XÁC ĐỊNH sự TĂNG SINH KHỐI của một số vườn cây ăn QUẢ ở THÀNH PHỐ cần THƠ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN XÁC ĐỊNH SỰ TĂNG SINH KHỐI CỦA MỘT SỐ VƯỜN CÂY ĂN QUẢ Ở THÀNH PHỐ CẦN THƠ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành KHOA

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

XÁC ĐỊNH SỰ TĂNG SINH KHỐI CỦA

MỘT SỐ VƯỜN CÂY ĂN QUẢ

Ở THÀNH PHỐ CẦN THƠ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

-LÊ THỊ PHƯƠNG CHI

Luận văn tốt nghiệp Đại Học Chuyên ngành Khoa học Môi trường

PHÊ DUYỆT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Luận văn kèm theo đây, với tựa đề là “Xác định sự tăng sinh khối của một số vườn cây ăn quả ở thành phố Cần Thơ”, do Lê Thi Phương Chi thực hiện và báo cáo đã

được hội đồng chấm luận văn thông qua

LỜI CẢM ƠN

Em xin trân trọng bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến quý Thầy, Cô trường Đại học Cần Thơ đã tận tình giảng dạy và truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm quý báu cho em trong suốt thời gian em học tập và nghiên cứu dưới mái trường đại học

Em xin chân thành cảm ơn:

Thầy Nguyễn Hữu Chiếm, Cô Cô Thị Kính – Bộ môn Khoa học Môi trường, trường Đại học Cần Thơ đã tận tình chỉ bảo và giúp đỡ em hoàn thành luận văn tốt nghiệp

Quý Thầy, Cô, Anh, Chị ở Bộ môn đã quan tâm giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn này

Cuối cùng em xin bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, những người thân và tất

cả bạn bè đã động viên, hổ trợ và giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập trên giảng đường đại học và hoàn thành luận văn tốt nghiệp

Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2010

Sinh viên thực hiện

Lê Thị Phương Chi

TÓM LƯỢC

Đề tài “Xác định sự tăng sinh khối của một số vườn cây ăn quả ở thành phố Cần Thơ” được thực hiện nhằm xác định sinh khối tăng lên qua hai năm 2009-2010 của một số vườn cây ăn quả ở thành phố Cần Thơ

Đề tài được tiến hành từ 29/12/2009 đến 27/03/1010 với 10 địa điểm khảo sát

Ở mỗi vị trí khảo sát sẽ tiến hành đo chiều cao, chu vi vòng của cây, từ đó tính được sinh khối của cây ăn trái ở thành phố Cần Thơ năm 2010

Kết quả cho thấy sinh khối các vườn cây ăn quả ở những điểm khảo sát đều tăng lên, điểm 17 tăng 0.174tấn/năm, điểm 18 tăng 0.541tấn/năm, điểm 19 tăng 1.275tấn/năm, điểm 28 tăng 0.527tấn/năm, điểm 37 tăng 0.588tấn/năm, điểm 40 tăng 0.223tấn/năm, điểm 42 tăng 0.321tấn/năm, điểm 45 tăng 0.060tấn/năm, điểm 48 tăng 0.008tấn/năm, chỉ có một điểm 46 sinh khối giảm 0.673tấn/năm do ở điểm này chủ hộ

đã chặt ngọn của các cây trong vườn và đốn năm cây Đề tài thực hiện đã xác định

được lượng cacbon tích lũy hàng năm của các vườn cây ăn quả ở thành phố Cần Thơ: 2.167 tC/ha, lượng cacbon tích lũy bình quân trong 1 năm: 24.678 tC/ha, gia tăng thường niên của cacbon tích lũy ở thành phố Cần Thơ: 33,922.22 tC và lượng CO2 tích lũy thường niên là 124,381.5 tCO2

