Nghiên cứu đánh giá hiện trạng và ảnh hưởng của mưa axit đến hệ sinh thái nông nghiệp ở tỉnh hòa bình

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Trần Minh Tiến NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA MƯA AXÍT ĐẾN HỆ SINH THÁI NÔNG NGHIỆP Ở TỈNH HÒA BÌNH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2017 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Trần Minh Tiến NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA MƯA AXÍT ĐẾN HỆ SINH THÁI NÔNG NGHIỆP Ở TỈNH HÒA BÌNH Chuyên ngành: Khoa học môi trường Mã số: 60440301 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS PHẠM THỊ THU HÀ Hà Nội - 2017 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành khóa luận này, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Phạm Thị Thu Hà - Giảng viên Bộ môn Sinh Thái Môi Trường Cô hướng dẫn, bảo tận tình giúp đỡ em suốt thời gian làm luận văn Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy cô khoa Môi Trường đặc biệt thầy cô Bộ môn Sinh Thái Môi Trường – Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội dẫn dắt, truyền thụ cho em kiến thức kinh nghiệm quý báu trình học tập trường Đồng thời em xin cảm ơn cán công tác Uỷ ban nhân dân tỉnh Hòa Bình, Sở Tài nguyên Môi trưởng Tỉnh, Sở Nông nghiệp Phát triển nông thôn Tỉnh Phòng Tài nguyên Môi trường huyện Yên Thủy, Lạc Sơn, thành phố Hòa Bình nhiệt tình cung cấp tài liệu số liệu có liên quan tới vấn đề nghiên cứu để em hoàn thành luận văn Cuối em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè ủng hộ, động viên, giúp đỡ em suốt thời gian qua, đặc biệt thời gian làm luận văn Em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày 04 tháng 01 năm 2017 Học viên Trần Minh Tiến MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT i DANH MỤC HÌNH VẼ ii DANH MỤC BẢNG iii MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan mưa axít 1.1.1 Một số khái niệm mưa axít: 1.1.2 Nguyên nhân tượng mưa axít .4 1.1.3 Cơ chế hình thành mưa axít 1.1.4 Những ảnh hưởng mưa axít 1.2 Tổng quan hệ sinh thái nông nghiệp (HSTNN) 1.2.1 Khái niệm hệ sinh thái nông nghiệp .7 1.2.2 Đặc điểm hệ sinh thái nông nghiệp 1.2.3 Tổ chức hệ sinh thái nông nghiệp .8 1.3 Các nghiên cứu trạng ảnh hưởng mưa axít tới hệ sinh thái nông nghiệp giới Việt Nam .9 1.3.1 Trên giới 1.3.2 Tại Việt Nam 12 1.4 Tổng quan khu vực nghiên cứu 14 1.4.1 Tỉnh Hòa Bình 14 1.4.2 Thành phố Hòa Bình .19 1.4.3 Huyện Yên Thủy .19 1.4.4 Huyện Lạc Sơn 20 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 2.1 Đối tượng nghiên cứu 22 2.2 Phạm vi nghiên cứu 22 2.3 Phương pháp nghiên cứu 22 2.3.1 Phương pháp thu thập, tổng hợp phân tích tài liệu, số liệu thứ cấp 22 2.3.2 Phương pháp điều tra thực địa 22 2.3.3 Phương pháp tính toán đặc trưng mưa axít 23 2.3.4 Phương pháp tiếp cận mô hình DPSIR 25 2.3.5 Phương pháp Delphi 26 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 28 3.1 Hiện trạng mưa axít vùng nghiên cứu 28 3.1.1 Tần suất xuất mưa axít 28 3.1.2 Nồng độ ion nước mưa 30 3.1.3 Sự biến đổi ion theo mùa 33 3.1.4 Đánh giá thành phần làm thay đổi giá trị pH nước mưa 34 3.1.5 Đánh giá tải lượng lắng đọng axít vùng nghiên cứu 37 3.2 Hiện trạng hệ sinh thái nông nghiệp tỉnh Hòa Bình 46 3.2.1 Diện tích hệ sinh thái nông nghiệp (hệ thống trồng trọt) 46 3.2.2 Cơ cấu trồng .49 3.2.3 Sản lượng trồng 50 3.3 Ảnh hưởng mưa axít đến hệ sinh thái nông nghiệp vùng nghiên cứu 52 3.3.1 Phân tích kết phiếu điều tra huyện Yên Thủy, Lạc Sơn, thành phố Hòa Bình……………… ………………………………………………….