Nghiên cứu xác định hệ số phát thải các chất khí ô nhiễm từ hoạt động đốt rơm rạ vùng Tây Nam Bộ_2

Header Page of 128 BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG 4702Thao@ TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HỆ SỐ PHÁT THẢI CÁC CHẤT KHÍ Ơ NHIỄM TỪ HOẠT ĐỘNG ĐỐT RƠM RẠ VÙNG TÂY NAM BỘ CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG HỒ HƯƠNG THẢO HÀ NỘI, NĂM 2018 Footer Page of 128 Header Page of 128 BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HỆ SỐ PHÁT THẢI CÁC CHẤT KHÍ Ơ NHIỄM TỪ HOẠT ĐỘNG ĐỐT RƠM RẠ VÙNG TÂY NAM BỘ HỒ HƯƠNG THẢO CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG MÃ SỐ: 8440301 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS ĐÀO THANH DƯƠNG TS PHẠM THỊ MAI THẢO HÀ NỘI, NĂM 2018 Footer Page of 128 Header Page of 128 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUN VÀ MƠI TRƯỜNG HÀ NỘI Cán hướng dẫn 1: TS Đào Thành Dương Cán hướng dẫn 2: TS Phạm Thị Mai Thảo Cán chấm phản biện 1: PGS TS Nguyễn Thị Hà Cán chấm phản biện 2: TS Lương Quang Huy 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 tháng năm 2018 Footer Page of 128 i Header Page of 128 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 nông 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 tôi, hồn tồn trung thực chưa cơng bố cơng trình TÁC GIẢ LUẬN VĂN Hồ Hương Thảo Footer Page of 128 ii Header Page of 128 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Đoàn Thành Dương TS Phạm Thị Mai Thảo 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 Lãnh đạo Chính quyền địa phương bà nơng 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 Viện cơng nghệ Mơi trường – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, 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 tơi hồn thành luận văn Hà Nội, ngày 17 tháng năm 2018 Học viên cao học Hồ Hương Thảo Footer Page of 128 iii Header Page of 128 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ii LỜI CẢM ƠN iii MỤC LỤC iv DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH ix MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề .1 Mục tiêu nghiên cứu .3 Nội dung nghiên cứu CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan rơm rạ 1.1.1 Nguồn gốc rơm rạ .4 1.1.2 Hiện trạng sử dụng rơm rạ Thế giới 1.1.3 Hiện trạng rơm rạ Việt Nam 1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài 1.2.1 Một số nghiên cứu xác định hệ số phát thải từ hoạt động đốt sinh khối giới .9 1.2.2 Một số nghiên cứu xác định hệ số phát thải từ hoạt động đốt sinh khối Việt Nam 19 1.3 Tổng quan vùng Tây Nam Bộ .22 1.3.1 Điều kiện tự nhiên vùng Tây Nam Bộ 22 1.3.2 Điều kiện kinh tế xã hội 23 1.4 Tổng quan tỉnh An Giang 25 1.4.1 Điều kiện tự nhiên tỉnh An Giang [1] .25 1.4.2 Điều kiện kinh tế xã hội [1] 26 CHƯƠNG 2: PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 2.1 Đối tượng phạm vi 27 2.2 Thời gian nghiên cứu .27 2.3 Phương pháp nghiên cứu 27 2.3.1 Phương pháp khảo sát thực địa .27 Footer Page of 128 iv Header Page of 128 2.3.2 Phương pháp xác định nồng độ chất ô nhiễm trường .30 2.3.3 Phương pháp xác định nồng độ chất nhiễm phòng thí nghiệm 37 2.3.4 Phương pháp phân tích độ ẩm hàm lượng cacbon .41 2.3.5 Phương pháp xác định hệ số phát thải 44 2.3.6 Phương pháp so sánh .47 2.3.7 Phương pháp xử lý số liệu viết báo cáo .47 