MỤC LỤC

Bìa phụ i

Phê duyệt của hội đồng ii

Lời cảm tạ iii

Tóm lược iv

Danh sách hình vii

Danh sách bảng viii

Phụ lục

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích của đề tài: 2

1.3 Mục tiêu của đề tài: 2

CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 3

2.1 Khái niệm cây ăn quả 3

2.2 Sơ lược về tình hình phát triển cây ăn quả ở Việt Nam và đồng bằng sông Cửu Long 3

2.2.1 Ở Việt Nam 3

2.2.2 Phát triển cây ăn quả ở đồng bằng sông Cửu Long 4

2.3 Tổng quan về tình hình nghiên cứu 5

2.3.1 Sinh khối và khả năng hấp thụ cacbon 5

2.3.2 Hiện trạng năng lượng sinh khối của Việt Nam 6

2.3.3 Khí cacbonic (CO 2 ) và tỉ lệ phát thải CO 2 ở Việt Nam 7

2.3.4 Các dạng năng lượng sinh học 8

2.4 Tổng quan về địa phương nghiên cứu – Thành phố Cần Thơ 11

2.4.1 Vị trí địa lý – Khí hậu 11

2.4.2 Đơn vị hành chính 11

2.4.3 Kinh tế 11

2.4.4 Tình hình đời sống dân cư 12

CHƯƠNG 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14

3.1 Nội dung thực hiện của đề tài: 14

3.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 14

3.3 Phương tiện nghiên cứu 14

3.4 Phương pháp nghiên cứu 14

3.4.1 Phương pháp thu thập số liệu 14

3.4.2 Phương pháp tính toán số liệu 16

3.4.3 Phương pháp ước tính sự gia tăng thường niên của trữ lượng cacbon 18

4.2 Tăng trưởng sinh khối của 10 điểm khảo sát ở thành phố Cần Thơ 24

4.2.1 Tăng trưởng sinh khối và cacbon của các điểm khảo sát 24

4.2.2 Tăng trưởng sinh khối theo từng loại cây 26

4.3 Sự tăng sinh khối của các cây ăn quả và các loại cây không lấy quả 28

4.4 Ước lượng trữ lượng cacbon gia tăng hàng năm của TP Cần Thơ 29

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 31

5.1 Kết luận 31

5.2 Kiến nghị 31

TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1 Sự phân bố cây ăn quả 4

và thời gian có quả chín (mùa) trong năm ở Việt Nam 4

Hình 2.2 Tỉ lệ phát thải cacbonic vào môi trường 8

Hình 2.3 (a) Bắp (http://en.wikipedia.org/wiki/Zea_mays), 9

(b) Rơm rạ (http://en.wikipedia.org/wiki/Strohr%C3%A4der), 9

(c) Rong biển đỏ Laurencia ở Hawaii (http://en.wikipedia.org/wiki/Algae) 9

Hình 2.4 Bản đồ hành chính TP Cần Thơ 12

Hình 3.1 Bản đồ vị trí 10 điểm khảo sát ở thành phố Cần Thơ 15

Hình 3.2 Cách đo chu vi vòng của cây 16

Hình 4.1 Chiều cao và chu vi vòng của các loài cây ở điểm 19 ở thành phố Cần Thơ 20

Hình 4.2 Chiều cao và chu vi vòng của các loài cây ở điểm 40 ở thành phố Cần Thơ 21

Hình 4.3 Chiều cao và chu vi vòng của các loài cây ở điểm 42 ở thành phố Cần Thơ 22

Hình 4.4 Chiều cao và chu vi vòng của các loài cây ở điểm 45 ở thành phố Cần Thơ 22

Hình 4.5 Chiều cao và chu vi vòng của các loài cây ở điểm 46 ở thành phố Cần Thơ 23

Hình 4.6 Chiều cao và chu vi vòng của các loài cây ở điểm 48 ở thành phố Cần Thơ 24

Hình 4.7 Tăng trưởng sinh khối qua 10 điểm khảo sát trong hai năm 2009 và 2010 ở thành phố Cần Thơ 24

