当前世界环境

介绍

每个国家经济和工业发展的最重要的人口现象之一是城市和城市人口的快速增长(Isazadeh和Mehranfar,2012)。人口增长通常伴随着土壤侵蚀、荒漠化和森林砍伐等环境退化(Gharakhluo等，2013年)。城市消耗了世界上四分之三的能源，是世界上四分之三的污染的原因(Jomepour et al.， 2013)。现代城市通过消耗土地、能源、水和食物、物质流动，以及排放温室气体、固体废物、空气和水污染，对地球的自然环境造成了相当大的压力(Zamba和Hadjibiros, 2007)。经济效率和社会福利依赖于自然资源提供服务的能力，而导致资源破坏的人类活动将导致人类长期福利的下降(Borucke et al.， 2013)。

为了查明和减少人类生活对环境的影响，人们作出了巨大的努力。所有这些努力的目标是创建一个生态可持续的城市，有效地利用其资源，减少生态影响，保持其生态作用，提供更高的生活水平，并将为其公民提供一个更健康的城市环境(Barret和Simmons, 2003)。

为了量化人类活动对自然环境的影响，已经开发了不同的方法(Zamba和Hadjibiros, 2007)。生态足迹是评估资源利用对环境影响的工具之一。城市生态足迹的估算是以城市人口为基础的。全球生态足迹的基本理念是，人类活动对地球上的可用土地提出了需求，从而在陆地上留下了足迹(Agrawal et al.， 2006)。

生态足迹向人们展示了他们的消费模式对地球资源的影响(Ewing et al.， 2010)。换句话说，生态足迹被用作一种工具来计算人类活动对环境的影响(Peters和Schouten, 2010)。

生态足迹,评估人与资源之间的关系,并承载能力的指标的地区,国家和地球,被定义为在不同的生态区域,土地总面积人口生产的所有资源消耗和吸收所有的废物产生,使用流行的技术和资源管理实践(Wiedmann和Barrett, 2010)。

生态足迹是一项指标，旨在衡量人类对生物资源的需求，并将其与地球的再生能力联系起来。(魏德曼和巴雷特，2010)

生态足迹表明，通过可用技术和提供资源管理条件并提供基础设施和吸收废物和污染物，以维持某一段时间（大多数情况下的资源的资源使用资源的社会经济利用程度有多少土地面积Giljum等人。，2007）。陆地和水面都被考虑在内。实际上，生态足迹的对象是估计一个区域，城市或国家的消费或污染的速度高于生物圈能够生产商品或吸收污染物（赞比巴和Hadjibiros，2007）的速率。

生态足迹的概念

耕地，牧场，森林或生产性海洋的生产也表达了人类对自然需求，而且它们的总体相当于生态足迹。由于不同土地类型的生产率的平均值不相同，所以需要使用相应的等效系数来转换它们，以便在全球公顷中表达。
(Schaefer et al.， 2006)


在全球范围内实现生物生产面积的标准化

生态足迹的估计用一个常用的测量单位表示:全球公顷(Ewing等，2010年)。生态足迹通过产量因子和等效因子进行缩放，将物理土地需求转化为世界平均生物生产力土地，通常以全球公顷(gha)表示(Wiedmann & Lenzen, 2007)。

产量因素解释了不同国家特定土地类型的产量差异(Kitzes et al.， 2007)。

生产率定义为一段时间（通常是一年），某些产品（如作物，牧场，动物产品，......）和一定的土地使用（耕地，牧场，......）（Kitzes等，2007; ewing等，2010; Schaefer等，2006）

例如，新西兰一公顷牧场平均产出的肉比约旦一公顷牧场的肉多(Kitzes et al.， 2007)。因此，就生产力而言，新西兰一公顷草地相当于一公顷世界平均放牧土地;它有可能支持更多的肉类生产(Ewing et al.， 2010)。这些差异可能是由自然因素造成的，如降水或土壤质量，或管理措施(Kitzes等，2007;尤因等人，2010)。

