Đánh giá hiện trạng khai thác sử dụng tài nguyên môi trường của tỉnh cà mau bằng phương pháp phân tích emercy

Đại học quốc gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HỨA THỊ ĐAN THANH ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG KHAI THÁC SỬ DỤNG TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG CỦA TỈNH CÀ MAU BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH EMERGY Chuyên ngành: Công nghệ Môi trường LUẬN VĂN THẠC SĨ TP Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2008 Đại học quốc gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HỨA THỊ ĐAN THANH ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG KHAI THÁC SỬ DỤNG TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG CỦA TỈNH CÀ MAU BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH EMERGY Chun ngành: Cơng nghệ Mơi trường LUẬN VĂN THẠC SĨ TP Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2008 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học :TS ĐẶNG VIẾT HÙNG Cán chấm nhận xét : Cán chấm nhận xét : Luận văn thạc sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày tháng năm 2008 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc Tp., HCM, Ngày tháng năm 2008 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SỸ Họ tên học viên: HỨA THỊ ĐAN THANH Giới tính: Nữ Ngày, tháng, năm sinh: 20/04/1982 Nơi sinh: Phan Thiết Chuyên ngành: Công nghệ môi trường Khóa (Năm trúng tuyển): 2006 TÊN ĐỀ TÀI: Đánh giá trạng khai thác sử dụng tài nguyên môi trường tỉnh Cà Mau phương pháp phân tích Emergy NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: - Đánh giá trạng khai thác sử dụng tài nguyên môi trường khu vực tỉnh Cà Mau phương pháp phân tích Emergy - Từ kết đánh giá trạng khai thác sử dụng tài nguyên đó, luận văn đề xuất hướng phát triển bền vững cho kinh tế - xã hội – môi trường tỉnh Cà Mau NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 21/01/2008 NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 01/12/2008 HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS ĐẶNG VIẾT HÙNG Nội dung đề cương Luận văn thạc sỹ Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) TS ĐẶNG VIẾT HÙNG TS ĐẶNG VIẾT HÙNG Lêời cám ơn Để hồn thành luận văn này, nhận nhiều giúp đỡ từ phía thầy cơ, gia đình bè bạn Do tơi muốn gửi lời cám ơn đến người ủng hộ giúp đỡ suốt thời gian qua Trước hết xin gửi lời cám ơn chân thành sâu sắc đến thầy Đặng Viết Hùng tận tình hướng dẫn, bảo, cung cấp nhiều tài liệu liên quan đóng góp nhiều ý kiến bổ ích giúp tơi hồn thành tốt luận văn Xin cám ơn bạn lớp cao học nhiệt tình giúp đỡ tơi gặp nhiều trở ngại xa Cám ơn bạn liên lạc, thông báo thông tin cần thiết giúp đỡ in ấn tài liệu trình làm luận văn Và cuối xin cám ơn gia đình ủng hộ tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành luận văn TĨM TẮT Phương pháp phân tích emergy “Một hệ thống đánh giá dựa khoa học đại diện cho hai giá trị kinh tế môi trường thước đo” (Odum, 1996) Phân tích emergy cho tỉnh Cà Mau cung cấp số để sử dụng cho việc đánh giá trạng khai thác sử dụng tài ngun mơi trường tỉnh từ định hướng phát triển bền vững tương lai Phân tích emergy cho tỉnh Cà Mau năm 2006 cho thấy khoảng 92% emergy sử dụng lấy từ nguồn tài nguyên nội Emergy tái tạo chiếm 91% lượng emergy sử dụng Nguồn tài nguyên tái tạo quan trọng hố mưa với 238,6E+20 sej/yr Sản xuất nơng nghiệp hoạt động kinh tế tỉnh Tỷ số emergy/tiền 5.74E+13 sej/$ Khả cung cấp nguồn tài nguyên tái tạo tiêu chuẩn sống 1,2 triệu người, chiếm 91% dân số có tỉnh Chất lượng