絲綢產(chǎn)品基準水足跡核算與評價

何琬文 李一 王曉蓬 王來力

摘 要：水足跡是水資源環(huán)境負荷評價的重要工具，水短缺足跡和水劣化足跡可以評價水資源消耗和水污染物排放的水環(huán)境負荷。本文基于ISO 14046標準，結(jié)合取水定額和水污染排放標準對絲綢產(chǎn)品生產(chǎn)加工階段的基準水足跡進行核算和評價，分析絲綢產(chǎn)品生產(chǎn)工藝鏈段的水資源環(huán)境負荷。結(jié)果表明：繅絲、染整和織造各工藝鏈段的基準水短缺足跡分別為682.7 m3 H2O eq/t、297 m3 H2O eq/t和252.5 m3 H2O eq/t；繅絲廢水中的氨氮、總氮和染整廢水中的AOX、總氮是引發(fā)水體富營養(yǎng)化的主要污染物，基準水體富營養(yǎng)化足跡分別為273 kgPO3-4eq/t、255.78 kgPO3-4eq/t、228 kgPO3-4eq/t和187.92 kgPO3-4eq/t；染整廢水中的硫化物導致水體酸化，基準水酸化足跡為0.003 3 kgSO2 eq/t，總銻具有一定的水體生態(tài)毒性，基準水體生態(tài)毒性足跡為0.28 m3H2O eq/t。

關(guān)鍵詞：絲綢產(chǎn)品；水短缺足跡；水劣化足跡；核算

中圖分類號：TS108.5；TV213.4

文獻標志碼：A

文章編號：1009-265X（2018）02-0041-05

Calculation and Assessment of Benchmark Water Footprint of Silk Products

HE Wanwen1，2， LI Yi3， WANG Xiaopeng4， WANG Laili1，2，3

（1.School of Fashion Design & Engineering， Zhejiang Sci-Tech University， Hangzhou 310018， China；2.Engineering Research Center of Clothing of Zhejiang Province， Hangzhou 310018， China；3.Zhejiang Ecological Civilization Research Center， Hangzhou 310018， China； 4.Academy ofscience and technology， Zhejiang Sci-Tech University， Hangzhou 310018， China）

Abstract：Water footprint is an important tool for evaluating environmental load of water resources. Water shortage footprint and water degradation footprint can be used to evaluate the water environment load of water resource consumption and water pollutant discharge. Based on ISO 14046 and combined with the water quota and water pollution discharge standards， this paper calculated and assessed the benchmark water footprint in the production nd processing stage of silk products， and analyzed the environment load of water resources of the silk products in the each process stage. The results show that the benchmark water discharge footprint of the silk reeling stage， dyeing stage and weaving stage is 682.7 m3 H2O eq/t， 297 m3 H2O eq/t and 252.5 m3 H2O eq/t. The NH3-N and TN in the wastewater in silk reeling stage as well as AOX and N in the wastewater in the dyeing stage are the main pollutants resulting in eutrophication. The eutrophication footprint of benchmark water is 273 kg PO3-4 eq/t，255.78 kg PO3-4 eq/t， 228 kg PO3-4 eq/t，187.92 kg PO3-4 eq/t. The sulfide in the wastewater in silk dyeing stage causes water acidification. The acidification footprint of

benchmark water is 0.0033 kg SO2 eq/t. TA has certain water toxicity， and the toxicity footprint of benchmark water is 0.28 m3 H2O eq/t.

Key words：silk product； water scarcity footprint； water degradation footprint； calculation

水資源是人類社會賴以生存的重要自然資源，人類社會的工業(yè)化進程加劇了水資源環(huán)境負荷。中國面臨嚴峻的水資源環(huán)境形勢，十三五規(guī)劃要求實施水資源消耗等總量和強度雙控行動，大力推進污染物達標排放和總量減排。紡織服裝產(chǎn)業(yè)具有高耗水、高污染排放的特點，是水污染重點防治產(chǎn)業(yè)之一。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，2015年，紡織服裝產(chǎn)業(yè)新鮮水耗用量和廢水排放量分別位居全國工業(yè)行業(yè)第二位和第三位[1]。《紡織工業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016—2020）》設(shè)定了十三五期間的節(jié)水減排目標，中國也制定了相關(guān)的標準，如GB 4287—2012《紡織染整工業(yè)水污染物排放標準》、GB 28936—2012《繅絲工業(yè)水污染物排放標準》、GB 28937—2012《毛紡工業(yè)水污染物排放標準》、GB 28938—2012《麻紡工業(yè)水污染物排放標準》等強制性國家標準和GB/T 18916.21—2016《取水定額 第21部分：真絲綢產(chǎn)品》等系列推薦性國家標準，推動企業(yè)在紡織服裝產(chǎn)品生產(chǎn)加工過程中節(jié)水和減少水污染物排放。各紡織大省也出臺政策來推動紡織行業(yè)的節(jié)水減排，如浙江省提出“五水共治”戰(zhàn)略，緊抓工業(yè)用水、減少工業(yè)污水是其重要內(nèi)容。

