第二章 文獻回顧
第一節 水足跡起源及衡量方式
1999 年，Allan 首次提出了「虛擬水資源(virtual water)」的概念，
最初，指的是生產農產品需要的水資源，認為水資源為糧食生產不可 或缺的重要因素（Allan,1999），因此，水資源隱含在各種農業產品中。
當產品進行交易時，隱含於該農產品生產所需之等量的水資源亦同時 被反向交易，隱含於農產品中的水資源即是虛擬水資源。Qadir et al.
（2003）舉例，每 1 公斤的小麥中約涵有 1𝑚3的虛擬水資源，當進口 1 公噸的小麥就等於進口了 1,000𝑚3的水資源。後來，又陸續界定虛擬 水資源為用於生產國際貿易產品的水資源，缺水國家或地區通過貿易 的方式從富水國家和地區進口水密集產品來紓解本國或本地區的水資 源壓力，以解決當地水資源不足的問題，進而檢視自身水資源政策，
以評估其利用率及食品安全性。
Hoekstra and Chapagain 於 2002 年提出水足跡一詞，其概念近似 於虛擬水，指一定已知人口(含個人、地區、國家或世界)在一定時間 內消耗的所有產品和服務所需要的水資源的量，除直接用水量外，還 需加上生產過程中，中間投入的間接用水量。水足跡除了提供衡量社
會經濟系統對水資源消耗及利用狀況外，亦可解決區域水資源短缺，
並觀察用水需求對環境的衝擊，和提供管理當局策略上新思維。
水足跡名稱衍生自碳足跡及生態足跡。生態足跡於 1997 年由 Wackernageland Rees 等人提出，以量化方式衡量人類對自然環境的依 賴程度(Wackernageland Rees,1997)。亦即人類對自然環境的活動與消 費換成共通的土地與水域面積，如果生態足跡愈多表示人類所從事活 動對生態壓力就成正比例。碳足跡（carbon footprint）是指活動或產品 在其整個生命週期中間接或直接所釋放的溫室氣體之二氣化碳當量，
用以衡量人類因活動造成環境的衝擊。與生態足跡和碳足跡概念相仿 的水足跡，是用以衡量人類用水的需求對環境所造成的負荷與影響。
水足跡就如同碳足跡的概念一樣，碳足跡已協助企業和消費者瞭解到 其行為對溫室氣體排放量的影響並深植人心，未來水足跡亦得以讓企 業和消費者瞭解到水資源使用的情形。為提供給各界完整水足跡評估 方法，Hoekstra(2009)等完成了「水足跡手冊」，並於 2011 年公布更新 版本「水足跡評估手冊」，建立了一套評估標準讓其有所遵循。
最早 Allan 所探究的虛擬水資源實際上是生產某項產品所需要的 水資源，為直接用水。後來文獻認為在產品中間投入其他產品所使用 的水量也應該包含在內。所以，產品中的虛擬水應包含直接與間接利 用的水資源量。（Dietzenbacherand Vela´zquez,2007）水足跡主要是由 綠色水足跡(green water footprint)、藍色水足跡(blue water footprint)與 灰色水足跡(grey water footprint)等三大概念組成，其組成如圖 2.1 所
示：
(1)綠色水足跡：是指蘊藏於土壤中之雨水，僅存在於農產品和林產品 之中。
(2)藍色水足跡：指存在於地表或地下水脈的流動水源。
(3)灰色水足跡：指將生產排放之污染稀釋至水質標準以上所需的水量，
也就是指稀釋或淨化受污染水源並使其可符合水質標 準而所需付出的水資源代價。
在各項產品製程中所耗用的水資源被定義為耗用水量(consumptive water use，簡稱 CWU) (Vickers,2001)，耗用水量的分類與水足跡的分 類在概念上是相同。我們依其類別區分為綠色、藍色及灰色耗用水量。
依據算得的各式耗用水量 CWU，再除以產品重量 Y 便可得出各式水 足跡 WF。
水 足 跡 是 衡 量 用 水 (water use) 指 標 ， 並 非 傳 統 的 取 水 (water
withdrawal) 指標，水足跡不僅包括藍水，也包括綠水和灰水，不只包 含直接用水也包括間接用水。換言之，水足跡和傳統水資源量之差異 在於，水足跡包含傳統水資源量之外，亦包含間接用水量，再依水的 特性分別計算出藍色水足跡、綠色水足跡和灰色水足跡。舉例來說，
產品水足跡除製造該產品所需之用水量（即傳統用水量）外，亦包含 其供應鏈的所有用水量（間接用水量）。水足跡是測量水資源耗用和水 污染，以較廣的角度提供消費者或生產者對淡水資源的使用資訊。
圖 2.1 水足跡組成圖
摘錄自 Water Footprint Manual, 2009，2011。
一個完整水足跡評估依「水足跡評估手冊」，分為四個階段（圖 2.2）它可作為一個分析工具，幫助瞭解人類從事活動和產品對水資源 短缺和環境污染所造成影響，並可提供相關解決方案，以利維持水資 源之利用，實務上每個階段並非都需包括，它作為一項指南，提供評 估的方針。
非耗用性水 資源使用
間接水資源使用
綠水足跡
灰水足跡 藍水足跡
水污染
取水
直接水資源使用
綠水足跡
灰水足跡 藍水足跡
水資源耗用
消費者或生產者水足跡
階段 1 (重繪 Water Footprint Manual,2011)
水足跡有以下類別：單一製程水足跡（water footprint of a process step）、產品水足跡（water footprint of a product）、消費者水足跡（water footprint of a consumer）、產業水足跡（water footprint of a business）、
特定地理區域內（如都市、省、州、國家、流域）水足跡（water footprint within a geographically delineated area）。每單一製程步驟（process step）
的水足跡為所有水足跡帳的建構基礎（見圖 2.3），由此可彙整各類別 水足跡如關係圖：
圖 2.3 各類別水足跡架構關係圖
（重繪 Hoekstra et al.,2011）
由其生產過程中所使用之綠色水足跡、藍色水足跡與灰色水足跡
產品水足跡為製造該產品所有製程與供應鏈生產過程水足跡之總 和，以畜產業為例，畜產品水足跡為動物飼料作物生長用水、畜養過 程之飲用水及清洗之服務用水、產品加工、運輸等各種生產製程之加 總。合計生產者水足跡(工廠、企業或公司)所有生產產品和所提供各 項服務之水足跡稱為生產者水足跡，相對的，加總消費者所消費之產 品與服務之水足跡稱為單一消費者水足跡。將同類型生產者之水足跡 累加起來可概算產業水足跡，要估算國家整體消費族群水足跡即加總 所有消費者水足跡即可。加總區域內各所有製程水足跡即成為國家或 區域水足跡。
其中水足跡評估手冊提出，消費者水足跡是其直接和間接水足跡 之總和（Hoekstraet al.,2009）。該手冊以畜產品舉例說明（如圖 2.4），
當消費畜產品時，消費者的直接水足跡為消費者處理和料理畜產品所 耗用的水量和污染的水量；間接水足跡則和肉品販售業者、處理和包 裝肉品的肉品加工者、畜牧業者、種植飼料作物的農戶等之水足跡有 關。以此類推，肉品販售業者的間接水足跡則和肉品加工業者、畜牧 業者和農戶的直接水足跡有關。
圖 2.4 動物產品供應鏈每個階段的直接和間接水足跡
一個國家消費者水足跡（water footprint of the consumers in an area）
並不等於該地區內的水足跡（water footprint within the area），雖有關 係卻不相同。若要探討國家或區域水足跡時，此時可分為內部水足跡