Hình 4.8 Tăng trưởng sinh khối qua 10 điểm trong 1 năm (2009-2010) ở thành phố Cần Thơ 25 Hình 4.9 Sự tăng lượng cacbon tích lũy của 10 điểm khảo sát ở thành phố Cần Thơ 26 Hình 4.10 Tăng trưởng sinh khối theo từng loại cây ở 10 điểm khảo sát ở thành phố Cần Thơ27

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1 Năng lượng sinh khối qua các năm 6

Bảng 2.2 Các lĩnh vực sử dụng năng lượng 6

Bảng 2.3 Các thiết bị sử dụng năng lượng 7

Bảng3 1 Phân phối 10 điểm khảo sát trong 7 quận, huyện ở thành phố Cần Thơ 15

Bảng 3.2: Công thức ước tính lượng gia tăng thường niên của cacbon tích lũy trong cây 18 Bảng 4.1 Số lượng cây được khảo sát năm 2010 của 10 điểm ở thành phố Cần Thơ 19

Bảng4.2 Kết quả tổng sinh khối của các cây không lấy quả ở thành phố Cần Thơ 28

Bảng 4.3 Kết quả tổng sinh khối của các loại cây ăn quả ở thành phố Cần Thơ 29

Bảng4.4 Kết quả ước tính lượng gia tăng thường niên của cacbon tích lũy trong cây ở 10 điểm khảo sát và thành phố Cần Thơ 30

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

1.1 Đặt vấn đề

Nóng lên toàn cầu là vấn đề mới được ghi nhận trong vài thập kỷ trở lại đây Tuy nhiên nó tiềm ẩn những tác động tiêu cực tới sinh vật và các hệ sinh thái (Nguồn UNFCCC, 2005b; trích dẫn Phan Minh Sang và Lưu Cảnh Trung, 2008) Biến đổi khí hậu, một hệ quả của sự nóng lên toàn cầu, làm tổn hại lên tất cả các thành phần của môi trường sống như nước biển dâng cao, gia tăng hạn hán, ngập lụt, thay đổi các kiểu khí hậu, gia tăng các loại bệnh tật, thiếu hụt nguồn nước ngọt, suy giảm đa dạng sinh học và gia tăng các hiện tượng khí hậu cực đoan (WWF) Biến đổi khí hậu và mối quan hệ của nó với phát thải CO2 từ suy thoái và mất rừng đang là mối quan tâm của toàn cầu Theo hội đồng liên chính phủ về biến đổi khí hậu (The Intergovernmental Panel on Climate Change - IPCC) ước tính CO2 chiếm tới 60% nguyên nhân của sự nóng lên toàn cầu, nồng độ CO2 trong khí quyển đã tăng 28% từ 288 ppm lên 366 ppm trong giai đoạn 1850-1998 (IPCC, 2000) Ở giai đoạn hiện nay, nồng độ khí CO2 tăng khoảng 10% trong chu kỳ 20 năm (Nguồn UNFCCC, 2005b; trích dẫn Phan Minh Sang và Lưu Cảnh Trung, 2008)

Vào ngày 15 tháng 12 năm 2007, dưới sự chủ toạ của Liên Hiệp Quốc, 187 quốc gia thành viên trên thế giới đã ký một thỏa hiệp gọi là Thỏa hiệp Bali (Indonesia) trong Hội nghị Thay đổi Khí hậu (Climate Change Conference) Lần đầu tiên, hội nghị đã nêu lên chương trình giúp đỡ việc hạn chế sự phá hủy vùng rừng nhiệt đới trên thế giới để giảm thiểu phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính ("Giảm thiểu khí phát thải từ suy thoái và mất rừng" (Reducing Emissions from Deforestation and Degradation - REDD) Theo đó các nước phát triển sẽ đáp ứng một số mục tiêu giảm phát thải của nước họ bằng cách mua các tín dụng cacbon của các nước đang phát triển từ những cánh rừng hấp thụ CO2.

