Ръководство за разбиране и изчисляване на екологичния отпечатък

Екология

ДРУГИ ДОКУМЕНТИ

1 фут (фута) (= крак) = 12 инча = 0,30480 m

1 двор (ярда) = 3 фута = 0,914399 m

1 квадратен инч (кв. Инч) (= 1 квадратен инч) 0 6,45 см 2

1 квадратен фут (sq.ft) (sq.ft) (= 1 квадратен фут) = 9.2903 dm 2

1 квадратен двор (кв. Yd) = квадратен двор) = 9 квадратни фута = 0,836126 m 2

1 акър (= декар) = 4840 квадратни ярда = 0,4047 ха

1 квадратна миля (квадратна миля) (= квадратна миля) = 640 акра = 259 ха

1 хектар = 10 000 м 2 = 100 х 100 м = 328 х 328 фута) = 2,47 акра

1 км 2 = 100 ха = 247 декара

1 тон САЩ/декар = 2,24 тона/ха

100 g/m 2 = 1 тон/ha = 892 jb/акър (депилда, „целта“ за събиране от биоенергийна култура може да бъде: 5 американски тона/акър (10 000 фунта/акър) = 11,2 тона/ха (1120 g/m 2)

1 пинта (pt) = 4 хрилета = 0,568 l

1 литра = 2 пинта = 8 хрилета = 1.1136 л

1 литър (l) = 0,264 галона в САЩ

1 имперски галон (гал) = 4 кварти = 8 пинта = 4,545963 л = 1,20 галона САЩ

1 галон САЩ = 3.785 л = 0.833 галона имперски

1 барел САЩ = (барел) = 159 литра

1 тон суров нефт = 7,3 барела

1 тон втечнен природен газ = 45 GJ (нетна калоричност)

1 тон урна = 10 000 - 16 000 тона петролен еквивалент (пръст)

1 тон торф = 0,2275 тона петролен еквивалент (пръст)

1 kWh (еквивалентна първична енергия) = 9,36 MJ = приблизително 2236 Mcal

1 унция (oy) = 16 драм = 28 350 грама

1 паунд (= английски паунд) = 16 унции = 453 гр

1 къс тон = 2000 езера = 907,184 кг

1 дълъг тон = 2240 паунда = 1016 047 кг

1 метричен тон = 1000 кг = 2205 паунда

Енергийни единици (много от стойностите варират в зависимост от държавата и времето)

1 ерг = 10 -7 J = 1,02 x 10 -3 Kgf x m = 2,39 x 10 -8 cal = 3,6 MJ = приблизително 860 ккал

джаул (J) = 0,102 Kgf x m (Нютон, прилаган на разстояние 1 m) = 1 kg m 2/s 2 = 10 7 erg = 0,2388 кал.

J (джаул)

1 J дневно говеждо означава:

Енергия, необходима за повдигане на ябълка от 102 грама на височина 1 m;

Количеството енергия, което човек в покой произвежда като топлина на всяка стотна от секундата;

Енергията, необходима за повишаване на температурата на един грам студен, сух въздух с 1 градус по Целзий;

4.184 J (или 4.1868 според международните таблици) = 1 термохимична калория (нискокалорична);

8 J = теоретична горна граница за енергията на космически лъч;

9 472 J = количеството енергия на светкавицата на камерата.

daJ (декаджаул)

8x101 J = средна кинетична енергия на човек, удрящ бейзбола

hJ (хектожоул)

7 457Ч10 2 J = конски сили (механичната работа, която тяговият кон извършва за една секунда)

10 3 kJ (килоджаули)

1 x 103 J = енергия, съдържаща се в червената светлина на фотолаборатория;

1,05 x 103 J = BTU (британска термична единица), което зависи от температурата;

1 366 x 103 J = обща радиация, получена от слънцето на 1 m2 земна повърхност в секунда;

1,42 x 103 J = кинетична енергия на 3,5 грама куршум, изстрелян от пушка AK с 900 m/s;

3,28 х 103 J = кинетична енергия на патрон на НАТО с пушка, изстрелян с 838 m/s;

4,186Ч10 3 J = 1 хранителна калория (висококалорична или Kcal)

3 600 Ч10 3 J ≡ 1 Wh (вата)

4.184Ч10 3 J = енергия, отделена при експлозия на един грам TNT (тринитротолуен)

1.7Ч10 4 J = енергия, отделена от метаболизма (окисляването) на един грам захар или протеин

3.8Ч10 4 J = енергия, отделена от метаболизма на един грам мазнина;

5.0Ч10 4 J = енергия, отделена от изгарянето на един грам бензин;

2Ч10 5 J до 9Ч10 5 J = средна кинетична енергия на автомобил при висока скорост на магистралата.

