寧夏理工學(xué)院校園生態(tài)足跡分析

黨小燕　霍星宇　王雪瑩　霍玉雷 / 寧夏理工學(xué)院

寧夏理工學(xué)院校園生態(tài)足跡分析

黨小燕霍星宇王雪瑩霍玉雷 / 寧夏理工學(xué)院

以寧夏理工學(xué)院校園為例，運(yùn)用生態(tài)足跡的概念和方法，從能源、食物、紙張、垃圾、水和交通這六個(gè)方面來(lái)計(jì)算學(xué)生的碳排放，并以此為根據(jù)有針對(duì)性的提出減排措施。結(jié)果表明:2014年寧夏理工學(xué)院總生態(tài)足跡為9039.52t，構(gòu)成生態(tài)足跡的主要成分是電力、垃圾、紙張、食物和水，五者占了總生態(tài)足跡的99.3％。建議從宣傳教育、提高利用率、低碳管理三個(gè)方面切實(shí)減少CO 2的排放，建設(shè)低碳校園。

生態(tài)足跡；能源；寧夏理工學(xué)院

生態(tài)足跡是由加拿大環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)家William和Wackernagel于2O世紀(jì)9O年代提出的一種基于生物物理量的度量評(píng)價(jià)可持續(xù)發(fā)展程度的概念和方法。它是用來(lái)計(jì)算在一定的人口和經(jīng)濟(jì)規(guī)模條件下，維持資源消費(fèi)和廢棄物吸收所必需的生產(chǎn)性土地面積總和[1]。

生態(tài)足跡的現(xiàn)有計(jì)算方法有綜合法和成分法。綜合法是由Rees 等人于提出并作了改善[1,2],它把研究對(duì)象的消費(fèi)物質(zhì)進(jìn)行分類(lèi)，以各類(lèi)物質(zhì)的宏觀統(tǒng)計(jì)量為計(jì)算基礎(chǔ)，適合于全球、國(guó)家和區(qū)域?qū)哟蔚纳鷳B(tài)足跡研究。成分法是在綜合法之后由Simmons 和Chambers提出并由Lewis和Barett進(jìn)一步改善[3]，它適合于小單元對(duì)象的生態(tài)足跡計(jì)算。本文采用成分法對(duì)寧夏理工學(xué)院全體師生的生態(tài)足跡進(jìn)行研究。

寧夏理工學(xué)院占地面積1300畝、水域面積3900畝，總建筑面積18萬(wàn)平方米、學(xué)校現(xiàn)有教職工500余人，在校生7052人。由于高校招生人數(shù)的變動(dòng)性，本文研究的時(shí)間段為2014年，研究對(duì)象是學(xué)校的在校生和教職工。本文簡(jiǎn)要的從生態(tài)足跡的概念內(nèi)涵和計(jì)算方法進(jìn)行研究分析，進(jìn)而用定量研究為探索合理的節(jié)約減排途徑提供依據(jù)。

1.寧夏理工學(xué)院生態(tài)足跡實(shí)證研究方法

1.1 數(shù)據(jù)的收集

在校園生態(tài)足跡計(jì)算中，考慮了能源(電力, 天然氣) 、食物、垃圾、紙張、水和交通。電力、天然氣、水、食物等的數(shù)據(jù)來(lái)自各學(xué)校后勤管理處的統(tǒng)計(jì)資料；交通車(chē)輛數(shù)據(jù)通過(guò)每個(gè)月隨機(jī)清點(diǎn)和學(xué)校保衛(wèi)處配合對(duì)每天早7點(diǎn)到晚10點(diǎn)間進(jìn)入學(xué)校的所有車(chē)輛進(jìn)行登記，取樣本平均值所得；垃圾量由垃圾站提供的數(shù)據(jù)估算，垃圾的成分由咨詢(xún)垃圾工人并結(jié)合抽樣調(diào)查取得；學(xué)生用紙，通過(guò)抽樣調(diào)查各年級(jí)學(xué)生日均用紙量，再估算出年用紙量，教材和書(shū)本用紙，由體積折算。數(shù)據(jù)收集和調(diào)查范圍均為校園教學(xué)區(qū)和學(xué)生生活區(qū)，部分缺失數(shù)據(jù)通過(guò)估算得到。計(jì)算中各相關(guān)因子、排放參數(shù)和當(dāng)量系數(shù)等取自世界自然保護(hù)基金會(huì)相關(guān)報(bào)告和中國(guó)新能源網(wǎng)(http : / /www. newenergy. org. cn)；各類(lèi)土地的世界平均生產(chǎn)力取自世界糧農(nóng)組織 (http :/ / www.fao. org) 的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