繅絲和染整工藝鏈段產(chǎn)生的各類水污染物的基準水體富營養(yǎng)化足跡見圖4所示。從圖4可知，繅絲環(huán)節(jié)中的氨氮、總氮和總磷是導致水體富營養(yǎng)化的主要污染物，分別約占現(xiàn)有&新建&改擴建企業(yè)的45%、41%、13%和特別地域范圍的41%、41%、6%。染整環(huán)節(jié)中的AOX、總氮、氨氮和總磷是導致水體富營養(yǎng)化的主要污染物，分別約占現(xiàn)有&新建&改擴建企業(yè)的32%、27%、26%、13%和特別地域范圍的35%、27%、25%、11%。繅絲工藝廢水主要由煮繭、繅絲、復搖工序廢水組成，含有大量有機物，具有較高的NH-3N[17]。染整工藝中染色時使用的染料、助劑和后整理時使用的四氯乙烯代溶劑、含鹵素的整理劑，則含有大量的AOX[18]。

染整環(huán)節(jié)中排放的硫化物是水酸化的特征污染物，絲綢產(chǎn)品染色和印花工藝中使用的酸性染料是廢水中硫化物的主要來源，在現(xiàn)有&新建&改擴建企業(yè)中絲綢產(chǎn)品染整工藝鏈段的基準水酸化足跡約為0.003 3 kg SO2 eq/t。

染整環(huán)節(jié)中排放的總銻是水體生態(tài)毒性的特征污染物，絲綢產(chǎn)品染整工藝中使用的染料和助劑中除了含有硫化物等污染物，還含有重金屬，如鉻、銻等[19]，現(xiàn)有&新建&改擴建企業(yè)和特別地域范圍的企業(yè)絲綢產(chǎn)品生產(chǎn)的基準水體生態(tài)毒性足跡都約為0.14 m3H2O eq/t。

3 結(jié) 論

基于ISO 14046的水足跡評價框架，采用生命周期的評價方法將產(chǎn)品水足跡分為水短缺足跡和水劣化足跡進行評價，是量化水資源環(huán)境負荷的新思路，對于評價產(chǎn)品生命周期內(nèi)導致水資源消耗和水污染排放的關(guān)鍵因素具有重要意義。本文采用國家標準中的絲綢產(chǎn)品生產(chǎn)相關(guān)的取水定額和排污限額數(shù)據(jù)，基于ISO 14046標準的水足跡評價方法，對絲綢產(chǎn)品生產(chǎn)階段的基準水短缺足跡和基準水劣化足跡進行核算與評價，主要結(jié)論如下：

a）絲綢產(chǎn)品生產(chǎn)工藝鏈段內(nèi)主要耗水工藝鏈段是繅絲，該工藝鏈段3種類型企業(yè)的基準水短缺足跡共為682.7 m3 H2O eq/t，其次為染整工藝鏈段和織造工藝鏈段，基準水短缺足跡分別為297 m3 H2O eq/t和252.5 m3 H2O eq/t。

b）繅絲廢水中主要污染物是氨氮和總氮，兩者基準水體富營養(yǎng)化足跡分別為273 kg PO3-4 eq/t和255.78 kg PO3-4 eq/t。染整廢水中主要污染物是AOX和總氮，兩者基準水體富營養(yǎng)化足跡分別為228 kg PO3-4 eq/t和187.92 kg PO3-4 eq/t。

c）染整廢水中的硫化物導致水體酸化，基準水酸化足跡為0.003 3 kg SO2 eq/t，總銻的基準水體生態(tài)毒性足跡為0.28 m3 H2O eq/t。

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