sống người dân Cà Mau cao với giá trị emergy/diện tích emergy/người 8,52E+12 sej/m2/năm 3,68E+16 sej/người/năm Tỷ lệ đầu tư (EIR), tỷ lệ sản lượng (EYR), tỷ lệ tải môi trường (ELR) số bền vững (EmSI) Cà Mau 0.09, 2.19, 0.1 21.5 Kết cho thấy tài nguyên thiên nhiên (nhất tài ngun tái tạo) đóng vai trị lớn phát triển tỉnh Và ứng dụng phương pháp phân tích emergy để định hướng chiến lược phát triển tỉnh cần thiết i ABSTRACT Emergy method is “is a universal measure of real wealth of the work of nature and society made on a common basis” (Odum, 1996) Emergy analysis for Ca Mau province supply indices used to evaluate exploiting and using resources and orient strong development in future Emergy analysis for Ca Mau province in 2006 showed that about 92% of the total emergy used in were derived from within the country Renewable emergy flow is about 91% total emergy used The most important renewable resource is the chemical potential of rain of 238.6E+20 sej/yr Agriculture production is the main economic activity The emergy money ratios is 5.74E+13 sej/$ Renewable carrying capacity at present living standard of Ca Mau is 1.12 million pepole and is equal 91% existing population People’s life quality in Ca Mau is high with emergy use per unit area and emergy use per capita is 8,52E+12 sej/m2/yr 3,68E+16 sej/capita/yr, respectively Emergy Investment Ratio (EIS), Emergy Yield Ratio (EYR), Environmental Loading Ratio (ELR) and Emergy Sustainability Index (EmSI) is 0.09, 2.19, 0.1 and 21.5, respectively These results indicate resouces (specially is renewable resouces) is an important part in the province’s development And application emergy analysis in orienting strong development is necessary ii MỤC LỤC MỤC LỤC .1 DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ ĐỒ THỊ DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC VIẾT TẮT .5 CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU .6 I.1 Đặt vấn đề: I Mục tiêu, nội dung, phạm vi phương pháp nghiên cứu đề tài: I.2.1 Mục tiêu nghiên cứu: I.2.2 Nội dung nghiên cứu: I.2.3 Phạm vi nghiên cứu: I.2.4 Phương pháp nghiên cứu: I Ý nghĩa đề tài: I.3.1 Ý nghĩa khoa học: .8 I.3.2 Ý nghĩa thực tiễn: I.3.3 Tính đề tài: CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ TỈNH CÀ MAU 10 II.1 Vị trí địa lý - điều kiện tự nhiên: 10 II.1.1 Vị trí địa lý: .10 II.1.2 Đặc điểm khí hậu: .11 II.2 Tài nguyên thiên nhiên: 12 II.2.1 Tài nguyên đất: 12 II.2.2 Tài nguyên nước: 13 II.2.3 Tài nguyên biển: 14 II.2.4 Tài nguyên rừng: .14 II.2.5 Khoáng sản: 16 II.3 Cơ sở hạ tầng: 16 II.3.1 Giao thông vận tải: 16 II.3.2 Hệ thống điện, nước: .17 II.4 Tình hình phát triển kinh tế: 17 II.4.1 Nông nghiệp: 18 II.4.2 Công nghiệp: 20 II.4.4 Du lịch: 23 II.5 Tình hình xã hội: 23 II.6 Định hướng phát triển kinh tế-xã hội Cà Mau đến năm 2020: .24 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP LUẬN NGHIÊN CỨU 28 III.1 Phương pháp thu thập, tổng hợp tài liệu: 28 III.2 Phương pháp thống kê, xử lý số liệu: .28 III.3 Phương pháp phân tích emergy: .29 III.4 Phương pháp so sánh kết phân tích: .32 CHƯƠNG 4: TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP EMERGY 33 IV.1 Lịch sử hình thành: 33 IV.2 Các khái niệm : .34 IV.2.1 Định nghĩa emergy : 34 IV.2.2 Exergy : 35 IV.2.3 Chất lượng loại lượng: 36 IV.2.4 Hệ thống cấp bậc lượng : .37 IV.2.5 Hệ số chuyển đổi: 38 IV.3 Các nguyên lý bản: 39 IV.3.1 Phạm vi thời gian: 39 IV.3.2 Quá trình phân tách song song : .40 IV.3.3 Nguyên lý tối đa nội lực : .41 IV.3.4 Emergy đánh giá