1.2 本文所采用的具體方法

由于本文主要研究寧夏理工學(xué)院在校生的個(gè)人生態(tài)足跡，所以根據(jù)學(xué)生的日常生活成分計(jì)算生態(tài)足跡。在校園生態(tài)足跡計(jì)算中, 考慮了能源、食物、垃圾、紙張、水和交通這幾個(gè)方面，每一方面都最終折算為CO2的排放量。

寧夏理工學(xué)院消耗的能源主要有天然氣和電力。能源消費(fèi)對(duì)生態(tài)環(huán)境的沖擊主要表現(xiàn)在CO2排放導(dǎo)致的溫室效應(yīng)，要抵消這一沖擊就需要林地來(lái)吸收CO2，所以能源消費(fèi)的土地占用是化石能源地和建筑用地。上述兩種能源消費(fèi)所需的土地占用面積計(jì)算公式如下：

式中，Ag和Ae分別為年內(nèi)天然氣、電力消耗所需的化石能源地面積；Qg、Qe分別為年內(nèi)天然氣、電力的消耗量為天然氣的密度(0．75x10 t／m3)為普通火電廠單位發(fā)電量的CO2排放量(964 t／GW·h)；Ge為天然氣的C排放因子，Ge=0.725；為C與CO2的轉(zhuǎn)化因子Pa為每公頃林地1年內(nèi)可吸收的CO2量(即化石能源地的平均生產(chǎn)力)，Pa=5.2t·hm。

主要食物分類(lèi)中，牛羊肉類(lèi)產(chǎn)品的土地占用類(lèi)別為牧草地；豬、家禽、蛋、谷物和蔬菜等的土地占用類(lèi)別為耕地。某類(lèi)食物消費(fèi)的土地占用的一般公式為：

本文中垃圾的土地占用衛(wèi)為吸收垃圾降解而產(chǎn)生的化石能源地。垃圾場(chǎng)中經(jīng)細(xì)菌作用后產(chǎn)生“垃圾瓦斯”。一般而言垃圾瓦斯以體積計(jì)算大約CO2和CH4各占一半（(Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories)。）CH4量可折算成全球暖化潛熱GWP，即產(chǎn)生同等溫室效應(yīng)的CO2量。公式為：

交通的間接土地占用指吸收各種交通工具溫室氣體排放所需的化石能源地。尾氣排放中的主要溫室氣體有CO2、CH4、N2O等,CH4和N2O 可依據(jù)其GWP 轉(zhuǎn)化為CO2當(dāng)量。交通間接用地的公式為:

2.寧夏理工學(xué)院生態(tài)足跡計(jì)算分析

寧夏理工學(xué)院消耗的天然氣和電力生態(tài)足跡統(tǒng)計(jì)計(jì)算得出：天然氣的年消費(fèi)量為20.14m3消耗的生態(tài)足跡為10.3 hm2。電力的年消費(fèi)量為30.4Gw·h消耗的生態(tài)足跡為5646.30 hm2。

從表1可以得出，寧夏理工學(xué)院校園食物消費(fèi)的成分有糧食、蔬菜、肉類(lèi)、蛋類(lèi)和豆類(lèi)。其中它們的年消耗量分別為433066kg、468847kg、88065kg、70792kg和45874kg，所占用的生態(tài)足跡分別為140.742hm2、27.831hm2、1630.8hm2、176.98hm2和24.716hm2；其中糧食、蔬菜、蛋類(lèi)和豆類(lèi)消費(fèi)的土地占用是耕地，肉類(lèi)消費(fèi)的土地占用是牧草地。

表1　寧夏理工學(xué)院校園食物的生態(tài)足跡

從表2可以得出，寧夏理工學(xué)院校園產(chǎn)生的垃圾成分只要是廢紙、食物和塑料。其中廢紙、食物、塑料和其它垃圾的年排放量分別是11.558噸、48.655噸、37.340噸和33.890噸，所占用的生態(tài)足跡分別是2.46 hm2、10.36 hm2、46.45 hm2和7.21 hm2。

