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2014-12-01物過水留痕
540 期
Author 作者
劉廣定／臺灣大學化學系名譽教授。
不久前報載一項統計，臺灣每人每年飲用94.3杯咖啡。換言之，平均約有四分之一的居民每天喝1杯咖啡。也許很多讀者不知道，據估算，全球平均喝的每杯咖啡曾用水132公升。也就是說，每天1杯咖啡，一年365天用了約48噸的水！很可觀吧。
不僅是咖啡，其他飲料也用很多水。實際上，製成任何產物都曾消耗水，只是一般多不注意罷了。就如人常說：「船過水無痕」，果真如此嗎？船駛過後一段時間，水面上看起來波平浪靜，色澤如常。然而，這水或多或少都可能被汙染了。另一方面，水中所含的某些雜質也可能或多或少附著在船身上。
舉個實例：通常為了保護船身而在底部上漆，又因防止停泊時水產藻菌等生物集聚而在漆中添加防垢劑（antifouling agent）。早期用的防垢劑為氧化雙三丁錫（[(C4H9)3Sn-O-Sn(C4H9)3]，簡稱TBTO）。後來發現，只要有微量溶於水，濃度達約每公升1奈克（1 ng/L）就會有害於蠔類與貝類的生長，特別是外殼有缺陷。改用銅的化學品，其毒性亦有爭議。美國環保署之「永續化學總統挑戰獎」（參閱《科學月刊》33卷：第3期254-261頁、第4期344-351頁，2002年）第一屆（1996年）的「設計安全產品獎」是頒給現已與道氏化學公司合併之羅門哈斯（Rohm and Haas）公司，表揚該公司以4,5- 二氯-2- 辛基-4- 異噻唑啉-3-酮（4,5-dichloro-2-octyl-4-isothiazolin-3-one, DCOIT，圖一，商品名稱為Sea-Nine 211N）代替有機錫化合物，因其溶解於水的部分能分解成無毒成分。
圖一：DCOIT
因此，凡物過水都是會留痕的。
水痕量―耗水之量
二十一世紀開始不久，荷蘭屯特大學（University of Twente） 的Hoekstra教授於2002年提出了一個衡量直接和間接使用「淡水（freshwater）」的指標――「水痕量（water footprint）」（或譯「水足跡」）新名辭，也是一新觀念，其定義是：在一定時間內個人或社區所消費、利用，或農工商業所生產、供應的所有產品和服務必需的水資源總體積。也就是「耗水之量」，以公升為單位，是衡量直接和間接使用淡水資源的指標。他並將淡水分成三類：
（1）藍水（blue water）── 地表和地下的淡水；
（2）綠水（green water）── 自然界產生（降水）、暫存和蒸散發的水；
（3）灰水（grey water）── 處理生產供應鏈造成汙染所用的水。
此一思考方式比以前考慮永續發展中水的問題時都為完整。例如拙作（《科學月刊》43卷第4期314-318頁，2012年）所介紹荷蘭台夫特技術大學（Delft University of Technology）Sheldon 教授於1992年提出化學工業生產過程的「環境因數（E-factor）」，即未考慮「水」或「污水」。
水痕量的觀念提出後，因彌補了以往核算水資源對「耗水之量」只考慮藍水的不足，立即受到各界有識者之關注。這一觀念含有在水的永續發展上一些新思維，如：（1）人類消費方式密切影響淡水的生態系統，及（2）從生產供應鏈能夠全面了解水資源短缺和水污染，同時也影響了人類對水資源管理方式的思考與設計。國際組織「水痕網（Water Footprint Network, WFT）」於2011年綜合多位專家之研究成果和意見，由Hoekstra 教授等四人編輯出版了《水痕量評價手冊》（The Water Footprint Assessment Manual-Setting the Global Standard）之修正版。......【更多內容請閱讀科學月刊第540期】