HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
ĐỖ THỊ MAI
KIỂM KÊ PHÁT THẢI CỦA MỘT SỐ CHẤT GÂY
Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ TRONG
Q TRÌNH ĐỐT RƠM RẠ NGỒI ĐỒNG
RUỘNG TẠI XÃ ĐA TỐN, GIA LÂM, HÀ NỘI
Chuyên ngành:
Khoa học môi trường
Mã số:
60.44.03.01
Người hướng dẫn khoa học: TS. Phạm Châu Thùy
NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2017
LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết
quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan
và chưa từng dùng để bảo vệ lấy bất kỳ học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được
cám ơn, các thơng tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày tháng
năm 2017
Tác giả luận văn
Đỗ Thị Mai
i
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hồn thành luận văn,
tơi đã nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cơ giáo,
sự giúp đỡ, động viên của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình.
Cho phép tơi được bày tỏ lịng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới TS.
Phạm Châu Thùy (người hướng dẫn khoa học) và hội đồng tiểu ban 1
khoa Mơi trường đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều cơng sức, thời gian
và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Luận văn này được hoàn thành nhờ sự đồng thuận cho phép tham gia trực tiếp
một phần đề tài nghiên cứu cấp Học viện trọng điểm mã số T2016-04-05TĐ “Nghiên
cứu xây dựng hệ số phát thải của các hydrocacbon thơm đa vòng ngưng tụ (polycyclic
aromatic hydrocacbon, PAHs) và dẫn xuất của nó (NPAH s) từ khí thải đốt rơm rạ sau
thu hoạch tại Việt Nam” . Chủ nhiệm đề tài là TS. Phạm Châu Thùy.
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành tới Lãnh đạo phòng Kinh tế, phòng Tài
nguyên và môi trường huyện Gia Lâm, Lãnh đạo UBND xã Đa Tốn đã tận tình giúp
đỡ tơi trong q trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn.
Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện
thuận lợi và giúp đỡ tơi về mọi mặt, động viên khuyến khích tơi hoàn thành luận văn.
Hà Nội, ngày tháng
năm 2017
Tác giả luận văn
Đỗ Thị Mai
ii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN....................................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN........................................................................................................................... ii
MỤC LỤC................................................................................................................................. iii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT................................................................................................. vi
DANH MỤC BẢNG.............................................................................................................. vii
DANH MỤC HÌNH............................................................................................................... viii
TRÍCH YẾU LUẬN VĂN...................................................................................................... ix
THESIS ABTRACT............................................................................................................... xi
PHẦN 1. MỞ ĐẦU.................................................................................................................. 1
1.1.
TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI........................................................................1
1.2.
GIẢ THUYẾT KHOA HỌC................................................................................. 2
1.3.
MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU..................................................................................3
1.4.
PHẠM VI NGHIÊN CỨU.....................................................................................3
1.5.
NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI, Ý NGHĨA KHOA HỌC HOẶC THỰC
TIẾN........................................................................................................................... 3
PHẦN 2. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU..............................................4
2.1.
THỰC TRẠNG PHẾ THẢI NÔNG NGHIỆP RƠM RẠ TRÊN THẾ
GIỚI VÀ VIỆT NAM............................................................................................. 4
2.1.1.
Thực trạng phế thải nông nghiệp rơm rạ trên thế giới.....................4
2.1.2.
Thực trạng phế thải rơm rạ tại Việt Nam..................................................9
2.2.
THÀNH PHẦN VÀ ỨNG DỤNG CỦA RƠM RẠ......................................10
2.2.1.
Thành phần của rơm rạ.................................................................................10
2.2.2.
Ứng dụng của rơm rạ.....................................................................................11
2.3.
CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ RƠM RẠ SAU THU HOẠCH HIỆN
ĐANG ĐƯỢC ÁP DỤNG TẠI VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI........14
2.3.1.
Các biện pháp xử lý rơm rạ trên thế giới..............................................14
2.3.2.
Các biện pháp xử lý rơm rạ tại Việt Nam...............................................16
2.4.
VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG DO ĐỐT RƠM RẠ NGOÀI ĐỒNG
RUỘNG.................................................................................................................. 19
iii
2.5.
TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VỀ KIỂM KÊ PHÁT THẢI DO
HOẠT ĐỘNG ĐỐT RƠM RẠ NGOÀI ĐỒNG RUỘNG TRÊN THẾ
GIỚI VÀ VIỆT NAM........................................................................................... 21
2.5.1.
Tình hình nghiên cứu trên thế giới..........................................................21
2.5.2.
Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam.............................................................25
PHẦN 3. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU........................................................................................................................ 31
3.1.
ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU.................................................................................31
3.2.
THỜI GIAN NGHIÊN CỨU..............................................................................31
3.3.
ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU...........................................................................31
3.4.
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU...............................................................................31
3.4.1.
Tổng quan về khu vực nghiên cứu..........................................................31
3.4.2.
Tình hình đốt rơm rạ ngoài đồng ruộng tại địa bàn nghiên cứu 31
3.4.3.
Xác định hệ số phát thải, tải lượng phát thải của một số chát gây ơ
nhiễm mơi trường khơng khí từ q trình đốt rơm rạ tại đồng ruộng 31
3.4.4.
Kiểm kê lượng khí phát thải do đốt rơm rạ trên đồng ruộng và ảnh
hưởng của khí thải tới chất lượng mơi trường khơng khí và biến đổi khí
hậu.......................................................................................................................... 31
3.4.5.
Đề xuất một số giải pháp giảm thiểu lượng khí thải phát sinh từ hoạt
động đốt rơm trên đồng ruộng..................................................................32
3.5.
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...................................................................32
3.5.1.
Phương pháp thu thập, thống kê, tổng hợp số liệu, tài liệu........32
3.5.2.
Phương pháp khảo sát thực địa................................................................32
3.5.3.
Phương pháp điều tra phỏng vấn.............................................................32
3.5.4.
Phương pháp lấy mẫu và phân tích mẫu..............................................33
3.5.5.
Xác định hệ số phát thải của các chất ơ nhiễm trong khí thải rơm rạ. 36
3.5.6.
Phương pháp kiểm kê phát thải................................................................38
3.5.7.
Phương pháp tính tốn sự khuếch tán chất ơ nhiễm trong mơi trường
khơng khí............................................................................................................. 40
PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU................................................................................41
4.1.
TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU.............................................41
4.1.1.
Điều kiện tự nhiên............................................................................................ 41
4.1.2.
Điều kiện kinh tế - xã hội...............................................................................43
4.1.3.
Khái quát tình hình sản xuất lúa trên địa bàn xã Đa Tốn...............49
iv
4.2.
