工業(yè)理念論文:工業(yè)水足跡理念與辦法探索
時(shí)間:2022-02-21 11:27:31
導(dǎo)語:工業(yè)理念論文:工業(yè)水足跡理念與辦法探索一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。
本文作者:黃少良杜沖李偉群王麗華工作單位:中國檢驗(yàn)認(rèn)證集團(tuán)廣東有限公司
目前,國際上對水足跡的計(jì)算方法和基礎(chǔ)還存在爭議,其中邊界及評價(jià)要素的確立是關(guān)鍵。從全生命周期的角度分析生產(chǎn)與消費(fèi)過程中的水資源利用,這無疑是最為系統(tǒng)和全面的。但由于目前能夠獲取的數(shù)據(jù)資料有限,導(dǎo)致其不確定性較高,在某些情況下的指示作用下降,調(diào)控缺乏針對性。為了降低其現(xiàn)實(shí)操作難度,本文提出可以循序漸進(jìn),首先針對工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的水資源消耗與水環(huán)境污染進(jìn)行研究,原因包括以下幾個(gè)方面。全生命周期階段評估結(jié)果差異性大水足跡評估需要全面考察產(chǎn)品的農(nóng)業(yè)種植、工業(yè)加工、分銷零售、廢棄回收等整個(gè)生命周期階段。根據(jù)環(huán)保部歷年《環(huán)境統(tǒng)計(jì)年報(bào)》,農(nóng)業(yè)用水量基本保持穩(wěn)定,而大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)已經(jīng)成為水資源消耗增加的最根本因素。農(nóng)業(yè)用水受到作物品種本身的生理特性及環(huán)境條件的影響較大,相比之下,工業(yè)活動(dòng)及其相關(guān)的生產(chǎn)技術(shù)、工藝、管理等的人為調(diào)控程度較高,可操作性強(qiáng),更有利于直接有效地開展水資源管理。而在產(chǎn)品銷售和使用階段,受季節(jié)變換、距離遠(yuǎn)近等影響,產(chǎn)品使用模式又受消費(fèi)者收入水平、個(gè)人習(xí)慣等個(gè)人因素的制約,水足跡數(shù)據(jù)的不可控因素較多,而且具有多樣性的特征。全生命周期評估的鏈條較長,是一項(xiàng)耗時(shí)和代價(jià)不菲的任務(wù)。研究表明,針對關(guān)鍵生命周期階段(工業(yè)階段)的碳足跡和水足跡評估,更加符合我國現(xiàn)階段國情和產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀,也適應(yīng)了國際發(fā)展趨勢,又具有很強(qiáng)的可操作性,使得研究成果能更好的服務(wù)于產(chǎn)業(yè)的節(jié)能減排。工業(yè)水足跡與水足跡的區(qū)別與聯(lián)系工業(yè)水足跡主要研究分析工業(yè)生產(chǎn)及其相關(guān)活動(dòng)中的水資源消耗,與水足跡存在著明顯差異:首先,與胡克斯特拉提出的水足跡不同,它不考慮農(nóng)產(chǎn)品和畜牧產(chǎn)品原料或輔料,只分析各種工業(yè)原料、輔料與能源中隱含的水資源消耗和水環(huán)境污染。其次,與產(chǎn)品水足跡不同,它除了包括產(chǎn)品生產(chǎn)過程中藍(lán)水和灰水足跡外,還包括能源、物料消耗及公共部門分?jǐn)偟碾[形水足跡。工業(yè)水足跡作為水足跡的重要組成部分,量化和評價(jià)的方法學(xué)仍是按照生命周期的原則與框架要求進(jìn)行[6],在評價(jià)原則、計(jì)算方法和實(shí)施程序方面則基本是一致的,計(jì)算的范圍包括了工業(yè)制造階段所涉及的原料、活動(dòng)和過程,兩者的主要區(qū)別在于核算邊界的長短。組織以某一企業(yè)、單位為評價(jià)目標(biāo)對象,以衡量某一組織的水資源消耗與廢水排放及其構(gòu)成。開展此類評價(jià),能夠促使組織者積極研發(fā)新工藝,降低成本,提高物質(zhì)資料與能源的利用率,降低環(huán)境成本;并加強(qiáng)競爭,促進(jìn)生產(chǎn)工藝、設(shè)備、產(chǎn)品及組織的優(yōu)勝劣汰。將工業(yè)生產(chǎn)生命周期內(nèi)產(chǎn)生的直接或間接水足跡具體落實(shí)到某一產(chǎn)品中,有針對性地控制各環(huán)節(jié)的耗水量與廢水排放量,促使產(chǎn)品生產(chǎn)商改進(jìn)工藝及技術(shù)創(chuàng)新,降低產(chǎn)品在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能耗和物耗;實(shí)現(xiàn)對不同廠家的同類產(chǎn)品進(jìn)行評估,建立產(chǎn)品的工業(yè)水足跡數(shù)據(jù)庫,促使企業(yè)加大對生產(chǎn)環(huán)節(jié)的管理與監(jiān)督,降低單位產(chǎn)品的耗水量與廢水排放量,并推進(jìn)產(chǎn)品的水足跡標(biāo)識,幫助企業(yè)和消費(fèi)者建立環(huán)保健康的消費(fèi)意識。行業(yè)反映區(qū)域內(nèi)某一行業(yè)的水資源消耗與工業(yè)廢水排放的整體水平和企業(yè)之間的差異。開展此評價(jià),能夠警示管理部門或決策者,限制和規(guī)范高耗水及高污染物排放行業(yè)的發(fā)展,降低國家或區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中的環(huán)境成本。區(qū)域指示區(qū)域內(nèi)水資源消耗與污水排放貢獻(xiàn)的行業(yè)分布與空間分布,有助于結(jié)合區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃與環(huán)境保護(hù)目標(biāo),從節(jié)約用水與保護(hù)自然水體的角度,引導(dǎo)區(qū)域優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),制定適宜的節(jié)能減排管理措施,建立區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展模式。
