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 lươ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA SAU ĐẠI HỌC

HOÀNG TRUNG HIẾU

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 LƢƠNG SƠN,
TỈNH HÒA BÌNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

HÀ NỘI – 2015


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA SAU ĐẠI HỌC

HOÀNG TRUNG HIẾU

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 LƢƠNG SƠN,
TỈNH HÒA BÌNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

Chuyên ngành: BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Mã số: Chƣơng trình đào tạo thí điểm

Người hướng dẫn khoa học:

PGS.TS Lƣu Đức Hải

HÀ NỘI – 2015


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn này công trình nghiên cứu do cá nhân tôi thực
hiện dƣới sự hƣớng dẫn khoa học của PGS.TS Lƣu Đức Hải, không sao chép các
công trình nghiên cứu của ngƣời khác. Số liệu và kết quả của luận văn chƣa từng
đƣợc công bố ở bất kì một công trình khoa học nào khác.
Các thông tin thứ cấp sử dụng trong luận văn là có nguồn gốc rõ ràng, đƣợc
trích dẫn đầy đủ, trung thực và đúng qui cách.
Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính xác thực và nguyên bản của luận văn.

Tác giả

Hoàng Trung Hiếu


LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian làm luận văn tốt nghiệp, tôi đã nhận đƣợc nhiều sự giúp
đỡ, đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của Thầy cô, Gia đình và Bạn bè.
Tác giả xin chân thành cảm ơn PGS.TS Lƣu Đức Hải ngƣời đã hƣớng
dẫn, giúp đỡ em hoàn thành luận văn này.
Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Quý Thầy, Cô đã dạy tôi
trong suốt thời gian học cao học chuyên ngành Biến đổi khí hậu, cảm ơn Qúy
Thầy, Cô trong khoa Sau Đại Học, Đại học Quốc Gia Hà Nội đã tạo mọi điều
kiện để tôi hoàn thành khóa học này.

Tôi xin cảm ơn đến các anh chị, các bạn trong lớp Biến đổi khí hậu K3,
những ngƣời luôn động viên và giúp đỡ em trong quá trình thực hiện luận văn.
Xin chân thành cảm ơn các anh Phạm Hùng Triệu, Lê Đức Minh,
Nguyễn Minh Huấn ba chủ trang trại đã tạo điều kiện, giúp đỡ để tôi có thể
hoàn thành luận văn đúng thời gian quy định.
Tôi xin chân thành cảm ơn!


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN
LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC
BẢNG CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC HÌNH VÀ BẢNG BIỂU
MỞ ĐẦU .......................................................................................................................... 1
1.Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................... 1
2.Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................ 2
3.Dự kiến đóng góp của đề tài ................................................................................ 2
4.Bố cục đề tài ........................................................................................................ 3
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ PHÁT THẢI KHÍ
NHÀ KÍNH CỦA HOẠT ĐỘNG CHĂN NUÔI VÀ HỆ THỐNG BIOGAS .......... 4
1.1. Biến đổi khí hậu và phát thải khí nhà kính ...................................................... 4
1.2. Phát thải KNK (CH4) trong hoạt động Chăn nuôi ......................................... 12
1.3. Ảnh hƣởng của hoạt động hệ thống Biogas đến phát thải KNK (CH4) ......... 19
1.4. Giới thiệu về huyện Lƣơng Sơn, tỉnh Hòa Bình ............................................ 27
CHƢƠNG II: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................. 29
2.1. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ................................................................. 29
2.2. Các phƣơng pháp nghiên cứu ........................................................................ 30
CHƢƠNG III: ĐÁNH GIÁ SỰ PHÁT THẢI KHÍ CH4 VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI
PHÁP CHO CÁC TRANG TRẠI NGHIÊN CỨU .............................................. 36

3.1. Hiện trạng sản xuất và sử dụng Biogas các trang trại nghiên cứu ................. 36
3.2. Phân tích và đánh giá sự phát thải khí CH4 trong hệ thống Biogas của ba
Trang trại nghiên cứu ........................................................................................... 38
3.3. Các giải pháp giảm thiểu phát thải khí CH4 trong hệ thống biogas của các
trang trại nghiên cứu............................................................................................. 50
KẾT LUẬN .......................................................................................................... 56
KIẾN NGHỊ ......................................................................................................... 57
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 58
PHỤ LỤC ............................................................................................................. 61


BẢNG CHỮ VIẾT TẮT
AGA

: The animal production and Health division of FAO: Cơ
quan chăn nuôi và thú y của FAO.

AHDB

: Agriculture and horticulture development board: Hội
đồng nông nghiệp và phát triển trồng trọt.

Ar

: Khí Argon.

AR5

: Fifth Assesment Report: Báo cáo lần 5.

BĐKH

: Biến đổi khí hậu.

CH4

: Khí Methane.

CO2

: Khí Cacbon dioxit.

CO2e

: Lƣợng CO2 tƣơng đƣơng.

DE

: Effects of Digestibility: Tỷ lệ tiêu hóa thức ăn.

DNTN SX-DT-TM : Doanh nghiệp tƣ nhân sản xuất, dịch vụ, thƣơng mại.
EF

: Emission factor: Hệ số phát thải.

FAO

: Food and Agriculture Organization of the United
Nations: Tổ chức Lƣơng thực và Nông nghiệp Liên hợp
Quốc.

FRL

: Front rông lạnh.

GAW

: Global Atmosphere Watch: Chƣơng trình giám sát Khí
quyển toàn cầu.

Gt

: Gigatonnes = 109 tones.

GWP

: Global Warming Potentinal: Hiệu suất nóng dần lên của Trái đất.

H2O

: Hơi nƣớc.

He

: Khí Heli.

HFCs

: Khí Hyđrofuor carbon.