TÌNH HÌNH CÁC LOẠI HÌNH XỬ LÝ RƠM RẠ TẠI XÃ ĐA TỐN......51
4.2.1.
Các hình thức sử dụng rơm rạ phổ biến hiện nay............................51
4.2.2.
Khuynh hướng sử dụng rơm rạ của người dân trên địa bàn xã Đa Tốn
53
4.2.3.
Sản lượng rơm rạ đốt ngồi đồng ruộng của xã Đa Tốn năm 2016.....55
4.3.
TÍNH TOÁN HỆ SỐ PHÁT THẢI, TẢI LƯỢNG PHÁT THẢI CỦA
MỘT SỐ CHẤT KHÍ TỪ Q TRÌNH ĐỐT RƠM RẠ TẠI ĐỒNG
RUỘNG.................................................................................................................. 56
4.3.1.
Kết quả quan trắc một số chất gây ô nhiễm khơng khí trong q trình
đốt rơm rạ ngồi đồng ruộng.....................................................................56
4.3.2.
Xác định hệ số phát thải của một số chất khí từ q trình đốt rơm rạ
ngồi đồng ruộng............................................................................................. 58
4.4.
KIỂM KÊ LƯỢNG PHÁT THẢI DO ĐỐT RƠM RẠ TRÊN ĐỒNG
RUỘNG VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA KHÍ THẢI THỚI CHẤT LƯỢNG
MƠI TRƯỜNG KHƠNG KHÍ VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU..........................62
4.4.1.
Tính tốn, kiểm kê lượng khí phát thải từ việc đốt rơm rạ ngồi đồng
ruộng tại xã Đa Tốn năm 2016....................................................................62
4.4.2.
Ứng dụng mơ hình Gauss tính tốn sự lan truyền của một số chất khí từ
q trình đốt rơm rạ ngồi đồng ruộng.................................................64
4.4.3.
Đánh giá ảnh hưởng của việc đốt rơm rạ ngoài đồng đến chất lượng mơi
trường khơng khí và biến đổi khí hậu....................................................70
4.5.
ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU LƯỢNG KHÍ THẢI
PHÁT SINH TỪ HOẠT ĐỘNG ĐỐT RƠM RẠ TRÊN ĐỒNG
RUỘNG.................................................................................................................. 72
4.5.1.
Đốt........................................................................................................................... 72
4.5.2.
Tăng cường sử dụng rơm làm đế trồng nấm......................................72
4.5.3.
Sử dụng rơm rạ để sản xuất phân hữu cơ vi sinh............................74
4.5.4.
Dùng rơm để sản xuất gỗ ép.......................................................................75
PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................................76
5.1.
KẾT LUẬN............................................................................................................ 76
5.2.
KIẾN NGHỊ............................................................................................................ 76
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................................... 78
PHỤ LỤC................................................................................................................................. 81
v
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
Nghĩa tiếng Việt
QCVN
Quy chuẩn Việt Nam
BTNMT
Bộ Tài nguyên và môi trường
UBND
Ủy ban nhân dân
KH&CN
Khoa học và công nghệ
HTX
Hợp tác xã
TTCN
Tiểu thủ công nghiệp
vi
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Sản lượng các loại sản phẩm phụ nơng nghiệp hàng năm (2007)........5
Bảng 2.2. Các hình thức sử dụng rơm rạ phổ biến tại đồng bằng sông Cửu Long10
Bảng 2.3.Các thành phần chính của rơm rạ..........................................................11
Bảng 2.4.Ứng dụng rơm rạ trong nông nghiệp....................................................13
Bảng 2.5.Ứng dụng rơm rạ trong lĩnh vực hóa chất.........................................14
Bảng 2.6. Lượng khí thải từ việc đốt rơm rạ ngoài đồng ruộng trên địa bàn tỉnh
Thái Bình năm 2012...................................................................................... 27
Bảng 2.7. Lượng khí thải phát sinh từ việc đốt rơm rạ ngoài đồng ruộng trên địa
bàn tỉnh Ninh Bình từ năm 2010 đến năm 2015 (tấn)....................29
Bảng 4.1.Một số chỉ tiêu tổng hợp về kinh tế xã Đa Tốn (2012- 2016) ......44
Bảng 4.2.Số cơ sở sản xuất tiểu thủ công nghiệp xã Đa Tốn năm 2016. 45
Bảng 4.3.Số hộ hoạt động dịch vụ, thương mại xã Đa Tốn năm 2016......46
Bảng 4.4.Dân số, hộ xã Đa Tốn có đến năm 2016...............................................47
Bảng 4.5.Chuyển đổi cơ cấu lao động xã giai đoạn 2012 - 2016.................48
Bảng 4.6. Tỷ lệ hộ dân sử dụng hình thức đốt rơm trên đồng ruộng sau thu hoạch
53
Bảng 4.7. Ước tính sản lượng rơm rạ đốt ngồi đơng ruộng trên địa bàn xã Đa
Tốn năm 2016.................................................................................................. 55
Bảng 4.8. Kết quả phân tích một số chất khí từ q trình đốt rơm rạ ngồi đồng
ruộng................................................................................................................... 57
Bảng 4.9.Tóm tắt các thơng số để tính tốn hệ số phát thải.........................59
Bảng 4.10. Hệ số phát thải của bụi, khí trong q trình đốt rơm rạ
ngồi
đồng
ruộng................................................................................................................... 60
Bảng 4.11. So sánh hệ số phát thải của nghiên cứu hiện tại với một số nghiên cứu
khác 60
Bảng 4.12. Tải lượng phát thải của một số chất khí từ q trình đốt rơm rạ ngoài
đồng ruộng trên địa bàn xã Đa Tốn.......................................................61
Bảng 4.13. Lượng khí phát thải từ đốt rơm rạ ngồi đồng ruộng trên địa bàn xã Đa
Tốn năm 2016.................................................................................................. 62
Bảng 4.14. Hệ số phạm vi khuếch tán rối ngang và rối đứng
y (x
),
z
(x) tại
các vị
trí đốt (m)........................................................................................................... 65
