Luận văn thạc sĩ hus đánh giá phát thải khí ch4 phát sinh trong hoạt động sản xuất và tiêu thụ biogas tại ba trang trại chăn nuôi ở huyện lương sơn tỉnh hòa bình

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu hus đánh giá phát thải khí ch4 phát sinh trong hoạt động sản xuất và tiêu thụ biogas tại ba trang, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên nhân, đề xuất

• Tác giả: Hoàng Trung Hiếu
• Người hướng dẫn: PGS.TS Lƣu Đức Hải
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Biến đổi khí hậu
• Đề tài: Đánh giá phát thải khí CH4 phát sinh trong hoạt động sản xuất và tiêu thụ Biogas tại ba trang trại chăn nuôi ở huyện Lương Sơn, tỉnh Hòa Bình
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH CỦA HOẠT ĐỘNG CHĂN NUÔI VÀ HỆ THỐNG BIOGAS
• 1.1. Biến đổi khí hậu và phát thải khí nhà kính
• 1.2. Phát thải KNK (CH4) trong hoạt động Chăn nuôi
• 1.3. Ảnh hưởng của hoạt động hệ thống Biogas đến phát thải KNK (CH4)
• 1.4. Giới thiệu về huyện Lương Sơn, tỉnh Hòa Bình
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 2.2. Các phương pháp nghiên cứu
• 3. CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ SỰ PHÁT THẢI KHÍ CH4 VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CHO CÁC TRANG TRẠI NGHIÊN CỨU
• 3.1. Hiện trạng sản xuất và sử dụng Biogas các trang trại nghiên cứu
• 3.2. Phân tích và đánh giá sự phát thải khí CH4 trong hệ thống Biogas của ba Trang trại nghiên cứu
• 3.3. Các giải pháp giảm thiểu phát thải khí CH4 trong hệ thống biogas của các trang trại nghiên cứu
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Đánh Giá Phát Thải Khí CH4 Trong Biogas

Đánh giá phát thải khí CH4 trong sản xuất và tiêu thụ biogas là một vấn đề quan trọng trong bối cảnh biến đổi khí hậu hiện nay. Khí methane (CH4) là một trong những khí nhà kính có tác động mạnh mẽ đến môi trường. Việc nghiên cứu và đánh giá phát thải khí CH4 từ các trang trại chăn nuôi tại huyện Lương Sơn, tỉnh Hòa Bình sẽ giúp hiểu rõ hơn về quy trình sản xuất biogas và tác động của nó đến môi trường.

1.1. Khái Niệm Về Biogas Và Khí CH4

Biogas là một nguồn năng lượng tái tạo được sản xuất từ quá trình phân hủy chất hữu cơ. Khí CH4 là thành phần chính trong biogas, có khả năng gây hiệu ứng nhà kính mạnh gấp 25 lần so với CO2 trong vòng 100 năm. Việc hiểu rõ về biogas và khí CH4 là cần thiết để đánh giá tác động môi trường.

1.2. Tình Hình Sản Xuất Biogas Tại Huyện Lương Sơn

Huyện Lương Sơn, tỉnh Hòa Bình, là một trong những khu vực có nhiều trang trại chăn nuôi sử dụng biogas. Việc sản xuất biogas không chỉ giúp xử lý chất thải mà còn cung cấp năng lượng cho sinh hoạt và sản xuất. Tuy nhiên, việc phát thải khí CH4 từ các trang trại này cần được đánh giá để tìm ra giải pháp giảm thiểu.

II. Vấn Đề Phát Thải Khí CH4 Từ Hoạt Động Chăn Nuôi

Hoạt động chăn nuôi là một trong những nguồn phát thải khí CH4 lớn nhất. Theo nghiên cứu, chăn nuôi lợn đóng góp một phần đáng kể vào tổng lượng khí thải nhà kính. Việc quản lý chất thải và quy trình sản xuất biogas tại các trang trại chăn nuôi cần được cải thiện để giảm thiểu phát thải khí CH4.

2.1. Nguyên Nhân Phát Thải Khí CH4 Trong Chăn Nuôi

Phát thải khí CH4 trong chăn nuôi chủ yếu đến từ quá trình tiêu hóa của động vật và từ việc lưu trữ chất thải. Các yếu tố như chế độ ăn uống, phương pháp quản lý chất thải và điều kiện môi trường đều ảnh hưởng đến lượng khí CH4 phát thải.

