Luận văn thạc sĩ 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 phân tích đánh giá phát thải khí ch4 phát sinh trong hoạt động sản xuất và tiêu thụ biogas tại ba trang trại, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất giải

• Tác giả: Hoàng Trung Hiếu
• Người hướng dẫn: PGS.TS Lưu 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 I: 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 II: 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 III: 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 phát thải khí CH4 từ biogas tại trang trại

Phát thải khí methane (CH4) từ biogas là một vấn đề quan trọng trong bối cảnh biến đổi khí hậu. Biogas, được sản xuất từ chất thải nông nghiệp, có thể là nguồn năng lượng tái tạo, nhưng cũng đồng thời là nguồn phát thải khí nhà kính. Việc đánh giá phát thải khí CH4 từ biogas tại các trang trại chăn nuôi là cần thiết để hiểu rõ hơn về tác động của chúng đến môi trường.

1.1. Khái niệm về biogas và phát thải khí CH4

Biogas là khí sinh học được sản xuất từ quá trình phân hủy kỵ khí của chất hữu cơ. Khí methane (CH4) là thành phần chính trong biogas, có khả năng gây hiệu ứng nhà kính mạnh mẽ. Việc hiểu rõ về nguồn gốc và quy trình sản xuất biogas giúp xác định các biện pháp giảm thiểu phát thải khí CH4.

1.2. Tác động của biogas đến môi trường

Biogas không chỉ giúp giảm thiểu chất thải mà còn có thể thay thế nhiên liệu hóa thạch. Tuy nhiên, nếu không được quản lý tốt, quá trình sản xuất và tiêu thụ biogas có thể dẫn đến phát thải khí CH4 ra môi trường, gây ảnh hưởng tiêu cực đến khí hậu.

II. Vấn đề phát thải khí CH4 trong hoạt động chăn nuôi

Hoạt động chăn nuôi là một trong những nguồn phát thải khí nhà kính lớn, đặc biệt là khí methane (CH4). Việc quản lý chất thải từ chăn nuôi không hiệu quả có thể dẫn đến sự gia tăng phát thải khí CH4, ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe con người.

2.1. Nguyên nhân phát thải khí CH4 từ chăn nuôi

Phát thải khí CH4 từ chăn nuôi chủ yếu đến từ quá trình tiêu hóa của động vật và sự phân hủy chất thải. Các nghiên cứu cho thấy rằng, chăn nuôi lợn là một trong những nguồn phát thải chính, với lượng khí thải ước tính lên đến 688 MtCO2e mỗi năm.

2.2. Hệ thống quản lý chất thải trong chăn nuôi

Hệ thống quản lý chất thải hiệu quả có thể giảm thiểu phát thải khí CH4. Việc áp dụng công nghệ biogas trong chăn nuôi không chỉ giúp xử lý chất thải mà còn tạo ra nguồn năng lượng tái tạo, góp phần bảo vệ môi trường.

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 sẽ giúp xác định lượng khí thải và hiệu quả của các biện pháp giảm thiểu.

3.1. Phương pháp thu thập dữ liệu

Dữ liệu được thu thập từ ba trang trại chăn nuôi ở huyện Lương Sơn, tỉnh Hòa Bình. Các thông số như lượng chất thải, quy trình sản xuất biogas và lượng khí thải CH4 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 từ biogas. Kết quả sẽ giúp xác định hiệu quả của các biện pháp quản lý chất thải.

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 và tiêu thụ biogas sẽ giúp giảm thiểu lượng khí thải ra môi trường.

4.1. Cải tiến công nghệ biogas

Công nghệ biogas hiện đại có thể giúp tăng hiệu suất sản xuất khí và giảm thiểu phát thải khí CH4. Việc áp dụng các thiết bị hiện đại trong quá trình xử lý chất thải sẽ mang lại hiệu quả cao hơn.

4.2. Tăng cường quản lý chất thải

Quản lý chất thải hiệu quả là yếu tố quan trọng trong việc giảm thiểu phát thải khí CH4. Các biện pháp như thu gom và xử lý chất thải kịp thời sẽ giúp giảm thiểu lượng khí thải ra môi trường.

V. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng công nghệ biogas có thể giảm thiểu đáng kể phát thải khí CH4 từ các trang trại chăn nuôi. Các giải pháp được đề xuất không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn mang lại lợi ích kinh tế cho người dân.

5.1. Đánh giá hiệu quả của biogas

Nghiên cứu cho thấy rằng việc sử dụng biogas giúp giảm thiểu phát thải khí CH4 và tạo ra nguồn năng lượng tái tạo. Điều này không chỉ có lợi cho môi trường mà còn giúp tiết kiệm chi phí cho người chăn nuôi.

5.2. Ứng dụng các giải pháp vào thực tiễn

Các giải pháp giảm thiểu phát thải khí CH4 từ biogas đã được áp dụng tại các trang trại nghiên cứu. Kết quả cho thấy sự cải thiện rõ rệt trong quản lý chất thải và giảm thiểu khí thải.

VI. Kết luận và triển vọng tương lai về biogas

Việc đánh giá phát thải khí CH4 từ biogas tại các trang trại chăn nuôi là cần thiết để tìm ra các giải pháp hiệu quả. Tương lai của biogas hứa hẹn sẽ mang lại nhiều lợi ích cho môi trường và kinh tế.

6.1. Tương lai của công nghệ biogas

Công nghệ biogas đang ngày càng phát triển và hứa hẹn sẽ mang lại nhiều lợi ích cho ngành nông nghiệp. Việc đầu tư vào công nghệ này sẽ giúp giảm thiểu phát thải khí nhà kính.

6.2. Định hướng nghiên cứu tiếp theo

Nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc cải tiến quy trình sản xuất biogas và đánh giá tác động của nó đến môi trường. Các giải pháp mới sẽ giúp nâng cao hiệu quả sử dụng biogas trong tương lai.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Biến đổi khí hậu đang là thách thức toàn cầu với sự gia tăng nhiệt độ trung bình toàn cầu khoảng 0,74 ± 0,18°C trong thế kỷ qua và dự báo có thể vượt quá 1,5°C vào cuối thế kỷ 21. Ngành chăn nuôi đóng góp khoảng 14,5% lượng khí nhà kính toàn cầu, trong đó phát thải khí methane (CH4) từ phân chuồng và quá trình tiêu hóa chiếm tỷ trọng lớn. Tại Việt Nam, nông nghiệp phát thải khoảng 83,3 triệu tấn CO2 tương đương, trong đó chăn nuôi chiếm 8,84 triệu tấn CO2e, với nguồn phát thải chính là khí CH4 từ phân lợn và lên men tiêu hóa. Hệ thống biogas được xem là giải pháp hiệu quả để giảm phát thải khí nhà kính, đồng thời cung cấp nguồn năng lượng sạch và xử lý chất thải chăn nuôi.

Luận văn tập trung đánh giá phát thải khí CH4 phát sinh trong hoạt động sản xuất và tiêu thụ biogas tại ba trang trại chăn nuôi lợn ở huyện Lương Sơn, tỉnh Hòa Bình. Nghiên cứu nhằm xác định lượng khí CH4 phát thải thực tế, đánh giá hiệu quả sử dụng biogas và đề xuất các giải pháp giảm thiểu phát thải, tăng lợi ích kinh tế cho người dân. Phạm vi nghiên cứu bao gồm ba trang trại với quy mô từ 200 đến 300 lợn nái, sử dụng các loại hầm biogas nắp vòm cố định và túi khí, trong giai đoạn khảo sát năm 2015. Kết quả nghiên cứu góp phần nâng cao hiệu quả quản lý khí sinh học, giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường và hỗ trợ phát triển bền vững ngành chăn nuôi tại địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

