[发明专利]基于区域与季节水资源压力指数产品工业水足迹核算方法

说明书

技术领域

本发明涉及产品工业生产过程中水足迹的核算方法，具体地，涉及同时考虑水资源受不同区域和不同季节影响下的产品工业水足迹核算问题。

背景技术

水资源是人类赖以生存和发展的珍贵资源。但随着人类工业化的快速发展，水资源供需矛盾日益加剧，全球水资源短缺现状日趋突出。然而，在水资源短缺愈发严重的同时，人类又在大规模污染水源，进一步导致了水质恶化。因此水资源问题已不仅仅是资源问题，更成为关系到国家经济、社会可持续发展和长治久安的重大战略问题。

水足迹(Water Footprint)概念是荷兰水资源专家Hoekstra在虚拟水理论研究的基础上提出的，用以描述人类活动对水资源系统的影响。具体到产品工业水足迹，是指产品在工业生产过程中所需要的水资源总量。水足迹是一个多维指标，在地理和时间上共同规定了总水足迹的所有组成部分，包括蓝水足迹、绿水足迹和灰水足迹，其中，蓝水足迹是指产品供应链上的蓝水资源(地表水和地下水)消耗量；绿水足迹指绿水资源(储存在土壤中的雨水，如土壤水分)的消耗量；灰水足迹则与污染量有关，可定义为根据现有环境水质标准同化污染物负荷所需消耗的淡水量。

目前针对产品工业水足迹(或水足迹)的研究大多是基于虚拟水理论，即所涉及的绿水足迹、蓝水足迹和灰水足迹的体积容量加和，并表示为一个单一的数值。然而，由于理解和应用水足迹或产品工业水足迹的关键是明确水资源消耗和污染的环境影响，因此水足迹应反映不同的生产区域、生产时间对水资源的影响。

发明内容

针对目前水足迹核算体系上的空白点，本发明的目的是提供一种结合区域性和季节性水资源压力影响的产品工业水足迹核算体系，得到可以体现某产品环境影响程度的水足迹值。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种基于区域与季节水资源压力指数的产品工业水足迹核算方法，其特征在于，步骤为：

第一步、定义区域水资源压力指数RWSI并构建其评价模型：

区域水资源压力指数RWSI用来表示现实的人口指标、生态指标、经济发展指标与其对应的阀值之间的相对差距，区域j的水资源压力指数RWSI_j表示为：

w_i为人口指标、生态指标及经济发展指标中第i个指标的权重分配，y_ij为区域j的人口指标、生态指标及经济发展指标中第i个指标原始值的标准值，n为所有人口指标、生态指标及经济发展指标的总个数；

RWSI_j的数值越大，表明区域j的水资源匮乏越严重；

第二步、定义季节水资源压力指数SWSI并构建其评价模型：

季节水资源压力指数SWSI用于表达特定区域在不同月份／季节的水资源匮乏程度，第i个月的水资源压力指数SWSI_i表示为：

SWSI_i=w_1iS_1i+w_2iS_2i，式中S_1i为第i个月的月平均气温距平值，T_i为第i个月的月平均气温；S_2i为第i个月的月平均降水距平值，P_i为第i个月的月平均降水量，w_1i及w_2i分别为S_1i及S_2i的权重分配；

SWSI_i数值越大，表明特定区域在第i个月的水资源匮乏情况越严重；

第三步、基于区域水资源压力指数RWSI和季节水资源压力指数SWSI建立产品工业水足迹计算体系，具体步骤为：

步骤3.1、提出水足迹当量，1L水足迹当量表示在同时考虑区域水资源压力指数RWSI和季节水资源压力指数SWSI时，消耗1L新鲜水对水资源系统产生的压力；

制定用水清单，包括蓝水足迹、灰水足迹及间接工业水足迹，其中，间接工业水足迹涉及能源及物料隐含的水资源消耗和污染量；

步骤3.2、基于区域水资源压力指数RWSI和季节水资源压力指数SWSI计算产品工业水足迹IWF：