Биомасса: различия между версиями

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Интерактивная навигация по истории
[непроверенная версия][отпатрулированная версия]
← Предыдущая правка
Содержимое удалено Содержимое добавлено
ВизуальныйВики-текст
Нет описания правки
м правильное оформление ударений
 
(не показано 75 промежуточных версий 54 участников)
Строка 1: Строка 1:
{{Универсальная карточка}}
{{переработать}}
'''Биома́сса''' (биоматерия) — совокупная масса растительных и животных организмов, присутствующих в [[биогеоценоз]]е, определённого размера или уровня.
'''Биома́сса''' (или вес биомате́рии) — совокупная масса растительных, животных и прочих организмов, присутствующих в [[Экосистема|экосистеме]] ([[биогеоценоз]]е) определённого размера или уровня. Различают [[фитомасса]], [[зоомасса]], [[микробомасса]] и прочие.


Биомасса Земли составляет 2423 миллиардов тонн<ref>[http://slovo.ws/urok/biology/11/01/txt/45.html § 45. Биосфера и её структура — Общая биология: Учебное пособие для 11-го класса]</ref>. Люди дают около 350 миллионов тонн биомассы в живом весе или около 100 миллионов тонн в пересчете на сухую биомассу — пренебрежимо малое количество в сравнении со всей биомассой планеты
Биомасса на планете [[Земля]] составляет 2420 миллиардов тонн<ref>{{Cite web |url=http://slovo.ws/urok/biology/11/01/txt/45.html |title=§ 45. Биосфера и её структура — Общая биология: Учебное пособие для 11-го класса |access-date=2013-09-07 |archive-date=2013-09-28 |archive-url=https://web.archive.org/web/20130928101345/http://slovo.ws/urok/biology/11/01/txt/45.html |deadlink=no }}</ref>.


Биомасса людей составляет около 450 миллионов тонн{{Когда}} в живом весе (или около 150 миллионов тонн в пересчете на сухую биомассу){{Нет АИ|16|2|2023}} — их гомомасса мала в сравнении со всей биомассой Земли, но её доля продолжает увеличиваться.
== Состав биомассы земли ==


== Общая биомасса Земли ==
⚫
'''Организмы континентальной части'''
Состав биомассы Земли примерно таков<ref>{{Cite web |url=https://www.universetoday.com/140847/theres-a-surprising-amount-of-life-deep-inside-the-earth-hundreds-of-times-more-mass-than-all-of-humanity/ |title=There's a Surprising Amount of Life Deep Inside the Earth. Hundreds of Times More Mass than All of Humanity - Universe Today<!-- Заголовок добавлен ботом --> |access-date=2021-02-02 |archive-date=2021-01-28 |archive-url=https://web.archive.org/web/20210128053537/https://www.universetoday.com/140847/theres-a-surprising-amount-of-life-deep-inside-the-earth-hundreds-of-times-more-mass-than-all-of-humanity/ |deadlink=no }}</ref>:


⚫
Организмы континентальной части:
⚫
* Зеленые растения — 2400 млрд тонн (99,2 %)
* Животные и микроорганизмы — 20 млрд тонн (0,8 %)
* Зеленые растения — 2400 млрд тонн (99,3 %)
⚫
* Прочие организмы — 20 млрд тонн (0,7 %)
⚫
Организмы океанов:
⚫
* Зеленые растения — 0,2 млрд тонн (6,3 %)
⚫
* Прочие организмы — 3 млрд тонн (93,7 %)
[[Глубинная биосфера|Подземные организмы]]:
* Животные, грибы и микроорганизмы — 23 млрд тонн (от 15<ref>https://nauka.tass.ru/nauka/6816578</ref> до 31<ref>[https://www.nature.com/articles/s41561-018-0221-6 The biomass and biodiversity of the continental subsurface | Nature Geoscience<!-- Заголовок добавлен ботом -->]</ref> млрд тонн)


⚫
Таким образом, большая часть биомассы Земли сосредоточена в лесах Земли. На суше преобладает фитомасса растений, а в океанах и под поверхностью земли зоомасса животных и микроорганизмов.
⚫
'''Организмы океанов'''


Однако скорость прироста биомассы намного больше в океанах.
⚫
* Зеленые растения — 0,2 млрд тонн (6,3 %)
⚫
* Животные и микроорганизмы — 3 млрд тонн (93,7 %)

⚫
Таким образом, большая часть биомассы Земли сосредоточена в лесах Земли. На суше преобладает масса растений, в океанах масса животных и микроорганизмов. Однако скорость прироста биомассы (оборот) намного больше в океанах.