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 48 3.1 Đặc điểm mơi trường khơng khí xung quanh cánh đồng trước có hoạt động đốt .48 3.2 Hệ số phát thải chất ô nhiễm MTKK từ hoạt động đốt rơm rạ trường 49 3.2.1 Nồng độ chất ô nhiễm MTKK 49 3.2.2 Hệ số phát thải chất ô nhiễm trường .61 3.3 Hệ số phát thải chất ô nhiễm MTKK từ hoạt động đốt rơm rạ phòng thí nghiệm 68 3.3.1 Nồng độ chất ô nhiễm MTKK 68 3.3.2 Hệ số phát thải chất ô nhiễm phòng thí nghiệm 80 3.4 So sánh nồng phát thải phòng thí nghiệm ngồi trường 85 3.4.1 Nồng độ môi trường không khí trước có hoạt động đốt 85 3.4.2 Nồng độ phát thải phòng thí nghiệm trường 87 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO 89 Footer Page of 128 v Header Page of 128 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần hóa học rơm rạ ………………………………… Bảng 1.2 Thành phần hỗn hợp chủ yếu tro rơm lúa nước, vỏ trấu rơm lúa mì ………………………………………………………… Bảng 1.3 Lượng rơm rạ phát sinh theo khu vực ……………………… Bảng 1.4 Hệ số phát thải EF (lb/ton) từ hoạt động đốt phế phẩm nông nghiệp ……………………………………………………………………… Bảng 1.5 Hệ số phát thải chất khí nhiễm Ấn Độ ……………… … Bảng 1.6 Hệ số phát thải từ hoạt động đốt rơm rạ lúa mì …………………… 11 Bảng 1.7 Hệ số phát thải EF (g/kg) chất khí gây ÔNMT từ hoạt động đốt thực vật …………………………………………………………… 13 Bảng 1.8 Hệ số phát sinh chất ô nhiễm đốt rơm lúa gạo, lúa mì ngơ 14 Bảng 1.9 Hệ số phát thải chất khí nhiễm nghiên cứu Butchaiah Gadde …………………………………………………………… 13 Bảng 1.10 Hệ số phát thải số chất ô nhiễm mơi trường khơng khí …… 14 Bảng 1.11 Hệ số phát thải chất khí nhiễm từ nghiên cứu Daniela 16 Bảng 1.12 Hệ số phát thải chất khí nhiễm từ nghiên cứu Muhammad Irfan …………………………………………………………… 17 Bảng 1.13 Hệ số phát thải PM, CO, CO2, SO2 từ nguồn dân sinh sử dụng nhiên liệu sinh khối ………………………………………………… 19 Bảng 1.14 Cấu tạo thiết bị đo nhanh Testo350 XL 21 Bảng 2.1 Tọa độ địa điểm lấy mẫu ………………………………………… 29 Bảng 2.2 Các thơng tin q trình đốt …………………………………… 30 Bảng 2.3 Thơng tin điều kiện khí tượng chất khí nhiễm ……… 36 Bảng 2.4 Khối lượng rơm đốt phòng thí nghiệm …………………… 41 Bảng 3.1 Đặc điểm khơng khí xung quanh ngồi đồng ruộng ……………… 48 Bảng 3.2 Quy đổi nồng độ CO2 vị trí ………………………………… 49 Bảng 3.3 Quy đổi nồng độ CO2 vị trí ………………………………… 49 Bảng 3.4 Quy đổi nồng độ CO2 vị trí ………………………………… 49 Bảng 3.5 Quy đổi nồng độ CO2 trung bình vị trí ……………………… 50 Bảng 3.6 Quy đổi nồng độ CO vị trí …………………………………… 52 Bảng 3.7 Quy đổi nồng độ CO vị trí …………………………………… 52 Footer Page of 128 vi Header Page of 128 Bảng 3.8 Quy đổi nồng độ CO vị trí …………………………………… 52 Bảng 3.9 Quy đổi nồng độ CO trung bình vị trí ……………………… 53 Bảng 3.10 Quy đổi nồng độ SO2 vị trí ………………………………… 55 Bảng 3.11 Quy đổi nồng độ SO2 vị trí ………………………………… 55 Bảng 3.12 Quy đổi nồng độ SO2 vị trí ………………………………… 55 Bảng 3.13 Quy đổi nồng độ SO2 trung bình vị trí …………………… 56 Bảng 3.14 Quy đổi nồng độ NO2 vị trí ……………………………… 57 Bảng 3.15 Quy đổi nồng độ NO2 vị trí ……………………………… 58 Bảng 3.16 Quy đổi nồng độ NO2 vị trí ……………………………… 58 Bảng 3.17 Quy đổi nồng độ NO2 trung bình vị trí …………………… 58 Bảng 3.18 Nồng độ phát thải trường …………………………… 61 Bảng 3.19 Hiệu suất cháy MCE rơm rạ vị trí quan trắc …………… 62 Bảng 3.20 Hàm lượng cacbon rơm rạ tro ………………………… 62 Bảng 3.21 Lượng C bị đốt cháy (gC/kg) …………………………………… 63 Bảng 