Chuyên san Phát triển Khoa học và Công nghệ: Số 3 (1) - 2017

Chuyên san Phát triển Khoa học và Công nghệ: Số 3 (1) - 2017 trình bày các nội dung chính sau: Bước đầu nghiên cứu phân giải màu Congo Red bằng các chủng vi sinh được lựa chọn và phân lập từ nước thải dệt nhuộm; Đánh giá hiện trạng tài nguyên nước lưu vực sông Mê Công; Sự phát triển của Bèo Tấm, Lemna minor L., phơi nhiễm với Đồng và Crôm trong điều kiện phòng thí nghiệm;...

  Chuyên San PHÁT TRIỂN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TÒA SOẠN: SỐ 01 PHẠM NGỌC THẠCH, Q1, TP.HCM ĐT: (84.8) 38.233.363 – (84.8) 38.230.780 E-mail: tckhtre@gmail.com  MỤC LỤC CHỈ ĐẠO THỰC HIỆN Lâm Đình Thắng SỐ (1) - 2017 ISSN: 2354-1105 Nguyễn Hồ Cát Dung Nguyễn Xuân Bình Phan Thị Mỹ Hạnh Lê Thị Ánh Hồng Trần Thành Bước đầu nghiên cứu phân giải màu Congo Red chủng vi sinh lựa chọn phân lập từ nước thải dệt nhuộm Đoàn Mỹ Duyên Nguyễn Thị Hạnh Huỳnh Thị Diễm Các yếu tố tác động đến việc kết hôn nữ công nhân nhập cư Công tác xã hội với thiếu niên lạm dụng Facebook 14 PGS.TS Phan Thị Hồng Xuân Lèo Thị Kính Nguyễn Thị Trinh Đỗ Thị Thúy Lưu Thị Nga Thân Thị Hương PGS.TS Nguyễn Thị Kim Anh Trương Thảo Sâm Đánh giá trạng tài nguyên nước lưu vực sông Mê Công 20 Đỗ Quang Lĩnh Phạm Thị Thảo Nhi Lưu Thị Thúy Hằng Đánh giá tác động biến đổi khí hậu đến dịng chảy thượng lưu lưu vực sông Đồng Nai  27 Đàm Thị Huệ Phan Thùy Linh Vũ Thị Mai Mai Kim Ngân Hoạt động ngoại giao nhân dân đấu tranh bảo vệ chủ quyền biển, đảo Việt Nam 37 Ngơ Ánh Hồng Hồng Trâm Anh Nguyễn Như Đạt Lê Thị Un Linh Ngơ Bình Dương Nâng cao nhận thức sinh viên bình đẳng giới 42 Vũ Nguyên Trịnh Hoàng Phúc Hồ Diễm Châu Đặng Văn Sơn Đào Thanh Sơn Sự phát triển Bèo Tấm, Lemna minor L., phơi nhiễm với Đồng Crôm điều kiện phịng thí nghiệm  47 Huỳnh Văn Sơn Nguyễn Lê Bảo Hoàng Nguyễn Phan Nhật Lam Giang Thiên Vũ Thử nghiệm số biện pháp nâng đỡ cảm xúc cho trẻ bị lạm dụng tình dục 54 Vịng Và Kíu Đàng Năng Hòa Thực trạng giải pháp phát triển thực phẩm HALAL TP.HCM điều kiện hội nhập cộng đồng kinh tế ASEAN (AEC)  59 Nguyễn Trọng Quân Xây dựng đường cong SDF cho hạn hán lưu vực sông Srepok phương pháp Copula 64 CHỊU TRÁCH NHIỆM XUẤT BẢN Đoàn Kim Thành HỘI ĐỒNG KHOA HỌC NGND.GS.TS Ngô Văn Lệ PGS.TS Đỗ Hồng Lan Chi PGS.TS Ngô Minh Oanh PGS.TS Đỗ Hạnh Nga TS Nguyễn Viết Dũng TS Nguyễn Thị Bạch Huệ TS Bạch Long Giang 10 TS Đào Ngun Khơi THƯ KÝ BIÊN TẬP Hồng Sơn Giang Trần Hữu Phước Giấy phép xuất số: 17/QĐ-XBBT-STTTT Ngày 29/09/2014 STTTT Thành phố Hồ Chí Minh cấp Số lượng: 200 Chế in Cty TNHH Một thành viên In Lê Quang Lộc In xong nộp lưu chuyển tháng 06/2017 Chuyên san Phát triển Khoa học Công nghệ số (1), 2017 BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU PHÂN GIẢI MÀU CONGO RED BẰNG CÁC CHỦNG VI SINH ĐƯỢC LỰA CHỌN VÀ PHÂN LẬP TỪ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM Nguyễn Hồ Cát Dung1, Nguyễn Xuân Bình1, Phan Thị Mỹ Hạnh1, Lê Thị Ánh Hồng2, Trần Thành1* Trường Đại học Nguyễn Tất Thành Viện Sinh học Nhiệt đới – Viện Hàn lâm Khoa học Việt Nam *Tác giả liên lạc: tthanh@ntt.edu.vn  (Ngày nhận bài: 11/04/2017; Ngày duyệt đăng: 08/05/2017) TÓM TẮT Nghiên cứu nhằm phân lập tuyển chọn chủng vi sinh vật từ nước thải dệt nhuộm có khả phân giải màu Congo Red Các chủng vi sinh nuôi cấy thử nghiệm hoạt tính mơi trường PDA, độ màu suy giảm đánh giá cách so màu UV-VIS thang màu nồng độ Congo Red Pt-Co, thí nghiệm đánh giá hình thái định danh triển khai Kết bước đầu cho thấy từ nguồn nước thải dệt nhuộm đầu phân lập chủng vi sinh vật có khả phân giải màu có đường kính phân giải từ 17 – 47mm Thử nghiệm định lượng môi trường tăng sinh có bổ sung Congo Red nồng độ mg/L ban đầu cho thấy sau bảy ngày chủng phân giải làm giảm độ màu khoảng lần so với nồng độ ban đầu Từ khóa: Congo Red, vi sinh vật khử màu INITIAL STUDY ON CONGO RED DECOLORATION BY MICROORGANISM STRAINS ISOLATED FROM DYE TEXTILE WASTEWATER Nguyen Ho Cat Dung1, Nguyen Xuan Binh1, Phan Thi My Hanh1, Le Thi Anh Hong2, Tran Thanh1* NTT Hi-Tech Institute - Nguyen Tat Thanh University Institute of Tropical Biology, Vietnam Academy of Science and Technology *Corresponding Author: tthanh@ntt.edu.vn ABSTRACT This research aims to isolate and select microbial strains from dyeing textile dyes capable of degrading the color of Congo Red Microbial strains cultured and tested for activity in PDA medium, degradation of colors were evaluated by UV-VIS on Congo Red and Pt-Co concentration scale, morphological tests and identifiers are also deployed Initial results showed that from the source of textile wastewater isolated species of microorganisms were capable of color decolorization with resolution of 17-47mm diameter Quantitative testing in PDA medium with initial Congo Red concentration of mg/L showed that after seven days, the strains resolved reduced the color to about times that of the original concentration Keywords: Congo Red, biodecolourization đóng góp to lớn vào phát triển kinh tế đất nước thuốc nhuộm tổng hợp mang lại khơng nhũng tác động tiêu cực đến môi trường sinh thái TỔNG QUAN Thuốc nhuộm tổng hợp sử dụng rộng rãi ngành dệt, giấy, thực phẩm, mỹ phẩm dược phẩm Bên cạnh   Chuyên san Phát triển Khoa học Cơng nghệ số (1), 2017 Sự thất thuốc nhuộm trình nhuộm dẫn đến 10-15% chất nhuộm không sử dụng vào trực tiếp nước thải (Spadarry, Isebelle, & Renganathan, 1994) Độ màu có nước thải cho thấy cảm quan rõ ràng nước bị ô nhiễm trực tiếp làm hỏng nguồn nước tiếp nhận Trong số đó, thuốc nhuộm azo đặc biệt quan tâm vào nguồn nước tự nhiên dẫn đến chuyển đổi nhóm azo sang amin thơm tạo thành việc tích tụ sinh học gây tác động độc hại lên sinh vật thủy sinh chí gây tác động gây ung thư gây biến đổi gen người, điển Congo Red loại thuốc nhuộm diazo dựa benziđin ([1,1'-biphenyl]-1,4' diamin) biết đến chất gây ung thư (Zollinger, 2003) Các sinh vật nước phơi nhiễm lâu dài thuốc nhuộm gây ảnh hưởng lâu dài tổn hại đến di truyền khả sinh sản (JS & HS, 2007) Hiện nay, xử nước nước dệt nhuộm đặc biệt màu nhuộm thường q trình xử lý vật lý hóa học để đạt khử màu tốt hơn, phương pháp nói chung tốn kém, hiệu có hạn chế tạo nhiều chất thải nguy hại (bùn hóa phẩm) khó phân huỷ Do để thay khắc phục nhược điểm q trình hóa lý, việc xử lý phương pháp sinh học ngày nhận quan tâm hiệu chi phí chúng, khả tạo bùn thân thiện môi trường (Banat, Nigam, Singh, & Marchant, 