IPCC

: Intergovernmental Panel on Climate Change: Ủy ban liên
chính phú về Biến đổi khí hậu.

KNK

: Khí nhà kính.

KP

: Kyoto Protocol: Nghị định thƣ Kyoto.

KSH

: Khí sinh học.

MCF

: Methane Conversion factor: Hiệu suất sinh khí Methane.

MS

: Management system: Hệ thống quản lý.


Mt

: Million tones: Triệu tấn.

N2O

: Khí Nito oxit.

NH3

: Khí Amoniac.

NN&PTNT

: Nông nghiệp và phát triển Nông thôn.

O3

: Khí Ôzôn.

PFCs

: Khí Perfluorocarbon.

Ppb

: part per billion: một phần tỷ = 10-3 ppm.

Ppm

: part per million: một phần triệu.

SF6

: Khí Sulphur Hex flouride.

TB

: Trung bình.

TNHH

: Trách nhiệm hữu hạn.

TNMT

: Tài nguyên môi trƣờng.

TT

: Trung Tâm.

Ttb

: Nhiệt độ trung bình.

UNEP

: United nations environment Programme: Chƣơng trình
Môi trƣờng Liên hợp quốc.

UNFCCC

: United nations framework convention on climate change:

Công ƣớc khung của Liên hợp Quốc về Biến đổi Khí hậu.

VS

: Volatile Solids: Chất khô.

WMO

: World Meteorological Organization: Tổ chức Khí tƣợng Thế
giới

XTNĐ

: Xoáy thuận Nhiệt đới.


DANH MỤC HÌNH VÀ BẢNG BIỂU
1. Danh mục bảng biểu
Bảng 1.1: 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 ........................................ 7
Bảng 1.2: Một số đ c trƣng về biến đổi của tần số FRL ........................................ 8
Bảng 1.3: Hàm lƣợng trung bình của không khí .................................................. 10
Bảng 1.4: Mức độ gây hại của một số khí nhà kính ............................................. 12
Bảng 1.5: Số lƣợng gia súc, gia cầm từ năm 2010 đến năm 2014 ....................... 16
Bảng 1.6: Lƣợng KNK trong chăn nuôi ở Việt Nam năm 2010 ( nghìn tấn CO2e)...... 16
Bảng 1.7. Tổng lƣợng khí Methane từ chất thải gia súc (năm 2010 ................... 17
Bảng 1.8: Thành phần của khí sinh học ............................................................... 19
Bảng 3.1: Thông tin các nhóm lợn của Trang trại 1 ............................................ 39
Bảng 3.2: Thông tin các nhóm lợn của Trang trại 2 ............................................ 41
Bảng 3.3: Thông tin các nhóm lợn của Trang trại 3 ............................................ 43

Bảng 3.4: Dữ liệu về việc sử dụng KSH trong một tháng của các trang trại ....... 45
Bảng 3.5: Sản xuất và tiêu thụ biogas của ba trang trại chăn nuôi ...................... 48
Bảng 3.6: Quy đổi Khí sinh học sang các dạng năng lƣợng khác........................ 54
Bảng 3.7: Số tiền tiết kiệm đƣợc sau khi quy đổi ................................................ 55
Bảng P1.1: Hiệu suất sinh khí Methane (MCFs và tỷ lệ % chất thải theo kiểu
thu gom ................................................................................................................. 61
2. Danh mục hình
Hình 1.1: Ƣớc tính lƣợng phát thải KNK theo các loài ....................................... 14
Hình 1.2: Lƣợng phát thải khí nhà kính toàn cầu từ chăn nuôi lợn .................... 15
Hình 1.3: Sơ đồ các cách Quản lý phân ở miền Bắc Việt Nam ........................... 18
Hình 1.4: Sơ đồ hệ thống Biogas thông dụng ...................................................... 19
Hình 1.5: Hầm biogas nắp trôi nổi ....................................................................... 20
Hình 1.6: Hầm biogas nắp cố định ....................................................................... 21
Hình 1.7: Hầm biogas dạng túi ủ.......................................................................... 21
Hình 1.8: Hầm biogas VACVINA cải tiến .......................................................... 22
Hình 1.9: Sơ đồ quá trình vi sinh hóa lên men Methane ..................................... 23
Hình 3.1: Sơ đồ hệ thống xử lý nƣớc thải bằng hầm biogas của Trang trại 1 ..... 36
Hình 3.2: Sơ đồ hệ thống xử lý nƣớc thải bằng hầm biogas của Trang trại 2 ..... 37
Hình 3.3: Sơ đồ hệ thống xử lý nƣớc thải bằng hầm biogas của Trang trại 3 ..... 38
Hình 3.4: Sơ đồ lọc khí và nén khí sinh học sạch……………………………….51
Hình P2.1: Bốn dãy chuồng chăn nuôi của Trang trại 2 ...................................... 62
Hình P2.2: Hệ thống quạt thông gió và rãnh thu gom chất thải chăn nuôi .......... 62
Hình P2.3: Kiểm tra trọng lƣợng của lợn ............................................................. 62


