Bir tesisin su ayak izi üç hacimden oluşur: mavi su (çekilip aynı havzaya geri dönmeyen su), yeşil su (toprakta tutulan yağışın buharlaşması) ve gri su (deşarjdaki kirliliği alıcı ortam standardına seyreltmek için gereken su; formülü yük / (Cmax − Cdoğal)). ISO 14046 bunun üzerine yerel etkiyi ekler: su kıtlığı ayak izi, tüketilen mavi suyun bulunduğu yerin AWARE faktörüyle çarpılmasıdır. Hesabın kendisi basit; sonucu bozan, verinin nereden geldiği ve birkaç kuralın atlanmasıdır.
Bu yazıda yöntem Hoekstra vd. (2011) The Water Footprint Assessment Manual (WFN El Kitabı) sayfa numaralarıyla, ISO 14046:2014 kapsamı ve WULCA'nın AWARE açıklamasıyla anlatılıyor. Sayısal örnek bir tekstil boyahanesi üzerinden; girdilerin hepsi varsayımdır ve öyle işaretlenmiştir.
Mavi, yeşil ve gri su: tesis ölçeğinde ne anlama gelir
Mavi su tüketimdir, çekim değil. Kuyudan 100 birim su çekip 85 birimini arıtıp aynı havzadaki dereye veren tesisin mavi su ayak izi 15'tir. WFN iki eşdeğer yol tarif eder: çekimden aynı havzaya ve aynı döneme dönen suyu düşmek, ya da buharlaşma, ürüne giren su ve kayıp dönüş akışını toplamak. Su başka bir havzaya veriliyorsa o kısım da tüketim sayılır.
Yeşil su sanayide küçük bir kalemdir: tesisteki yeşil alanın ya da hammadde olarak kullanılan tarım ürününün yağıştan karşılanan evapotranspirasyonu (El Kitabı s. 29-30). Çatıdan toplanan yağmur yeşil su değildir. El Kitabı s. 26'ya göre toplanmasaydı yüzey akışına geçecek bu su, tüketildiğinde mavi su ayak izine yazılır.
Gri su bir kayıp değil, bir seyreltme hacmidir. Su fiziksel olarak havzada kalır; ama alıcı ortamın kalite standardını koruyabilmek için o kadar temiz suyun "meşgul" edildiği varsayılır.
| Bileşen | Tesiste karşılığı | Tipik veri kaynağı |
|---|---|---|
| Mavi | Çekim − aynı havzaya dönüş; ya da buharlaşma + ürüne giren + kayıp | Kuyu ve şebeke sayaçları, deşarj debimetresi |
| Yeşil | Yeşil alanın yağışla karşılanan buharlaşması | Alan (m²), meteorolojik yağış ve buharlaşma verisi |
| Gri | Kirletici yükü / (Cmax − Cdoğal) | Atıksu analiz raporları, alıcı ortam kalite sınıfı |
Gri su formülü ve sık atlanan iki kural
Temel formül:
Gri su (m³) = L / (Cmax − Cdoğal)
L kirletici yüküdür (kütle/dönem), Cmax alıcı ortamda kabul edilebilir en yüksek konsantrasyon, Cdoğal ise insan etkisi olmasaydı ortamda bulunacak doğal konsantrasyondur. mg/L ile g/m³ aynı birim olduğu için yük gram, konsantrasyon farkı g/m³ girilirse sonuç doğrudan m³ çıkar.
Yük, deşarjdaki kütleden çekilen suyun zaten taşıdığı kütle düşülerek bulunur (El Kitabı Denklem 4, s. 34-35):
L = Deşarj hacmi × Cdeşarj − Çekim hacmi × Cçekim
Burada çekilen suyun konsantrasyonu deşarj hacmiyle değil çekim hacmiyle çarpılır. Fark küçük görünür ama tesis çektiği suyun bir kısmını buharlaştırıyorsa sonuç değişir. Su başka bir havzadan çekiliyorsa çekim terimi sıfırdır (s. 35). Hesap negatif çıkarsa yük sıfır alınır.
İkinci kural, kirleticilerin toplanmamasıdır (s. 39). Aynı deşarj noktasında önce her kirletici için dönem boyunca yük toplanır, sonra kirleticiler arasından en büyük gri su hacmi seçilir. KOİ'yi seyreltmek için gereken su, azotu da seyreltir. Farklı deşarj noktaları ise birbirine eklenir. Kirleticileri toplayan bir hesap, aşağıdaki örnekte sonucu yüzde 54 şişiriyor.
