Nghiên cứu chỉ số sử dụng nước và chất lượng nước trong quá trình phát triển năng lượng sinh học tại việt nam

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - NGUYỄN QUANG CHUNG NGHIÊN CỨU CHỈ SỐ SỬ DỤNG NƢỚC VÀ CHẤT LƢỢNG NƢỚC TRONG QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN NĂNG LƢỢNG SINH HỌC TẠI VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – Năm 2018 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - NGUYỄN QUANG CHUNG NGHIÊN CỨU CHỈ SỐ SỬ DỤNG NƢỚC VÀ CHẤT LƢỢNG NƢỚC TRONG QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN NĂNG LƢỢNG SINH HỌC TẠI VIỆT NAM Chuyên ngành: Khoa học Môi trƣờng Mã số: LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Nguyễn Kiều Băng Tâm TS Lƣơng Hữu Thành Hà Nội – Năm 2018 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin cảm ơn chân thành sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Kiều Băng Tâm, T.S.LươngHữu Thành, người cô, người thầy mẫu mực tận tụy hướng dẫn truyền đạt kiến thức cho suốt q trình thực đề tài ln quan tâm, động viên giúp đỡ sống Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy cô Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội dành tâm huyết giảng dạy, trang bị kiến thức cho chúng tơi suốt khóa học Tơi xin lời cảm ơn đến tập thể anh, chị, Bộ Môn Sinh học Môi trường, Viện Môi trường Nông nghiệp nhiệt tình cộng tác giúp đỡ tơi suốt trình thực đề tài Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè ln bên động viên, chia sẻ khó khăn giúp đỡ tơi q trình học tập thực luận văn Hà Nội, ngày tháng 11 năm 2017 Học viên Nguyễn Quang Chung LỜI CAM ĐOAN Tôi Nguyễn Quang Chung xin cam đoan rằng: Đề tài luận văn thạc sỹ “Nghiên cứu số sử dụng nước chất lượng nước trình phát triển lượng sinh học Việt Nam” thực với hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Kiều Băng Tâm, T.S Lương Hữu Thành, tài liệu nghiên cứu luận văn trung thực, tài liệu trích dẫn luận văn có nguồn gốc trích dẫn rõ ràng Tơi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm nội dung mà tơi trình bày luận văn Hà Nội, ngày tháng 11 năm 2017 Học viên Nguyễn Quang Chung MụC LụC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .8 MỞ ĐẦU Chƣơng 1: TỔNG QUAN .4 1.1 Tổng quan trạng khai thác sử dụng lƣợng sinh học Việt Nam Thế giới .4 1.2 Tổng quan trạng sản xuất chế biến lƣợng sinh học từ sắn biogas Việt Nam 11 1.2.1 Hiện trạng sản xuất chế biến lượng sinh học từ sắn Việt Nam 11 1.2.2 Hiện trạng sản xuất chế biến lượng sinh học từ biogas Việt Nam 13 Chƣơng 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18 2.1 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 18 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 18 2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 18 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 18 2.2.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp 18 2.2.2 Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp 18 2.2.3 Phương pháp phân tích mẫu nước phịng thí nghiệm 20 2.2.4 Phương pháp xử lý số liệu 20 2.3 Tổng quan số sử dụng nƣớc hiệu sử dụng nƣớc (Chỉ số 1) 21 2.3.1 Miêu tả số đơn vị đo đường 21 2.3.2 Cơ sở khoa học 21 2.3.3 Ý nghĩa 24 2.4 Tổng quan số đánh giá chất lƣợng nƣớc (Chỉ số 2) 25 2.4.1 Miêu tả số đơn vị đo lường 26 2.4.2 Ý nghĩa 27 CHƢƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 