3.22 Hệ số phát thải CO2 (g/kg) ………………………………… 63 Bảng 3.23 Tỷ lệ phát thải chất X CO …………………………… 64 Bảng 3.24 Tỷ lệ phát thải chất X CO2 ………………………… 65 Bảng 3.25 Hệ số phát thải chất ô nhiễm trường …………… 67 Bảng 3.26 So sánh hệ số phát thải chất ô nhiễm với nghiên cứu khác 68 Bảng 3.27 Quy đổi nồng độ CO2 mẫu VT1 ………………………………… 69 Bảng 3.28 Quy đổi nồng độ CO2 mẫu VT2 ………………………………… 69 Bảng 3.29 Quy đổi nồng độ CO2 mẫu VT3 ………………………………… 69 Bảng 3.30 Quy đổi nồng độ CO2 trung bình mẫu …………………… 70 Bảng 3.31 Quy đổi nồng độ CO mẫu VT1 ………………………………… 71 Bảng 3.32 Quy đổi nồng độ CO mẫu VT2 ………………………………… 71 Bảng 3.33 Quy đổi nồng độ CO mẫu VT3 ………………………………… 71 Bảng 3.34 Quy đổi nồng độ CO trung bình mẫu …………………… 72 Bảng 3.35 Quy đổi nồng độ SO2 mẫu VT1 ………………………………… 73 Bảng 3.36 Quy đổi nồng độ SO2 mẫu VT2 ………………………………… 74 Bảng 3.37 Quy đổi nồng độ SO2 mẫu VT3 …………………………….…… 74 Bảng 3.38 Quy đổi nồng độ SO2 trung bình mẫu …………………… 74 Footer Page of 128 vii Header Page 10 of 128 Bảng 3.39 Quy đổi nồng độ NO2 mẫu VT1 ………………………………… 76 Bảng 3.40 Quy đổi nồng độ NO2 mẫu VT2 ………………………………… 76 Bảng 3.41 Quy đổi nồng độ NO2 mẫu VT3 ………………………………… 76 Bảng 3.42 Quy đổi nồng độ NO2 trung bình mẫu …………………… 77 Bảng 3.43 Nồng độ phát thải phòng thí nghiệm ……………………… 79 Bảng 3.44 Các thơng số cho tính tốn HSPT khí CO2 ……………………… 81 Bảng 3.45 Các thơng số cho tính tốn HSPT khí CO ……………………… 81 Bảng 3.46 Các thơng số cho tính tốn HSPT khí SO2 ……………………… 82 Bảng 3.47 Các thơng số cho tính tốn HSPT khí NO2 …………………… 82 Bảng 3.48 Các thơng số cho tính tốn HSPT bụi TSP ……………………… 83 Bảng 3.49 Hệ số phát thải chất ô nhiễm phòng thí nghiệm (g/kg) 83 Bảng 3.50 So sánh hệ số phát thải chất ô nhiễm với nghiên cứu khác 84 Bảng 3.51 Đặc điểm yếu tố vi khí hậu trước có hoạt động đốt ………… 85 Bảng 3.52 Nồng độ chất ô nhiễm trước có hoạt động đốt ………… 86 Bảng 3.53 Nồng độ phát thải NHT PTN ………………………………… 87 Footer Page 10 of 128 viii Header Page 91 of 128 Nồng độ NO2 PTN (µg/m3) 300 250 200 150 100 50 0 VT1 VT2 VT3 TB QCVN 05:2013 Hình 3.9 Nồng độ NO2 phòng thí nghiệm e Bụi TSP Nồng độ trung bình mẫu nằm khoảng từ 1.273 ữ 10.620 àg/m3 Gii hn cho phộp ca TSP trung bình trong QCVN 05:2013 300 µg/m3 Từ hình 3.9 thấy nồng độ TSP trung bình thời điểm đốt vượt giới hạn cho phép nhiều lần Giá trị cực đại đạt thời điểm sau đốt 10.620 µg/m3, cao gấp 19,3 lần nồng độ gấp 2,2 lần thời điểm bắt đầu đốt Giá trị cực tiểu suốt trình đốt thời điểm kết thúc đốt, thời điểm nồng độ TSP giảm nhiều gần với nồng độ môi trường khơng khí (cao nồng độ nên 723 µg/m3) giảm nhiều so với giá trị cực đại ( giảm 9.347 µg/m3) 78 Footer Page 91 of 128 Header Page 92 of 128 Nồng độ TSP PTN (µg/m3) 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 VT1 VT2 VT3 TB QCVN 05:2013 Hình 3.9 Nồng độ bụi TSP phòng thí nghiệm Nồng độ phát thải chất chênh lệch nồng độ đo từ q trình đốt với nồng độ chất khơng khí mơi trường (nồng độ nền) Kết nồng độ chất trình bày Bảng 3.44 Bảng 3.43 Nồng độ phát thải phòng thí nghiệm Kí hiệu mẫu CO2 (mg/m3) CO (mg/m3) SO2 (mg/m3) NO2 (mg/m3) TSP (mg/m3) VT1 7683,27 1686,13 0,013 0,135 10,91 VT2 8172,64 1198,62 0,021 0,169 11,52 VT3 6326,47 1516,45 0,025 0,181 7,78 Trung bình 7394,13 1467,07 0,02 0,162 10,07 79 Footer Page 92 of 128 Header Page 93 of 128 Tóm lại, thời gian cháy trung