華東師范大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院(200062) 余國(guó)培 張 琦 段玉山
自1998年以來,世界自然基金會(huì)(WWF)開始發(fā)布顯示自然世界狀況及人類活動(dòng)對(duì)其影響的《地球生命力報(bào)告》(Living Planet Report)(以下簡(jiǎn)稱《報(bào)告》),《報(bào)告》中采用“地球生命力指數(shù)”及“生態(tài)足跡”二個(gè)指標(biāo)來衡量地球生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況。“地球生命力指數(shù)”是衡量世界生物多樣性的指標(biāo),它歸納了1970年到2003年期間全球1300多個(gè)脊椎動(dòng)物種約3600個(gè)種群的趨勢(shì),測(cè)算地球上野生物種種群數(shù)量變化的總趨勢(shì),包括年追蹤物種的變化及其健康程度。該指數(shù)從1970年至2003年期間下降了30%,僅在過去的35年里人類就喪失了近三分之一的地球生態(tài)資源,其中陸棲生命地球指數(shù)平均減少了31%,海洋與談水生命力指數(shù)分別減少了28%與28%,人們正在以人類歷史上前所未有的速度在破壞著自然生態(tài)系統(tǒng)?!吧鷳B(tài)足跡”反映的是人類對(duì)自然界能提供生態(tài)資源和生態(tài)服務(wù)的生物資源的需求。從上世紀(jì)80年代后期以來,地球的再生能力已跟不上人類的需求,目前人類生態(tài)足跡超過的幅度已達(dá)到了30%。2008年的《報(bào)告》還顯示,全球四分之三的人生活在生態(tài)負(fù)債國(guó)(國(guó)家消費(fèi)的資源超出了本國(guó)的生物承載力),也就是全球大多數(shù)人都是在通過利用或者日益透支異地的生態(tài)資本來維持現(xiàn)有的生活方式與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng),其中人均足跡最大的是阿聯(lián)酋與美國(guó),表1是部分國(guó)家生態(tài)供需關(guān)系。如果這種現(xiàn)象得不到改變,到本世紀(jì)30年代初要增加一個(gè)同樣大的地球才能滿足人類對(duì)商品及服務(wù)的需要,而我們只有一個(gè)地球!
表1 部分國(guó)家生態(tài)供需關(guān)系
2008年《報(bào)告》第一次引進(jìn)第三個(gè)衡量地球健康狀況的指標(biāo)“水足跡” (water footprint),用來顯示人類對(duì)地球生態(tài)系統(tǒng)的需求狀況。水足跡表明國(guó)家、企業(yè)、個(gè)人由于對(duì)商品和服務(wù)的消費(fèi)而占用國(guó)家、地區(qū)或全球的水資源量,以此來揭示人類的水資源消費(fèi)狀況,以及人類面對(duì)水資源短缺的脆弱性。《報(bào)告》指出就全球尺度而言水資源不算短缺,但就空間與時(shí)間而言,由于水資源分布不均勻,可利用性不等,現(xiàn)今約有50個(gè)國(guó)家面臨中度或嚴(yán)重的水資源緊張。水足跡最早由荷蘭學(xué)者阿爾杰恩·胡克斯特拉于2002年提出,其完整概念包括“國(guó)家水足跡”與“個(gè)人水足跡”兩部分。此后國(guó)際上曾多次召開了水足跡的相關(guān)研討會(huì)與培訓(xùn),但似乎一直沒能引起人們足夠的重視。2008年《報(bào)告》將其作為第三個(gè)衡量地球資源與人類活動(dòng)的指標(biāo),以及2009年聯(lián)合國(guó)教科文組織發(fā)布的《世界水資源開發(fā)報(bào)告》警告說:“到2030年,47%的世界人口將居住在用水高度緊張的地區(qū),預(yù)計(jì)將有2400萬到7億人口會(huì)因?yàn)槿彼尘x鄉(xiāng)”,這便使“水足跡”更備受世人的關(guān)注。
水在人們的日常生活中無處不在。飲用、烹調(diào)和洗滌都使用大量水,而更多的水資源則用于糧食生產(chǎn)、造紙、紡織以及鋼鐵生產(chǎn)等行業(yè) 。水足跡是指一個(gè)國(guó)家、一個(gè)區(qū)域、企業(yè)或個(gè)人在一定時(shí)間內(nèi)消耗的所有產(chǎn)品和服務(wù)所需要的直接與間接應(yīng)用到的淡水資源的總和,也就是在生產(chǎn)產(chǎn)品與提供服務(wù)過程中整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈水所走過的足跡??傮w而言水足跡包括國(guó)家水足跡與個(gè)人水足跡,國(guó)家水足跡包括用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、家庭生活的河水、湖水、地下水以及供植物生長(zhǎng)的雨水;個(gè)人水足跡則是個(gè)人所消耗的產(chǎn)品與消費(fèi)的總水量。水足跡的概念與生態(tài)足跡相似,生態(tài)足跡是計(jì)算滿足一定人口的物品和服務(wù)消費(fèi)所需要的生產(chǎn)性土地(包括水域)的總面積,水足跡則是計(jì)算生產(chǎn)這些物品與服務(wù)所需要的水資源總量。
