第28卷第5期自然资源学报Vol.28 No.52013年5月JOURNAL OF NATURAL RESOURCESMay.2013基于生命周期评价的产品水足迹计算方法及案例分析(1.中国农业大学农学与生物技术学院/农业部农作制度重点开放实验室，北京100193：3.中国农业大学动物科学技术学院/动物营养学国家重点实验室，北京100193)摘要：科学评价人类活动对水资源的影响是实现水资源可持续利用的前提。对比目前广泛应用的以虚拟水理论为基础的水足迹计算方法.详细介绍了基于生命周期评价(C)的产品水足迹计算方法，并以我国小麦生产为例进行实证研究。与虚拟水方法相比，CA方法评价结果体现了水资源利用的环境影响，便于不同产品、不同生产阶段以及不同产地产品间水足迹的比较。实例研究表明：我国黄河、海河流域小麦水足迹平均为1262LH,0e·kg·,而长江流域仅为3引LH,0e·kg:小麦生产对我国极度缺水的北方造成的压力远高于水资源较为丰富的南方地区。LC方法能科学评价农产品生产对水资源的影响，为我国保障粮食安全和水资源可持续利用提供科学依据。关键词：水资源匮乏：水足迹：生命周期评价中图分类号：TV213.4文献标志码：A文章编号：1000-3037(2013)05-0873-08水资源匮乏已成为世界性的问题，严重影响了全球粮食安全和生态系统健康。随着人口增长、人类消费结构改变、气候变化、生物能源扩张等，这一问题将进一步加剧$4。农业作为最大的用水部门，仅灌溉用水就占全球年均用水总量的70%左右日。减少农业生产对水资源造成的压力，同时保障全球粮食安全是人类面临的一项巨大挑战。人类活动对水资源的影响可以用“水足迹”来衡量9。水足迹的概念最先是在虚拟水(生产农产品所需要的水资源9)理论基础上提出来的，其思想源自于“生态足迹”(Ecologi-cal Footprint)。水足迹协作网(WF)将一项产品的水足迹定义为直接或间接用于生产该产品的水资源总量，包括水资源消耗和污染·。产品水足迹按其构成可区分为绿水（雨水资源)、蓝水（江、河、湖泊及含水层中的地表水与地下水）和灰水足迹（将生产过程中产生的污染物稀释到可以接受的最高浓度的水资源需求量)。目前，国内外已有大量基于虚拟水方法的产品水足迹报道。近年来，随着产品生命周期评价(Life Cycle Assessment,,LCA)研究的兴起，一些学者认为关于水资源利用的研究迫切需要一个基于LCA的可持续性指标来驱动可持续生产和消费模式？。然而，基于虚拟水方法计算的产品水足迹仅仅报道水资源消耗和污染量，并不能直观地体现其相应的环境影响。Ridoutt和Pfister认为水足迹应该像IPCC报道的碳收稿日期：2012-06-24：修订日期：2012-11-06.基金项目：国家公益性行业农业科研专项(20110001)：国家重点基础研究发展计划973)项目(2010C951500)。874自然资源学报28卷足迹(CO2e)那样采用特征因子将其表达为单一指标一水足迹当量(H,0),以便于不同产品、不同生产阶段以及不同产地的产品之间的比较，提出基于LCA的产品水足迹评价方法，并开展了相关研究®，。本文详细介绍了这一方法，将其与虚拟水方法对比计算了我国不同流域小麦水足迹，以期为我国粮食安全和农业水资源可持续利用研究提供理论和方法参考。1基于LCA的产品水足迹计算方法基于LCA的产品水足迹计算框架包括两部分：一是用水清单，二是影响评价（图1）。用水清单是指产品整个生命周期（原材料生产、产品加工、消费、废弃处理等全过程）涉及的水资源消耗和污染量，包括：蓝水消耗量、灰水需求量及土地利用对蓝水的影响。三者体现的都是产品生产对蓝水资源的彭响，因此三者之和为蓝水总量。蓝水消耗量压力指数(L)灰水需求量(L)(L)(L)土地利用对蓝水的影响压力指数(L)(0.602)水足迹（全球）(L H,Oe)注：根据Ridout和Pfister4的方法调整。图1基于LCA的产品水足迹计算方法1.1蓝水消耗量蓝水消耗量是指生产目标产品所消耗的地表水和地下水，可进一步划分为蓝水直接消耗量和蓝水间接消耗量。前者为灌既用水消耗量，一般通过定位试验或利用模型结合生产数据进行模拟：后者指农资生产、产品加工等相关耗水，通过收集相关环节的物质投入量，利用LCA数据库中参数折算成水资源消耗量。12灰水需求量灰水需求量是指将生产目标产品所产生的污染物稀释到可以接受的最高浓度的水资源需求量，目前通常采用临界稀释体积法，其计算公式如下：GW -C.-C(1)式中：GW为灰水需求量：L,为进入水体的污染物的量：C为水体可接收最大污染物的浓度：C为水体中该污染物的自然浓度，由于天然水体中一般不含有人工物质，通常情况下C为094-2021 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.tp://www.cnki.net