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Biến đổi khí hậu đang là vấn đề nóng bỏng đƣợc cộng đồng Thế giới quan
tâm. 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. Nhiệt độ Trái
đất tăng lên vì sự gia tăng của nồng độ khí nhà kính trong Khí quyển do các hoạt
động của con ngƣời. Đó chính là sự phát thải CO2 do đốt các nhiên liệu hóa
thạch, phá rừng nhiệt đới và sự phát thải CH4, CO2, N2O,… từ nông nghiệp và
chăn nuôi [20]. Cũng theo [12], thì nồng độ của các khí CO2, CH4, N2O trong
không khí đã tăng lên mức chƣa từng thấy trong ít nhất 800.000 năm qua. Nồng
độ CO2 đã tăng lên 40% kể từ thời tiền công nghiệp.
Theo [11], chăn nuôi là ngành kinh tế phát thải khí nhà kính đạt 7,1
Gigatonnes (Gt) CO2e mỗi năm, chiếm 14,5% lƣợng phát thải khí nhà kính do
con ngƣời gây ra. Vì vậy, Chăn nuôi là tác nhân đóng góp vào nguyên nhân gây
biến đổi khí hậu Trái đất. Trong đó, chăn nuôi lợn lƣợng phát thải ƣớc tính đạt
688 MtCO2e (chiếm 9% của lƣợng khí thải ngành Chăn nuôi). Nguồn phát thải
chính do sản xuất thức ăn và lƣu trữ, xử lý phân.
Sản xuất thức ăn: đóng góp khoảng 48% lƣợng khí thải. Trong đó, 12,7%
lƣợng khí thải liên quan đến mở rộng đất trồng thức ăn chăn nuôi, 27% lƣợng khí
thải liên quan đến phân bón, máy móc và vận tải thức ăn.
Lưu trữ và xử lý phân là nguồn phát thải lớn thứ hai chiếm 27,4 % của
lƣợng khí thải trong chăn nuôi lợn. Hầu hết lƣợng khí thải ở dạng CH4 chiếm
19,2% (chủ yếu từ hệ thống lƣu trữ yếm khí , còn lại là N2O chiếm 8,2 %.
Ở Việt Nam, theo [19], thì ngành nông nghiệp phát thải lƣợng khí nhà
kính là 83,3 triệu tấn CO2e. Trong đó, chăn nuôi phát thải 8,84 MtCO2e (Lên
men tiêu hóa: 9.467,51 nghìn tấn CO2e, quản lý phân bón: 8.560 nghìn tấn
CO2e).
1


Để giảm phát thải khí nhà kính cũng nhƣ quản lý đƣợc các khí phát thải từ
chăn nuôi, thì việc sử dụng các bể biogas là lựa chọn tốt nhất hiện nay. Theo [17],

các bể biogas có lợi ích về kinh tế, môi trƣờng và xã hội: giảm công việc và thời
gian cho nông dân đi thu thập và mua nhiên liệu cho nấu ăn, tạo môi trƣờng trong
sạch. Nghiên cứu [18] cho thấy: Khí sinh học là nguồn nhiên liệu tái sinh rẻ nhất
ở vùng nông thôn. Khí sinh học giúp bảo vệ môi trƣờng, vì thay đƣợc củi, giảm
phá rừng, giảm phát thải khí nhà kính vào bầu Khí quyển.
Cũng nhƣ các nƣớc khác, ở Việt Nam chƣơng trình khí sinh học của chăn
nuôi đã đƣợc nghiên cứu và ứng dụng từ những năm 1960, với mục đích xây
dựng ngành khí sinh học phát triển theo hƣớng bền vững, góp phần xử lý chất
thải vật nuôi, bảo vệ môi trƣờng và giảm thiểu sử dụng nhiên liệu hóa thạch. Tuy
nhiên, trong quá trình sử dụng, ngƣời dân chƣa sử dụng hiệu quả nguồn năng
lƣợng mới này, gây thất thoát khí sinh học ra ngoài môi trƣờng, càng làm gia
tăng lƣợng khí CH4 vào bầu Khí quyển. Do đó, 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. Nhằm đánh giá lại hiệu quả sử dụng
Biogas của ngƣời dân, đồng thời tìm ra giải pháp hữu hiệu nhất làm giảm phát
thải khí nhà kính và tăng đƣợc lợi ích kinh tế cho các chủ hộ. Đề tài nghiên cứu
trên ba trang trại chăn nuôi lợn có sử dụng bể biogas. Trong đó, có hai trang trại
chăn nuôi của DNTN SX-DV-TM Minh Đức, một trang trại chăn nuôi của công
ty TNHH Thành Long. Và ba trang trại này đều đóng trên địa bàn huyện Lƣơng
Sơn, tỉnh Hòa Bình.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Đánh giá đƣợc sự phát thải khí CH4 vào bầu Khí quyển trong quá trình sản
xuất và tiêu thụ Biogas tại các trang trại. Từ đó, đề xuất đƣợc các giải pháp giảm
thiểu phát thải khí CH4 và làm tăng lợi ích kinh tế cho ngƣời dân.
3. Dự kiến đóng góp của đề tài
Đánh giá đƣợc tình hình sử dụng Biogas của các trang trại nghiên cứu nói
riêng và định hƣớng cho các đánh giá khác sau này về sự phát thải khí CH4 trong
các trang trại chăn nuôi.

2

Giúp cho việc nâng cao hiệu quả trong quản lý, sử dụng biogas một cách
hợp lý hơn. Đề xuất các giải pháp hữu ích nhằm tăng lợi ích kinh tế cho ngƣời dân.

4. Bố cục đề tài
Bên cạnh các phần bắt buộc (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


CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ PHÁT THẢI KHÍ
NHÀ KÍNH CỦA HOẠT ĐỘNG CHĂN NUÔI VÀ HỆ THỐNG BIOGAS

1.1. Biến đổi khí hậu và phát thải khí nhà kính
1.1.1. 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.
Khí hậu [8] là trạng thái trung bình của thời tiết tại một khu vực nào đó, nhƣ
một tỉnh, một nƣớc, một châu lục ho c toàn cầu, trên cơ sở chuỗi số liệu dài (trƣớc
đây thời gian dùng để đánh giá là 30 năm - Theo tổ chức Khí tƣợng Thế giới WMO).
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


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 5.000 năm qua. 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


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


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).
Bảng 1.1: 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
lƣợng