1996) Do đó, để phát triển quy trình phương pháp sinh học thực tế để xử lý nước thải có chứa chất nhuộm có ý nghĩa quan trọng Hiệu việc khử màu vi sinh vật phụ thuộc vào khả thích ứng với điều kiện mơi trường khả hoạt động loại vi sinh chọn Trong thập kỷ qua, nhiều vi sinh vật có khả phân hủy chất nhuộm azo nghiên cứu, bao gồm vi khuẩn (Sani & Banerjee, 1999), nấm (Swamy & Ramsay, 1999), xạ khuẩn (Zhou & Zimmermann, 1993) tảo (Dilek, Taplamacioglu, & Tarlan, 1999) Hầu hết thuốc nhuộm azo giảm xuống phương pháp kị khí với amin tương ứng thơng qua phân chia liên kết azo azoreductase vi khuẩn chúng khó phân hủy sinh học hiếu khí (Banat et al., 1996) Do đó, có nhiều nghiên cứu xử lý nước thải dệt nhuộm phương pháp sinh học nhiều năm gần Ruijing Li, Xunan Ning cộng (2015) nghiên cứu phai màu phân hủy sinh học màu Congo Red Acinetobacter baumannii YNWH 226 với mục đích làm giảm Congo Red (CR) điều kiện hiếu khí (Li et al., 2015), Mohamed S.Mahmoud cộng (2016) nghiên cứu xử lý sinh học thuốc nhuộm Red Azo nước thải dệt nhuộm Aspergilus Niger strain (S.Mahmoud, K.Mostafa, A.Mohamed, A.Sobhy, & Nasr, 2016), M-X Wang cộng (2014) nghiên cứu phương pháp xử lý sinh học thực cách sử dụng có nguồn gốc từ vi sinh vật janthinellum Penicillium căng P1 (Wang, Zhang, & Yao, 2014), Hala Yassin ElKassas, Laila Abdelfattah Sallam (2014) nghiên cứu xử lý sinh học nước thải dệt nhuộm Chlorella Vulgaris (ElKassas & H.Y., 2014),… Nhìn chung, trình thử nghiệm xử lý sinh học màu nhuộm nghiên cứu phát triển mạnh mẽ nước để tìm phương pháp xử lý thân thiện mơi trường cho màu nói riêng nước thải dệt nhuộm, in ấn nói chung, nhiên Việt Nam, nghiên cứu vấn đề cịn nhiều hạn chế Do đó, nghiên cứu báo cáo bước đầu trình phân lập thử nghiệm khả phân giải màu Congo Red với mục đích tìm chủng vi sinh thích hợp để thử   Chuyên san Phát triển Khoa học Công nghệ số (1), 2017 Nguyên tắc chung: Các ống nghiệm mơi trường tăng sinh lỗng 10 ml có bổ sung 1ml màu nhuộm Congo Red (50mg/L) Các chủng nuôi lắc tăng sinh sử dụng nồng độ 107 (bằng pp trải đĩa thạch với vi khuẩn cấy môi trường bán rắn với nấm) chủng hút 50 l dịch tăng sinh bổ sung vào ống nghiệm Từ sau khoảng thời gian chu kỳ ngày/lần đánh giá thay đổi màu đánh giá đường chuẩn đơn màu màu đỏ So màu bước sóng = 498 nm (Congo Red) Ngoài ra, theo tiêu chuẩn xả thải Việt Nam nước thải dệt nhuộm (QCVN 13) quy định độ màu tính đơn vị Pt – Co Để thử nghiệm hiệu phân giải màu gần thực tế nhất, nghiên cứu đồng thời đánh giá độ màu phân giải dựa vào phương trình đường chuẩn màu Pt – Co (bước sóng 455nm) Đo độ hấp thu Abs mẫu tính tốn nồng độ màu phân giải máy so màu UV-VIS Thermo scientific- Evolution 60S - Định danh chủng vi sinh vật có khả phân giải màu dệt nhuộm Congo Red Phương pháp giải trình tự 16S 28S rDNA cách gửi mẫu đến phịng thí nghiệm Nam Khoa (q7, Tp.HCM) Sau trình giải trình tự, chủng tra tên BLAST SEARCH để đánh giá độ tương đồng nghiệm phịng thí nghiệm phương pháp xử lý sinh học từ làm tiền đề để mở rộng mở lối cho phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm chế phẩm sinh học an tồn, thân thiện mơi trường kinh tế cho ngành dệt nhuộm Việt Nam VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nguồn vi sinh môi trường Nguồn vi sinh vật để phân lập từ nước thải dệt nhuộm Công ty TNHH Dệt Nhuộm Hưng Phát Đạt - Khu Công Nghiệp Xuyên Á (Long An) Mẫu nước thải lấy can nhựa 2L bảo quản lạnh 4oC Môi trường sử dụng phân lập PDA (Potato Dextrose Agar) chuẩn bị khử trùng nồi hấp 121oC 15 phút Màu nhuộm azo sử dụng Congo Red (Sigma) Quá trình sàng lọc phân lập Các chủng vi sinh phân lập phương pháp pha loãng nối tiếp cấy đĩa thạch PDA Các khuẩn lạc xuất đĩa thạch có tạo vịng phân giải biến đổi màu đỏ (Congo red) ban đầu ghi nhận đặc điểm hình thái địa hình dạng, bề mặt, độ cao, sắc tố, cạnh, độ mờ đục (vi khuẩn xạ khuẩn), màu sắc bào tử phân bào, phân bố bào tử (nấm) Quá trình đánh giá khả phân giải màu chủng - Xác định khả phân giải màu phương pháp định tính: cấy ziczac Nguyên tắc chung: Cấy ziczac khuẩn lạc từ ống giống lên đĩa petri để test hoạt tính sơ sàng lọc lựa chọn chủng có khả phân giải cao lần với số lần lặp lại thí nghiệm đĩa/mẫu Tiêu chí để xác định hoạt lực mạnh hay yếu enzym dựa vào đường kính phân giải sơ D (mm) - Xác định hoạt tính phân giải màu phương pháp định lượng màu biểu kiến: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Kết phân lập sàng lọc chủng Sau phân lập từ nước thải dệt nhuộm, thu chủng vi sinh có khả phân giải màu nước thải dệt nhuộm Tất chủng vi sinh nấm kí hiệu từ R1 đến R8 Các chủng tìm thấy trình bày bảng Bảng Các chủng vi sinh vật có khả phân giải sinh học nước màu dệt nhuộm   Chuyên san Phát triển Khoa học Công nghệ số (1), 2017 Ký hiệu Mô tả R1 Nấm, mọc bề mặt, rìa mép căng trịn, nhân trịn vàng R2 Nấm, mọc bề mặt, nhân tròn màu đỏ R3 Nấm, mọc bề mặt, nhân trịn màu đỏ R4 Nấm, mọc sát bề mặt, rìa mép méo, nhân trịn đỏ Hình ảnh Đánh giá khả phân giải màu Sau phân lập, tiến hành đánh giá định tính khả phân giải màu chủng phương pháp cấy Mô tả R5 Nấm, mọc sát bề mặt, rìa mép méo, lan rộng, nhân tròn đỏ R6 Nấm, mọc bề mặt, nhân tròn màu đỏ R7 Nấm, mọc bề mặt, nhân đen R8 Nấm, mọc bề mặt, nhân tròn trắng thạch Agar Đánh giá khả phân giải màu dựa vào đường kính phân hủy trình bày bảng 2:   Ký hiệu Chuyên san Phát triển Khoa học Công nghệ số (1), 2017 Bảng Đường kính chủng vi sinh vật có khả phân giải màu nước dệt nhuộm Congo Red Kích Kích Ký Ký thước Hình ảnh thước Hình ảnh hiệu hiệu (mm) (mm) R1 25 R5 18 R2 17 R6 17 R3 20 R7 47 R4 37 R8 19 Từ kết định tính phân giải màu mơi trường thạch tạm cho thấy, đường kính phân giải chủng trung bình dao động từ 17 mm đến 47 mm chủng R2 R6 có khả phân giải thấp với đường kính phân giải 17 mm chủng R7 có khả phân giải màu tốt 47 mm Tiếp theo, chúng tơi tiến hành định lượng chủng có khả phân giải màu nước thải dệt nhuộm Congo Red kết cho là: Hình Kết phân giải màu phương pháp định lượng màu biểu kiến   Chuyên san Phát triển Khoa học Công nghệ số (1), 2017 Dựa kết phân giải màu phương pháp định lượng màu biểu kiến (hình 1), màu đỏ nghiệm thức nhạt dần so với mẫu Control Sau ngày, nhận thấy độ màu chủng khác biệt hẳn so với Control, đặc biệt chủng R7 cho kết màu tốt nhất, màu đỏ gần phân giải hết cịn lại màu xám Hình (A) Đồ thị thể hàm lượng màu tính theo Pt-Co; (B) Đồ thị thể hàm lượng màu tính theo mg/l Congo