Effektberäkningar och beräkningar av ekologisk fotavtryck

Senaste ändring av värden 99-12-31 av Sonia Eriksson

Här nedan finns sammanställt några olika sätt att beräkna effekter av olika utsläpp så att de kan räknas samman i t ex växthuseffekt. Dessa beräkningar har sedan använts för att beräkna ekologiskt fotavtryck, d v s den yta som krävs för våra föroreningar ska kunna tas om hand utan att allvarliga effekter uppstår på ekosystemen. Ytbehovet för att producera nyttigheter är också medtaget. Beräkningen är gjord enligt tanken emission * effektfaktor / ytfaktor = ekologiskt fotavtryck. Som en jämförelse finns också värden för normalvärden för en medelsvensk med.

Utgångspunkten för denna beräkning av det ekologiska fotavtrycket har varit att använda de lokala ekosystemens förutsättningar att kunna ta ha om vår miljöpåverkan. Det innebär att egenskaperna för produktionsförmågan av vatten, energi och föda har hämtats från mellansverige. Även för globala miljöproblem som t ex växthuseffekten har de lokala möjligheterna av upptag av växthusgaser använts. Tanken bakom detta är att vi måste kunna ta hand om våra föroreningar här och inte exportera dem till en annat land och därmed utnyttja deras länders ekologiska tjänster. Visserligen köper vi en hel del varor som produceras i andra länder men det kan vara viktigt att inse vilka ytor dessa inköp skulle kräva om vi producerade dem här istället.

I nedanstående beräkningar finns dels normalvärden (svenskens normalvärden) samt effektberäkningar och en ytfaktor beskrivna.

Produktion av föda
Produktion av vatten
Produktion av energi
Växthuseffekten
Ozonuttunning
Försurning
Marknära ozon
Eutrofiering av hav
Eutrofiering av sötvatten
Ekotoxicitet - vatten
Ekotoxicitet - jord
Biodiversitet
Summering av ytor
Referenser

Produktion av nyttigheter

Produktion föda

Normalvärden
Som normalvärden har valts kosten allätare, se nedan.

Ytfaktor
Enligt boken Vegan, vegeterian och allätare behöver vi 2300 kvadratmeter åker och ca 800 kvadratmeter naturbetesmark för blandkost. Ett läckage på 10 kg kväve ger denna kost också upphov till. Motsvarande för värden för en laktovegeterian är 1500 kvadratmeter åker, 100 betesmark och 6 kg kväveläckage. En vegan 1000 kvadratmeter åker och nästan inget läckage av kväve.

Produktion vatten

Normalvärden
Normalsvensken använder ca 200 liter per dygn. Denna siffra är hämtat från Ekoteam (1996).

Ytfaktor
Den normala avrinningen i våra trakter är 6 l/s/km2 (Naturvårdsverket Allmänna råd 88:3 - Kalkning av sjöar och vattendrag) vilket medför en produktion av ca 1800 m3/ha och år.

Produktion energi

Normalvärden
Normalsvensken använder ca 41762 kWh/år, hämtat från Biff och bil (1997).

Ytfaktor
Per hektar produceras 3700 kWh/år. Dessa siffror är omräknade från Björklund et al 1998.

Upptag av emissioner

Växthuseffekten

Normalvärden
Utsläppen av CO2 (3 ton/år) är hämtat från Biff och bil och beräknat från hushållsmedelvärden, värdet för HC är angivet som VOC-enheter (38 kg/år). Enligt Nacka kommuns hemsida släpps ca 9 ton ut per år och capita.

Effektberäkning
Först beräknas utsläppen till Global Warming Potential, som bygger på att allt är uträknat till koldioxidekvivalenter (tabell A14 TemaNord 1995:503). Man kan välja mellan olika tidsperspektiv 20, 50, 100, 200 och 500 års påverkan. Jag valde 50 år. För vissa av ämnena är också ett medelvärde framräknat om det finns fler delkomponenter än vi har räknat med.

Ämne	GWP-CO2 ekv
CO2	1
CH4	19
N20	270
CFC	5820

Ytfaktor
Vad är ett hållbart upptag. Enligt Rees (Ecological Footprints of Nations) binder en tempererad medelålders skog i nordliga trakter 6,6 ton koldioxid per hektar och år.

Ozonuttunning

Normalvärden

Inga normalvärden för utsläpp av CFC och bromerade kolväten har hittats ännu.

Effektberäkning
Detta kan beräknas med hjälp av Ozone Depletion Potential se tabell A16 TemaNord 1995:503. Jag har valt varianten Best estimate ODP. ODP uttrycks som CFC ekvivalenter. CFC är beräknat som 1 trots att det finns CFC komponenter som har andra utsläppsvärden.

Ämne	ODP-CFC ekvivalenter
CFC	1
Bromerade kolväten	0,6

Ytfaktor
Jag har inte hittat några värden för uthålligt utsläpp av ozonuttunnande gaser.