môi trường : .43 IV.3.5 Emergy trái đất : 44 IV.4 Các ưu điểm hạn chế phân tích emergy: .45 IV.4.1 Các ưu điểm: 45 IV.4.2 Các hạn chế 47 IV.5 Ứng dụng emergy quản lý môi trường nay: 47 IV.6 Cách đánh giá emergy cho vùng: 49 IV.6.1 Xác định ranh giới hệ thống: 49 IV.6.2 Vẽ sơ đồ mô hình lượng: 50 IV.6.3 Đánh giá nguồn tài nguyên tái tạo 51 IV.6.4 Đánh giá nguồn tài nguyên không tái tạo 52 IV.6.5 Đánh giá hàng nhập xuất 54 IV.6.6 Chỉ số emergy : .55 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ - BÀN LUẬN 59 V.1 Kết quả: 59 V.1.1 Sơ đồ hệ thống tỉnh Cà Mau: 59 V.1.2 Kết phân tích emergy tỉnh Cà Mau: 60 V.2 Nhận xét: 64 V.3 Bàn luận: 65 V.4 So sánh kết phân tích emergy với định hướng phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Cà Mau đến năm 2020 : 76 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 79 V.1 Kết luận: 79 V.2 Kiến nghị: .80 TÀI LIỆU THAM KHẢO 81 PHỤ LỤC 88 DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ ĐỒ THỊ Hình 2.1 Bản đồ vị trí tỉnh Cà Mau 10 Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lý tối đa nôi lực 42 Hình 4.1 Sơ đồ rút gọn phân tích emergy cho vùng 50 Hình 5.1 Sơ đồ hệ thống 59 Hình 5.2 Biểu đồ dịng emergy tỉnh Cà Mau 62 Hình 5.3 Sơ đồ tóm tắt dịng emergy Cà Mau 63 Hình 5.4 Tổng emergy sử dụng Cà Mau 65 Hình 5.5 Tỷ lệ emergy nội tại/emergy sử dụng 68 Hình 5.6 Tỷ lệ emergy tái tạo/emergy sử dụng 69 Hình 5.7 Tỷ số Emergy/người 70 Hình 5.8 Khả mà nguồn tài nguyên tái tạo cung cấp dân số .71 Hình 5.9 Chỉ số Emdollar 72 Hình 5.10 Tỷ số đầu tư (EIR) 73 Hình 5.11 Tỷ lệ tải môi trường (ELR) 74 Hình 5.12 Tỷ lệ sản lượng emergy (EYR) 75 Hình 5.13 Chỉ số bền vững Emergy (EmSI) 76 Sơ đồ 3.1 Hệ thống cấp bậc lượng tất hệ thống 37 Sơ đồ 3.2 : Quá trình chuyển đổi lượng 38 Sơ đồ 3.3 : Quá trình phân tách (co-product) 40 Sơ đồ 3.4 : Quá trình song song (by-product) 41 80 dụng) tức nguồn tài nguyên thiên nhiên Cà Mau cịn phong phú mơi trường Cà Mau bền vững Định hướng phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Cà Mau đến năm 2020 có nhiều điểm tương đồng với kết phân tích Nhưng bên cạnh đó, định hướng phát triển tỉnh số thiếu sót cần phải bổ sung hạn chế tốc độ phát triển dân số, tăng cường biện pháp chống xói mịn đất, nghiên cứu quy hoạch khai thác nguồn tài nguyên thiên nhiên hợp lý, tài nguyên đất tính phí tài nguyên nguồn tài nguyên khoáng sản V.2 Kiến nghị: Kết nghiên cứu cho thấy phương pháp phân tích emergy đánh giá trạng khai thác sử dụng nguồn tài nguyên môi trường tỉnh Cà Mau Do cần áp dụng phương pháp phân tích nghiên cứu chiến lược phát triển kinh tế - xã hội – môi trường lĩnh vực kiểm tốn mơi trường để hướng đến phát triển bền vững Bên cạnh kết phân tích cịn số thiếu sót định hướng phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Cà Mau Do định hướng phát triển cần bổ sung số kết từ việc phân tích emergy để hoàn thiện cho việc khai thác hợp lý nguồn tài nguyên môi trường tỉnh Cà Mau 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO B.F Giannetti, F.A Barrella, C.M.V.B Almeida - 2004 - A combined tool for environmental scientists and decision makers: ternary diagrams and emergy accounting - Journal of Cleaner Production Bernard C Patten - 1995 - Network integration of ecological extremal principles: exergy, emergy, power, ascendency, and indirect effects - Ecological Modelling Brown M.T and S Ulgiati - 1997 - “Emergy-based indices and ratios to evaluate sustainability: monitoring economies and technology toward environmentally sound innovation” Ecological