表2　寧夏理工學(xué)院垃圾的生態(tài)足跡

經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)計(jì)算，寧夏理工學(xué)院校園水資源的消耗量為地上水和地下水，其中地上水的年用量為583873m3，相應(yīng)CO2排放量為964t，所占生態(tài)足跡為472.36hm2；地下水的年用量為390974m3所占生態(tài)足跡為269.92hm2。校園交通的全年行駛里程為241136km，生態(tài)足跡為9.5/hm2。

寧夏理工學(xué)院年用紙量為62t，其中個(gè)人用紙量58t，占93 ％；辦公用紙量4t,占7％.平均每噸紙需要木材4m3( http :/ / www1papercn.net/ )，共需要木材248m3。林地世界平均木材生產(chǎn)力為1.99m3。得出2014年紙張的生態(tài)足跡為124.6hm2。

3.校園生態(tài)足跡的分析

根據(jù)表3，寧夏理工學(xué)院2014年在校生的總生態(tài)足跡是9039.52t，構(gòu)成寧夏理工學(xué)院在校學(xué)生生態(tài)足跡的主要成分是電力、垃圾、紙張、食物和水，分別占總生態(tài)足跡的62％，1％，6％，22.3％和8％，五者占了總生態(tài)足跡的99.3％，其中電力的生態(tài)足跡最高，這種情況主要是由于學(xué)校主要能源是電力。

表3　寧夏理工學(xué)院2014年的生態(tài)足跡匯總

由表2和表3中可看出垃圾生態(tài)足跡量不容忽視，主要原因是大學(xué)生雖然具有環(huán)保意識(shí)但眼高手低并沒(méi)有付諸行動(dòng)，存在著嚴(yán)重的浪費(fèi)現(xiàn)象。從整體上看，學(xué)生的節(jié)約意識(shí)比較淡漠，學(xué)校管理也存在諸多不完善之處。因此，學(xué)校應(yīng)改善資源管理模式，提高教職工學(xué)生的節(jié)約意識(shí)，提倡節(jié)水節(jié)電，杜絕浪費(fèi)，互相督促，促進(jìn)師生共建資源節(jié)約型學(xué)校。

寧夏理工學(xué)院生態(tài)足跡中，電力、垃圾、紙張、食物和水5種成分占99.3％。將以上各成分的生態(tài)足跡需求計(jì)算結(jié)果匯總可知總生態(tài)需求足跡是9039.52hm2，也就是說(shuō)，需要9039.52 hm2的各類(lèi)地來(lái)支持發(fā)生在該校教學(xué)和生活區(qū)的各項(xiàng)消費(fèi)并吸納所產(chǎn)生的廢物。經(jīng)計(jì)算2014年的生態(tài)效率約為1.28人／hm2。可見(jiàn)，1 hm2生態(tài)生產(chǎn)性土地僅能支持培養(yǎng)一個(gè)學(xué)生的消費(fèi)和吸納所產(chǎn)生的廢棄物。

4.結(jié)論

本文運(yùn)用生態(tài)足跡的概念探究了寧夏理工學(xué)院校園生態(tài)足跡在2014年的情況，研究發(fā)現(xiàn)，構(gòu)成生態(tài)足跡的主要成分是電力、垃圾、紙張、食物和水，五者占了總生態(tài)足跡的99.3％，而且校園中存在著嚴(yán)重的浪費(fèi)現(xiàn)象。通過(guò)本文對(duì)生態(tài)足跡的計(jì)算與分析，建議從根本入手，針對(duì)主觀因素制定措施，如改善能源結(jié)構(gòu)，采取有效的節(jié)能措施，引導(dǎo)學(xué)生合理膳食，減少垃圾排放以及開(kāi)展生態(tài)教育，在盡可能的范圍內(nèi)，減小不必要的生態(tài)沖擊。

[1]Mathis Wackernagel，William E Ress．Our Eological Footprint：Reducing Human Impact on the Earth[M]．Canada：New Society publishers，1996:l一2l0．

[2]Wackernagel M，Onisto L，Bello P，et al . National natural capital accounting with the ecological footprint concept [J].Ecological Economics ，1999 ，29 (3) : 375～390.

[3]Simmons，Lewis and Barrett. Two feet-two approaches : a component-based model of ecological footprinting [J].Ecological Economics，2000，32 (3) :375～38.