2.2. Tác Động Của Khí CH4 Đến Môi Trường

Khí CH4 có tác động tiêu cực đến môi trường, góp phần làm tăng hiệu ứng nhà kính. Sự gia tăng nồng độ khí CH4 trong khí quyển có thể dẫn đến biến đổi khí hậu nghiêm trọng, ảnh hưởng đến hệ sinh thái và sức khỏe con người.

III. Phương Pháp Đánh Giá Phát Thải Khí CH4 Từ Biogas

Để đánh giá phát thải khí CH4 từ biogas, cần áp dụng các phương pháp nghiên cứu khoa học. Việc thu thập dữ liệu từ các trang trại chăn nuôi và phân tích quy trình sản xuất biogas sẽ giúp xác định lượng khí CH4 phát thải và tìm ra giải pháp giảm thiểu hiệu quả.

3.1. Phương Pháp Thu Thập Dữ Liệu

Dữ liệu được thu thập từ các trang trại chăn nuôi thông qua khảo sát và đo đạc trực tiếp. Các thông số như lượng chất thải, quy trình sản xuất biogas và lượng khí CH4 phát thải sẽ được ghi nhận để phân tích.

3.2. Phân Tích Dữ Liệu Và Đánh Giá Kết Quả

Sau khi thu thập dữ liệu, các phương pháp phân tích thống kê sẽ được áp dụng để đánh giá lượng khí CH4 phát thải. Kết quả sẽ giúp xác định các yếu tố ảnh hưởng và đề xuất giải pháp giảm thiểu phát thải khí CH4.

IV. Giải Pháp Giảm Thiểu Phát Thải Khí CH4 Từ Biogas

Để giảm thiểu phát thải khí CH4 từ biogas, cần áp dụng các giải pháp công nghệ và quản lý hiệu quả. Việc cải tiến quy trình sản xuất biogas và nâng cao nhận thức của người dân về quản lý chất thải sẽ góp phần giảm thiểu khí CH4 phát thải.

4.1. Cải Tiến Công Nghệ Sản Xuất Biogas

Cải tiến công nghệ sản xuất biogas có thể giúp tăng hiệu suất và giảm phát thải khí CH4. Việc áp dụng các công nghệ mới trong xử lý chất thải sẽ giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất và giảm thiểu khí thải.

4.2. Nâng Cao Nhận Thức Của Người Dân

Nâng cao nhận thức của người dân về quản lý chất thải và sử dụng biogas hiệu quả là rất quan trọng. Các chương trình đào tạo và tuyên truyền sẽ giúp người dân hiểu rõ hơn về lợi ích của biogas và cách giảm thiểu phát thải khí CH4.

V. Ứng Dụng Thực Tiễn Và Kết Quả Nghiên Cứu

Kết quả nghiên cứu về phát thải khí CH4 từ biogas tại huyện Lương Sơn sẽ cung cấp thông tin quý giá cho các nhà quản lý và người dân. Việc áp dụng các giải pháp giảm thiểu sẽ không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn nâng cao hiệu quả kinh tế cho các trang trại.

5.1. Kết Quả Đánh Giá Từ Các Trang Trại

Kết quả đánh giá từ ba trang trại chăn nuôi cho thấy lượng khí CH4 phát thải có sự khác biệt lớn. Việc phân tích các yếu tố ảnh hưởng sẽ giúp tìm ra giải pháp tối ưu cho từng trang trại.

5.2. Ứng Dụng Các Giải Pháp Giảm Phát Thải

Các giải pháp giảm phát thải khí CH4 đã được áp dụng tại các trang trại nghiên cứu. Kết quả cho thấy sự cải thiện rõ rệt trong việc giảm thiểu khí thải và nâng cao hiệu quả kinh tế cho người dân.

VI. Kết Luận Và Tương Lai Của Đề Tài Nghiên Cứu

Đánh giá phát thải khí CH4 trong sản xuất và tiêu thụ biogas tại huyện Lương Sơn là một nghiên cứu quan trọng. Kết quả nghiên cứu không chỉ giúp hiểu rõ hơn về tác động của biogas đến môi trường mà còn mở ra hướng đi mới cho việc quản lý chất thải và phát triển bền vững.

6.1. Tóm Tắt Kết Quả Nghiên Cứu

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng biogas có thể giảm thiểu đáng kể phát thải khí CH4. Các giải pháp được đề xuất sẽ giúp nâng cao hiệu quả sử dụng biogas và bảo vệ môi trường.

6.2. Hướng Đi Tương Lai Trong Nghiên Cứu

Hướng đi tương lai của nghiên cứu sẽ tập trung vào việc phát triển các công nghệ mới trong sản xuất biogas và nâng cao nhận thức cộng đồng về quản lý chất thải. Điều này sẽ góp phần vào việc giảm thiểu khí nhà kính và bảo vệ môi trường.