Red chủng phân giải màu Kết đồ thị (A) cho thấy trình khả phân giải màu tốt từ nồng giảm màu nghiệm thức, sau độ mg/l ban đầu gần 0,3 mg/l ngày thử nghiệm tất chủng có ngày thứ (giảm lần) khả phân giải màu chủng Xem xét hình thái định danh R4 cho kết (từ R7 4.467 Pt- Dựa vào kết định lượng định tính Co ban đầu xuống 2.217 Pt-Co) cho thấy hiệu phân giải màu thuốc chủng R1 có khả phân giải màu tốt nhuộm Congo Red chủng R7 đạt hiệu từ 4.467 Pt-Co ban gần 1.000 Pt- tốt nhất, tiến hành đánh giá Co ngày thứ (giảm lần) hình thái định danh chủng Chủng vi Kết đồ thị (B) cho thấy, sau ngày sinh vật R7 nuôi cấy đĩa petri thử nghiệm tất chủng có khả sau ba ngày, kết hình thái soi phân giải màu chủng R7 có bào tử kính hiển vi (x100) sau:   Hình (A) Kết hình thái chủng R7 ni cấy đĩa pettri; (B) Hình ảnh soi bào tử chủng R7 kính hiển vi So sánh chuỗi 16S rRNA 28S rRNA di truyền sử dụng chương trình vi sinh vật với ngân hàng liệu BLAST, kết cho thấy sau:   Chuyên san Phát triển Khoa học Cơng nghệ số (1), 2017   Hình Kết so sánh liệu di truyền BLAST search chủng R7 Như vậy, dựa vào kết giải mã gen chủng có khả phân giải màu so sánh với sở liệu thông qua Congo Red chủng R7 có BLAST search cho thấy chủng R7 có khả phân giải màu tốt Tính tương thích cao với chủng vi nấm theo nồng độ màu 1mg/l ban đầu, chủng Aspergillus niger Chủng nấm R7 phân giải gần 0,3 mg/l ngày thứ vài nghiên cứu quan tâm ghi (giảm lần) tính theo độ màu nhận đánh giá cao khả phân Pt-Co, chủng R7 cho kết tốt hạ màu từ 4467 Pt-Co ban gần giải màu 1000 Pt-Co ngày thứ (giảm lần) Qua đánh giá đặc điểm hình thái, phân KẾT LUẬN Qua q trình phân lập vi sinh vật tích 28S rRNA tra cứu BLAST search phân giải màu nước thải dệt nhuộm, cho thấy chủng R7 tương tự nghiên cứu thu thập tổng cộng Aspergillus niger Mặc dù, nghiên cứu chủng có khả phân giải màu Congo cần phải trải qua nhiều giai đoạn thử Red có đường kính phân giải từ 17 mm nghiệm phát triển, lợi ích đến 47 mm tốt chủng R7 cho mơi trường tiềm ứng (47mm) Thử nghiệm định lượng phân dụng xử lý sinh học độ màu cho nước giải màu sau ngày cho thấy tất thải hứa hẹn TÀI LIỆU THAM KHẢO BANAT, I M., NIGAM, P., SINGH, D., & MARCHANT, R (1996) Microbial decolorization of textile dye-containing effluents: a review Bioresource Technology, 58(3), 217 -227 doi: https://doi.org/10.1016/S0960-8524(96)001137 DILEK, F B., TAPLAMACIOGLU, H M., & TARLAN, E (1999) Colour and AOX removal from pulping effluents by algae Applied Microbiology and Biotechnology, 52(4), 585 - 591 doi: 10.1007/s002530051564 EL-KASSAS, & H.Y., S (2014) L.A Bioremediation of the textile waste effluent by Chlorella vulgaris Egyptian Journal of Aquatic Research JS, B., & HS, F (2007) Aquatic toxicity evaluation of new directdyes to the Daphnia magna Dyes Pigments, 73, 81–85 LI, R., NING, X.-A., SUN, J., WANG, Y., LIANG, J., LIN, M., & ZHANG, Y (2015) Decolorization and biodegradation of the Congo red by Acinetobacter baumannii YNWH 226 and its polymer production’s flocculation and dewatering potential Bioresource Technology S.MAHMOUD, M., K.MOSTAFA, M., A.MOHAMED, S., A.SOBHY, N., & NASR, M (2016) Bioremediation of red azo dye from aqueous solutions by aspergillus niger strain isolated from textile wastewater Journal of Environmental Chemical Engineering   Chuyên san Phát triển Khoa học Công nghệ số (1), 2017 SANI, R K., & BANERJEE, U C (1999) Decolorization of triphenylmethane dyes and textile and dye-stuff effluent by Kurthia sp Enzyme and Microbial Technology, 24(7), 433 - 437 doi: http://dx.doi.org/10.1016/S01410229(98)00159-8 SPADARRY, J T., ISEBELLE, L., & RENGANATHAN, V (1994) Hydroxyl radical mediated degradation of azo dyes: evidence for benzene generation Environ Sci Technol, 28(7), 1389-1393 doi: 10.1021/es00056a031 SWAMY, J., & RAMSAY, J A (1999) The evaluation of white rot fungi in the decolorization of textile dyes Enzyme and Microbial Technology, 24, 130 - 137 WANG, M.-X., ZHANG, Q.-L., & YAO, S.-J (2014) A novel Biosorbent formed of marine-derived Penicillium janthinellum mycelial pellets for removing dyes from dye-containing wastewater Chemical Engineering Journal ZHOU, W., & ZIMMERMANN, W (1993) Decolorization of industrial effluents containing reactive dyes by actinomycetes FEMS Microbiology Letters, 107 (23), 157 - 161 ZOLLINGER, H (2003) Color Chemistry: Syntheses, Properties, and Applications of Organic Dyes and Pigments Switzerland: Wiley-VCH   Chuyên san Phát triển Khoa học Công nghệ số (1), 2017 Tại thành phố có tổ chức/thực thể cấp giấy chứng nhận Halal Việt Nam sau: Ban Đại diện Cộng đồng Islam giáo TP.HCM; Tổ chức chứng nhận Halal (Halal Certificate Organization (HCO)); Văn phòng Chứng nhận Halal (Halal Certificate Agency (HCA)) Halal Việt Nam (HVN) hay gọi Trung Tâm Islam (Islamic Center for Halal Certificate (IHIC)) Vì quan cấp phép hoạt động cho thực thể không thống nhất, nước ta khơng có quy định chung dấu Halal nên trình đăng ký, thực thể đăng ký tự thiết kế logo cho thực thể Các sản phẩm thực thể cấp giấy chứng nhận Halal mang bao bì dấu Halal thực thể Về quản lý nhà nước sản xuất kinh doanh sản phẩm Halal Việt Nam nói chung TP.HCM nói riêng chưa thể đóng vai trị then chốt hỗ trợ phát triển mở rộng thị trường Luật Thương mại chưa đề cập tới lĩnh vực, ngành hàng sản phẩm Halal Ban Tơn giáo Chính phủ phân cấp cho Ủy ban nhân dân (UBND) tỉnh, thành việc công nhận, đăng ký hoạt động cộng đồng tôn giáo địa phương Việc cấp đăng ký hoạt động hành nghề cấp giấy chứng nhận Halal UBND phân cấp cho Sở Công Thương quản lý Trên thực tế, quan quản lý cấp địa phương khơng nắm rõ tình hình số cộng đồng Islam giáo hoạt động cấp chứng nhận Halal Đề án thành lập Hội đồng Halal với vai trò xem xét, quản lý thực thể, quan cấp chứng nhận sản phẩm Halal; kiểm tra sản phẩm Halal nhập khẩu, bảo vệ người tiêu dùng sản phẩm Halal trực tiếp cấp Giấy chứng nhận Halal chưa hoàn thành Kinh nghiệm sản xuất, kinh doanh, quản lý chứng nhận Halal số Quốc gia ASEAN học kinh nghiệm cho nước ta giáo; logistics; sản phẩm thuộc da; bảo hiểm; truyền thông Thị trường sản phẩm Halal thị trường sản phẩm phù hợp với quy định Islam giáo không giới hạn khách hàng Muslim Vì sản phẩm Halal người dân tìm kiếm sản phẩm an tồn phù hợp với đạo đức lựa chọn Từ phát triển ngành công nghệp Halal, giấy chứng nhận sản phẩm Halal (gọi tắt giấy chứng nhận Halal) đời Giấy chứng