bình mẫu khoảng Nồng độ chất ô nhiễm đạt giá trị cực đại sau 30 phút kể từ bắt đầu có lửa Do rơm rạ cháy chuyển thành tro, lửa suy tàn dần nên 30 phút cháy lại, nồng độ chất nhiễm giảm dần từ cực đại nồng độ gần với nồng độ nền, thời điểm kết thúc trình đốt 3.3.2 Hệ số phát thải chất nhiễm phòng thí nghiệm Hệ số phát thải chất khí nhiễm phòng thí nghiệm (CO2, CO, NO2, SO2) tính theo cơng thức (2.11): 10−3 tf wi ∫ As uCi Ei = dt mfd t0 22.4 (2.11) Trong đó: + Ei : Hệ số phát thải chất i + mfd : Khối lượng mẫu sử dụng thí nghiệm đốt; mfd = 2,5 (𝑘𝑔) + t : Thời gian bắt đầu thí nghiệm đốt; t = (𝑠) + t f : Thời gian kết thúc thí nghiệm đốt; t f = 3.600 (𝑠) + As : Diện tích ống khói (m2); As = 9,5 × 10−3 (m2) + u: Tốc độ khí trung bình + Ci : Nồng độ chất ô nhiễm + wi : Khối lượng phân tử chất i 80 Footer Page 93 of 128 Header Page 94 of 128 a Khí CO2 Hệ số phát thải khí CO2 đốt rơm rạ phòng thí nghiệm trình bày Bảng 3.44 đây: Bảng 3.44 Các thơng số cho tính tốn HSPT khí CO2 Vị trí Vận tốc khí thải (m/s) Nồng độ khí thải (mg/m3) Hệ số phát thải EFCO2 VT1 3,5 7683,27 722,61 VT2 4,5 8172,64 988,25 VT3 4,0 6236,47 670,33 b Khí CO Hệ số phát thải khí CO đốt rơm rạ phòng thí nghiệm trình bày bảng 3.45 đây: Bảng 3.45 Các thơng số cho tính tốn HSPT khí CO Vị trí Vận tốc khí thải (m/s) Nồng độ khí thải (mg/m3) Hệ số phát thải EFCO VT1 3,5 1686,13 100,91 VT2 4,5 1198,62 92,23 VT3 4,0 1516,45 103,73 c Khí SO2 Hệ số phát thải khí SO2 đốt rơm rạ phòng thí nghiệm trình bày bảng 3.46 đây: 81 Footer Page 94 of 128 Header Page 95 of 128 Bảng 3.46 Các thông số cho tính tốn HSPT khí SO2 Vị trí Vận tốc khí thải (m/s) Nồng độ khí thải (mg/m3) Hệ số phát thải EFSO2 VT1 3,5 0,013 0,0018 VT2 4,5 0,021 0,0037 VT3 4,0 0,025 0,0039 d Khí NO2 Hệ số phát thải khí NO2 đốt rơm rạ phòng thí nghiệm trình bày bảng 3.47 đây: Bảng 3.47 Các thơng số cho tính tốn HSPT khí NO2 Vị trí Vận tốc khí thải (m/s) Nồng độ khí thải (mg/m3) Hệ số phát thải EFNO2 VT1 3,5 0,135 0,013 VT2 4,5 0,169 0,021 VT3 4,0 0,181 0,020 e Bụi TSP Hệ số phát thải bụi tính theo công thức (2.10), cụ thể bảng 3.48 đây: Ei,j = mfd As u mk,i v0 ŋ Ti Ts (2.10) Trong đó: + Ei,j : Hệ số phát thải bụi + mk,i : Khối lượng bụi + v0 : Tốc độ dòng chảy máy bơm khí + ŋ: Hàm lượng bụi + Ti : Nhiệt độ khơng khí xung quanh tuyệt đối + Ts : Nhiệt độ ống khói tuyệt đối 82 Footer Page 95 of 128 Header Page 96 of 128 Bảng 3.48 Các thơng số cho tính tốn HSPT bụi TSP Ký hiệu Vận tốc Khối lượng bụi TSP Lưu lượng khí giấy lọc (g) thải (lit/min) Nhiệt độ khơng khí (oC) Nhiệt độ thời Hệ số phát thải điểm đốt (oC) EFTSP (g/kg) mẫu khí (m/s) VT1 3,5 0.0430 12 32 57 1,6 VT2 4,5 0.0483 34 59 3,2 VT3 4,0 0.0547 14 35 54 2,3 Hệ số phát thải chất ô nhiễm đốt rơm rạ đồng ruộng tổng hợp bảng 3.49 đây: Bảng 3.49 Hệ số phát thải chất nhiễm phòng thí nghiệm (g/kg) Kí hiệu mẫu CO2 CO SO2 NO2 TSP VT1 722,61 100,91 0,0018 0,013 1,6 VT2 988,25 92,23 0,0037 0,021 3,2 VT3 670,33 103,73 0,0039 0,020 2,3 Trung bình 793,73 ±170,48 98,96 ±5,99 0,0031 ±0,0012 0,018 ±0,004 2,4 ±0,8 Từ kết cho thấy, hệ số phát thải CO2 nằm khoảng 660,33 ÷ 793,73 (g/kg) Hệ số phát thải CO thí nghiệm dao động từ 92,23 ÷ 103,73 (g/kg) Hệ số phát thải khí NO2 nhỏ (0,013 ÷ 0,021 g/kg) hàm lượng Nito rơm chiếm phần không đáng kể (0,92%) nên cháy không sinh nhiều khí NO2 