== Оборот биомассы ==
== Оборот биомассы ==
Если рассмотреть прирост биомассы к уже имеющей массе, то получаются такие показатели:
Если рассмотреть прирост биомассы к уже имеющей массе, то получаются такие показатели{{Нет АИ|16|2|2023}}:


* Древесная растительность лесов — 1,8 %
* Древесная растительность лесов — 1,8 %
* Растительность лугов, степей, пашни — 67 %
* Растительность лугов, степей, пашни — 67 %
* Комплекс растений озёр и рек — 14 %
* Комплекс растений озёр и рек — 1400 %
* Морской фитопланктон — 15 %
* Морской фитопланктон — 1500 %


Интенсивное деление микроскопических клеток фитопланктона, быстрый их рост и кратковременность существования способствуют быстрому обороту фитомассы океана, который в среднем происходит за 1—3 суток, тогда как полное обновление растительности суши осуществляется за 50 лет и более. Поэтому несмотря на небольшую величину фитомассы океана, образуемая ею годовая суммарная продукция сопоставима с продукцией растений суши. Небольшой вес растений океанов связан с тем, что они за несколько суток поедаются животными и микроорганизмами, но также за несколько суток восстанавливаются.
Интенсивное деление микроскопических клеток фитопланктона, быстрый их рост и кратковременность существования способствуют быстрому обороту фитомассы океана, который в среднем происходит за 1—3 суток, тогда как полное обновление растительности суши осуществляется за 50 лет и более. Поэтому несмотря на небольшую величину фитомассы океана, образуемая ею годовая суммарная продукция сопоставима с продукцией растений суши. Небольшой вес растений океанов связан с тем, что они за несколько суток поедаются животными и микроорганизмами, но также за несколько суток восстанавливаются.{{Нет АИ|16|2|2023}}


Ежегодно в биосфере в процессе фотосинтеза образуется около 150 млрд тонн сухого органического вещества. В континентальной части биосферы самыми продуктивными являются тропические и субтропические леса, в океанической — эстуарии (расширяющиеся в сторону моря устья рек) и рифы, а также зоны подъема глубинных вод — апвеллинга. Низкая продуктивность растений характерна для открытого океана, пустынь и тундры.
Ежегодно в биосфере в процессе фотосинтеза образуется около 150 млрд тонн сухого органического вещества. В континентальной части биосферы самыми продуктивными являются степи и околоводные пространства, а также умеренные дождевые и субтропические леса, в океанической — эстуарии (расширяющиеся в сторону моря устья рек) и водорослевые леса, а также зоны подъема глубинных вод — апвеллинга. Низкая продуктивность растений характерна для открытого океана, пустынь и экваториального леса.{{Нет АИ|16|2|2023}}


== Применение биомассы в энергетике ==
== Применение биомассы в энергетике ==
{{main|Биоэнергетика (электроэнергетика)}}
[[Файл:Top 5 Biomass-Electricity Countries.png|thumb|right|График, иллюстрирующий динамику использования биомассы как топлива (по 5 наиболее использующим её странам)]]
[[Файл:Top 5 Biomass-Electricity Countries.png|thumb|right|График, илюстрирующий динамику использования биомассы как топлива (по 5 наиболее использующим её странам)]]
Биомасса — шестой по запасам из доступных на настоящий момент источников энергии после [[Горючий сланец|горючих сланцев]], [[уран (элемент)|урана]], [[ископаемый уголь|угля]], [[нефть|нефти]] и [[природный газ|природного газа]]. Приближённо полная биологическая масса земли оценивается в 2,4{{e|12}} тонн.
Биомасса — шестой по запасам из доступных на настоящий момент планетарных источников энергии после [[Горючий сланец|горючих сланцев]], [[уран (элемент)|урана]], [[ископаемый уголь|угля]], [[нефть|нефти]] и [[природный газ|природного газа]]. Приближённо полная биологическая масса земли оценивается в 2,4{{e|12}} тонн.{{Нет АИ|16|2|2023}}


