纺织印染企业水足迹核算与评价

摘要：作者以一纺织印染企业的实际情况，通过实例，说明了企业水足迹、过程水足迹以及产品水足迹的计算过程，并对相关过程进行了分析和说明。企业水足迹中包括了灰水足迹，而过程和产品水足迹仅有是蓝水足迹。在各种水足迹的计算过程中，仅计算了能源的间接水足迹，而忽略了原材料的间接水足迹。分析表明，要提高水资源的可持续发展性，应进一步充分利用蓝水和绿水，减少灰水。

关键词：纺织印染企业、水足迹、节水、减污

Calculation and Evaluation on Water Foorprintin Textiles Industry

MA Jian-hua¹，YANG Ai-min²

[1.Pacific(Pangyu)TextilesCo.,Ltd.,511462,China;

2.Guangzh Hongyu Environment Protection Co.,Ltd.,Cuangzhou510006,China]

Abstract: Anoperating textiles mill and its implementing cases were studied and evaluatedby the author to illustrate water footprint, process water footprint andproduct water footprint calculation process of the industry. Enterprise waterfootprint includes grey water footprint while process water footprint andproduct water footprint are only blue water footprint. Throughout calculationprocess of varied water footprint, only in-direct water footprint of energyconsumption is considered while raw material in-direct water footprint wasignored. Conclusively of calculation result, it is essential to reduce greywater and take most advantages on blue and green water for a sustainabledevelopment on enhancing water efficiency of textiles industry.
Keywords: Textiles Industry, WaterFootprint, Water Saving, Pollutant Reduction

0 前言

水足迹评价方法建立以来，有助于识别人类活动和产品对水资源短缺与污染造成的影响，为促进水资源可持续利用与管理提供科学参考^【1】。将水足迹概念引入企业，将帮助企业考量整个产品生命周期中所消耗的水资源，提高水资源管理和利用，以减少水足迹，实现企业可持续发展之路。水足迹的考量不仅仅是产品生产过程中消耗了多少水，更要评价水的可持续性影响，比如它是用在哪里，长此以往是否会在将来对当地生态、社区和企业造成缺水威胁。

对于企业而言，水足迹理论有助于企业正确认识水资源管理风险，树立绿色供应链理念，这有助于企业改善水资源管理工作，降低其经营风险，提高企业知名度和品牌效应。纺织印染企业开展水足迹计算和评价，有利于辨识企业内部的主要节水环节，为降低水的消耗与制定减排措施提供数据支持。互太(番禺)纺织印染有限公司于2017年获得国家工信部公布的首批“重点用水企业水效领跑者企业”称号，其中，水足迹研究工作起到了重要的作用。

近几年来，有部分学者和研究人员就水足迹在纺织印染工业上的应用，做了大量的工作^{【2、3、4、5】}。作者结合所在企业的实际情况，介绍纺织印染企业进行水足迹核算的基本方法，并就有关的结果进行分析和评价。

1 基本方法与概念

1.1 系统边界的确定

企业水足迹核算及评价的系统边界选择“大门到大门”，即从生产原料入厂到产品出厂的全过程，包括了生产、辅助生产和附属生产的各个过程，还包括生活过程。

1.2 关于数据

用于水足迹核算的数据应该是来自生产实际过程真实的记录数据。为了有效地获取数据应做好相应的计量器具的配置、数据的记录和统计。计量器具的配置对核算不同层次的水足迹起到决定性的作用。

进行水足迹核算中所使用的数据应是一个年度的数据。

1.3 水足迹类型

水足迹是包括蓝水足迹、绿水足迹和灰水足迹。蓝水足迹是纺织印染企业最主要和最重要的水足迹，需要较详细的核算。由于目前大多数纺织印染企业很少利用雨水，因此，绿水足迹可以忽略。灰水足迹是与废水排放量和浓度密切相关，是不可忽略的水足迹。

水足迹还可以根据统计范围分成企业水足迹、过程水足迹以及产品水足迹。若企业的水计量和产品统计方法健全，可以分别计算出企业水足迹、过程水足迹和产品水足迹。

水足迹包括直接水足迹和间接水足迹。直接水足迹是指直接消耗或使用的水量；间接水足迹是指消耗或使用能源或原材料所导致的水耗。由于缺乏必要的数据和所占比例较小，忽略了原材料的间接水足迹，可仅计算能源的间接水足迹。