Tháng

Tháng

TB

trạm

1

7

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
Bộ

42

1,4

0,5

0,6

0

–13

–11

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
nƣớc

161

1,2

0,4

0,56

7

–5

–2

Vùng khí hậu

Tháng
Tháng
9–
5 – 10
11

Tổng
lƣợng

năm

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


Đối với hiện tƣợng Frơn rông lạnh (FRL)
Frơn là một đới hẹp chuyển tiếp giữa các khối không khí, đ c trƣng bởi
những biến đổi rõ rệt của các yếu tố khí tƣợng theo phƣơng nằm ngang (nhiều
mây, mƣa lớn, gió mạnh, nhiệt độ biến đổi nhiều,...
Trong thời kỳ 1960 – 2009, có 1.375 đợt FRL qua Hà Nội, trung bình mỗi
năm có 27,5 đợt. Nhiều FRL nhất là năm 1970 với 40 đợt và ít nhất là năm 1994
chỉ có 16 đợt.
Trong 5 thập kỷ theo dõi, FRL nhiều nhất vào thập kỷ 1971– 1980 và
tƣơng đối ít trong thập kỷ 1991– 2000. Nhƣ vậy, thập kỷ 1991 – 2000 của thời kỳ
gần đây có tần số FRL rất thấp so với thời kỳ trƣớc, nhất là thập kỷ 1971 – 1980.
Hơn nữa kỷ lục thấp của FRL cũng là thập kỷ 1991 – 2000 trong thời gian gần
đây, kỷ lục cao là của thập kỷ 1971 –1980 thuộc thời kỳ trƣớc.
Bảng 1.2: Một số đ c trƣng về biến đổi của tần số RL

Thời
k thập k

Đ c trƣng

1

2

3

4

5

6

Năm

(đợt

4,0

3,0

3,0

2,6

2,5

1,2

27,5

Max (đợt

9

6

5

5

4

4

40

Min (đợt

1

0

0

0

0

0

16

1961–1970

(đợt

3,5

3,4

2,7

2,8

2,2

1,5

2,68

1971–1980

(đợt

4,0

2,5

2,9

2,7

2,7

1,8

28,8

1981–1990

(đợt

4,0

3,0

2,8

3,1

2,7

1,7

28,7

1991–2000

(đợt

4,4

2,8

3,1

1,9

2,6

0,7

24,9

2001–2009

(đợt

4,4

3,6

3,6

2,7

2,2

0,00

28,2

1961–1985

(đợt

4,2

2,9

3,0

2,4

2,7

1,2

27,9

1986 –2009

(đợt

4,4

3,2

3,3

2,3

2,4

0,4

26,6

1960 – 2009

Nguồn: [3]
Đối với các sự biến đổi của Xoáy thuận nhiệt đới
XTNĐ là những hệ thống áp thấp đƣợc hình thành trên các vùng đại
dƣơng nhiệt đới có hoàn lƣu xoáy thuận (ngƣợc chiều kim đồng hồ ở Bắc Bán
Cầu . Các XTNĐ có tốc độ gió duy trì cực đại nhỏ hơn 17 m/s gọi là áp thấp
nhiệt đới, từ 17 – 33 m/s gọi là bão nhiệt đới.

8


Trong thời kỳ 1960 – 2009, có 381 cơn bão và áp thấp nhiệt đới ảnh
hƣởng đến Việt Nam, trung bình mỗi năm có 7,62 cơn. Năm có nhiều XTNĐ
nhất là các năm 1989, 1995 với 14 cơn mỗi năm, ít nhất là các năm 1969, 1976
chỉ có 2 cơn mỗi năm. XTNĐ phân phối không đồng đều cho các tháng. Từ
tháng 6 đến tháng 11, trung bình mỗi tháng có trên 0,5 cơn, nhiều nhất vào các

tháng 9 có 1,58 cơn. Trong 5 thập kỷ gần đây, XTNĐ nhiều nhất vào thập kỷ
1981 - 1990 và ít nhất vào thập kỷ 2001 – 2009.
- Nguyên nhân của biến đổi khí hậu
+ Nguyên nhân tự nhiên:
Theo [3], Trái đất là hành tinh thứ 3 trong hệ M t trời, có độ lệch tâm biến
thiên từ 0 đến 0,07. Giá trị hiện nay là 0,0174 tƣơng ứng với Nam bán cầu nhận
đƣợc nhiều bức xạ m t trời hơn Bắc bán cầu khoảng 6,7 %. Tham số này có chu
kỳ dao động khoảng 96.000 năm. Hơn nữa, độ nghiêng của trục Trái đất biến thiên
từ 21,50 – 24,50 có chu kì dao động khoảng 41.000 năm, cũng là nguyên nhân làm
cho lƣợng bức xạ m t trời đến Trái đất không giống nhau giữa các vùng.
M t khác, chuyển động tiến động là sự quay của bán trục lớn của ellip quỹ đạo
Trái đất. Tiến động có thể làm cho các mùa trở nên cực đoan hơn. Chu kỳ tiến động
nằm trong khoảng 19.000 năm đến 21.000 năm. Ngoài ra, sự biến đổi trong phân bố
lục địa và đại dƣơng của bề m t Trái đất cũng là nguyên nhân gây biến đổi khí hậu.
Sự biến đổi cƣờng độ bức xạ M t Trời sẽ tác động trực tiếp đến biến đổi
khí hậu. Hầu hết năng lƣợng nhận đƣợc từ M t Trời bắt nguồn trong quyển sáng
M t Trời, có nhiệt độ phát xạ khoảng 6.000 Ko. Trên nền M t trời có thể nhận
thấy những vết đen M t Trời, tâm của vết đen M t Trời có nhiệt độ phát xạ
khoảng 1.700 Ko, thấp hơn nhiệt độ trung bình của quyển sáng. Vì vậy, năng
lƣợng phát xạ chỉ bằng khoảng 25% giá trị trung bình, thời gian xuất hiện các vệt
đen này theo chu kì 11 năm. M t khác, ánh sáng M t Trời thay đổi 1Wm–2 tác
động tới khí hậu với lƣợng 0,175 (Wm–2), với độ thích ứng của khí hậu R = 0,5
(K/Wm–2) mang lại thích ứng của cân bằng khí hậu < 0,10C. Vì vậy, sự thay đổi
của phát xạ M t trời ảnh hƣởng không đáng kể đến biến đổi khí hậu.
Tác động của núi lửa phun trào thƣờng đƣa vào tầng cao Khí quyển một
lƣợng bụi, SO2 và các khí ô nhiễm khác, có thể tạo nên hiệu ứng biến đổi khí hậu
9