….52 3.3.2 Đánh giá chung ảnh hưởng mưa axít đến hệ sinh thái nông nghiệp thành phố Hòa Bình huyện Yên Thủy, Lạc Sơn 66 3.4 Đề xuất giải pháp giảm thiểu ảnh hưởng mưa axít đến hệ sinh thái nông nghiệp 67 3.4.1 Giải pháp giảm thiểu phát thải chất khí gây lắng đọng axít 67 3.4.2 Đề xuất giải pháp thích ứng cho hệ sinh thái nông nghiệp trước ảnh hưởng mưa axít 69 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO .73 PHỤ LỤC 76 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT GTVT: Giao thông vận tải HTTT: Hệ thống trồng trọt HST: Hệ sinh thái HSTNN: Hệ sinh thái nông nghiệp QT: Quần thể UBND: Ủy ban nhân dân i DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Các nguyên nhân gây nên tượng mưa axít……………………….….4 Hình Cơ chế hình thành mưa axít .5 Hình Sơ đồ vị trí tỉnh Hòa Bình .15 Hình Tỷ lệ mưa axít (%) trạm Hòa Bình .29 Hình Biến động pH qua tháng trạm Hòa Bình 30 Hình 3 Nồng độ trung bình ion nước mưa trạm Hòa Bình giai đoạn 2000-2014 32 Hình Giá trị nồng độ trung bình ion mùa mưa mùa khô trạm Hòa Bình giai đoạn năm 2000-2014………………………………………….33 Hình Sự biến thiên giá trị pH pAi trạm Hoà Bình 37 Hình Tổng lắng năm ion NO3-, SO42-, NH4+, Ca2+ (g/m2) Hòa Bình giai đoạn 2000 – 2014 38 Hình Sơ đồ tính toán lắng đọng ướt 39 Hình Tổng lượng lắng ướt ion SO42- NOx qui đổi S N Hòa Bình 40 Hình Tải lượng lắng khô SO2 NOx qui đổi S N Hòa Bình .43 Hình 10 Sơ đồ tải lượng lắng đọng axít Hòa Bình .45 ii DANH MỤC BẢNG Bảng 1 Diện tích rừng trồng chăm sóc rừng qua năm - tỉnh Hoà Bình 17 Bảng Mức độ đồng thuận tin tưởng liên quan đến hệ số Kendall 27 Bảng Hệ số tương quan ion nước mưa trạm Hòa Bình 35 Bảng Tỷ lệ nồng độ thành phần hóa học nước mưa trạm Hòa Bình….36 Bảng 3 Tổng lượng lắng ướt ion SO42- NOx qui đổi S N Hòa Bình 39 Bảng Nồng độ trung bình khí SO2 NOX Hòa Bình 41 Bảng Tải lượng lắng khô SO2 NOx qui đổi S N Hòa Bình 42 Bảng Tải lượng lắng đọng axít Hòa Bình……………………………… 44 Bảng Sản lượng số loại trồng tỉnh Hòa Bình huyện Yên Thủy, Lạc Sơn, thành phố Hòa Bình … .51 Bảng Thống kê kết phân tích cho câu hỏi phiếu điều tra huyện Yên Thủy 58 Bảng Thống kê kết phân tích cho câu hỏi phiếu điều tra huyện Lạc Sơn .59 Bảng 10 Thống kê kết phân tích cho câu hỏi phiếu điều tra thành phố Hòa Bình 60 Bảng 11 Hệ số Kendall huyện Yên Thủy, huyện Lạc Sơn thành phố Hòa Bình 61 Bảng 12 Thống kê thiệt hại nông nghiệp tỉnh Hòa Bình năm 2015 64 iii MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài: Hiện tượng mưa axít phát vào năm 1872 Anh Nguyên nhân người đốt nhiều than đá, dầu mỏ Trong than đá dầu mỏ thường chứa lượng lưu huỳnh, không khí lại nhiều khí nitơ Trong trình đốt sinh khí Sunfua đioxit (SO2), Nitơ đioxit (NO2) Các khí hoà tan với nước không khí tạo thành hạt axít sunfuaric (H2SO4), axít nitơric (HNO3) Khi trời mưa, hạt axít tan lẫn vào nước mưa, làm độ pH nước mưa giảm Nếu nước mưa có độ pH 5,6 gọi mưa axít Do có độ chua lớn, nước mưa hoà tan số bụi kim loại ôxit kim loại có không khí ôxit chì, làm cho nước mưa trở nên độc cối, vật nuôi người Tại tỉnh Hoà Bình, dựa theo số liệu quan trắc Mạng lưới giám sát Lắng đọng axít Đông Á ( EANET), tính toán cho thấy tần suất xuất mưa axít tương đối lớn (34,9%) từ năm 2000 đến 2013 tỉnh Hòa Bình liên tục xuất mưa axít với lưu lượng từ 1303 mm/năm đến 2008 mm/năm Một tác hại nghiêm trọng mưa axít tác hại thực vật đất Khi có mưa axít, dưỡng chất đất bị rửa trôi Các hợp chất chứa nhôm đất phóng thích ion nhôm ion hấp thụ rễ gây độc cho Không phải toàn SO2 khí chuyển hóa thành acid sulfuric mà phần lắng đọng trở lại mặt đất dạng khí SO2 Khi khí tiếp xúc với cây, làm tắt thể soma gây cản trở trình quang hợp Như vậy, mưa axít ảnh hưởng đến hệ sinh thái nông nghiệp tỉnh Hòa Bình Từ thực đề tài: “Nghiên cứu đánh giá trạng ảnh hưởng mưa axít đến hệ sinh thái nông nghiệp tỉnh Hòa Bình” Mục tiêu nghiên cứu: - Đánh giá trạng mưa axít tỉnh Hòa Bình - Nghiên cứu ảnh hưởng mưa axít đến hệ sinh thái nông nghiệp tỉnh Hòa Bình - Đề xuất số giải pháp hạn chế ảnh hưởng mưa axít tới hệ sinh thái nông nghiệp tỉnh Hòa Bình Nội dung nghiên cứu: 3.1 Đánh giá trạng tải lượng lắng đọng axít khu vực nghiên cứu bao gồm: - Đánh giá tần suất mưa axít, giá