• Hiệu ứng nhà kính và biến đổi khí hậu: Khí nhà kính như CO2, CH4, N2O hấp thụ bức xạ hồng ngoại, gây ra hiện tượng nóng lên toàn cầu. CH4 có hiệu suất nóng lên toàn cầu (GWP) gấp 21 lần CO2 trong chu kỳ 100 năm.
• Quá trình yếm khí sinh khí biogas: Phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện thiếu oxy tạo ra khí CH4 và CO2 qua bốn giai đoạn: thủy phân, lên men, oxy hóa yếm khí và methane hóa.
• Mô hình phát thải khí CH4 từ chăn nuôi: Sử dụng hướng dẫn IPCC (1996, 2006) để tính toán lượng khí CH4 phát thải dựa trên số lượng vật nuôi, lượng thức ăn, khối lượng chất khô phân thải, hiệu suất sinh khí methane (MCF) và tiềm năng sản xuất methane (B0).
• Khái niệm quản lý phân chuồng và hệ thống biogas: Các loại hầm biogas phổ biến (nắp trôi nổi, nắp cố định, túi khí, VACVINA cải tiến) có ưu nhược điểm khác nhau ảnh hưởng đến hiệu suất sinh khí và phát thải khí CH4.

Các khái niệm chính bao gồm: khí nhà kính (KNK), methane (CH4), hiệu suất sinh khí methane (MCF), tiềm năng sản xuất methane (B0), khí sinh học (biogas), phát thải khí CH4, hệ thống biogas, và biến đổi khí hậu.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Thu thập số liệu thực địa tại ba trang trại chăn nuôi lợn ở huyện Lương Sơn, tỉnh Hòa Bình, gồm thông tin về số lượng vật nuôi, trọng lượng, lượng thức ăn, hệ thống xử lý chất thải, công suất và thời gian sử dụng thiết bị tiêu thụ biogas.
• Phương pháp khảo sát: Phỏng vấn chủ trang trại và công nhân, cân đo trọng lượng lợn, đếm số lượng thiết bị sử dụng biogas, quan sát hệ thống xử lý chất thải và thu thập dữ liệu vận hành hầm biogas.
• Phân tích số liệu: Tính toán lượng khí CH4 phát sinh và tiêu thụ theo phương pháp IPCC, sử dụng công thức tính khối lượng chất khô phân thải (VS), tiềm năng methane (B0), hiệu suất sinh khí methane (MCF), và lượng khí CH4 tiêu thụ dựa trên công suất thiết bị.
• Timeline nghiên cứu: Khảo sát thực địa và thu thập dữ liệu trong năm 2015, phân tích và tổng hợp kết quả trong cùng năm.

Cỡ mẫu nghiên cứu gồm ba trang trại với quy mô từ 200 đến 300 lợn nái, được lựa chọn dựa trên tiêu chí sử dụng hệ thống biogas và quy mô chăn nuôi đại diện cho vùng nghiên cứu. Phương pháp chọn mẫu kết hợp phỏng vấn và đo đếm thực tế nhằm đảm bảo tính chính xác và đại diện.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Lượng khí CH4 phát sinh trong hệ thống biogas:

   • Trang trại 1 phát sinh khoảng 79,75 kg CH4/tháng từ phân lợn với 300 lợn nái và lợn con.
   • Trang trại 2 phát sinh khoảng 48,9 kg CH4/tháng với quy mô 200 lợn nái và 360 lợn con.
   • Trang trại 3 phát sinh khoảng 55,2 kg CH4/tháng với 300 lợn nái và lợn thịt.
     Các giá trị này phản ánh sự khác biệt về quy mô và loại hình hầm biogas (nắp vòm cố định và túi khí).

2. Lượng khí CH4 tiêu thụ qua sử dụng biogas:

   • Trung bình các trang trại sử dụng biogas cho đun nấu, chiếm khoảng 60-70% lượng khí sinh ra.
   • Phần khí còn lại không được sử dụng xả thải trực tiếp ra môi trường, gây phát thải khí nhà kính.

3. Hiệu quả sử dụng biogas và phát thải khí CH4 dư thừa:

   • Trang trại 1 có lượng khí CH4 dư thừa khoảng 24 kg/tháng (30% tổng phát sinh).
   • Trang trại 2 và 3 có lượng khí dư thừa lần lượt là 15,5 kg/tháng và 18,6 kg/tháng.
   • Tỷ lệ khí dư thừa chiếm từ 25-35% tổng lượng khí sinh ra, cho thấy hiệu quả sử dụng biogas chưa tối ưu.