Биомасса — пятый по производительности возобновимый источник энергии после [[Солнечная энергетика|прямой солнечной]], [[Ветроэнергетика|ветровой]], [[Гидроэнергия|гидро-]] и [[Геотермальная энергетика|геотермальной]] энергии. Ежегодно на земле образуется около 170 млрд тонн первичной биологической массы и приблизительно тот же объём разрушается.
Биомасса — пятый по производительности возобновимый источник энергии после [[Солнечная энергетика|прямой солнечной]], [[Ветроэнергетика|ветровой]], [[Гидроэнергия|гидро-]] и [[Геотермальная энергетика|геотермальной]] энергии. Ежегодно на земле образуется около 170 млрд тонн первичной биологической массы и приблизительно тот же объём разрушается.{{Нет АИ|16|2|2023}}


Биомасса — крупнейший по использованию в мировом хозяйстве возобновляемый ресурс (более 500 млн тонн [[Условное топливо|у. т.]] в год)
Биомасса — крупнейший по использованию в мировом хозяйстве возобновляемый ресурс (более 500 млн тонн [[Условное топливо|у. т.]] в год){{Нет АИ|16|2|2023}}


Биомасса применяется для производства [[тепло|тепла]], [[электроэнергия|электроэнергии]], [[Биотопливо|биотоплива]], [[биогаз]]а ([[метан]]а, [[водород]]а).
Биомасса применяется для производства [[тепло|тепла]], [[электроэнергия|электроэнергии]], [[Биотопливо|биотоплива]], [[биогаз]]а ([[метан]]а, [[водород]]а).{{Нет АИ|16|2|2023}}


Основная часть топливной биомассы (до 80 %), это прежде всего древесина, употребляется для обогрева жилищ и приготовления пищи в развивающихся странах.
Основная часть топливной биомассы (до 80 %), это прежде всего древесина, употребляется для обогрева жилищ и приготовления пищи в развивающихся странах.{{Нет АИ|16|2|2023}}


⚫
[[Россия]] ежегодно накапливает до 300 млн тонн в сухом эквиваленте органических отходов: 250 млн тонн в сельскохозяйственном производстве, 50 млн тонн в виде бытового [[твёрдые бытовые отходы|мусора]].{{Нет АИ|16|2|2023}}
=== Примеры ===
[[Файл:Holzpellets.jpg|thumb|right|[[Топливные пеллеты]]]]
В [[2002 год]]у в электроэнергетике [[США]] было установлено 9733 [[МВт]] генерирующих мощностей, работающих на биомассе. Из них 5886 МВт работали на отходах лесного и сельского хозяйства, 3308 МВт работали на твёрдых муниципальных отходах, 539 МВт на других источниках.


⚫
[[США]] на свободных землях могут ежегодно выращивать 1,3 миллиарда тонн биомассы (''Switchgrass'' — разновидности [[просо|проса]]). Из этой биомассы можно получать биотоплива в объёме, эквивалентом 4,5 млн баррелей [[нефть|нефти]] в день.{{Нет АИ|16|2|2023}}
В [[2003 год]]у 4 % всей энергии в США производилось из биомассы.


== См. также ==
В [[2004 год]]у во всём мире производили электричество из биомассы электростанции общей мощностью 35 000 МВт.
{{Викисловарь|биомасса}}
* [[Биоэнергетика]]
* [[Биоматериал]]


⚫
== Примечания ==
В настоящее время европейские страны проводят эксперименты по выращиванию [[лес энергетический|энергетических лесов]] для производства биомассы. На больших плантациях выращиваются быстрорастущие деревья: [[тополь]], [[акация]], [[эвкалипт]] и другие. Испытано около 20 видов растений. Плантации могут быть комбинированными, когда между рядами деревьев выращиваются другие сельскохозяйственные культуры, например, тополь сочетается с [[ячмень|ячменём]]. Период ротации энергетического леса — 6—7 лет.
⚫
{{примечания}}
⚫
{{Нет источников |дата=2024-10-19}}


== Ссылки ==
Методом [[пиролиз]]а из биомассы получают жидкое [[биотопливо]], [[метан]], [[водород]]. Возможно использование различного сырья: отходы древесины, [[солома]], кукурузная шелуха и т. д. Из пшеничной соломы получается до 58 % биотоплива, 18 % угля и 24 % газов.
{{ВС}}


Распространено применение [[Топливные пеллеты|топливных пеллет]] — твёрдого топлива из отходов деревообрабатывающих и сельскохозяйственных производств.

