WAF),an integrated calculation method that includes calculation of unit-process data,processing of background-process data,andaggregation of product life-eycle results.Application of the WAF calculation method to a case study of the textile production showed thatthis method:(1)can distinguish water pollution and water purification processes,and indicate the influence of regional water-esourcesscarcity on freshwater-esources availability via adopting a benchmark of water quality in definitions of water consumption and waterpollution,and (2)can perform ISO-compliant modeling and calculation of life-eycle water footprint with support from existing ICAdatabases.However,the selection of the reference concentration of various pollutants in the calculation of unit-process data has收稿日期：201706-07修订日期：20180207作者简介：章菁(1990→，女，四川绵阳人，助理工程师，硕士，主要从事生命周期评价研究，changjing20097600@163.c0m基金项目：国家大型油气田及煤层气开发科技重大专项(.2016X05040001)Supported by National Science Technology Major Project of China:Development of Large-Scale Oil and Gas Fields and Coal-Bed Methane(Na.2016ZX05040-001)(C)1994-2020 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net968环境科学研究第31卷unavoidable subjectivity and will directly affect the results of water footprint calculation,which needs further study.Keywords:product life-cycle:water availability footprint:calculation method:water quantity:water quality:regionalization水资源是生命存续和社会发展的重要物质基础.水量使用和水质变化，并体现区域性分布不均的特虽然水资源是可再生资源，但实际的水资源可得性受点阿.但该标准未采用WFN的蓝水、绿水和灰水定到水量、水质和空间分布3个因素的制约.全球可直义，也未给出具体的计算公式和操作步骤，只是一个接被人类利用的淡水量有限，而世界生产与消费的不框架性、原则性的标准，具体的计算方法仍待进一步断增长导致水质恶化网，另一方面气候变化等因素研究.S0在《环境管理水足迹标准》中将水资源可造成淡水不足和空间分布不均现象加剧，令全世界超得性定义为人类与生态系统拥有满足其需求的水资过16×10人面临着水资源匮乏的问题刈源的充足程度，并指明水资源消耗和水污染造成的水水足迹是评价人类活动对水资源可得性影响的质变化都会影响水资源可得性：将可得性水足迹定义方法，被广泛应用于过程、产品、企业、行业和国家等为量化与水资源可得性相关的潜在环境影响的指标.层面6问.其中产品水足迹可以直接评价产品生产消目前综合考虑水消耗和水质变化二者影响的可得性费过程的水资源影响，因而受到广泛关注).目前水足迹方法主要有3种：①Ridoutt等考虑水质变常用WFN(water footprint network,水足迹协作网络)化借用的是WFN的灰水足迹概念，无法辨识水质净的《水足迹评价手册》将产品水足迹定义为“用于生化过程的贡献：②Boulay等运用人体健康影响模产某一产品所直接或间接消耗和污染的水资源总型考虑水消耗对人体可能造成的损害，但模型的不确量”回，并且给出了蓝水、绿水和灰水的计算方法，能定性较高：③Bayart等2四提出的水可得性定义意够为产品生命周期的水足迹评价提供数据支持.但味着消耗符合水环境质量标准的水资源比消耗超过WN中蓝水、绿水和灰水的计算方法只相当于LCA水环境质量标准的水资源的影响还要高，与常识相(life cycle assessment,生命周期评价)(IS0矛盾14044)中单元过程的数据计算和处理方法，与完纺织是水资源消耗和污染的主要行业，目前对纺整的LCA方法框架相比，尚未涉及生命周期背景过织品进行水足迹评价的国内研究采用的都是WFN程数据收集和处理、生命周期汇总计算等步骤的方法4：关于纺织品可得性水足迹的研究较为产品生命周期过程跨越不同区域，因此产品水足鲜见迹必然涉及到水资源空间分布不均的问题2.目该研究分析了WN的水足迹计算公式和环境前普遍采用的方法是定义并预先计算不同区域的水管理水足迹标准》的原则与要求，围绕水资源可得性资源稀缺度购，水资源稀缺度因子的计算方法也的概念和LCA基本框架，在分析现有水足迹计算公在不断发展之中，如Pfister等罚提出的“水压力系式的基础上，改进了水足迹计算公式，提出了产品生数”(water stress index,WSI),是根据某一区域中全年命周期WAF(可得性水足迹)的定义和计算方法，并取水量与水资源可得量的比值，以及该区域降水量的通过纺织品案例研究检验该方法的可行性，以推动水变化导致用水压力改变等因素计算；在Boulay等陶足迹评价在实际生产过程中的应用.提出的“剩余的可得水AWARE(available water1研究方法remaining)”方法中是以某一区域内水资源可得量与L.1WN的计算方法该区域内人类和水生生态系统的水资源需求量的差值为基础计算.在产品生命周期汇总计算时，每个过程的水足迹先乘以此过程所在区域的水资源稀缺度因子，然后再进行生命周期汇总计算，以此体现水资式中：WF为产品水足迹(water footprint),L;WF源可得性的区域性特点为蓝水足迹，是指对蓝水（地表水和地下水）资源的20l4年国际标准化组织(Intemational消耗量，L;WFc为绿水足迹，是指对绿水（不会成Organization for Standardization,ISO)在其制定的《环为径流的雨水)资源的消耗量，L;WFc。为灰水足境管理水足迹标准》(1S014046)中将产品水足迹定迹，是与污染有关的指标，L义为与水相关的潜在环境影响，规定了水足迹评价基(2)于LCA方法框架的原则，要求水足迹评价应该包含(3)(C)1994-2020 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net