Bảng 4.15. Nồng độ các chất khí dọc theo hướng gió ở các khoảng cách 100m,
200m, 500m, 1000m, 1200m tại các vị trí đốt ở thôn Đào Xuyên và
thôn Khoan Tế xã Đa Tốn...........................................................................67
vii
DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Các hình thức sử dụng rơm rạ tại Nhật Bản........................................5
Hình 2.2. Các hình thức sử dụng rơm rạ tại Trung Quốc..................................7
Hình 2.3. Nơng dân đốt rơm trong ruộng tại Delhi, Ấn Độ................................8
Hình 2.4. Biểu đồ tỉ lệ các khí do đốt phế phụ phẩm nơng nghiệp (a) và đốt rơm
rạ (b) ngoài trời Thái Lan năm 2007......................................................22
Hình 2.5. Biểu đồ tỉ lệ các khí do đốt phụ phẩm nơng nghiệp ngồi trời ở
Indonesia năm 2007...................................................................................... 23
Hình 2.6. Biểu đồ tỉ lệ các khí do đốt phụ phẩm nơng nghiệp ngồi trời ở Trung
Quốc năm 2006............................................................................................... 25
Hình 2.7. Biểu đồ tỉ lệ các khí do đốt rơm rạ ngồi đồng ruộng khu vực Đồng
bằng sơng Hồng năm 2012 (Nguyễn Mậu Dũng, 2012)................25
Hình 4.1. Sơ đồ xã Đa Tốn............................................................................................. 41
Hình 4.2. Diện tích, sản lượng lúa qua các năm của xã Đa Tốn...................50
Hình 4.3. Mục đích sử dụng rơm rạ sau thu hoạch trên địa bàn xã Đa Tốn.......52
Hình 4.4. Khuynh hướng sử dụng rơm rạ của người dân trong những năm tiếp
theo....................................................................................................................... 54
Hình 4.5. Mức phát thải chất khí gây ơ nhiễm do đốt rơm rạ ngồi đồng ruộng
trên địa bàn xã Đa Tốn năm 2016 63
Hình 4.6. Nồng độ các chất khí dọc theo hướng gió ở khoảng cách 100m, 200m,
500m, 1000m, 1200m tại các vị trí đốt mẫu BB1 thơn Đào Xun
................................................................................................................................ 68
Hình 4.7. Nồng độ các chất khí dọc theo hướng gió ở khoảng cách 100m, 200m,
500m, 1000m, 1200m tại các vị trí đốt mẫu BB2 thôn Khoan Tế
................................................................................................................................ 69
viii
TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Tên tác giả: Đỗ Thị Mai
Tên Luận văn: Kiểm kê phát thải của một số chất gây ơ nhiễm mơi trường khơng
khí trong q trình đốt rơm rạ ngoài đồng ruộng tại xã Đa Tốn, Gia Lâm, Hà Nội.
Ngành: Khoa học Môi trường
Mã số: 60.44.03.01
Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nơng nghiệp
Việt Nam 1. Mục đích nghiên cứu
Mục tiêu chung: Kiểm kê phát thải nhằm đánh giá áp lực của việc đốt
rơm rạ ngoài đồng ruộng đến mơi trường khơng khí và đề xuất các biện phát
giảm thiểu lượng khí thải từ q trình đốt rơm rạ vẫn đang phổ biến hiện nay.
Mục tiêu cụ thể:
Đánh giá hiện trạng sản xuất lúa và đốt rơm rạ ngoài đồng ruộng
tại địa bàn nghiên cứu (xã Đa Tốn, huyện Gia Lâm, Hà Nội).
Xác định hệ số phát thải của một số chất gây ơ nhiễm mơi trường
khơng khí từ việc đốt rơm rạ ngoài đồng ruộng
-
Kiểm kê và đánh giá được lượng phát thải của một số chất gây ơ nhiễm mơi
trường khơng khí từ việc đốt rơm rạ ngoài đồng ruộng trên địa bàn nghiên cứu.
Đề xuất một số giải pháp nhằm giảm thiểu lượng khí phát thải từ
hoạt động đốt rơm rạ ngoài đồng ruộng.
2. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp thu thập, thống kê, tổng hợp số liệu, tài liệu: Thu
thập số liệu tại phòng Tài ngun và mơi trường, phịng Kinh tế huyện
Gia Lâm, UBND xã Đa Tốn – huyện Gia Lâm.
-
Phương pháp khảo sát thực địa: Khảo sát thực địa nhằm chọn ra vị trí
thích hợp tại hiện trường để tiến hành đo đạc nồng độ các chất khí gây ơ
nhiễm, phù hợp với yêu cầu lấy mẫu và điều kiện của khu vực nghiên cứu
Phương pháp điều tra phỏng vấn: Sử dụng phiếu phỏng vấn
soạn sẵn với các nội dung chính về diện tích đất trồng lúa, các hình thức
sử dụng rơm, biện pháp xử lý rơm sau thu hoạch, số vụ lúa sản xuất
trong năm, hình thức thu hoạch, giống lúa sử dụng, năng suất,...
-
Phương pháp lấy mẫu và phân tích mẫu theo tiêu chuẩn Việt Nam.
ix
Phương pháp tính tốn hệ số phát thải của rơm rạ dựa vào
phương pháp cân bằng vật chất để tính tốn hệ số phát thải của một số
chất khí trong q trình đốt rơm rạ ngồi đồng ruộng.
-
Phương pháp kiểm kê phát thải bằng việc sử dụng hệ số phát thải để
ước tính lượng khí phát sinh trong q trình đốt rơm rạ ngồi đồng ruộng.
Phương pháp tính tốn sự khuếch tán chất ơ nhiễm trong mơi
trường khơng khí bằng việc sử dụng mơ hình Gauss.
3. Kết quả chính và kết luận
Đa Tốn là một trong những xã trọng điểm trồng lúa của huyện Gia Lâm.
Sau vụ thu hoạch lúa, lượng rơm phát sinh ở xã Đa Tốn hàng năm là rất lớn,
trong khi lượng rơm rạ này được nhiều nông dân đốt bỏ. Kết quả điều tra cho
thấy rơm rạ được sử dụng cho mục đích đốt tại cánh đồng chiếm tỷ lệ cao nhất
76%. Tổng sản lượng rơm đốt trên địa bàn xã Đa Tốn năm 2016 là 1093.31 tấn.
Kết quả tính tốn hệ số phát thải với EFCO2=1209.85 213.18g/kg;
EFSO2=1.98 1.49g/kg; EFNO2=0.46 0.27g/kg; EFTSP=36.01 17.92g/kg,
EFPM2.5=34.24 11.86g/kg; EFPM10=37.45 13.8g/kg.
Kết quả ước tính lượng khí phát thải của tồn xã Đa Tốn cho thấy CO 2
phát thải lớn nhất: 1.322.753 tấn/năm chiếm 91.66% tổng lượng khí thải,. Cịn
lại 8.34% là phát thải của các chất SO 2, NO2, PM2.5, PM10. Lượng khí nhà kính
phát thải từ q trình đốt rơm rạ tại xã Đa Tốn năm 2016 cũng rất lớn, chủ yếu
là CO2 chiếm 99.65% trong tổng số lượng khí thải phát sinh.
