生物质

生物质生态学以及能源生产行业的一个基本术语。死去的动植物材料、动物粪便和厨房垃圾等有机废物可以转化为气体燃料,称为沼气。有机废物在沼气池中被细菌分解,排放出沼气,沼气本质上是甲烷和二氧化碳的混合物。

生态学中,生物量是指生物物质的积累。它是指某一地区或某一生物群落或群体的全部生物物质。生物量按重量或干重、按单位面积(每平方米或每平方公里)计算。在能源工业中,它指的是可以作为燃料或用于工业生产的生物材料。生物质包括为用作生物燃料而种植的植物物质,也包括用于生产纤维、化学品或热量的植物或动物物质。生物质还可包括可作为燃料燃烧的可生物降解的废物。它不包括经地质过程转化石油等物质的有机物质。它通常按干重计量。

稻糠Zoom
稻糠

开关草Zoom
开关草

南极磷虾,其种类约占地球生物量的0.66%,是单一动物种类中最高的。Zoom
南极磷虾,其种类约占地球生物量的0.66%,是单一动物种类中最高的。

能源行业

生物量一词对植物特别有用,在植物中,一些内部结构可能并不总是被认为是活的组织,例如一棵树的木材(次生木质部)。

生物燃料包括生物乙醇生物柴油和沼气

生物质由几种植物种植而成,包括开关草、大麻、玉米、杨树、柳树和甘蔗。所使用的特定植物通常对最终产品不是很重要,但它确实会影响原材料的加工。虽然生物质是一种可再生燃料,但它的使用仍会导致全球变暖。当自然碳平衡被破坏时,例如砍伐森林或绿地城市化,就会发生这种情况。

生物质是碳循环的一部分。光合作用将大气中的碳转化为植物物质。当植物腐烂或燃烧时,碳又回到大气中。这种情况发生得有些快,用作燃料的植物物质可以通过种植不断地更换新的生长。因此,它对大气中的碳量并没有太大的改变。

虽然化石燃料来自于很久以前死去的东西,但按照一般的定义,它们并不被认为是生物质,因为它们所含的碳已经"脱离"碳循环很长时间了。因此,燃烧它们会给大气层增加许多二氧化碳。

除燃料外,生物质的其他用途:

  • 建筑材料
  • 纸张(使用纤维素纤维)
  • 可生物降解塑料

由生物质制成的塑料,如一些可溶于海水的塑料,其制造方法与石油基塑料相同,实际上制造成本更低,而且达到或超过大多数性能标准。但它们缺乏传统塑料的耐水性。

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沼气发电厂

生态学

就生物量而言,最成功的动物南极磷虾Euphausia superba),全世界的生物量可能超过5亿吨,约为人类总生物量的两倍。生物量也可以是衡量一个生态系统的干有机质量的标准。

这是对生物量数据的总结。

生物群生态系统类型

地区

平均净初级生产量

世界初级生产

平均生物量

世界生物量

最低替代率

(百万平方公里)

(克干碳/平方米/年)

(亿吨/年)

(公斤干碳/平方米)

(10亿吨)

(年数)

热带雨林

17.0

2,200

37.40

45.00

765.00

20.45

热带季风

7.5

1,600

12.00

35.00

262.50

21.88

温带常绿林

5.0

1,320

6.60

35.00

175.00

26.52

温带落叶林

7.0

1,200

8.40

30.00

210.00

25.00

北部森林

12.0

800

9.60

20.00

240.00

25.00

地中海疏林

2.8

750

2.10

18.00

50.40

24.00

林地灌木地

5.7

700

3.99

6.00

34.20

8.57

萨瓦娜

15.0

900

13.50

4.00

60.00

4.44

温带草场

9.0

600

5.40

1.60

14.40

2.67

冻原和高寒气候

8.0

140

1.12

0.60

4.80

4.29

沙漠和半沙漠灌丛

18.0

90

1.62

0.70

12.60

7.78

极端的沙漠岩石沙漠、沙地或冰原。

24.0

3

0.07

0.02

0.48

6.67

耕地

14.0

650

9.10

1.00

14.00

1.54

沼泽沼泽

2.0

2,000

4.00

15.00

30.00

7.50

湖泊溪流

2.0

250

0.50

0.02

0.04

0.08

大陆共计

149.00

774.51

115.40

12.57

1,873.42

16.23

开放的海洋

332.00

125.00

41.50

0.003

1.00

0.02

上涌区

0.40

500.00

0.20

0.020

0.01

0.04

大陆架

26.60

360.00

9.58

0.010

0.27

0.03

藻床和珊瑚礁

0.60

2,500.00

1.50

2.000

1.20

0.80

河口红树林

1.40

1,500.00

2.10

1.000

1.40

0.67

海事共计

361.00

152.01

54.88

0.01

3.87

0.07

总计

510.00

333.87

170.28

3.68

1,877.29

11.02

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问题和答案

问:什么是生物量?
答:生物量是指某一地区或生物群落的全部生物物质,以每平方米或每公里的重量或干重衡量。

问:什么是沼气,如何生产沼气?
答:沼气是一种气体燃料,通过沼气池中的细菌作用,分解有机废物,如死的植物或动物材料、动物粪便和厨房垃圾,可以产生甲烷和二氧化碳的混合气体。

问:生物质与能源行业有什么联系吗?
答:是的,生物质与能源行业有联系,因为它指的是可以作为燃料或用于工业生产的生物材料,如为生产生物燃料而种植的植物物质,以及用于生产纤维、化学品或热能的植物或动物物质。

问:可生物降解的废物可以被视为生物质的一种形式吗?
答:是的,可生物降解的废物可以被认为是一种生物质形式,因为它可以作为燃料燃烧来生产能源。

问:煤和生物质之间有什么区别?
答:虽然煤和生物质都是有机材料的例子,但煤是由地质过程转化而来的化石燃料,而生物质包括可用作燃料或工业生产的有机材料。

问:如何测量生物质?
答:生物质可按每给定面积(如每平方米或每公里)的重量或干重来衡量。

问:沼气的成分是什么?
答:沼气是甲烷和二氧化碳的混合物,是通过沼气池中的细菌作用使有机废物分解而排放出来的。

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