Trích đoạn nội dung tài liệu

mở đầu, bảng, kết luận, kiến nghị, tài liệu tham khảo), nội dung đề tài đƣợc chia làm 3 chƣơng chính nhƣ sau: Chƣơng I: Tổng quan về biến đổi khí hậu và phát thải khí nhà kính của hoạt động chăn nuôi và hệ thống Biogas. Tổng hợp kiến thức liên quan đến biến đổi khí hậu và phát thải khí nhà kính trong hoạt động chăn nuôi của Thế giới và Việt Nam. Giới thiệu hệ thống Biogas, các ảnh hƣởng của hệ thống Biogas đến phát thải khí nhà kính (CH4). Chƣơng II: Đối tƣợng và phƣơng pháp nghiên cứu.

Nêu các thông tin về ba trang trại nghiên cứu và phƣơng pháp nghiên cứu, tính toán lƣợng khí CH4 phát thải vào bầu Khí quyển. Chƣơng III: Đánh giá sự phát thải khí CH4 và đề xuất giải pháp cho các trang trại nghiên cứu. Giới thiệu về hệ thống Biogas của ba trang trại nghiên cứu, ƣớc tính lƣợng khí CH4 phát thải, phân tích và đánh giá sự phát thải khí CH4 trong hoạt động của hệ thống Biogas của ba trang trại. Từ đó, đề các giải pháp giảm thiểu và đánh giá lợi ích kinh tế của các giải pháp này.

Một phần kết quả của luận văn đã đƣợc đăng trên Tạp chí Kinh tế Môi trƣờng số tháng 7/2015 [2]. 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH CỦA HOẠT ĐỘNG CHĂN NUÔI VÀ HỆ THỐNG BIOGAS 1. Biến đổi khí hậu và phát thải khí nhà kính 1. Biến đổi khí hậu Thời tiết [8] là trạng thái của Khí quyển tại một địa điểm vào một thời gian nhất định, đƣợc xác định bằng các yếu tố nhiệt độ, áp suất, độ ẩm, tốc độ gió,….

Chúng đƣợc thể hiện qua các hiện tƣợng nắng, mƣa, mây, gió, lạnh,.thƣờng thay đổi nhanh chóng qua từng ngày, từng tháng, từng năm. Các hiện tượng thời tiết cực đoan [3] là hiện tƣợng hiếm ở một nơi cụ thể khi xem xét phân bố thống kê của nó. Hiếm ở đây có thể hiểu là tần suất xuất hiện của nó nhỏ hơn 10%. Biểu hiện thời tiết cực đoan có thể phân chia thành 3 loại: + Cực trị của các yếu tố thời tiết quan trọng (nhiệt độ, lƣợng mƣa,….

+ Giá trị của các yếu tố thời tiết quan trọng đạt tới ngƣỡng gây ra tác động tiêu cực đến sinh hoạt và sản xuất của con ngƣời. + Bản thân các hiện tƣợng thời tiết mang tính cực đoan (bão, lũ, hạn hán,…. Hiện tượng Khí hậu cực đoan là trung bình của số các hiện tƣợng thời tiết cực đoan trong một khoảng thời gian nhất định. Theo [12] thì nhiệt độ bề m t vào cuối thế kỷ 21 có thể vƣợt quá 1,50C so với thời kỳ 1850 – 1900 đối với hầu hết các kịch bản và có thể vƣợt quá 20C trong nhiều kịch bản.

Theo [3] chỉ tính trên chuỗi số liệu từ 1906 – 2005, thì nhiệt độ không khí toàn cầu đã tăng 0,74 0,180C. Từ năm 1998 – 2005, là những năm nóng nhất kể từ năm 1850 đến nay. Nhiệt độ năm 1998, tăng lên đƣợc là do hiện tƣợng El Nino (El Nino đƣợc coi là pha nóng lên của dao động khí hậu và kéo dài trong khoảng 1 năm 1997 – 1998, nhƣng nhiệt độ tăng cao nhất vào năm 2005. Biến đổi của các cực trị nhiệt độ nhìn chung phù hợp với sự nóng lên toàn cầu.