Engineering 9, 51-69 Brown M.T., H.T Odum, and S.E Jørgensen, 2004 - Energy hierarchy and transformity in the universe” Ecological Modeling 178, 17-28 Brown, M.T and S Ulgiati - 1999 - Emergy Evaluation of the Biosphere and Natural Capital - AMBIO Vol.28 No.6 Cutler J Cleveland, Robert K Kaufmann, David I Stern - Aggregation and the role of energy in the economy Dang Viet Hung - 2006 - Emergy Analysis and Energy Modeling for the Sustainable Use of the Lower Mekong River Basin Daniel E Campbell Sherry L Brandt-Williams - 2005 - Environmental Accounting Using Emergy: Evaluation of the State of West Virginia – EPA Enrico Sciubbaa, Sergio Ulgiat - Emergy and exergy analyses: Complementary methods or irreducible ideological options – Energy 10 Enzo Tiezzi, Simone Bastianoni, Nadia Marchettini - 1996 - Environmental cost and steady state: the problem of adiabaticity in the emergy value - Ecological Modelling 11 G.Q Chen - 2006 - TScarcity of exergy and ecological evaluation based on embodied exergy - Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation www.elsevier.com/locate/cnsns 82 12 Higgins J.B., 2003 - Emergy analysis of the Oak Openings region” Ecological Engineering 21, 75-109 13 Howard T Oduma, B Odum - 2003 - Concepts and methods of ecological engineering - Ecological Engineering 14 Jorge L Hau, Bhavik R Bakshi - 2004 - Promise and problems of emergy analysis - Ecological Engineering 15 Kang D.S and S.S Park, 2002 -Emergy evaluation perspectives of a multipurpose dam proposal in Korea” Journal of Environmental Management 66, 293-306 16 M.T Brown, Vorasun Buranakarn - 2002 - Emergy indices and ratios for sustainable material cycles and recycle options - Resources Conservation & Recycling 17 M.T.Brown and T.R.McClanahan - 1995 - Emergy analysis perspectives of Thailand and Mekong River dam proposals - Ecological Modelling 18 Mark T Brown, Howard T Odum, S.E Jorgensen - 2004 - Energy hierarchy and transformity in the universe - Ecological Engineering 19 Mark T Browna, Sergio Ulgiati - 2004 - Energy quality, emergy, and transformity: H.T Odum’s contributions to quantifying and understanding systems - Ecological Engineering 20 Mary Jane Angelo & Mark T Brown - 2007 - Incorporating Emergy Synthesis Into Enviromental Law: An Integration Of Ecology, Economics, And Law - Ambio Vol.28 No.7 21 Ping Zuoa, Shu Wen Wan, Pei Qin, Jinjin Dub, Hui Wang -A comparison of the sustainability of original and constructed wetlands in Yancheng Biosphere Reserve, China: implications from emergy evaluation 22 Robert A Herendeen - 2004 - Energy analysis and EMERGY analysis—a comparison - Ecological Engineering 83 23 S Ulgiati, M.T Brown, S Bastianoni, N Marchettini - 1995 - Emergy-based indices and ratios to evaluate the sustainable use of resources - Ecological Engineering 24 Sergio Ulgiati, Marco Raugei, Silvia Bargigli - 2006 - Overcoming the inadequacy of single-criterion approaches to Life Cycle Assessment - Ecological Modelling 25 Simone Bastianoni, Daniel Campbell, Ludovico Susani, Enzo Tiezzi - 2005 The solar transformity of oil and petroleum natural gas - Ecological Engineering 26 Simone Bastianoni, Nadia Marchettini - 1997 - Emergy/exergy ratio as a measure of the level of organization of systems - Ecological Modelling 27 Simone Bastianoni, Nadia Marchettini - 2000 - The problem of co-production in environmental accounting by emergy analysis - Ecological Engineering 28 T.T Cai, T.W Olsen, D.E Campbell - 2004 - Maximum (em)power: a foundational