一 水足迹及其应用

（一）水足迹的概念

水足迹（Water Footprint）是由荷兰学者Hoekstra于2002年正式提出的，其定义为任何已知人口（一个国家、一个地区或一个人）在一定时间内消费的所有产品和服务所需要的水资源数量。这里所指的产品和服务包含人类生活所必需的食物、各种日用品、生活用水及环境用水。水足迹的思想源自1992年加拿大经济学家William Rees提出的“生态足迹”理论。生态足迹理论依据人类对土地的依赖性将人类活动对生态系统的影响归结为对土地面积的占用，而水足迹理论则通过虚拟水的概念来描述人类消费对水资源系统的影响。虚拟水指的是生产商品和服务所需要的水资源，不是真实意义上的水，而是以虚拟的形式包含在产品中的看不见的水。了解水足迹和虚拟水相关理论能真实反映人类对水资源的使用以及影响情况，近年来已经成为研究热点。

（二）水足迹的分类

水足迹一般可分为蓝水足迹（Blue Water Footprint）、绿水足迹（Green Water Footprint）以及灰水足迹（Grey Water Footprint）。“蓝水足迹”指所有通过地下水和地表水投入到商品生产中的虚拟水量，包括在此过程中浪费、蒸发的量，例如农产品中的灌溉用水就属于蓝水足迹，工业品生产消耗的水资源（自来水）也属蓝水足迹；“绿水足迹”是指通过雨水而进入商品生产中的虚拟水量，包括农产品整个生产时期田地蒸发的雨水量；“灰水足迹”指商品生产过程中排出的污水的数量，具体计量时指将排放的污水稀释，达到人们可以接受的水质要求的水量（稀释后的废水量），灰水属于产出的虚拟水内容，即灰色虚拟水是“负”的水资源。

（三）水足迹计算方法

1.区域水足迹计算

区域水足迹的计算方法有两种：一种方法是自下而上。它将该地区居民所消费的商品与服务数量及各自产品和服务的单位产品虚拟水含量相乘再求和得到。在计算过程中将生活用水量、各工业产品与服务中的虚拟水量分别计算，可区分当地经济系统占用水资源状况以及该地区水资源消耗的结构组成，以便从水资源消耗角度合理统筹规划该地区产业结构。

另一种是自上而下的方法。水足迹等于总的区域内水资源利用量加上流入该区域的虚拟水流量，再减去流出该区域的虚拟水流量。一个国家或地区的水足迹等于生产该国家或地区居民消费的商品和服务所直接或间接利用的总水量。用此方法计算需要把水足迹分成两个部分：内部水足迹和外部水足迹。计算公式如下：

WFP=IWFP+EWFP （1）

其中内部水足迹（IWFP）的数值等于国民经济部门的国内水资源利用总量减去通过产品贸易而出口给其他国家的虚拟水量，用公式可表示为：

IWFP=AWU+IWU+DWU-VWE_dom （2）

式中，前3个组分别代表在国民经济各部门中利用的总水量：AWU为农业耗水量，IWU和DWU分别为工业与家庭部门抽取水量，VWE_dom为出口虚拟水量。这里的农业耗水量包括绿水利用量（降雨形成的土壤水）和蓝水利用量（灌溉水）。由于灌溉输配水系统损失的水量大部分下渗补充区域地下水，或者通过排水沟回到河流被其他地方的用户利用，因此这里不包括农业灌溉中损失的水量。工业和生活用水量一般可以在水资源公报上查找。

外部水足迹（EWFP）等于进口虚拟水量（VWI）减去向其他国家输出的进口产品再出口的虚拟水量（VWE_re-export），用公式可表示为：

EWFP=VWI-VWE_re-export （3）

出口虚拟水量与进口虚拟水量之差就是报告期内的国家虚拟水流量平衡。若平衡项为正，表明虚拟水净出口；平衡项为负，则表明虚拟水净进口。

2.工业水足迹计算

工业生产水足迹是指支持一个国家或地区在其本地产品生产与服务供给过程中所需要的淡水资源量，无论产品与服务在哪里被消费。生产水足迹可用于衡量国家或地区生产系统对水资源系统产生的压力大小。工业产品虚拟水量就是在工业产品生产和加工过程中所需要的水量（包括原材料所包含的虚拟水量），由于工业产品虚拟水贸易量仅占全球虚拟水贸易总量的10%，且相对于农业和畜牧业生产工艺复杂，迄今为止人们对工业产品虚拟水含量计算方法的研究还处于起步阶段。由于工业生产性质的不同，其水资源参与方式也不同，一方面在产品生产过程中水可以用来冷凝、冲洗或作为产品自身的一部分，另一方面产品的使用以及自然降解往往也伴随着水的消耗。工业产品品种繁多，一般很难收集到各种产品用水的详细