Försurning

Normalvärden
enligt Biff och bil (1997) är utsläppet av kväveoxider 15 kg/år och svaveloxider 17 kg/år.

Effektberäkning
Omräknat till försurningsekvivalenter efter tabellen i TemaNord 1995:503, kvävemättnad har förutsatts.

Ämne	kmol H+/ kg emission
SO2	0,031
HCl	0,027
NOx	0,022
NH3	0,059

Ytfaktor
Den kritiska belastningen i Stockholmstrakten ligger på ca 0,176 kmol H+/hektar och år. Omräknat värde från tålighet för kväve i Stockholmstrakten.

Marknära ozon

Normalvärden
I Biff och bil (1997) anges utsläpp av VOC till 38 kg/år.

Effektberäkningar
Detta är beräknat som ett medelvärde av angivna komponenter och i samband med höga NOx-bakgrundsvärden. Hämtat från tabell A 19 TemaNord 1995:503.

Ämne	Effektfaktor marknära ozon
CHx	0,02
CH4	0,01
VOC (exkl CH4)	0,34

Ytfaktor
Något värde för upptag av marknära ozon har jag ännu inte hittat.

Eutrofiering av hav

Normalvärden
Utsläppen är beroende på vilken reningsgrad man har samt vilken utsläppskälla. Det är beräknat med en produktion av 4,93 kg N/år i avloppsvattnet (Biff och bil 1997) och med en reningsgrad av 66 % vilket gäller för Henriksdals reningsverk.

Effektberäkning
Kväve är använt som det ämne som begränsar tillväxten i havet.

Ytfaktor
För att ta hand om kväve kan en våtmark anläggas som denitrifierar ca 1 ton per hektar och år (gäller för Sverige).

Eutrofiering av sjöar

Normalvärden
Utsläppen är beroende på vilken reningsgrad man har samt vilken utsläppskälla. Det är beräknat med en produktion av 0,77 kg P/år i avloppsvattnet(Biff och bil 1997) och med en reningsgrad av 97 % vilket gäller Henriksdals reningsverk.

Effektberäkningar
Fosfor är använt som begränsande faktor för sötvatten.

Ytfaktor
Den maximala dosen kan beräknas med hjälp av Vollenweider diagram. Varje sjö har mycket olika känslighet och ett uppskattning av belastningståligheten på det lokala planet. I mer översiktliga sammanhang kan man räkna med ett upptag på 5 kg per hektar.

Ekotoxicitet - vatten

Normalvärden
Inga normalvärden är hittade ännu.

Effektberäkningar

Ämne	Ekotoxicitetsfaktor
CHx	5,90
PAH	40
Fenoler	5,90
PCB	160
Dioxin	0
Pb	2
Cd	200
Hg	0,33
Cu	2
Cr	1
Ni	0,33
Zn	0,38

Ytfaktor
Finns det någon hållbarhet per yta för detta? Kan nog vara svårt att hitta?

Ekotoxicitet - jord

Inga normalvärden är hittade ännu.

Effektberäkningar

Ämne	Ekotoxicitetsfaktor
CHx	5,30
PAH	5,90
Fenoler	5,30
PCB	40
Dioxin	1400
Pb	0,43
Cd	13
Hg	29
Cu	0,77
Cr	0,42
Ni	1,7
Zn	2,6

Ytfaktor
Maximala doser per yta har jag inte hittat?

Biodiversitet

Summering av ytor

Största produktionsyta
Vatten kan produceras på ytor som producerar antingen föda eller energi. Den största ytan av vatten eller föda+energi har därför angivits.

Största utsläppsyta land
Eftersom ytorna som tar hand om de olika utsläppen kan vara överlappande har den största föroreningsytan använts.

Utsläppsyta hav
Ytan för eutrofiering av hav har använts. Detta innebär den våtmarksyta som behövs för att ta hand om kvävet.

Utsläppsyta sjö
Ytan för eutrofiering av sjö har använts.

Totalyta
Den största landytan (för produktion eller upptag av emissiononer) har använts. Till denna har summerats havsytan och sjöytan.

Referenser

Biff och Bil. 1997. Om hushållens miljöval. Rapport 4542. Naturvårdsverket.

Björklund, J., Limburg, K. och Ryberg. 1998. Impact of production intensity on the ability of the agricultural landscape to generate ecosystem services: an example from Sweden. Draft April.

Ekoteam 1996. GAP i Sverige.

LCA-NORDIC Technical Reports No 10 and Special Reports No 1-2. TemaNord 1995:503.

Naturvårdsverket Allmänna råd 88:3 - Kalkning av sjöar och vattendrag.

Rees - Ecological Footprints of Nations

Stockholms miljöförvaltning: muntliga referenser.

Vegan, vegeterian och allätare. Rapport från Lantbruksuniversitetet.

Vollenwieder, R. 1975. Advances in defining critical loading levels for phosphourus in lake eutrophication. Mem. Inst. Ita. Idrobiol. 33:5385.