Tương tự NO2, hàm lượng lưu huỳnh rơm rạ không đáng kể nên hệ số phát thải SO2 nhỏ (0,0018 ÷ 0,0039 g/kg) Hệ số phát thải TSP nằm khoảng 1,6 ÷ 3,2 (g/kg) 83 Footer Page 96 of 128 Header Page 97 of 128 Nghiên cứu tiến hành so sánh với nghiên cứu đối tượng nhằm khảo sát khác Bộ số liệu thể Bảng 3.50: Bảng 3.50 So sánh hệ số phát thải chất ô nhiễm với nghiên cứu khác Hệ số phát thải, TSP CO2 CO NO2 SO2 2,4 793,73 98,96 0,018 0,0031 P.T.Hữu [31] 7,94 841,24 113,93 1,00 0,48 Kim Oanh [3] 20 1147 97 - - Adreae [32] 13 1515 92 2,5 0,4 Jenkins [33] - 1162,15 31,39 2,84 0,62 6,28 1674,12 67,98 3,43 0,18 - 791,3 64,2 1,81 - g/kg Nghiên cứu Tây Nam Bộ Cao Guoling [11] Hefeng Zhang [12] Từ bảng tổng hợp nhận thấy, hệ số phát thải bụi TSP thí nghiệm thấp so với thí nghiệm khác, nguyên nhân khác biệt độ ẩm rơm thí nghiệm đốt rơm rạ vùng Tây Nam Bộ tương đối cao (> 50%) dẫn đến trình ngưng tụ tạo bụi TSP thí nghiệm khác nên hệ số phát thải bụi TSP thấp Hệ số phát thải khí CO2 CO thí nghiệm tương đương với nghiên cứu khác nước Do hàm lượng lưu huỳnh nito rơm nhỏ, hệ số phát thải hai chất khí thí nghiệm nhỏ Đối với hệ số phát thải phòng thí nghiệm, số liệu dùng để ước tính mức độ phát thải chất nhiễm khơng khí đốt rơm rạ cho mục đích đun nấu nhà trường hợp khơng đủ điều kiện thực thí nghiệm đốt ngồi trường Bộ số liệu phòng thí nghiệm phù hợp với khu vực phía Bắc, nơi bà nơng dân dùng hình thức gặt thủ cơng tay sau sử dụng mát tuốt lúa, rơm chất thành đống 84 Footer Page 97 of 128 Header Page 98 of 128 3.4 So sánh nồng phát thải phòng thí nghiệm ngồi trường 3.4.1 Nồng độ mơi trường khơng khí trước có hoạt động đốt Hiện trạng mơi trường khơng khí (mơi trường nền) trước tiến hành thí nghiệm đốt ngồi trường phòng thí nghiệm mô tả bảng 3.51 đây: Bảng 3.51 Đặc điểm yếu tố vi khí hậu trước có hoạt động đốt Yếu tố vi hậu trước đốt Mẫu Nhiệt độ (oC) Tốc độ gió (m/s) Độ ẩm khơng khí (%) PTN NHT PTN NHT PTN NHT VT1 33,5 27,5 1,5 55,4 53,2 VT2 34,7 32,6 2,5 52,1 57,8 VT3 33,9 29,8 1,6 53,7 52,1 Từ bảng số liệu nhận thấy nhiệt độ khơng khí trước đốt phòng thí nghiệm cao nhiệt độ khơng khí trước đốt ngồi trường Nhiệt độ phòng thí nghiệm trước đốt dao động từ 33,5 ÷ 34,7 0C, nhiệt độ ngồi trường dao động từ 27,5 ÷ 32,6 0C Tốc độ gió hai thí nghiệm có chênh lệch, tốc độ gió phòng thí nghiệm tốc độ gió ngồi trường dao động từ 1,5 ÷ 2,5 m/s Nguyên nhân đốt phòng thí nghiệm sử dụng mơ hình chụp hút nên khơng bị ảnh hưởng với tốc độ gió bên ngồi Tốc độ gió ngồi trường cao hơn, thí nghiệm đốt cánh đồng lớn, xung quanh khơng có vật cản gió Độ ẩm khơng khí hai thí nghiệm tương đương 85 Footer Page 98 of 128 Header Page 99 of 128 Bảng 3.52 Nồng độ chất ô nhiễm trước có hoạt động đốt Nồng độ chất khí trước đốt (µg/m3) Mẫu CO2 CO SO2 NO2 TSP PTN NHT PTN NHT PTN NHT PTN NHT PTN NHT VT1 586.340 673.200 4.799 4.230 139 26 66 153 590 114 VT2 754.730 723.600 4.469 3.960 115 38 48 115 450 208 VT3 709.480 657.000 4.913 4.870 53 34 64 139 610 195 TB 683.517 684.600 4.727 4.353 102 33 59 136 550 172 QCVN 05 - 30.000 350 200 300 Nồng độ khí CO, SO2, NO2 mơi trường ngồi trường phòng thí nghiệm nằm giới hạn cho phép QCVN 05:2013 Nồng độ CO2 CO phòng thí nghiệm trường tương đương Nồng độ SO2 phòng thí nghiệm cao gấp lần nồng độ trường Với NO2, nồng độ khí ngồi trường cao gần 2,3 lần