nhận Halal loại chứng xác nhận sản phẩm đạt yêu cầu thành phần điều kiện sản xuất theo tiêu chí mang tính tơn giáo Muslim Sản phẩm có giấy chứng nhận Halal mang bao bì sản phẩm Dấu/nhãn Halal sản phẩm thực có người tiêu dùng Islam giáo lựa chọn Thực trạng kinh doanh, chứng nhận quản lý chứng nhận Halal TP.HCM Nhận thấy nhu cầu, nhà hàng khách sạn phục vụ thực phẩm Halal ngày gia tăng tự phát nhằm đáp ứng yêu cầu nhóm thiểu số Muslim TP.HCM Các hộ gia đình, điểm kinh doanh chủ yếu nhờ quen biết với mà tự móc nối, mua bán với Ngồi Muslim, người tiêu dùng có nhiều hiểu biết sản phẩm Halal Tại Việt Nam, đặc biệt tỉnh phía nam, doanh nghiệp chủ yếu chứng nhận sản phẩm Halal để xuất (thị trường chủ yếu Trung đông) mà chưa tập trung phát triển nội địa Nếu có, sản phẩm Halal Việt Nam phân phối nội địa chưa quảng bá rộng rãi thương hiệu Hiện tại, 60% số lượng sản phẩm chứng nhận Halal ngành chế biến thủy sản, tiếp đến ngành đồ uống, thực phẩm đóng gói ngành khác bánh kẹo, sữa, thuốc chữa bệnh Các sản phẩm nơng nghiệp Việt Nam có lợi cà phê, hồ tiêu, hạt điều, chè mặt hàng mạnh xuất sản phẩm Halal 61   Chuyên san Phát triển Khoa học Công nghệ số (1), 2017 Việc chứng nhận Halal coi trọng thị trường Đông Nam Á Malaysia, Indonesia, Singapore, Brunei Thái Lan thiết kế nhãn/dấu Halal riêng Malaysia nước khởi đầu cho Chương trình chứng nhận Halal năm đầu thập niên 80 với việc thông qua Đạo luật Haram Halal thiết lập Ủy ban Halal cấp cao Chính phủ Chương trình chứng nhận Halal bắt đầu Indonesia sau Malaysia thập niên với chương trình quy định nghiêm ngặt khắt khe Ở Thái Lan, Viện Islam giáo Trung ương quan ban hành Tiêu chuẩn Halal Quốc gia Viện Tiêu chuẩn Halal (HIT) quan thể chế hóa quản lý vấn đề Islam giáo Các quốc gia có quy định cụ thể quan cấp giấy chứng nhận Halal việc cơng nhận thực thể cấp ngồi nước, đồng thời xác định mục tiêu phát triển ngành công nghiệp Halal thông qua xúc tiến thương mại cho sản phẩm Halal Tại quốc gia dù mơ hình quản lý cơng hay tư hay kết hợp cơng – tư, có văn luật quy định hay khơng, quan chứng nhận phủ hay tư nhân hay bán cơng tiêu chuẩn thức Halal có văn kiện quy định rõ ràng Việt Nam hồn tồn có lợi việc khai thác học kinh nghiệm quốc gia để nhanh chóng có vị thị trường Halal quốc tế Tuy nhiên, kinh nghiệm nói tài liệu tham khảo để nắm mức độ cao yêu cầu Halal để đưa cách thức tiếp cận với thị trường Thay vào đó, việc thành lập Ủy ban Halal hay kênh tương đương nước cung cấp sản phẩm Halal coi số kinh nghiệm áp dụng Cơ quan nhiệm vụ tham vấn đưa quy ước tín ngưỡng; tuyên truyền giới thiệu tiêu chí chứng nhận Halal, tiêu chí đào tạo đội ngũ chứng nhận, thực thể cấp giấy chứng nhận hoạt động tín ngưỡng cộng đồng Muslim Một số giải pháp đẩy mạnh hoạt động sản xuất, kinh doanh thực phẩm Halal điều kiện hội nhập AEC Giải pháp phía quản lý nhà nước:quản lý nhà nước ngành hàng cần theo chiến lược đạo đáp ứng nhu cầu sản phẩm Halal Muslim điều kiện hội nhập AEC mà trước mắt nhu cầu thực phẩm Halal Ngay từ đầu cần tổ chức phân cấp quản lý từ Trung ương tới địa phương hoạt động cấp chứng nhận sản phẩm Halal Trong cơng tác xây dựng mơ hình quản lý ngành cần có phối hợp vói cần tham khảo kinh nghiệm quốc gia khác, không chép quy định thị trường khác mà có chỉnh sửa cho phù hợp với đặc điểm thị trường thành phố Đối với doanh nghiệp sản xuất, kinh doanh sản phẩm Halal: trước hết, doanh nghiệp tiếp cận thị trường phải hiểu rõ văn hóa tiêu dùng, văn hóa kinh doanh Muslim, quy định mặt tôn giáo nguyên liệu, quy trình sản xuất, người thiết bị máy móc phải đáp ứng yêu cầu luật Shari’ah Hiểu rõ đầy đủ trách nghiệm nghĩa vụ sản xuất sản phẩm Halal yêu cầu doanh nghiệp tự giác trung thực trình sản xuất Các doanh nghiệp nên lựa chọn sản phẩm nước ta có lợi thế, tránh đối đầu với tập đoàn lớn Các sản phẩm đáp ứng tiêu chuẩn quốc tế HACCAP; GAP, GMP, ISO… dễ dàng tiếp cận thị trường Halal nhiều tổ chức cấp chứng nhận Halal hay tham khảo tiêu chuẩn trình cấp chứng nhận Halal Đối với doanh nghiệp hoạt động cấp giấy chứng nhận Halal: doanh nghiệp chứng nhận Halal phải đảm bảo tín nhiệm cộng đồng Muslim nhận tín nhiệm đăng ký doanh nghiệp sản xuất sản phẩm Halal Do đó, doanh nghiệp chứng nhận 62   Chuyên san Phát triển Khoa học Công nghệ số (1), 2017 Halal cần đăng ký với quan nhà nước có thẩm quyền quản lý để công nhận quyền logo nhãn/ dấu chứng nhận Halal dán sản phẩm Đồng thời phải tìm hiểu, học hỏi kinh nghiệm nước hồn thiện quy trình, quy định chứng nhận sản phẩm Các doanh nghiệp cần thường xuyên kiểm tra doanh nghiệp đăng ký chứng nhận sản phẩm Halal nhằm bảo vệ người tiêu dùng Muslim bảo vệ uy tín doanh nghiệp Giải pháp khác: giải pháp chung thực phẩm Halal hướng vào chế biến sâu, hỗ trợ chuyển giao công nghệ nhằm nâng cao chất lượng giá trị sản phẩm, đảm bảo tính Halal cho sản sản phẩm từ khâu sản xuất bàn ăn người tiêu dùng Việc phổ biến dấu Halal, tiêu chuẩn Halal cho người tiêu dùng cần thiết nhằm làm gia tăng độ tin dùng người tiêu dùng Muslim lẫn người tiêu dùng Muslim Việc có thị trường Muslim lẫn thị trường tiêu dùng nước động lực to lớn thúc đẩy cho doanh nghiệp tham gia thị trường Halal nước quốc tế mà ngành thực phẩm Halal thành phố chưa phát triển Tuy nhiên, trước đòi hỏi của hội nhập AEC, việc phát triển thực phẩm thành phố cho cần thiết có tiềm định Thơng qua hiểu biết thị trường nhận diện rõ hội hạn chế thách thức AEC mang lại, doanh nghiệp tìm kiếm hội cho ngành cơng nghiệp Halal Phát triển thị trường Halal không mang lại hiệu kinh tế mà thể động hội nhập TP.HCM; gia tăng hiểu biết lẫn nhau, hợp tác để phát triển khối AEC Lời cảm ơn: Tác giả gửi lời cảm sâu sắc đến ThS Đàng Năng Hịa tận tình hướng dẫn, góp ý chỉnh sửa nội dung để đề tài nghiên cứu hoàn thành Ngoài ra, tác giả chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm khoa Xã hội học – Công tác xã hội – Đông Nam Á, Ban giám hiệu cán phụ trách trường ĐH Mở TP.HCM tạo điều kiện cho tác giả thực cơng trình Đồng thời tác giả xin cảm ơn Vụ Thị trường CA - TBD, Ban Đại diện Cộng đồng Islam giáo TP.HCM, Văn phòng Chứng nhận Halal TP.HCM, Văn phòng Đại diện Halal Việt Nam TP.HCM ông Man Sour cung cấp thông tin để tác giả hoàn thành đề tài KẾT LUẬN Do hạn chế quy mô thị trường TÀI LIỆU THAM KHẢO BỘ CÔNG THƯƠNG, VỤ THỊ TRƯỜNG CHÂU Á - THÁI BÌNH DƯƠNG, (2012), Dấu chứng Halal - Những điều doanh nghiệp cần biết xuất hàng thực phẩm sang nước