Hơn nữa, trên quy mô toàn cầu, số ngày đông giá lạnh giảm đi 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] ở hầu khắp các vùng vĩ độ trung bình, số ngày cực nóng (10% số ngày ho c đêm nóng nhất tăng lên và số ngày cực lạnh (10% số ngày ho c đêm lạnh nhất) giảm đi. Hiện tƣợng ENSO (ENSO dùng để chỉ một hiện tƣợng El Nino/La Nina) và tính dao động thập kỷ của khí hậu đƣợc cho là nguyên nhân gây nên sự biến động trong số lƣợng xoáy thuận nhiệt đới (XTNĐ dẫn đến sự phân bố lại số lƣợng và quỹ đạo của chúng. Biến đổi khí hậu: Theo [16], biến đổi khí hậu là sự thay đổi trạng thái của Khí hậu có thể được xác định bởi những thay đổi trong giá trị trung bình hoặc sự biến động thuộc tính của nó và duy trì trong một thời gian dài, thường là vài thập kỷ hoặc lâu hơn. - Biểu hiện chính của biến đổi khí hậu toàn cầu + Gia tăng nhiệt độ Khí quyển Theo [3], nhiệt độ không khí trung bình toàn cầu đã tăng lên 0,74 0,180C.

Trên đất liền, nhiệt độ cao hơn trên biển và thập kỷ 1990 là thập kỷ nắng nóng nhất trong thiên niên kỷ vừa qua. Giai đoạn từ 1995 – 2006, có 11 năm (trừ năm 1996 đƣợc xếp vào những năm có nhiệt độ cao nhất kể từ năm 1850, trong đó nóng nhất là năm 1998 và năm 2005. Riêng các năm 2001 – 2005, nhiệt độ trung bình cao hơn 0,440C so với trung bình thời kì 1961 – 1990. Theo [12] thì nhiệt độ bề m t vào cuối thế kỷ 21 có thể vƣợt quá 1,50C so với thời kỳ 1850 – 1900.

Đối với hầu hết các kịch bản và có thể vƣợt quá 20C trong nhiều kịch bản. M t khác, từ giữa thế kỷ 19, tỷ lệ mực nƣớc biển đã tăng lên đáng kể so với tỷ lệ trung bình trong hai thiên niên kỷ trƣớc đó, giai đoạn từ 1901 – 2010, mực nƣớc biển trung bình toàn cầu đã tăng 0,19 m. + Tan băng ở hai cực và trên đỉnh núi cao Từ cuối năm 1960, phạm vi lớp phủ băng tuyết giảm khoảng 10%. Các sông băng trên núi tan chảy nhanh nhất trong vòng 5.

Với tốc độ ấm lên nhƣ hiện nay, băng của Hymalaya sẽ thu hẹp từ 500.000 km2 nhƣ hiện nay xuống còn 100.000 km2 vào những năm 2030. Độ dày của lớp băng ở Bắc Cực từ cuối mùa hạ đến đầu mùa thu giảm tới 40% trong vài thập kỷ gần đây. Ở Alaska (Bắc Mỹ), nhiệt độ không khí đã tăng 1,50C so với trung bình nhiều năm đã làm 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] tan băng và lớp băng vĩnh cửu đã giảm 40%, những lớp băng hằng năm dày khoảng 1,2 m đã giảm 4 lần, chỉ còn 0,3 m. Hơn thế nữa, số lƣợng băng tan ở Tây Nam Cực và băng tan ở đảo Greenland đã ngang bằng nhau.

+ Mực nƣớc biển dâng cao Trong những năm gần đây, bằng việc sử dụng vệ tinh đo độ cao để xác định mực nƣớc biển. Các nhà khoa học đã biết đƣợc rằng, từ năm 1993 đến 2003 mực nƣớc biển tăng lên 3,1 ± 0,7 mm/năm, trong đó 2,8 ± 0,7 mm/năm do sự đóng góp liên quan đến khí hậu, 1,6 ± 0,5 mm/năm do giãn nở nhiệt và 1,2 ± 0,4 mm/năm do băng tan. Chính sự tan băng ở Greenland, Bắc cực và Nam cực đã làm cho mực nƣớc biển tăng nhanh hơn (trong thời kỳ 1993 – 2003. Ngoài ra, nhiệt độ trung bình của đại dƣơng toàn cầu tăng lên cũng là nguyên nhân dẫn đến sự giãn nở của nƣớc biển làm mực nƣớc biển tăng nhanh chóng.