cục bộ theo hƣớng giảm nhiệt độ Khí quyển trong một thời gian ngắn. Thông

thƣờng, có rất ít núi lửa hoạt động, nếu có thì thời gian phun trào dung nham
cũng rất ngắn ngủi.
+ Nguyên nhân nhân tạo
Theo [25] cho thấy lƣợng khí nhà kính trong bầu Khí quyển năm 2013
nhƣ sau: CO2 là 396,0 ± 0,1 ppm, CH4 là 1824 ± 2 ppb và N2O là 325,9 ± 0,1
ppb. So với thời kì tiền Công nghiệp (trƣớc năm 1750 thì lƣợng khí CO2 đã tăng
142%, lƣợng khí CH4 tăng 253% và lƣợng khí N2O đã tăng 121%. Lƣợng phát
thải khí CO2 từ sử dụng nhiên liệu hóa thạch đã tăng trung bình từ 6,4 tỷ tấn
cacbon (23,5 tỷ tấn CO2) mỗi năm (trong những năm 1990) đến 7,2 tỷ tấn cacbon
(45,9 tỷ tấn CO2) mỗi năm (trong thời kỳ 2000 – 2005). Lƣợng phát thải khí CO2
từ việc thay đổi sử dụng đất ƣớc tính bằng 1,6 tỷ tấn cacbon (5,9 tỷ tấn CO2) io
Khí quyển đƣợc cấu tạo bởi hỗn hợp nhiều chất khí nên đƣợc gọi là không
khí. Trải qua hàng triệu năm (từ lúc Trái đất hình thành đến nay), thành phần của
không khí đã có sự thay đổi theo thời gian, cho đến nay chúng vẫn khá ổn định,
bao gồm chủ yếu là khí nitơ, oxi và các khí trơ (bảng 1.5).
Bảng 1.3: Hàm lƣợng trung bình của không khí
Chất khí

% thể tích

% trọng lƣợng

Khối lƣợng (n.1010tấn)

N2

78,08

75,51

386.480

O2

20,91

23,15

118.410

Ar

0,93

1,28

6.550

CO2

0,035

0,005

233

Ne

0,0018

0,00012

6,36

He

0,0005

0,000007

0,37

CH4

0,00017

0,000009

0,43

Kr

0,00014

0,000029

1,46

N2 O

0,00005

0,000008

0,4

H2

0,00005

0,0000035

0,02

O3

0,00006

0,000008

0,35

Xe

0,000009

0,00000036

0,18
Nguồn: [3]

10


Ở tầng Đối lƣu sát m t đất của Trái đất, không khí có hàm lƣợng 78%
Nitơ, 21% Oxy và 1% còn lại là các khí khác nhƣ Ar, CO2, CH4, He,…Tuy
nhiên, dù chiếm lƣợng rất nhỏ nhƣng các chất khí nhƣ CO2, CH4, hơi nƣớc,… mà
ta thƣờng gọi là các chất hấp thụ năng lƣợng làm cho bề m t Trái đất có vai trò
cực kì quan trọng, chúng giúp cho Khí quyển ấm hơn khoảng 330C nhờ đó sinh
vật và con ngƣời trên Trái đất mới có thể tồn tại và phát triển.
Nhƣ vậy, Khí nhà kính là thành phần của Khí quyển, chúng hấp thụ và
phát ra các bức xạ ở bước sóng cụ thể trong quang phổ của bức xạ hồng ngoại
phát ra từ bề mặt đất, Khí quyển và từ những đám mây. Đặc tính này gây ra hiệu
ứng nhà kính. Các chất khí H2O, CO2, N2O, CH4, O3 là những loại khí nhà kính
chủ yếu trong bầu Khí quyển của Trái đất.
Hiện tượng hiệu ứng nhà kính: Là hiện tƣợng xảy ra trong Khí quyển ở tầng
Đối lƣu, nơi tập trung các khí nhà kính nhƣ H2O, CO2, CH4, N2O, CFC..., cho bức
xạ sóng ngắn xuyên qua và giữ lại nhiệt bức xạ của m t đất dƣới dạng các bƣớc
sóng dài, nhờ đó duy trì đƣợc nhiệt độ trung bình của trên m t đất khoảng 150C.
Cơ chế hoạt động: Bức xạ M t trời đi đến Trái đất có bƣớc sóng ngắn (0,2
- 4µm nên chúng dễ dàng đi qua Khí quyển đến bề m t Trái đất. M t đất hấp thụ
50% năng lƣợng ánh sáng đó và chuyển hóa thành nhiệt năng, đốt nóng lớp
không khí phía dƣới đồng thời bức xạ trở lại Khí quyển dƣới dạng bức sóng dài,
gọi là bức xạ phản hồi bề m t Trái Đất. Tại Khí quyển, một phần bức xạ sóng dài
đƣợc trả lại không gian, một phần bị các khí nhà kính ở Khí quyển hấp thụ và
bức xạ ngƣợc trở lại Trái đất, gọi là bức xạ nghịch.
Nguyên nhân dẫn đến gia tăng Hiệu ứng nhà kính.
Sự gia tăng các khí nhà kính chính là nguyên nhân chính dẫn đến gia tăng
hiệu ứng nhà kính của Trái đất.
Theo WMO [25] lƣợng phát thải khí nhà kính so với thời kì tiền công