2企业水足迹计算

企业水足迹包括了蓝水足迹、绿水足迹和灰水足迹。应该分别核算各种水足迹。

2.1 企业蓝水足迹

企业的蓝水足迹可以分成直接水足迹和间接水足迹。

一、直接蓝水足迹

该纺织印染企业的水源有河水和自来水，其中，河水是提取后净化用于生产过程；而自来水是直接由市政管网接入。年总用水量可见表1.。

表1.年取水量

对表1有以下说明：

1、根据水足迹的定义，地表水（河水）的用水量与取水量是有区别的，其中，在取水和净化过程中部分水量没有利用，排入河流。这部分不属于蓝水部分。

2、从表1的数据可见，该企业的直接蓝水足迹为863.2万吨。

二、间接蓝水足迹

如前所述，在计算间接水足迹中仅考虑消耗能源所产生的间接水足迹。该企业年消耗能源以及间接水足迹的情况可见表2.。

表2.能源消耗及间接水足迹情况

注：据中国标准化研究院提供的数据，标煤工业水足迹为3.56 m³/t，电力水足迹系数为0.0041m3/kW·h

   从表2可见，该企业间接水足迹是61.3万吨。

三、企业蓝水足迹

从以上统计和计算可知，该企业蓝水足迹为924.5万吨。

2.2 企业绿水足迹

绿水足迹是指雨水的利用量。该企业占地面积上千亩，其中绿化面积和景观面积占40%左右。由于缺乏系统地雨水回收和利用系统，仅有部分雨水是用于绿化用水。由于未能有针对性地有效地利用绿水。因此，绿水足迹为0.。

2.3 企业灰水足迹

企业灰水足迹来自于生产废水的排放。灰水足迹的计算涉及到排放废水的量、排放废水污染物浓度以及接纳水体污染物的浓度。式（1）是灰水足迹核算的基本公式。

C_max-C_nat      C_max-C_nat

式中：

WF _grey：灰水足迹

L：污染负荷，即在收纳水体中增加的污染物量。

Effl：废水排放量。为年度废水排放量，单位为万吨/年。

Abstr：取水量。为年度取水量，单位为万吨/年。

C_effl：排放水中的污染物浓度。为年度污染物平均浓度，单位为mg/L。

C_act：取水中污染物浓度。取水的河流污染物，单位为mg/L。

C_max：可排放最大污染物浓度。原本意是环境可容纳最大污染物浓度，现以行业污染物排放限值^【6】。单位为mg/L。

C_nat：受纳水体污染物浓度。排放水的河流污染物浓度，单位为mg/L。

有关的污染物浓度情况可见表3.。

表3. 污染物浓度情况

由于缺乏足够的数据，表3中仅列出部分污染物的浓度。

根据表3以及年度取水量和排水量可以计算出基于各种污染物的灰水量。结果见表4.。

表4.企业灰水量的情况

对于表4有以下说明：

1、 取水量还包括了自来水量。因此，实际取水所含的污染物的量要低于计算中的量。

2、 实际排放废水污染物种类多于表4，但由于缺少相应的数据，未能一一计算。

3、 废水含有多个污染物的情况下，企业灰水量的计算有两种可能：第一是所有污染物种类的灰水量之和为企业灰水量；第二是以灰水量最大的污染物种类为主，即仅计算灰水量最大的。作者倾向于第二种计算方法。