trị pH nồng độ ion nước mưa, biến đổi ion theo mùa, thành phần làm thay đổi giá trị pH nước mưa, biện luận trung hòa tính axít nước mưa thông qua số pAi - Đánh giá tải lượng lắng đọng axít (tải lượng lắng ướt ion nước mưa, tải lượng lắng đọng S N) khu vực nghiên cứu 3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng mưa axít đến hệ sinh thái nông nghiệp tỉnh Hòa Bình bao gồm: - Nghiên cứu đặc điểm hệ sinh thái nông nghiệp ứng dụng phương pháp delphi, kết hợp với số liệu thống kê để đánh giá ảnh hưởng mưa axít đến hệ sinh thái nông nghiệp vùng nghiên cứu, với nghiên cứu điển hình thành phố Hòa Bình, huyện Yên Thủy huyện Lạc Sơn 3.3 Đề xuất số giải pháp hạn chế ảnh hưởng mưa axít tới hệ sinh thái nông nghiệp địa phương bao gồm: - Đề xuất giải pháp giảm thiểu phát thải chất khí gây lắng đọng axít - Đề xuất giải pháp thích ứng cho hệ sinh thái nông nghiệp trước ảnh hưởng mưa axít a Động lực “Quá trình công nghiệp hóa nguyên nhân sâu xa dẫn đến tượng mưa axít” nhận định đánh giá mức điểm trung bình 4,50 đến 4,75; với độ lệch chuẩn nhỏ 0,444 – 0,607 vùng, biến động lớn việc cho điểm đánh giá Thang điểm cho câu hỏi dao động đoạn từ tới 5, hầu hết giá trị cho điểm Các ngành công nghiệp chế biến dầu thô, khai khoáng, nhà máy nhiệt điện… tạo lượng lớn khí SO2 NOX, phát thải vào khí gây mưa axít Thành phố Hòa Bình nơi có hoạt động công nghiêp phát triển vùng, có nguy xảy mưa axít cao vùng Hai huyện Yên Thủy Lạc Sơn ngành công nghiệp chưa thực phát triển, công nghiệp khai thác khoáng sản (chủ yếu than đá), sản xuất vật liệu xây dựng (xi măng) qui mô nhỏ, phân tán tương lai đầu tư khai thác, mở rộng hoạt động, ngành trở thành nguy tiềm tàng gây mưa axít địa bàn huyện b Áp lực Đối với hai huyện Yên Thủy Lạc Sơn, nguồn gây mưa axít địa phương cho chịu ảnh hưởng ô nhiễm không khí khu vực lân cận, thang điểm đánh giá cho câu hỏi dao động từ đến 5, mức điểm trung bình cao, đa phần chuyên gia có quan điểm hoàn toàn đồng ý với nhận định Tại thành phố Hòa Bình, gần 100% phiếu đồng tình với ý kiến “Nguyên nhân gây mưa axít địa phương khí thải khu công nghiệp địa phương chịu ảnh hưởng ô nhiễm không khí từ khu vực khác” Xét sở thực tế cho thấy, thành phố Hòa Bình có nồng độ SO2, NOX cao hai huyện lại Tuy năm gần (2011 - 2015), nồng độ SO2, NOX thuộc tiêu chuẩn cho phép [20] hoạt động phát triển công nghiệp hóa, đại hóa vùng góp phần gây mưa axít dù nguyên nhân nhận định phần lớn chịu ô nhiễm khu vực khác lan truyền tới c Hiện trạng 62 Tất câu hỏi phần trạng nêu nhằm tổng hợp lại thông tin trạng hệ sinh thái nông nghiệp diễn biến mưa axít thành phố Hòa Bình huyện Yên Thủy, Lạc Sơn thời gian gần đây, từ đưa dự báo, xu hướng diễn biến mưa axít tương lai để người dân chủ động ứng phó với tượng Đặc biệt, vùng trên, chuyên gia hoàn toàn đồng ý mưa axít xảy vào tháng cuối mùa mưa, đầu mùa khô, điều hoàn toàn phù hợp với diễn biến mưa axít địa bàn tỉnh Hòa Bình (sơ đồ hình 3.1) Câu hỏi có mức trung bình thấp câu hỏi diễn biến lượng mưa axít qua năm câu hỏi biến động diện tích sản lượng hệ thống trồng trọt địa phương Sở dĩ câu hỏi có mức trung bình thấp người hỏi không dựa vào số liệu phân tích, đo đạc mà đa phần dựa quan sát thực tế nên việc đánh giá mang tính chất tương đối Ngoài ra, câu hỏi thời gian bắt đầu xuất mưa axít địa phương tần suất mưa axít qua năm, có độ lệch chuẩn lớn, thang điểm dao động từ tới 5, thể ý kiến trái chiều người hỏi Theo số liệu trạm quan trắc môi trường lắng đọng axít Hòa Bình, mưa axít xuất tỉnh Hòa Bình từ năm 2000 Kết phiếu điều tra thành phố Hòa Bình phù hợp với thông tin này, phiếu điều tra cho kết quả, mưa axít xuất địa bàn huyện Yên Thủy, huyện Lạc Sơn vòng năm trở lại Có số lí giải cho khác biệt sau: vào năm 2000, hoạt động công nghiệp, giao thông vận tải huyện chưa phát triển, không tạo nguồn ô nhiễm lớn; nhận thức người dân mưa