Luận văn Thạc sĩ Khoa học môi trường Nghiên cứu kiểm kê khí thảí từ hoạt động đốt trấu rơm rạ vùng Tây Nam Bộ

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI 4702Thao@ LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU KIỂM KÊ KHÍ THẢI TỪ HOẠT ĐỘNG ĐỐT TRẤU, RƠM RẠ VÙNG TÂY NAM BỘ CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG NGUYỄN CHIẾN THẮNG HÀ NỘI, NĂM 2018 BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU KIỂM KÊ KHÍ THẢI TỪ HOẠT ĐỘNG ĐỐT TRẤU, RƠM RẠ VÙNG TÂY NAM BỘ NGUYỄN CHIẾN THẮNG CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG MÃ SỐ: 8440301 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS ĐÀO THÀNH DƯƠNG TS PHẠM THỊ MAI THẢO HÀ NỘI, NĂM 2018 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI Cán hướng dẫn : TS Đào Thành Dương Cán hướng dẫn : TS Phạm Thị Mai Thảo Cán chấm phản biện : TS Hoàng Thu Hương Cán chấm phản biện : TS Nguyễn Thu Huyền Luận văn thạc sĩ bảo vệ tại: HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI Ngày 03 tháng 10 năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Đề tài phần đề tài: “Nghiên cứu xác định hệ số phát thải khí nhà kính từ hoạt động đốt hở phụ phẩm nơng nghiệp (trấu, rơm rạ) vùng Tây Nam Bộ TS Phạm Thị Mai Thảo làm chủ nhiệm đề tài Tôi xin cam đoan nội dung, số liệu, kết nêu luận văn công sức cá nhân tơi, hồn tồn trung thực chưa cơng bố cơng trình TÁC GIẢ LUẬN VĂN Nguyễn Chiến Thắng i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Phạm Thị Mai Thảo TS Đào Thành Dương người trực tiếp hướng dẫn khoa học, tận tình giúp đỡ định hướng giúp tơi hồn thành luận văn Tơi xin gửi lời cảm ơn tới cô giáo Phạm Hồng Phương, cô giáo Trịnh Thị Thắm, thầy giáo Lê Văn Sơn, thầy giáo Nguyễn Thành Trung thành viên nhóm nghiên cứu hỗ trợ tơi suốt q trình nghiên cứu Trong suốt trình học tập nghiên cứu trường, nhận hướng dẫn giúp đỡ tận tình tập thể Thầy, Cô giáo Khoa Môi trường thuộc Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội Tôi xin ghi nhận biết ơn giúp đỡ quý báu Thầy, Cô Tôi xin trân trọng cám ơn người dân tỉnh An Giang nhiệt tình hỗ trợ, hợp tác giúp đỡ thực luận văn Trong thời gian nghiên cứu làm luận văn, nhận hỗ trợ, tạo điều kiện giúp đỡ từ phòng thí nghiệm Khoa Mơi trường, Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội, Trung tâm Quan trắc Môi trường tỉnh An Giang, xin trân trọng cám ơn Tôi xin gửi lời cảm ơn tới đề tài: “Nghiên cứu xác định hệ số phát thải khí nhà kính từ hoạt động đốt hở phụ phẩm nông nghiệp (trấu, rơm rạ) vùng Tây Nam Bộ” – Mã số Mã số: TNMT 2017.05.18 hỗ trợ kinh phí để tơi hồn thành luận văn Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn tới đồng nghiệp, bạn bè, gia đình động viên, chia sẻ tạo điều kiện tốt giúp hồn thành luận văn Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Học viên cao học Nguyễn Chiến Thắng ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC BẢNG x DANH MỤC HÌNH xi DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xiv MỞ ĐẦU 1 Mục tiêu nghiên cứu Nội