水足迹及其启示

华东师范大学资源与环境科学学院（200062） 余国培 张 琦 段玉山

一、《地球生命力报告》的第三个度量指标——水足迹

自1998年以来，世界自然基金会（WWF）开始发布显示自然世界状况及人类活动对其影响的《地球生命力报告》（Living Planet Report）（以下简称《报告》），《报告》中采用“地球生命力指数”及“生态足迹”二个指标来衡量地球生态系统的健康状况。“地球生命力指数”是衡量世界生物多样性的指标，它归纳了1970年到2003年期间全球1300多个脊椎动物种约3600个种群的趋势，测算地球上野生物种种群数量变化的总趋势，包括年追踪物种的变化及其健康程度。该指数从1970年至2003年期间下降了30%，仅在过去的35年里人类就丧失了近三分之一的地球生态资源，其中陆栖生命地球指数平均减少了31%，海洋与谈水生命力指数分别减少了28%与28%，人们正在以人类历史上前所未有的速度在破坏着自然生态系统。“生态足迹”反映的是人类对自然界能提供生态资源和生态服务的生物资源的需求。从上世纪80年代后期以来，地球的再生能力已跟不上人类的需求，目前人类生态足迹超过的幅度已达到了30%。2008年的《报告》还显示，全球四分之三的人生活在生态负债国（国家消费的资源超出了本国的生物承载力），也就是全球大多数人都是在通过利用或者日益透支异地的生态资本来维持现有的生活方式与经济增长，其中人均足迹最大的是阿联酋与美国，表1是部分国家生态供需关系。如果这种现象得不到改变，到本世纪30年代初要增加一个同样大的地球才能满足人类对商品及服务的需要，而我们只有一个地球！

表1 部分国家生态供需关系

2008年《报告》第一次引进第三个衡量地球健康状况的指标“水足迹” (water footprint)，用来显示人类对地球生态系统的需求状况。水足迹表明国家、企业、个人由于对商品和服务的消费而占用国家、地区或全球的水资源量，以此来揭示人类的水资源消费状况，以及人类面对水资源短缺的脆弱性。《报告》指出就全球尺度而言水资源不算短缺，但就空间与时间而言，由于水资源分布不均匀，可利用性不等，现今约有50个国家面临中度或严重的水资源紧张。水足迹最早由荷兰学者阿尔杰恩·胡克斯特拉于2002年提出，其完整概念包括“国家水足迹”与“个人水足迹”两部分。此后国际上曾多次召开了水足迹的相关研讨会与培训，但似乎一直没能引起人们足够的重视。2008年《报告》将其作为第三个衡量地球资源与人类活动的指标，以及2009年联合国教科文组织发布的《世界水资源开发报告》警告说：“到2030年，47%的世界人口将居住在用水高度紧张的地区，预计将有2400万到7亿人口会因为缺水而背井离乡”，这便使“水足迹”更备受世人的关注。

二、水足迹的相关概念

1．水足迹与生态足迹

水在人们的日常生活中无处不在。饮用、烹调和洗涤都使用大量水，而更多的水资源则用于粮食生产、造纸、纺织以及钢铁生产等行业 。水足迹是指一个国家、一个区域、企业或个人在一定时间内消耗的所有产品和服务所需要的直接与间接应用到的淡水资源的总和，也就是在生产产品与提供服务过程中整个产业链水所走过的足迹。总体而言水足迹包括国家水足迹与个人水足迹，国家水足迹包括用于农业、工业、家庭生活的河水、湖水、地下水以及供植物生长的雨水；个人水足迹则是个人所消耗的产品与消费的总水量。水足迹的概念与生态足迹相似，生态足迹是计算满足一定人口的物品和服务消费所需要的生产性土地（包括水域）的总面积，水足迹则是计算生产这些物品与服务所需要的水资源总量。

2．虚拟水

在日常生活中公众消费产品及服务过程中所消耗的那些看不见的水称为虚拟水。人们在消耗产品与服务时往往会无视虚拟水这部分水量，而这却是水足迹的重要部分。我们在穿一件T恤似乎与水无关，但从棉花生产到成衣，一件250克重T恤的水足迹为2700升，同样的理由，食用一斤大米水足迹为1500升。

3．兰水、绿水、灰水

生产与服务过程中按水的利用类型，水足迹可分为兰水、绿水与灰水水足迹。兰水水足迹为个人或社团在产品生产或服务中消耗淡水水体的水资源总量；绿水水足迹为农田所蒸发的储存在土壤中雨水的水资源总量；灰水水足迹为生产与服务过程中个人或社团所造成的受污染的水资源总量，在计算时灰水被回流水（农业、工业、家庭用水使用后返回到水体表面的废水量）稀释成当地所认可的可用水水量来代替。

4．外部水足迹与内部水足迹

内部水足迹是指生产和提供那些用于国内生产和消费的物品和服务的过程中所需要的水资源，外部水足迹是指产品进口到该国而在其它国家生产时所需消耗的水量。外部水足迹不归入出口国的水足迹，而是计算为进口该商品与服务国的水足迹内。因此在计算一个国家的水足迹时，其总量包括内部水足迹加上进口产品服务的水足迹，减去出口产品与服务的水足迹。