Sử dụng rơm rạ để phát triển ngành trồng nấm, để sản xuất phân
hữu cơ vi sinh, sản xuất năng lượng .v.v.. là những hướng đi thích hợp
cần được nghiên cứu để giảm thiểu tình trạng đốt rơm rạ ngồi đồng
ruộng của các hộ nơng dân trên địa bàn xã Đa Tốn trong thời gian tới.
Từ khóa: Hệ số phát thải, kiểm kê phát thải, đốt rơm rạ ngồi đồng
ruộng, chất khí gây ơ nhiễm.
x
THESIS ABTRACT
Master Student: Do Thi Mai
Thesis title: Emission inventory of selected air pollutants during rice
straw open field burning in Da Ton commune, Gia Lam district, Hanoi.
Major: Environmental Science
Code: 60.44.03.01
Educational organuzation: Vietnam National University of Agriculture (VNUA)
1. Research Objectives:
General objective: Emissions inventory to assess the pressure of rice
straw burning in the field to the air environment and to propose mitigation
measures for the combustion of rice straw are still prevalent today.
Detail goal:
Assessment of rice production and ratio of straw burning in the
study area (Da Ton commune, Gia Lam district, Hanoi).
Determination of emission factor for selected air pollutants from
open rice straw burning.
Emissions inventory and assessment of selected air pollutants
from open rice straw burning.
Propose some measures to reduce the amount of pollutants
emitted from open burning of rice straw.
2. Materials and Methods
-
Methods of data collection, statistics and data collection: Data collection at
the Natural Resources and Environment Division, Economic Division of Gia Lam
District, People's Committee of Da Ton Commune, Gia Lam District.
-
Field survey method: Field survey to select the appropriate location at
the site to measure the concentration of pollutant gases, in accordance with the
sampling requirements and conditions of the study area. lamb
Interview method: Use prepared interviews with main contents of
rice land area, forms of straw use, post harvest treatment, number of rice
crops produced in the year , Form of harvest, rice variety used, yield, ...
-
Sampling and analysis methods according to Vietnamese standards.
The method of calculating the emission factor of straw is based
on the material balance method to calculate the emission factor of some
gases during the straw burning process in the field.
xi
-
The method of emissions inventory by using the emission factor to
estimate the amount of gas generated during the burning of straw in the field.
A method for calculating the diffusion of pollutants into the air
by using a Gaussian model.
3. Main findings and conclusions
Da Ton is one of the key rice-growing communes of Gia Lam district. After
the rice harvest, the amount of straw produced in Da Ton commune is very large,
while the straw is burned by many farmers. Results from the survey showed that
the straw used for burning at the field accounted for the highest percentage of 76%.
The total production of rice straw in Da Ton Commune in 2016 is 1093.31 tons.
Results of calculation of emission factor with EFCO2 = 1209.85
213.18g/kg;
EFSO2 = 1.98 1.49 g/kg; EFNO2 = 0.46 0.27 g/kg; EFTSP = 36.01 17.92 g/kg,
EFPM2.5 = 34.24 11.86 g/kg; EFPM10 = 37.45 13.8 g/kg.
The total emissions of the Da Ton commune show that CO2 emissions are
the highest: 1.322.753 tons/year, accounting for 91.66% of total GHG emissions. The
remaining 8.34% is the emission of SO2, NO2, TSP, PM2.5, PM10. The amount of
greenhouse gases emitted by burning straw in Da Ton Commune in 2016 is also
very large, mainly CO2, accounting for 99.6% of the total emissions.
The use of straw to develop mushroom cultivation, to produce
composted organic fertilizers, to produce energy, etc., should be
explored in order to minimize the burning of rice straw in the field.
Farmer households in Da Ton commune in the coming time.
Keywords: Emissions inventory , rice straw burning in fields, pollutant gases.
xii
PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Việt Nam là nước nông nghiệp và là một trong những nước xuất khẩu gạo
nhiều nhất thế giới. Lúa gạo cung cấp nguồn lương thực chính phục vụ cho nhu
cầu tiêu dùng của người dân. Tuy nhiên ngồi sản phẩm chính là thóc thì sản xuất
lúa cịn tạo ra lượng rơm rạ khổng lồ. Trước đây sau khi thu hoạch, rơm rạ thường
được các hộ nông dân mang về nhà đánh đống để đun nấu, làm thức ăn cho gia
súc, lợp nhà, ủ chuồng làm phân bón .v.v. Tuy nhiên trong những năm gần đây do
những biến đổi trong đời sống kinh tế xã hội, đời sống ở khu vực nông thơn đã
được cải thiện, người nơng dân có xu hướng sử dụng các loại nhiên liệu đã được
thương mại hóa mà ít sử dụng phế phụ phẩm nơng nghiệp để đun nấu trong gia
đình. Điều này dẫn đến tình trạng đốt rơm rạ ngay tại đồng ruộng sau thu hoạch
ngày càng trở nên phổ biến. Sản lượng rơm rạ đốt ngoài đồng ruộng ngày càng
tăng nhanh đã tạo ra lượng khí thải khổng lồ gây ơ nhiễm mơi trường. Rơm rạ chưa
khơ hồn tồn khi đốt tạo thành những đám khói đặc quánh bao trùm một vùng
rộng lớn, ảnh hưởng đến sức khỏe người dân sống xung quanh khu vực đó và là
nguy cơ gây mất an tồn giao thơng. Khói rơm rạ cũng được cho là nguyên nhân
gây ra rất nhiều bệnh tật có liên quan đến hơ hấp do gây ra tình trạng ngột ngạt,
khó chịu đặc biệt vào những ngày nắng nóng, oi bức.
Mặc dù đã có nhiều biện pháp nhằm giảm thiểu lượng rơm rạ bằng cách sử
dụng rơm rạ để trồng nấm, sản xuất phân hữu cơ vi sinh, làm bột giấy, làm vật liệu
hấp phụ…Tuy nhiên, để các giải pháp này có thể ứng dụng thực tiễn vào đời sống
cần rất nhiều thời gian, nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nhận thức của người
dân, chính sách quản lý, hỗ trợ của Nhà nước, sự phối hợp mềm dẻo về cơ chế
chính sách giữa ba nhà: nhà quản lý, nhà khoa học và doanh nghiệp để chuyển
giao công nghệ và mở rộng sản xuất. Do đó, biện pháp đốt rơm rạ ngồi đồng
ruộng sau thu hoạch vẫn là phổ biến được bà con nơng dân áp dụng trước tiên bởi
nó đơn giản, tiện lợi và nhanh nhất nhất giúp bà con chuẩn bị đất cho mùa màng
tiếp theo. Tại Hà Nội, ở khu vực nơng thơn, tình trạng đốt rơm rạ ngay trên đồng
ruộng được nhiều nông dân lựa chọn. Điều này là ngun nhân gây ra tình trạng
khói mù dày đặc bao quanh thành phố Hà Nội. Ở khu vực nông thôn có thể kể đến
xã Đa Tốn, huyện Gia Lâm, Hà Nội.