Hồi giáo, NXB Công thương, 159tr YUSUT AL-QURADAWI (BIÊN DỊCH MUSA 'ISA PÔ RÔMÊ), (2014), Halal Haram điều phép làm điều bị cấm Islam, NXB Tôn giáo, 325tr 63   Chuyên san Phát triển Khoa học Công nghệ số (1), 2017 XÂY DỰNG ĐƯỜNG CONG SDF CHO HẠN HÁN Ở LƯU VỰC SÔNG SREPOK BẰNG PHƯƠNG PHÁP COPULA Nguyễn Trọng Quân* Trường ĐH Khoa học Tự nhiên, ĐHQG TP.HCM *Tác giả liên hệ: quannguyen201294@gmail.com (Ngày nhận bài: 15/03/2017; Ngày duyệt đăng: 08/05/2017) TÓM TẮT Nghiên cứu thực với mục đích đề xuất áp dụng phương pháp phân tích hạn hán thơng qua việc xây dựng đồ thị biểu diễn mối liên hệ tính chất kiện hạn Phương pháp xây dựng đường cong Cường độ – Chu kì – Tần suất (Severity – Duration – Frequency) thực dựa hàm phân phối xác suất kết hợp (hàm Copula chiều) hai hàm phân phối xác suất thành phần chu kì hạn cường độ hạn Các kiện hạn xác định dựa số chuẩn hóa lượng mưa SPI, sau tham số hàm phân phối xác suất thành phần tính phương pháp L-moment Phương pháp hàm suy diễn biên (Inference Function for Margins) xác suất tối đa (Maximum Likelihood) sử dụng để xây dựng hàm kết hợp Copula tham số tương ứng, từ xác định chu kì lặp lại kiện hạn cụ thể đường cong SDF tương ứng Trong nghiên cứu này, hàm phân phối xác suất Gamma hàm kết hợp Frank Copula sử dụng để tính toán kiện hạn Dữ liệu lượng mưa lưu vực sông Srepok, Tây Nguyên (Việt Nam) sử dụng làm ví dụ minh họa nghiên cứu Kết phân tích cho thấy hiệu sử dụng phương pháp Copula để xây dựng đường cong SDF, từ mở nhiều hướng nghiên cứu ứng dụng nhằm hỗ trợ công tác xây dựng kịch ứng phó với hạn hán điều kiện biến đổi khí hậu Từ khóa: Hạn hán, số SPI, đường cong SDF, lưu vực sông Sêrêpôk BUILDING SEVERITY – DURATION – FREQUENCY (SDF) CURVE OF DROUGHT IN THE SREPOK RIVER BASIN USING COPULA APPROACH Nguyen Trong Quan* University of Science, VNU-HCM *Corresponding author: quannguyen201294@gmail.com ABSTRACT This paper was conducted for the purpose of proposing the application of drought analysis by composing a model expressing the relationship between the properties of a drought event The method of constructing a Severity-Duration-Frequency curve is based on the joint probability distribution function (2-Dimentional Copula Function) of two separate probability distribution functions of drought duration and severity Drought events will be defined based on the Standardized Precipitation Index (SPI) and their parameters are calculated by the L-moment method The process of Inference Function for Margins (IFM method) and Maximum Likelihood Estimation (MLE method) are used to compute the Copula function and its corresponding parameter, thereby identifying the return period for each specific event and SDF curves respectively In this study, drought events are assumed to be fitted with Gamma probability distribution function and Frank Copula function Rainfall data in the Srepok River Basin at Central Highlands (Vietnam) is applied as a study case to clarify the proposed methodology in this research The results indicate the advantages 64   Chuyên san Phát triển Khoa học Công nghệ số (1), 2017 of using the Copula method to construct SDF curves, thus boost up many further researchs and directly implementations to support the improvement of prepaing prevention scenarios and responding to drought events under recently climate change conditions Keywords: Drought, SPI index, SDF curve, Srepok River Basin TỔNG QUAN Hạn hán tượng thời tiết cực đoan, xảy lượng mưa thiếu hụt nghiêm trọng thời gian dài, làm giảm hàm lượng nước khơng khí đất gây ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng phát triển trồng, tạo nên suy thối mơi trường dẫn đến hệ lụy khác kinh tế, đời sống xã hội Ở Việt Nam, hạn hán xảy chủ yếu tỉnh Đồng sông Cửu Long, Nam Trung Bộ Tây Nguyên, tác động Biến Đổi Khí Hậu (BĐKH), tượng hạn hán có xu hướng ngày nghiêm trọng phức tạp với kiện hạn kéo dài tần suất lặp lại cao Theo báo cáo Ban Chỉ Đạo Trung Ương Về Phòng Chống Thiên Tai, từ cuối năm 2014 tình hình hạn hán diễn gay gắt nghiêm trọng tác động tượng El Nino mạnh kéo dài lịch sử, nhiệt độ tăng cao, lượng mưa dòng chảy thiếu hụt (mực nước hồ chứa thấp vòng 90 năm qua) dẫn đến sản xuất nông nghiệp bị thiệt hại nặng nề, thiếu nước nghiêm trọng Theo báo cáo địa phương, tính đến ngày 14/04/2016, tổng thiệt hại tỉnh Tây Nguyên ước tính 5000 tỉ đồng (Báo cáo, 2016) Hơn nữa, kiện hạn lịch sử gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến phát triển kinh tế lần nông nghiệp Việt Nam xảy tăng trưởng âm, giảm 1.23% theo báo cáo Tổng cục Thống Kê (Bộ Kế Hoạch Đầu Tư) tình hình tăng trưởng GDP q I/2016 Chính ảnh hưởng nghiêm trọng đến kinh tế đời sống người dân, hạn hán vấn đề nóng Chính Phủ Bộ ngành liên quan đạo tăng cường công tác nghiên cứu khoa học để đưa 65   phân tích, dự báo xác, nhằm đầy mạnh biện pháp phịng, chống ứng phó với hạn hán, đặc biệt khu vực trọng điểm Đồng sông Cửu Long, Nam Trung Bộ Tây Nguyên Khi nghiên cứu hạn hán, vấn đề quan trọng đặt việc mơ tả tính chất kiện hạn chu kì, tần suất hay cường độ hạn; phân tích trạng xu hướng, đồng thời kết hợp với mơ hình, kịch BĐKH để dự báo kiện hạn xảy tương lai; cuối biện pháp phịng, chống ứng phó hạn hán khu vực cụ thể Dựa cơng trình nghiên cứu nay, phương pháp xây dựng đường cong SDF (Severity – Duration – Frequency Curve) giúp nhà nghiên cứu mơi trường giải khó khăn kể biểu diễn trực quan mối quan hệ chu kì, cường độ, tần suất lặp lại kiện hạn; xu hướng diễn biến xảy khứ; đồng thời kết hợp với mơ hình kịch BĐKH để đưa dự báo hạn hán tương lai Ý tưởng đường cong SDF bắt đầu xuất từ năm 1993 nghiên cứu McKee cộng sự, sau đó, hàng loạt nghiên cứu tương tự thực để hồn tất quy trình xây dựng đường cong SDF, đồng thời công bố kết thu áp dụng SDF phân tích hạn hán Hiện nay, đa số cơng trình nghiên cứu xây dựng đường cong SDF dựa phương pháp đơn biến sử dụng tính chất hạn hán chu kì cường độ, từ tính tốn biến phụ thuộc khác Phương pháp sử dụng nhiều tính chất đơn giản phương trình tính tốn, Chun san Phát triển Khoa học Công nghệ số (1), 2017 áp dụng kỹ thuật nghiên cứu phát triển qua hàng thập kỉ Tuy nhiên, kiện thủy văn phức tạp hạn hán, việc xây dựng đường cong SDF dựa phương pháp đa biến cho kết xác biểu diễn thay đổi kiện hạn lúc thay đổi biến số phụ thuộc Nhưng việc xây dựng đường cong SDF dựa phương pháp đa biến gặp nhiều khó khăn yêu cầu sở liệu