(許昌市質量技術監(jiān)督檢驗測試中心(國家陶瓷產品質量監(jiān)督檢驗中心(河南)),河南 許昌 461000)
水作為人類賴以生存的重要自然資源,關系人類社會的安全與發(fā)展。中國是世界上人均水資源最為匱乏的國家之一,且水資源空間分布不均衡。多年來,由于傳統(tǒng)行業(yè)的粗放發(fā)展模式,加重了國內水資源的匱乏和污染現(xiàn)象,這不利于有效支撐國民經濟的快速發(fā)展,甚至在一定程度上制約了經濟發(fā)展。因此,構建集源頭控制、過程用水效率提升和末端污染防控的水資源綜合管控體系,同時充分利用評價、認證等國際通行的技術手段和市場化機制,構建以水足跡理念為基礎的水資源觀,對于引導和推動水資源優(yōu)化分配、節(jié)約使用、開源增量和污染防治工作具有重要意義。其中,水足跡指量化產品與水相關的潛在環(huán)境影響的指標。
建材行業(yè)是關系國計民生的重要產業(yè),對改善人居條件、治理生態(tài)環(huán)境和支撐經濟良性循環(huán)發(fā)展具有重要意義。作為典型的以窯爐和礦產品加工為主的制造業(yè),建材行業(yè)對水資源、能源及其他資源的依賴程度較高,由于建材行業(yè)一直存在著粗放式生產、工藝技術裝備更新?lián)Q代緩慢、產業(yè)集中度相對較低等問題,造成的水資源消耗和水污染不容小覷。陶瓷磚(板)作為典型的建材產品,其生產過程中需要消耗大量的水資源,且產生大量污水,因此,本文對陶瓷磚(板)水足跡研究現(xiàn)狀展開分析,主要包括陶瓷磚(板)水足跡標準現(xiàn)狀和陶瓷磚(板)水足跡核算方法現(xiàn)狀。
近年來,水足跡研究成為國內外研究的熱點,并取得了一定的成果。許多國家較早地將水足跡納入其環(huán)保政策中,以應對水資源危機,加強水資源管理。西班牙早在2008年就遵照歐盟水框架指令將水足跡評價納入其國內領域規(guī)劃當中;同一時期,荷蘭眾議院提請“政府在經濟政策中應要求境內企業(yè)發(fā)布其水足跡相關報告,并且當水足跡對水資源短缺地區(qū)產生較大影響時,應減少企業(yè)在該地區(qū)的水足跡”;2013年,阿根廷布宣諾斯艾利斯省發(fā)布法規(guī)規(guī)定用水收費標準以水足跡為依據;印度亦將水足跡包含在其新的國家水政策當中,聯(lián)邦政府要求工業(yè)用水者做定期用水審計時應報告其水足跡;2015年,墨西哥環(huán)境資源部/國家水資源委員會對水法予以修訂,確立了以藍水足跡衡量用水效率。此外,ISO于2014年制定了水足跡國際標準ISO 14046:2014 “Environmental management - Water footprint -Principles,requirements and guidelines”(環(huán)境管理 水足跡:原則、要求與指南)。
隨著國外水足跡研究成果日益增多,國內的水足跡研究也緊隨其后。2017年,等同轉換ISO 14046的發(fā)布實施了國家推薦性標準GB/T33859-2017。之后,由中國標準化研究院牽頭編制、發(fā)布實施了GB/T 34341-2017《組織水足跡評價和報告指南》和GB/T 37756-2019《產品水足跡評價和報告指南》,為水足跡理論在國內的應用發(fā)展提供了一定基礎。然而,上述幾項標準僅提出了水足跡核算與評價的通用原則和要求,并未具體細分至各個行業(yè)。由于各行業(yè)產品設計、原材料使用、生產工藝的特殊性、多樣性和復雜性,使得產品水足跡核算和評價標準仍需要根據具體行業(yè)情況來進一步研究、分析和編制。目前,國內尚無專門針對陶瓷磚(板)產品水足跡評價的相關標準。
目前,國內外已有一批研究機構投身水足跡的研究,并取得了一定的成果。國內外主要的水足跡研究機構及其成果應用情況見表1。
表1 國內外水足跡研究機構及其成果應用情況
目前,產品水足跡的核算方法主要包括WFN(水足跡網絡)和ISO(國際標準化足跡)等。其中,WFN(水足跡網絡)核算任何已知人口(一個國家、地區(qū)或一個人)在一定時間內消費的所有產品和服務所需要的水資源數(shù)量,包括綠水足跡、藍水足跡及灰水足跡,多用于農業(yè)相關產品等。ISO(國際標準化足跡)量化與水相關潛在環(huán)境影響的指標,包括水稀缺足跡和水劣化足跡,多用于工業(yè)產品。本文的研究對象為陶瓷磚(板),因而本文僅對ISO(國際標準)進行簡要介紹。
水稀缺足跡指在不考核水質的情況下,量化產品與水稀缺程度相關的潛在環(huán)境影響的指標。水稀缺足跡的計算公式如下:
式中:WSF-水稀缺足跡,單位立方米(m3);
Vi-生產過程各個階段的新鮮水消耗量,單位立方米(m3);
i-陶瓷磚生產過程各個階段。
水劣化足跡指量化產品的生產加工階段產生的、與水質負面變化相關的潛在環(huán)境影響的指標。水劣化足跡包括水酸化足跡、水富營養(yǎng)化足跡和水毒性足跡。
水劣化足跡的計算通式如下:
式中:WDFK-生產過程j階段的水劣化足跡,單位根據特征化因子不同而不同;
α-陶瓷磚生產過程j階段的水劣化足跡中第i類特征化污染物的特征因子;
M-第i類特征化污染物的排放量,單位千克(kg);
i-污染物種類;
j-陶瓷磚生產過程各個階段;
k-水劣化足跡類型。
核算陶瓷磚(板)水足跡需要收集的數(shù)據見表2。
表2 水足跡數(shù)據核算清單
構建建材產品相關的水足跡核算、評價與認證的相關標準體系,一方面可為國內開展產品水足跡評價認證工作提供科學、合理、可操作的技術支撐,另一方面也有助于對企業(yè)加強水資源取用、產污和排污管控,為行業(yè)和政府部門制定節(jié)水減排管控政策提供參考。