29 3.1 Chỉ số sử dụng nƣớc hiệu sử dụng nƣớc 29 3.1.1 Kết đánh giá số sử dụng nước hiệu sử dụng nước cho sắn .29 3.1.2 Kết đánh giá số sử dụng nước hiệu sử dụng nước cho biogas 34 3.2 Chỉ số chất lƣợng nƣớc 40 3.2.1 Kết phân tích số chất lượng nước cho sắn 40 3.2.2 Kết phân tích số chất lượng nước cho biogas 42 3.3 Đề xuất số giải pháp nâng cao hiệu sử dụng nƣớc giảm ô nhiễm nguồn nƣớc sản xuất, chế biến nguyên liệu sinh học 47 3.3.1 Đề xuất số giải pháp nâng cao hiệu sử dụng nước giảm ô nhiễm trồng trọt chế biến sắn nguyên liệu phục vụ nhu cầu phát triển lượng sinh học 48 3.3.2 Đề xuất số giải pháp nâng cao hiệu sử dụng nước giảm ô nhiễm sản xuất biogas phục vụ nhu cầu phát triển lượng sinh học .49 KẾT LUẬN 51 Chỉ số “sử dụng nước hiệu sử dụng nước” 51 Chỉ số “chất lượng nước” 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 PHỤ LỤC 57 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Sản lượng suất sắn từ năm 2009- 2014 11 Bảng 1.2: Công suất sản xuất ethanol nhà máy lớn Việt Nam 13 Bảng 1.3: Số lượng gia súc, gia cầm giai đoạn 2000 – 2016 13 Bảng 1.4 : Quy mô trang trại chăn nuôi gia súc, gia cầm Việt Nam (2009) 14 Biểu đồ 1: Lượng nước lấy theo mục đích sử dụng Việt Nam 29 Bảng 3.1: Lượng nước sử dụng cho sản xuất ethanol sinh học Việt Nam .32 Bảng 3.4: Sử dụng nước sản xuất biogas Việt Nam 39 Bảng 3.5: Kết phân tích mẫu nước xung quanh khu vực trồng sắn 41 Bảng 3.6: Kết phân tích 30 mẫu nước thải biogas thu thập tỉnh Phú Thọ 43 Bảng 3.7: Thông tin chất lượng nước thải phát từ cơng trình KSH 44 Bảng 3.8 Nồng độ N, P, K hầm khí sinh học 46 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BTNMT Bộ Tài ngun Mơi trường BOD Nhu cầu oxy sinh hố (Biochemical oxygen Demand) COD Nhu cầu oxy hóa học(Chemical Oxygen Demand) NN & PTNT Bộ Nông nghiệp phát triển nơng thơn DO Oxy hồ tan (Dissolved Oxygen) FAO Tổ chức nông lương giới Nts Tổng nitơ NLSH Năng lượng sinh học KSH Khí sinh học LVS Lưu vực sông QCVN Quy chuẩn Việt Nam Pts Tổng phốt TAWW Tổng lượng nước lấy sử dụng hàng năm TARWR Tổng nguồn nước tái tạo TSS Tổng chất rắn lơ lửng (Turbidity & Suspendid Solids) MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Việt Nam nằm khu vực nhiệt đới ẩm gió mùa, có nguồn tài nguyên nhiên liệu lượng phong phú đa dạng như: than, dầu khívà nguồn lượng tái tạo lượng: mặt trời, gió, mưa, thủy triều, sóng đó, đáng ý tiềm năng lượng sinh học Trong năm qua, ngành lượng Việt Nam phát triển mạnh tất khâu thăm dò, khai thác, sản xuất, phân phối xuất nhập lượng góp phần quan trọng q trình kinh tế đất nước Hiện nay, ngành lượng Việt Nam dựa ba trụ cột than đá, dầu khí, thủy điện với trữ lượng ước tính là: than đá 6,14 tỷ tấn, dầu khí 3,8-4,2 tỷ tấn, thủy điện 80 tỷ kWh Tuy nhiên, hiệu khai thác sử dụng lượng nguồn nhiên liệu hóa thạch cịn thấp, chưa đảm bảo an ninh lượng quốc gia Hiện tượng thiếu điện thường xuyên xảy vào mùa nóng, trữ lượng than đá bị khai thác không đảm bảo tính bền vững, dự trữ dầu quốc gia chưa đủ khả bình ổn giá xảy khủng hoảng giá dầu mỏ thị trường giới Theo dự báo q trình cơng nghiệp hóa nhanh chóng khiến Việt Nam phải đối mặt với tình trạng thiếu hụt lượng tương lai không xa giữ nguyên tốc độ khai thác tiêu thụ Ngoài ra, việc khai thác sử dụng lượng hóa thạch gây suy thối nghiêm