dung nghiên cứu 2.1 Nghiên cứu tình hình sản xuất lúa tỉnh An Giang vùng Tây Nam Bộ 2.2 Nghiên cứu trạng sử dụng thải bỏ trấu, rơm rạ theo mùa 2.3 Kiểm kê lượng khí thải từ việc đốt trấu, rơm rạ đồng ruộng theo mùa vụ 2.4 Đánh giá mức độ nhiễm khơng khí từ hoạt động đốt trấu, rơm rạ 2.5 Đề xuất giải pháp giảm thiểu phát thải chất khí gấy nhiễm .4 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu rơm rạ 1.2 Giới thiệu vỏ trấu 10 1.3 Tổng quan kiểm kê nguồn thải 13 1.4 Tổng quan nghiên cứu liên quan đến kiểm kê khí thải từ hoạt động đốt sinh khối .16 1.5 Giới thiệu vùng Tây Nam Bộ 19 1.6 Giới thiệu tỉnh An Giang 23 CHƯƠNG 2: PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 2.1 Đối tượng phạm vi 26 2.2 Thời gian nghiên cứu 26 2.3 Phương pháp nghiên cứu 26 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38 iii 3.1 Các hệ số phục vụ tính tốn 38 3.2 Tình hình sản xuất lúa 39 3.3 Hiện trạng phát sinh rơm, rạ, trấu từ hoạt động trồng lúa An Giang vùng Tây Nam Bộ 42 3.4 Hiện trạng sử dụng thải bỏ trấu, rơm, rạ từ sản xuất lúa An Giang .45 3.5 Kiểm kê lượng khí thải phát sinh từ việc đốt rơm rạ đồng ruộng vùng Tây Nam Bộ 50 3.6 Đánh giá mức độ nhiễm mơi trường khơng khí hoạt động đốt rơm rạ 54 3.7 Đề xuất giải pháp giảm thiểu phát thải khí gây ô nhiễm 66 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 76 PHỤ LỤC 79 iv THÔNG TIN LUẬN VĂN Họ tên học viên: Nguyễn Chiến Thắng Lớp: CH2BMT Khóa: 2016-2018 Cán hướng dẫn 1: TS Đào Thành Dương Cán hướng dẫn 2: TS Phạm Thị Mai Thảo Tên đề tài: Nghiên cứu kiểm kê khí thải từ hoạt động đốt trấu, rơm rạ vùng Tây Nam Bộ Tóm tắt luận văn: Mở đầu: Rơm rạ, trấu phụ phẩm từ hoạt động sản xuất lúa gạo Rơm rạ vấn thường ghép chung cách gọi phần loại bỏ lúa sau thu hoạch hạt Tuy nhiên rơm (tiếng Anh: rice straw) phần thân lúa phơi khơ sau thu hoạch, rạ (tiếng Anh: rice stubble) phần gốc lúa lại sau gặt cắt phần thân Trấu (hay gọi vỏ trấu, tiếng Anh: rice hulls) phần vỏ cứng bao bên hạt gạo Ngoài việc bảo vệ hạt gạo mùa sinh trưởng, vỏ trấu dùng làm vật liệu xây dựng, phân bón, vật liệu cách nhiệt xây dựng hay nhiên liệu Rơm rạ thường người dân tận dụng để đun nấu, làm thức ăn cho gia súc, lợp nhà, lót chuồng, làm phân bón Tuy nhiên, với lượng rơm rạ lớn phần sử dụng nhỏ so với lượng phát sinh nên cần phải xử lý bắt đầu mùa vụ Phương pháp xử lý phổ biến đốt trực tiếp đồng ruộng lấy tro để bón cho ruộng Việc đốt rơm rạ phát sinh khói, bụi khơng gây tác động đến mơi trường khơng khí mà ảnh hưởng đến sức khỏe người dân xung quanh, lượng khí thải phát sinh góp phần làm tăng hiệu ứng nhà kính biến đổi khí hậu Ngồi rơm rạ, trấu phụ phẩm phát sinh trình chế biến gạo Trấu chiếm 20% khối lượng lúa xay xát [1] Hiện nay, trấu dùng để sấy lúa, sản xuất củi trấu, bán cho nhà máy sản xuất gạch, sử dụng đun nấu sở tiểu thủ công nghiệp hộ gia đình Tuy nhiên với lượng phát sinh lớn v nên chủ nhà máy xay xát phải đốt bỏ hình thức xử lý khơng khả dự trữ Hoạt động đốt trấu phát sinh chất nhiễm mơi trường