Đang tải... (xem toàn văn)
Bài viết nghiên cứu nhằm đánh giá tiềm năng giảm phát thải từ quản lý đất than bùn ở Việt Nam cụ thể là thực hiện tại Kiên Giang và Cà Mau, chủ yếu là vườn Quốc gia U Minh Thượng và U Minh Hạ.
ƢỚC TÍNH PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH TỪ SỬ DỤNG ĐẤT THAN BÙN Ở TỈNH KIÊN GIANG VÀ CÀ MAU Đỗ Đình Sâm, Trần Thị Thu Anh, Vũ Tấn Phƣơng TÓM TẮT Nghiên cứu thực khu n kh th thu n hợp t gi Trung tâm Nghiên cứu Nông Lâm giới (ICRAF) v Trung tâm Nghiên cứu Sinh th i v m i trường rừng (RCFEE) v “G ảm phát thải từ loại hình sử dụ đấ , REA U” M ti u nghiên cứu đánh giá ti m giảm phát thải từ quản lý đất than bùn Việt Nam Nghiên cứu thực tỉnh Kiên Giang Cà Mau, chủ yếu l vườn Quố gi U Minh Thượng U Minh Hạ Ứơ tính ph t thải từ sử d ng đất than bùn t p trung vào nguồn phát thải: cháy sinh khối (cháy rừng, than bùn), ô xy hóa than bùn, sản xuất nông nghiệp khai thác than bùn Tính tốn phát thải thực theo hướng dẫn IPCC (IPCC 2006) Nguồn số liệu sử d ng số liệu thống kê v cháy rừng, th y đ i sử d ng đất số liệu khảo s t điển hình Kết nghiên cứu cho thấy v ng năm , iện tí h th n n giảm h năm v tr lượng th n n giảm , triệu năm tương đương , triệu C năm Các loại hình sử d ng đất than bùn ph biến đất th n n bảo tồn phân bố chủ yếu Vườn quốc gia U Minh Thượng Vườn quốc gia U Minh Hạ), trồng rừng (chủ yếu rừng tràm), sản xuất nông nghiệp (trồng Thuốc cá Deris elliptical) khai thác than bùn sản xuất phân bón quy mơ nh T ng phát thải từ sử d ng đất than bùn tỉnh 12,76 triệu CO2 năm, lượng phát thải cháy rừng (cháy sinh khối cháy than bùn) lớn nhất, khoảng 12 triệu CO2 năm, chiếm tới 95% t ng phát thải năm Lượng phát thải oxy hóa than bùn khoảng 0,6 triệu CO2 năm, chiếm 4,7%, phát thải khai thác sản xuất phân bón khơng lớn, khoảng 107 CO2 năm Phát thải từ đất than bùn tỉnh Cà Mau 8,01 triệu CO2 năm, 63 % t ng lượng phát thải tỉnh Từ khóa: Than bùn, Đất than bùn, Phát thải, Khí nhà kính ĐẶT VẤN ĐỀ Diện tí h đất than bùn giới đượ ước tính khoảng 400 triệu ha, chiếm khoảng 3% diện tí h tr i đất Phân bố chủ yếu củ đất than bùn Bắc Mỹ, Nga Châu Âu Ở vùng nhiệt đới, than bùn phân bố chủ yếu Đ ng Á, Đ ng N m Á, v ng C ri e , Trung Mỹ Nam Mỹ (International Peat Society 2008) Đất than bùn Việt Nam phân bố chủ yếu đồng sông Hồng, đồng sông Cửu Long v Đ ng N m Bộ Các số liệu thống kê v diện tích tr lượng than bùn ũng khác nhau, khoảng 35.000 (Tôn Thất Chiểu, Lê Thái Bạt 2000) Tuy nhiên có nghiên cứu cho diện tí h đất than bùn khoảng 183.000 chủ yếu phân bố Đồng sông Cửu Long (Lê Phát Cuối Thái Truy n 2009) Riêng Vườn quốc gia U Minh Hạ v U Minh Thượng, diện tí h đất than bùn đượ ước tính khoảng 32.500 với tr lượng than bùn khoảng 456 triệu Đo n Sinh Huy 2009) Phát thải khí nh kính KNK l nguy n nhân ản gây biến đ i khí h u tồn cầu Mặc dù diện tích than bùn khơng lớn, h m lượng bon than bùn o, n n lượng phát thải quản lý sử d ng hư hợp lý đất than bùn chiếm tỷ lệ lớn T ng phát thải từ sử d ng đất than bùn với hệ thống tưới tiêu giới tăng từ 1.058 triệu CO2 năm đến 1.298 triệu CO2 năm tăng khoảng % Lượng phát thải n y hư o gồm phát thải từ cháy than bùn, chủ yếu xảy nướ Đ ng N m Á Ước tính phát thải cháy than bùn khoảng 400 triệu CO2 năm (Wetlands International 2010) Ở Việt Nam nghiên cứu v ph t thải KNK từ than n o th y đ i sử ng đất hư ó v nghi n ứu v th n n n hạn hế với số nghi n ứu h p, đượ tiến h nh khu n kh ự n hợp t h y ự n qui hoạ h sử ng th n n ủ số tỉnh Đi u tr tr lượng th n n v đ nh gi hất lượng th n n hầu hết o li n đo n khảo s t đ hất thự Bởi v y, đánh giá trang sử d ng đất than bùn tính tốn phát thải khí nhà kính từ quản lý đất than bùn tỉnh Ki n Gi ng v C M u tiến hành nhằm cung cấp thông tin cho nhà quản lý, quy hoạ h để hướng tới việc giảm phát thải từ đất than bùn, góp phần giảm nh phát thải KNK biến đ i khí h u VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nghiên cứu tiến hành tỉnh Kiên Giang Cà Mau Đối tượng nghiên cứu loại hình sử d ng đất than bùn gồm: đất th n n bảo tồn, sản xuất nông nghiệp, trồng rừng, khai th th n n v đất th n n hư sử d ng Phương ph p phân tí h t i liệu ó sử d ng để phân tí h th y đ i v diện tích than bùn tỉnh Các mốc thời gian quan trọng cho phân tích là: nh ng năm ó số liệu u tra v diện tích than bùn tiến hành v ng năm gần đây; nh ng năm iện tí h th n n đươ qu n tâm ảo tồn diện tích than bùn b cháy Tính phát thải từ đất than bùn tính theo nguồn phát thải: cháy rừng (cháy sinh khối cháy than bùn), q trình oxi hóa than bùn giảm mự nước ngầm mùa khô khai thác than bùn sản xuất phân bón a) Tính tốn phát thải cháy rừng: Phát thải cháy rừng tính theo cháy than bùn cháy sinh khối iom ss Trong đó, cháy than bùn tính theo số liệu biến động th n n năm -2009) sử d ng h m lượng bon mặ đ nh than bùn 50% (IPCC 2006) Cháy sinh khối tính theo hướng dẫn IPCC (2006) với phương trình tính ph t thải cháy sinh khối s u: Lfire = A*Gef* MB.Cf*10-3 Trong đó: Lfire Lượng phát thải khí nhà kính cháy (tấn CO2) A Diện tích b cháy (ha) Gef hệ số phát thải sinh khối khô b cháy (gam/kg, lấy hệ số mặ đ nh 1.580 gam/kg theo IPCC 2006) MB.Cf lượng sinh khối b đốt cháy (tấn sinh khối khô/ha, lấy hệ số mặ đ nh 44,1 tấn/ha theo IPCC 2006 ) b) Tính tốn phát thải oxy hóa than bùn: Lượng phát thải oxy hóa than bùn dựa vào diện tí h th n n, đặ điểm mự nước ngầm Áp d ng cơng thức tính toán thực nghiệm sử d ng Indonesia với hệ số tính mặ đ nh 91 h năm tr n m độ sâu trí h theo A Hooijer, Tuy nhi n o đặ điểm chế độ thủy văn khu vực nghiên cứu n n v o m mư mự nước ngầm tr n đất th n n đ u dâng cao nhi u nơi tr n mặt đất nên phát thải không xảy Trong mùa khơ mự nước ngầm xuống thấp vịng tháng nên hệ số tính tốn phát thải sử d ng 45,5 h năm tr n m độ sâu Do v y, t ng lượng phát thải oxy hó h n n đượ tính s u: CO2 emission = LU Area * DArea *DDepth *CO2 - 1m (tấn năm) Trong đó: LU Area = Diện tí h đất than bùn cho loại hình sử d ng đất (ha) D Area = Diện tí h đất than bùn b hạ mự nước ngầm loại hình sử d ng đất (%) DDepth = Độ sâu mự nước ngầm trung bình diện tí h đất than bùn b hạ mự nước ngầm loại hình sử d ng đất (m) CO2 - 1m Phát thải (Triệu CO2 năm 1976 Cháy than bùn 2009 Giảm tr lượng than bùn (Triệu năm Phát thải (Triệu CO2 năm Tổng phát thải CO2 cháy 1976 2009 Giảmdiện