- Biểu hiện biến đổi khí hậu ở Việt Nam Theo [7], trong vòng 50 năm trở lại đây (1951 – 2000), nhiệt độ trung bình năm của Việt Nam đã tăng 0,70C. Nhiệt độ trung bình năm nửa thập kỷ thấp nhất đều xảy ra vào 1 trong 3 nửa thập kỷ trƣớc 1975: 1961 – 1965, 1966 – 1970, 1971 – 1975. Đa số vào 1961 – 1965 và cao nhất đều rơi 3 nửa thập kỷ từ 1991 – 1995, 1996 – 2000 và 2001 – 2005, đa số vào 2001 – 2005. M t khác xu thế biến đổi nhiệt độ theo mùa và năm, trong 50 năm qua cho thấy: + Mùa đông: nhiệt độ tăng lên với tốc độ phổ biến là 0,1 – 0,40C mỗi thập kỷ.

Biến đổi nhiệt độ cao nhất ở Tây Bắc và thấp nhất ở Nam Bộ. + Mùa xuân: Nhiệt độ tăng lên với tốc độ phổ biến là 0,04 – 0,170C mỗi thập kỷ và tƣơng đối đồng đều ở các vùng Khí hậu. + Mùa hè: Nhiệt độ tăng với tốc độ phổ biến 0,10 – 0,180C mỗi thập kỷ, thấp hơn tốc độ tăng của mùa đông và tƣơng đối đồng đều ở các vùng Khí hậu. + Mùa thu: Nhiệt độ tăng phổ biến 0,10 – 0,150C mỗi thập kỷ, biến đổi nhiệt độ cao nhất ở Đồng bằng Bắc Bộ và thấp nhất ở Nam bộ.

Cùng với sự gia tăng về nhiệt độ, lƣợng mƣa trung bình trong 9 thập kỷ gần đây (1991 – 2000), có sự thay đổi không đồng nhất. Lƣợng mƣa tăng vào 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] mùa mƣa từ tháng 9 đến tháng 11 và giảm vào mùa khô. Tính riêng trong khoảng thời gian từ 1960 – 2007, lƣợng mƣa cả nƣớc đã giảm 2%, do ảnh hƣởng của xu thế lƣợng mƣa mùa hè và mùa thu nên lƣợng mƣa năm phổ biến giảm ở các vùng khí hậu phía Bắc và tăng ở các vùng khí hậu phía Nam. Tốc độ phổ biến 2 – 10 (mm/năm).1: Mức tăng nhiệt độ và mức thay đổi lƣợng mƣa theo xu thế trong 50 năm qua ở các vùng khí hậu và trung bình cho cả nƣớc Nhiệt độ (OC) Lƣợng mƣa (%) Số Tháng Tổng Vùng khí hậu lƣợng Tháng Tháng TB Tháng 9– lƣợng trạm 1 7 năm 5 – 10 11 năm Tây Bắc 19 1,4 0,3 0,5 6 –6 –2 Đông Bắc Bộ 33 1,5 0,5 0,6 0 –9 –7 Đồng bằng Bắc 42 1,4 0,5 0,6 0 –13 –11 Bộ Bắc Trung Bộ 26 1,3 0,5 0,5 4 –5 –3 Nam Trung Bộ 11 0,6 0,4 0,3 20 20 20 Tây Nguyên 12 0,9 0,4 0,6 19 9 11 Nam Bộ 18 0,8 0,4 0,6 27 6 9 Trung bình cả 161 1,2 0,4 0,56 7 –5 –2 nƣớc Nguồn: [3] Cũng nhƣ các yếu tố khí hậu khác, mức độ biến đổi của mực nƣớc biển đƣợc đánh giá bằng độ lệch chuẩn và biến suất.

Trong 50 năm qua, mực nƣớc biển dâng với tốc độ trung bình 3 – 4 (mm/năm) hay 3 – 4 (cm/thập kỷ), nghĩa là trong gần nửa thế kỷ vừa qua, nƣớc biển ở Việt Nam dâng lên khoảng 15 – 20 cm. So sánh mực nƣớc biển tại thời kì gần đây (1991 – 2008) và thời kì 1961 – 1990, ta có: + Mực nƣớc biển trung bình trong thời gần đây cao hơn với 7,2 cm ở trạm Hòn Dấu và 3,5 cm ở trạm Sơn Trà và Vũng Tàu. + Mực nƣớc biển cao nhất trong thời kì gần đây cao hơn 7,8 cm ở trạm Hòn Dấu, 0,5 cm ở trạm Vũng tàu nhƣng thấp hơn 0,5 cm ở trạm Vũng Tàu. + Mực nƣớc biển thấp nhất trong thời kì gần đây cao hơn 2,7 cm ở trạm Hòn Dấu, 5 cm ở trạm Sơn Trà và 11 cm ở trạm Vũng Tàu.

7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.