phòng thí nghiệm Riêng bụi TSP mơi trường phòng thí nghiệm vượt q Quy chuẩn (giá trị trung bình vượt 1,8 lần so với QCVN) Nguyên nhân dẫn đến khác Trường Đại học Bách Khoa nằm trung tâm thủ đô Hà Nội, nơi có hoạt động kinh tế xã hội phát triển mạng lưới giao thông dày đặc, nồng độ khí nhiễm tương đối cao Với thí nghiệm đốt ngồi trường, thí nghiệm đốt thực cánh đồng thuộc vùng nơng thơn tỉnh An Giang, mơi trường khơng khí lành 86 Footer Page 99 of 128 Header Page 100 of 128 3.4.2 Nồng độ phát thải phòng thí nghiệm trường Bảng 3.53 Nồng độ phát thải NHT PTN Nồng độ phát thải chất ô nhiễm (mg/m3) Thí nghiệm CO2 CO SO2 NO2 TSP Ngồi trường 126,6 20,43 0,032 0,145 14,26 Phòng thí nghiệm 7394,13 1467,07 0,020 0,162 10,07 Từ số liệu Bảng 3.52 thấy được, nồng độ chất ô nhiễm SO2, NO2 TSP đốt rơm rạ phòng thí nghiệm ngồi trường tương đương Tuy nhiên, nồng độ CO2 CO phòng thí nghiệm cao nhiều lần so với trường Cụ thể nồng độ CO phòng thí nghiệm cao gấp 71,8 lần, nồng độ CO2 cao gấp 58,2 lần nồng độ trường Nguyên nhân dẫn tới chênh lệch phòng thí nghiệm sử dụng mơ hình chụp hút để thu khí, đường kính ống khói tương đối nhỏ (110 mm), đầu đo thiết bị đặt miêng ống khói, khí thải sau bay lên đo nhanh hiển thị kết máy đo Đối với mẫu đốt ngồi trường, khí thải sinh từ đám cháy bị gió khuếch tán khơng gian rộng, sau bay khỏi đám cháy khí nhiễm bị pha lỗng Chính lý đo mà nồng độ khí nhiễm trường cao nhiều lần so với nồng độ phòng thí nghiệm 87 Footer Page 100 of 128 Header Page 101 of 128 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Nghiên cứu xác định hệ số phát thải chất khí nhiễm tiến hành đốt hở rơm rạ đồng ruộng Hệ số phát thải CO2 dao động từ 1096,37 ÷ 1207,34 Hệ số phát thải CO thí nghiệm dao động từ 127,17 ÷ 205,91 (g/kg) Hệ số phát thải TSP nằm khoảng 54,16 ÷ 101,32 (g/kg) Hệ số phát thải khí NO2 nhỏ dao động từ 0,0072 ÷ 0,0109 Hệ số phát thải khớ SO2 rt nh dao ng t 4,12ì10-4 ữ 7,21ì10-4 Nghiên cứu xác định hệ số phát thải chất khí nhiễm tiến hành đốt hở rơm rạ phòng thí nghiệm Hệ số phát thải CO2 dao động từ 670,33 ÷ 988,25 Hệ số phát thải CO thí nghiệm dao động từ 92,23 ÷ 100,91 (g/kg) Hệ số phát thải TSP nằm khoảng 1,6 ÷ 3,2 (g/kg) Hệ số phát thải khí NO2 nhỏ dao động từ 0,013 ÷ 0,0035 (g/kg) Hệ số phát thải khí SO2 nhỏ dao động từ 0,0018 ÷ 0,0035 (g/kg) KIẾN NGHỊ Do thời gian không cho phép nên nghiên cứu tiến hành xã thuộc huyện Châu Thành, tỉnh An Giang vào mùa vụ (Đông Xuân) Để có số liệu xác hồn chỉnh cần tiến hành mở rộng quy mô thực đánh giá tương lai, đánh giá mùa vụ năm thêm số tỉnh thuộc vùng Tây Nam Bộ 88 Footer Page 101 of 128 Header Page 102 of 128 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tổng cục thống kê, 2016, Niên giám thống kê tỉnh An Giang Trần Sỹ Nam, Như Nguyễn Thị Huỳnh, Chiếm Nguyễn Hữu, Ngân Nguyễn Võ Châu, Việt Lê Hoàng, and Ingvorsen Kjeld, 2014 Ước tính lượng biện pháp xử lý rơm rạ số tỉnh Đồng Bằng Sông Cửu Long Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 87-93 Nguyen Thi Kim Oanh, Thuy Ly Bich, Tipayarom Danutawat, Manandhar Bhai Raja, Prapat Pongkiatkul, Simpson Christopher D., and Liu L.