工業(yè)水足跡評價(jià)方法
工業(yè)水足跡的組成不同于水足跡,工業(yè)水足跡并不包括綠水足跡,這是因?yàn)榫G水足跡多來自于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程,工業(yè)用綠水足跡占比很小或不使用,計(jì)算綠水足跡并沒有實(shí)際意義。為了更加直觀地反映非耗水環(huán)節(jié)比如物料、能源消耗所產(chǎn)生的間接水足跡,引入了隱含水足跡(圖1)。藍(lán)水足跡Vblue=Vinfall-Veffluent(1)藍(lán)水足跡即新鮮水耗用量,等于取水量減去污水排放量,如公式1所示?;宜阚E工業(yè)廢水中一般包括如汞、鎘、六價(jià)鉻、鉛、揮發(fā)酚、氰化物、化學(xué)需氧量、石油類以及氨氮等多種污染物,計(jì)算時(shí)可以選擇最主要的污染物為代表,計(jì)算工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的灰水足跡,以反映水環(huán)境污染程度。(2)式中:Cmax為接受水體的環(huán)境水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)濃度,即最大可接受濃度;Cnat為接受水體本身的自然濃度;Ceffl為工業(yè)生產(chǎn)過程中各部門廢水中污染物的濃度。當(dāng)Ceffl<Cmax時(shí),說明接受水體可將排出污染物的濃度稀釋至標(biāo)準(zhǔn)以下;當(dāng)Ceffl=Cmax時(shí),表示排出污染物的濃度已經(jīng)達(dá)到接受水體的最大可接受濃度;當(dāng)污水中的污染物濃度較高時(shí),會(huì)出現(xiàn)Ceffl>Cmax的情況,即污染物的濃度超過現(xiàn)有河流或地下水的流量,這時(shí)灰水足跡表示用以吸收所有污染負(fù)荷的淡水資源。隱含水足跡(3)隱含水足跡是指系統(tǒng)邊界范圍內(nèi)的整個(gè)生產(chǎn)過程中所消耗的原料、輔料和能源所隱含的工業(yè)水足跡。式中Mi表示第i種材料的消耗量,ki代表第i種材料的工業(yè)水足跡計(jì)算系數(shù)。系數(shù)分為兩類:一種是工業(yè)各行業(yè)的原料、輔料在工業(yè)生產(chǎn)階段的水足跡系數(shù),另一種是企業(yè)所使用的各種常規(guī)能源如煤炭、燃油、天然氣等能源在開采、煉制、運(yùn)輸、發(fā)電等過程所隱含的工業(yè)水足跡,為了保證計(jì)算結(jié)果的一致性與可比性,電力系數(shù)可根據(jù)我國電力結(jié)構(gòu)及比重綜合確定。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)水足跡計(jì)算需要兩種類型的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),一種是全國各大流域環(huán)境承載力的系統(tǒng)數(shù)據(jù),另一種是行業(yè)投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)。目前,不僅是我國在世界范圍內(nèi)水足跡評價(jià)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、核算系數(shù)都是制約水足跡應(yīng)用的瓶頸,建立水足跡核算系數(shù)需要基于我國國情與產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀,并根據(jù)國家及相關(guān)行業(yè)已發(fā)表的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、年鑒、報(bào)告、科研文獻(xiàn)等數(shù)據(jù),而對于行業(yè)投入產(chǎn)出數(shù)據(jù),企業(yè)對生產(chǎn)性直接數(shù)據(jù)大多保密,獲取和測量一手?jǐn)?shù)據(jù)存在一定難度。水足跡的量化和評價(jià)是個(gè)龐大的系統(tǒng)工程,既要圍繞國家發(fā)展大局和需求去定位,又需要建立符合中國國情的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,要求高、難度大。
(1)以工業(yè)水足跡為焦點(diǎn)。我國目前并不具備全生命周期評價(jià)的條件,建議現(xiàn)階段先完成對工業(yè)鏈生產(chǎn)過程的評估,可重點(diǎn)關(guān)注我國傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)的水足跡,開發(fā)相應(yīng)的核算應(yīng)用工具和評價(jià)手段,建立評價(jià)模式,后期可根據(jù)最新研究成果逐步完善至生命周期其他階段。(2)以循序漸進(jìn)為原則。水足跡評價(jià)目前還處于研究深入與應(yīng)用發(fā)展階段,國外在推行的初期先選擇水資源耗用量較大的行業(yè)進(jìn)行示范,如印染、造紙、化工、電子、建材等行業(yè),在產(chǎn)品選擇上,一般選擇具有較大改進(jìn)和提高潛力及在市場中占有較大比例的產(chǎn)品,根據(jù)示范情況和實(shí)際需求逐步擴(kuò)展。(3)完善評價(jià)關(guān)鍵技術(shù)。國際上由于采用的方法與系數(shù)不具有透明性,結(jié)果的差異性很大,國內(nèi)研究在此問題上比較通用的方法是采用WFN數(shù)據(jù),由于其影響因子多是別國尺度上的缺省值,不能代表我國的真實(shí)情況,建議首先搭建基本數(shù)據(jù)庫模型,隨著參與行業(yè)及企業(yè)的增多,逐步滾動(dòng)完善。