在日常生活中公眾消費(fèi)產(chǎn)品及服務(wù)過程中所消耗的那些看不見的水稱為虛擬水。人們?cè)谙漠a(chǎn)品與服務(wù)時(shí)往往會(huì)無視虛擬水這部分水量,而這卻是水足跡的重要部分。我們?cè)诖┮患恤似乎與水無關(guān),但從棉花生產(chǎn)到成衣,一件250克重T恤的水足跡為2700升,同樣的理由,食用一斤大米水足跡為1500升。
生產(chǎn)與服務(wù)過程中按水的利用類型,水足跡可分為蘭水、綠水與灰水水足跡。蘭水水足跡為個(gè)人或社團(tuán)在產(chǎn)品生產(chǎn)或服務(wù)中消耗淡水水體的水資源總量;綠水水足跡為農(nóng)田所蒸發(fā)的儲(chǔ)存在土壤中雨水的水資源總量;灰水水足跡為生產(chǎn)與服務(wù)過程中個(gè)人或社團(tuán)所造成的受污染的水資源總量,在計(jì)算時(shí)灰水被回流水(農(nóng)業(yè)、工業(yè)、家庭用水使用后返回到水體表面的廢水量)稀釋成當(dāng)?shù)厮J(rèn)可的可用水水量來代替。
內(nèi)部水足跡是指生產(chǎn)和提供那些用于國(guó)內(nèi)生產(chǎn)和消費(fèi)的物品和服務(wù)的過程中所需要的水資源,外部水足跡是指產(chǎn)品進(jìn)口到該國(guó)而在其它國(guó)家生產(chǎn)時(shí)所需消耗的水量。外部水足跡不歸入出口國(guó)的水足跡,而是計(jì)算為進(jìn)口該商品與服務(wù)國(guó)的水足跡內(nèi)。因此在計(jì)算一個(gè)國(guó)家的水足跡時(shí),其總量包括內(nèi)部水足跡加上進(jìn)口產(chǎn)品服務(wù)的水足跡,減去出口產(chǎn)品與服務(wù)的水足跡。
單個(gè)產(chǎn)品的水足跡包括其整個(gè)生產(chǎn)鏈所消耗的水資源量,其水足跡在地域上是一個(gè)明確的指標(biāo),它不僅顯示水被使用與被污染的總量,同時(shí)也表明水使用的地點(diǎn)與時(shí)間。為得到一公斤重最終能進(jìn)行紡織的棉花,全球平均需要消耗11000升的水,其中45%用于棉花地的灌溉(蘭水),41%是在棉花生長(zhǎng)期所蒸發(fā)的水量(綠水),余下的14%是要將紡織廠生產(chǎn)面料與成品時(shí)所產(chǎn)生的污水稀釋成可用水的水量,也就是灰水的水量。這也就是為什么一件250克重T恤的水足跡約為2700公升,同樣的理由一公斤牛肉的水足跡為16000升水,一升牛奶的水足跡為1000升等等。生產(chǎn)棉花的水足跡占全球農(nóng)作物水足跡的3.7%,相當(dāng)于每日每天消耗120升水,肉、奶、皮革的水足跡占全球農(nóng)業(yè)水足跡的23%,相當(dāng)于每日每天消耗1150升水。
一個(gè)國(guó)家的水足跡是指生產(chǎn)其居民消費(fèi)的物品和服務(wù)所需要的水資源,包括農(nóng)業(yè)、工業(yè)和家庭生活用水,以及供植物生長(zhǎng)的雨水,同時(shí)也包含內(nèi)部水足跡與外部水足跡兩個(gè)方面。一個(gè)國(guó)家水足跡的大小不僅取決于其消費(fèi)的水平,還與其管理水平有關(guān)。美國(guó)人消費(fèi)水平高,人均水足跡為2483m3/年, 在世界各國(guó)水足跡列表上成為黑名單上的首位,意大利也是耗水大國(guó),人均水足跡約為2332 m3/年, 而尼日利亞與泰國(guó)的人均水足跡也很大,分別為約2000 m3/年與2250 m3/年,則是由于其產(chǎn)品的單位水耗量大的緣故。目前全球人均水足跡約為1240 m3/年, 相當(dāng)于人均每年使用半個(gè)標(biāo)準(zhǔn)游泳池的水量。日本的人均水足跡大于我國(guó)但低于全球平均水平,這與其產(chǎn)品的單位水耗量小有關(guān)。也門人均水足跡為619 m3/年,是人均水足跡最小的國(guó)家。
從全球的視野,人均水足跡的約16%是由外部水足跡構(gòu)成的,雖然不同國(guó)家之間與一個(gè)國(guó)家不同地區(qū)之間的情況有很大的差異,全球27個(gè)國(guó)家的外部水足跡比例高于50%。水足跡的外部化對(duì)于水資源匱乏的國(guó)家來說可能是一個(gè)非常有效的策略,但對(duì)于提供其產(chǎn)品與服務(wù)的水足跡出口國(guó)會(huì)造成潛在的灰水污染。
