Phần 2 Tổng quan tài liệu
2.4. Thành phần của rơm rạ và ảnh hưởng của việc đốt rơm rạ sau thu hoạch
RƠM RẠ SAU THU HOẠCH
2.4.1. Thành phần của rơm rạ
Rơm rạ là thân cành lá lúa thải ra sau khi được tuốt hạt, được phơi khô. Phần rơm rạ này chiếm hơn một nửa trọng lượng các cây lương thực như lúa, nếp, lúa mì, lúa mạch…
Thành phần hóa học của rơm rạ tính theo khối lượng khô gồm xenluloza 60%, lignin14%, đạm hữu cơ (protein)- 3,4%, chất béo (lipid)- 1,9%. Nếu tính theo nguyên tố thì C chiếm 44%, H- 5%, O- 49%, N- khoảng 0,92% , một lượng rất nhỏ phốtpho (P), lưu huỳnh (S) và kali (K). Việc đốt ngoài trời là một quá
trình đốt không kiểm soát, trong đó CO2, sản phẩm chủ yếu trong quá trình đốt
được giải phóng vào khí quyển cùng với CO, CH4, các oxit nitơ (NOx) và một
lượng tương đối nhỏ dioxit sulphur (SO2); bụi PM2.5, PM10, PAHs, PCDDs và
PCDFs (B. Gadde, 2009).
Yaning Zhang et al. (2012) đã thực hiện một nghiên cứu về các tính chất
vật lý (độ ẩm, hàm lượng, kích thước hạt, mật độ và độ xốp) của rơm thu được từ ba quốc gia (Ai Cập, Cuba và Trung Quốc). Kết quả cho thấy độ ẩm của vỏ trấu và rơm lần lượt là 6,07% và 6,92%. Đối với tất cả các giống lúa được thử nghiệm, độ ẩm của rơm cao hơn độ ẩm vỏ trấu. Độ xốp của trấu và rơm nằm trong khoảng 63,64-68,94% và 71,21-85,28%. Nghiên cứu này cho thấy sự khác biệt đáng kể về tính chất vật lý của trấu và rơm được thu thập từ các loại giống lúa khác nhau ở các quốc gia nằm ở ba châu lục khác nhau. Những khác biệt này có thể là do sự thay đổi của điều kiện khí hậu, loại đất, phương pháp canh tác và loại phân bón sử dụng. Kết quả cũng chỉ ra rằng các bộ phận khác nhau của cây lúa (rơm và trấu) có tính chất vật lý khác nhau. Ngoài ra, sự khác biệt đáng kể đã được quan sát giữa các giống lúa mặc dù chúng được trồng trong cùng điều kiện khí hậu bằng cách sử dụng cùng loại đất và phương pháp canh tác như trong trường hợp giống lúa hạt dài và ngắn của Ai Cập. Chính vì sự khác biệt này mà khi đốt rơm rạ ở các điều kiện khác nhau với các giống lúa tại địa phương khác nhau sẽ sinh ra các chất PAHs ở pha khí và pha hạt khác nhau.
2.4.2. Các vấn đề môi trường chung và ảnh hưởng sức khỏe do đốt rơm rạ sau thu hoạch sau thu hoạch
Các nhà khoa học môi trường chỉ ra rằng con người tự gây ô nhiễm bụi không khí qua việc đốt than củi, nhiên liệu hóa thạch, bụi từ các công trình xây dựng, đường phố, đốt rác thải, hút thuốc…đặc biệt do đốt rơm rạ trên cánh đồng vào mùa canh tác. Và những hạt khói bụi nhỏ, bụi nano, từ đốt rơm rạ này có khả năng chui sâu vào các cơ quan trong cơ thể ảnh hưởng đến cả nhân tế bào. Ngoài ra, khói rơm rạ gây ô nhiễm bụi mịn, làm ảnh hưởng lớn đến môi trường và sức khỏe. Trẻ em, người già, và người có bệnh hô hấp, bệnh mạn tính, dễ bị ảnh hưởng nhất.
