生物质
生物质是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。
在生态学中,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为煤或石油等物质的有机物质。它通常按干重计量。
稻糠
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。
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。
沼气发电厂
生态学
就生物量而言,最成功的动物是南极磷虾(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。
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) | |
17.0 | 2,200 | 37.40 | 45.00 | 765.00 | 20.45 | |
热带季风林 | 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 |
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 |
林地和灌木地 | 5.7 | 700 | 3.99 | 6.00 | 34.20 | 8.57 |
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 |
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 |
沼泽和沼泽 | 2.0 | 2,000 | 4.00 | 15.00 | 30.00 | 7.50 |
湖泊和溪流 | 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 |
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 |
河口和红树林 | 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。