tích (ha) U Minh Hạ 20.167 6.034 14.133 0,028 153,4 13,1 4,25 7,795 7,823 U Minh Thượng 12.400 8.975 3.425 0,007 152,2 75,0 2,34 4,289 4,296 Tổng 32.500 15.009 17.491 0,034 305,6 88,1 6,59 12,083 12,119 (Triệu CO năm Như v y, phát thải từ đất than bùn tỉnh 12,12 triệu CO2 năm, hủ yếu cháy than bùn chiếm đến 99% (12,08 triệu CO2 năm Tính ri ng ph t thải CO2 cháy rừng U Minh Hạ 7,82 triệu CO2 năm 4, % ; U Minh Thượng 4,30 triệu CO2 năm (chiếm 35,45%) t ng phát thải cháy toàn vùng b) Phát thải từ q trình oxi hóa than bùn hạ mự nước ngầm Ở tỉnh Kiên Giang (vườn quốc gia U Minh Thượng) mự nước ngầm mùa khơ trung bình m, năm kh hạn mạnh rút xuống tới 80- 90 cm Hiện n y o u tiết nước chống cháy rừng nên mự nước mùa khô cao tới mặt đất nên không gây phát thải Đất khai thác than bùn có mực nước ngầm khoảng m Đất hư sử d ng cịn có thực v t tự nhiên nên mự nước ngầm khoảng 50cm Với tỉnh Cà Mau (VQG U Minh Hạ) mự nước trung bình th ng m kh m v đ ng nghiên cứu u tiết nướ Đất than bùn canh tác nông nghiệp có mự nước ngầm thấp vào mùa khơ 80-85cm Kết tính tốn phát thải o oxy hó th n n nêu bảng Bảng Phát thải q trình oxi hóa than bùn Lƣợng phát thải (tấn CO2 h năm Kiểu sử dụng đất Kiên Giang VQG U Minh Thượng Đất khai thác than bùn Đất trồng rừng tràm Đất chư sử d ng 2.Cà Mau 2.1 VQG U Minh Hạ 2.2 Canh tác nông nghiệp 2.3 Rừng trồng tràm Đất hư sử d ng Tổng cộng tỉnh Tổng lƣợng phát thải (tấn CO2 năm 446.692 118.796 7.508 9.100 311.288 182.664 70.980 7.462 96.410 7.812 629.356 40,95 27,3 22,8 25,0 27,3 36,4 31,8 38,6 Kết tính tốn cho thấy phát thải oxy hóa than bùn hạ thấp mự nước ngầm vào mùa khô tỉnh khoảng 629.356 CO2 năm tỉnh Kiên Giang 446.692 CO2 năm iện tích than bùn lớn nhi u so tỉnh C M u T y đặ điểm kiểu sử d ng đất v u kiện đ a hình mà phát thải th n n o oxy hó l kh nh u, nơi nh t n ng nghiệp, thực v t tự nhiên b phá phát thải ước tính 25 - 38 CO2 h năm, vườn quốc gia khoảng 14 - 25 CO2 h năm, nh ng năm kh hạn mạnh 27 CO2 h năm Nhìn ph t thải than bùn oxy hóa thấp nhi u so cháy rừng c) Phát thải khai thác than bùn Khai thác than bùn có Kiên Giang với diện tích cịn nh , cơng suất nhà máy thấp nên phát thải o kh i th th n n l kh ng đ ng kể Kết tính sơ ộ phát thải 107 CO2 năm (xem bảng 3) Bảng Phát thải khai thác than bùn Hạng mục Giá trị Diện tí h kh i th h 42 Thời gi n kh i th năm Hệ số ph t thải EF Dung trọng m3) Độ ẩm than bùn (%) Độ dày than bùn (m) Tr lượng than bùn Phát thải kh i th CO2/năm) Phát thải phơi (tấn CO2 năm 0.26 30 0.9 21.06 102.67 4.914 Tổng phát thải (tấn CO2/năm) 107.58 d) T ng hợp phát thải từ sử d ng đất than bùn tỉnh Cà Mau Kiên Giang Từ số liệu tính toán nêu bảng 1, 3, t ng phát thải từ đất than bùn t ng hợp Số liệu cho thấy lượng phát thải từ than bùn kiểu sử d ng đất khác tỉnh 12,76 triệu CO2 năm, lượng phát thải cháy rừng (cháy sinh khối cháy than bùn) lớn nhất, khoảng 12,12 triệu CO2 năm, tới 95% t ng lượng phát thải Trong diện tí h đất than bùn tỉnh Kiên Giang lớn tỉnh Cà Mau gần lần lượng phát thải tỉnh Cà Mau khoảng 8,01 triệu CO2 năm 63% t ng lượng phát thải tỉnh) gấp 1,69 lần lượng phát thải tỉnh Kiên Giang (4,75 triệu