lớn, phương trình tốn học phức tạp đặc biệt giới hạn mơ hình biểu diễn phù hợp Hơn nữa, nhiều nghiên cứu kiện thủy văn phức tạp đa biến phân tích từ vài biến có tương quan với (như chu kì cường độ kiện hạn biến độc lập có tương quan với nhau) Do đó, phương pháp xây dựng đường cong SDF từ biến tương quan sử dụng rộng rãi nghiên cứu hạn hán tượng thời tiết cực đoan khác Trọng tâm phương pháp dựa hệ phương trình tốn học Copula, sử dụng để kết hợp hàm phân phối xác suất biến số thành phần từ xây dựng hàm phân phối xác suất kết hợp (Joint bivariate distribution function) Mục tiêu nghiên cứu xây dựng thành công đường cong SDF phương pháp Copula biến kết hợp ứng dụng đường cong SDF phân tích kiện hạn khu vực nghiên cứu cụ thể Mỗi kiện hạn phân tích dựa tính chất quan trọng chu kì (Drought Duration) Cường độ hạn (Drought Severity) sông liên tỉnh lớn, tồn lưu vực sơng Srepok (trong lãnh thổ Việt Nam) có diện tích tự nhiên khoảng 18.230 km2, thuộc tỉnh phần lớn diện tích nằm tỉnh Đăk Lăk phần đất thuộc tỉnh Đăk Nông (gồm huyện Krông Nô, Đăk Mil, Đăk Song, Gia Nghĩa, Cư Jut), tỉnh Gia Lai (gồm huyện Chư Prông, Chư Sê) tỉnh Lâm Đồng (gồm huyện Lâm Hà, Lạc Dương) Lưu vực Srepok nằm phía tây dãy Trường Sơn, có địa hình lưu vực phức tạp, dốc đứng phía đơng (độ cao 2.400 m so với mực nước biển) thoải dần sang tây độ cao 140 m Sông Srepok hợp lưu hai sơng sơng Krơng Knô sông Krông Ana, hai sông gặp thác Bn Dray Sap tạo thành dịng Srepok (Hà Phạm, 2015) Lượng mưa trung bình năm lưu vực khoảng 1900 mm lượng bốc 1.100 mm Mùa mưa thường tập trung vào thời gian từ tháng đến tháng 10 hàng năm Lượng mưa năm trung bình nhiều năm tăng theo cao độ địa hình chế độ dịng chảy sơng, suối định chế độ mưa lưu vực Hàng năm, mùa lũ tháng đến tháng 11 Lượng dòng chảy mùa lũ chiếm 70% tổng lượng dòng chảy năm Các trận lũ lớn thường xảy vào tháng 9, 10 11, lũ đặc biệt lớn thường tổ hợp thời tiết gây Mùa khô lưu vực sông Srepok khơng có mưa, tổng lượng mưa mùa khô chiếm từ 13 đến 16% tổng lượng mưa năm nên thường xuyên xảy tình trạng thiếu nước Hơn nữa, việc khai thác mức dòng chảy sơng Srepok chi lưu cho cơng trình thủy điện với tình trạng phá rừng làm nương rẫy dẫn đến tình trạng khan nước ngày nghiêm trọng Tổng lượng nước chủ động đảm bảo tưới tiêu chiếm 20% tổng nhu cầu phục vụ tưới cho trồng, không gây thiệt hại cho phát triển nông nghiệp mà cịn dẫn đến nhiều khó khăn giải vấn đề nước sinh hoạt cho người KHU VỰC NGHIÊN CỨU Trong nghiên cứu này, liệu lượng mưa tháng lưu vực sông (LVS) Srepok (Tây Nguyên, Việt Nam) sử dụng cho tính tốn quy trình xây dựng đường cong SDF Lưu vực sông Srepok 10 hệ thống lưu vực 66   Chuyên san Phát triển Khoa học Công nghệ số (1), 2017 tháng): dân (Hằng Phan, 2012) / PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Quy trình thực bước xây dựng đường cong SDF tổng hợp Hình Bước 1: Xác định kiện hạn Trong nghiên cứu này, số chuẩn hóa lượng mưa SPI (Standardized Precipitation Index) sử dụng để xác định kiện hạn xảy LVS Srepok Chỉ số SPI McKee cộng (1993) đặt nhằm mục đích xác định theo dõi kiện hạn xảy khoảng thời gian định Chỉ số tính dựa liệu lượng mưa tháng trạm quan trắc khu vực nghiên cứu Đầu tiên, lượng mưa tháng tích lũy theo khoảng chu kì định (1, 3, 6, 12, 24 tháng…) tổng hợp phân phối theo hàm xác suất phù hợp Sau đó, hàm phân phối đưa dạng chuẩn hóa (phân phối chuẩn) với trung bình phương sai Phương pháp tính tốn chi tiết số SPI số ứng dụng nâng cao phân tích tính chất kiện hạn thực nghiên cứu Guttman (1999), Hayes cộng (1999), Bonaccorso cộng (2003) hay Tsakiris Vangelis (2004) Dựa nghiên cứu Guttman (1999) việc sử dụng hàm phân phối xác suất khác cho kết SPI khác nhau, nhiên, sau cơng bố Angelidis cộng (2012) phủ định kết này, cụ thể nhóm nghiên cứu thử nghiệm với hàm phân phối xác suất khác Gamma, Normal hay Log-normal cho kết số SPI gần giống Do đó, nghiên cứu này, hàm phân phối Gamma sử dụng để tính tốn số SPI cho lưu vực sông Srepok khoảng thời gian từ 12/1980 đến 12/2009 Các bước thực sau:  Xác định hàm phân phối xác suất (PDF) chuỗi liệu mưa tích lũy (12 Trong đó, α β tham số hàm phân phối Gamma; x lượng mưa tích lũy 12 tháng; Γ phương trình gamma α  Xác định hàm phân phối tích lũy (CDF): (2)  Chuyển đổi hàm phân phối Gamma hàm phân phối chuẩn: (3) Giá trị SPI dương thể lượng mưa tích lũy thời điểm t lớn giá trị trung bình, ngược lại, giá trị SPI âm lượng mưa tích lũy thời điểm t nhỏ giá trị trung bình Do đó, kiện hạn xác định khoảng thời gian Δt (tháng) giá trị SPI liên tục âm thấp ngưỡng -1 (McKee cộng sự, 1993) Chu kì hạn (D - duration) khoảng thời gian Δt kiện hạn Cường độ hạn (S - severity) tổng đại số số SPI chu kì ∑ (4) Hình Tổng hợp bước xây dựng đường cong SDF Bước 2: Xác định hàm phân phối thành phần (Phân phối Gamma) Để xây dựng hàm phân phối kết hợp biểu 67   (1) Chuyên san Phát triển Khoa học Công nghệ số (1), 2017 diễn biến chu kì cường độ hạn, trước tiên phải xác định hàm phân phối phù hợp với biến độc lập Hiện nay, hàm phân phối sử dụng phổ biến nghiên cứu thời tiết cực đoan gồm có Gamma, Weibull, Gumbel, Log-Gumbel, Log-Normal GEV Tuy nhiên, theo nghiên cứu Kendall Dracup (1992), Mathier cộng (1992) hay Shiau Shen (2001) cho thấy hàm phân phối Gamma thường cho kết tốt áp dụng việc mô tả chu kì cường độ kiện hạn Do đó, phạm vi nghiên cứu đề tài, phân phối Gamma sử dụng để tính tốn hàm xác suất biến độc lập Hàm phân phối tích lũy chu kì cường độ hạn biểu diễn qua phương trình (5) (6), với (α1, β1) hai tham số hàm Gamma dãy chu kì (α2, β2) hai tham số tương ứng với dãy cường độ / , d > (5) / , s > (6) Bước 3: Xác định hàm phân phối kết hợp (Copula biến) Copula hàm phân phối xác suất nghiên cứu phát triển nhà toán học người Mỹ, Abe Sklar (1959), ứng dụng việc xây dựng hàm kết hợp từ hai hoăc nhiều hàm phân phối xác suất biến độc lập thành phần Định lý Sklar (1983) cho FX, Y (X, Y) hàm phân phối hai chiều với hàm phân phối biên FX(X) FY(Y), ln tồn hàm copula thỏa: (7) FX, Y (X, Y) = C(FX(X), FY(Y)) Và ngược lại, với hàm phân phối đơn biến FX(X), FY(Y) hàm copula C hàm FX, Y (X, Y) xác định từ phương trình (7) hàm phân phối chiều với hàm phân phối biên FX(X) FY(Y) Ngoài ra, hai hàm FX(X) FY(Y) liên tục tồn hàm C thỏa phương trình (7) , (8) Với u v hai hàm phân phối tích lũy biên FX(X) FY(Y); θ tham số hàm Copula Bước 4: Xây dựng đường cong SDF Đường cong SDF xây dựng dựa sở tính