principle linking man and nature - Ecological Modelling 84 PHỤ LỤC KÝ HIỆU Định nghĩa ký hiệu hướng dẫn cách vẽ sơ đồ hệ thống lượng : Khung hệ thống: hộp hình chữ nhật vẽ để miêu tả phạm vi chọn Phạm vi chọn phải rõ đường biên xung quanh hệ thống Ví dụ, phân tích thành phố nên bao gồm phạm vi sách cho phạm vi đường biên xung quanh, đường biên mặt đất đường biên phía Nguồn: đầu vào qua ranh giới hệ thống nguồn, nguồn bao gồm dòng lượng sạch, vật liệu, thông tin, gen, dịch vụ đầu vào bị phân huỷ Tất đầu vào ký hiệu vòng tròn Các nguồn xếp xung quanh phía ngồi đường biên từ trái qua phải theo hệ số chuyển đổi chúng, bắt đầu với ánh sáng mặt trời bên trái thông tin dịch vụ người bên phải Khơng có nguồn vẽ vào phía thấp khung Đường dẫn : dòng miêu tả đường thẳng, bao gồm lượng sạch, vật liệu thơng tin Dịng tiền biểu diễn đường có nét đứt Nơi mà dòng vật liệu loại nhấn mạnh sử dụng đường gạch chấm (hoặc đường màu) Các mũi tên đường dẫn có nghĩa dịng điều khiển từ đằng sau mà lực phản hồi không đáng kể từ thực thể Bể nhiệt: ký hiệu bể nhiệt miêu tả tiêu huỷ lượng hữu ích qua q trình sử dụng suy biến, khơng có khả làm việc nữa, miêu tả luật thứ hai lượng Đường dẫn bể nhiệt đòi hỏi từ ký hiệu chuyển đổi bể Sử dụng đường nét mảnh đường màu vàng cho bể nhiệt Khơng có bất 85 kỳ dịng vật liệu, lượng hữu ích thơng tin hữu dụng qua bể nhiệt, có dòng lượng bị phân huỷ Dòng : dịng mà có lượng tiềm tàng hữu ích vật chất tập trung mơi trường, thơng tin hữu dụng vẽ đường dẫn từ phía đường biên hệ thống (khơng từ đáy) Bể tích trữ : lượng tích trữ có hệ thống trình bày ký hiệu bể, bao gồm vật chất, lượng (năng lượng khơng có phụ thêm vật chất), tiền, tài sản, thơng tin, hình ảnh khối lượng Mỗi dịng vào bể phải loại tính đơn vị Đơi bể trình bày chồng chéo ký hiệu mà phần Đường dẫn thêm vào : đường dẫn thêm vào dòng chúng chúng liên kết chúng vào bể Khơng có đường dẫn liên kết vào bể chúng khác loại khác hệ số chuyển đổi tính đơn vị khác Một đường dẫn phân nhánh miêu tả phân tách dòng vào loại Tương tác : hai nhiều dòng khác địi hỏi cho q trình chúng kết nối vào ký hiệu tương tác Các dòng vào tương tác vẽ từ trái qua phải ký hiệu theo hệ số chuyển đổi chúng, với chất lượng thấp kết nối với phần lõm vào bên trái Đầu tương tác đầu trình sản xuất, dòng sản phẩm Những dòng thường phía bên phải q trình sản xuất chuyển đổi tăng chất lượng Bộ phận khuếch đại không đổi : ký hiệu tương tác đặc biệt sử dụng dòng đươc điều khiển dòng vào (đi vào ký hiệu từ bên trái) hầu hết lượng cung cấp từ 86 dòng vào khác (đi vào từ đỉnh) Sản xuất : ký hiệu sản xuất sử dụng cho đơn vị phía bên trái sơ đồ hệ thống mà nhận hàng hoá đầu vào khác tương tác để tạo sản phẩm Ký hiệu sản xuất ngụ ý có tương tác tích trữ Đơi mơ tả sơ đồ chi tiết tương tác trình bên Sản xuất bao gồm sản phẩm sinh học sản phẩm công nghiệp Hộp hỗn tạp : hộp hình chữ nhật sử dụng cho cấu trúc hệ thống phụ chức Thường hộp thích hợp cho việc miêu tả lĩnh vực kinh tế khoáng sản, nhà máy lượng, thương mại,… hộp bao gồm tương tác tích trữ với sản phẩm phía bên phải Chi tiết tiếp diễn bể tiêu thụ khơng thể rõ trừ nhiều chi tiết mơ tả sơ đồ hố bên Hộp nhỏ : hộp nhỏ nằm đường dẫn bên cạnh bể tích trữ, sử dụng để bắt đầu đường vòng khác mà điều khiển lực cân đối đường dẫn tích trữ Đơi gọi phần tử cảm biến phân phát mà không tiêu hao nhiều lượng từ đường dẫn bể ban đầu Bể tiêu thụ : ký hiệu bể tiêu thụ sử dụng cho đơn vị phía bên phải sơ đồ hệ thống Nó nhận sản phẩm phản hồi dịch vụ vật chất Bể tiêu thụ số lượng động vật