đánh giá mức độ giảm phát thải khí ô nhiễm khi sử dụng khí sinh học trong sinh hoạt (tại xã ngọc lũ, huyện bình lục, tỉnh hà nam

Mặc dù vậy, hiệu quả giảm ô nhiễm môi trường không khí tại khu vực đun nấu nhờ sử dụng khí sinh học vẫn chưa có các công trình nghiên cứu đánh giá đầy đủ.. Mục tiêu - Đánh giá mức độ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

Nguyễn Thị Hương Dịu

ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ GIẢM PHÁT THẢI KHÍ Ô NHIỄM KHI SỬ DỤNG KHÍ SINH HỌC TRONG SINH HOẠT (TẠI XÃ NGỌC LŨ, HUYỆN BÌNH LỤC, TỈNH HÀ NAM)

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

Hà Nội - 2011

1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

Nguyễn Thị Hương Dịu

ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ GIẢM PHÁT THẢI KHÍ Ô NHIỄM KHI SỬ DỤNG KHÍ SINH HỌC TRONG SINH HOẠT (TẠI XÃ NGỌC LŨ, HUYỆN BÌNH LỤC, TỈNH HÀ NAM)

Chuyên ngành: Khoa học Môi trường

Mã số: 60 8502

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN PGS.TS NGUYỄN THỊ HÀ

Hà Nội - 2011

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 TỔNG QUAN KHÍ SINH HỌC 3

1.1.1 Khái quát về quá trình hình thành khí sinh học 3

1.1.2 Ứng dụng khí sinh học 4

1.1.3 Thực trạng ứng dụng công nghệ khí sinh học vào phạm vi hộ gia đình tại Việt Nam 4

1.2 THỰC TRẠNG NHIÊN LIỆU SỬ DỤNG TRONG ĐUN NẤU TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 8

1.2.1 Đặc điểm nhiên liệu đun nấu 8

1.2.2 Trên thế giới 10

1.2.3 Tại Việt Nam 12

1.3 KẾT QUẢ MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ HIỆU QUẢ GIẢM Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ DO SỬ DỤNG KHÍ SINH HỌC TRONG SINH HOẠT 14

1.3.1 Đặc điểm ô nhiễm không khí trong khu vực đun nấu 14

1.3.2 Trên thế giới 14

1.3.3 Tại Việt nam 17

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20

2.1 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 20

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu 20

2.2.2 Địa bàn nghiên cứu 20

2.2.3 Quy mô nghiên cứu 21

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21

2.3.1 Phương pháp thu thập số liệu 21

2.3.2 Phương pháp nghiên cứu ngoài hiện trường 22

2.3.3 Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm 23

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 26

3.1 KẾT QUẢ ĐIỀU TRA SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU TRONG ĐUN NẤU 26

3.2 KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG KHU VỰC ĐUN NẤU 28

3.2.1 Kết quả đánh giá nhanh ảnh hưởng đến môi trường khu vực đun nấu 28

3.2.2 Kết quả phân tích các thông số ô nhiễm môi trường khu vực đun nấu 30

3.3 ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ GIẢM TÁC ĐỘNG LÊN SỨC KHỎE NHỜ SỬ DỤNG KHÍ SINH HỌC 47

3.3.1 Kết quả điều tra mức độ ảnh hưởng lên sức khỏe trong sinh hoạt 47

3.3.2 Đánh giá mức độ ảnh hưởng đến sức khỏe thông qua kết quả phân tích 48

3.4 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NHÂN RỘNG PHẠM VI ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ KHÍ SINH HỌC TRONG SINH HOẠT 51

3.3.1 Giải pháp kỹ thuật 51

3.3.2 Giải pháp tài chính 52

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53

KẾT LUẬN 53

KIẾN NGHỊ 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO 55

PHỤC LỤC 58

Danh mục bảng

Bảng 1: Các dự án ứng dụng KSH trong phạm vi hộ gia đình 5

Bảng 2: Tỷ lệ thành phần KSH từ các nguồn nguyên liệu 8

Bảng 3: Thành phần KSH của một số hộ dân tại Hải Dương 9

Bảng 4: Đặc tính phân tích công nghiệp của một số than Việt Nam 9

Bảng 5: Thành phần hóa học các nguyên tố chính của củi 9

Bảng 6: Thành phần hóa học của PPNN 10

Bảng 7: Tải lư ợng ô nhiễm theo đầu ngư ời của các loại nhiên liệu sử dụng trong đun nấu 15

Bảng 8: Tải lượng ô nhiễm theo đơn vị năng lư ợng của các loại nhiên liệu sử dụng trong đun nấu 16

Bảng 9: Hàm lượng SO2 trong khu vực đun nấu 17

Bảng 10: Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm 24

Bảng 11: Kết quả khảo sát hiện trạng sử dụng nhiên liệu và 27

Bảng 12: Kết quả đánh giá nhanh mức độ ô nhiễm môi trường 28

Bảng 13: Hàm lượng tổng bụi lơ lửng ta ̣i khu vực đun nấu 30

Bảng 14: Hàm lượng CO tại khu vực đun nấu 33

Bảng 15: Hàm lượng SO2 tại khu vực đun nấu 35

Bảng 16: Nồng độ HCs tại khu vực đun nấu 37

Bảng 17: Nồng độ CH4 tại khu vực đun nấu 40

Bảng 18: Hàm lượng H2S ta ̣i khu vực đun nấu 42

Bảng 19: Hàm lượng NH3 tại khu vực đun nấu 45

Bảng 21: Tổng hợp giá tri ̣ trung bình các mẫu được phân tích 48

Bảng 22: Mối quan hệ giữa nồng độ CO đến sức khỏe con người 49

Bảng 23: Một số ảnh hưởng của SO2 đối với con người 50

Bảng 24: Phân tích ưu các giải pháp hô ̣ dân đang thực hiê ̣n 51

Bảng 25: Thông số kỹ thuâ ̣t áp du ̣ng cho sử dụng máy phát điện 52

Danh mục hình

Hình 1: Sơ đồ quá trình hình thành KSH 4

Hình 2: Thị phần dân số tại các nước đang phát triển sử dụng 11

Hình 3: Tỷ lệ dân cư nông thôn và dân cư thành thị sử dụng 12

Hình 4: Tỷ lệ dân số sử dụng nhiên liệu trong quá trình đun nấu 13

Hình 5 Phân bố nguồn nhiên liệu cho đun nấu 13

Hình 6: Tải lượng ô nhiễm cho một bữa ăn 16

Hình 7: Kết quả đánh giá nhanh mức độ ô nhiễm môi trường khu đun nấu 29

Hình 8: Kết quả phân tích hàm lượng bụi lơ lửng trong khu vực đun nấu 30

Hình 9: Kết quả quan trắc hàm lượng bu ̣i lơ lửng theo nhiên liê ̣u 32

Hình 10 Kết quả phân tích hàm lượng CO trong khu vực đun nấu 33

Hình 11: Kết quả quan trắc hàm lượng CO theo nhiên liê ̣u 34

Hình 12: Kết quả phân tích hàm lượng SO2 trong khu vực nấu ăn 35

Hình 13 Kết quả quan trắc hàm lượng SO2 theo nhiên liệu 36

Hình 14: Nồng độ HCs trong khu vực đun nấu 37

Hình 15: Kết quả quan trắc hàm lượng HCs (trừ CH4) theo nhiên liệu 39

Hình 16 Nồng độ CH4 trong khu vực đun nấu 39

Hình 17: Kết quả các lần đo CH4 theo từng loại nhiên liê ̣u 41

Hình 18: Hàm lượng H2S trong khu vực đun nấu 42

Hình 19: Kết quả giám sát hàm lượng H2S theo nhiên liê ̣u 44

Hình 20 Hàm lượng NH3 trong khu vực đun nấu 45

Hình 21: Kết quả giám sát hàm lượng NH3 theo nhiên liệu 46

Hình 22: Kết quả đánh giá nhanh tác động lên sức khỏe theo nhiên liệu 47

1

LỜI NÓI ĐẦU

Ô nhiễm không khí trong sinh hoạt (không khí trong nhà) đang là mối đe dọa lớn cho sức khỏe, đặc biệt là đối với phụ nữ và trẻ em, những người thường xuyên phải tiếp xúc khi đun nấu Hơn nữa, ở Việt Nam đặc biệt là các vùng nông thôn việc đun nấu chủ yếu vẫn sử dụng than, củi và các loại bếp lò thường phát thải hạt lơ lửng (có thể cao gấp 20 lần tiêu chuẩn cho phép) và khí cacbon mônôxít độc hại, Do vậy về lâu dài sẽ gây hậu quả xấu tới sức khỏe và môi trường sinh thái

Ban Tài nguyên không khí California ước tính mức độ ô nhiễm không khí trong nhà thường nghiêm trọng hơn 25-62% so với ô nhiễm không khí bên ngoài và

có thể gây ra những vấn đề sức khỏe nghiêm trọng Theo báo cáo của Tổ chức Y tế Thế giới năm 2004, mỗi năm gần 2 triệu người bị mắc những chứng bệnh liên quan đến ô nhiễm không khí trong nhà

Việc đun nấu lệ thuộc vào nhiên liệu truyền thống như: Than, rơm, lá cây, củi gây hậu quả không những làm cho ô nhiễm không khí mà gây ra những bệnh về phổi và mắt, bởi vì họ thường xuyên nấu ăn trong những cái bếp nóng và đầy khói

Do vậy, trong những năm gần đây, nhu cầu cung cấp thêm nguồn năng lượng hiện đại thu hút được sự quan tâm ngày càng tăng Một trong những nguồn năng lượng hiện đại đang được triển khai và mở rộng tại các vùng nông thôn là khí sinh học

Ở Việt Nam, nông nghiệp hiện đang giữ vai trò chủ đạo, trong đó nghề chăn nuôi gia súc gia cầm đã chuyển từ sản xuất nhỏ sang sản xuất hàng hóa quy mô vừa Cùng với việc phát triển chăn nuôi, khí sinh học sẽ là một trong những nguồn năng lượng chính trong tương lai Sử dụng công nghệ khí sinh học quy mô gia đình là giải pháp hữu hiệu cho phép kết hợp hài hòa giữa cung cấp năng lượng với giảm thiểu ô nhiễm môi trường ở nông thôn nước ta Mặc dù vậy, hiệu quả giảm ô nhiễm môi trường không khí tại khu vực đun nấu nhờ sử dụng khí sinh học vẫn chưa có các công trình nghiên cứu đánh giá đầy đủ

Để đóng góp vào hướng nghiên cứu này, trong luận văn này đã thực hiện đề

tài “Đánh giá mức độ giảm phát thải khí ô nhiễm khi sử dụng khí sinh học trong

sinh hoạt (tại Xã Ngọc Lũ, huyện Bình Lục, tỉnh Hà Nam)” nhằm tìm hiểu tác dụng

2

giảm thiểu ô nhiễm không khí tại khu đun nấu của các gia đình sƣ̉ du ̣ng khí sinh ho ̣c

- là nguồn nhiên liệu thay thế cho các loa ̣i nhiên liê ̣u truyền thống khác ta ̣i Viê ̣t nam

Mục tiêu

- Đánh giá mức độ giảm ô nhiễm không khí trong nhà tại khu vực đun nấu của các gia đình sử dụng khí sinh học thay thế cho các loại nhiên liệu truyền thống khác tại Việt Nam

Nội dung nghiên cứu

- Tổng quan tình hình sử dụng nhiên liệu trong sinh hoạt trên thế giới và tại Việt Nam

- Tổng quan ô nhiễm không khí trong nhà trong đó có hoạt động đun nấu trong sinh hoạt

- Tổng quan các kết quả nghiên cứu trên thế giới và Việt Nam về hiệu quả của công trình khí sinh học giảm ô nhiễm khí trong sinh hoạt, đặc biệt là khu vực đun nấu

- Khảo sát thực tế, đo đạc phân tích đánh giá mức độ ô nhiễm và hiệu quả giảm ô nhiễm không khí trong sinh hoạt nhờ sử dụng khí sinh học

- Đề xuất giải pháp mở rộng phạm vi ứng dụng khí sinh học vào hộ gia đình

3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 TỔNG QUAN KHÍ SINH HỌC

1.1.1 Khái quát về quá trình hình thành khí sinh học

a) Khái niệm về khí sinh học [7]:

Trong hỗn hợp khí sinh học (KSH), CH4 chiếm 60 ~ 70%; CO2 chiếm 30 ~ 40%; phần còn lại là một lượng nhỏ khí H2S, H2, CO, NH3…KSH có khối lượng riêng khoảng 0,9 ~ 0,94 kg/m3 Tỷ lệ này thay đổi khi có sự thay đổi tỷ lệ CH4 so với các thành phần khác trong hỗn hợp KSH

+ Giai đoạn 2 - Giai đoạn a-xít hoá: chuyển hoá các hợp chất hữu cơ thành các a-xít

+ Giai đoạn 3 - Giai đoạn acetat hoá: chuyển hoá các a-xít hữu cơ thành a-xít acetic Các chủng vi sinh vật tham gia quá trình a-xít hoá và acetate hoá bao gồm: Clostridium spec, PepHCsoccus anaerobus, Bifidobacterium spec, Desulphovibrio spec, Corynebacterium spec, …

+ Giai đoạn 4 - Giai đoạn metan hoá: chuyển hoá a-xít acetic thành khí mêtan và các sản phẩm phụ khác Các chủng vi sinh vật tham gia quá trình mêtan hoá bao gồm: Methanonbacterium alcaliphium, Methanonbacterium briantii, Methanonbacterium formicium,…

hỗ trợ tích cực cho chương trình phát triển chăn nuôi ở các vùng nông thôn

1.1.3 Thực trạng ứng dụng công nghệ khí sinh học vào phạm vi hộ gia đình tại Việt Nam

Công nghệ KSH được nghiên cứu và ứng dụng ở Việt Nam từ những năm đầu của thập niên 60 Đặc biệt, sau năm 1975 chương trình quốc gia về năng lượng mới và tái tạo (chương trình 52C) ra đời góp phần thúc đẩy phong trào nghiên cứu

và ứng dụng công nghệ KSH Công tác nghiên cứu tập trung vào thiết kế các thiết bị KSH quy mô gia đình với thể tích từ 1 – 50m3 [3]