Đa Tốn là xã nông nghiệp ngoại thành Hà Nội, nằm ở khu vực phía Nam
1
của huyện Gia Lâm, cách trung tâm huyện khoảng 5 km, các trung tâm thành
phố Hà Nội khoảng 20 km. Với tổng diện tích đất tự nhiên là 716,05 ha, trong đó
diện tích canh tác là 439,14 ha, chiếm 61,33% tổng diện tích tự nhiên của xã.
Trong 439,14 ha đất canh tác có 321,17 ha là đất trồng lúa. Hiện tại, việc sản
xuất lúa tại xã Đa Tốn là 2 vụ (Đơng Xn và Hè Thu). Vì vậy lượng rơm rạ cần
xử lý là tương đối lớn. Đặc biệt là trong vụ Hè Thu, hầu hết các hộ gia đình
trồng lúa trong xã, sau vụ thu hoạch đều đốt rơm ngay tại ruộng. Tuy nhiên,
việc đốt rơm rạ đã tạo ra một lượng khí thải ngay trên đồng ruộng, ảnh hưởng
trực tiếp đến người nông dân đang trực tiếp sản xuất nông nghiệp cũng như
việc lưu thông của các phương tiện giao thơng. Q trình đốt rơm rạ ngồi trời
khơng kiểm sốt được, lượng CO2 phát thải vào khí quyển cùng với CO, CH 4,
NOx và một lượng SO2. Những khí này đã góp phần làm tăng hiệu ứng nhà kính
làm vấn đề biến đổi khí hậu càng trở nên nghiêm trọng.
Tuy nhiên cho đến nay có rất ít những nghiên cứu có liên quan đến vấn
đề đốt rơm rạ ở Việt Nam nói chung và của xã Đa Tốn, huyện Gia Lâm, Hà Nội
nói riêng. Do vậy tổng lượng khí thải vào mơi trường cũng như những thiệt hại
mơi trường gây ra từ đốt rơm rạ trên địa bàn xã Đa Tốn, huyện Gia Lâm là bao
nhiêu vẫn là những câu hỏi. Chính vì vậy, tơi đã lựa chọn và thực hiện đề tài:
“Kiểm kê phát thải của một số chất gây ơ nhiễm mơi trường khơng khí từ q
trình đốt rơm rạ ngồi đồng ruộng tại xã Đa Tốn, huyện Gia Lâm, Hà Nội”.
1.2. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC
Việc đốt rơm rạ ngoài đồng ruộng hiện nay trên địa bàn xã Đa Tốn nói riêng
và huyện Gia Lâm nói chung đang là một vấn đề môi trường cần được quan tâm.
Tình trạng các hộ dân thực hiện đốt rơm rạ ngay tại đồng ruộng gây ô nhiễm môi
trường không khí và đóng góp một lượng khí thải nhà kính rất cao vào bầu khí
quyển. Hiện nay, tại Việt Nam đã có một số các nghiên cứu về kiểm kê phát thải từ
đốt rơm rạ. Nhưng các nghiên cứu đó đều sử dụng hệ số phát thải kế thừa từ các
nước khác. Do vậy, xác định hệ số phát thải từ quá tình đốt rơm rạ tại Việt Nam là
cần thiết và làm cơ sở tính tốn một cách chính xác cho các đánh giá tác động môi
trường của việc đốt rơm rạ. Kết quả tính tốn hệ số phát thải của các khí ơ nhiễm
từ đốt rơm rạ tại Việt Nam có thể khác so với các nghiên cứu của các nước trên thế
giới. Nguyên nhân có thể là do điều kiện, thời tiết, giống lúa, tập quán canh tác của
Việt Nam khác so với các nước khác. Tuy nhiên, các hệ số phát thải được tính tốn
sẽ đóng góp một phần nào đó trong kiểm kê phát thải
2
rơm rạ tại Việt Nam. Lượng phát thải của một số khí trong q trình đốt rơm rạ
là rất lớn, có thể nhìn thấy được rằng CO2 là chất khí phát thải nhiều nhất.
Xuất phát từ các giả thuyết trên, nghiên cứu này sẽ kiểm định những
giả thuyết đó bằng cách tiến hành điều tra, khảo sát các nông hộ và lấy mẫu
khí bụi phát thải trực tiếp từ quá trình đốt rơm rạ ngồi đồng ruộng sau thu
hoạch lúa. Kết quả nghiên cứu sẽ được thảo luận chi tiết trong phần 4.
1.3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Mục tiêu chung: Kiểm kê phát thải nhằm đánh giá áp lực của việc đốt
rơm rạ ngồi đồng ruộng đến mơi trường khơng khí và đề xuất các biện phát
giảm thiểu lượng khí thải từ quá trình đốt rơm rạ vẫn đang phổ biến hiện nay.
Mục tiêu cụ thể:
Đánh giá hiện trạng sản xuất lúa và đốt rơm rạ ngoài đồng
ruộng tại địa bàn nghiên cứu (xã Đa Tốn, huyện Gia Lâm, Hà Nội).
-
Xác định hệ số phát thải của một số chất gây ô nhiễm môi
trường không khí từ việc đốt rơm rạ ngoài đồng ruộng
-
Kiểm kê và đánh giá được lượng phát thải của một số chất gây ô nhiễm môi
trường không khí từ việc đốt rơm rạ ngồi đồng ruộng trên địa bàn nghiên cứu.
-
Đề xuất một số giải pháp nhằm giảm thiểu lượng khí phát thải
từ hoạt động đốt rơm rạ ngoài đồng ruộng.
1.4. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu được thực hiện tại xã Đa Tốn, huyện Gia Lâm, Hà
Nội từ tháng 6 năm 2016 đến tháng 3 năm 2017.
1.5. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI, Ý NGHĨA KHOA HỌC HOẶC THỰC TIẾN
Đây là nghiên cứu đầu tiên nhằm xác định hệ số phát thải phục vụ cho
mục đích kiểm kê phát thải trong quá trình đốt rơm rạ tại Việt Nam, làm bộ cơ
sở dữ liệu cho các nghiên cứu tiếp theo, không phải sử dụng kế thừa hệ số
phát thải từ các nước khác. Ngoài ra két quả nghiên cứu cịn cung cấp bằng
chứng chính xác, cụ thể thuyết phục hơn để tuyên truyền sâu rộng cho bà con
nông dân tác hại của việc đốt rơm rạ đối với ô nhiễm môi trường và sức khỏe
của người dân, giảm thiểu tối đa phương pháp này để bà con ứng dụng những
biện pháp sử dụng rơm rạ khác một cách hiệu quả hơn.