Riêng ở đồng bằng sông Cửu Long, ngoài rừng tràm và rừng ngập mặn thì cây ăn trái chiếm một diện tích rất lớn khoảng 220.000ha( nguồn: Sở Nông Nghiệp

và Phát Triển Nông Thôn thành phố Cần Thơ, 2009) Vườn cây ăn trái cũng được xem như một hệ sinh thái rừng, tuy nhiên ở Việt Nam cho đến nay chưa có nghiên cứu đầy đủ và hoàn chỉnh về xác định sinh khối (biomass) và cacbon tích lũy trong các hệ sinh thái rừng cũng như các vườn cây ăn trái

Thành phố Cần Thơ là trung tâm của đồng bằng sông Cửu Long Ước tính tổng diện tích cây ăn trái của thành phố Cần Thơ năm 2009 là 15.654 ha, diện tích cây ăn trái lại có xu hướng giảm do quá trình đô thị hóa (nguồn: Sở Nông Nghiệp

và Phát Triển Nông Thôn thành phố Cần Thơ, 2009) Để xác định được lượng cacbon tích lũy từ đó tính ra lượng CO2 hấp thụ của cây trong 1 năm thì cần phải

xác định sự tăng sinh khối của cây Vì vậy mà đề tài “ Xác đinh sự tăng sinh khối của các vườn cây ăn quả ở thành phố Cần Thơ” được thực hiện

1.2 Mục đích của đề tài:

Giúp giảm lượng CO2 trong không khí gây hiệu ứng nhà kính

1.3 Mục tiêu của đề tài:

- Xác định sự tăng sinh khối của một số vườn cây ăn trái và cây tạp trong các quận huyện thuộc thành phố Cần Thơ

- Tính được lượng CO2 cây hấp thụ mỗi năm ở các quận huyện trên

CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

2.1 Khái niệm cây ăn quả

Cây ăn quả (Nam Bộ gọi là cây ăn trái) là các loại cây trồng hoặc quả rừng

mà trái cây được dùng làm thức ăn riêng biệt hoặc ăn kèm So với cây lương thực là nguồn cung cấp chính về năng lượng và chất bột cacbohydrat trong khẩu phần thức

ăn thì cây ăn quả là nguồn dinh dưỡng quý cho con người về chất khoáng, đặc biệt nhiều vitamin, nhất là các vitamin A và vitamin C rất cần cho cơ thể con người Tuỳ theo nguồn gốc, xuất xứ và vùng sinh thái mà có thể chia ra cây ăn quả nhiệt đới, cây ăn quả cận nhiệt đới, cây ăn quả ôn đới, (wikipedia, 2009)

2.2 Sơ lược về tình hình phát triển cây ăn quả ở Việt Nam và đồng bằng sông Cửu Long

2.2.1 Ở Việt Nam

Những loại cây ăn quả có diện tích lớn ở Việt Nam là chuối, cam, quýt, bưởi, xoài, dứa, sầu riêng, chôm chôm, vải, nhãn, thanh long Diện tích cây ăn quả của Việt Nam đã tăng từ 346 nghìn ha (1995) đến 767 nghìn ha (2006) đến 775 nghìn ha (2007), sản lượng khoảng 7 triệu tấn Năm 2007 xuất khẩu rau quả của Việt Nam ước đạt 300 triệu đô la (Đinh Trung Kiên, 2008) Chuối hiện có diện tích khoảng 100.000 ha với sản lượng 1,2 triệu tấn Cam quýt có diện tích cam gần 80 nghìn ha với sản lượng 523 nghìn tấn Xoài có diện tích khoảng 75 nghìn ha, sản lượng 337nghìn tấn Nhãn đạt được trên 70 nghìn ha với sản lượng 481 nghìn tấn Dứa hiện có diện tích khoảng 40 nghìn ha với sản lượng ước 400 nghìn tấn Chôm chôm phát triển ở vùng Nam Bộ với diện tích gần 22 nghìn ha, sản lượng 358 nghìn tấn Sầu riêng được mở rộng ở Đông Nam Bộ và Tây Nguyên với diện tích thu hoạch khoảng 17 nghìn ha, sản lượng 87 nghìn tấn Thanh long đã mở rộng và trồng khá