10 6 MJ (мегаджаул)

1Ч10 6 J = приблизителна хранителна стойност на шоколадово блокче "Марс"

6.3Ч10 6 J = препоръчителен дневен хранителен прием за жена, която не върши тежка работа;

8.4Ч10 6 = препоръчителен дневен хранителен прием за мъж, който не извършва тежка работа;

GJ (гигаджаул)

1 гигаджаул (GJ) = 109 джаула = 0,948 милиона Btu = 239 милиона калории = 278 kWh

1,5Ч10 9 J = енергия, включена в светлината на мълния;

1.95627185 Ч10 9 J = Единица енергия в рамките на Planck единици;

3.2Ч10 9 J = приблизителна годишна мощност на използване на стандартна ютия;

6.12Ч10 9 J ≈ 1 бое (един барел нефтен еквивалент);

4.19Ч10 10 J ≈ 1 toe (toe на английски) = 1 тон нефтен еквивалент (тон нефтен еквивалент);

7.2Ч10 10 J = средна консумирана енергия от европейски автомобил;

8.64Ч10 10 J ≈ 1 MWz (мегавати), използвани във връзка с големи горивни инсталации.

3.6Ч10 13 J = енергия, развита от средна буря;

6.3Ч10 13 J = приблизителна енергия, развита от бомбата в Хирошима;

8,78Ч10 13 J = приблизителна енергия, развита от бомбата Нагасаки;

6Ч10 14 J, средната енергия, която средният циклон развива за секунда.

10 15 PJ (петажул)

1.0Ч10 16 J = прогнозна енергия на удара, породила кратера "Метеор";

1,74Ч10 17 J = общата слънчева енергия, получена от слънцето на земната повърхност всяка секунда;

2.1Ч10 17 J = ефект на бомба "TSAR", най-мощната ядрена бомба, тествана някога;

8.4Ч10 17 J = прогнозна освободена енергия от изригването на индийския вулкан Кракатоа през 1883 г .;

4.10Ч10 17 J = годишно потребление на електроенергия на Норвегия през 2005 г.

10 18 EJ (екзаджул)

2Ч10 18 J = енергия, освободена от земетресението в Индийския океан през 2004 г .;

7Ч10 19 J = годишно потребление на електроенергия в Съединените американски щати през 2005 г .;

5.67Ч10 19 J = годишно потребление на електроенергия на земното кълбо през 2005 г.

10 21 ZJ (зетажул)

6.5Ч10 21 J = енергията, която се очаква да се съдържа в световните запаси на природен газ;

7.4Ч10 21 J = енергията, която се очаква да се съдържа в световните запаси на природен газ;

1,5Ч10 22 J = обща енергия, получена ежедневно от слънцето на повърхността на цялата Земя;

2.1Ч10 22 J = енергията, която се очаква да се съдържа в световните запаси от въглища;

ZJ (zottajoule) 10 24

5.5Ч10 24 J = общата слънчева енергия, получена от слънцето на земната повърхност годишно;

Префикси за степени на размера на някоя от мерните единици: 10 1 дка; 10 2 хекто - 100; 10 3 килограма - 1000; 10 6 мега - 1 000 000; 10 9 гига - 1 000 000 000; 10 12 земя - 1 000 000 000 000; 10 15 пета - 1 000 000 000 000 000 с.а.м.д. екса, зета, йота с добавяне на три нули към всяка степен.