=== Жидкое биотопливо ===
Из масличных культур при помощи [[этерификация|этерификации]] [[экстракция|выделенного]] [[Растительное масло|растительного масла]] производится различное [[дизельное топливо]] ([[Биодизель]]). Проводятся исследования по выращиванию высокопродуктивных плантаций масляных водорослей.

Путём [[Ферментация|ферментации]] [[Сахароза|сахаросодержащих]] и [[крахмал]]содержащих продуктов ([[злаки]], [[картофель]], [[сахарная свёкла]]), и с предварительным [[гидролиз]]ом в случае использования [[Целлюлоза|целлюлозосодежащего]] растительного сырья ([[древесина]], [[солома]], растительные отходы) получают [[этанол]] ([[биоэтанол]]). Этанол применяется в качестве моторного топлива в чистом виде и в смеси с бензинами, используется для производства [[этил-трет-бутиловый эфир|этил-трет-бутилового эфира]] — качественного топлива для бензиновых двигателей, являющегося частично биотопливом в отличие от [[метил-трет-бутиловый эфир|метил-трет-бутилового эфира]].

=== Газификация биомассы ===
Из 1 килограмма биомассы можно получить около 2,5 м<sup>3</sup> генераторного газа, основными горючими компонентами которого являются монооксид углерода (CO) и водород (H<sub>2</sub>). В зависимости от способа проведения процесса газификации и исходного сырья можно получить низкокалорийный (сильно забалластированный) или среднекалорийный генераторный газ.

Из навоза животных методом метанового брожения получают [[биогаз]]. Биогаз на 55—75 % состоит из [[метан]]а и на 25—45 % из СО<sub>2</sub>. Из тонны навоза крупного рогатого скота (в сухой массе) получается 250—350 кубических метров биогаза. Мировой лидер по количеству действующих установок по производству биогаза — [[Китай]].

[[Лэндфилл-газ]] — одна из разновидностей биогаза. Получается на свалках из муниципальных бытовых отходов. В [[США]] в 2002 году находилось в эксплуатации 350 заводов по производству лэндфилл-газа, в [[Европа|Европе]] — 750, всего в мире — 1152, общее количество производимой энергии — 3929 МВт, объём обрабатываемых отходов — 4548 млн тонн.

== Ресурсы ==
⚫
[[Россия]] ежегодно накапливает до 300 млн тонн в сухом эквиваленте органических отходов: 250 млн тонн в сельскохозяйственном производстве, 50 млн тонн в виде бытового [[твёрдые бытовые отходы|мусора]].

⚫
[[США]] на свободных землях могут ежегодно выращивать 1,3 миллиарда тонн биомассы (''Switchgrass'' — разновидности [[просо|проса]]). Из этой биомассы можно получать биотоплива в объёме, эквивалентом 4,5 млн баррелей [[нефть|нефти]] в день.

⚫
== Примечания ==
⚫
{{примечания}}
⚫
{{нет источников|дата=2014-03-04}}
{{Энергетика}}
{{Энергетика}}


Текущая версия от 01:12, 4 ноября 2024

Биомасса
Изображение
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

Биома́сса (или вес биомате́рии) — совокупная масса растительных, животных и прочих организмов, присутствующих в экосистеме (биогеоценозе) определённого размера или уровня. Различают фитомасса, зоомасса, микробомасса и прочие.

Биомасса на планете Земля составляет 2420 миллиардов тонн[1].

Биомасса людей составляет около 450 миллионов тонн[когда?] в живом весе (или около 150 миллионов тонн в пересчете на сухую биомассу)[источник не указан 668 дней] — их гомомасса мала в сравнении со всей биомассой Земли, но её доля продолжает увеличиваться.

Общая биомасса Земли

[править | править код]

Состав биомассы Земли примерно таков[2]:

Организмы континентальной части:

  • Зеленые растения — 2400 млрд тонн (99,3 %)
  • Прочие организмы — 20 млрд тонн (0,7 %)

Организмы океанов:

  • Зеленые растения — 0,2 млрд тонн (6,3 %)
  • Прочие организмы — 3 млрд тонн (93,7 %)

Подземные организмы:

  • Животные, грибы и микроорганизмы — 23 млрд тонн (от 15[3] до 31[4] млрд тонн)

Таким образом, большая часть биомассы Земли сосредоточена в лесах Земли. На суше преобладает фитомасса растений, а в океанах и под поверхностью земли зоомасса животных и микроорганизмов.