Chất hữu cơ

Giai đoạn thủy phân

Giai đoạn metan hóa

Giai đoạn a-xít hóa Giai đoạn acetat hóa

KHS

5

KSH hiện tại chủ yếu sử dụng để đun nấu và thắp sáng bằng Khoảng 2% số

hộ có công trình KSH sử dụng cho đun nước nóng và khoảng 1% sử dụng trong sản xuất Việc sử dụng KSH phát điện đang được ứng dụng trong những năm gần đây ở một số hộ chăn nuôi từ 15-20 đầu lợn trở lên [3]

Công nghệ KSH có thể được nghiên cứu và ứng dụng trong quy mô hộ gia đình và quy mô công nghiệp Với sự phát triển hơn 40 năm, công nghệ KSH quy

mô gia đình đã đạt đến mức ổn định và hoàn thiện: Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đã ban hành tiêu chuẩn ngành cho các công trình KSH quy mô gia đình năm 2003 Có nhiều mẫu thiết kế công trình KSH để người sử dụng có thể tuỳ chọn một mẫu thích hợp với các điều kiện hiện có Thiết kế cơ bản được ưa chuộng nhất hiện nay là các mẫu thiết kế theo kiểu NL5 của Viện Năng lượng, kiểu KT1 phiên bản của NL5, kiểu vòm cầu của đại học Cần Thơ, kiểu KT2 phiên bản của kiểu đại học Cần Thơ và một số kiểu khác

Ở quy mô hộ gia đình, cho đến nay, có khoảng 222.000 hầm KSH quy mô nhỏ và đã và đang được triển khai trên toàn quốc trong phạm vi các dự án liên quan đến KSH [8] Các dự án lớn ứng dụng công nghệ KSH trong phạm vi hộ gia đình bao gồm:

- Mục tiêu: Xây dựng các thiết bị KSH

và bếp đun cải tiến tại Quảng Ngãi để tiết kiệm năng lượng, củi gỗ và bảo vệ môi trường

2 Dự án “Phát triển KSH

giảm hiệu ứng nhà kính” 2000

- Tài trợ: Trung tâm năng lượng mặt trời Úc

- Địa điểm: Xã Phù Đổng huyện Gia Lâm, Hà Nội

- Tài trợ: Tổ chức Phát triển Hà Lan

- Địa điểm: Thừa Thiên – Huế, Quảng Bình và Quảng Trị

6

- Hoạt động: Lắp đặt các tấm pin mặt trời, thuỷ điện nhỏ và động cơ gió phát điện cho các xã không có điện lưới; đồng thời lắp đặt các công trình KSH phục vụ đun nấu và thắp sáng để tiết kiệm điện

gỗ củi từ rừng quốc gia

7 Dự án Bảo vệ vùng đệm

quốc gia Tam Đảo 2005 - 2008

- Địa điểm: Vĩnh Phúc, Phú Thọ, Thái Nguyên và Yên Bái

- Kết quả: Xây dựng được hơn 100 công trình

7

đồng/công trình cho 25.518 công trình

10

Dự án “Nâng cao chất

lượng, an toàn sản phẩm

nông nghiệp và phát triển

chương trình khí sinh học

- Hoạt động: Hỗ trợ trực tiếp hộ nông dân tham gia xây dựng hầm khí biogas 1,2 triệu đồng/hầm, tập huấn kỹ thuật vận hành, sử dụng, bảo dưỡng hiệu quả công trình biogas, dự án QSEAP còn hỗ trợ nguồn vốn vay ưu đãi bằng với 90% giá trị công trình, tương đương khoảng

10 triệu đồng/hộ/hầm; lãi suất bằng 75% lãi suất ngân hàng cho vay ở thời điểm hiện tại thông qua 2 định chế tài chính là hệ thống ngân hàng nông nghiệp và phát triển nông thôn và quỹ tín dụng nhân dân

- Tài trợ: Ngân hàng Thế Giới

- Địa điểm: Hà Nội, Thái Bình, Đồng Nai, Hồ Chí Minh, Cao Bằng, Hải Dương, Hưng Yên, Hải Phòng, Thanh Hóa, Nghệ An, Lâm Đồng và Long An

8

1.2 THỰC TRẠNG NHIÊN LIỆU SỬ DỤNG TRONG ĐUN NẤU TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM

1.2.1 Đặc điểm nhiên liệu đun nấu

Theo thống kế của Tổ chức Y tế Thế giới, có khoảng 15 loại nhiên liệu đun nấu được sử dụng gồm [18]:

– Nhiên liệu hiện đại gồm: Điện, gas (khí gas hóa lỏng và KSH), nhiên liệu

dạng lỏng (dầu)

- Nhiên liệu truyền thống (nhiên liệu sinh khối truyền thống và than): Than

củi, than đá, gỗ (mùn cưa, rơm, cây bụi, cỏ và phế phẩm nông nghiệp) và phân gia súc gia cầm

Đặc điểm lý hóa của 4 loại nhiên liệu trong phạm vi nghiên cứu này như sau:

Bảng 2: Tỷ lệ thành phần KSH từ các nguồn nguyên liệu [10]

Thành phần Đơn vị Phân bò Phân lợn Phân gà Hỗn hợp các

Thành phần khí sinh học đư ợc đo đạc tại một số hộ dân tại tỉnh Hải Dương

có công trình KSH sử dụng phân lợn trong d ự án “Chương trình KSH cho ngành

Gia đình Ngô Thị Ánh

Bảng 4: Đặc tính phân tích công nghiệp của một số than Việt Nam [5]

Loại than C (%) V (%) A (%) W (%) Q lv t (kcal/kg)

Bảng 5: Thành phần hóa học các nguyên tố chính của củi

10

d) Phụ phẩm nông nghiệp

Phụ phẩm nông nghiệp (PPNN) đƣợc sử dụng chính trong đun nấu là thân ngô và rơm tại xã Ngọc Lũ, huyện Bình Lục, Hà Nam Đặc điểm của 2 loại nhiên liệu đó nhƣ sau:

và đang có xu gia tăng (chiếm 41%) (Hình 2)

11

Ghi chú:Gas gồm gas thiên nhiên, khí hóa lỏng, KSH và ethanol

Dầu gồm dầu hỏa và paraffin Than gồm than cám, than non

Gỗ gồm: gỗ, mùn cưa, PPNN

Hình 2: Thị phần dân số tại các nước đang phát triển sử dụng

các loại nhiên liệu cho đun nấu [18]

Bên cạnh sự khác nhau trong việc sử dụng nhiên liệu đun nấu giữa các nước, các khu vực trên thế giới, dân số vùng nông thôn phụ thuộc nhiều vào nhiên liệu truyền thống cho đun nấu hơn là dân thành thị Khoảng 80% dân nông thôn dùng than, than củi, gỗ và phân động vật khô cho đun nấu, trong khi đó chỉ 26% dân thành thị dùng loại nhiên liệu này Tại các nước đang phát triển, trong số các nhiên liệu truyền thống được sử dụng nhiều nhất vùng nông thôn thì gỗ là loại nhiên liệu phổ biến nhất (64% dân sử dụng) vì đây là nguồn nhiên liệu có sẵn, dễ sử dụng, chi phí thấp, có thể tận dụng từ PPNN (như rơm, lõi ngô…), ngược lại thì gas là nhiên

liệu hiện đại được dùng nhiều nhất tại khu vực thành thị (chiếm 57%) (xem Hình 3)

12

Hình 3: Tỷ lệ dân cư nông thôn và dân cư thành thị sử dụng

các loại nhiên liệu đun nấu theo khu vực [18]