nghiệp (trƣớc năm 1750 đã tăng lên nhanh chóng. Tính đến năm 2013, lƣợng khí
CO2 đã tăng lên 142% so với thời kì tiền công nghiệp, lƣợng khí CH4 tăng 253%,
lƣợng khí N2O tăng 121%. Nguyên nhân chủ yếu là do hoạt động sống của con
ngƣời, đ c biệt là hoạt động đốt nhiên liệu hóa thạch (than, dầu mỏ và khí thiên
nhiên , hoạt động nông nghiệp, chăn nuôi, thay đổi sự dụng đất, phá rừng, khí
11


thải trong giao thông,...làm phát sinh ra nhiều khí nhà kính hơn. Các loại khí nhà
kính [28] chính gây nên hiện tƣợng hiệu ứng nhà kính bao gồm: CO2, CH4, N2O,
các hợp chất, HFCs, PFCs, SF6,... mỗi loại khí trên đều có mức độ gây hại đối
với Khí quyển khác nhau (bảng 1.6).
Bảng 1.4: Mức độ gây hại của một số khí nhà kính
Tên gọi

Ký hiệu

Hiệu số GWP

Tuổi thọ trên tầng
khí quyển (năm

Carbonic

CO2

1

100

Methane

CH4

21

12

Oxit nitơ

N2 O

270

114

Hợp chất Hydrofluorcarbon

HFCs

150 – 11.700

Sulphur Hexaflouride

SF6

23.900

Hợp chất Perfluorcarbon

PFCs

6.500 – 9.200
Nguồn: [27]

1.2. Phát thải KNK (CH4) trong hoạt động chăn nuôi
1.2.1. Phát thải KNK trong hoạt động Chăn nuôi trên Thế giới
Theo [26], năm 2009, số lƣợng đầu gia súc và gia cầm của Thế giới nhƣ sau:
+ Tổng đàn Trâu 182 triệu con và chủ yếu phân bố ở Châu Á.
+ Tổng số đàn Bò 1.165 triệu con.
+ Tổng số đàn Dê 592 triệu con và Cừu là 848 triệu con.
+ Tổng số đàn Lợn là 888 triệu con.
+ Tổng số đàn Gà là 141.919 triệu con và Vịt là 1.008 triệu con, …
Riêng với chăn nuôi lợn, nhìn chung ở các nƣớc tiên tiến chăn nuôi lợn
phát triển theo hình thức công nghiệp và đạt trình độ chuyên môn hóa cao.
Nhƣng đàn lợn trên Thế giới phân bố không đồng đều ở các Châu lục. Có 70% số
lợn đƣợc nuôi ở châu Á và châu Âu, 30% còn lại nuôi ở các Châu lục khác. Tính
đến nay, chăn nuôi lợn ở châu Âu chiếm 52%; châu Á 30,4%; châu Úc 5,8%;
châu Phi 3,2%; châu Mỹ 8,6%. Tốc độ tăng trƣởng vật nuôi chỉ ở mức 1%/năm.
Với số lƣợng vật nuôi nhƣ trên thì tổng sản lƣợng thịt sản xuất năm 2009
là trên 281 triệu tấn. Trong đó: thịt Trâu chiếm 3,3 triệu tấn, thịt Bò chiếu 61,8
12


triệu tấn, thịt Dê chiếm 4,9 triệu tấn, thịt Cừu chiếm 8,1 triệu tấn, thịt lợn chiếm
106 triệu tấn, thịt Gà chiếm 79,5 triệu tấn, thịt Vịt chiếm 3,8 triệu tấn….Về cơ
cấu thịt thì thịt lợn chiếm nhiều nhất với 37,7% tiếp sau là thịt Gà chiếm 28,5%,
thịt Bò 22,6% và còn lại là 12,7% cho thịt Dê, Cừu, Vịt,…
Phƣơng thức chăn nuôi hiện nay trên Thế giới có 3 dạng cơ bản:
+ Chăn nuôi gia súc, gia cầm quy mô lớn, thâm canh sản xuất hàng hóa

chất lƣợng cao. Tập trung chủ yếu ở các nƣớc châu Âu, châu Mỹ, châu Úc và
một số nƣớc châu Á, Mỹ La Tinh và châu Phi. Phƣơng thức này áp dụng công
nghệ cao về cơ giới hóa, công nghệ sinh học, công nghệ sinh sản và tin học.
+ Chăn nuôi bán thâm canh, quảnh canh gia súc, gia cầm tại phần lớn các
nƣớc đang phát triển ở châu Á, Phi, Mỹ La Tinh và một số nƣớc Trung Đông.
Phƣơng pháp này dựa vào tự nhiên là chính nên năng suất thấp.
+ Chăn nuôi hữu cơ, chăn nuôi sạch đang đƣợc thực hiện ở một số nƣớc phát
triển, sản phẩm chăn nuôi đƣợc ngƣời tiêu dùng ƣa chuộng. Tuy nhiên, năng suất
thấp, giá thành sản phẩm cao nên khó áp dụng đƣợc cho chăn nuôi quy mô lớn.
Tóm lại, Dân số đông nhƣ hiện nay thì bình quân mỗi ngƣời cần 41,9 (kg
thịt/ngƣời/năm), trong đó: các nƣớc phát triển có thể đạt 80 (kg thịt/ngƣời/năm)
và các nƣớc đang phát triển đạt khoảng 30 (kg thịt/ngƣời/năm). Nhu cầu của con
ngƣời ngày càng tăng lên nên chăn nuôi cần phải có các bƣớc phát triển mới để
đáp ứng đƣợc nhu cầu của thị trƣờng. Tuy nhiên, dù chăn nuôi theo phƣơng pháp
nào thì ngành chăn nuôi cũng đóng góp một lƣợng đáng kể khí nhà kính vào bầu
Khí quyển.
Theo [11], Lƣợng khí nhà kính phát thải trong chăn nuôi là 7,1 GtCO2e
mỗi năm, chiếm 14,5% khí nhà kính trong tổng số khí nhà kính do con ngƣời thải
ra. Trong đó, bò (bò thịt và bò sữa phát thải lƣợng khí nhà kính lớn nhất khoảng
4,6 GtCO2 (chiếm tỉ lệ cao nhất 65% tổng lƣợng khí của toàn ngành chăn nuôi .
Các loài còn lại nhƣ lợn, trâu, dê, cừu, gia cầm khác chiếm tỉ lệ từ 7 đến 10%
lƣợng phát thải của toàn ngành (hình 1.1 .