Однако скорость прироста биомассы намного больше в океанах.

Оборот биомассы

[править | править код]

Если рассмотреть прирост биомассы к уже имеющей массе, то получаются такие показатели[источник не указан 668 дней]:

  • Древесная растительность лесов — 1,8 %
  • Растительность лугов, степей, пашни — 67 %
  • Комплекс растений озёр и рек — 1400 %
  • Морской фитопланктон — 1500 %

Интенсивное деление микроскопических клеток фитопланктона, быстрый их рост и кратковременность существования способствуют быстрому обороту фитомассы океана, который в среднем происходит за 1—3 суток, тогда как полное обновление растительности суши осуществляется за 50 лет и более. Поэтому несмотря на небольшую величину фитомассы океана, образуемая ею годовая суммарная продукция сопоставима с продукцией растений суши. Небольшой вес растений океанов связан с тем, что они за несколько суток поедаются животными и микроорганизмами, но также за несколько суток восстанавливаются.[источник не указан 668 дней]

Ежегодно в биосфере в процессе фотосинтеза образуется около 150 млрд тонн сухого органического вещества. В континентальной части биосферы самыми продуктивными являются степи и околоводные пространства, а также умеренные дождевые и субтропические леса, в океанической — эстуарии (расширяющиеся в сторону моря устья рек) и водорослевые леса, а также зоны подъема глубинных вод — апвеллинга. Низкая продуктивность растений характерна для открытого океана, пустынь и экваториального леса.[источник не указан 668 дней]

Применение биомассы в энергетике

[править | править код]
Основная статья: Биоэнергетика (электроэнергетика)
График, илюстрирующий динамику использования биомассы как топлива (по 5 наиболее использующим её странам)

Биомасса — шестой по запасам из доступных на настоящий момент планетарных источников энергии после горючих сланцев, урана, угля, нефти и природного газа. Приближённо полная биологическая масса земли оценивается в 2,4⋅1012 тонн.[источник не указан 668 дней]

Биомасса — пятый по производительности возобновимый источник энергии после прямой солнечной, ветровой, гидро- и геотермальной энергии. Ежегодно на земле образуется около 170 млрд тонн первичной биологической массы и приблизительно тот же объём разрушается.[источник не указан 668 дней]

Биомасса — крупнейший по использованию в мировом хозяйстве возобновляемый ресурс (более 500 млн тонн у. т. в год)[источник не указан 668 дней]

Биомасса применяется для производства тепла, электроэнергии, биотоплива, биогаза (метана, водорода).[источник не указан 668 дней]

Основная часть топливной биомассы (до 80 %), это прежде всего древесина, употребляется для обогрева жилищ и приготовления пищи в развивающихся странах.[источник не указан 668 дней]

Россия ежегодно накапливает до 300 млн тонн в сухом эквиваленте органических отходов: 250 млн тонн в сельскохозяйственном производстве, 50 млн тонн в виде бытового мусора.[источник не указан 668 дней]

США на свободных землях могут ежегодно выращивать 1,3 миллиарда тонн биомассы (Switchgrass — разновидности проса). Из этой биомассы можно получать биотоплива в объёме, эквивалентом 4,5 млн баррелей нефти в день.[источник не указан 668 дней]

См. также

[править | править код]

Примечания

[править | править код]
  1. ↑ § 45. Биосфера и её структура — Общая биология: Учебное пособие для 11-го класса. Дата обращения: 7 сентября 2013. Архивировано 28 сентября 2013 года.
  2. ↑ There's a Surprising Amount of Life Deep Inside the Earth. Hundreds of Times More Mass than All of Humanity - Universe Today. Дата обращения: 2 февраля 2021. Архивировано 28 января 2021 года.
  3. ↑ https://nauka.tass.ru/nauka/6816578
  4. ↑ The biomass and biodiversity of the continental subsurface | Nature Geoscience

Ссылки

[править | править код]
Источник — https://ru.wikipedia.org/ruwiki/w/index.php?title=Биомасса&oldid=141235305