CO2 năm Tuy nhi n nh ng năm gần h y rừng tràm cháy than bùn kiểm soát chặt chẽ nên v cháy rừng xảy r h ng năm giảm hẳn mứ độ nghiêm trọng ũng nh Phát thải mự nước ngầm hạ thấp v o m kh ước tính khoảng 0,6 triệu CO2 năm phát thải khai thác than bùn kh ng đ ng kể (xem hình 3) (Triệu CO2/năm) 12.760 12.119 15.000 10.000 4.296 Phát thải cháy 0,447 Phát thải oxi hóa than bùn 8.006 0,000 0,183 5.000 0,011 0,63 7.823 0,011 Phát thải khai thác than bùn Kiên Giang 4.754 Tổng Cà Mau Tổng Hình Phát thải từ đất than bùn tỉnh Kiên Giang Cà Mau, 2009 Kết luận Diện tích tr lượng than bùn U Minh Thượng U Minh Hạ gi i đoạn 1976-2009 năm suy giảm đ ng kể Tố độ suy giảm bình quân v diện tí h đất than bùn tr lượng than bùn h năm v , triệu năm Ở tỉnh Kiên Giang Cà Mau có loại hình sử d ng đất than bùn, l đất th n n bảo tồn vườn quốc gia, trồng rừng (chủ yếu rừng tr m , đất th n n hư sử d ng, sản xuất nông nghiệp (ở Cà Mau) khai thác than bùn làm sản xuất phân bón (ở Kiên Giang) Hai nhân tố gây r ph t thải khí nh kính hủ yếu khí CO2) từ loại hình sử d ng đất th n n o h y rừng (cháy sinh khối cháy than bùn) mự nước ngầm b hạ thấp dẫn đến oxi hóa than n, h y rừng l nguy n nhân ph t thải ản Phát thải ước tính từ kiếu sử d ng đất than bùn khác tỉnh khoảng 12,76 triệu CO2 năm, lượng phát thải cháy rừng cháy than bùn lớn (12,1 triệu CO2 năm , chiếm tới 95% t ng lượng phát thải Lượng phát thải oxy hóa than bùn khoảng 0,6 triệu CO2 năm v phát thải khai thác th n n để sản xuất phân bón khơng lớn, khoảng 0.011 triệu CO2 năm l Kiểm soát cháy rừng tràm than bùn th ng qu u tiết nước v đảm bảo phát triển rừng Tràm giải pháp quan trọng nhằm hạn chế ản nguồn phát thải từ đất than bùn Thực tốt giải ph p n y, h ng năm làm giảm tới % lượng phát thải, tương đương với 12,76 triệu CO2 năm TÀI LIỆU THAM KHẢO A Hooijer, et al : Current and future CO2 emissions from drained peatlands in Southeast Asia, Biogeosciences, 7, 1505–1514, 2010 Đo n Sinh Huy, M th n n U minh Hạ o o t i hội thảo kho họ Sử ng hợp lý nguồn th n n t n thu v ng U Minh Hạ, tỉnh C M u tháng 7/2009 IPCC, 2006 Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories 2006 Annex Chapter Methodological choice and identification of key categories IPCC, 2006 Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories 2006 Annex Summary of equations International Peat Society, 2008 Peatlands and Climate Change International Peat Society, Vapaudenkatu 12, 40100 Jyvaskyla, Finland Lê Phát Cuối Thái Truy n, 2009 Báo cáo kết u tr đất than bùn vùng U Minh Hạ tỉnh C M u o o t i hội thảo kho họ Sử ng hợp lý nguồn th n n t n thu v ng U Minh Hạ, tỉnh C M u th ng Vương Văn Quỳnh, Trần Văn Thắng, 2010 Báo cáo kết đ tài quản lý nguồn nướ để phòng chống cháy rừng vườn quốc gia Minh Minh Thượng” o o hội thảo kho họ Sử ng hợp lý nguồn th n n t n thu v ng U Minh Hạ, tỉnh C M u Tôn Thất Chiểu Lê Thái Bạt, 2000 Chú giải đồ đất Việt Nam theo FAO/UNESCO tỷ lệ 1/1.000.000 Hội Khoa họ đất Việt Nam, Hà Nội Sở T i nguy n v M i trường tỉnh C M u, Tr lượng, hất lượng nguồn th n n U Minh tỉnh C M u o o hội thảo kho họ Sử ng hợp lý nguồn th n n t n thu v ng