3
PHẦN 2. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1. THỰC TRẠNG PHẾ THẢI NÔNG NGHIỆP RƠM RẠ TRÊN THẾ GIỚI
VÀ VIỆT NAM
2.1.1. Thực trạng phế thải nông nghiệp rơm rạ trên thế giới
Với sự gia tăng sản lượng lúa gạo và đẩy mạnh trồng trọt, việc quản lý
các sản phẩm phụ của cây lúa và một số loại cây trồng ngắn ngày đang trở
thành một vấn đề nhưng cũng có thể mở ra một cơ hội. Trong hệ thống trồng
trọt truyền thống, phế thải nông nghiệp thường được chuyển dời ra khỏi các
cánh đồng khi thu hoạch và người dân thường đem về nhà đánh đống để đun
nấu hoặc làm thức ăn cho gia súc. Trong thời gian gần đây, các nước đang
phát triển mạnh với nền nông nghiệp truyền thống thì lượng phế thải nơng
nghiệp phát sinh sau thu hoạch quá lớn, người dân không sử dụng hết nên phế
thải được sử dụng ngay ngoài đồng ruộn như: đốt, vùi lấp trong đất... Hiện nay,
việc đốt phế thải nông nghiệp trên đồng vẫn còn thực hiện ở nhiều nước trên
thế giới và ngày càng trở nên không thể chấp nhận do phải đối mặt với các
nguy cơ về ô nhiễm môi trường và sức khỏe con người.
Thực trạng phế thải nông nghiệp rơm rạ của một số nước trên thế giới
Thái Lan
Tại Thái Lan việc sử dụng rơm rạ mang tính thương mại để sản xuất năng
lượng vẫn chưa phát triển. Do thiếu các biện pháp khuyến khích, hỗ trợ, nên người
nơng dân chưa thấy được lợi ích của việc thu gom và sử dụng rơm rạ trong công
nghiệp, điều này dẫn đến việc họ thường đốt ngay trên đồng những phế thải nơng
nghiệp này. Hàng năm có từ 20 đến 30 triệu tấn phế thải rơm rạ được đốt ngồi
đồng sau khi thu hoạch lúa, gây ơ nhiễm môi trường. Việc đầu tư cho các phương
pháp tận dụng rơm rạ tỏ ra tốn kém và hiệu quả không cao nên phương pháp phổ
biến nhất là đốt ngay tại đồng ruộng để chuẩn bị cho canh tác vụ sau. Việc đốt rơm
rạ lộ thiên phổ biến nhất ở các vùng thuộc miền Trung nước này.
Nhật Bản
Tại Nhật Bản, hàng năm có hàng triệu tấn các loại sản phẩm
phụ của nông nghiệp được sinh ra sau các vụ mùa thu hoạch. Trong
đó, gạo, lúa có sản lượng lớn nhất.
4
Bảng 2.1. Sản lượng các loại sản phẩm phụ nông nghiệp hàng năm (2007)
Cây trồng
Gạo
Lúa mỳ
Lúa mạch
Khoai lang
Khoai tây
Đậu tương
Ri đường
Ngô
Cây lúa miến
Nguồn: Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia (2010)
Ở
Nhật Bản, rơm lúa hiện được sử dụng và tiêu hủy theo các cách
sau: để cày xới lại vào đất trên đồng 61,5%, làm thức ăn cho động vật
11,6%, làm phân xanh 10,1%, lợp mái cho chuồng nuôi gia súc 6,5%, vật liệu
che phủ trên ruộng 4%, đồ thủ công từ rơm 1,3%, các loại khác 0,3%, đốt
cháy 4,6%. Như vậy, chỉ có 4,6%, tỷ lệ rơm lúa được tiêu hủy thơng qua đốt
cháy là có thể được sử dụng làm nguồn năng lượng. Nói tóm lại, hình thức
để phân hủy rơm rạ hiện tại ở Nhật vẫn là bón lại cho đồng.
Hình 2.1. Các hình thức sử dụng rơm rạ tại Nhật Bản
5
Trung Quốc
Trung Quốc là nước nông nghiệp lớn. Trung Quốc có nền nơng nghiệp
lúa gạo dồi dào. Rơm rạ chiếm phần lớn nguồn năng lượng sinh khối của Trung
Quốc, tới 72,2% và xếp thứ nhất trên thế giới, chiếm 17,29% sản lượng tồn
cầu. Lúa mì, lúa mạch và lúa gạo là nguồn tài ngun rơm trồng chính ở Trung
Quốc. Nơng dân cần loại bỏ một lượng lớn rơm trong một thời gian ngắn sau
khi thu hoạch để trồng cây trồng cho mùa vụ tiếp theo. So với các phương
pháp khác như cắt, đốt là hiệu quả nhất và ít tốn kém hơn. Hiện tại, đốt chất
rơm trực tiếp được sử dụng chủ yếu trong sản xuất năng lượng sinh khối ở
Trung Quốc, việc này dẫn tới nhiều tác động bất lợi đến môi trường và sinh
thái. Việc đốt rơm thải ra các nguồn tài nguyên sinh học có giá trị và, quan
trọng hơn, thường gây ra ơ nhiễm khơng khí nghiêm trọng. Việc đốt rơm thải ra
nhiều chất gây ô nhiễm như PM 2.5, SO3, CO, NH3, VOC và NOx. Hơn nữa, rơm rạ
là một trong những đóng góp chủ yếu cho sự hình thành sương mù và sương
mù trong giai đoạn thu hoạch lúa ở Trung Quốc (L. Zhang et al., 2016).
Ngồi ra, việc đốt rơm cịn gây ra một số rắc rối. Một mặt, ở một
số vùng thiếu rơm sẽ dẫn tới việc đốn những số lượng lớn gỗ để bù vào
số lượng rơm thiếu, gây ra những tổn thất nặng nề cho môi trường sinh
thái địa phương. Mặt khác, ở những vùng trù phú, nơi có đủ năng lượng
thương mại, thì rơm bị loại bỏ, thậm chí được đốt ngay trên đồng ruộng,
làm lãng phí nguồn tài nguyên này và gây ô nhiễm môi trường.
Lúa là một trong những cây trồng chính ở miền Trung và miền Nam Trung
Quốc. Hàng năm có 230 triệu tấn rơm lúa được sản sinh ra. Trong đó khoảng 43%
rơm được đốt tại cánh đồng, 10% dùng để đun nấu, còn lại dùng vào mục đích
khác (S.Yang et al., 2008). Rơm thường được coi là sản phẩm dư thừa hoặc sản
phẩm phụ của việc thu hoạch mùa vụ. Mặc dù đã có một số phương pháp để tái sử
dụng rơm rạ như làm thức ăn cho động vật, nhiên liệu đun nấu, sưởi, làm giấy và
một lượng lớn rơm rạ vẫn chưa được sử dụng và đốt ngay trên đồng ruộng, gây ra
nhiều vấn đề về môi trường và vấn đề an toàn.