Örnek: tekstil boyahanesi (tüm girdiler varsayımdır)
Tesis yıllık 140.000 m³ suyu kendi kuyusundan çekiyor, arıtılmış 120.000 m³ atıksuyu aynı havzadaki bir dereye veriyor. Cmax değerleri alıcı ortamın kalite sınıfı için ilgili mevzuattan alınmalı; aşağıdakiler yalnızca örnek amaçlıdır.
| Parametre | KOİ | Toplam azot |
|---|---|---|
| Deşarj konsantrasyonu (varsayım) | 110 mg/L | 12 mg/L |
| Çekilen su konsantrasyonu (varsayım) | 8 mg/L | 1 mg/L |
| Deşarj yükü | 120.000 × 110 = 13.200.000 g | 120.000 × 12 = 1.440.000 g |
| Çekim yükü | 140.000 × 8 = 1.120.000 g | 140.000 × 1 = 140.000 g |
| Net yük L | 12.080.000 g | 1.300.000 g |
| Cmax − Cdoğal (varsayım) | 25 − 5 = 20 mg/L | 5 − 1 = 4 mg/L |
| Gri su | 604.000 m³ | 325.000 m³ |
Gri su ayak izi = max(604.000; 325.000) = 604.000 m³. Toplanmış olsaydı 929.000 m³ çıkardı.
Mavi su: 140.000 − 120.000 = 20.000 m³ (boyama ve kurutmada buharlaşma, ürün nemi, çamurla giden su). Yeşil su: 4.000 m² yeşil alan ve yağışla karşılanan 300 mm buharlaşma varsayımıyla 1.200 m³.
Gri su, mavi suyun 30 katı çıktı. Boyahanelerde bu tablo şaşırtıcı değildir; ama iletişimde bu iki sayıyı toplayıp "tesis 625.000 m³ su tüketiyor" demek yanlıştır. Gri su tüketim değildir.
Su kıtlığı ayak izi ve AWARE
ISO 14046, hacmi yerel bağlama bağlamak için karakterizasyon faktörü kullanır. Yaygın yöntem WULCA'nın geliştirdiği AWARE'dir (Available WAter REmaining). WULCA'nın tanımıyla AWARE, insan ve sucul ekosistem talepleri karşılandıktan sonra alan başına kalan göreli su miktarını ölçer; dünya ortalamasına normalize edilip tersi alınır.
Su kıtlığı ayak izi (m³ dünya-eşd.) = Tüketilen su (m³) × AWARE CF
Bilinmesi gerekenler:
- Faktör 0,1 ile 100 arasında sınırlıdır. 10 değeri, o bölgede dünya ortalamasına göre alan başına 10 kat az su kaldığı anlamına gelir.
- Faktör alt havza düzeyinde ve aylık hesaplanmıştır; ülke ve yıllık değerler bunlardan türetilir. Tarımsal, tarım dışı ve kullanımı bilinmeyen su için ayrı faktörler vardır.
- 1 değeri, dünya ortalama tüketiminin faktörü değildir. WULCA tüketim ağırlıklı dünya ortalamasını tarım dışı kullanım için 20, tarımsal kullanım için 46, bilinmeyen kullanım için 43 olarak verir.
- Faktör yalnızca tüketilen suya, yani mavi su ayak izine uygulanır. Gri ve yeşil bileşen bu hesaba girmez.
Örnekte tesisin bulunduğu alt havza için tarım dışı AWARE faktörü 40 varsayılırsa: 20.000 × 40 = 800.000 m³ dünya-eşdeğeri. Tüketim yaz aylarında yoğunlaşıyor ve havzanın aylık faktörleri belirgin şekilde değişiyorsa, yıllık tek faktör yerine aylık tüketimi aylık faktörle çarpmak daha savunulabilir bir sonuç verir.
WULCA, AWARE'in UNEP-SETAC Yaşam Döngüsü Girişimi, Avrupa Komisyonu'nun PEF/OEF programı ve International EPD System tarafından önerildiğini belirtiyor.
WFN El Kitabı ile ISO 14046 farkı
İki metin aynı terimleri kullandığı için sık karıştırılır. ISO 14046:2014, ürün, süreç ve kuruluşlar için yaşam döngüsü değerlendirmesine (LCA) dayalı su ayak izi değerlendirmesinin ilke, gereklilik ve kılavuzlarını belirler. Sonuç tek bir değer ya da etki göstergeleri profilidir. Değerlendirmeye hava ve toprak emisyonlarından yalnızca su kalitesini etkileyenler girer. Sonuçların etiket veya beyan olarak iletilmesi standardın kapsamı dışındadır.
| WFN El Kitabı (2011) | ISO 14046:2014 | |
|---|---|---|
| Yaklaşım | Hacimsel muhasebe: mavi, yeşil, gri m³ | LCA tabanlı etki değerlendirmesi |
| Sonuç | Bileşen bazında hacimler | Tek değer ya da gösterge profili |
| Yerel kıtlık | Hacim hesabı karakterizasyon faktörü kullanmaz | Su kıtlığı ayak izi gibi göstergeler faktörle hesaplanır (ör. AWARE) |
| Kirlilik | Gri su hacmi | Su kalitesini etkileyen emisyonların etki göstergeleri |
Pratikte iyi bir çalışma ikisini birlikte kullanır: envanteri WFN'nin hacim kurallarıyla kurar, ISO 14046 raporunda kıtlık göstergesini AWARE ile verir. Gri su rakamı ISO 14046 raporuna konacaksa hangi yöntemle üretildiği ayrıca yazılmalıdır.