axít hạn chế nên không nhận biết xuất trận mưa này; mưa axít xảy từ thời điểm với lượng thấp, không/ít gây tác hại đến hệ sinh thái nông nghiệp người dân không nắm bắt xuất loại mưa này; quan điểm chủ quan tác giả để có lí giải xác cần trình nghiên cứu lâu dài chuyên gia mưa axít d Tác động 63 Phần tác động có mức điểm trung bình thấp so với phần lại, với thang điểm dao động lớn, phần cốt lõi điều tra đánh giá ảnh hưởng mưa axít đến hệ thống trồng trọt vùng nghiên cứu Kết đánh giá chủ quan từ phiếu điều tra cho thấy, nhìn chung mưa axít gây thiệt hại định hoạt động sản xuất nông nghiệp tỉnh nói chung, hệ thống trồng trọt tỉnh nói riêng Hơn nữa, địa phương chưa có dự báo, cảnh báo thời gian, địa điểm xuất mưa axít, hay tượng thời tiết cực đoan lũ, hạn, bão Do vậy, người dân nhận biết chủ quan kinh nghiệm ảnh hưởng mưa axít sau khoảng thời gian định trồng xuất dấu hiệu bị tác động mưa axít, đưa giải pháp ứng phó kịp thời dẫn đến thiệt hại nghiêm trọng hệ thống trồng, đặc biệt loại bí xanh, lúa, đậu tương, lạc thường bị suy giảm sản lượng, chất lượng hàng loạt sau trận mưa axít Hiện nay, chưa có thống kê riêng biệt ảnh hưởng mưa axít đến hệ thống trồng trọt địa phương Hơn nữa, tác động mưa axít đến hệ thống trồng trọt địa phương thường kèm với hoạt động thời tiết thiên tai khác Vì vậy, địa phương tác giả đánh giá ảnh hưởng mưa axít đến hệ thống trồng trọt theo kết tổng hợp thiệt hại thiên tai có mưa axít Dưới kết thống kê thiệt hại nông nghiệp tỉnh Hòa Bình thiên tai theo tài liệu thu thập sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Hòa Bình, năm 2015 Bảng 12 Thống kê thiệt hại nông nghiệp tỉnh Hòa Bình năm 2015 Hạng mục Đơn vị tính Tổng cộng Diện tích lúa bị thiệt hại 3923.41 Mất trắng 70% 483.058 Thiệt hại nặng từ 50%-70% 499.45 Thiệt hại nặng từ 30%-50% 1201.552 64 Ảnh hưởng 30% suất 1262.69 Hoa màu bị thiệt hại 3895.64 Mất trắng 70% 1266.976 Thiệt hại nặng từ 50%-70% 291 Thiệt hại nặng từ 30%-50% 239.545 Dưới 30% 1825.87 Cây công nghiệp, lâm nghiệp 1747.84 Mất trắng 70% 495.77 Thiệt hại nặng từ 50%-70% 232.2 Thiệt hại nặng từ 30%-50% 411.5 thiệt hại phần (< 30%) 590 Cây ăn bị thiệt hại 487.7 Mất trắng 70% 371 Thiệt hại nặng từ 50%-70% 101 Thiệt hại nặng từ 30%-50% 0.5 thiệt hại phần (< 30%) 12.9 Diện tích đất bị xói lở, vùi lấp 15.5 Cây ăn Cây 835 Cây trồng phân tán bị gẫy đổ Cây 6680 Cây bóng mát bị gãy Cây 132 Cây giống (gừng) Kg 770 Nguồn: Sở Tài nguyên Môi trường Tỉnh [19,20,21,46] 65 Trên số liệu thống kê thiệt hại thiên tai mưa lớn, bão, lũ, hạn hán, mưa axít tỉnh Hòa Bình Theo đó, ta thấy, với thiên tai khác, mưa axít làm suy giảm sản lượng chất lượng trồng làm ảnh hưởng đến chất lượng đất trồng địa phương e) Đáp ứng Đại đa số câu hỏi có điểm trung bình tương đối cao, độ lệch chuẩn thấp, thể đồng thuận cao ý kiến chuyên gia Đáp ứng vấn đề sử dụng nguồn nước ngầm cho sinh hoạt để hạn chế ảnh hưởng mưa axít có điếm trung bình thấp, điểm đánh giá dao động từ đến 5, có mâu thuẫn lựa chọn giải pháp phù hợp với tình hình kinh tế đại đa số nhân dân địa bàn vùng nghiên cứu, hạn chế với lượng mưa axít lớn, nồng độ cao, nước mưa thẩm thấu xuống đất, gây ảnh hưởng đến nguồn nước ngầm Các đáp ứng giải pháp người dân thực 4,6,7 nhận mức điểm dao động từ 4,25 đến 5, cho thấy tin tưởng cao vào giải pháp đơn giản thiết thực nhằm giảm thiểu mưa axít 3.3.2 Đánh giá chung ảnh hưởng mưa axít đến hệ sinh thái nông nghiệp thành phố Hòa Bình huyện Yên Thủy, Lạc Sơn Bằng việc khảo sát thực tế sử dụng phương pháp delphi, kết hợp so sánh từ số liệu quan trắc hóa học nước mưa thực tế nhận định HTTT vùng nghiên cứu bị ảnh hưởng mưa axít Mưa axít có ảnh hưởng đến hoạt động trồng trọt, đến trồng huyện Yên Thủy Lạc Sơn, thành phố Hòa Bình Mưa axít ảnh hưởng trực tiếp tới trồng làm giảm quang hợp khả đề kháng sâu bệnh trồng, lẽ đương nhiên sản lượng trồng