4. Lợi ích kinh tế và môi trường:

   • Sử dụng biogas giúp tiết kiệm chi phí nhiên liệu hóa thạch tương đương 5-7 triệu đồng/năm cho mỗi trang trại.
   • Giảm phát thải khí CH4 trực tiếp từ phân chuồng và giảm ô nhiễm môi trường nước, không khí.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân lượng khí CH4 dư thừa cao chủ yếu do công suất tiêu thụ biogas thấp, thiết bị sử dụng chưa đồng bộ và thiếu kiểm soát rò rỉ khí trong hệ thống. So với các nghiên cứu tại các nước phát triển, hiệu suất sử dụng biogas tại các trang trại nghiên cứu còn thấp hơn khoảng 20-30%. Điều này phản ánh hạn chế về kỹ thuật vận hành và nhận thức của người dân về quản lý khí sinh học.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ cột so sánh lượng khí CH4 phát sinh, tiêu thụ và dư thừa tại ba trang trại, cùng bảng tổng hợp chi phí tiết kiệm và lượng phát thải CO2 tương đương giảm được. Kết quả cho thấy tiềm năng lớn trong việc cải thiện hiệu quả sử dụng biogas để giảm phát thải khí nhà kính.

Việc áp dụng các giải pháp kỹ thuật và nâng cao nhận thức sẽ góp phần giảm phát thải khí CH4 dư thừa, đồng thời tăng lợi ích kinh tế cho người chăn nuôi. Kết quả nghiên cứu phù hợp với các báo cáo của ngành và các nghiên cứu quốc tế về phát thải khí nhà kính trong chăn nuôi lợn.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường đào tạo và hướng dẫn kỹ thuật vận hành hệ thống biogas

   • Mục tiêu: Giảm tỷ lệ rò rỉ khí CH4 và tăng hiệu suất sử dụng biogas lên trên 90%.
   • Thời gian: Triển khai trong 12 tháng.
   • Chủ thể: Các cơ quan quản lý nông nghiệp, tổ chức đào tạo kỹ thuật.

2. Cải tiến và bảo trì hệ thống thu gom và lưu trữ khí sinh học

   • Mục tiêu: Nâng cấp hệ thống đường ống, bể chứa để hạn chế thất thoát khí.
   • Thời gian: 6-9 tháng.
   • Chủ thể: Chủ trang trại phối hợp với đơn vị kỹ thuật.

3. Khuyến khích sử dụng thiết bị tiêu thụ biogas hiệu quả và đồng bộ

   • Mục tiêu: Tăng công suất tiêu thụ khí, giảm khí thải dư thừa.
   • Thời gian: 12 tháng.
   • Chủ thể: Chủ trang trại, doanh nghiệp cung cấp thiết bị.

4. Xây dựng chính sách hỗ trợ tài chính và kỹ thuật cho các hộ chăn nuôi

   • Mục tiêu: Hỗ trợ đầu tư hệ thống biogas và thiết bị sử dụng khí sinh học.
   • Thời gian: 1-2 năm.
   • Chủ thể: Chính quyền địa phương, các tổ chức phát triển nông nghiệp.

Các giải pháp trên không chỉ giảm phát thải khí CH4 mà còn nâng cao hiệu quả kinh tế, góp phần phát triển bền vững ngành chăn nuôi tại huyện Lương Sơn và các vùng tương tự.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Chủ trang trại chăn nuôi lợn

   • Lợi ích: Hiểu rõ về phát thải khí CH4 và cách sử dụng biogas hiệu quả để giảm chi phí và bảo vệ môi trường.
   • Use case: Áp dụng các giải pháp kỹ thuật và quản lý khí sinh học.

2. Cơ quan quản lý nông nghiệp và môi trường

   • Lợi ích: Cơ sở khoa học để xây dựng chính sách hỗ trợ phát triển biogas và giảm phát thải khí nhà kính.
   • Use case: Thiết kế chương trình đào tạo và hỗ trợ kỹ thuật.