tốn chu kì lặp lại kết hợp (joint return period) kiện hạn với chu kì D ≥ d S ≥ s Trong nghiên cứu Shiau (2006), phương trình tính chu kì lặp lại kiện hạn trình bày đầy đủ chi tiết, đem lại nhiều ứng dụng cho công tác nghiên cứu phân tích hạn hán Theo Shiau, chu kì lặp lại kết hợp hai biến chu kì cường độ với D ≥ d S ≥ s tính sau: (9) , Trong đó, L khoảng thời gian kiện hạn, E(L) giá trị mong đợi (expected value) L Từ phương trình (9) với chuỗi chu kì D từ đến 12 (tháng) chọn chu kì lặp lại cố định 2, 5, 10, 15, 20, 50, 100, 500,… năm, dễ dàng tính cường độ hạn (S) tương ứng, từ xây dựng đường cong SDF (severity – duration – frequency) KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Xác định kiện hạn Bằng phương pháp nghiên cứu trình bày đề mục 3.1, số SPI 12 tháng (SPI12) chuẩn hóa từ liệu lượng mưa tích lũy biểu diễn Hình 68   Hiện nay, có nhiều họ hàm Copula sử dụng hàm Ali-Mikhail-Haq, Clayton, Farlie-Gumbel-Morgenstern, Frank, Galambos, Gumbel-Hougaard Plackett Trong nghiên cứu này, hàm Frank Copula lựa chọn để biểu diễn phương pháp xây dựng phương trình kết hợp Phương trình phân phối tích lũy dựa hàm kết hợp Frank sau: ln , , , Chuyên san Phát triển Khoa học Công nghệ số (1), 2017 tương đương với cường độ hạn SPI = 19.83 cho thấy mức độ hạn hán lưu vực nghiêm trọng Tuy nhiên, với hệ số Z dương (Z= 2.7), số SPI khu vực có xu hướng tăng nhẹ với biên độ nhỏ (tăng 0.0016/năm) tương ứng với lượng mưa tích lũy 12 tháng lưu vực tăng Và, số SPI tiếp tục tăng kì vọng tương lai tần suất hạn có xu hướng giảm Đồ thị SPI miêu tả tổng quát tình trạng hạn hán khu vực nghiên cứu, đồng thời thể rõ ràng tính chất kiện hạn chu kì, cường độ hay tần suất Các số liệu thống kê tình hình hạn xảy lưu vực sông Srepok khoảng thời gian từ 1980 đến 2009 tóm tắt bảng Kết phân tích vịng 30 năm, lưu vực sông Srepok xảy kiện hạn (Bảng 3), chu kì hạn dài lên đến 12 tháng, Hình Chỉ số SPI (12 tháng) lưu vực sông Srepok (1980-2009) Bảng Số liệu thống kê mô tả kiện hạn lưu vực sông Srepok Tổng số kiện hạn (1980 – 2009) Tần suất hạn 0.3 (Số kiện hạn/năm) Xu hướng Hệ số Z 2.7 (Ý nghĩa thống kê) Độ chênh lệch 0.0016 (ΔSPI/năm) Chu kì hạn (Tháng) Lớn 12 Nhỏ Trung bình 6.78 Cường độ hạn Lớn 19.83 Nhỏ 1.05 Trung bình 9.35 Chỉ số SPI sử dụng việc chiếm 35%, hạn trung bình 10.3%, hạn phân loại kiện hạn theo nhiều cấp nghiêm trọng 6.9% hạn nghiêm độ như: khơng hạn (bình thường), hạn trọng 0.3% Các đợt hạn nặng thường xảy nhẹ, hạn trung bình, hạn nghiêm trọng có ảnh hưởng từ tượng hạn nghiêm trọng Bảng mô tả thời tiết cực đoan El Nino Cụ thể chi tiết mức độ hạn tỉ lệ lưu vực sông Srepok, có 6/9 kiện hạn xuất loại hạn khác đặc biệt nghiêm trọng xảy Tại lưu vực sông Srepok, nửa thời điểm có xuất El Nino quãng thời gian từ năm 1980 đến 2009 (Climate Prediction Center), năm xảy hạn hán (52.5%), hạn nhẹ 1983 – 1984 (hạn 12 tháng), 1989 – 1990 69   Chuyên san Phát triển Khoa học Công nghệ số (1), 2017 (hạn 07 tháng), 1991 – 1992 (hạn 07 (hạn 07 tháng) 2004 – 2005 (hạn 12 tháng), 1995 – 1996 (hạn 12 tháng), 1998 tháng) Bảng Phân loại kiện hạn tỷ lệ đợt hạn Phân loại kiện hạn SPI Tỷ lệ (%) Bình thường ≥0 47.5 Hạn nhẹ -1 ≤ SPI ≤ 35.0 Hạn trung bình -1.5 ≤ SPI ≤ -1 10.3 Hạn nghiêm trọng -2 ≤ SPI ≤ -1.5 6.9 Hạn nghiêm trọng SPI ≤ -2 0.3 Bảng Tổng hợp kiện hạn lưu vực sông Srepok (1980 – 2009) Thời gian bắt Thời gian kết STT Chu kì (D) Cường độ (S) đầu thúc 1 1.04 12/1/1982 12/1/1982 12 16.26 2/1/1983 1/1/1984 2.22 4/1/1986 5/1/1986 8.04 11/1/1989 5/1/1990 10.53 11/1/1991 5/1/1992 1.06 8/1/1993 8/1/1993 12 15.88 4/1/1995 3/1/1996 9.25 4/1/1998 10/1/1998 12 19.82 10/1/2004 9/1/2005 D Halwatura cộng (2015), chuỗi Xác định hàm phân phối thành phần Như quy trình liệt kê hình 3.1, chu kì hạn cường độ hạn thường phù bước thứ xây dựng đường cong hợp với hàm Gamma Vì vậy, phạm SDF chọn hàm phân phối phù vi nghiên cứu đề tài, hàm phân phối hợp với chu kì hạn cường độ hạn, từ xác suất Gamma lựa chọn để mơ tả tính tham số cần thiết chu kì cường độ kiện hạn việc xác định hàm kết hợp Copula biến xảy lưu vực Ngoài ra, để kiểm số Mặc dù có nhiều hàm phân phối khác tra phù hợp hàm Gamma, áp dụng liệt kê nghiên cứu phương pháp kiểm định đề mục 3.2, nhiên, theo Kolmogorov–Smirnov (K-S) sử nghiên cứu gần Shiau (2003, dụng cho phân phối chu kì cường độ 2006, 2009), Saralees Nadarajah (2009), hạn (Bảng 4) Shahrbanou Madadgar cộng (2013), Bảng Kiểm định K-S dành cho chu kì cường độ hạn Shape Parameter Scale Parameter D-Statistic p-value (α) (β) Drought Duration 0.283 0.465 1.748 3.875 Drought Severity 0.217 0.712 Frank Copula 0.113 Function 0.968 1.322 Copula Parameter (θ) 22.832 (6) biểu diễn Hình Các tham số α, β hàm phân phối tính dựa phương pháp L-moments (William H A., 2011) Hàm phân phối xác suất tích lũy Gamma (CDF Gamma) chu kì cường độ tương ứng với kiện hạn xảy lưu vực sông Srepok giai đoạn 1980 – 2009 tính theo phương trình (5), 70   7.068 Chuyên san Phát triển Khoa học Công nghệ số (1), 2017 Hình Chu kì hạn với hàm phân phối Gamma Hình Cường độ hạn với hàm phân phối Gamma quan hệ chu kì cường độ Xác định hàm phân phối kết hợp Sau hàm phân phối xác suất kiện hạn diễn lưu vực sơng yếu tố chu kì cường độ hạn xác Srepok Tham số Copula kết kiểm định với tham số thành phần, định liệt kê bảng hàm kết hợp Copula biến bắt đầu Hình minh họa kiện hạn xây dựng Đầu tiên, tham số hàm với hàm phân phối Frank Copula, đồng Copula (θ) tính phương pháp thời thể xác suất kết hợp xác suất tối đa (maximum likelihood) dựa hai yếu tố chu kì cường độ hạn P (D ≤ tham số thành phần tương ứng (α, i, S ≤ i) với i = 1, 2, 3,… Từ hàm phân β) chuỗi chu kì cường độ hạn Sau phối kết hợp Frank, dễ dàng tính đó, hàm Copula lựa chọn kiểm tốn xác suất có điều kiện khác để định theo phương pháp tham số kiện hạn xảy ra, ví dụ tính xác (Parametric bootstrap-based goodness-of- suất xảy kiện hạn có chu kì fit test) Kết cho thấy hàm Frank cường độ lớn giá trị xác định, ta Copula lựa chọn phù hợp để mơ tả mối có phương trình sau: 71   Chuyên san Phát triển Khoa học Công nghệ số (1), 2017 = 0.133 Do đó, xác suất xảy kiện hạn có chu kì lớn tháng cường độ lớn P (3, 2) = 0.751 Các phương trình quan trọng để đánh giá khả cung cấp nước hệ thống cấp nước đợt hạn hán xảy P (D ≥ d, S ≥ s) = – FD(d) – FS(s) + FD, S (D, S) (10) Cụ thể, xác suất xảy kiện hạn có chu kì lớn tháng FD (3) = 0.247, xác suất xảy kiện