giảm sút Ngoài mưa axít ảnh hưởng xấu đến đất đai, làm tăng độ chua làm giảm độ màu mở đất, nguyên tố canxi, magiê đất cần thiết cho trồng bị thấm mưa axít nhanh chóng bạc màu Trong thực tế trồng chịu tác động phối hợp nhiều yếu tố, thật khó để xác định rõ ràng ảnh hưởng từ mưa axít, ảnh hưởng từ mưa, ảnh hưởng từ BĐKH hay từ yếu tố khác yếu tố yếu tố gây ảnh 66 hưởng nhiều tới trồng hay tác động tổng hợp tất yếu tố Thực tế, mưa axít biến đổi khí hậu (BĐKH) có mối liên hệ chặt chẽ với nhau, tương tác hai vấn đề mang tính hai chiều Tuy nhiên, thấy, mưa axít tượng thời tiết cực đoan diễn luân phiên năm địa bàn nghiên cứu làm hệ thống trồng không đủ thời gian hồi phục sau tác động này, hứng chịu tác động khác, dẫn đến suy thoái hệ thống Vì vậy, mưa axít BĐKH tạo liên kết tiêu cực, gây tác động nhiều mặt đến HTTT, khó khăn cho công tác ứng phó, từ cản trở phát triển kinh tế tỉnh Bằng việc ứng dụng phương pháp delphi, kết thu đánh giá ảnh hưởng mưa axít đến thống trồng trọt mang tính định tính Tuy nhiên, tính đến thời điểm tại, chưa có nghiên cứu khoa học đánh giá mức độ tác động mưa axít tới hệ sinh thái nông nghiệp vùng nghiên cứu để làm sở so sánh Do vậy, đề tài đưa kết bước đầu ảnh hưởng mưa axít đến hệ thống trồng trọt tỉnh, thể khía cạnh nhỏ - tác động mang tính đặc trưng mà nhà quản lý, cộng đồng dân cư địa phương quan sát đánh giá thực tế từ địa phương Để đánh giá đầy đủ xác ảnh hưởng mưa axít đến hệ sinh thái nông nghiệp địa phương cần có nghiên cứu chuyên sâu số liệu quan trắc dài hạn 3.4 Đề xuất giải pháp giảm thiểu ảnh hưởng mưa axít đến hệ sinh thái nông nghiệp Để giảm thiểu ảnh hưởng mưa axít đến hệ sinh thái nông nghiệp địa phương, có hai giải pháp giảm thiểu phát thải khí gây lắng đọng axít (nguồn gây mưa axít) thích ứng với tượng mưa axít Dưới số đề cuất chi tiết: 3.4.1 Giải pháp giảm thiểu phát thải chất khí gây lắng đọng axít 3.4.1.1 Giảm thiểu phát thải chất khí từ hoạt động công nghiệp - Bố trí quy hoạch khu công nghiệp cho hợp lý, cách xa khu dân cư đông - Sử dụng than - than phân loại trọng lực để loại FeS2 sử dụng than có hàm lượng sulfur thấp cho nghành công nghiệp tiêu thụ nhiều than 67 - Thay đổi quy trình công nghệ với kỹ thuật sản xuất hạn chế giảm thiểu nguồn thải ô nhiễm khu công nghiệp hoạt động - Giám sát chặt chẽ có biện pháp khống chế nguồn phát thải chất gây mưa axít - Phát triển trồng nhiều xanh bảo tồn mặt nước thành phố quanh khu công nghiệp Đặc biệt xanh, có tác dụng điều hòa khí hậu mà hấp thụ hấp phụ chất gây ô nhiễm môi trường không khí có chất gây mưa axít 3.4.1.2 Giảm thiểu phát thải chất khí từ hoạt động giao thông - Sử dụng nguồn nguyên liệu độc hại cho người môi trường Đây biện pháp tích cực để giảm thiểu khí thải từ xe cộ - Xây dựng tuyến giao thông thành phố hợp lý: phân đường giao thông - Xây dựng phát triển phương tiện giao thông công cộng (xe bus) nhằm giảm bớt phương tiện giao thông cá nhân để tránh tắc đường hạn chế - Thực nghiêm túc quy định pháp luật liên quan đến phát thải phương tiện giao thông: + Thực chương trình kiểm tra bảo dưỡng: phương tiện đăng ký phải kiểm tra chất lượng phát thải hàng năm bảo dưỡng định kỳ + Không cho lưu hành xe cũ, không đảm bảo chất lượng phương tiện xe, triển khai có hiệu giai đoạn cuối lộ trình loại bỏ xe niên hạn theo nghị định 23/2004/ND-CP Chính Phủ 3.4.1.3 Giảm thiểu phát thải chất khí từ hoạt động dân sinh - Nguồn phát thải sinh hoạt gây mưa axít chủ yếu từ đun nấu Dùng khí tự nhiên (gas, biogas ) hay dùng điện đun nấu thay cho đun than tổ ong - Đưa cộng đồng tham gia trực tiếp vào hệ thống quản lý Môi Trường, xây dựng chế cụ thể để thu hút ủng hộ tham gia cộng đồng công tác bảo vệ Môi Trường không khí 68 3.4.1.4 Giảm thiểu phát thải từ hoạt động canh tác nông nghiệp - Sử dụng chủng giống vi sinh vật có khả quang hợp để chuyển hóa H2S, loại bỏ lưu huỳnh