MỞ ĐẦU Biến đổi khí hậu (BĐKH) là một trong những thách thức lớn của loài ngƣời - đã và đang tác động trực tiếp đến đời sống kinh tế-xã hội và môi trƣờng toàn cầu. Theo dự báo của Ủy ban Liên chính phủ về thay đổi khí hậu (IPCC) trong những năm tới tại nhiều nơi trên thế giới sẽ phải chịu nhiều thiên tai nguy hiểm nhƣ bão lớn, nắng nóng dữ dội, lũ lụt, hạn hán và khí hậu khắc nghiệt gây thiệt hại lớn về tính mạng con ngƣời và vật chất, cƣờng độ của các hiện tƣợng này sẽ khắc nghiệt và khốc liệt hơn. Có nhiều nguyên nhân dẫn đến BĐKH nhƣng nguyên nhân chính của BĐKH là do phát thải khí nhà kính sinh ra chủ yếu từ các ho ạt động sản xuất công nghiệp của con ngƣời. Các khí nhà kính (hơi nƣớc, CO2, N2O, SO2 , CH4, O3, các khí CFC.) trong bầu khí quyển Trái đất đã và đang đặt ra một thách thức lớn đối với nhân loại trong thế kỷ 21.
Theo báo cáo đánh giá lần thứ 4 của Ủy ban liên Chính phủ về BĐKH (IPCC), phát thải khí CO2 chiếm tới 77% tổng phát thải của tất cả các khí nhà kính. Theo báo cáo của Cơ quan Năng lƣợng Quốc tế (IEA), lĩnh vực sản xuất công nghiệp là một trong những nguồn chính phát thải khí CO2. Trong lĩnh vực sản xuất công nghiệp, ngành sản xuất gạch nung đóng góp một lƣợng đáng kể phát thải khí nhà kính vào bầu khí quyển do các ngành này tiêu thụ một lƣợng lớn nhiên liệu hóa thạch (than, dầu,. Việt Nam là một trong những quốc gia đƣợc dự báo là sẽ chịu ảnh hƣởng nhiều nhất do BĐKH.
Do vậy việc nghiên cứu các nguồn phát thải khí nhà kính, các giải pháp giảm nhẹ, ứng phó với BĐKH đƣơ ̣c xem là nhiệm vụ quan trọng trong quá trình phát triển của Việt Nam. Đây cũng đƣợc coi là nhiệm vụ ƣu tiên trong các chính sách, định hƣớng phát triển của nƣớc ta. Hà Nội là Thủ đô, trung tâm văn hoá, chính trị của cả nƣớc nhƣng đồng thời cũng tập trung nhiều các ngành nghề sản xuất công nghiệp đã và đang gây ra những ảnh hƣởng lớn tới môi trƣờng và con ngƣời. Theo Báo cáo tổng thể hiện trạng môi trƣờng giai đoạn 5 năm (2011 – 2015), Hà Nội có 99.782 cơ sở sản xuất công nghiệp, 19 KCN và 01 KCNC đƣợc Thủ tƣớng Chính phủ quyết định thành lập.
Với 1 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com số lƣợng cơ sở sản xuất công nghiệp nhiều nhƣ vậy bên cạnh số lƣợng lớn các phƣơng tiện giao thông, hoạt động sản xuất nông nghiệp,…, môi trƣờng của Hà Nội đang phải chịu áp lực rất lớn đặc biệt do ô nhiễm không khí. Đây cũng là nguyên nhân đƣa một lƣợng lớn khí nhà kính vào bầu khí quyển, một trong những nguyên nhân chính gây ra BĐKH. Các cơ sở sản xuất gạch nung tập trung chủ yếu tại khu vực ngoại thành, công nghệ sản xuất vẫn còn thô sơ, trong quá trình sản xuất đã sử dụng nhiều nguồn nhiên liệu hoá thạch, tạo ra các khí nhà kính. Viê ̣c nghiên cƣ́u đánh giá hiê ̣n tra ̣ng phát thải khí nhà kính từ hoạt động này vẫn chƣa đƣợc tiến hành một cách đầy đủ , do đó viê ̣c đánh giá mƣ́c phát thải hàng năm khí nhà kin ́ h tƣ̀ hoa ̣t đô ̣ng này vẫn còn nhiề u sƣ̣ chênh lê ̣c.