lĩnh vực xã hội bể tiêu thụ đô thị Một ký hiệu bể tiêu thụ thường ngụ ý tương tác tự xúc tác tích trữ có Tuy nhiên ký hiệu bể tiêu thụ ký hiệu lớp (nó nói đến nhiều tương tự khác đơn vị) chi tiết tiếp diễn bể tiêu thụ khơng thể trừ nhiều chi tiết mơ 87 tả sơ đồ hố bên Dòng phản hồi ngược chiều kim đồng hồ : dòng chất lượng cao từ bể tiêu thụ thông tin, vật chất khan phản hồi từ bên phải vào bên trái sơ đồ Dòng phản hồi từ bên phải sang bên trái miêu tả thiệt hại phân kỳ tập trung, dịch vụ thường kéo phạm vi lớn Những dòng nên vẽ với đường dẫn ngược chiều kim đồng hồ (lên, xung quanh phía ký hiệu ban đầu – khơng ký hiệu) Chuyển mạch : hộp mặt lõm miêu tả trình chuyển mạch bật tắc Các dịng điều khiển vào từ phía Các đường dẫn điều khiển chuyển mạch vẽ vào từ đáy đến đỉnh ký hiệu bao gồm điểm bắt đầu thông tin khác Chuyển mạch diễn trình tự nhiên điều khiển người Ví dụ động đất, trình tái sản xuất nước lũ sông Sự trao đổi : nơi mà số lượng dòng trao đổi cho dịng khác Thơng thường việc trao đổi dịng hàng hố dịch vụ trao đổi thành tiền (được vẽ với đường nét đứt) Thường giá liên kết dòng với dòng khác nguồn bên hoạt động miêu tả thị trường giới, trình bày với đường dẫn từ lên đỉnh ký hiệu Cân vật chất : tất dòng vật chất vào đóng góp thêm hệ thống tích trữ ra, dòng vật chất vào nước tiền cần phải vẽ dòng 88 PHỤ LỤC TÍNH TỐN Ghi Nguồn NGUỒN TÀI NGUYÊN TÁI TẠO ĐƯỢC NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI Diện tích thềm lục địa = 7.10E+10 m2 (ở độ sâu 30 m) Diện tích lãnh thổ = 5.33E+09 m2 Niê Cường độ xạ mặt trời = 1.33E+02 kcal/cm /năm Brown, 1996 Suất phân chiếu = 0.30 (%, phân số thập phân ) Brown, 1996 (Diện tích thềm lục địa + Diện tích lãnh thổ)*(Cường độ xạ)* Năng lượng mặt trời (J) = (1-Suất phân chiếu) ( m2)*( kcal/cm2/năm)*(1.00E+04cm2/m2)*(1-0.30)* = (4186J/kcal) 2.97E+20 J/năm HỆ SỐ CHUYỂN ĐỔI = sej/J [Definition] NĂNG LƯỢNG HÓA NĂNG CỦA MƯA Diện tích lãnh thổ = 5.33E+09 m2 Diện tích thềm lục địa = 7.10E+10 m2 Lượng mưa lãnh thổ = 2.39 m/năm Lượng mưa thềm lục địa = 2.15 m/năm Viện k (ước tính 90% lượng mưa lãnh thổ) Brown, 1996 Tốc độ bốc nước = 1.02 m/năm (Diện tích lãnh thổ)*(Tốc độ bốc nước)*(Năng lượng Gibbs tự Năng lượng lãnh thổ(J) = do) = ( m2)*( m/năm)*(1000kg/m3)*(4.94E+03J/kg) = 2.69E+16 J/năm (Diện tích thềm lục địa)*(Lượng mưa thềm lục địa)*(Năng Năng lượng thềm lục địa (J) = lượng Gibbs tự do) = ( m2)*( m/năm)*(1000kg/m3)*(4.94E+03J/kg) = 7.53E+17 J/năm Năng lượng tổng cộng (J) = 7.80E+17 J/năm HỆ SỐ CHUYỂN ĐỔI = 3.06E+04 sej/J Odum, 1996 THẾ NĂNG CỦA MƯA Diện tích lãnh thổ = 5.33E+09 m2 Lượng mưa lãnh thổ = 2.39 m/năm Niên giá, 2005 89 Độ cao trung bình = 0.50 m Tốc độ dòng chảy = 0.57 (%, phân số thập phân ) Thế mưa (J) = (Diện tích lãnh thổ)*(Lượng mưa lãnh thổ)*(Tốc độ dịng chảy)*(Độ cao trung bình)*(Gia tốc trọng trường) = ( m2)*( m/năm)*(0.57)*(1000kg/m3)*( _m)*(9.81 m/s2) = 3.57E+13 J/năm HỆ SỐ CHUYỂN ĐỔI = 4.68E+04 sej/J Odum, 1996 NĂNG LƯỢNG GIĨ Diện tích lãnh thổ = 5.33E+09 m2 Trọng lượng riêng khơng khí = 1.23E+00 kg/m3 Tốc độ gió bề mặt = 2.68E+00 m/s Tốc độ gió trung bình = 4.46E+00 m/s (Tốc độ gió quan sát 0,6 tốc độ gió trung bình) Hệ số sức cản = 0.001 (Diện tích lãnh thổ)*(Trọng lượng riêng khơng khí)*(Hệ số sức Năng lượng gió = cản)* (vận tốc trung bình)3 = ( _m2)*(1.23kg/m3)*(0.001)*( m/s)3*(31536000s/năm) = 1.83E+16 J/năm HỆ SỐ CHUYỂN ĐỔI = 2.51E+03 sej/J Odum, 1996 SÓNG Chiều dài bờ biển = 2.54E+05 m Chiều cao sóng = 0.5 Năng lượng sóng = m (chiều dài bờ biển)*(1/8)*(trọng lượng