tập trung tại Bình Thuận, Long An, Tiền Giang với diện tích trên 9 nghìn ha Ngoài

các loại quả nhiệt đới, một số loại quả cận nhiệt đới cũng đã được phát triển ở các tỉnh phía Bắc như vải, hồng, mận, táo, lê ( Hoàng Kim, 2008)

Hình 2.1 Sự phân bố cây ăn quả

và thời gian có quả chín (mùa) trong năm ở Việt Nam

(Nguồn: Sofri Vietnam, 2002)

2.2.2 Phát triển cây ăn quả ở đồng bằng sông Cửu Long

Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) với tổng diện tích gần 4 triệu ha, vùng khí hậu gió mùa cận xích đạo, nhiệt độ trung bình hàng năm từ 24 – 270C, tổng nhiệt lượng cả năm là 9.700 – 10.0000C Các yếu tố như ánh nắng, gió, ẩm độ

không khí, bức xạ mặt trời, …mang tính ổn định, thuận lợi để sản xuất cây ăn trái trên bình diện rộng với tổng diện tích trồng cây ăn trái là 175.670 ha, chiếm 50,7 % diện tích cây ăn trái của cả nước Diện tích trồng cây ăn trái ngày càng được mở rộng, dự kiến đến năm 2010 sẽ là 220.000 ha Song song với việc mở rộng diện tích, các chủng loại cây ăn trái ngày một phong phú Ở ĐBSCL, thu nhập của hộ nông dân làm nghề vườn chiếm 30 % (Nguyễn Bảo Vệ và Lê Thanh Phong, 2003)

2.3 Tổng quan về tình hình nghiên cứu

2.3.1 Sinh khối và khả năng hấp thụ cacbon

Sinh khối được xác định là tất cả chất hữu cơ ở dạng sống và chết của cây ở trên hoặc ở dưới mặt đất (Brown, 1997; Ponce-Hernandez, 2004 – Trích dẫn: Phan Minh Sang và Lưu Cảnh Trung, 2006) Sinh khối là đơn vị đánh giá năng suất của lâm phần Mặt khác để có được số liệu về hấp thụ cacbon, khả năng và động thái quá trình hấp thụ cacbon của rừng, người ta phải tính từ sinh khối của rừng Chính

vì vậy điều tra sinh khối cũng chính là điều tra hấp thụ cacbon của rừng (Ritson and Sochacki, 2003)

Năng lượng sinh khối (NLSK) có nguồn gốc từ thực vật như gỗ, các phế phẩm nông nghiệp Nó là nguồn năng lượng cổ xưa nhất đã được con người sử dụng khi bắt đầu biết nấu chín thức ăn và sưởi ấm Củi là nguồn năng lượng chính cho tới đầu thế kỷ 20 khi nhiên liệu hoá thạch thay thế nó

Trong suốt quá trình chuyển hóa như đốt, biomass phóng thích năng lượng ở dạng nhiệt, cacbon sẽ bị oxy hóa thành cacbon dioxit (CO2) được cây hấp thụ qua quá trình sinh trưởng Về bản chất, việc sử dụng năng lượng sinh khối là quá trình ngược lại với quá trình quang hợp

Trong tự nhiên, tất cả sinh khối đều phân hủy thành các phân tử cơ bản cuối cùng và phát sinh một nhiệt lượng Để sử dụng được các dạng năng lượng này ta cũng phải thực hiện quá trình chuyển biến năng lượng giống như quá trình tự nhiên, nhưng với tốc độ nhanh hơn Vì thế năng lượng chứa trong sinh khối là một dạng năng lượng tái tạo Tận dụng lại chúng là sử dụng lại cacbon và làm giảm lượng