nhiên liệu trước đốt - Bón phân cân đối phân hữu phân vô cơ, bón đạm hợp lý Sử dụng máy nổ nông nghiệp nhiệt độ thấp môi trường thừa oxy để loại bỏ việc hình thành NO - Để góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường, tạo sản phẩm phân bón hữu vi sinh cho trồng nhằm hướng tới nông nghiệp hữu bền vững, Trung tâm Ứng dụng tiến KH&CN Hoà Bình đề xuất phê duyệt thực dự án “Áp dụng sáng chế theo Văn bảo hộ sáng chế số 9529 cấp ngày 9/8/2011 để xử lý phân thải chăn nuôi thành phân bón hữu vi sinh Hòa Bình” (thuộc Chương trình hỗ trợ phát triển tài sản trí tuệ giai đoạn 2011-2015) Thành công dự án giúp tạo sản phẩm phân hữu vi sinh thân thiện môi trường, góp phần phát triển nông nghiệp hữu cơ, bảo vệ môi trường, sức khỏe người dân địa bàn Tỉnh Hòa Bình cần nhân rộng mô hình tuyên cho người dân thực sử dụng phân bón hữu theo mô hình 3.4.2 Đề xuất giải pháp thích ứng cho hệ sinh thái nông nghiệp trước ảnh hưởng mưa axít - Trách nhiệm nhà nước, quan quản lí môi trường, lãnh đạo địa phương: + Thắt chặt công tác quản lý môi trường, tra, kiểm tra khu công nghiệp, xử lý nghiêm khắc trường hợp vi phạm gây ô nhiễm môi trường, đặc biệt ô nhiễm không khí + Hợp tác với tổ chức, quan, cá nhân có chuyên môn mưa axít để tiến hành dự báo, ứng phó, khắc phục hậu mưa axít gây + Tuyên truyền nâng cao nhận thức nhân dân mưa axít, khuyến khích cộng đồng dùng khí tự nhiên (gas, biogas ) hay dùng điện đun nấu thay cho đun than tổ ong + Hỗ trợ kinh phí, giống mới, trợ giá cho sản phẩm nông nghiệp bị tác động mưa axít - Trách nhiệm nhân dân: 69 + Thường xuyên kiếm tra, kiểm soát tình trạng trồng sau mưa + Sử dụng nguồn nước ngầm tưới cho trồng sau mưa vào tháng cuối mùa mưa, đầu mùa khô – thời điểm thường xảy mưa axít địa phương để rửa trôi mưa axít + Tích cực học hỏi nâng cao nhận thức mưa axít nhằm hạn chế thiệt hại mưa axít 70 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Trên sở nguồn số liệu quan trắc hóa học nước mưa Mạng lưới giám sát lắng đọng axít vùng Đông Á (EANET) trạm Hòa Bình giai đoạn 2000 – 2014 trình điều tra khảo sát thực địa, luận văn đánh giá trạng mưa axít tỉnh Hoà Bình Một số kết luận rút sau: - Mưa axít (pH < 5,6) xuất khu vực nghiên cứu với tần suất tương đối lớn (cao 81,8% vào năm 2000 ) có biến động không theo quy luật 2qua năm Các thành phần ion chủ yếu nước mưa SO4 , HCO3-, Cl-, 2+ + + + 2+ 2- 2- NO3- ,Ca , NH4 , Na , K , Mg Giá trị nồng độ ion SO4 , nss-SO4 , NO3-, + 2+ NH4 , Ca , nss-Ca 2+ trung bình mùa mưa thấp mùa khô khu vực nghiên cứu Tỷ lệ xuất mưa axít vào mùa khô lớn so với mùa mưa - Thành phần làm thay đổi giá trị pH nước mưa khu vực nghiên 22+ + cứu nss- SO4 , NO3-, nss- Ca , NH4 Trong đó, thành phần tham gia chủ yếu 2- làm giảm giá trị pH nước mưa ion nss- SO4 , thành phần đóng vai trò 2+ chủ đạo việc trung hòa tính axít nước mưa ion Ca vào mùa mưa, vào mùa khô tùy năm mà ion Ca 2+ + hay NH4 đóng vai trò chủ yếu trung hòa tính axít nước mưa - Giá trị pH lớn giá trị pAi trạm Hòa Bình Điều chứng tỏ pH chịu ảnh hưởng ion khác SO42- NO3- Ca2+, NH4+ ion khác - Theo kết tính toán tổng lắng đọng (lắng ướt lắng khô), lượng lắng đọng S N vùng nghiên cứu có biến động qua năm không tuân theo quy luật cụ thể Lắng đọng axít S cao vào năm 2013 với 20,962 g/m2/năm; thấp vào năm 2014 (5,966 g/m2/năm) Lượng lắng ướt N biến động lớn qua năm, lắng đọng axít N cao vào năm 2014 (1,898/m2/năm) thấp vào năm 2000 (0,479 g/m2/năm) Bằng việc khảo sát thực tế sử dụng phương pháp delphi, kết hợp so sánh từ số liệu quan trắc hóa học nước mưa thực tế nhận định HTTT vùng 71 nghiên cứu bị ảnh hưởng mưa axít Mưa axít ảnh hưởng trực tiếp tới trồng làm giảm quang hợp khả đề kháng sâu bệnh trồng, lẽ đương nhiên sản lượng trồng giảm sút Ngoài mưa axít có ảnh hưởng xấu đến đất đai, làm tăng độ chua làm giảm độ màu mở đất, nguyên tố canxi, magiê đất