riêng)*(gia tốc trọng trường)*(chiều cao sóng trung bình)2*(vận tốc) ( m)*(1/8)*(1025kg/m3)*(9.81m/s)2*(( m)2)*( m/s)* (31536000s/năm) = 2.52E+15 J/năm = HỆ SỐ CHUYỂN ĐỔI = 5.13E+04 sej/J Odum, 1996 TRIỀU Diện tích thềm lục địa = 7.10E+10 m2 Dãy triều trung bình = 1.43 Khối lượng riêng = 1025 Số lần triều năm = 3.65E+02 Năng lượng = m kg/m3 (khoảng lần ngày năm) (diện tích thềm lục địa)*(0,5)*(Số lần triều năm)*((dãy triều trung bình)2)*(khối lượng riêng)*gia tốc trọng trường 90 = ( m2)*(0,5)*( /năm)*( m)2*(1025kg/m3)*(9,81m/s2) = 2.65E+17 J/năm HỆ SỐ CHUYỂN ĐỔI = 2.83E+04 sej/J Odum, 1996 NĂNG LƯỢNG HĨA NĂNG CỦA SƠNG Lưu lượng sơng = 6.00E+10 m3/năm Dự án TDS = 1.00E+04 ppm (8.33J/mole/deg)*(300oK)/(18g/mole)*ln((1.00E+06Năng lượng Gibbs tự = TDS)/965000) = 3.55E+00 J/g (Lưu lượng sơng)*(Trọng lượng riêng nước sơng)*(Năng lượng Năng lượng hóa sông = Gibbs tự do) = ( m3/năm)*(1.00E+06g/m3)*( J/g) = 2.13E+17 J/năm HỆ SỐ CHUYỂN ĐỔI = 8.14E+04 sej/J Odum, 1996 CHU TRÌNH TRÁI ĐẤT Diện tích lãnh thổ = 5.33E+09 m2 Dòng nhiệt trái đất = 1.00E+06 J/m2/năm theo EPA Odum, 1996 Năng lượng từ chu trình trái đất = (Diện tích thềm lục địa)*(Dịng nhiệt trái đất) = ( m2)*(1.00E+06J/m2/năm) = 5.33E+15 J/năm HỆ SỐ CHUYỂN ĐỔI = 5.78E+04 sej/J Odum, 1996 NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO NỘI TẠI SẢN PHẨM NÔNG NGHIỆP Sản lượng nông nghiệp = 6.93E+05 tấn/năm (Độ ẩm chiếm 20%) Bộ (Sản lượng nông nghiệp)*(Năng lượng nhận từ nông Năng lượng nhận = sản) = ( tấn/năm)*(1.00E+06g/tấn)*(80%)*(4.0kcal/g)*(4186J/kcal) = 9.29E+15 J/năm HỆ SỐ CHUYỂN ĐỔI = 3.36E+05 sej/J 10 Brown, 1996 SẢN PHẨM VẬT NUÔI Sản lượng vật nuôi = 2.99E+05 tấn/năm (Độ ẩm chiếm 80%) Niên g Năng lượng nhận = (Sản lượng vật nuôi)*(Năng lượng nhận từ vật nuôi) = ( tấn/năm)*(1.00E+06g/tấn)*(20%)*(5.0kcal/g)*(4186J/kcal) = 1.25E+15 J/năm 91 HỆ SỐ CHUYỂN ĐỔI = 3.36E+06 sej/J 11 Brown, 1996 SẢN PHẨM THỦY SẢN Sản lượng thủy sản = 2.76E+05 tấn/năm (Độ ẩm chiếm 80% ) Niên Năng lượng nhận = (Sản lượng thủy sản)*(Năng lượng nhận từ thủy sản) = ( tấn/năm)*(1.00E+06g/tấn)*(20%)*(5.0kcal/g)*(4186J/kcal) = 1.16E+15 J/năm HỆ SỐ CHUYỂN ĐỔI = 3.36E+06 sej/J 12 Brown, 1996 SẢN PHẨM GỖ TỪ RỪNG Sản lượng khai thác = 3.08E+05 m3/năm Niên giám Năng lượng nhận = (Sản lượng gỗ khai thác)*(Năng lượng nhận từ 1m3 gỗ) = ( m3/năm)*(0.50E+06g/m3)*(3.6kcal/g)*(4186J/kcal) = 2.32E+15 J/năm HỆ SỐ CHUYỂN ĐỔI = 5.86E+04 sej/J 13 Odum, 1996 SỰ HAO HỤT RỪNG Sản lượng rừng khai thác = 1.73E+05 m3/năm Niên Năng lượng nhận = (Sản lượng khai thác rừng)*(Năng lượng nhận từ 1m3 rừng) = ( m3/năm)*(0.50E+06g/m3)*(3.6kcal/g)*(4186J/kcal) = 1.31E+15 J/năm HỆ SỐ CHUYỂN ĐỔI = 5.86E+04 sej/J Odum, 1996 NGUỒN TÀI NGUYÊN KHÔNG TÁI TẠO ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG HỆ THỐNG 14 THAN ĐÁ Sản lượng khai thác = 3.09E+03 tấn/năm Năng lượng nhận = (Sản lượng khai thác)*(Năng lượng nhận từ Tấn than đá) = ( tấn/năm)*(2.90E+10J/tấn) = 8.96E+13 J/năm HỆ SỐ CHUYỂN ĐỔI = 6.72E+04 sej/J 15 Odum, 1996 LỚP ĐẤT MẶT Diện tích trồng năm = 1.19E+05 Niên giá Tốc độ xối mịn đất = 1.50E+07 g/ha/năm Lượng đất = 1.79E+12 g/năm Diện tích trồng lâu năm = 1.62E+04 Tốc độ xối mịn đất = 4.60E+07 g/ha/năm Niên giá 92 Lượng đất = 7.45E+11 g/năm Diện tích trồng rừng = 9.63E+04 Niên Tốc độ xối mịn đất = 4.00E+05 g/ha/năm Lượng đất = 3.85E+10 g/năm Tổng lượng đất = 2.57E+12 g/năm (Tổng lượng đất đi)*(% lượng chất dinh dưỡng)*(5.4kcal/g)* Năng lượng = (4186J/kcal) = 4.07E+15 J/năm HỆ SỐ CHUYỂN ĐỔI = 1.24E+05 sej/g Odum, 1996 NHỮNG NGUỒN