CO2 thải vào môi trường, trái ngược với các dạng nhiên liệu hóa thạch (Twidell, 1998) Trong tất cả các nguồn năng lượng tái tạo thì sinh khối là trường hợp duy nhất sử dụng hiệu quả năng lượng mặt trời Mặt khác nó cũng là nguồn năng lượng tái tạo duy nhất của cacbon, và cho phép chế biến thành nhiều dạng nhiên liệu thích hợp như: rắn, lỏng, khí (World Energy Council, 1994) Sinh khối có thể sử dụng trực tiếp (đốt gỗ để lấy nhiệt, để nấu nướng) hoặc gián tiếp qua các dạng nhiên liệu chuyển đổi (ethanol…)

Trong những năm gần đây sự chú ý tới các công nghệ NLSK hiện đại nói riêng và năng lượng tái tạo nói chung đã tăng mạnh trên toàn cầu để thay thế các nguồn năng lượng hoá thạch vì hai lý do Một là do các nguồn năng lượng hoá thạch đang ngày càng cạn kiệt dần (dự trữ dầu như được đánh giá cuối năm 2002 vào khoảng 40 năm tiêu thụ với mức độ tiêu thụ như hiện nay) và hai là các nguồn này gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Khác với các công nghệ năng lượng tái tạo khác, công nghệ năng lượng sinh khối không chỉ thay thế năng lượng hoá thạch

mà nhiều khi còn góp phần xử lý chất thải vì chúng tận dụng các nguồn chất thải để sản xuất năng lượng

Hiện nay trên quy mô toàn cầu, sinh khối là nguồn năng lượng lớn thứ tư, chiếm tới 14-15% tổng năng lượng tiêu thụ của thế giới Ở các nước đang phát triển, sinh khối thường là nguồn năng lượng lớn nhất, trung bình đóng góp khoảng 35% trong tổng cung cấp năng lượng

2.3.2 Hiện trạng năng lƣợng sinh khối của Việt Nam

Trong tổng tiêu thụ năng lượng toàn quốc, năng lương sinh khối vẫn chiếm

tỷ lệ lớn, tới trên một nửa Mặc dù giá trị tuyệt đối vẫn không ngừng tăng nhưng tỷ

lệ giảm dần do năng lượng thương mại tăng nhanh hơn

Bảng 2.1 Năng lượng sinh khối qua các năm

Mặc dù không có những số liệu cập nhật mới hơn nhưng có thể ước tính nguồn sinh khối hiện vẫn chiếm tỷ lệ trên 50% tổng tiêu thụ năng lượng toàn quốc

Các bảng tiếp theo cho thấy các lĩnh vực sử dụng năng lương sinh khối hiện nay

Bảng 2.2 Các lĩnh vực sử dụng năng lượng

Bảng 2.3 Các thiết bị sử dụng năng lượng

(Nguồn: Instutute of Energy, 2001) Một phần tư sinh khối còn lại được sử dụng trong sản xuất:

- Sản xuất vật liệu xây dựng, gốm sứ hầu hết dùng các lò tự thiết kế theo kinh nghiệm, đốt bằng củi hoặc trấu, chủ yếu ở phía Nam

- Sản xuất đường, tận dụng bã mía để đồng phát nhiệt và điện ở tất cả 43 nhà máy đường trong cả nước với trang thiết bị nhập từ nước ngoài Mới đây Viện Cơ điện nông nghiệp đã nghiên cứu thành công dây chuyền sử dụng phụ phẩm sinh khối đồng phát điện và nhiệt để sấy Viện đã lắp đặt được 7 hệ thống và hiện đang triển khai ứng dụng ở các tỉnh

