Hệ số và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phát thải khí H2S từ vùng đất ngập nước ven biển thành phố Hải Phòng

Bài viết tiến hành đánh giá mức độ phát thải khí nhà kính nói chung và khí H2S nói riêng từ các vùng đất ngập nước có vai trò quan trọng trong kiểm kê phát thải khí nhà kính, đồng thời hướng tới bảo vệ và phát triển đất ngập nước (Lê Văn Nam, 2015).

TIỂU BAN SINH THÁI HỌC VÀ MÔI TRƯỜNG HỆ SỐ VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH PHÁT THẢI KHÍ H2S TỪ VÙNG ĐẤT NGẬP NƢỚC VEN BIỂN THÀNH PHỐ HẢI PHÒNG Lê Văn Nam1, Lê Xuân Sinh1, Dƣơng Thanh Nghị1, Phạm Văn Quang2 Viện Tài nguyên Môi trường biển Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Trường Cao đẳng nghề Công nghệ, Kinh tế Thuỷ sản Đất ngập nước vùng đầm lầy, than bùn vùng nước tự nhiên hay nhân tạo, thường xuyên hay tạm thời, có nước chảy hay nước tù, nước ngọt, nước lợ hay nước biển, kể vùng nước biển có độ sâu khơng q 6m triều thấp (Ramsar, 1971) Đất ngập nước mang lại giá trị lớn cho người: giá trị đa dạng sinh học;nạp nước ngầm; hạn chế ảnh hưởng lũ lụt; ổn định vi khí hậu; chống sóng, bão, ổn định bờ biển chống xói mịn; xử lý nước, giữ lại chất cặn, chất độc; giữ lại chất dinh dưỡng; sản xuất sinh khối; giao thơng thủy; giải trí, du lịch; sản phẩm nông nghiệp; cung cấp nước ngọt; tiềm năng lượng Tuy nhiên hệ sinh thái đất ngập nước đồng thời nguồn gây phát thải khí nhà kính góp phần gây biến đổi khí hậu việc khai thác sử dụng đất ngập nước khơng tính đến phát triển bền vững Việc đánh giá mức độ phát thải khí nhà kính nói chung khí H 2S nói riêng từ vùng đất ngập nước có vai trị quan trọng kiểm kê phát thải khí nhà kính, đồng thời hướng tới bảo vệ phát triển đất ngập nước (Lê Văn Nam, 2015) I PHẠM VI, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phạm vi nghiên cứu Khu vực nuôi ngao thuộc xã Đồng Bài, huyện Cát Hải khu hệ đất ngập nước rừng ngập mặn (RNM) xã Đại Hợp (Kiến Thụy); Bàng La (Đồ Sơn) thành phố Hải Phòng lựa chọn làm khu vực nghiên cứu điển hình Tại khu vực thu mẫu để lấy giá trị trung bình Xác định phát thải H2S đất rừng tháng lần (từ tháng đến tháng 10/2016), vào tuần tháng thời điểm xác định lúc thuỷ triều xuống Hình 1: Đất ngập nƣớc xã Đồng Bài, huyện Cát Hải Hình 2: Đất ngập nƣớc RNM Bàng La (Đồ Sơn) Đại Hợp (Kiến Thụy) Phƣơng pháp xác định lƣợng khí H2S phát thải từ vùng đất ngập nƣớc Phương pháp lấy mẫu khí H2S phát thải từ vùng đất ngập nước 1762 HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LẦN THỨ Sử dụng (máy hấp thụ khí KIMOTO-HS7) Đặt đầu hút khí máy hấp thụ khí vào hộp hình trụ bán kính 25cm, chiều cao 80cm có bịt kín nylon trắng suốt Vận tốc hút khí lít/phút (vận tốc hút khí cài đặt