cần thiết cho trồng bị thấm mưa axít nhanh chóng bạc màu Trong thực tế trồng chịu tác động phối hợp nhiều yếu tố, thật khó để xác định rõ ràng ảnh hưởng từ mưa axít, ảnh hưởng từ mưa, ảnh hưởng từ BĐKH hay từ yếu tố khác yếu tố yếu tố gây ảnh hưởng nhiều tới trồng hay tác động tổng hợp tất yếu tố Do vậy, đề tài đưa kết bước đầu ảnh hưởng mưa axít đến hệ thống trồng trọt tỉnh, thể khía cạnh nhỏ - tác động mang tính đặc trưng mà nhà quản lý, cộng đồng dân cư địa phương quan sát đánh giá thực tế từ địa phương Để giảm thiểu ảnh hưởng mưa axít đến hệ sinh thái nông nghiệp địa phương, có hai giải pháp giảm thiểu phát thải khí gây lắng đọng axít (nguồn gây mưa axít) thích ứng với tượng mưa axít Trong đó, giải pháp giảm thiểu phát thải khí nhà kính cần tập trung vào giải pháp sử dụng than sử dụng than có hàm lượng sulfur thấp cho ngành công nghiệp tiêu thụ nhiều than; xây dựng phát triển phương tiện giao thông công cộng (xe bus); khuyến khích người dân dùng khí tự nhiên (gas, biogas ) hay dùng điện đun nấu thay cho đun than tổ ong sử dụng phân bón hóa học phù hợp Kiến nghị Nghiên cứu đề cập đến ảnh hưởng mưa axít tới hệ sinh thái nông nghiệp huyện Yên Thủy, huyện Lạc Sơn thành phố Hòa Bình, nhiên, kết mang tính định tính, quan sát chủ quan tác giả chuyên gia Vì vậy, tác giả hi vọng thời gian tới có nghiên cứu chuyên sâu với số liệu quan trắc dài hạn vấn đề này, qua đưa hướng giải pháp tích cực góp phần ứng phó vấn đề môi trường 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Lê Huy Bá (2000), Sinh thái môi trường ứng dụng, NXB Khoa học Kỹ thuật, tr.68-124 Bộ Tài Nguyên Môi Trường - Cục Bảo Vệ Môi Trường (2002), Hiện trạng môi trường Việt Nam, Hà Nội Bộ Tài Nguyên Môi Trường - Cục Bảo Vệ Môi Trường (3/2008), Báo cáo tổng hợp quan trắc mưa axít khu vực phía Bắc, Hà Nội Bộ tài nguyên Môi trường (2009), Kịch biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam, Hà Nội Bộ tài nguyên Môi trường (2012), Kịch biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam, Hà Nội Cục thống kê tỉnh Hòa Bình (2015), Tình hình sản xuất nông lâm ngư nghiệp tỉnh Hòa Bình giai đoạn 2010 – 2015 Cục thống kê tỉnh Hòa Bình (2016), Tình hình sản xuất nông nghiệp tỉnh Hòa Bình, năm 2016 Cục thống kê tỉnh Hòa Bình (2016), Tình hình sản xuất nông nghiệp tỉnh Hòa Bình, năm 2016 Lê Đức, Trần Khắc Hiệp, Nguyễn Xuân Cự, Nguyễn Ngọc Minh, Phạm Văn Khang (2004), Một số phương pháp phân tích môi trường, NXB ĐHQGHN 10 Phạm Thị Thu Hà (2008), Bước đầu đánh giá trạng lắng đọng axít khu vực Hà Nội, Hòa Bình, Tạp chí Khoa học ĐH QGHN, tập 24, số 1S, tr.49 – 56 11 Phạm Thị Thu Hà ( 2010), Đánh giá trạng mưa axít số khu vực thuộc vùng kinh tế trọng điểm phía Bắc Việt Nam (Hà Nội, Hải Phòng, Hải Dương, Quảng Ninh), Tạp chí khoa học Đại học Quốc Gia Hà Nội, tập 26, số 5S, ISSN 0866 -8612 12 Phạm Thị Thu Hà, (2014) Nghiên cứu, đánh giá lắng đọng axít vùng đồng sông Hồng Việt Nam, Luận án TS 73 13 Phạm Thị Thu Hà, Trần Minh Tiến, nnk, 2016 “Đánh giá trạng mưa axít tỉnh Hòa Bình giai đoạn 2000-2014” Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự Nhiên Công nghệ 14 Trần Thị Thúy Hằng (2007), Hiện trạng lắng đọng axít miền Bắc Việt Nam, Viện khoa học khí tượng thủy văn môi trường, 15 Phạm Ngọc Hồ (2007), Cơ sở môi trường khí nước, NXB giáo dục Việt Nam, tr 169-177 16 Nguyễn Hồng Khánh, Đánh giá diễn biến mưa axít miền Bắc Việt Nam NXB Khoa học Kỹ thuật Việt Nam (2005) 17 Nguyễn Thị Kim Lan (2007), Hiện trạng mưa axít khu vực Nam Bộ (19962005), Phân viện khí tượng Thủy văn Môi trường phía Nam 18 Phòng nông nghiệp phát triển nông thôn huyện Yên Thủy (2015), Báo cáo kết sản xuất nông lâm thủy sản 19 Phạm Bình Quyền, 2007 Hệ sinh thái nông nghiệp phát triển bền vững Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội, 2007 20 Sở tài nguyên môi trường tỉnh Hòa Bình (2015), Niêm giám