1 гигаджаул (GJ) = 109 джаула = 0,948 милиона Btu = 239 милиона калории = 278 kWh

1 четворка = 100 трилиона Btu (1015 Btu? 1.055 екзаджаула (EJ) или около 172 милиона барела или еквивалентни барели (boe)

1000 Btu/lb = 2,33 гигаджаула/тон (GJ/t)

1000 Btu/галон = 0,279 мегаджаула/l (MJ/l)

1kW = 3.6 x 10 6 J (3.6 MJ) = 3413 Btu = 3.372 x 10 2 kgf x m = 3.6 x 10 3 ерг

1 к.с. (конски сили) = 550 фута - езера/секунда = 2545 Btu/час = 745,5 вата = 0,746 kW

1 Btu (британска термична единица) = 1,055 KJ = 0,252 Kcal

1 пръст на крака или (пръст на крака) (тон нефтен еквивалент или тон нефтен еквивалент) = 10 7 килокалории, нетна калоричност (еквивалентна на 41 868 GJ)

А. Изкопаеми/биогенни горива

Коефициенти на преобразуване на енергия за различни горива

(всички топлинни стойности са дадени в нетни калорични стойности)

Източник: Департамент по международни икономически и социални въпроси, Изследвания в методи, Серия F, № 44, Енергийна статистика: Определения, мерни единици и коефициенти на преобразуване (Публикация на Обединените нации, Продажби № E.86.XVII.21)

1 тон въглища= 27 - 30 GJ (битум и антрацит); 15 - 19 GJ (лигнит/суббитум); и двете = 11 500 - 13 000 Btu/lb и 6500 - 8 200 Btu/lb; типичните въглища, обикновено използвани в повечето IMA (големи горивни инсталации), имат средно 27 GJ/t.

Барел петрол еквивалент (boe) = приблизително 6,1 GJ (5,8 милиона Btu), еквивалентно на 1700 kWh Барел петрол е мярка за количеството течност, равна на 42 американски галона (35 имперски галона или 159 литра) Около 7,2 барела петрол са еквивалентни на тон масло = 42 - 45 GJ.

Бензин: 1 галон бензин = 115 000 Btu = 121 MJ = 32 MJ/литър (VCS - ниска калоричност); VCR - висока калоричност = 125 000 Btu/галон = 132 MJ/галон = 35 MJ/литър; 1 тон бензин = 8,53 барела = 1356 литра = 43,5 GJ/t (VCS); 47,3 GJ/t (VCR); бензинова плътност (средна) = 0,73 g/ml (= тона/m 3).

дизел = 1 галон дизел = 130 500 Btu (36,4 MJ/литър или 42,8 GJ/t); дизелова плътност (средна) = 0,84 g/ml (тона/m 3).

Obs. Съдържание на енергия (калоричност)

1 ват = е мерната единица на мощност, наречена мощност. Консумирана мощност (електрически, механични или по друг начин) представлява „Енергия консумирани"докладвано на" Време", в който се консумира. Например двигател, който консумира 1MJ (мегаджаули, 1 джаул като единица за измерване на механична енергия) за 1000 секунди, развива електрическа мощност от 1000 от ватисекунди. Консумацията на електроенергия се измерва в киловатчас (kWh). Това означава, че ако устройство с мощност 1000W ще работи за един час (т.е. 3600 секунди), Ще се консумира 3600 wattsecunda или 3.6 kWh.

1 киловат час (генерира се от мощност от 0,271 KW) = 3,6 MJ = 3,412 Btu = 860 ккал

1 мегават час (генерира се от инсталирана мощност от 271 KW) = 3,6 GJ = 3,412 Btu = 860 kcal

волта (V) е мерната единица, чрез която се измерва потенциалната разлика между 2 точки на проводник. Например на батерия R20 има потенциална разлика между двата края на 1,5 V..

Природен газ - VCR = 1027 Btu (ft 3 = 38,3 (MJ/m 3; VCS = 930 Btu/f3 = 34,6 MJ/m 3; 1 терм (използван за природен газ, метан) = 100 000 Btu = 105,5 MJ

Съдържание на въглерод във фосилни горива и биоенергийни ресурси

въглища (средно) = 25,4 тона въглерод/TJ

масло (средно) = 19,9 тона Въглерод/TJ

бензин - 1 галон в САЩ = 0,833 галлона за император = 3,79 литра = 2,42 кг въглерод

дизел/мазут - 1 галон = 0.833 имперски галона = 3.79 литра = 2.77 кг Въглерод

природен газ (метан) - 14,4 тона въглерод/TJ; 1 m 3 метан = 0,49 Kg въглерод

въглерод, съдържащ се в биомасата средно ок. 50% от плантация или дървесни отпадъци; приблизително 45% от тревните култури или селскостопанските остатъци