trọng mơi trường Quá trình khai thác tiêu thụ than đá thải vào mơi trường lượng lớn khí CO 2, NOX, SOX, thủy ngân nhiều kim loại nặng chì, cadmium, asen Nước thải từ mỏ than chứa axit, chất gây ô nhiễm đất, nguồn nước tác động nghiêm trọng tới hệ sinh thái sức khỏe người Đối với việc khai thác dầu khí tạo nhiều vấn đề môi trường nhiễm dầu với đất, khơng khí nước, rị rỉ giếng khoan, dầu loang, đắm tàu cố tràn dầu, nguy lún đất khai thác thềm lục địa Việc cạn kiệt nhiên liệu hóa thạch sức ép lên môi trường nhu cầu lượng mở hội phát triển cho ngành lượng tái tạo Việt Nam, đó, lượng sinh học có tiềm đặc biệt lớn loại hình lượng thân thiện với mơi trường Việt Nam nằm khu vực khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa, nước nơng nghiệp với nông nghiệp đa dạng phát triển với nhiều sản phẩm nơng nghiệp có sản lượng lớn như: lúa, sắn, ngô tiềm để xem xét sản xuất lượng sinh học từ sản phẩm nơng nghiệp Bên cạnh đó, nông nghiệp với phương phức trồng trọt chăn nuôi tạo lượng phế thải chăn nuôi, phân chuồng, chất thải hữu dồi nguồn nguyên liệu đầu vào tiềm cho sản xuất lượng sinh học Theo ước tính tiềm khả khai thác lượng sinh học rắn cho lượng phát điện Việt Nam đạt 170 triệu đạt mức sản lượng điện 2000 MW Mới đây, Ngày 06 tháng 06 năm2017 Văn phịng Chính phủ thông báo kết luận số 255/TB-VPCP “Kết luận Phó thủ tướng Chính Phủ Trịnh Đình Dũng họp việc thực đề án phát triển nhiên liệu sinh học lộ trình áp dụng tỷ lệ phối trộn nhiên liệu sinh học với nhiên liệu truyền thống” Theo đó, kể từ 01 tháng 01 năm 2018, cho phép sản xuất kinh doanh xăng E5 RON 92 xăng khống RON 95 nhằm góp phần bảo đảm mục tiêu an ninh lượng, giảm dần lệ thuộc vào xăng khống, cải thiện mơi trường, đồng thời thực tốt cam kết Chính phủ Việt Nam với quốc tế giảm khí thải nhà kính, góp phần tạo thu nhập bền vững cho khu vực nông nghiệp thúc đẩy tái cấu ngành nơng nghiệp Như vậy, thấy vai trị vơ quan trọng phát triển nhiên liệu sinh học bối cảnh Tuy nhiên, để phát triển bền vững nguồn lượng sinh học cần quan tâm đặc biệt đến vai trò tài nguyên nước Tài ngun nước đóng vai trị quan trọng tham gia vào hầu hết trình sản xuất chế biến lượng sinh học như: tưới tiêu cho trồng nguyên liệu, nước dùng cho trình chế biến sản xuất nguyên liệu, nước dùng cho chăn nuôi gia súc nước rửa chuồng trại Trong bối cảnh trên, nghiên cứu việc sử dụng nước hiệu sử * Mẫu phiếu điều tra dành cho cán quản lý địa bàn trồng sắn: 64 65 66 67 * Mẫu phiếu câu hỏi điều tra cho hộ gia đình sử dụnghầm khí sinh học: 68 69 70 71 72 * sinh Mẫu phiếu câu hỏi điều tra cho cán quản lý địa phương có hầm khí học: 73 74 75 76 77 78 ... phát triển lượng sinh học Việt Nam? ?? giai Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu áp dụng số sử dụng nước hiệu sử dụng nước cho đoạn sản xuất chế biến nhiên liệu sinh học Việt Nam Nghiên cứu áp dụng số chất. .. trình phát triển tiềm phát triển lượng sinh học bền vững Việt Nam Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó, tơi tiến hành nghiên cứu áp dụng đề tài: ? ?Nghiên cứu số sử dụng nước chất lượng nước trình phát. .. HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - NGUYỄN QUANG CHUNG NGHIÊN CỨU CHỈ SỐ SỬ DỤNG NƢỚC VÀ CHẤT LƢỢNG NƢỚC TRONG QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN NĂNG LƢỢNG SINH HỌC TẠI VIỆT NAM