Vì vậy vấn đề đặt ra là cần tiến hành nghiên cứu mức độ phát thải hay mức độ đóng góp các khí nhà kính tƣơng ứng với các công nghệ của loại hình sản xuất này để từ đó đƣa ra các khuyến nghị về giải pháp giảm thiểu nhằm hạn chế mức độ phát thải và các tác động của việc phát thải đến môi trƣờng, góp phần vào công cuộc phát triển kinh tế - xã hội của Thủ đô theo hƣớng phát triển bền vững. Mục tiêu nghiên cứu : - Đánh giá và dự báo đƣợc lƣợng phát thải khí nhà kính trong lĩnh vực sản xuất gạch nung của Thành phố Hà Nội. - Đề xuất các giải pháp giảm thiểu phát thải khí nhà kính trong lĩnh vực sản xuất gạch nung của Thành phố Hà Nội. 2 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN 1.
Tổng quan khí nhà kính 1. Khái niệm khí nhà kính [1,2,7] Khí nhà kính là những khí có khả năng hấp thụ các bức xạ sóng dài (hồng ngoại) đƣợc phản xạ từ bề mặt trái đất khi đƣợc chiếu sáng bằng ánh sáng mặt trời, sau đó phân tán nhiệt lại cho trái đất, gây nên hiệu ứng nhà kính. Những chất khí nhà kính tự nhiên chủ yếu trong khí quyển Trái đất gồm hơi nƣớc, điôxit các bon, mêtan, ôxit nitơ và ôzôn. Mặc dù chiếm trên 99,9% khối lƣợng khí quyển và đóng góp nhiều vào quá trình lí – hóa quan trọng của khí quyển, các chất khí nitơ, ôxy và argon không phải là khí nhà kính.
Các khí nhà kính chủ yếu bao gồm: hơi nƣớc, CO2, CH4, N2O, O3, các khí CFC - Thành phần của các khí nhà kính trong khí quyển Thành phần hoá học của khí quyển gồm 78% là khí Nitrogen (N2), 21% là Oxygen (O2), 1% còn lại là các khí khác mà chủ yếu là các Khí nhà kính nhƣ Carbon dioxide (CO2), hơi nƣớc, Nitrious Oxide (N2O), Methane (CH4), Ozone (O3). Khí nhà kính trong 1% Khí quyển có thành phần nhƣ sau: + CO2: 56% + CFC: 13% + CH4: 18% + O3: 7% + N2O: 6% 1. Nguyên nhân gây khí nhà kính [1,2,7] Trƣớc hết, phải khẳng định rằng, chính do những hoạt động hàng ngày của con ngƣời là nguyên nhân chính làm cho trái đất nóng lên. Cùng với quá trình đô thị hoá nhanh chóng và sự gia tăng dân số, kéo theo đó là sự gia tăng các loại phƣơng tiện giao thông, các nhà máy sản xuất, các khu công nghiệp, các chất thải.
đã thải ra một lƣợng rất lớn khí CO2 vào bầu khí quyển. Bên cạnh đó, nhiều diện tích rừng 3 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com là nơi hấp thu khí CO2 lại bị chặt phá đến trơ trọi, dẫn đến CO2 càng ngày đầy. Đồng thời, từ những hoạt động đó, hàm lƣợng các khí nhà kính trong khí quyển đƣợc tăng lên. Để đánh giá nguyên nhân gây khí nhà kính, ta xét theo nguyên nhân gây từng khí nhà kính chủ yếu, cụ thể nhƣ sau: Hơi nước (H2O) là chất khí có đóng góp lớn nhất vào hiệu ứng nhà kính của khí quyển, nhƣng nó không phải là chất khí nhà kính nguy hiểm, vì lƣợng hơi nƣớc tự nhiên trong khí quyển biến đổi liên tục do hơi nƣớc có thể ngƣng tụ tạo thành mây và có thể cho mƣa.
Tuy nhiên, hoạt động của con ngƣời cũng có ảnh hƣởng trực tiếp, dù không đáng kể, đến lƣợng hơi nƣớc trong khí quyển. Nhƣng con ngƣời có thể gây ảnh hƣởng gián tiếp, tác động tiềm tàng đáng kể đến lƣợng hơi nƣớc do làm biến đổi khí hậu. Chẳng hạn, không khí ấm hơn chứa nhiều hơi nƣớc hơn. Hoạt động của con ngƣời cũng có thể làm gia tăng lƣợng hơi nƣớc thông qua phát thải CH4, vì CH4 bị phân hủy do phản ứng hóa học trong tầng bình lƣu, tạo ra một lƣợng nhỏ hơi nƣớc.