1.2.3 Tại Việt Nam

Cùng với sự phát triển của đất nước, năng lượng sử dụng cho đun nấu tại các

hộ dân Việt Nam ngày càng đa dạng và phong phú, từ những loại nhiên liệu truyền thống (than, PPNN, củi, mảnh gỗ vụn, phân gia súc…) đến các nhiên liệu hiện đại (dầu, gas, điện) Theo báo cáo của Tổng cục Thống Kê Việt nam thì gỗ (gồm rơm, PPNN, mùn cưa) vẫn là nguồn nhiên liệu chính của Việt nam nói chung (56,8% dân

số sử dụng) và dân vùng nông thôn nói riêng vì đây là nguồn nhiên liệu tự nhiên có sẵn trong vùng (70,9%); chỉ có 20,4% dân vùng nông thôn tiếp cận với nguồn năng lượng hiện đại trong khi đó 73,6% dân thành thị sử dụng nó Phân gia súc không

được coi là nhiên liê ̣u đun nấu ta ̣i Viê ̣t Nam (xem Hình 4)

13

Nguồn: Tổng cục Thống kê Việt Nam, 2007

Hình 4: Tỷ lệ dân số sử dụng nhiên liệu trong quá trình đun nấu

Hình 5 dướ i đây trình bày sự khác biệt giữa các tỉnh và các nhóm nhiên liệu được sử dụng để nấu ăn khu vực nông thôn Nhìn chung, củi và các PPNN như rơm

rạ, thân cây ngô, rác, mảnh gỗ vụn, trấu…là 2 nguồn chất đốt quan trọng nhất (47%

và 29%) Việc sử dụng điện ở nông thôn là không đáng kể, chỉ dưới 1% số hộ trong khảo sát dùng điện để nấu ăn trong khi đó bên cạnh củi và PPNN, KSH phần nào cũng được sử dụng khá nhiều (17%) Các hộ ở khu vực càng về phía Nam càng sử dụng nhiều KSH, trong các tỉnh phía Tây Bắc (Điện Biên và Lai Châu) rất ít hộ sử dụng các nguồn nhiên liệu khác ngoài củi (tương ứng là 91 và 92% số hộ ở 2 tỉnh này dùng củi)

Hình 5 Phân bố nguồn nhiên liệu cho đun nấu [1]

14

1.3 KẾT QUẢ MỘT SỐ CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU VỀ HIỆU QUẢ GIẢM Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ DO SỬ DỤNG KHÍ SINH HỌC TRONG SINH HOẠT

1.3.1 Đặc điểm ô nhiễm không khí trong khu vực đun nấu

Ô nhiễm không khí trong khu vực đun nấu là một mối nguy cơ lớn cho sức khỏe, đặc biệt là đối với phụ nữ và trẻ em, những người thường xuyên tiếp xúc gần với ngọn lửa trong các lo ại bếp đơn giản Ô nhiễm khí trong khu vực đun nấu được xếp là mô ̣t t rong bốn loa ̣i ô nhiễm quan tro ̣ng nhất ảnh hưởng đến sức khỏe con người

Theo báo cáo của Tổ chức Y tế Thế giới , các thành phần quan trọng nhất trong ô nhiễm khí trong khu vực đun nấu là bụi lơ lửng, carbon monoxide (CO), nito oxit (NOx), sulphur oxides (SOx), formaldehyde (CH2O), và chất hữu cơ đa vòng gồm các chất gây ung thư như benzo(α)pyrene (C20H12) [19]

1.3.2 Trên thế giới

1.3.2.1 Hiệu quả giảm ô nhiễm không khí trong sinh hoạt tính trên đầu người

Năm 1985, Hai nhà khoa học là De Koning và Smith đã tiến hành nghiên cứu tải lượng ô nhiễm từ quá trình đốt nhiên liệu đun nấu tại các nước đang phát triển Kết quả nghiên cứu trình bày kết quả tổng hợp hiê ̣u quả giảm ô nhiễm không khí trên một đầu người với mức tiêu thụ năng lượng như nhau:

- Tải lượng bụi lơ lửng khi sử dụng than, củi/PPNN khi đun nấu cho một đầu người cao gấp 75 lần và 310 lần so với sử dụng KSH;

- Tải lượng CO khi sử dụng than, củi/PPNN khi đun nấu cho một đầu người cao gấp 238 lần và 1880 lần so với sử dụng KSH;

- Tải lượng tổng hydrocacbon (HCs) khi sử dụng than , củi/PPNN khi đun nấu cho mô ̣t đầu người cao gấp 107 lần và 362 lần so với sử dụng KSH

* Hiệu suất ở đây được hiểu là hiệu suất đốt giữa các loại nhiên liệu trên cùng một đơn vị năng lượng

1.3.2.2 Hiệu quả giảm ô nhiễm không khí trong nhà trên mô ̣t đơn vi ̣ năng lượng

Công trình nghiên cứu tác động của các bếp truyền thống lên sức khỏe của con người tại vùng nông thôn Bangladesh của giáo sư Mahbubul Islam [13] và báo cáo nghiên cứu tại Nigeria của Trung tâm Môi trường và Năng lượng hộ gia đình đã xét mức độ phát thải theo một đơn vị năng lượng tại các bếp truyền thống [11] Tổng hợp kết quả từ hai tài liê ̣u trên theo mô ̣t đơn vi ̣ năng lượng cho thấy:

- Tải lượng CO khi sử dụng than, củi hay PPNN trên một đơn vi ̣ năng lượng đun nấu cao gấp 300 lần, 60 lần và 190 lần so với sử dụng KSH;

- Tải lượng CH4 khi sử dụng than, củi hay PPNN trên một đơn vi ̣ năng lượng đun nấu cao gấp 23 lần, 14 lần và 41 lần so với sử dụng KSH;

- Tải lượng HCs (trừ CH4) khi sử dụng than, củi hay PPNN trên một đơn vi ̣ năng lượng đun nấu cao gấp 84 lần, 52 lần và 150 lần so với sử dụng KSH

16

Bảng 8: Tải lượng ô nhiễm theo đơn vi ̣ năng lượng của các loại nhiên liệu sử

dụng trong đun nấu [13]

Đơn vi ̣: g/MJ

CO 0,19 64 5,03 - 11,4 5,43 - 36,1

CH4 0,1 2,37 0,57 - 1,47 0,3 - 4,13 HCs (trƣ̀ CH4) 0,06 5,06 3,13 8,99

1.3.2.3 Hiệu quả giảm ô nhiễm không khí trong nhà tính trên một bữa ăn

Một công trình nghiên cứu tại Ấn Độ đã đƣợc thực hiện nhằm so sánh mƣ́c

độ phát thải khi sử dụng nhiên liệu truyền thống và khí hóa lỏng theo mỗ i bƣ̃a ăn Công trình này cho thấy viê ̣c sử dụng KSH làm giảm các phát thải CO, HCs và bụi:

- Tải lƣợng bụi khi sử dụng củi, PPNN cho một bƣ̃a ăn cao gấp 104 lần và 50 lần so với sử dụng KSH;

- Tải lƣợng CO khi sử dụng củi, PPNN cho một bƣ̃a ăn cao gấp 190 lần và

17

1.3.2.4 Hàm lượng khí ô nhiễm theo nhiên liệu đun nấu

Không có nhiều nghiên cứu so sánh hàm lượng 7 khí ô nhiễm trong sinh hoạt giữa đun nấu bằng KSH với nhiên liệu truyền thống