U Minh Hạ, tỉnh C M u 10 Sở T i nguy n v M i trường tỉnh C M u, Đ n sử ng hợp lý nguồn th n n t n thu U Minh Hạ tỉnh C M u 11 Sở T i nguy n v M i trường tỉnh Ki n Gi ng, o o đ hất kho ng sản v trạng kh i th kho ng sản tỉnh Ki n Gi ng năm 12 Sở T i nguy n v M i trường tỉnh Ki n Gi ng, Dự n quy hoạ h thăm , kh i th kho ng sản l m v t liệu xây ựng th ng thường v th n n tỉnh Ki n Gi ng gi i đoạn - 2020 13 Wetland International, 2010 The Global Peatland CO2 Picture: Peatland status and drainage related emission in all countries of the world ESTIMATTION OF EMISSIONS GREENHOUSE GAS FROM PEATLAND IN KIEN GIANG AND CA MAU PROVINCE Tran Thi Thu Anh, Do Dinh Sam, Vu Tan Phuong SUMMARY The study was done in the framework agreement for cooperation between World Agroforestry Center (ICRAF) and Research Centre for Forest E ology n Environment RCFEE on “Re u ing emissions from ll l n uses, REALU” The o je tive of this study was to assess the potential for reducing emissions from peatland management in Vietnam Research was carried out in Kien Giang and Ca Mau provinces, mostly U Minh Thuong and U Minh Ha National Park Estimation of emissions from peatlands focused on emissions sources: biomass burning (forest and peart fires), oxidation of peat, agricultural production and peat extraction Estimation of emissions follows IPCC guidelines (IPCC 2006) Data sources used come from statistical data on forest fires, land use changes and survey data Study results showed that within 33 years (1976-2009), peatland area decreased 530 ha/year and peat stock reduced at 6.59 millions tons /year (3.29 million tons C /year) The common land uses in peatland are peatland conservation (mainly in U Minh Thuong and U Minh Ha National Park), forest planting (mainly melaleuca plantation), agricultural production (Deris elliptical) and small sacle of peat exloitaion for fertilizer production Total emissions from peatland uses in two provinces is 12.76 million tons of CO2, in which emissions from buring of biomass and peat was the biggest, about 12 million tons of CO2/year, accounting for 95% total emissions Emissions due to oxidation of peat is about 0.6 million tonnes of CO2/year, estimating at 4.7% Peat exploitation for fertilizers production causes small emision, just about 107 tons of CO2/year Emission from peatlands in Ca Mau province is 8.01 million tons of CO2, occupying 63% of total emissions of two provinces Keywords: Peat, Peatland, Emission, Green house gas gƣ i hản iện: PGS TS Ng Đ nh Quế ... ng đất than bùn tỉnh Cà Mau Kiên Giang Từ số liệu tính tốn nêu bảng 1, 3, t ng phát thải từ đất than bùn t ng hợp Số liệu cho thấy lượng phát thải từ than bùn kiểu sử d ng đất khác tỉnh 12,76... 4.296 Phát thải cháy 0,447 Phát thải oxi hóa than bùn 8.006 0,000 0,183 5.000 0,011 0,63 7.823 0,011 Phát thải khai thác than bùn Kiên Giang 4.754 Tổng Cà Mau Tổng Hình Phát thải từ đất than bùn tỉnh. .. tích than bùn b cháy Tính phát thải từ đất than bùn tính theo nguồn phát thải: cháy rừng (cháy sinh khối cháy than bùn) , q trình oxi hóa than bùn giảm mự nước ngầm mùa khô khai thác than bùn sản