-J Sally, 2011 Characterization of particulate matter emission from open burning of rice straw Atmospheric Environment, 493- 502 Hoàng Anh Lê, Hạnh Nguyễn Thị Thu, and Linh Lê Thùy, 2013 Ước tính lượng khí phát thải đốt rơm rạ đồng ruộng trên địa bàn tỉnh Thái Bình Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Các Khoa học Trái đất Môi trường, 2, 26-33 Nguyễn Thị Thu Duyên, 2013 Khảo sát tiềm sử dụng phế phẩm nông nghiệp làm nguồn nhiên liệu sản xuất điện Đồng Tháp Cục Thông tin KH & CN quốc gia, 2010 Nguồn phế thải nông nghiệp rơm rạ kinh nghiệm giới xử lý tận dụng Tổng cục thống kê, 2016, Niên giám thống kê Nhà xuất Thống kê Lê Văn Tri , 2012 Chế phẩm vi sinh để xử lý rơm rạ quy trình xử lý rơm rạ thành phân bón hữu nhờ sử dụng chế phẩm Viện dầu khí Việt Nam Đại học bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh, 2013 Việt Nam sản xuất 31 triệu dầu sinh học (bio oil)/năm từ rơm rạ 10 Phạm Thị Thu Hằng, 2006 Dùng rơm rạ để sản xuất điện Indonesia Thái Lan 11 CAO Guoliang, ZHANG Xiaoye1, GONG Sunling, ZHENG Fangcheng, 2007 Investigation on emission factors of particulate matter and gaseous pollutants from crop residue burning Journal of Environmental Sciences 20(2008), 50–55 12 Hefeng Zhang, Xingnan Ye, Tiantao Cheng, Jianmin Chen, Xin Yang, Lin Wang, Renyi Zhang, 2008 A laboratory study of agricultural crop residue combustion in China: Emission factors and emission inventory Atmospheric Environment, Volume 42, Issue 36, 8432-8441 89 Footer Page 102 of 128 Header Page 103 of 128 13 Daniela de Azeredo Franỗa , Karla Maria Longo, Turibio Gomes Soares Neto, José Carlos Santos, 2012 Pre-Harvest Sugarcane Burning: Determination of Emission Factors through Laboratory Measurements Atmosphere 2012, 3(1), 164180 14 Ann Dennisa, Matthew Fraserb, Stephen Andersonc, David Allena, 2001 Air pollutant emissions associated with forest, grassland, and agricultural burning in Texas Atmospheric Environment 36 (2002) 3779–3792 15 Shivraj Sahaia, C Sharmaa, D.P Singha, C.K Dixita, Nahar Singha, P Sharmaa, 2006 A study for development of emission factors for trace gases and carbonaceous particulate species from in situ burning of wheat straw in agricultural fields in india Atmospheric Environment 41 (2007) 9173–9186 16 Butchaiah Gadde, Se´bastien Bonnet, Christoph Menke, Savitri Garivait, 2009 Air pollutant emissions from rice straw open field burning in India, Thailand and the Philippines Environmental Pollution 157 (2009) 1554–1558 17 Narisara Thongboonchoo, Wattanachai Chawalitchaichan, and Jiranuch Chinanong, 2011 Emission inventories in Thailand from industrial and biomass burning sector in 2011 18 Muhammad Irfan, Muhammad Riaz, Muhammad Saleem Arif, 2013 Estimation and characterization of gaseous pollutant emissions from agricultural crop residue combustion in industrial and household sectors of Pakistan Atmospheric Environment, 189 – 197 20 Phạm Thị Mai Thảo, Kiyo H Kurisu Keisuke Hanaki, Greenhouse gas emission mitigation potential of rice husks for An Giang province, Vietnam, 2011 21 Nghiêm Trung Dũng Nguyễn Việt Thắng, Determination of emission factors for domestic sources using biomass fuels, Journal of science & technology 82A: 32 – 36, 2011 22 Pham Thi Huu Nghiem Trung Dung, Emission factor of selected air pollutants from open burning of rice straw, 2012 23 Nguyễn Mẫu Dũng, 2012 Ước tính lượng khí thải từ đốt rơm rạ ngồi đồng ruộng vùng đồng Sơng Hồng Tạp chí Khoa học Phát triển, 1, 190-198 24 Trần Sỹ Nam, Như Nguyễn