Các nhà khoa học tại Viện nghiên cứu Năng lượng thuộc Học viện khoa học Henan, Trung Quốc đã tiến hành nghiên cứu mức độ giảm khí SO2 do sử dụng KSH

so với than và PPNN tại tỉnh Henan Theo kết quả thu thập được (Bảng 9), khi sử

dụng than và PPNN, hàm lượng SO2 trong môi trường đun nấu cao hơn khi sử dụng KSH, cụ thể là:

- Hàm lượng SO2 khi sử dụng than cao gấp 4 lần so vớ i sử dụng KSH;

- Hàm lượng SO2 khi sử dụng PPNN cao gấp 5 lần so vớ i sử dụng KSH;

Bảng 9: Hàm lượng SO 2 trong khu vực đun nấu [15]

Đơn vi ̣: ppm

Địa điểm Tất cả các vị trí Huyện Nanyang Huyện Zhu Yuan

Giá trị trung bình 0,86 3,5 0,52 2,4 0,60 3,2

Dải hàm lượng 0 – 3,9 1,7 - 9 0,4 - 0,9 1,7 - 4 0 – 3 0 - 13

Số mẫu 16 15 5 5 5 5

1.3.3 Tại Việt nam

Những nguy cơ tiềm ẩn trong quá trình sử dụng KSH trong đun nấu tại các

hộ gia đình ở Việt Nam như hiện tượng cháy nổ khi KSH được trộn lẫn với không khí ở tỷ lệ 6 - 25%; gây choáng váng và đau đầu khi hàm lượng H2S trong KSH cao

và bị rò rỉ Nguyên nhân của những hiện tượng trên là do bếp đun không đảm bảo yêu cầu, thiết bị lọc khí H2S không được lắp đạt và công trình KSH bị lỗi

Nhằm hạn chế những nguy cơ tiềm ẩn khi sử dụng, dự án “Chương trình Khí sinh học trong ngành chăn nuôi Việt Nam” đã có biện pháp kiểm soát ở cấp huyện, cấp tỉnh và cấp trung ương như sau [2]:

- Tại cấp trung ương, theo kế hoạch, việc quản lý chất lượng được thực hiện 2% tổng số công trình xây dựng trong năm 2010 Văn phòng Khí sinh học Trung

18

Ương đã phối hợp với nhóm tư vấn độc lập tiến hành công tác kiểm tra chất lượng tại 38 tỉnh, thành phố đạt 88% số tỉnh dự án 5 tỉnh chưa tiến hành kiểm tra là Bạc Liêu, Đắk Lắk, Lâm Đồng, Long An và Tuyên Quang Kết quả tại cấp trung ương

đã tiến hành kiểm tra 635 công trình/560 công trình theo kế hoạch, tương đương 2,5% tổng công trình xây dựng trong năm 2010 Một phần hoạt động quản lý chất lượng (377 công trình, tương đương 59%) do công ty tư vấn độc lập thực hiện tại 20 tỉnh, thành phố Theo kết quả quản lý chất lượng công trình của cấp trung ương như sau: 34% công trình tốt, 56% khá, 8% trung bình và chỉ có 2% là kém

- Cùng với việc kiểm tra chất lượng công trình thì công tác giải quyết khiếu nại của hộ dân và quản lý hồ sơ nghiệm thu cũng được các tỉnh thực hiện khá tốt Trong năm đã có 36 trường hợp hộ dân thắc mắc và khiếu nại trong quá trình vận hành công trình khí sinh học và đã được các kỹ thuật viên tỉnh kiểm tra, giải quyết một cách thỏa đáng Số lượng hồ sơ kỹ thuật trả lại tỉnh và bị loại cũng giảm hơn so với các năm trước, cụ thể là có 765 hồ sơ công trình bị trả lại tỉnh và 32 hồ sơ công trình bị loại do các lỗi kỹ thuật chiếm tỷ lệ tương ứng là 3% và 0,1% tổng số công trình đã được hỗ trợ xây dựng trong năm 2010

Tại Việt Nam mặc dù những lợi ích về kinh tế - xã hội khi ứng dụng công trình KSH trong đun nấu tại Việt Nam đã được các báo cáo nghiên cứu đánh giá nhưng hiệu quả giảm phát thải khí ô nhiễm trong quá trình đun nấu của việc chuyện đổi từ nhiên liệu đun nấu sang KSH chưa có nhiều công trình thực hiện Theo tổng hợp của nhóm nghiên cứu thì Hợp phần Kiểm soát ô nhiễm PCDA (Hợp phần

“Kiểm soát ô nhiễm tại các khu vực đông dân nghèo” ) chương trình Viê ̣t Nam Đan mạch về Môi trư ờng (DCE) đã thực hiện một nghiên cứu kiểm soát ô nhiễm khí trong nhà của mô hình hầm KSH tại Bến Tre nhưng kết quả không được công bố

Kết quả báo cáo điều tra ph ục vụ công tác tuyên truyền nhân rộng mô hình của Dự án Hỗ trợ mô hình xây dựng bếp KSH và bếp đun cải tiến địa bàn huyện đảo

Lý Sơn, do Hội Liên hiệp Phụ nữ tỉnh Quảng Ngãi thực hiê ̣n năm 2003 với 70 hô ̣ gia đình cho thấy k ết quả khảo sát 8 hộ nhận xây dựng mô hình tốt Nhờ có hệ thống KSH mà thời gian nội trợ giảm 1 giờ 25 phút/ngày vì vừa đun nấu vừa làm

19

việc khác dễ dàng hơn nhiều so với đun nấu bằng củi như trước kia Theo như nhận xét của các gia đình thì vệ sinh môi trường không gian nhà bếp được thay đổi hẳn vì toàn bộ khói bụi đã được đưa ra ngoài nhà bếp Nghiên cứ u này cũng không chỉ ra số liê ̣u cu ̣ thể về thay đổi hàm lượng khói bụi khi sử dụng KSH

20

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng trong nghiên cứu này là các hộ dân sử dụng 3 nhiên liệu truyền thống là củi, than và PPNN và nhiên liệu hiện đại là KSH tại xã Ngọc Lũ, Huyện Bình Lục, tỉnh Hà Nam

Đặc điểm của 4 loại nhiên liệu tại khu vực nghiên cứu này là:

 KSH: Các công trình KSH tại các hộ nghiên cứu có nguyên liệu đầu vào là

phân lợn

 Than: Than được dung trong nghiên cứu này được mua cùng một nơi để

đảm bảo chất lượng đồng đều và là loại than tổ ong trong đó than antraxit chiếm 70%

 Củi: Củi chủ yếu là gỗ các thân cây, gỗ tạp

 PPNN: 2 PPNN được sử dụng tại các hộ nghiên cứu chủ yếu là thân ngô và

rơm

2.2.2 Địa bàn nghiên cứu

Đặc điểm tự nhiên, kinh tế xã hội của Xã Ngọc Lũ, huyện Bình Lục, Hà Nam như sau:

Tổng diện tích đất tự nhiên của Xã là 542,88 ha, trong đó: Đất ở dân cư là 40,78ha, đất vườn tạp là 133,32 ha, đất lúa là 201,68 ha, đất thủy sản là 70,31 ha, đất chuyên dụng là 43,83 ha, đất chưa sử dụng là 0,1ha