Bir tesiste veri nasıl toplanır
Kâğıt üzerinde formül üç satır; zaman veri toplamaya gider. Sahada işe yarayan sıra şöyle:
- Su dengesi şeması. Her çekim noktası (kuyu, şebeke, yüzey suyu, yağmur hasadı) ve her deşarj noktası (dere, kanalizasyon, OSB arıtması, deniz) bir şemada. Her deşarj noktası için suyun hangi havzaya gittiği not edilir.
- Sayaç verisi. Aylık çekim ve deşarj hacimleri. Deşarj debimetresi yoksa hesaplanan değerin nasıl bulunduğu (örneğin çekim eksi buharlaşma tahmini) yazılır.
- Kalite verisi. Atıksu analiz raporlarından deşarj konsantrasyonları; çekilen suyun aynı parametreler için analizi. İkincisi sık eksik kalır ve yük hesabı bu yüzden şişer.
- Alıcı ortam. Cmax için alıcı ortamın kalite sınıfı ve ilgili mevzuattaki sınır değer; Cdoğal için kaynağı belli bir referans. Kanalizasyona deşarj eden tesiste kirlilik ortama kentsel arıtmadan sonra ulaşır; yükün hangi noktada ölçüldüğü raporda açıkça yazılmalıdır.
- Konum. AWARE faktörü için tesisin alt havzası; faktör WULCA haritalarından okunur ve kaynak sürümüyle birlikte kaydedilir.
- Yeşil alan ve yağış. Alan ölçüsü ve meteorolojik veri; çoğu sanayi tesisinde sonuca etkisi küçük olduğu için kaba ama belgeli bir tahmin yeterlidir.
Belgesiz varsayım en çok Cdoğal ve çekilen su kalitesinde yapılıyor. İkisi de gri suyu doğrudan değiştirdiği için doğrulamada sorgulanması beklenen kalemlerdir.
Carbolyt'te nasıl yapılır
Carbolyt'te su ayak izi ayrı bir ISO 14046 envanteri olarak tutulur. Mavi su iki yoldan biriyle (çekim eksi aynı havzaya dönüş ya da bileşen toplamı) girilir; yağmur hasadı mavi su yöntemi olarak ayrıca bulunur. Gri su deşarj noktası ve kirletici bazında hesaplanır: dönem toplamı alınır, belirleyici kirletici seçilir, belirleyici olmayan satırlar silinmez, "belirleyici değil" işaretiyle görünür kalır. Alınan su konsantrasyonu girilip çekim hacmi girilmezse hesap hata verir; çekim hacmi deşarj hacmine eşit varsayılmaz.
AWARE faktörü birimin bir özelliği olarak kullanıcı tarafından girilir ve 0,1-100 aralığı zorlanır. Faktör tanımlı değilse su kıtlığı ayak izi hesaplanmaz; program bir değer varsaymaz. Modülün ekranları platform sayfasında, dayanak metinler mevzuat sayfasında; kendi tesis verinizle görmek için demo isteyebilirsiniz.
Sık sorulanlar
Gri su ayak izi nasıl hesaplanır?
Kirletici yükü, alıcı ortamın kabul edilebilir en yüksek konsantrasyonu ile doğal konsantrasyonu arasındaki farka bölünür: Gri su = L / (Cmax − Cdoğal). Yük, deşarj hacmi ile deşarj konsantrasyonunun çarpımından çekilen su hacmi ile çekilen suyun konsantrasyonunun çarpımı düşülerek bulunur. Her deşarj noktasında kirletici bazında dönem toplamı alınır, en büyük değer gri su olur; kirleticiler toplanmaz.
AWARE faktörü hangi suya uygulanır?
Tüketilen suya, yani mavi su ayak izine. Gri ve yeşil bileşen su kıtlığı ayak izine girmez. AWARE faktörü 0,1 ile 100 arasındadır ve alt havza, aylık çözünürlükte hesaplanmıştır.
WFN El Kitabı ile ISO 14046 aynı şey mi?
Hayır. WFN El Kitabı mavi, yeşil ve gri suyu metreküp olarak hesaplayan hacimsel bir muhasebe yöntemidir. ISO 14046 yaşam döngüsü değerlendirmesine dayanır ve sonucu tek bir değer ya da etki göstergeleri profili olarak verir; su kıtlığı ayak izi gibi göstergeler karakterizasyon faktörüyle hesaplanır.
Yağmur hasadı yeşil su mu, mavi su mu?
WFN El Kitabı'na göre çatı veya sert zeminden toplanan yağmur, toplanmasaydı yüzey akışına geçecek sudur; tüketildiğinde mavi su ayak izine yazılır. Yeşil su yalnızca toprakta tutulan yağışın bitki örtüsünden buharlaşmasıdır.
Kaynaklar
Bu yazı bilgilendirme amaçlıdır; hukuki görüş değildir. Tarih ve oranlar yayım tarihindeki resmî metinlere göredir; uygulamadan önce güncel metni kontrol edin.