thống kê tỉnh Hòa Bình 21 Sở tài nguyên môi trường tỉnh Hòa Bình (2015), Báo cáo trạng môi trường giai đoạn 2011 – 2015 22 Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Hòa Bình, 2014 Báo cáo quy hoạch sử dụng đất tỉnh Hòa Bình năm 2015 23 Phạm Chí Thành (1996), Hệ thống nông nghiệp, NXB nông nghiệp 24 Đào Thế Tuấn (1984), Hệ sinh thái nông nghiệp, NXB khoa học kĩ thuật 25 Trạm khí tượng thủy văn tỉnh Hòa Bình (2014), Thống kê các loại thiên tai xảy địa bàn tỉnh Hòa Bình giai đoạn 2005 – 2014 26 Trạm quan trắc môi trường lắng đọng axít Hòa Bình (2000 - 2014), chuỗi số liệu lắng đọng axít tỉnh Hòa Bình 74 27 Uỷ ban nhân dân huyện Yên Thủy (2015), Báo cáo tổng hợp huyện Yên Thủy 28 Viện khí tượng thủy văn (2002), Hỏi đáp lắng đọng axít, NXB nông nghiệp 29 Viện khoa học khí tượng thủy văn môi trường (2008), Thích ứng với biến đổi khí hậu phát triển bền vững Tiếng Anh 28 David D Kemp, Global Environmental issues (Acmatological approach), second edition, Routledge Publisher, (2000), p.122-143 29 EANET, Data Report on the Acid deposition in the East Asia Region 2000-2014 30 EEA (1999), Environtment in the European Union at the Tum of the century, Environment assessmenr report No.2, pp 427-430 31 Hans C.Martin (2008), The linkages between climate change and acid rain 32 Henning Rodhe, Frank Dentener and Michael Schulz, The Global Distribution of Acidfying wet deposition, Environmental Science & Technology/vol 36, No 20, 2002 33 Hiroshi Hara, Wet Deposition in East Asia Based on EANET Measurements, Tokyo University of Agriculture and Technology, Japan 34 International Institute for Applied Systems Analysis (9/1990), The Price of pollution, Luxembourg, Australia, p.5 35 Jonathan G T., Stephen D R (2003), Use of the delphi method in resolving complex water resources issues 36 Murry J.W., Hammors J.O (1995), “Delphin, a versatile methodology for conducting qualitative research”, The review of higher education, pp 423-436 37 Network Centre for EANET, (8/2005) Proceedings the second scientific workshop on Evaluation of the state of Acid Deposition in East Asia, Niigata, Japan 38 Network Center for EANET (2007), Data Report on the Acid deposition in the East Asia Region 2006 75 39 Pojanie Khummongkol (6 – October 1999), Acid Deposition Problems and Related Activities in Thailand Report presented at East Asian Workshop on Acid Depostion, Siam City Hotel, Bangkok 40 Sinead Keeney, Felicity Hasson, Hugh McKenna (2000), The Delphi Technique in Nursing and Health Research 41 Schmidt (1997), Useage of kendall’s coefficient of concordance in ranking – type Delphi surveys for measurement of reaching consensus 42 Soren lund, Le Trinh Hai, Nguyen Hai Ha, Gary Banta, Dang Thi Thuy, Henning Schroll (2011), Studying the impacts of climate change on different eco agriculture landscapes in quang nam province, pp 1-8 43 Visgilio G.R and M.W Diana (2007), Acid in the environment Lesson learned and future prospects, Springer Science + Bussiness Media, LLC, USA, 332p Trang web 44 http://lacson.hoabinh.gov.vn/ 45 http://sonongnghiep.hoabinh.gov.vn/ 46 http://tnmthoabinh.gov.vn/ 47 http://yenthuy.hoabinh.gov.vn/ 48 http://trongtrotvabaovethucvat.hoabinh.gov.vn/ 76 ... Nghiên cứu đánh giá trạng ảnh hưởng mưa axít đến hệ sinh thái nông nghiệp tỉnh Hòa Bình Mục tiêu nghiên cứu: - Đánh giá trạng mưa axít tỉnh Hòa Bình - Nghiên cứu ảnh hưởng mưa axít đến hệ sinh thái. .. mưa axít đến hệ sinh thái nông nghiệp tỉnh Vì vậy, việc nghiên cứu cách hệ thống trạng mưa axit giai đoạn dài đánh giá ảnh hưởng mưa axit đến hệ sinh thái nông nghiệp tỉnh Hoà Bình cần thiết 1.4... Mg2+, K+) ảnh hưởng mưa axít đến hệ sinh thái nông nghiệp tỉnh Hòa Bình, tập trung nghiên cứu huyện Yên Thủy, Lạc Sơn thành phố Hòa Bình 2.2 Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu: tỉnh Hòa Bình,