隨著地球溫度的上升,減少溫室氣體排放已成為全球的共識(shí),各國(guó)領(lǐng)導(dǎo)人與相關(guān)的環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu)為此召開了多次會(huì)議共同商討應(yīng)對(duì)策略。從1997年簽訂的“聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約的京都協(xié)定書”,到2009年哥本哈根“聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約”,世界用了10余年的時(shí)間在討論與制定應(yīng)對(duì)氣候變化的對(duì)策,雖然沒能取得一致的意見,但也取得了不小的成果。與此同時(shí),隨著世界人口的增加與生活水平的提高,對(duì)糧食、奶制品、糖與棉花等使用水的產(chǎn)品與服務(wù)也正在不斷地增加,這大大增加了全球的水資源的壓力。全球人均水足跡已達(dá)到了1240 m3/年,而且尚在不斷地加大,人類對(duì)淡水資源所施加的壓力和對(duì)氣候變化所帶來的影響同樣值得重視,如果我們等到出現(xiàn)“水空洞”時(shí)再來補(bǔ)救,也許會(huì)為時(shí)過晚。
水的問題通常與全球經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)緊密相聯(lián)系,一些國(guó)家通過世界各地的貿(mào)易,外部水足跡已成為她們的主要水源。日本人均水足跡為1253m3/年,但其外部水足跡占其總水足跡的64%, 英國(guó)人均水足跡為1245m3/年,其外部水足跡高達(dá)70%。一旦水貿(mào)易被割斷,世界又會(huì)陷入另一種危機(jī),因此水足跡與碳足跡一樣值得關(guān)注。
目前大多數(shù)人對(duì)氣候變暖與溫室氣體的排放均有不同程度的認(rèn)識(shí),而對(duì)于水足跡卻了解甚少。人們一般會(huì)用他們家庭水表的讀數(shù)來表明他們用水和節(jié)水的依據(jù),這當(dāng)然也是節(jié)水的一個(gè)重要指標(biāo),實(shí)際上家庭水表上的讀數(shù)只占個(gè)人水足跡的很少一部分,我國(guó)城市人口家庭個(gè)人用水約為73 m3/年,僅占個(gè)人水足跡的不到1/10。讓公眾了解他們所用的虛擬水,了解他們真正的水足跡大小,并減少個(gè)人的水足跡,是目前每個(gè)人所應(yīng)該做到的,表2是我們?nèi)粘S玫牟糠稚唐返乃阚E。
表2 部分商品的水足跡
隨著人口的增加、人們生活水平的提高、國(guó)際貿(mào)易量的增大等種種因素,人們的水足跡正在不斷的增大。北京林業(yè)大學(xué)劉俊國(guó)教授的一項(xiàng)研究表明,我國(guó)1961年人均水足跡為260 m3/年, 2003年上升到860 m3/年,預(yù)計(jì)至2030年還要上升40%-59%,全國(guó)總水足跡將會(huì)達(dá)到1100km3/年,我們的水足跡已大大超過了人均水資源的擁有量。我國(guó)已制定了一系列的節(jié)水措施,如單位GDP耗水量的降低,提倡創(chuàng)建節(jié)水社區(qū)與城市等,這都是一些很重要與有效的措施,目前這些措施所針對(duì)的基本上還都是蘭水部分,對(duì)于如何節(jié)約綠水尚沒有有效的措施,而水足跡最大的農(nóng)業(yè)用水的80%以上是消耗綠水。人們的生活方式與他們的水足跡有著直接的聯(lián)系,要減少水足跡也要改變我們的飲食習(xí)慣,一個(gè)月少吃一個(gè)漢堡包(就像一個(gè)月少開一天車一樣),不僅有利于健康,而且一年可減少個(gè)人水足跡近30m3。荷蘭的特文特大學(xué)開發(fā)了一個(gè)水足跡計(jì)算器網(wǎng)(www.waterfootprint.org),在“你的水足跡計(jì)算器”網(wǎng)頁上輸入你相應(yīng)的信息便可計(jì)算出你的水足跡,你也可以用此計(jì)算器來規(guī)劃減少你水足跡的措施。
水足跡是全球性的,1961年國(guó)家之間所有物品和服務(wù)貿(mào)易的足跡占人類生態(tài)足跡的8%,至2005年已上升到40%強(qiáng),制定各國(guó)都能接受的可持續(xù)、公平和有效的標(biāo)準(zhǔn)與措施來降低人類的水足跡,又將會(huì)是一個(gè)漫長(zhǎng)的從東京到哥本哈根的過程。