Nghiên cứu kiểm kê khí thải 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 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 HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUN VÀ MƠI 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 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 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 tơi 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 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 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 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 Bộ Nghiên cứu tình hình sản xuất lúa tỉnh An Giang vùng Tây Nam 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 88 B MẪU PHIẾU VÀ PHIẾU ĐIỀU TRA THỰC TẾ VỀ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG TRẤU PHIẾU ĐIỀU TRA HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG TRẤU III THÔNG TIN CHUNG CƠ SỞ/NHÀ MÁY XAY XÁT Tên sở/ nhà máy xay xát: Địa chỉ: SĐT: Họ tên người vấn: IV NỘI DUNG ĐIỀU TRA Cơng suất trung bình nhà máy (tấn/ngày)? Thời gian vận hành năm nhà máy bao lâu? □ Cả năm □ Theo mùa Mùa cao điểm Vụ Thời gian vận hành (ngày) 89 Công suất theo mùa (tấn/ngày) Օ Vụ Xuân Đông …………………………… ………………………………… Օ Vụ Hè Thu …………………………… ………………………………… Օ Vụ Thu Đông …………………………… ………………………………… Mùa thấp điểm Thời gian vận hành (ngày) Công suất theo mùa (tấn/ngày) …………………………… ………………………………… Trung bình lúa phát sinh kg trấu? Sau xay xát, sở có sử dụng trấu khơng? □ Có □ Khơng Các phương thức sở thường áp dụng sử dụng trấu gì? Tỉ lệ bao nhiêu? Tỉ lệ (kg/năm tấn/năm) □ Làm chất đốt …………………………… □ Bán …………………………… 90 □ Làm củi trấu □ Khác……………………………… Phương thức thải bỏ trấu? …………………………… …………………………… Tỉ lệ (kg/năm tấn/năm) …………………………… …………………………… …………………………… …………………………… □ Đốt □ Đổ đống □ Đổ xuống sơng □ Khác………………………………… Việc đốt trấu có gây ảnh hưởng đến mơi trường khơng khí xung quanh ơng/bà sống khơng? □ Mùi khó chịu □ Khơng ảnh hưởng □ Khói, bụi □ Giảm tầm nhìn □ Ngột ngạt □ Khác □ Ảnh hưởng đến giao thơng, lại Khi hít phải khói, bụi đốt trấu nhiều ơng/bà có cảm thấy thị có bị ảnh hưởng khơng? □ Ngạt mũi □ Chống □ Khó thở, tức ngực □ Khơng bị □ Cay mắt, mờ/hoa mắt □ Khác Chính quyền địa phương có quan tâm đến vấn đề nhiễm khơng khí hoạt động đốt trấu khơng? □ Có □ Khơng Vì sao? 10 Theo ông/bà phương pháp sử dụng trấu tối ưu nên áp dụng? □ Làm chất đốt □ Bán □ Làm củi trấu □ Khác……………… Xin cảm ơn ơng/bà! 91 92 PHỤ LỤC 5: THƠNG TIN CÁC THIẾT BỊ QUAN TRẮC Thiết bị đo nhanh khí thải Testo 350-XL STT Bảng 17 Cấu tạo thiết bị đo nhanh khí thải Testo 350-XL Tên Mơ tả Hình ảnh thiết bị Cấu tạo gồm: - Bơm hút - Đầu lọc bụi Thiết bị - Đầu lọc độ ẩm phân - Hộp phân tích: Sensor phân tích tích thông số môi trường bao gồm tiêu: CO, SO2; NO2; NO2 (NO2 + NO); O2; CxHy; H2; CO2 Là thiết bị điều khiển liệu sau thân máy xử lý liệu Thiết bị q trình đo Ngồi điều thiết bị điều khiển có lắp đặt khiển Sensor đo Nhiệt độ Áp suất, đo trực tiếp áp suất nhiệt độ khơng có thân máy 93 Các đầu dò lấy mẫu khí, đầu dò vận tốc đầu dò nhiệt độ sử dụng cho ứng dụng khác Tùy thuộc vào nhu cầu, đầu dò lấy mẫu khí kết nối với Đầu dò ống lấy mẫu có chiều dài lên đến 3m Ngồi ra, ta sử dụng đầu dò có lọc để lọc bụi khí đường ống đầu dò dành riêng cho đo nhiệt độ lên đến 1800oC, để tránh ngưng tụ nước, ta thêm vào tay cầm có tạo nhiệt - Bộ lấy mẫu khí (Dây dẫn nhiệt độ; Dây dẫn khí; Đầu Phụ kiện lấy mẫu khí) hỗ trợ - Bộ đo áp suất (Đầu lấy mẫu khí; Dây dẫn khí; Dẫy dẫn nhiệt độ) - Bộ sạc dây cáp 94 Máy đo bụi Shibata 331 GT-331 thiết kế để cầm tay nhỏ gọn, dễ sử dụng, thực phép đo nhanh hàm lượng bụi: PM1, PM2.5, PM7, PM10 TSP Các phép đo GT-331 so sánh với phương pháp tham khảo đắt tiền gravimetric, beta gauge TEOM GT-331 có cảm biến laser diode, pin NiCd, bơm chân khơng, đầu dò đẳng động, thiết bị điện tử vi xử lý, giao diện máy tính hình LCD tất khối nhỏ GT-331 cung cấp thị nhanh nồng độ khối lượng hạt mét khối khơng khí lấy mẫu cho hạt có kích thước phổ biến thử nghiệm PM1, PM2.5, PM7, PM10 TSP 95 PHỤ LỤC 5: MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỰC HIỆN NGHIÊN CỨU Hình ảnh vấn điều tra 96 Hình ảnh lấy mẫu, quan trắc trường 97 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ Tên: Nguyễn Chiến Thắng Ngày tháng năm sinh: 05/03/1994 Nơi sinh: Sơn Tây, Hà Tây Đia liên lạc: Số K13, Kim Sơn, TX Sơn Tây, Hà Nội Quá trình đào tạo: Đại học: - Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo: 2012-2016 - Trường đào tạo: Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội - Ngành học: Quản lý Tài nguyên Môi trường - Bằng tốt nghiệp đạt loại: Khá Thạc sĩ: - Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo: 2016-2018 - Ngành học: Khoa học môi trường - Tên luận văn: Nghiên cứu kiểm kê khí thảí từ hoạt động trấu, rơm rạ vùng Tây Nam Bộ - Người hướng dẫn khoa học: Người hướng dẫn 1: TS Đào Thành Dương Nơi công tác: Trường Đại học Việt Pháp Người hướng dẫn 2: TS Phạm Thị Mai Thảo Nơi công tác: Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội 98 XÁC NHẬN QUYỂN LUẬN VĂN ĐỦ ĐIỀU KIỆN NỘP LƯU CHIỂU 99 C H Ủ N H I Ệ M K H O A Q U Ả N L Ý C H U Y Ê N N G À N H C Á N C Á N B Ộ B Ộ H Ư Ớ N G H Ư Ớ N G D Ẫ N D Ẫ N TS Đào Thà nh Dươ ng TS Phạm Thị Mai Thảo P G S T S Lê T hị Tr in h 10 ... 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... 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... 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