hạn có cường độ lớn FS (2) = 0.135 xác suất xảy kiện hạn kết hợp có chu kì lớn tháng cường độ lớn FD, S (3,2) Hình Các kiện hạn hàm phân phối xác suất kết hợp Frank Copula phối kết hợp Copula biến chu kì Đường cong SDF Để xây dựng đường cong SDF ngồi cường độ Trong nghiên cứu này, chu yếu tố cường độ chu kì kì lặp lại tính 20, 30, 40, 50, 100 phân tích trên, tần suất hạn hán 500 năm Kết tính tốn (Bảng 5) nhân tố khơng thể thiếu đường cong SDF trình bày nghiên cứu hạn hán Tần suất hạn Hình Có thể nhận thấy lưu vực sơng chu kì lặp lại (return period) Srepok, chu kì lặp lại, kiện hạn Như trình bày cường độ hạn tỉ lệ nghịch với chu kì hạn đề mục 3.4, chu kì lặp lại tỷ lệ thuận với chu kì lặp lại kiện hạn tính dựa hàm phân Hình Đường cong SDF Lưu vực Srepok 72   Chuyên san Phát triển Khoa học Công nghệ số (1), 2017 Bảng Kết cường độ hạn dựa chu kì lặp lại chu kì hạn Chu kì lặp lại Chu kì hạn (Tháng) 20 Năm 30 Năm 50 Năm 100 Năm 500 Năm 17.66809 20.81811 24.73798 29.99438 42.02134 17.66808 20.81811 24.73798 29.99436 42.02134 17.66808 20.81811 24.73798 29.99437 42.02134 17.6681 20.8181 24.73797 29.99437 42.02133 17.6679 20.81802 24.73793 29.99433 42.02131 17.66663 20.81741 24.73757 29.99409 42.02112 17.65951 20.81397 24.73558 29.99271 42.02009 17.62872 20.7993 24.72698 29.98681 42.01563 17.52282 20.7495 24.69807 29.96688 42.0006 10 17.21807 20.61245 24.6194 29.91291 41.95996 11 16.40565 20.29313 24.44141 29.79188 41.86918 12 13.22409 19.62499 24.09438 29.56041 41.6968 báo, phòng chống thiên tai đưa tính tốn hiệu quả, xác tình KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Phương pháp Copula hình hạn hán, từ xây dựng kịch kỹ thuật nâng cao hiệu bản, phương pháp ứng phó xử lý kịp nghiên cứu tượng thời tiết cực thời cho người dân đoan, nhiên ứng dụng Tuy nhiên, phạm vi nghiên cứu nhiều nghiên cứu lũ lụt Do đó, khơng thể khảo sát hết hàm phân phối việc xây dựng thành công đường cong hàm Copula khác SDF cho lưu vực sông Srepok (Tây sử dụng rộng rãi nay, đề Nguyên, Việt Nam) dựa phương tài tập trung vào vấn đề hoàn chỉnh pháp Copula kết hợp hàm phân phối xác quy trình ứng dụng hàm Copula xây suất cho biến chu kì cường độ hỗ dựng đường cong SDF nên khảo sát trợ cộng đồng khoa học nhà quản hàm phân phối Gamma hàm kết hợp lý mơi trường có thêm cơng cụ giải Frank Copula Vì vậy, nghiên vấn đề liên quan đến hạn hán Phương cứu mở rộng sau này, đề tài đề xuất pháp Copula hỗ trợ đơn vị hướng nghiên cứu, khảo sát hàm phân nghiên cứu, quản lý sử dụng tài phối khác hàm Copula kết nguyên nước trung tâm dự hợp biến đa biến TÀI LIỆU THAM KHẢO Báo cáo “Tình hình hạn hán, xâm nhập mặn khu vực Tây Nguyên, Nam Trung Bộ, Đồng sông Cửu Long công việc triển khai tiếp theo”, Ban Chỉ đạo Trung ương phòng chống thiên tai, 2016 Báo cáo “Hiện trạng môi trường – nhu cầu nước cho môi trường tầm quan trọng việc trì dịng chảy mơi trường lưu vực sơng Srepok”, Viện Quy hoạch Thủy Lợi, 2013 PHẠM TẤN HÀ, “Các vấn đề ưu tiên quản lý tài nguyên nước lưu vực Srepok”, Phân viện Khảo sát – Quy hoạch thủy lợi Nam Bộ PHAN THỊ THANH HẰNG, “Đánh giá hạn hán tỉnh Đăk Nông”, Viện Địa lý - Viện KH CN Việt Nam, 2012 A REZA, T ISLAM, S SHEN, Z HU, AND M A RAHMAN, “Drought Hazard Evaluation in Boro Paddy Cultivated Areas of Western Bangladesh at Current and Future Climate Change Conditions” vol 2017, 2017 73   Chuyên san Phát triển Khoa học Công nghệ số (1), 2017 ANGELIDIS, P., MARIS, F., KOTSOVINOS, N ET AL Water Resour Manage, 262453, 2012 BONACCORSO, B., BORDI, I., CANCELLIERE, A., ROSSI, G., AND SUTERA, A., “Spatial variability of drought: An analysis of the SPI in Sicily”, Water Resources Management 17(4), 273–296, 2003 Climate Prediction Center, “Historical El Nino/La Nina episodes (1950-present)”, National Weather Service, USA D HALWATURA, A M LECHNER, AND S ARNOLD, “Drought severityduration-frequency curves: A foundation for risk assessment and planning tool for ecosystem establishment in post-mining landscapes” Hydrol Earth Syst Sci., vol 19, no 2, pp 1069–1091, 2015 GUTTMAN, N B., “Accepting the standardized precipitation index: A calculation algorithm”, Journal of the American Water Resources Association 35(2), 311– 322, 1999 HAYES, M J., SVOBODA, M D., WILHITE, D A., AND VANYARKHO, O.V., 1999, “Monitoring thedrought using the standardized precipitation index”, Bulletin of the American Meteorological Society 80(3), 429–438, 1996 J T SHIAU, “Fitting drought duration and severity with two-dimensional copulas” Water Resour Manag., vol 20, no 5, pp 795–815, 2006 J T SHIAU, “Return period of bivariate distributed extreme hydrological events” Stoch Environ Res Risk Assess., vol 17, no 1–2, pp 42–57, 2003 KENDALL, D R AND DRACUP, J A, “On the generation of drought events using an alternating renewal-reward model”, Stochastic Hydrology and Hydraulics 6(1), 55–68, 1992 MATHIER, L., PERREAULT, L., BOBE, B., AND ASHKAR, F., “The use of geometric and gamma-related distributions for frequency analysis of water deficit”, Stochastic Hydrology and Hydraulics 6(4), 239–254, 1992 S MADADGAR AND H MORADKHANI, “Assessment of Climate Change Impacts on Drought Returns Periods Using Copula” 2011 Symp Data-Driven Approaches to Droughts, 2011 SHIAU JT, SHEN HW, “Recurrence analysis of hydrologic droughts of differing severity”, ASCE J Water Resour Plng and Mgmt., 127(1): 30–40, 2001 SKLAR, K., “Fonctions de repartition a n Dimensions et Leura Marges”, Publ Inst Stat Univ Paris, 8, 229–231, 1959 T B MCKEE, N J DOESKEN, AND J KLEIST, “The relationship of drought frequency and duration to time scales” AMS 8th Conf Appl Climatol., no January, pp 179–184, 1993 WILLIAM H ASQUITH, “Univariate Distributional Analysis with L-moment Statistics using R”, 2011 74   ... trị Giá trị hiệu chỉnh -0 .2 – 0.2 -0 .01 – 0 .3 -0 . 137 338 – 1000 31 8.4022 83 0.160206 Chuyên san Phát triển Khoa học Công nghệ số (1), 2017 v_CH_K2.rte Hệ số dẫn thủy lực sơng -0 .01 – 500 198.644852...  Chuyên San PHÁT TRIỂN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TÒA SOẠN: SỐ 01 PHẠM NGỌC THẠCH, Q1, TP.HCM ĐT: (84.8) 38 . 233 .36 3 – (84.8) 38 . 230 .780 E-mail: tckhtre@gmail.com  MỤC... 219,9 209 ,3 1 73, 6 187,4 180,7 131 ,6 86,7 87,04 96,04 65,7 130 ,8 107,7 1 03, 4 125,1 157,4 R 0,24 0 ,33 0,4 0 ,34 0 ,34 STD 160 ,3 169,05 110 ,3 95,5 1 03, 3 1 73, 5 197 ,3 156,9 171,1 0,61 0,24 30 0,5 0 ,37 0,26