为了考虑这些差异，产量因子比较了一个国家的特定土地类型的生产，以对同一土地类型的世界平均公顷。每个国家和每年都有自己的屈服因素。(Kitzes等人，2007)。

等效因子将不同土地利用类型的面积(以其各自的世界平均生产力计算)转换为所有土地利用类型的全球平均生物生产力的等效面积(Ewing et al.， 2010)。等效因子将特定的土地类型(即农田、牧场、森林、渔场)转化为生物生产面积的通用单位，即全球公顷(Kitzes等人，2007年)。等值因素因土地利用类型和年份而异。(尤因等人，2010;Kitzes等人，2007)。例如，2003年，主要农田的当量系数为2.21，表明主要农田的产量是世界平均产量的两倍多。同年，牧草的等效系数为0.49，表明牧草的产量大约是平均生物产量公顷的一半。(Kitzes等人，2007)。

等同因素计算后面的理由是在他们生产对人类有用的资源的能力方面重量不同的土地领域。因此，加权标准不仅仅是产生的生物质的量，而且是这种生物质的质量，这意味着这种生物质对于人类有多有价值。（Ewing等，2010）。

交通足迹

城市是一个复杂的、有组织的集合，它在不断地变化和演变。这种复杂性和动态性使战略规划必须以准确和最新的数据和信息为基础。

为了计算一个城市的生态足迹，可以考虑不同的组成部分:耕地、放牧地、海洋和内陆水、能源和建筑面积(Ewing et al.， 2010)。

这种分类有助于更好地理解人类对不同土地利用类型的需求。

人类活动对环境的一个重要影响是气候变化的风险。大城市是大气二氧化碳(CO2)增加的主要贡献者，而二氧化碳是主要的温室气体。这一贡献的一个重要组成部分是城市交通活动，特别是道路运输的排放(Zamba和Hadjibiros, 2007)。

城市中使用化石燃料的活动之一是交通问题，因为车辆使用不同类型的燃料CO₂被释放到大气中。对于由于各种人类活动使用化石燃料而在太空中积累的二氧化碳，需要一个汇来吸收和隔离它(GFN, 2006年)。相应地，CO的释放量₂被认为是能源足迹的子集。

与运输有关的活动的足迹包括运输燃料消耗的足迹和运输基础设施的建成区足迹。因此，所有形式的公共交通工具，如公共汽车、出租车、摩托车、私家车和货运车辆，它们消耗化石燃料，如CNG、LPG和汽油(Agrawal et al.， 2006)。

美国的交通足迹，考虑到各种车辆，从私家车和卡车，摩托车和公共汽车，铁路和航空运输和客船，关于这一点，有多少CO₂每一种燃料每千瓦时被释放到大气中，估计为1.94全球公顷(Christensen et al.， 2007)。

在英国，2003年计算了水、航空和轨道交通、地铁、公共汽车、汽车、摩托车和摩托车以及基础设施的交通生态足迹为0.67 Global公顷(Barret and Simmons, 2003)。

在约克，一氧化碳的含量₂从用于私家车，公共汽车，摩托车和飞机等各种类型的燃料生产的每千瓦时，估计该市1.49公顷的运输占地面积。（Barrett等，2002）

澳大利亚阿德莱德市的交通足迹涉及私家车、卡车、摩托车、公共汽车、铁路和航空运输以及客船等私人车辆的使用，计算为人均0.66全球公顷(Agrawal et al.，2006)。

在伊朗西部城市克尔曼沙阿，考虑到公共和私人车辆(如公共汽车、小型公共汽车、汽车和摩托车)的柴油和汽油消耗量，交通的生态足迹估计为0.32公顷(Gharakhluo等人，2013)。

材料和方法

伊斯法罕长期以来一直是伊朗高原上重要的城市中心，其面积约为17585公顷，约1978,168人居住在14个地区(Zarrabi et al.， 2009)。伊斯法罕使用各种交通工具，包括公共汽车、卡车、私家车和摩托车，每一种都有自己的燃料。

估计与公路运输影响有关的生态足迹结合了（Barret And Scott，2010）的活动

• 的有限公司₂,没有_X以及汽车发动机燃烧化石燃料产生的甲烷排放。
• 的有限公司₂车辆和道路基础设施的制造和维修排放。
• 道路空间和不同车辆设施占据的其他土地。

计算交通网络生态足迹的方法如图1所示。如图所示，我们的方法包括三个主要步骤(Chi和Stone, 2005)