6
Hình 2.2. Các hình thức sử dụng rơm rạ tại Trung Quốc
Malaysia
Malaysia từ lâu đã là nước nhập khẩu gạo. Tuy nhiên để đáp ứng nhu
cầu của người dân, việc sản xuất lúa gạo vẫn được sản xuất trong nước. Đi đôi
với việc sản xuất hàng triệu tấn lúa gạo mỗi năm là hàng triệu tấn phế thải thực
vât được biết đến như là rơm rạ được hình thành. Điều này có nghĩa là lượng
rơm rạ tăng lên mỗi năm tương đương với lượng gạo sản xuất. Năm 2010,
lượng lúa gạo của của Malaysia chỉ hơn 2,5 triệu tấn đồng nghĩa với việc phát
sinh một lượng rơm rạ tương đương với sản lượng lúa gạo.
Theo truyền thống của Malaysia thì rơm rạ được xem như là sản
phẩm phụ nông nghiệp đa năng trong việc canh tác lúa. Rơm rạ được sử
dụng vào nhiều mục đích như: làm thức ăn cho gia súc, vật liệu xây dựng.
Tuy nhiên, quy mô và năng suất lúa ngày càng được tăng lên đã dẫn đến
một lượng rơm rạ dư thừa rất lớn. Cách thức tiết kiệm và hiệu quả nhất là
đốt cháy rơm rạ ngay tại đồng ruộng. Theo quan điểm của người dân
Malaysia thì đốt có thể được coi là phương pháp xử lý phù hợp nhất.
Tại Malaysia, theo quan điểm của người nơng dân, đốt rơm rạ có thể được
coi là phương pháp xử lý phù hợp nhất. Ngoài ra, việc đốt rơm rạ không chỉ là
phương pháp hiệu quả mà việc này cịn được cho là một biện pháp kiểm sốt dịch
hại. Đốt cũng được nhìn thấy như là một phương pháp chuẩn bị đất cho gieo trồng
cũng như giải phóng các chất dinh dưỡng có trong dư lượng thực vật cho chu kỳ
canh tác tiếp theo. Xem xét một trang trại lúa điển hình của Malaysia năm
7
2007 với diện tích 2,5 ha thì năng suất trung bình hàng năm là 3,5 tấn gạo/năm,
đồng nghĩa với việc sản xuất ra khoảng 8,75 tấn rơm rạ/năm (Adam Jonh,
2013). Với một lượng sản phẩm phụ của lúa gạo sau thu hoạch tương đối lớn
thì cách thức tiết kiệm và hiệu quả nhất là đốt cháy sinh khối trọng ruộng lúa.
Ấn Độ
Tại Ấn Độ, tình hình đốt rơm rạ sau các vụ thu hoạch lúa diễn ra ngày một
phổ biến đặc biệt là ở ở Delhi, UP, Punjab, Rajasthan và Haryana. Vì ở những địa
phương này có hai hoặc nhiều mùa trồng trọt, một từ tháng 5 đến tháng 9 và một từ
tháng 11 đến tháng 4. Người nông dân thường đốt rơm rạ tại các cánh đồng để dọn
sạch ruộng sau thu hoạch. Cây trồng bị đốt vào khoảng thời gian này trong năm vì
nơng dân muốn chuẩn bị để gieo lúa mì trước mùa đơng.
Hình 2.3. Nơng dân đốt rơm trong ruộng tại Delhi, Ấn Độ
Nhận thức được thực tế là thực vật dư thừa sau các vụ thu hoạch ở các địa
phương dẫn đến tình trạng đốt rơm rạ tràn lan gây ảnh hưởng tới mơi trường.
Chính phủ Ấn Độ đã đề cập đến mức độ cácbon dioxide trong khơng khí tăng lên
70%, nồng độ carbon monoxide và nitrogen dioxide tăng lên 7% và 2,1%, tương
ứng, gây ra các vấn đề hơ hấp và tim. Ngồi ra, Chính phủ Ấn Độ cũng tuyên bố
rằng đất mất 6-7 kg nitơ trên một tấn, 1-1,7 kg phốt pho, 14-25 kg kali và 1.2-1,5 kg
lưu huỳnh do đốt rơm rạ ngay tại ruộng. Tổng cộng, việc mất chất dinh dưỡng là
khoảng 1,5 lakh 12 tấn mỗi năm. Từ những vấn đề môi trường trong việc đốt
8
rơm rạ của người dân, Chính phủ Ấn Độ đã đưa ra các sắc lệnh về việc
cấm đốt rơm nhằm giảm thiểu lượng rơm rạ đốt nhưng vẫn chưa được
người dân thực hiện nghiêm túc (Gaurav vivek bhatnagar, 2016).
Mỹ
Tại bang California – Mỹ là nơi sản xuất lúa gạo lớn của nước Mỹ. Trong
đó 95% lúa được trồng ở thung lũng Sacramento. Với khoảng 500.000 mẫu đất
trồng lúa. Hàng năm, khu vực này sinh ra trên 1 triệu tấn rơm. Sau khi thu
hoạch, rơm rạ thường được đốt ngoài đồng sau đó được cày trộn với đất
trồng. Tuy nhiên, do vấn đề môi trường, năm 1991, nước Mỹ đã ra một đạo luật
hạn chế đốt rơm rạ, buộc các nhà trồng lúa phải giảm diện tích đốt rơm theo
lịch trình. Mặc dầu vậy, đến năm 1997, mới chỉ có 13.500 tấn rơm được sử dụng
bên ngồi, khoảng 95% rơm khơng đốt tiếp tục được cày trở lại đất. Đến năm
2000 cũng chỉ có khoảng 2% rơm rạ được sử dụng thương mại (Cục Thông tin
khoa học và công nghệ quốc gia , 2010).
2.1.2. Thực trạng phế thải rơm rạ tại Việt Nam
Trong xu thế của toàn cầu, Việt Nam đang từng bước phát triển đất nước.
Bên cạnh q trình cơng nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước thì q trình đơ thị
hố cũng diễn ra hết sức mạnh mẽ, đây chính là nguyên nhân khiến lượng rác thải,
phế thải ngày một gia tăng. Theo số liệu thống kê từ các tỉnh, thành phố cho thấy,
lượng chất thải rắn hữu cơ bình quân khoảng 0,8-1,2 kg/người/ngày .