13


3000
2495

MtCO2e

2500

2128

2000

1500
1000

668

618

612

500

474

72
0
Bò thịt

Bò sữa

Trâu

Lợn

Gà

Dê, cừu

Loài gia
cầm khác

Hình 1.1: Ƣớc tính lƣợng phát thải KNK theo các loài
Nguồn: [11]
Lƣợng khí nhà kính phát thải trong chăn nuôi có từ nhiều nguồn phát thải
khác nhau. Theo [23], phát thải khí nhà kính trong chăn nuôi có các nguồn sau:
lƣợng khí nhà kính do hoạt động tiêu hóa thức ăn chiếm 39% lƣợng phát thải khí
nhà kính do hoạt động chăn nuôi, quản lý phân chuồng chiếm 26%, sản xuất thức
ăn chăn nuôi chiếm 21%, thay đổi sử dụng đất rừng thành đồng cỏ chiếm 9% và
đốt phụ phẩm nông nghiệp 5%.
Theo [10], lƣợng phát thải khí nhà kính trong chăn nuôi chiếm 80% lƣợng
khí thải của ngành nông nghiệp. Cụ thể với 3 khí nhà kính CO2, CH4, N2O nhƣ sau:
+ CO2: Trong chăn nuôi lƣợng phát thải khí CO2 khoảng 9% lƣợng phát
thải khí nhà kính toàn cầu. Chủ yếu là phá rừng để làm đồng cỏ và trồng thức ăn
cho vật nuôi.
+ CH4: Trong chăn nuôi lƣợng phát thải CH4 chủ yếu từ hoạt động lên
men của động vật nhai lại và phân do gia súc thải ra. Khí CH4 trong chăn nuôi
chiếm 80% lƣợng khí CH4 thải ra trong ngành Nông nghiệp và chiếm khoảng
35– 40% tổng lƣợng khí CH4 do con ngƣời phát thải vào bầu Khí quyển.
+ N2O: Hoạt động chăn nuôi phát thải lƣợng lớn khí N2O vào bầu Khí
quyển. Đây là khí nhà kính có khả năng hấp thụ nhiệt lớn nhất trong 3 loại khí
CO2 < CH4 < N2O. Khí N2O trong chăn nuôi chiếm 2/3 lƣợng khí N2O do con
ngƣời thải ra và chiếm 75 – 80% lƣợng khí N2O phát thải trong ngành nông
nghiệp. Xu hƣớng hiện tại cho thấy khí này sẽ tăng đáng kể trong thập kỷ sắp tới.
14

Đối với chăn nuôi và sản xuất thịt lợn thì theo ƣớc tính của AHDB [9]
lƣợng phát thải khí nhà kính khoảng 793 MtCO2e mà đại diện cho khoảng 1,6%
lƣợng khí nhà kính toàn cầu. M t khác, theo [11], nguồn phát thải khí nhà kính
trong chăn nuôi lợn của Thế giới từ sản xuất thức ăn chăn nuôi và quản lý phân
chuồng. Trong đó:
+ Sản xuất thức ăn chăn nuôi đóng góp 48% lƣợng khí thải, thêm 12,7%
lƣợng khí thải từ thay đổi sử dụng đất để trồng đậu tƣơng sản xuất thức ăn chăn
nuôi. Khoảng 27% lƣợng khí thải liên quan đến sản xuất phân bón, sử dụng máy
móc và vận chuyển sản phẩm thức ăn chăn nuôi.
+ Lƣu trữ và xử lý phân chuồng chiếm 27,4% lƣợng khí thải. Chủ yếu khí
thải ở dạng CH4 (19,2% là từ hệ thống lƣu trữ yếm khí ở vùng khí hậu ấm áp ,
phần còn lại là N2O chiếm 8,2%.
Khí thải từ các trang trại chế biến và vận chuyển thức ăn chăn nuôi phát
thải 5,7% lƣợng khí CO2. Hơn nữa, việc sử dụng năng lƣợng của các trang trại
chiếm 3,5% lƣợng phát thải khí nhà kính (hình 1.2 .
2.90%

5.70%

7.90%

0.60%
9.10%

8.20%

3.40%

Phân chuồng lắng đọng và thời
gian lƣu dài, N2O
Phân bón và phụ phẩm cây trồng,
N2O
Thức ăn: lúa gạo, CH4
Thức ăn, CO2
Thay đổi sử dụng đất trồng đậu
tƣơng, CO2
Phát thải CH4 từ lên men trong
ruột
Quản lý phân chuồng, CH4
Quản lý phân chuồng, N2O