3. Nhà nghiên cứu và sinh viên chuyên ngành biến đổi khí hậu, nông nghiệp

   • Lợi ích: Tài liệu tham khảo về phương pháp đánh giá phát thải khí CH4 trong chăn nuôi và ứng dụng biogas.
   • Use case: Phát triển nghiên cứu tiếp theo hoặc luận văn liên quan.

4. Doanh nghiệp cung cấp thiết bị biogas và năng lượng tái tạo

   • Lợi ích: Hiểu nhu cầu và thực trạng sử dụng biogas tại các trang trại để cải tiến sản phẩm phù hợp.
   • Use case: Phát triển thiết bị tiêu thụ khí sinh học hiệu quả, dịch vụ bảo trì.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao khí CH4 lại quan trọng trong biến đổi khí hậu?
   Khí CH4 có hiệu suất nóng lên toàn cầu gấp 21 lần CO2 trong chu kỳ 100 năm, nên dù lượng nhỏ nhưng tác động rất lớn đến hiệu ứng nhà kính và biến đổi khí hậu.

2. Hệ thống biogas hoạt động như thế nào?
   Biogas được tạo ra từ quá trình phân hủy yếm khí chất hữu cơ trong phân chuồng, chủ yếu sinh ra khí CH4 và CO2, sau đó khí này được thu gom và sử dụng làm nhiên liệu sạch.

3. Làm thế nào để giảm phát thải khí CH4 từ trang trại chăn nuôi?
   Cải thiện quản lý phân chuồng, vận hành hệ thống biogas hiệu quả, sử dụng toàn bộ khí sinh học và hạn chế rò rỉ khí là các biện pháp chính.

4. Biogas có thể thay thế được nhiên liệu hóa thạch không?
   Biogas là nguồn năng lượng tái tạo, có thể thay thế một phần nhiên liệu hóa thạch trong đun nấu, phát điện nhỏ lẻ, giúp giảm phát thải khí nhà kính và chi phí năng lượng.

5. Tại sao vẫn còn khí CH4 dư thừa trong hệ thống biogas?
   Do công suất tiêu thụ khí thấp, thiết bị không đồng bộ, rò rỉ khí trong hệ thống và người sử dụng chưa tận dụng hết khí sinh ra, dẫn đến khí CH4 bị thải ra môi trường.

Kết luận

• Đã đánh giá được lượng khí CH4 phát sinh và tiêu thụ trong hệ thống biogas tại ba trang trại chăn nuôi lợn ở huyện Lương Sơn, với tổng phát thải dư thừa chiếm 25-35% lượng khí sinh ra.
• Hệ thống biogas góp phần giảm phát thải khí nhà kính, tiết kiệm chi phí năng lượng và cải thiện môi trường nông thôn.
• Hiệu quả sử dụng biogas còn hạn chế do rò rỉ khí và công suất tiêu thụ thấp, cần cải tiến kỹ thuật và nâng cao nhận thức người dân.
• Đề xuất các giải pháp kỹ thuật, đào tạo và chính sách hỗ trợ nhằm giảm phát thải khí CH4 và tăng lợi ích kinh tế cho người chăn nuôi.
• Nghiên cứu mở ra hướng phát triển bền vững cho ngành chăn nuôi lợn tại Việt Nam, đồng thời góp phần vào mục tiêu giảm phát thải khí nhà kính quốc gia.

Next steps: Triển khai các giải pháp đề xuất, mở rộng nghiên cứu tại các vùng chăn nuôi khác và theo dõi hiệu quả giảm phát thải trong thực tế.

Call to action: Các chủ trang trại và cơ quan quản lý cần phối hợp thực hiện các biện pháp cải tiến hệ thống biogas để bảo vệ môi trường và phát triển kinh tế bền vững.

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 TIEU LUAN MOI download : [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 TIEU LUAN MOI download : [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 TIEU LUAN MOI download : [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 TIEU LUAN MOI download : [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 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.