Theo kết quả phát triển kinh tế năm 2010 thì cơ cấu kinh tế của xã như sau: nông nghiệp chiếm 57,42%, công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp 12,48% và thương mại - dịch vụ là 30,1%

21

Ảnh 1: Bản đồ vị trí Xã Ngọc Lũ, huyện Bình Lục, Tỉnh Hà Nam 2.2.3 Quy mô nghiên cứu

- Khu vực đun nấu và trong thời gian nấu ăn trong các hộ dân xã Ngọc Lũ, huyện Bình Lục, Hà Nam

- Điều tra, khảo sát thu thập số liệu 100 hộ dân (25 hộ đun củi, 25 hộ đun PPNN, 25 hộ đun than và 25 hộ sử dụng KSH)

- Lấy mẫu khí 8 hộ dân được lựa chọn (2 hộ đun củi, 2 hộ đun PPNN, 2 hộ đun than, 2 hộ sử dụng KSH) để đánh giá hiệu quả ô nhiễm với 7 thông số: Bụi lơ lửng, CO, H2S, NH3, CH4, SO2 và HCs

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.3.1 Phương pháp thu thập số liệu

Được thực hiê ̣n với các tài liê ̣u trong và ngoài nước nhằm tìm kiếm các thông tin liên quan đến tác động khí sinh ho ̣c so với các nhiên liê ̣u khác cũng như các nghiên cứu đã thực hiê ̣n về hiệu quả giảm ô nhiễm không khí trong sinh hoạt

22

2.3.2 Phương pháp nghiên cứu ngoài hiện trường

2.3.2.1 Khảo sát, điều tra thực địa

Phương pháp khảo sát, điều tra thực địa thông qua bảng hỏi và quan sát thực thế nhằm mục đích:

 Điều tra, khảo sát tại 100 hộ dân để xác định loại nhiên liệu sử dụng trong sinh hoạt và đánh giá nhanh tác động của nhiên liệu đun nấu đến không khí trong sinh hoạt

Khảo sát 100 hộ dân chỉ sử dụng một loại nhiên liệu (25 hô ̣ sử dụng KSH, 25

hô ̣ than, 25 hô ̣ củi và 25 hô ̣ PPNN) gă ̣p mô ̣t số khó khăn Do đó, 03 tiêu chí được đưa ra để lựa cho ̣n hô ̣ dân thuô ̣c khảo sát như sau:

+ Loại nhiên liệu chính lựa chọn trong nấu ăn;

+ Lượng nhiên liê ̣u sử dụng nhiều nhất (thường xuyên);

+ Loại nhiên liệu sử dụng trong thời gian khảo sát

 Lựa chọn 8 hộ dân (gồm 2 hộ sử dụng khí sinh học v ới nguyên liệu đầu vào cho hầm KSH là phân lợn, 2 hộ đun than, 2 hô ̣ đun củi và 2 hộ đun PPNN) thực hiê ̣n lấy mẫu và phân tích có các điều kiê ̣n tương đồng đối

Để lựa cho ̣n 8 hô ̣ dân thực hiê ̣n lấy mẫu và phân tích có điều kiê ̣n tương đồng và đáp ứng yêu cầu về nhiên liê ̣u sử dụng trong 100 hộ dân khảo sát, các tiêu chí đã được đưa ra như sau:

+ Các hộ dân có điều kiện tương đồng về diện tích nhà bếp và cửa thông khí (cửa chính): diện tích nhà bếp từ 6 đến 8 m2, chiều cao từ 2,3 đến 3 m, khoảng cách từ bếp nấu đến cửa chính tối đa là 1m

+ Các hộ dân có điều kiện tương đồng về th ời gian đun nấu (tùy từng bữa, thời gian đun nấu khoảng 60 - 120 phút/mỗi bữa) và số lượng người ăn cho từng bữa

+ Các hộ dân nhiệt tình hỗ trợ vì thời gian đo đạc kéo dài và được bắt đầu thực hiện từ rất sớm (05h00 hàng ngày)

+ Các hộ dân sử dụng cùng một loại nhiên liệu có kiểu bếp tương đồng:

o Hộ sử dụng KSH: kiểu bếp chuyên dụng cho đun nấu bằng KSH

thương hiệu Hùng Vương

23

o Hộ sử dụng củi: bếp cải tiến, dạng lò Theo đánh giá của hộ dân sử

dụng thì bếp này đã hỗ trợ người sử dụng dễ dàng hơn do có quạt được gắn kèm nhưng lượng nhiên liệu tiêu hao không giảm

o Hộ sử dụng PPNN: bếp được sử dụng là kiểu bếp mở (bếp kiềng)

o Hộ sử dụng than: bếp than tổ ong phổ biến cho hộ gia đình tại Việt

Nam

2.3.2.2 Phương pháp lấy mẫu

- Mẫu được lấy thành 2 đơ ̣t, mỗi đơ ̣t ta ̣i 4 hô ̣ dân lựa cho ̣n , từ ngày 21 đến ngày 26 tháng 2 năm 2011 Trong suốt thời gian lấy mẫu , các ngày đều có mưa phùn, độ ẩm cao, không có biến đổi lớn về điều kiê ̣n vi khí hâ ̣u : nhiê ̣t độ không khí ngoài trời từ 18,3 đến 21,2oC; độ ẩm từ 79 đến 92%; tốc độ gió từ 0,02 đến 0,51 m/s (xác định theo TCVN 5508:2009) Với điều kiện vi khí hậu và diện tích khu vực

bếp nhỏ nên kết quả đo vi khí hậu hầu như không bị ảnh hưởng (xem Phụ lục 3)

- Mỗi vị trí được lấy mẫu liên tiếp trong 3 ngày, mỗi ngày 6 mẫu (trước và sau khi đun nấu) trong thời gian 60 phút (lấy mẫu trung bình theo giờ)

- Mẫu được lấy theo tiêu chuẩn ở độ cao 1,5m (vị trí ngang tầm thở), cách bếp 0,5m sao cho không ảnh hưởng đến thao tác của người đun nấu và theo hướng gió từ bếp đến cửa chính

- Hai hộ sử dụng than đều ủ than qua đêm và dùng liên tục trong suốt quá trình lấy mẫu

Chi tiết về phương pháp và thiết bị lấy mẫu được trình bày trong Phụ lục 4

2.3.3 Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm

2.3.3.1 Phương pháp phân tích các thông số môi trường khí

Toàn bộ mẫu được mang về xử lý ta ̣i phòng thí nghiê ̣m Trạm Quan trắc và Phân tích Môi trường Lao động thuộc Viện Nghiên cứu Khoa học Kỹ thuật bảo hộ Lao động theo các phương pháp đạt tiêu chuẩn như sau:

Máy quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS Lambda 25 (Perkin Elmer, Mỹ)

USR: Mẫu sau khi hấp thụ H2S được trung hòa bằng 0,1 ml HNO3 0,1N và phân tích bằng phương pháp so màu vàng nâu của Ag2S Giới hạn phát hiện của phương pháp 0,1µg/m3

Máy quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS Lambda 25 (Perkin Elmer, Mỹ)