19.20%

Năng lƣợng gián tiếp, CO2

27.10%
3.10%

Năng lƣợng trực tiếp, CO2
Trang trại, CO2

12.70%

Hình 1.2: Lƣợng phát thải khí nhà kính toàn cầu từ chăn nuôi lợn
Nguồn: [11]
1.2.2. Phát thải KNK trong hoạt động chăn nuôi ở Việt Nam
Chăn nuôi đóng vai trò quan trọng trong chiến lƣợc phát triển nông thôn
của Việt Nam. Theo [6], lƣợng chăn nuôi gia súc và gia cầm tiếp tục tăng mạnh

trong những năm qua (bảng 1.5)
15


Bảng 1.5: Số lƣợng gia súc, gia cầm từ năm 2010 đến năm 2014
Năm

Trâu

2010
2011
2012
2013
2014 (sơ bộ)

2.877,0
2.712,0
2.627,8
2.559,5
2.511,9

Bò
Nghìn con
5.808,3
5.436,6
5.194,2
5.156,7
5234,3

Lợn

27.373,1
27.065,0
26.493,9
26.264,4
26.761,6

Gia cầm
Triệu con
300,5
322,6
308,5
317,7
327,7
Nguồn: [6]

Đ c biệt, theo [5] tính đến năm 2011, cả nƣớc có trên 4,13 triệu hộ chăn
nuôi lợn. Tính chung 3 vùng ở miền Bắc, miền Trung chiếm 80,2% tổng số hộ
chăn nuôi lợn, còn lại 19,8% số hộ chăn nuôi ở Tây Nguyên, Nam Bộ. Chăn nuôi
lợn phổ biến ở nƣớc ta vẫn là nhóm hộ chiếm 86,43 % (quy mô từ 1-9 con). Tuy
nhiên, về quy mô chăn nuôi có sự chuyển dịch từ chăn nuôi nhỏ lẻ sang quy mô
lớn. Năm 2011, quy mô chăn nuôi nhỏ giảm 38,5% so với năm 2006 và quy mô
vừa (10 – 49 con tăng 3,4% và quy mô lớn (từ 50 con trở lên tăng 80% so với
năm 2006. Cụ thể, năm 2011, Chăn nuôi quy mô nhỏ chiếm 86,43%, quy mô vừa
chiếm 12,79%, quy mô lớn chiếm 0,78%.
Việc phát triển số lƣợng vật nuôi kèm theo đó thay đổi sử dụng đất để có
đất làm trang trại, xây chuồng nuôi, làm gia tăng lƣợng thức ăn cung cấp cho vật
nuôi và cũng đồng nghĩa với việc gia tăng khí nhà kính vào bầu Khí quyển, theo
[19], tổng lƣợng phát thải khí nhà kính trong Nông nghiệp năm 2010 là 88.354,77
nghìn tấn CO2e, trong đó chăn nuôi chiếm 20,41 % (11% là phát thải lên men khí
CH4 trong ruột, 10% là từ quản lý phân chuồng) (bảng 1.6).

Bảng 1.6: Lƣợng KNK trong chăn nuôi ở Việt Nam năm 2010 ( nghìn tấn CO2e)
STT
Các quá trình
Qúa trình lên men trong ruột
1
Gia súc
2
Trâu
3
Cừu
4
Dê
5
Ngựa
6
Lợn
7
Thịt gia cầm
Quản lý phân bón

CH4
9467,51
5399,23
3322,94
8,27
127,04
35,19
574,84
0
2319,51

16

N2 O
0

6240,49

CO2-eq
9467,51
5399,23
3322,94
8,27
127,04
35,19
574,84
0
8560,00

T lệ %
10,72

9,69


STT
1
2
3
4
5

6
7
8
9
10
11
12
13
14

Các quá trình
Gia súc
Trâu
Cừu
Dê
Ngựa
Lợn
Thịt gia cầm
Đầm yếm khí
Quản lý phân lỏng
Rắn và khô
Khác
Phát tán hàng ngày
Xử lý kỵ khí
Phân hủy yếm khí

CH4
380,86
406,84
1,54

21,91
14,65
926,98
566,72

N2 O

CO2-eq
380,86
406,84
1,54
21,91
14,65
926,98
566,72

49,26
6191,24
0
6109,64
81,59

T lệ %

0

Nguồn: [19]
Nhƣ đã trình bày bày ở trên ta thấy rằng Việt Nam có tiềm năng phát thải khí
CH4 trong chăn nuôi là rất lớn. Tính đến nay, Việt Nam đã có khoảng 1 triệu hầm
khí sinh học, trong đó có vài chục nghìn hầm túi khí chất dẻo và còn lại là hầm xây

dựng kiên cố. Mỗi năm, lƣợng khí sinh học sinh ra xấp xỉ 10 tỷ (m3/năm) từ các
nguồn rác thải, chất thải gia súc và phế phụ phẩm nông nghiệp,… trong đó, lƣợng
khí sinh học từ chất thải gia súc chiếm xấp xỉ 4,8 tỷ (m3/năm) (bảng 1.7).
Bảng 1.7. Tổng lƣợng khí Methane từ chất thải gia súc (năm 2010)
Lƣợng KSH

Lƣợng KSH trung

(triệu m3 năm)

bình (triệu m3 năm)

335–720

527,5

10,93

Bò

562–1.200

881

18,26

Lợn

1.500–2.250

1.875

38,87

Gia cầm

1.400–1680

1.540

31,94

Tổng cộng

3.797–5850

4.823,5

100

Loài
Trâu

T lệ (%)

Nguồn: [19]
Chính vì vây, sử dụng Biogas không những làm giảm phát thải khí CH4
vào bầu Khí quyển thông qua việc sử dụng Khí sinh học, mà còn tiết kiệm
đƣợc chi phí năng lƣợng khác cho ngƣời dân.
17