三、产品水足迹

单个产品的水足迹包括其整个生产链所消耗的水资源量，其水足迹在地域上是一个明确的指标，它不仅显示水被使用与被污染的总量，同时也表明水使用的地点与时间。为得到一公斤重最终能进行纺织的棉花，全球平均需要消耗11000升的水，其中45%用于棉花地的灌溉（兰水），41%是在棉花生长期所蒸发的水量（绿水），余下的14%是要将纺织厂生产面料与成品时所产生的污水稀释成可用水的水量，也就是灰水的水量。这也就是为什么一件250克重T恤的水足迹约为2700公升，同样的理由一公斤牛肉的水足迹为16000升水，一升牛奶的水足迹为1000升等等。生产棉花的水足迹占全球农作物水足迹的3.7%，相当于每日每天消耗120升水，肉、奶、皮革的水足迹占全球农业水足迹的23%，相当于每日每天消耗1150升水。

四、国家水足迹

一个国家的水足迹是指生产其居民消费的物品和服务所需要的水资源，包括农业、工业和家庭生活用水，以及供植物生长的雨水，同时也包含内部水足迹与外部水足迹两个方面。一个国家水足迹的大小不仅取决于其消费的水平，还与其管理水平有关。美国人消费水平高，人均水足迹为2483m3/年, 在世界各国水足迹列表上成为黑名单上的首位，意大利也是耗水大国，人均水足迹约为2332 m3/年, 而尼日利亚与泰国的人均水足迹也很大，分别为约2000 m3/年与2250 m3/年，则是由于其产品的单位水耗量大的缘故。目前全球人均水足迹约为1240 m3/年, 相当于人均每年使用半个标准游泳池的水量。日本的人均水足迹大于我国但低于全球平均水平，这与其产品的单位水耗量小有关。也门人均水足迹为619 m3/年，是人均水足迹最小的国家。

从全球的视野，人均水足迹的约16%是由外部水足迹构成的，虽然不同国家之间与一个国家不同地区之间的情况有很大的差异，全球27个国家的外部水足迹比例高于50%。水足迹的外部化对于水资源匮乏的国家来说可能是一个非常有效的策略，但对于提供其产品与服务的水足迹出口国会造成潜在的灰水污染。

五、水足迹的警示

1．水足迹与碳足迹同样值得重视

随着地球温度的上升，减少温室气体排放已成为全球的共识，各国领导人与相关的环境保护机构为此召开了多次会议共同商讨应对策略。从1997年签订的“联合国气候变化框架公约的京都协定书”，到2009年哥本哈根“联合国气候变化框架公约”，世界用了10余年的时间在讨论与制定应对气候变化的对策，虽然没能取得一致的意见，但也取得了不小的成果。与此同时，随着世界人口的增加与生活水平的提高，对粮食、奶制品、糖与棉花等使用水的产品与服务也正在不断地增加，这大大增加了全球的水资源的压力。全球人均水足迹已达到了1240 m3/年，而且尚在不断地加大，人类对淡水资源所施加的压力和对气候变化所带来的影响同样值得重视，如果我们等到出现“水空洞”时再来补救，也许会为时过晚。

水的问题通常与全球经济结构紧密相联系，一些国家通过世界各地的贸易，外部水足迹已成为她们的主要水源。日本人均水足迹为1253m3/年，但其外部水足迹占其总水足迹的64%, 英国人均水足迹为1245m3/年，其外部水足迹高达70%。一旦水贸易被割断，世界又会陷入另一种危机，因此水足迹与碳足迹一样值得关注。

2．要让公众了解自己的水足迹

目前大多数人对气候变暖与温室气体的排放均有不同程度的认识，而对于水足迹却了解甚少。人们一般会用他们家庭水表的读数来表明他们用水和节水的依据，这当然也是节水的一个重要指标，实际上家庭水表上的读数只占个人水足迹的很少一部分，我国城市人口家庭个人用水约为73 m3/年，仅占个人水足迹的不到1/10。让公众了解他们所用的虚拟水，了解他们真正的水足迹大小，并减少个人的水足迹，是目前每个人所应该做到的，表2是我们日常用的部分商品的水足迹。

表2 部分商品的水足迹

3．制定减少水足迹的有效措施

随着人口的增加、人们生活水平的提高、国际贸易量的增大等种种因素，人们的水足迹正在不断的增大。北京林业大学刘俊国教授的一项研究表明，我国1961年人均水足迹为260 m3/年, 2003年上升到860 m3/年，预计至2030年还要上升40%－59%，全国总水足迹将会达到1100km3/年，我们的水足迹已大大超过了人均水资源的拥有量。我国已制定了一系列的节水措施，如单位GDP耗水量的降低，提倡创建节水社区与城市等，这都是一些很重要与有效的措施，目前这些措施所针对的基本上还都是兰水部分，对于如何节约绿水尚没有有效的措施，而水足迹最大的农业用水的80%以上是消耗绿水。人们的生活方式与他们的水足迹有着直接的联系，要减少水足迹也要改变我们的饮食习惯，一个月少吃一个汉堡包（就像一个月少开一天车一样），不仅有利于健康，而且一年可减少个人水足迹近30m3。荷兰的特文特大学开发了一个水足迹计算器网（www.waterfootprint.org）,在“你的水足迹计算器”网页上输入你相应的信息便可计算出你的水足迹，你也可以用此计算器来规划减少你水足迹的措施。

水足迹是全球性的，1961年国家之间所有物品和服务贸易的足迹占人类生态足迹的8%，至2005年已上升到40%强，制定各国都能接受的可持续、公平和有效的标准与措施来降低人类的水足迹，又将会是一个漫长的从东京到哥本哈根的过程。