NĂNG LƯỢNG BÊN NGOÀI ĐƯỢC NHẬP KHẨU VÀO HỆ THỐNG 16 ĐIỆN Sản lượng điện năm = 4.50E+08 kwh/năm EIA, 2001 (Sản lượng điện năm)*(Năng lượng nhận từ kwh Năng lượng điện nhận = điện) = ( kwh/năm)*(3.60E+06J/kwh) = 1.62E+15 J/năm HỆ SỐ CHUYỂN ĐỔI = 2.67E+05 sej/J 17 Odum, 1996 KHÍ GAS TỰ NHIÊN Sản lượng nhập = 1.27E+06 m3/năm (Sản lượng nhập khẩu)*(Năng lượng nhận từ m3 khí gas tự Năng lượng nhận = nhiên) = ( m3/năm)*(8966kcal/m3)*(4186J/kcal) = 4.78E+13 J/năm HỆ SỐ CHUYỂN ĐỔI = 8.06E+04 sej/J 18 Odum, 1996 THAN ĐÁ Sản lượng nhập = 9.10E+04 tấn/năm Năng lượng nhận = (Sản lượng nhập khẩu)*(Năng lượng nhận từ Tấn than đá) = ( tấn/năm)*(2.90E+10J/MT) = 2.64E+15 J/yr HỆ SỐ CHUYỂN ĐỔI = 6.72E+04 sej/J 19 Odum, 1996 SẢN PHẨM DẦU MỎ Sản lượng nhập = 7.13E+05 thùng/năm Cty Năng lượng nhận = (Sản lượng khai thác)*(Năng lượng nhận từ thùng dầu) = ( thùng/năm)*(6.10E+09J/thùng) 93 = 4.35E+15 J/năm HỆ SỐ CHUYỂN ĐỔI = 1.11E+05 sej/J 20 Odum, 1996 KHỐNG SẢN CƠNG NGHIỆP Sản lượng khai thác = 3.75E+04 tấn/năm = ( tấn/năm)*(1.00E+06g/tấn) = 3.75E+10 g/năm HỆ SỐ CHUYỂN ĐỔI = 1.68E+09 sej/g 21 Odum, 1996 KHOÁNG SẢN KIM LOẠI Sản lượng khai thác = 2.48E+04 tấn/năm = ( tấn/năm)*(1.00E+06g/tấn) = 2.48E+10 g/năm HỆ SỐ CHUYỂN ĐỔI = 1.68E+09 sej/g 22 Odum, 1996 SẢN PHẨM SẮT THÉP Sản lượng nhập = 4.41E+04 tấn/năm = ( tấn/năm)*(1.00E+06g/tấn) = 4.41E+10 g/năm HỆ SỐ CHUYỂN ĐỔI = 3.02E+09 sej/g 23 Odum, 1996 SẢN PHẨM NÔNG NGHIỆP VÀ THỰC PHẨM Sản lượng nhập = 4.36E+04 tấn/năm (Độ ẩm chiếm 20%) Niên g (Sản lượng nông nghiệp)*(Năng lượng nhận từ nông Năng lượng nhận = sản) = ( tấn/năm)*(1.00E+06g/tấn)*(80%)*(4.0kcal/g)*(4186J/kcal) = 5.85E+14 J/năm HỆ SỐ CHUYỂN ĐỔI = 3.36E+05 sej/J 24 HÀNG HÓA & DỊCH VỤ Giá trị hàng hóa dịch vụ = 4.73E+07 USD/năm 25 Brown, 1996 Niên g DU LỊCH Giá trị du lịch = 3.78E+07 USD/năm Niên XUẤT KHẨU NĂNG LƯỢNG, VẬT LIỆU & DỊCH VỤ 26 SẢN PHẨM NÔNG NGHIỆP VÀ THỰC PHẨM Sản lượng xuất = 5.19E+05 tấn/năm (Độ ẩm chiếm 20%) Niên giá (Sản lượng nông nghiệp)*(Năng lượng nhận từ nông Năng lượng nhận = sản) = ( tấn/năm)*(1.00E+06g/tấn)*(80%)*(4.0kcal/g)*(4186J/kcal) 94 = 6.95E+15 J/năm HỆ SỐ CHUYỂN ĐỔI = 3.36E+05 sej/J 27 Brown, 1996 SẢN PHẨM VẬT NUÔI, THUỶ SẢN Sản lượng vật nuôi = 2.67E+05 tấn/năm (Độ ẩm chiếm 80%) Niên Năng lượng nhận = (Sản lượng vật nuôi)*(Năng lượng nhận từ vật nuôi) = ( tấn/năm)*(1.00E+06g/tấn)*(20%)*(5.0kcal/g)*(4186J/kcal) = 1.12E+15 J/năm HỆ SỐ CHUYỂN ĐỔI = 3.36E+06 sej/J 28 Brown, 1996 SẢN PHẨM LÂM NGHIỆP Sản lượng khai thác = 1.97E+05 m3/năm Niên giá Năng lượng nhận = (Sản lượng gỗ khai thác)*(Năng lượng nhận từ 1m3 gỗ) = ( m3/năm)*(0.50E+06g/m3)*(3.6kcal/g)*(4186J/kcal) = 1.49E+15 J/năm HỆ SỐ CHUYỂN ĐỔI = 5.86E+04 sej/J 29 Odum, 1996 HÀNG HÓA & DỊCH VỤ Giá trị du lịch = 3.28E+07 USD/năm WTO,2003 ... mơi trường Khóa (Năm trúng tuyển): 2006 TÊN ĐỀ TÀI: Đánh giá trạng khai thác sử dụng tài nguyên môi trường tỉnh Cà Mau phương pháp phân tích Emergy NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: - Đánh giá trạng khai thác. .. quan phương pháp emergy với khái niệm, nguyên lý ứng dụng đánh giá mơi trường - Đánh giá trạng sử dụng tài nguyên môi trường tỉnh Cà Mau phương pháp phân tích emergy - Đề xuất định hướng khai thác. .. Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HỨA THỊ ĐAN THANH ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG KHAI THÁC SỬ DỤNG TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG CỦA TỈNH CÀ MAU BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH EMERGY Chuyên ngành: Công nghệ Môi