Представителни коефициенти на преобразуване

1 тон суров нефт = приблизително 7,3 бъчви

1 тон втечнен природен газ = 45 GJ (VCN - нетна калоричност)

1000 m 3 природен газ (метан) = 36 GJ - нетна калоричност

1 тон уран в реактори с лека вода, отворен цикъл) = 10 000 - 16 000 пръста

% тегловно влага в сухо дърво

% тегловно влага на мокро дърво

сърце: 128 ft 3 (3.62 m 3) дървена платформа; стандартен размер = 4x 4 x8 фута, включително интервали между дъските; 1 корда съдържа около 1,2 американски тона (суха във фурната) = 2400 паунда (паунда) = 1089 кг;

1 тон дърво = 1,4 m 3 (непреработено дърво);

съдържанието енергия на индустриални сухи дърва за огрев = 18-22 GJ/тон (7600 - 9600 Btu/lb);

съдържанието енергия на сухи дърва за огрев в атмосферата с 20% влажност = прибл. 15 GJ/t (6,400 Btu/lb);

съдържанието енергия на селскостопанските остатъци (диапазон от стойности, поради нивото на влажност) = 10 - 17 GJ/t (4300 - 7300 Btu/lb);

1 тон манго = 30 GJ (= 12 800 Btu/lb), обикновено произведени от изсушено на въздух дърво, т.е. 90-180 GJ първоначално енергийно съдържание);

1 тон етанол = 7,94 барела масло = 1262 литра.

енергийно съдържание на етанол (VCS): 11 500 Btu/lb = 75 700 Btu/галон = 26,7 GJ/t = 21,1 MJ/литър;

енергийно съдържание на етанол (VCR): 84 000 Btu/галон = 89 MJ/галон = 23,4 MJ/литър

етанолова плътност (средна) = 0,79 g/ml (t/m 3)

1 тон биодизел = 37,8 GJ (33,3 - 35,7 MJ/литър)

1 тон торф = 0,2275 пръст на крака

1 тон дърва за огрев = 0,3215 пръст на крака

1kW (еквивалент на първична енергия) = 9,36 MJ = приблизително 2236 Mcal

В. Енергийни хранителни носители

Хранителна стойност на месото по видове (Стойности на 100 g месо)

Жаби и някои водни безгръбначни

Калорична стойност (килокалории/100 ml)

Химичният състав и калоричната стойност на някои млечни продукти

Съдържат 100 грама ядлива субстанция

Хляб, захар, сладкиши, мазнини, олио

Съдържат 100 грама ядлива субстанция

III. ЗАГРЕВ НА ВЪГЛЕРОД

Масата на изолирания въглерод е еквивалентна на количество CO2 в резултат на умножаване на количеството въглерод по отношението CO2/C на съответните атомни маси, т.е. по 44/12 = 3.66; С други думи, 1 грам въглерод съответства на 3,66 грама CO2 и обратно, 1 грам CO2 ще бъде асимилиран в растителната биомаса като 0,273 грама въглерод. ди например 16,9 тона Вграденият въглерод идва от 61,97 тона CO2 иззети (асимилирани).

Специфична консумация на енергия за производство на 1000 m 3 питейна вода е 634 kWh

Цена на потребител от един kWh в момента (декември 2007 г.) е от 0,43 RON

Скоростта, с която една гора отделя въглеродния диоксид, е силно обсъждана. Според Wackernagel, който претегля средните стойности на 26 биомома, това би било 5,2 тона CO2/ha. Van Vuuren et al (1999) цитират други оценки; Nabuurs и сътр. (1999) предлагат различни нива на секвестиране между 2.2 до над 10 тона CO2/ха.

1. През 1986 г. Съединените щати, първите 10 държави, произвеждащи царевица, обработват декара царевица; първите 10 държави, произвеждащи соя, са обработили хектари соя; така общо 43,7 милиона ха, обработвани изключително с тези две култури. В същата зона, интензивно засадена с дървесни растителни видове, ще бъдат фиксирани 1,4 x 10 13 g въглерод/10 6 ha/година в надземните органи и 0,42 х 10 13 g въглерод/10 6 ха/година в корени, или общо за всички 43,7 милиона хектара, 0,795 х 10 15 g въглерод/годишно. Падам площите в САЩ ще са били отглеждани със соя и царевица (милиони хектари) през 1986 г., тогава тези култури ще са фиксирани 1,01 х 10 15 g въглерод/годишно.