Thị Huỳnh, Chiếm Nguyễn Hữu, Ngân Nguyễn Võ Châu, Việt Lê Hồng, and Ingvorsen Kjeld, 2014 Ước tính lượng biện pháp 90 Footer Page 103 of 128 Header Page 104 of 128 xử lý rơm rạ số tỉnh Đồng Bằng Sông Cửu Long Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 87-93 25 Nghiêm Trung Dũng, Thủy Lý Bích, Liên Nguyễn Thị Yến, Thủy Nguyễn Thị Thu, Uẩn Đỗ Khắc Hiền Nguyễn Thị Thu, 2015 Nghiên cứu xây dựng hệ số phát thải phục vụ cơng tác kiểm kê khí thải Hội nghị Mơi trường tồn quốc 26 US EPA, 2002 Compilation of Air Pollutant Emission Factors AP-42 5th Ed 27 WHO, 1993 Assessment of sources of air, water, and land pollution, A guide to rapid source inventory techniques and their use in formulating environmentel control strategies Part one: rapid inventory techniques in environmental pollution 28 UBND tỉnh An giang Tình hình kinh tế - xã hội tháng đầu năm, phương hướng, nhiệm vụ tháng năm 2017 2017 29 Mai Thị Thu Hương, 2013 Giới thiệu số giải pháp xử lý rơm rạ 30 Mai Hồng Phong, 2016 Nghiên cứu xác định hệ số phát thải bụi từ hoạt động đổt hở rơm rạ Đồ án tốt nghiệp, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, Hà Nội, Việt Nam 31 Phạm Thị Hữu, 2011, Xác định mức độ phát thải số chất nhiễm khơng khí đổ hở rơm rạ huyện trồng lúa đồng Bắc Bộ Luận văn thạc sỹ khoa học công nghệ môi trường, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, Hà Nội, Việt Nam 32 M O Andreae; P Merlet (2001), "Emission of trace gases and aerosols from biomass burning", Global Biogeochemical Cycles 15, 955-966 33 Jenkins B M, Turn S Q, Williams R B, Goronea M, Abd-al-Fatah H and Mehlschau J et al (1996), Atmospheric pollutant emission factors from open burning of agricultural and forest biomass by wind tunnel simulations, California Air Resources Board Sacramento 34 Trần Quang Mạnh, 2016 Xác định mức độ phát thải số chất nhiễm khơng khí từ q trình đốt hở rơm rạ cách quan trắc trường Đồ án tốt nghiệp, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, Hà Nội, Việt Nam 35 Jing Li, Yu Bo, Shaodong Xie (2016), “Estimating emissions from crop residue open burning in China based on statistics and MODIS fire products”, Environ Sci, Vol 44, pp 158-170 91 Footer Page 104 of 128 Header Page 105 of 128 36 Ranu Gadi, U C Kulshrestha, A K Sarkar, S C Garg D C Parashar, 2011 Emissions of SO2 and NOx from biofuels in India Tellus B: Chemical and Physical Meteorology vol.55, issue 3, 787-795 37 Reid J S., Koppmann R., Eck T F., and Eleuterio D P (2005) A review of biomass burning emissions part II: intensive physical properties of biomass burning particles Atmospheric Chemistry and Physics, 5: 799-825 38 Trung tâm quan trắc môi trường tỉnh An Giang 92 Footer Page 105 of 128 ... định hệ số phát thải chất khí nhiễm từ hoạt động đốt rơm rạ vùng Tây Nam Bộ” thực nhằm xác định hệ số phát thải chất ô nhiễm mơi trường khơng khí từ việc thải bỏ rơm rạ Phạm vi vùng Tây Nam Bộ... hệ số phát thải chất khí gây ô nhiễm môi trường không khí hoạt động đốt hở trấu vùng Tây Nam Bộ (2): Nghiên cứu xác định hệ số phát thải chất khí gây nhiễm mơi trường khơng khí hoạt động đốt rơm. .. nhanh thông số ô nhiễm (TSP, CO2, CO, NO2, SO2) mẫu khí từ hoạt động đốt hở rơm rạ đồng ruộng - Xử lý số liệu, tính tốn hệ số phát thải từ kết đo 3.2 Nghiên cứu xác định hệ số phát thải chất khí