Theo tính toán của GS Nguyễn Lân Dũng: trung bình một hecta lúa cho 10 - 12 tấn rơm rạ. Việc đốt lượng phế thải nông nghiệp khổng lồ này sẽ tạo ra một lượng lớn các khí CO, CO2, NO2, SO2, H2O, và hàng trăm hợp chất khác có hại cho sức khỏe con người, làm tăng lượng khí thải vào bầu khí quyển, gây ảnh hưởng không nhỏ đến lưới điện. Hơn nữa, khói rơm rạ thường có tính cay, làm chảy nước mắt, gây kích thích phản ứng ở họng, gây ho, hắt hơi, lợm giọng, buồn nôn, thở khò khè, hoặc có cảm giác ngạt thở... Đặc biệt, vào những ngày trời ẩm hoặc đứng gió, khói rơm khuếch tán chậm trong không khí còn gây tác hại dài ngày. Các chất dạng hạt khí dung lưu giữ trong bầu khí quyển lâu hơn và do vậy tác hại cũng nhiều hơn. Đốt rơm rạ vào buổi chiều tối gây hại càng lớn vì ban đêm nhiệt độ hạ, những luồng khí “chìm” xuống, khiến khói không bốc được lên cao (TS.BS Trần Bá Thoại, 2018).
Thất thoát về kinh tế: Theo tính toán của các nhà nông học, cứ 1 hecta lúa sau thu hoạch nếu đem đốt rơm rạ sẽ mất khoảng 6 triệu đồng, trong khi cùng khối lượng rơm rạ ấy nếu đem xử lý bằng chế phẩm sinh học sẽ thu được khoảng 400kg phân hữu cơ. Như vậy, hằng năm với toàn bộ số rơm rạ cả nước là 45 triệu tấn đem xử lý sẽ được 20 triệu tấn phân hữu cơ, giúp người làm nông dân đỡ phải bỏ tiền mua phân hóa học (200.000 tấn đạm, 190.000 tấn lân và 460.000 tấn kali) gần 11.000 tỷ đồng. Theo TS Trần Đình Mấn, với khoảng 4 triệu hecta đất trồng lúa, hàng năm lượng rơm rạ thải ra lên tới 76 triệu tấn, nếu chuyển đổi ra năng lương sẽ tương đương với 20 triệu tấn dầu, và đốt bỏ rơm rạ cũng sẽ gây lãng phí nguồn chất hữu cơ có thể sử dụng làm phân bón (TS.BS Trần Bá Thoại, 2018).
Khi đốt rơm rạ sẽ xảy ra sự nhiệt phân không hoàn toàn, do đó tạo ra
các khí CO, CO2, NO2, SO2, H2O, các chất nhựa bay hơi, các hợp chất chứa
Clo và hàng trăm các hợp chất khác. Tất cả đều có hại cho sức khỏe con người và tăng mức thải khí nhà kính vào bầu khí quyển. Khí CO (carbon monoxid) rất nguy hại vì hít thở phải một nồng độ chỉ khoảng 0,1% CO trong không khí sẽ dẫn tới thương tổn do giảm oxygen trong máu hay tổn thương hệ thần kinh, có thể gây tử vong. CO là chất khí không màu, không mùi và không gây kích ứng nên khiến ta không nhận biết được khi tiếp xúc do đó dễ gẫy nguy hiểm đến tính mạng. CO có ái lực với huyết sắc tố (Hb, hemoglobin) trong hồng cầu, mạnh gấp 230-270 lần so với oxygen nên khi được hít vào phổi CO sẽ gắn chặt với Hb thành HbCO do đó máu không thể chuyên chở oxygen đến
tế bào. CO còn gây tổn thương tim do gắn kết với myoglobin của cơ tim. Đốt rơm trên ruộng thường xảy ra ở điều kiện không kiểm soát, thuận lợi cho việc hình thành các chất độc hại do quá trình đốt không hoàn toàn. Cụ thể hình thành nhiều PAHs hơn so với đốt cháy được kiểm soát tốt, tăng mức rủi ro cho nông dân và các hộ gia đình gần đó. Ngoài ra, khói được tạo ra bằng cách đốt mở chất thải nông nghiệp làm giảm chất lượng không khí và tầm nhìn của người lái xe gây mất an toàn giao thông. Các chất như polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), cũng như polychlorinated dibenzo-p-dioxins (PCDDs), và polychlorinated dibenzofurans (PCDFs) được coi là các dẫn xuất dioxin mang tính độc hại cao. Các chất gây ô nhiễm không khí này mang tính độc hại nghiêm trọng và đáng chú ý là có tiềm năng gây ung thư.