2. Дървесните растения могат да произведат повече отпадъци от едногодишните растения, а намалената работа на почвата води до по-бавно окисляване в горните слоеве на почвата; това означава съхранение на въглерод в почвата с увеличаване на количеството органични вещества. Колко въглерод трябва да отнеме, за да повиши органичното съдържание на топ 15 см почва, обработена с 1 %? Американската служба за опазване на почвите и опазване смята, че масата е 15 cm почва с плътност 1,3 ще бъде приблизително 2,24 х 10 9 грама/хектар. За същите 10 държави, произвеждащи царевица и соя, увеличение от 1% на почвените органични вещества за 15 см пръст изобщо 43.7 милион хектара, обработвани с тези два вида, би означавало 98 x 10 15 g на органични вещества. Използвайки коефициент на преобразуване от 1,7 g от "органични вещества" на 1 g въглерод, резултати 57.6 x 10 15 g въглерод (1.3 x 10 15 g въглерод/10 6 хектара).

3. Въглеродният резерв в растителността на сухоземните екосистеми се оценява на 550 Gt, от които 40 Gt ще бъде в горските екосистеми на Русия. Руските растителни екосистеми имат средна годишна производителност от 4,4 Gt на въглерод. Общият запас от въглерод, съхраняван в почвите, се оценява на 1500 Gt (в сравнение с 550 Gt съхранявани в растителност).

4. "Зелените растения са малки растения, които използват CO2 и слънчева светлина за производство на органични вещества. Многогодишни билки от Andropogon gayanus и Brachiaria humidicola конвертирате около 53 тона на CO2/ха годишно в органични вещества ", казва той." Това означава приблизително толкова CO2, колкото отделя една кола, преминавайки през 133 000 за мили. "

5. Изгарянето на изкопаеми горива помпи ежегодно в земната атмосфера около 20,5 милиарда тона CO2. Изгарянето на тропическите гори отделя допълнително в атмосферата между 5.5 и 11 милиарда тона. Някои изследователи обаче казват, че са измерени между 18 и 25 милиарда тона общо.

6. Кравите, които пасат на асоциации от бобови растения, подобрени с бобови растения, наддават на тегло 500 кг/ха в сравнение с местните животни от саваната. По този начин бизнесът с капитализация на кравите просперира, тъй като нивата на CO2 намаляват.

7. Мътните почви усвояват въглерода със скорост между 0,4 и 1,2 т/ха/година CO2, но те отделят значителни количества СН4, връщайки ги в атмосферата със скорост 0,5 до 5.6 t/ha/година CO2 еквивалент (Cannell and Milne 1995). Култивирането на торфища води до сериозно отделяне на въглерод след бързото окисляване на торфа, което може да достигне 8 до 20 т/ха/година CO2 в системи с дълбоки дренажи и интензивно механично нарушаване на почвата, особено в случай на дълбока оран. След спиране на емисиите на CH4, NO2 се появява със скорости, които надвишават тези на минералните земеделски почви с коефициент 2 в 10. Като цяло емисиите на парникови газове от торфени селскостопански почви надвишават емисиите от необработваеми торфища („девствени“). С коефициент 2 до 6. Оценката на емисиите на CO2 от ниско мътните земи на Холандия варира от 0,4 до 27,0 т CO2/ха/година, поради различна среда и технологии (Kuikman et al., 2002).

8. Отпечатъкът от енергийните земи

Всички изчисления се основават на улавянето на въглерод в залесените райони. Австралийският опис на парниковите газове предполага, че общият годишен нарастващ растеж на биомасата като сухо вещество (под) е 4,81 т/ха, от които половината се приема като въглерод (2,40 t C) или 8,81 т CO2/ха/година. Други видове гори имат по-ниски стойности на абсорбция на въглерод.

Фактор на растеж на биомасата

Растеж на биомаса в хиляди сухо вещество