图1:这种方法是用来计算的 交通的生态足迹 点击这里查看图

1. 根据路面铺装面积估算巷道网络的物理足迹;(步骤1)
2. 根据一年内路网交通产生的碳排放所需要的林地面积，估算路网的能源足迹;(步骤2)
3. 结合土地面积的物理足迹和能源足迹，得出总的交通足迹的估计。(步骤3)。

Physical Footprint (Step 1)是研究区域内所有路段的面积之和(Zamba and Hadjibiros, 2007)。物理足迹的等效因子为2.51 (Ewing et al.， 2010)。

对于能量占地面积（步骤2），估计沿着研究区行进一年的一年中消耗的燃料总量。为了计算吸收或螯合在城市运输中使用的化石燃料排放的二氧化碳所需的土地面积，由于每种燃料的每卷单位的二氧化碳排放率的差异，每个燃料的占地面积是单独的。（基于表1,2和3中引用的数据）

除了沿路网行驶的车辆所消耗的燃料外，路网建设和年度道路养护过程中所消耗的能源也必须反映在交通网络总足迹中(Chi and Stone, 2005)。Wackernagel和Rees(1996)估计，道路建设和维护所产生的间接碳排放相当于每年车辆行驶所消耗燃料总量的45%。将这一估计值乘以碳封存系数，以估计吸收研究区域燃料消耗排放的二氧化碳所需的林地面积。(Zamba and Hadjibiros, 2007)。能源足迹的等效因子为1.26 (Ewing et al.， 2010)。最后，交通足迹(第3步)是物理足迹和能量足迹的总和。

表1:伊斯法罕各类别车辆总数(2011年)

公共汽车/小型公共汽车	出租车	卡车	摩托车	拾音器	公共交通	私人汽车
2800	25000年	3400	514000年	77000年	10，000	700000年

表2:伊斯法罕地区燃料消耗量(2011年)

产品	气液	天然气	普通汽油	优质汽油
单位	吨	百万米3.	几百万升	几百万升
数量	1756	121	589.	27

表3：ISphahan运输足迹的详细数据（2011）

组件	消费数量	发布	转换因子	生态足迹（HA /年）	等价因素	生态足迹(gha /年)
普通汽油	5.89亿升	1432200	3.996 吨	358408.4	1.26 gha /公顷	451594.58
优质汽油	2700万升
天然气	1.21亿立方米	283697.568		70995.38		89454
液化石油气	1756吨	5268		1318		1661
维护操作	45%的能源消耗			193825		244219.32
建设用地	3506公顷			3506.	2.51gha / ha.	8800
总和				628053		795728.9

结果

Isphahan的运输足迹中每个部分的部分如图2所示。

图2：参与组件的份额 Isphahan的足迹 点击这里查看图

根据上述计算，伊斯沃赫的所需林地运输等于全球公顷的795728.9，或人均0.4个GHA。如果使用等效因素的城市总面积转换为全球公顷，每公民的每公公民的可用土地的人均可用性率约为0.022公顷，而人均运输占地面积是0.4个全球公顷。这意味着满足每个人的运输要求所需的土地是伊斯波纳市的每个人的人均土地人均可用性的18倍。运输是总体生态足迹的一个组成部分，这说明了城市在城市腹地放置进一步的环境负担的事实。他们已经吸引了能量，并从各地的ECOSephy中得到物质。（Wackernagel和Rees，1996）

CO.₂释放到大气层直接取决于所消耗的燃料量。其他气体的释放取决于速度，加速度和车辆类型等其他因素。因此，车辆的类型，其技术和燃料类型影响排放控制。

结论

生态足迹的概念作为可持续发展的有用指标受到了相当大的关注。这一概念是一种有用的分析方法，可用于估计不同活动的总影响，如交通和车辆交通造成的空气污染。

本次调查的研究区域伊斯法罕使用了不同种类的车辆，据估计，吸收这些车辆排放到大气中的二氧化碳所需的林地面积为799688.9公顷，相当于伊斯法罕面积的18倍。这一估计可与其他发现相比较，如奥斯陆的相应估计约为22.5 (Aall和Norland, 2002)。