khơng khí tương tự rơm rạ Tây Nam Bộ vùng sản xuất lúa gạo với diện tích sản lượng cao nước Đây địa phương có hoạt động đốt rơm rạ, trấu phổ biến Chính lý đó, tơi thực đề tài “Nghiên cứu kiểm kê khí thảí từ hoạt động đốt trấu, rơm rạ vùng Tây Nam Bộ” nhằm kiểm kê lượng phát thải chất ô nhiễm đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường từ hoạt động đốt rơm rạ, trấu đến môi trường người dân sống xung quanh khu vực Phạm vi vùng Tây Nam Bộ bao gồm 13 tỉnh, thành phố, đặc điểm thời tiết khí hậu có tương đồng hạn chế thời gian nên nghiên cứu lựa chọn An Giang tỉnh đại diện để tiến hành kiểm kê đánh giá Mục tiêu nghiên cứu Kiểm kê, đánh giá ô nhiễm mơi trường khơng khí từ hoạt động đốt hở trấu, rơm rạ An Giang đề xuất giải pháp giảm thiểu phù hợp Nội dung nghiên cứu 2.1 Nghiên cứu tình hình sản xuất lúa tỉnh An Giang vùng Tây Nam Bộ Nghiên cứu tình hình diện tích, sản lượng lúa tỉnh An Giang vùng Tây Nam Bộ từ nguồn số liệu công bố Tổng cục thống kê Cục Thống kê tỉnh An Giang 2.2 Nghiên cứu trạng sử dụng thải bỏ trấu, rơm rạ theo mùa - Điều tra, vấn trạng, phương thức sử dụng rơm, rạ cho mục đích khác nhau, tính lượng rơm rạ thải bỏ đốt đồng ruộng - Điều tra, vấn trạng, phương thức sử dụng trấu cho mục đích khác nhau, tính lượng trấu thải bỏ đốt nhà máy xay xát 2.3 Kiểm kê lượng khí thải từ việc đốt trấu, rơm rạ đồng ruộng theo mùa vụ - Xác định lượng rơm rạ đốt đồng ruộng theo mùa vụ tỉnh An Giang - Xác định lượng rơm rạ đốt đồng ruộng Tây Nam Bộ vi - Tính tốn lượng khí nhiễm phát sinh từ hoạt động đốt trấu, rơm rạ dựa vào hệ số phát thải thông số PM10, PM2,5, CO, CO2, NO2, SO2 (hệ số phát thải kế thừa từ nghiên cứu khác) 2.4 Đánh giá mức độ nhiễm khơng khí từ hoạt động đốt trấu, rơm rạ Khảo sát xác định địa điểm lấy mẫu xây dựng chương trình quan trắc chất lượng mơi trường khơng khí xung quanh khu vực có hoạt động đốt hở trấu, rơm rạ thông số PM10, PM2,5, CO2, CO, NO2, SO2, nhiệt độ, độ ẩm, hướng gió, tốc độ gió 2.5 Đề xuất giải pháp giảm thiểu phát thải chất khí gấy nhiễm - Đề xuất giải pháp quản lý phù hợp - Đề xuất giải pháp công nghệ Đối tượng phạm vi Đối tượng: Lượng khí thải phát sinh từ hoạt động đốt hở phụ phẩm nông nghiệp (trấu, rơm rạ) vùng Tây Nam Bộ Phạm vi nghiên cứu: tỉnh An Giang thuộc vùng Tây Nam Bộ Thời gian nghiên cứu Nghiên cứu tháng 12/2017 đến tháng 08/2018 Phương pháp nghiên cứu 5.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp Số liệu thứ cấp nguồn liệu xử lý qua thu thập từ quan, đơn vị, cá nhân, tập thể có liên quan đến đối tượng nghiên cứu 5.2 Phương pháp khảo sát thực địa Tiến hành quan sát thực địa nhằm thu thập ghi lại tài liệu trực quan, hình ảnh liên quan tới đối tượng nghiên cứu, xác định vị trí lấy mẫu chât khí nhiễm, hoạt động đốt rơm rạ đồng ruộng, hoạt động đốt trấu 5.3 Phương pháp điều tra xã hội học Phương pháp nhằm thu thập số liệu sơ cấp, chưa qua xử lý cách vấn trược tiếp đối tượng phiếu điều tra câu hỏi chuẩn bị sẵn nhằm thu thập số liệu từ câu trả lời đối tượng vấn vii