Điôxit cacbon (CO2) là chất khí nhà kính quan trọng sau hơi nƣớc. Các quá trình tự nhiên chủ yếu sinh ra và tiêu hao điôxit cacbon trong khí quyển bao gồm: hô hấp của động, thực vật, quang hợp của thực vật; các quá trình trao đổi khí quyển – đại dƣơng; hoạt động của núi lửa. Hoạt động của con ngƣời làm gia tăng lƣợng điôxit cacbon chủ yếu do sử dụng nhiên liệu hóa thạch, chế tạo các loại máy sƣởi, máy làm lạnh, sản xuất xi măng, phá rừng, thay đổi sử dụng đất, v. Mêtan (CH4) là một chất khí tự nhiên cơ bản và là một nguồn năng lƣợng quan trọng.
Tuổi thọ của mêtan trong khí quyển vào khoảng 9-15 năm. Nếu so sánh khả năng gây hiệu ứng nhà kính của một phân tử thì mêtan lớn gấp 8 lần so với điôxit cacbon. Nhƣng do hàm lƣợng của mêtan trong khí quyển nhỏ hơn nhiều so với điôxit cacbon nên đóng góp tổng cộng của nó nhỏ hơn. Mêtan đƣợc sinh ra do các quá trình tự nhiên nhƣ ở các vùng đầm lầy, ở đại dƣơng, hoặc do hoạt động của con ngƣời nhƣ sản xuất nông nghiệp, lấp đất và ủ các khí tự nhiên, khai thác than, v.
4 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Ôzôn (O3) là chất khí liên tục đƣợc tạo ra và phân ly do các phản ứng hóa học. Trong tầng bình lƣu trên tồn tại một lớp có hàm lƣợng ôzôn khá lớn có tác dụng hấp thụ bức xạ cực tím của mặt trời và đóng vai trò rất quan trọng trong cân bằng bức xạ của hệ thống khí hậu. Lớp này đƣợc biết đến dƣới tên gọi là tầng ôzôn. Còn ôzôn trong tầng đối lƣu và tầng bình lƣu dƣới là chất khí hấp thụ bức xạ sóng dài rất hiệu quả.
Trên thực tế ngƣời ta ƣớc tính đƣợc khả năng gây hiệu ứng nhà kính của ôzôn lớn gấp 3000 lần ôxit cacbon. Do đó, mặc dù hàm lƣợng ôzôn rất nhỏ, vai trò của nó đối với hiệu ứng nhà kính của khí quyển vẫn rất đáng kể. Hoạt động của con ngƣời làm tăng ôzôn trong tầng đối lƣu thông qua giải phóng các chất khí nhƣ ôxit cacbon, hydrocacbon và ôxit nitơ. Các chất khí này tác dụng hóa học với nhau và tạo ra ôzôn.
Ôxit Nitơ (N2O) cũng là một chất khí nhà kính quan trọng khác. Ôxit nitơ tự nhiên sinh ra do hoạt động của vi khuẩn, sự phóng điện trong khí quyển, đốt sinh khối do cháy rừng, cháy đồng cỏ, các quá trình tự nhiên trong đất và trong đại dƣơng, v. Mặc dù lƣợng ôxit nitơ sinh ra do hoạt động của con ngƣời không nhiều nhƣng nó có khả năng hấp thụ năng lƣợng bức xạ sóng dài nhiều hơn điôxit cacbon khoảng gần 300 lần. Ƣớc tính ôxit nitơ đóng góp khoảng 7% vào sự gia tăng hiệu ứng nhà kính của khí quyển.
Ngoài ra, một số chất khí thuộc nhóm halo-cacbon (CFC, HCFC) chủ yếu là do hoạt động của con ngƣời sinh ra, nhƣ chlorofluorocarbons (CFC-11 và CFC-12), hydro chlorofluorocarbons (HCFC). Các chất khí này đƣợc sử dụng khi sản xuất các thiết bị làm lạnh và trong các quá trình công nghiệp khác. Sự có mặt của chúng trong khí quyển là một trong những nguyên nhân gây nên sự suy giảm ôzôn tầng bình lƣu trên. Tuy nhiên, sau khi có công ƣớc quốc tế về bảo vệ tầng ôzôn, sự tăng lên của các chất này đã đƣợc kiểm soát.
Khác với các chất khí nhà kính trên đây, sự có mặt của xon khí (aerosol) trong khí quyển chủ yếu ảnh hƣởng đến sự truyền bức xạ mặt trời.