tùy thuộc vào điều kiện khảo sát) Hình 3: Hệ thống thu mẫu khí H2S Phương pháp định lượng khí H2S phát thải từ vùng đất ngập nước Cho vào hai ống hấp thụ nối tiếp ống ml dung dịch hấp thụ (máy hấp thụ khí KIMOTO-HS7) Lắp vào hệ thống bơm thu mẫu khơng khí hút với lưu lượng 20 lít/giờ đến dung dịch có màu nâu kết thúc Gom chung tồn dung dịch hấp thụ lại bảo quản đem phịng thí nghiệm Ghi thể tích khơng khí hút, nhiệt độ, áp suất nơi thu mẫu Nguyên tắc: H2S tác dụng với AgNO3 cho kết tủa đục nâu tuỳ theo nồng độ khí H2S hay nhiều Dung dịch chuẩn natri thiosunfat (Na2S2O3.5H2O) 0,1N Tiến hành đo độ hấp thụ hay độ thấu quang dãy chuẩn máy so màu bước sóng = 550 nm Vẽ đồ thị biểu diễn mối quan hệ độ hấp thụ độ thấu quang (trục tung) với hàm lượng H2S mẫu chuẩn (trục hoành) Độ nhạy phương pháp 0,001mg/5ml dung dịch Phương pháp tính tốn hệ số phát thải khí H2S Phương pháp lấy mẫu đo mức phát thải khí từ mặt nước đất Feng (1997) mơ tả hình Hình 4: Sơ đồ mô tả cân vật chất hộp lấy mẫu kín (Feng, 1997) 1763 TIỂU BAN SINH THÁI HỌC VÀ MÔI TRƯỜNG Dựa cân vật chất Feng (1997) đưa phương trình 2: Ro = Ri + Rc + Rs (1) Rs = Ro - Ri - Rc (2) Dựa cân vật chất theo phương trình 2, tỷ lệ phát thải H2S tính tốn theo cơng thức sau: Rj = (Ro-j - Ri-j - Rc-j)*V/S/t (3) Trong đó: j khí H2S Rj hệ số phát thải khí j; (g/m2/h) Ro-j tổng lượng khí j có hộp lấy mẫu; (g/m3) Rc-j lượng khí j khơng khí có sẵn hộp lấy mẫu; (g/m3) Ri-j lượng khí j tuần hồn vào hộp lấy mẫu (Ri =0) V thể tích hộp lấy mẫu (m3) S diện tích tiếp xúc với bề mặt phát thải hộp lấy mẫu (m2) t thời gian lấy mẫu (h) Phƣơng pháp xử lý số liệu Số liệu đo khí H2S yếu tố mơi trường nước (nhiệt độ, pH, độ muối, chiều cao mực nước, độ đục, tổng chất rắn lơ lửng - TSS) trầm tich (pH, xy hố khử - Eh, nhiệt độ, độ ẩm, thành phần độ hạt, tổng lượng mùn bã hữu - Ch/C, tổng lượng lưu huỳnh - Sts) dùng phần mềm Excel để phân tích mối liên hệ tác động qua lại chúng Sau tổng hợp số liệu vẽ lên biểu đồ, đưa nhận xét đánh giá cách đầy đủ Bài báo sử dụng phương pháp mơ hình hồi quy để xây dựng phương trình mơ tả yếu tố có khả ảnh hưởng tới phát thải khí H2S Phương trình hồi quy nhiều biến có dạng tổng quát: Yk = β + β1X1 + β2X2 + β3X3 + β4X4 +….+ βkXk; hệ số xác định R2 Trong đó:Yk biến phụ thuộc (H2S), k biến độc lập X (ở k = 13) β hệ số tự do, β1,2, k hệ số hồi quy riêng hay hệ số góc; R2 : Hệ số xác định (hệ số tương quan), R2 có giá trị từ đến 1, đại lượng đo lường mức độ phù hợp hàm hồi quy Theo lý thuyết toán học phương pháp mơ hình hồi quy cách đánh giá mối liên hệ từ hệ số tương quan sau: Bảng Đánh giá mối liên hệ từ hệ số xác định TT 1764 R2 ≤ R < 0,3 0,3 ≤ R2< 0,5 0,5 ≤ R2< 0,7 0,7 ≤ R2< 0,9 0,9 ≤ R2