4、 从公式（1）以及有关数据可知，该企业降低了排放废水中污染物的浓度，从而也大大降低了灰水量。

3 过程和产品水足迹

3.1过程水足迹

分析和评价企业过程水足迹可以寻找节水空间以及节水管理的重点。根据目前大多数企业的实际情况，过程水足迹有以下特点：

1、 常常是按企业的部门、分厂或车间来划分，作为过程水足迹计算的依据。

2、 各部门、分厂和车间口没有设立废水计量和测试，无法计算过程的灰水足迹，不考虑绿水足迹。

3、 限于各种能源消耗计量状况，仅能完整统计各部门的电耗。在此仅计算电的间接水足迹。

一、过程直接蓝水足迹

2017年度，该企业各个部门或分厂的总耗水量可见表5.。

表5. 各部门或分厂直接水足迹

从表5可见，染厂的水足迹最大。结合生产的实际情况分析，各部门水足迹的占比不仅与过程性质有关，也与过程的产量有关。

二、过程间接蓝水足迹

2017年该企业各部门或分厂间接蓝水足迹的有关数据可见表6.。

表6.过程间接蓝水足迹

注：水足迹系数为0.0041 m³/kW.h

从表6可见：

1、各个过程间接水足迹的比例与电的比例相同，而实际上是有差异的，因为在计算间接水足迹时没有考虑出电以外的其他能源。

2、与直接水足迹相比较，各个过程的间接水足迹都较小。

3、经编厂在生产过程没有直接用水，而消耗大量的电。因此仅有间接水足迹，而无直接水足迹。压缩气房也是如此。

三、过程蓝水足迹

各个部门和分厂的蓝水足迹情况可见表7.。

表7.过程水足迹

从表7的数据可见，不论是直接水足迹，或是间接水足迹，都是染厂最大。过程总水足迹也是染厂占比最大。染厂是该企业的节水重点。同时发现，电厂的水足迹占比较大，显得有点不合理。

3.2 产品水足迹

产品水足迹的计算有以下的特点：

1、   就目前企业的计量和统计方法，仅能计算出产品的直接蓝水足迹，并以此来代替产品水足迹。

2、   产品的分类主要是根据产品生产过程中水耗的差异，将水耗相近的产品列为一类。

3、   产品水足迹是以单位产品水耗为单位。例如，该企业的产品水足迹单位是吨产品/吨水。

表8是该企业产品水足迹的情况。

表8   产品水足迹情况

从表8可见，棉织物的水足迹较小，而化纤染色布的水足迹最大。需要说明单位产品水耗是与产品的产量、生产工艺的成熟程度等因素有密切的关系，产品水足迹也会在一定的范围内的变化。

4 分析与讨论

通过对企业水足迹、过程水足迹以及产品水足迹的核算，可以有以下的讨论：

（1）          该企业经过多年的节水技术改造，使到企业的总用水量有较大幅度的降低。

（2）          该企业所在流域，水流量远远大于企业的水足迹。因此，该企业在该流域的取水情况是可持续的。

（3）          通过企业水足迹的核算可见，绿水没有得到充分的利用。该企业所在地年降雨量在2000毫米左右，而该企业占地面积在700亩左右。每年可利用的达到几十万吨，十分可观。应该根据企业的实际情况利用好绿水。

（4）          化纤产品的工艺仍有改进的空间，其耗水量也应有下降的空间。

（5）          需要改进相关的水计量系统和统计方法，进一步细化和完善过程水足迹和产品水足迹。

参考文献

【1】Arjden Y.Hoekstra等著，刘俊国、曾昭等译，水足迹评价手册[M]. 北京：科学出版社， 2012年6月

【2】张音、丁雪梅、吴雄英. 服装产品工业水足迹的若干基本问题[J]. 印染，2013，7: 43-46

【3】孙清清、黄心禺、石磊.   纺织印染企业水足迹测算案例[J]. 环境科学研究，2014，8：10-12

【4】王来力、吴雄英、丁雪梅、李一.纺织品及服装的工业水足迹核算与评价[J]. 纺织学报，2017，9：162-164

【5】王来力、吴雄英、丁雪梅、王丽华、于建明. 棉针织布的工业碳足迹和水足迹实例分析初探[J].印染，2012，7：43-44

【6】GB4287-2012《纺织染整工业水污染物排放标准》

【7】广州市南沙环保局.   关于2016年8月南沙区地表水环境质量状况的报告. http://www.gzns.gov.cn/nssj/zyhj. 2017年4月

作者简介

马建华（1962-），男，山东，工程师，大学本科。大学毕业后进入纺织企业工作，后加入互太(番禺)纺织印染有限公司，从事纺织印染企业管理体系建设、标准化建设、节能减排、低碳以及绿色发展等研究工作。