寧夏理工學院校園生態足跡分析

黨小燕 霍星宇 王雪瑩 霍玉雷

【摘 要】以寧夏理工學院校園為例，運用生態足跡的概念和方法，從能源、食物、紙張、垃圾、水和交通這六個方面來計算學生的碳排放，并以此為根據有針對性的提出減排措施。結果表明：2014年寧夏理工學院總生態足跡為9039.52t，構成生態足跡的主要成分是電力、垃圾、紙張、食物和水，五者占了總生態足跡的99.3%。建議從宣傳教育、提高利用率、低碳管理三個方面切實減少CO2的排放，建設低碳校園。

【關鍵詞】生態足跡；能源；寧夏理工學院

生態足跡是由加拿大環境經濟學家William和Wackernagel于2O世紀9O年代提出的一種基于生物物理量的度量評價可持續發展程度的概念和方法。它是用來計算在一定的人口和經濟規模條件下，維持資源消費和廢棄物吸收所必需的生產性土地面積總和 [1]。

生態足跡的現有計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 ] ，它把研究對象的消費物質進行分類，以各類物質的宏觀統計量為計算基礎，適合于全球、國家和區域層次的生態足跡研究。成分法是在綜合法之后由Simmons 和Chambers提出并由Lewis和Barett進一步改善[3] ，它適合于小單元對象的生態足跡計算。本文采用成分法對寧夏理工學院全體師生的生態足跡進行研究。

寧夏理工學院占地面積1300畝、水域面積3900畝，總建筑面積18萬平方米、學校現有教職工500余人，在校生7052人。由于高校招生人數的變動性，本文研究的時間段為2014年，研究對象是學校的在校生和教職工。本文簡要的從生態足跡的概念內涵和計算方法進行研究分析，進而用定量研究為探索合理的節約減排途徑提供依據。

1.寧夏理工學院生態足跡實證研究方法

1.1 數據的收集

在校園生態足跡計算中，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、食物等的數據來自各學校后勤管理處的統計資料；交通車輛數據通過每個月隨機清點和學校保衛處配合對每天早7點到晚10點間進入學校的所有車輛進行登記，取樣本平均值所得；垃圾量由垃圾站提供的數據估算，垃圾的成分由咨詢垃圾工人并結合抽樣調查取得；學生用紙，通過抽樣調查各年級學生日均用紙量，再估算出年用紙量，教材和書本用紙，由體積折算。數據收集和調查范圍均為校園教學區和學生生活區，部分缺失數據通過估算得到。計算中各相關因子、排放參數和當量系數等取自世界自然保護基金會相關報告和中國新能源網（http ： / /www. newenergy. org. cn）；各類土地的世界平均生產力取自世界糧農組織 （http ：/ / www.fao. org） 的統計數據。

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院在校生的個人生態足跡，所以根據學生的日常生活成分計算生態足跡。在校園生態足跡計算中， 考慮了能源、食物、垃圾、紙張、水和交通這幾個方面，每一方面都最終折算為CO2的排放量。

寧夏理工學院消耗的能源主要有天然氣和電力。能源消費對生態環境的沖擊主要表現在CO2排放導致的溫室效應，要抵消這一沖擊就需要林地來吸收CO2，所以能源消費的土地占用是化石能源地和建筑用地。上述兩種能源消費所需的土地占用面積計算公式如下：

式中，Ag和Ae分別為年內天然氣、電力消耗所需的化石能源地面積；Qg、Qe分別為年內天然氣、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的轉化因子，=3.67；Pa為每公頃林地1年內可吸收的CO2量（即化石能源地的平均生產力），主要食物分類中，牛羊肉類產品的土地占用類別為牧草地；豬、家禽、蛋、谷物和蔬菜等的土地占用類別為耕地。某類食物消費的土地占用的一般公式為：

式中，為年內某食物消費的土地占用面積；為年內該食物的消費量；為生產該食物的世界土地平均生產力。

本文中垃圾的土地占用衛為吸收垃圾降解而產生的化石能源地。垃圾場中經細菌作用后產生“垃圾瓦斯”。一般而言垃圾瓦斯以體積計算大約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，即產生同等溫室效應的CO2 量。公式為：

式中，為年內垃圾排放間接土地占用面積；為年內第i種垃圾成分排量；為第i種垃圾成分CO2生產率；為第i種垃圾成分CH4產生率； 為CH4的GWP當量系數，=23；同公式（1） 。

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 可依據其GWP 轉化為CO2 當量。交通式中，為計算年內某類交通工具的間接土地占用面積； 為計算年內該類交通工具的行駛里程；為單位里程CO2氣體的排放量；Pa 同公式（1） 。

2.寧夏理工學院生態足跡計算分析

寧夏理工學院消耗的天然氣和電力生態足跡統計計算得出：天然氣的年消費量為20.14m3消耗的生態足跡為10.3 hm2。電力的年消費量為30.4Gw·h消耗的生態足跡為5646.30 hm2。

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