Lượng phế thải rơm rạ để lại sau thu hoạch hàng năm cũng rất
lớn, ước tính khoảng 40 triệu tấn. Ngồi ra, cả nước cịn có hơn một
triệu ha trồng ngơ cho sản lượng khoảng 3,8 triệu tấn mỗi năm (Báo
cáo môi trường quốc gia, 2011).
Với lợi thế là đất nước nông nghiệp, hàng năm Việt Nam có tiềm năng
sinh khối đáng kể từ những sản phẩm thừa trong q trình chế biến nơng,
lâm sản như rơm rạ, trấu, mùn cưa, bã mía,…và một số chất thải nông
nghiệp khác. Cụ thể, mỗi năm nguồn sinh khối trấu của nước ta khoảng 8
triệu tấn, 6 triệu tấn bã mía và trên 50 triệu tấn vỏ cà phê, vỏ đỗ, phế thải gỗ.
Trong đó, phụ phẩm trấu tập trung chủ yếu tại Đồng bằng Sông Cửu Long,
Đồng bằng Bắc Bộ và duyên hải Nam trung bộ. Phụ phẩm mùn cưa tập
trung nhiều ở Miền Trung, Tây Nguyên, Tây Bắc. Vỏ cà phê có nhiều ở các
tỉnh Tây Nguyên (Báo cáo môi trường quốc gia, 2011).
9
Ở
nước ta sản xuất lúa hàng năm đã tạo ra vài chục triệu tấn rơm rạ. Tuy
nhiên, loại phế thải nông nghiệp này thường được nông dân đốt gây lãng phí
và làm ơ nhiễm mơi trường. Hiện nay, cùng với việc ứng dụng các tiến bộ khoa
học vào sản xuất, nhiều loại máy móc được đưa vào gặt và tuốt lúa. Sau khi gặt
xong nông dân đã tuốt lúa ngay tại đồng ruộng nên giảm được nhiều công sức
trong việc vận chuyển lúa (chưa tuốt) về nhà tuốt. Vì thế, rơm rạ phần lớn để lại
ngoài đồng ruộng (chỉ một phần nhỏ được nông dân đưa về nhà để làm thức
ăn cho gia súc về mùa đông). Phần rơm rạ ngoài đồng lại được người dân đốt
thành tro. Đây là một việc làm gây hại cho môi trường và ảnh hưởng trực tiếp
tới sức khoẻ của người dân. Trước đây, thu hoạch xong, người nông dân
thường thu gom rơm rạ để sử dụng cho chăn nuôi, làm chất đốt, nhưng mấy
năm gần đây, nông dân không sử dụng vào những việc đó mà thường đốt ngay
tại ruộng, vừa đỡ cơng vận chuyển vừa để tăng chất màu cho đất. Do đốt ngay
khi vừa tuốt lúa lấy hạt, rơm còn tươi nên khói mù mịt.
Bảng 2.2. Các hình thức sử dụng rơm rạ phổ biến tại đồng bằng sơng Cửu Long
Hình thức sử dụng
Bán
Đốt
Trồng nấm
Vùi trên ruộng
Cho
Chăn nuôi
Bỏ trên ruộng
Nguồn: Trần Sỹ Nam và cs. (2014)
Bảng 2.2 cho thấy vụ Đông Xn tại đồng bằng sơng Cửu Long có tỷ
lệ đớt rơm cao nhất 98,23%. Ở vụ Hè Thu tỷ lệ đốt rơm giảm xuống cịn
89,67%. Vụ Thu Đơng có tỷ lệ đốt rơm thấp nhất. Nguyên nhân là do thời
gian thu hoạch vụ Đơng Xn có thời tiết thuận lợi, trời thường nắng nóng
nên tỷ lệ rơm cháy khi đốt cao hơn. Vụ Hè Thu và vụ Thu Đông do thời tiết
khí hậu khơng thuận lợi, thường có mưa nhiều nên tỷ lệ đốt rơm giảm.
2.2. THÀNH PHẦN VÀ ỨNG DỤNG CỦA RƠM RẠ
2.2.1. Thành phần của rơm rạ
Trong các hệ thống trồng lúa truyền thống, rơm rạ thường được chuyển dời
ra khỏi các cánh đồng khi thu hoạch lúa và được người dân đem về nhà đánh
10
đống để đun nấu hoặc làm thức ăn cho gia súc. Trong thời gian gần đây do lượng
rơm rạ quá lớn, thêm vào đó là sự phát triển về kinh tế - xã hội, người dân không
sử dụng hết nên rơm rạ được đốt ngay ngoài đồng ruộng. Việc đốt rơm rạ trên
đồng vẫn còn thực hiện ở nhiều nước, nhất là các nước thuộc khu vực Châu Á,
ngày càng trở nên phổ biến và là nguy cơ đối với mơi trường và sức khỏe.
Thành phần hóa học của rơm rạ tính theo khối lượng khơ gồm xenluloza,
lich-nhin, đạm hữu cơ, chất béo. Nếu tính theo ngun tố thì carbon (C) chiếm 40%,
hyđrô (H)- 5%. oxygen (O)- 49%, Nitơ (N) - khoảng 0,92%, và một lượng rất nhỏ
photpho (P) và lưu huỳnh (S) cùng là 0,1%, kali (K) - khoảng 0.88%.
Bảng 2.3. Các thành phần chính của rơm rạ
Thành phần
Carbon (C)
Hydro (H)
Oxygen (O)
Nitơ (N)
Photpho (P)
Lưu huỳnh (S)
Kali (K)
Silic (Si)
Nguồn: T.T.Ngọc Sơn và cs. (2014)
2.2.2. Ứng dụng của rơm rạ
Theo truyền thống, rơm rạ sau thu hoạch chủ yếu bao gồm sử dụng để
làm chất đốt, làm vật liệu sử dụng trong gia đình, ni gia súc và trồng nấm.
Làm mũ, dép, xăng dan, bện dây thừng
Người ta có thể tạo ra nhiều kiểu mũ được bện từ rơm rạ. Tại
Anh, vài trăm năm trước đây, các mũ bện từ rơm rạ đã rất phổ biến.
Người Nhật, Triều Tiên có truyền thống sử dụng rơm rạ để làm dép,
xăng đan, đồ thủ công mỹ nghệ. Tại một số nơi thuộc Đức, như vùng
Black Forest và Hunsruck, người ta thường đi dép rơm trong nhà
hoặc tại lễ hội (Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia, 2010).
Tại nhiều nơi trên thế giới, rơm rạ cho đến nay vẫn được sử dụng để làm
đệm giường nằm cho con người và làm ổ cho vật ni. Nó thường được sử dụng
để làm ổ cho các loại súc vật như trâu bò (tức là loại động vật nhai lại) và cả
11