USR: Mẫu sau khi hấp thụ NH3được trung hòa bằng 0,1ml NaOH 0,1N và phân tích bằng phương pháp so màu NH3¬ tạo phức màu xanh với thuốc thử salixylat và ion hypoclorit, đo quang ở bước sóng 655nm trêm máy so màu Lambda 25 UV/VIS Spectrometer, Perkin Elmer Giới hạn phát hiện của phương pháp 0,1µg NH3/m3

Máy quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS Lambda 25 (Perkin Elmer, Mỹ)

WEMOS 03: Dùng xilanh hút mẫu trực tiếp từ túi khí, bơm vào thiết bị GC/FID, so sánh với tín hiệu của khí CH4 chuẩn

Giới hạn phát hiện của phương pháp 10ppm

Máy sắc ký khí GC

2010 (Shimadzu, Nhật Bản)

Giới hạn phát hiện của phương pháp 0,04 µg/m3

Máy sắc ký khí GC

2010 (Shimadzu, Nhật Bản)

2.3.3.3 Phương pháp xử lý, phân tích và tổng hợp dữ liệu

Tác giả đã tiến hành thống kê, tổng hợp số liệu điều tra nghiên cứu bằng phần mềm Excel

26

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 KẾT QUẢ ĐIỀU TRA SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU TRONG ĐUN NẤU

Do các đặc điểm lý hóa khác nhau nên nhiên liệu đun nấu có ảnh hưởng trực tiếp đến ô nhiễm không khí Khảo sát nhanh tình hình sử dụng nhiên liệu sinh hoạt tại xã Ngọc Lũ, Huyện Bình Lục, Hà Nam nhằm tiến hành điều tra đánh giá hiệu quả giảm ô nhiễm không khí trong sinh hoạt nhờ sử dụng KSH cho 100 hộ dân (25

hô ̣ sử dụng KSH, 25 hô ̣ than, 25 hô ̣ củi và 25 hô ̣ PPNN) và lựa chọn 8 hộ dân có đặc điểm tương đồng theo các tiêu chí đã được đề xuất để lấy mẫu khí

Kết quả phỏng vấn nhanh cán bộ Xã cho thấy trên địa bàn hiện nay có 5 loại nhiên liệu được sử dụng nhiều nhất là KSH, than, củi, PPNN và khí gas công nghiệp Tuy nhiên, do chi phí đun nấu bằng khí gas công nghiệp cao nên loại nhiên liệu này được hầu hết các hộ dân coi là nhiên liệu phụ, chỉ được sử dụng trong những trường hợp cần thiết (11% hộ dân khảo sát sử dụng khí gas công nghiệp là nhiên liệu phụ)

Khảo sát nhanh cho thấy, 80% hộ dân thường sử dụng các loại nhiên liệu có sẵn, giá thành thấp và nhiều loại nhiên liệu cùng một lúc, đặc biệt là các hộ sử dụng

3 loại nhiên liệu truyền thống (xem Phụ lục 1)

Kết quả điều tra cho thấy khu vực đun nấu của 08 hộ có các đặc điểm tương đồng sau:

+ Không gian nhà bếp: diện tích nhà bếp từ 6 đến 8 m2, chiều cao từ 2,3 đến 3m (tương ứ ng thể tích nhà bếp từ 16 đến 18,4 m3), khoảng cách từ bếp nấu đến cửa chính tối đa là 1m

+ Thời gian đun nấu khoảng 60 phút/bữa và 4 – 5 người cho từng bữa

27

Bảng 11: Kết quả khảo sát hiện trạng sử dụng nhiên liệu và

đặc điểm khu vực đun nấu 08 hộ dân

Thời gian đun nấu

Khu vực đun nấu

Nhiên liệu chính

Nhiên liệu phụ

1 cửa, 6m2

x 3m, bếp cách cửa 1m

KSH

60 con lợn, Hầm KSH xây dựng năm 2009, 16 m3

, chia sẻ khí gas thừa với hàng xóm Có bộ lọc

H2S, sử dụng bếp chuyên dụng

HỘ KSH #1

2 Trần Đăng

Kỷ 5

06:00-06:30 11:00-12:00 17:00-19:00

1cửa, 6m2

x 3m, bếp cách cửa 0,5m

KSH

70 con lợn, hầm KSH xây dựng năm 2010, 18m3

Có bộ lọc H2S, sử dụng bếp chuyên dụng

HỘ KSH #2

3 Lê Thị

Trinh 4

06:00-06:30 11:00-12:00 17:00-19:00

1 cửa, 8m2

x 2,3m bếp cách cửa 1m

Than Củi

30 con lợn, chuồng cách bếp 2m

HỘ THAN #1

4 Trần Văn

Mão 4

06:00-07:00 11:00-12:00 18:00-19:00

1 cửa, 8m2

x 2,3m bếp cách cửa 1m

Than Củi

50 con lợn, chuồng cách bếp 2,5m

HỘ THAN #2

5 Nguyễn

Thị Tân 5

06:00-06:30 10:30-12:00 17:00-19:00

1 cửa, 8m2

x 2,3m bếp cách cửa 0,5m

Củi PPNN HỘ CỦI #1

6 Lê Đăng

Dũng 5

06:00-06:30 11:00-12:30 17:00-18:30

2 cửa, 1 cửa luôn đóng 6m2 x 2,7m

Củi HỘ CỦI #2

Thời gian đun nấu

Khu vực đun nấu

Nhiên liệu chính

Nhiên liệu phụ

Ghi chú

bếp cách cửa 0,5m

7 Trần Văn

Trí 4

06:00-06:30 11:00-12:00 17:00-19:00

1 cửa, 6m2

x 2,7m bếp cách cửa 1m

PPNN HỘ PPNN #1

8 Bà Hoan 4

06:00-06:30 11:00-12:00 17:30-19:30

1 cửa, 8m2

x 2,3m bếp cách cửa 0,8m

PPNN Củi HỘ PPNN #2

3.2 KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG KHU VỰC ĐUN NẤU

3.2.1 Kết quả đánh giá nhanh ảnh hưởng đến môi trường khu vực đun nấu

Thông qua tiền khảo sát tại hiện trường, các đặc điểm nhận dạng vấn đề môi trường người dân có thể khảo sát bao gồm : Tường nhà bếp , khói, mùi Từ các đă ̣c điểm đó, 06 lựa cho ̣n được đưa ra để phỏng vấn hộ dân

Kết quả khảo sát 100 hô ̣ dân đánh giá mức độ ảnh hưởng đến môi trường không khí sinh hoa ̣t, đă ̣c biê ̣t khu vực đun nấu cho thấy khu vực này của các hộ dân

sử dụng KSH sạch hơn (22/25 hộ KSH khảo sát ) trong khi đó thì 100% hô ̣ sử dụng than, củi và PPNN thì cho rằng sử dụng 3 loại nhiên liệu này làm không gian bếp bẩn (100% hô ̣ dân không lựa chọn mức độ đánh giá là “bếp sạch”)

Bảng 12: Kết qua ̉ đánh giá nhanh mức độ ô nhiễm môi trường

khu vực đun nấu

Nhìn vào Bảng 12 và Hình 7 cho thấy:

Hiê ̣n tượng tường nhà bếp bi ̣ đen, khói và mùi trong quá trình đun nấu chiếm

tỷ lệ cao nhất (53%) Trong kết quả này thì hộ dân sử dụng củi và PPNN cho kết quả cao nhất, tiếp theo là than và thấp nhất là KSH, tương ứng là 100, 12 và 0% hô ̣ dân được khảo sát