生态足迹可以作为研究中的强烈声明，以确定潜在的不可持续性来源;在运输领域，使用不同燃料的环境影响是运输规划的重要因素。可以看出，在图表中可以看出，汽油在伊斯沃纳的运输足迹中具有重要作用，因此汽油比例下降，将导致生态足迹减少和自然环境运输的总影响。

参考

1. 陈建平，《中国能源消费与城市化水平的关系》，《经济研究》第1期。2,页47 - 70。(2012)．（在波斯语中）。
2. gharakhluo m;Hataminejad H;Baghvand M.和Yalve M.城市可持续发展评估关于足迹生态方法（案例研究：Kermanshah市），人类地理研究季刊，第45册，第4.PP105-120。（2013）。（在波斯语中）。
3. jomepour m;Hataminejad H.和Shahanavaz S.，Rasht County的可持续发展调查，采用生态足迹，人类地理研究季刊，第45卷，4.PP191-208。（2013）。（在波斯语中）。
4. Zamba A.和Hadjibros K.估算雅典城市车辆的生态足迹，国际环境科学与技术会议文集，希腊科斯岛，2007年9月5-7日。8 p。(2007)。
5. Borucke m;摩尔d;克兰斯顿g;Gracey k;宫内厅k;拉森j .;拉撒路大肠;莫拉莱斯j .;李文杰，《生态足迹核算方法与框架》，《生态学报》，第24期。页:518 - 533。 (2013).
6. Barrett J.和Simmons C.，《英国的生态足迹:提供一个衡量地方政府可持续发展的工具》，斯德哥尔摩环境研究所-约克，81p。(2003)。
7. Agrawal M .;Boland J.和Filar J.Adelaide City的生态足迹，工业和应用数学可持续系统和技术研究所，南澳大利亚大学Mawson Lakes，26p。（2006）。
8. 尤因最初;摩尔美国;金手指a;Oursler a;《2010年生态足迹地图集》。奥克兰:全球足迹网络，113便士。（2010）。
9. 张晓东，王志强，王志强。基于生态足迹的城市旅游生态足迹研究[j]。156 - 171页。（2010）。
10. Wiedmann T.和Barrett J.关于生态足迹指标的审查 - 感知和方法，可持续性，2，PP.1645-1693。（2010）。
11. Giljum美国;锤m;生态足迹指标的科学评估与评价，欧洲可持续发展研究所(SERI)，维也纳，78页。(2007)。
12. Schaefer a .;luksch u .;Steinbach n;Cabeca J.和Hanauer J.，生态足迹和生物能力，世界能够在有限的时间内再生资源并吸收废物。2006年。欧洲社区.11p。（2006）。
13. 魏德曼，李立仁。基于生态足迹分析的全球公顷与本地公顷之间的转换。生态经济学、60。页:673 - 677。(2007)。
14. 北泽阀门j .;皮勒a;李晓东，李晓东。基于gis的中国生态足迹计算方法研究。环境科学，vol . 32, No.1, pp .1 -9。(2007)。
15. GFN（全局足迹网络）。瑞士居住的星球报告2006年，44p。（2006）。
16. 克里斯腾森m;艾米p;马丁森w;Mielke m;Senbel M.和Stark D.，《犹他州的生态足迹》，59便士。(2007)。
17. 巴雷特j .;Vallack h;琼斯和Haq G.，约克的物质流分析和生态足迹，斯德哥尔摩环境研究所-约克，129p。(2002)。
18. Zarrabi a;陈志强，陈志强，陈志强，基于GIS的城市土地利用评估方法研究，地理科学进展，vol . 13, No. 3, pp . 173-202。(2009)。
19. 《生态足迹的应用:以默西塞德郡客运为例》。正义与可持续性。19页(2010)。
20. 陈志刚，陈志刚，城市交通生态足迹研究进展，城市规划，2013(4)。页:170 - 180,(2005)。
21. 《城市生态足迹:为什么城市不能可持续发展——为什么城市是可持续发展的关键》，《环境影响评价评论》，16(4-6)，223-248。(1996)。
22. Aall C.和Norland T.I.，奥斯陆市的生态足迹，奥斯陆大学发展与环境中心。(2002)。