Khoảng 4800 tấn chất hạt phát vào khí quyển hàng năm từ quá trình đốt phế thải trong nông nghệp ở California. Mặc dù con số này chỉ chiếm 1% tổng số hạt khí thải ở California, theo thời gian ảnh hưởng của phát thải này đến chất lượng không khí và sức khỏe của người dân xung quanh khu vực đó là đáng kể. Một số nghiên cứu đã báo cáo hen phế quản tăng ở trẻ em sống trong những khu vực gần với cánh đồng lúa trong mùa cháy (Jacobs et al., 1997).
Ở châu Á, các hoạt động đốt mở phế phụ phẩm nông nghiệp thường diễn ra trong mùa khô khi điều kiện khí quyển không tốt, do đó có thể dẫn đến nồng độ các chất ô nhễm không khí tăng cao, hình thành ô nhiễm tại các khu vực đô thị lân cận (Danutawat Tipayarom and Nguyen Thi Kim Oanh, 2007). Nhìn chung, khí thải từ các hoạt động đốt cháy tại chỗ làm cho chất lượng không khí tại địa phương xấu đi và được cho là nguyên nhân chính gây phơi nhiễm các chất độc hại và dẫn đến ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người
dân tại khu vực đó (Torigoe et al., 2000). Các hạt mịn, một trong những chất
gây ô nhiễm chính phát ra từ cánh đồng đốt cháy rơm rạ, là nguyên nhân đáng lo ngại do tác hại của chúng ảnh hưởng đến sức khỏe con người và khí hậu
trái đất (Pope et al., 2009). Các hạt bụi trong khí quyển phát sinh từ quá trình
đốt rơm rạ là một hỗn hợp phức tạp các chất khác nhau và các tác động của chúng đến môi trường và sức khỏe phụ thuộc vào kích thước hạt và thành phần.
Tháng 12 năm 1998 một nghiên cứu điều tra diễn ra tại Nhật Bản để đánh giá mối liên hệ gữa sự phát thải từ đốt rơm rạ và bệnh hen suyễn ở trẻ em. Phát thải từ đốt rơm được quan sát ở mọi nơi sau khi thu hoạch lúa ở tỉnh Niigata hàng năm. Bác sĩ nhi khoa và cơ quan chức năng ở quận này đã cho rằng phát thải từ
đốt rơm rạ có thể gây ra cơn hen. Các nghiên cứu gần đây cho thấy ô nhiễm không khí hạt đóng vai trò làm cho bệnh hen suyễn trở nên trầm trọng. Các tác giả đã điều tra mối quan hệ của phát thải do đốt rơm rạ với cơn hen suyễn ở trẻ em. Kết qủa là phần lớn những người sinh sống ở đây cho rằng ERSB gây ra cơn hen. Bác sĩ nhi khoa trả lời rằng số lượng bệnh nhân hen suyễn đến phòng cấp cứu của chúng tôi thường tăng trong mùa đốt rơm rạ. Và PM10 có mối tương quan đáng kể với số lượng bệnh nhân hen. Kết quả cho thấy rằng sự gia tăng số người bị hen suyễn có thể không phải do các điều kiện khí tượng, mà do ảnh hưởng của đốt rơm rạ sau thu hoạch (Torigoe et al., 2000).
2.5. HIỆN TRẠNG PHÁT SINH VÀ XỬ LÝ RƠM RẠ SAU THU HOẠCH TẠI VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI