宁夏理工学院校园生态足迹分析

党小燕　霍星宇　王雪莹　霍玉雷 / 宁夏理工学院

宁夏理工学院校园生态足迹分析

党小燕霍星宇王雪莹霍玉雷 / 宁夏理工学院

以宁夏理工学院校园为例，运用生态足迹的概念和方法，从能源、食物、纸张、垃圾、水和交通这六个方面来计算学生的碳排放，并以此为根据有针对性的提出减排措施。结果表明:2014年宁夏理工学院总生态足迹为9039.52t，构成生态足迹的主要成分是电力、垃圾、纸张、食物和水，五者占了总生态足迹的99.3％。建议从宣传教育、提高利用率、低碳管理三个方面切实减少CO 2的排放，建设低碳校园。

生态足迹；能源；宁夏理工学院

生态足迹是由加拿大环境经济学家William和Wackernagel于2O世纪9O年代提出的一种基于生物物理量的度量评价可持续发展程度的概念和方法。它是用来计算在一定的人口和经济规模条件下，维持资源消费和废弃物吸收所必需的生产性土地面积总和[1]。

生态足迹的现有计算方法有综合法和成分法。综合法是由Rees 等人于提出并作了改善[1,2],它把研究对象的消费物质进行分类，以各类物质的宏观统计量为计算基础，适合于全球、国家和区域层次的生态足迹研究。成分法是在综合法之后由Simmons 和Chambers提出并由Lewis和Barett进一步改善[3]，它适合于小单元对象的生态足迹计算。本文采用成分法对宁夏理工学院全体师生的生态足迹进行研究。

宁夏理工学院占地面积1300亩、水域面积3900亩，总建筑面积18万平方米、学校现有教职工500余人，在校生7052人。由于高校招生人数的变动性，本文研究的时间段为2014年，研究对象是学校的在校生和教职工。本文简要的从生态足迹的概念内涵和计算方法进行研究分析，进而用定量研究为探索合理的节约减排途径提供依据。

1.宁夏理工学院生态足迹实证研究方法

1.1 数据的收集

在校园生态足迹计算中，考虑了能源(电力, 天然气) 、食物、垃圾、纸张、水和交通。电力、天然气、水、食物等的数据来自各学校后勤管理处的统计资料；交通车辆数据通过每个月随机清点和学校保卫处配合对每天早7点到晚10点间进入学校的所有车辆进行登记，取样本平均值所得；垃圾量由垃圾站提供的数据估算，垃圾的成分由咨询垃圾工人并结合抽样调查取得；学生用纸，通过抽样调查各年级学生日均用纸量，再估算出年用纸量，教材和书本用纸，由体积折算。数据收集和调查范围均为校园教学区和学生生活区，部分缺失数据通过估算得到。计算中各相关因子、排放参数和当量系数等取自世界自然保护基金会相关报告和中国新能源网(http : / /www. newenergy. org. cn)；各类土地的世界平均生产力取自世界粮农组织 (http :/ / www.fao. org) 的统计数据。

1.2 本文所采用的具体方法

由于本文主要研究宁夏理工学院在校生的个人生态足迹，所以根据学生的日常生活成分计算生态足迹。在校园生态足迹计算中, 考虑了能源、食物、垃圾、纸张、水和交通这几个方面，每一方面都最终折算为CO2的排放量。

宁夏理工学院消耗的能源主要有天然气和电力。能源消费对生态环境的冲击主要表现在CO2排放导致的温室效应，要抵消这一冲击就需要林地来吸收CO2，所以能源消费的土地占用是化石能源地和建筑用地。上述两种能源消费所需的土地占用面积计算公式如下：

式中，Ag和Ae分别为年内天然气、电力消耗所需的化石能源地面积；Qg、Qe分别为年内天然气、电力的消耗量为天然气的密度(0．75x10 t／m3)为普通火电厂单位发电量的CO2排放量(964 t／GW·h)；Ge为天然气的C排放因子，Ge=0.725；为C与CO2的转化因子Pa为每公顷林地1年内可吸收的CO2量(即化石能源地的平均生产力)，Pa=5.2t·hm。

主要食物分类中，牛羊肉类产品的土地占用类别为牧草地；猪、家禽、蛋、谷物和蔬菜等的土地占用类别为耕地。某类食物消费的土地占用的一般公式为：

本文中垃圾的土地占用卫为吸收垃圾降解而产生的化石能源地。垃圾场中经细菌作用后产生“垃圾瓦斯”。一般而言垃圾瓦斯以体积计算大约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潜热GWP，即产生同等温室效应的CO2量。公式为：

交通的间接土地占用指吸收各种交通工具温室气体排放所需的化石能源地。尾气排放中的主要温室气体有CO2、CH4、N2O等,CH4和N2O 可依据其GWP 转化为CO2当量。交通间接用地的公式为:

2.宁夏理工学院生态足迹计算分析

宁夏理工学院消耗的天然气和电力生态足迹统计计算得出：天然气的年消费量为20.14m3消耗的生态足迹为10.3 hm2。电力的年消费量为30.4Gw·h消耗的生态足迹为5646.30 hm2。

从表1可以得出，宁夏理工学院校园食物消费的成分有粮食、蔬菜、肉类、蛋类和豆类。其中它们的年消耗量分别为433066kg、468847kg、88065kg、70792kg和45874kg，所占用的生态足迹分别为140.742hm2、27.831hm2、1630.8hm2、176.98hm2和24.716hm2；其中粮食、蔬菜、蛋类和豆类消费的土地占用是耕地，肉类消费的土地占用是牧草地。

表1　宁夏理工学院校园食物的生态足迹

从表2可以得出，宁夏理工学院校园产生的垃圾成分只要是废纸、食物和塑料。其中废纸、食物、塑料和其它垃圾的年排放量分别是11.558吨、48.655吨、37.340吨和33.890吨，所占用的生态足迹分别是2.46 hm2、10.36 hm2、46.45 hm2和7.21 hm2。

表2　宁夏理工学院垃圾的生态足迹

经过统计计算，宁夏理工学院校园水资源的消耗量为地上水和地下水，其中地上水的年用量为583873m3，相应CO2排放量为964t，所占生态足迹为472.36hm2；地下水的年用量为390974m3所占生态足迹为269.92hm2。校园交通的全年行驶里程为241136km，生态足迹为9.5/hm2。

宁夏理工学院年用纸量为62t，其中个人用纸量58t，占93 ％；办公用纸量4t,占7％.平均每吨纸需要木材4m3( http :/ / www1papercn.net/ )，共需要木材248m3。林地世界平均木材生产力为1.99m3。得出2014年纸张的生态足迹为124.6hm2。

3.校园生态足迹的分析

根据表3，宁夏理工学院2014年在校生的总生态足迹是9039.52t，构成宁夏理工学院在校学生生态足迹的主要成分是电力、垃圾、纸张、食物和水，分别占总生态足迹的62％，1％，6％，22.3％和8％，五者占了总生态足迹的99.3％，其中电力的生态足迹最高，这种情况主要是由于学校主要能源是电力。

表3　宁夏理工学院2014年的生态足迹汇总

由表2和表3中可看出垃圾生态足迹量不容忽视，主要原因是大学生虽然具有环保意识但眼高手低并没有付诸行动，存在着严重的浪费现象。从整体上看，学生的节约意识比较淡漠，学校管理也存在诸多不完善之处。因此，学校应改善资源管理模式，提高教职工学生的节约意识，提倡节水节电，杜绝浪费，互相督促，促进师生共建资源节约型学校。

宁夏理工学院生态足迹中，电力、垃圾、纸张、食物和水5种成分占99.3％。将以上各成分的生态足迹需求计算结果汇总可知总生态需求足迹是9039.52hm2，也就是说，需要9039.52 hm2的各类地来支持发生在该校教学和生活区的各项消费并吸纳所产生的废物。经计算2014年的生态效率约为1.28人／hm2。可见，1 hm2生态生产性土地仅能支持培养一个学生的消费和吸纳所产生的废弃物。

4.结论

本文运用生态足迹的概念探究了宁夏理工学院校园生态足迹在2014年的情况，研究发现，构成生态足迹的主要成分是电力、垃圾、纸张、食物和水，五者占了总生态足迹的99.3％，而且校园中存在着严重的浪费现象。通过本文对生态足迹的计算与分析，建议从根本入手，针对主观因素制定措施，如改善能源结构，采取有效的节能措施，引导学生合理膳食，减少垃圾排放以及开展生态教育，在尽可能的范围内，减小不必要的生态冲击。

[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.