Có 3 hô ̣ dân sử dụng KSH có kết quả phản hồi là trong quá trình đun nấu có xuất hiê ̣n mùi Nguyên nhân của hiê ̣n tượng này là do thiết bi ̣ lo ̣c H 2S chưa được lắp đặt và bếp đun là loại tự chế

Quá trình bắt đầu bén than chưa được đốt cháy hoàn toàn và than được các

hộ dân ủ liên tục nên lượng CO thất thoát ra ngoài gây mùi khó chịu Do vậy, có 18/25 (bao gồm 06 hộ trả lời vừa có hiê ̣n tượng mùi và khói ) hô ̣ dân trả lời viê ̣c đun nấu bằng than gây hiện tượng mùi

Hình 7: Kết quả đánh giá nhanh mức độ ô nhiễm môi trường khu đun nấu

30

3.2.2 Kết quả phân tích các thông số ô nhiễm môi trường khu vực đun nấu

3.2.2.1 Bụi lơ lửng

Bụi lơ lửng sinh ra trong

quá trình đun nấu chủ yếu từ

lượng tro dễ bay trong nhiên

liệu

Kết quả quan trắc 8 hộ

dân (144 mẫu) tại xã Ngọc Lũ,

Huyện Bình Lục, tỉnh Hà Nam

cho thấy rằng các hộ dân sử

dụng KSH có lợi thế trong việc

giảm hàm lượng bụi lơ lửng

trong khu vực đun nấu

Hiệu quả của KSH trong

việc giảm hàm lượng bụi lơ lửng trong khu vực đun nấu cho kết quả tốt nhất khi so sánh với việc sử dụng 3 nhiên liệu truyền thống trong nghiên cứu này là than, củi và PPNN

So với các nhiên liệu truyền thống, hàm lượng bụi lơ lửng tại khu vực đun nấu của hộ sử dụng KSH có kết quả thấp nhất Kết quả giám sát và phân tích cho thấy hàm lượng tổng bụi lơ lửng trong khu vực đun nấu tăng lên theo thời gian nấu , thâ ̣m chí còn cao hơn so với môi trường nền sau khi kết thúc nấu ăn Cụ thể là:

Bảng 13: Hàm lượng tổng bụi lơ lửng tại khu vực đun nấu

Bụi

Mẫu lấy trươ ́ c khi nấu 60 phút Mấu lấy sau khi nấu 60 phút

KSH Than Củi PPNN KSH Than Củi PPNN

Giá trị trung

bình, mg/m3

0,0550 0,2215 1,2320 1,4070 0,0640 0,2510 4,2170 4,9210 Giá trị lớn nhất,

mg/m3 0,0630 0,2610 2,0230 2,0320 0,0780 0,3140 5,1560 6,0540

Giá trị nhỏ nhất, 0,0490 0,1940 0,8770 1,0660 0,0560 0,2290 3,5900 2,4130

Hình 8: Kết quả phân tích hàm lượng bụi lơ

lửng trong khu vực đun nấu

31

Bụi

Mẫu lấy trươ ́ c khi nấu 60 phút Mấu lấy sau khi nấu 60 phút

KSH Than Củi PPNN KSH Than Củi PPNN

mg/m3

Số mẫu (hộ x

lần đo/hộ) 18 18 18 18 18 18 18 18 Hàm lượng so

với KSH, lần 1 4,03 22,40 25,58 1 3,92 65,89 76,89

Từ bảng kết quả trên ta thấy:

- Hàm lượng bụi lơ lửng trước và sau khi nấu củ a khu vực đun nấu của hộ sử dụng KSH là thấp nhất : Trước khi nấu, hàm lượng này của hô ̣ sử dụng than so v ới KSH cao hơn 4,03 lần, tương tự hàm lượng nền của hộ đun bằng củi và PPNN so với KSH lần lượt là 22,40 và 25,58 lần; Sau khi nấu, hàm lượng tổng bụi lơ lửng trong khu vực hộ sử dụng PPNN so với KSH cao nhất, tiếp theo là hộ sử dụng củi và than, tương ứng với các giá trị là 76,89; 65,89 và 3,92 lần

Hình 9 cho thấy: Trong cùng một bữa ăn thì tất cả các lần đo đều cho kết quả hàm lượng bụi lơ lửng sau khi nấu 60 phút vẫn cao hơn trước khi nấu Sau nấu ăn, hàm lượng bụi trung bình trong khu vực nấu của hô ̣ dùng PPNN , củi, than và KSH vẫn cao hơn trước khi nấu lần lượt là 250, 242, 13 và 16% Tuy nhiên, quy luật diễn biến sự thay đổi hàm lượng bụi chưa thể hiện sự sai khác giữa 3 bữa ăn được nghiên cứu

32

Hình 9: Kết qua ̉ quan trắc hàm lượng bụi lơ lửng theo nhiên liê ̣u

3.2.2.2 Cacbon oxit (CO)

CO trong được sinh ra trong điều kiện các chất hữu cơ bị đốt cháy không hoàn toàn, thiếu Oxi

Phương trình phản ứng sinh ra CO là: 2C + O2 -> 2CO

Kết quả quan trắc tại xã Ngọc Lũ, huyện Bình Lục, tỉnh Hà Nam cho thấy rằng các hộ dân sử dụng KSH có lợi thế giảm hàm lượng CO trong khu vực đun nấu

Hiệu quả của KSH trong việc giảm hàm lượng CO trong khu vực đun nấu cho kết quả tốt nhất khi so sánh với việc sử dụng củi và PPNN Hàm lượng CO

33

trong khu vực đun nấu trong hộ dân sử

dụng than cũng cho kết quả cao hơn khá

nhiều so với hộ sử dụng KSH

Kết quả quan trắc tại xã Ngọc Lũ,

huyện Bình Lục, tỉnh Hà Nam tại các hộ

dân sử dụng than, củi và PPNN cho thấy

sau khi nấu ăn, môi trường đun nấu vẫn

còn hàm lượng CO cao hơn so với ban

đầu Mă ̣c dù hàm lượng CO của hô ̣ sử

dụng KSH l à thấp nhất nhưng hàm lượng

này không chênh lệch nhiều so với các hộ

sử dụng nhiên liệu truyền thống ngoại trừ than

Bảng 14: Hàm lượng CO tại khu vực đun nấu

CO

Mẫu lấy trươ ́ c khi nấu 60 phút Mẫu lấy sau khi nấu 60 phút

Giá trị trung

bình, mg/m 3

1,24 6,5950 1,65 1,435 1,43 10,75 3,395 2,61 Giá trị lớn

nhất, mg/m 3

1,46 14,35 2,67 2,94 1,75 29,91 4,18 4,43 Giá trị nhỏ

nhất, mg/m 3

0,92 2,02 0,92 0,79 1,06 4,36 2,08 1,04 Số mẫu ((hộ

Hàm lượng

so với KSH,

lần 1 5,32 1,33 1,16 1 7,52 2,37 1,83 Sau khi tiến hành quan trắc đo đạc cho thấy hàm lượng CO phát sinh trong quá trình đun nấu sử dụng KSH thấp hơn so với 3 loại nhiên liệu được nghiên cứu Mặt khác, môi trường nền (trước khi đun nấu) của hộ sử dụng KSH thấp nhất với

Hình 10 Kết quả phân tích hàm lượng CO

trong khu vực đun nấu