- Sấy lúa và các nông sản: hiện ở Đồng bằng Cửu long có hàng vạn máy sấy đang hoạt động Những máy sấy này do nhiều cơ sở trong nước sản xuất và có thể dùng trấu làm nhiên liệu Riêng dự án Sau thu hoạch do Đan Mạch tài trợ triển khai

từ 2001 đã có mục tiêu lắp đặt 7000 máy sấy

- Công nghệ cacbon hoá sinh khối sản xuất than củi được ứng dụng ở một số địa phương phía Nam nhưng theo công nghệ truyền thống, hiệu suất thấp

- Một số công nghệ khác như đóng bánh sinh khối, khí hoá trấu hiện ở giai đoạn nghiên cứu, thử nghiệm (Nguyễn Quang Khải)

2.3.3 Khí cacbonic (CO 2 ) và tỉ lệ phát thải CO 2 ở Việt Nam

Khí cacbonic (các tên gọi khác than khí, anhiđrít cacbonic, diôxít cacbon hay cacbon điôxít) là một hợp chất ở điều kiện bình thường có dạng khí trong khí quyển Trái Đất, bao gồm một nguyên tử cacbon và hai nguyên tử oxy Là một hợp chất hóa học được biết đến rộng rãi, nó thường xuyên được gọi theo công thức hóa học

là CO2 Trong dạng rắn, nó được gọi là băng khô

Khí cacbonic thu được từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm cả khí thoát ra từ các núi lửa, sản phẩm cháy của các hợp chất hữu cơ và hoạt động hô hấp của các sinh vật sống hiếu khí Nó cũng được một số vi sinh vật sản xuất từ sự lên men và

sự hô hấp của tế bào Các loài thực vật hấp thụ điôxít cacbon trong quá trình quang hợp, và sử dụng cả cacbon và oxy để tạo ra các cacbohyđrat Ngoài ra, thực vật cũng giải phóng oxy trở lại khí quyển, oxy này sẽ được các sinh vật dị dưỡng sử

dụng trong quá trình hô hấp, tạo thành một chu trình Nó có mặt trong khí quyển Trái Đất với nồng độ thấp và tác động như một khí gây hiệu ứng nhà kính Nó là thành phần chính trong chu trình cacbon (Wikipedia, 2009)

Ở Việt Nam, lượng phát thải khí CO2 thải vào môi trường ở các hoạt động sản xuất khác nhau Ngành nông nghiệp là ngành phát thải CO2 vào môi trường là chủ yếu

Biểu đồ tỉ lệ phát thải khí cacbonic vào môi trường

Thay đổi sử dụng đất và lâm nghiệp

Chất thải

Hình 2.2 Tỉ lệ phát thải cacbonic vào môi trường

(Nguồn: VP Quốc gia về Biến đổi khí hậu và Bảo vệ tầng Ôzon, 1994

– Trích dẫn: Phan Minh Sang và Lưu Cảnh Trung, 2006)

T dùng nhiên liệu từ cây gai (hemp) trong thời gian từ 1903 đến 1926 Nhưng sau

đó dầu hỏa được khám phá, rẽ tiền nên được sử dụng rộng rãi hơn Tuy nhiên, trong Thế Chiến I, dầu hỏa thiếu hụt trầm trọng, nên có nhiều phát minh dùng nhiên liệu sinh học để thay thế phần nào xăng dầu Ở Đức, xăng được trộn với rượu làm từ khoai tây, gọi là “Reichskraftsprit” Ở Anh, dầu được trộn với rượu ngũ cốc, có tên Discol (National Geographic Magazine, 2007)

Nguồn nhiên liệu sinh học được sản xuất từ khối sinh học hay sinh khối, đó

là các loài thảo mộc, rong rêu được cấu tạo và phát triển bằng chất hữu cơ, qua hiện

tượng quang hơp giữa nước và khí CO2 trong diệp lục tố dưới năng lượng ánh sáng

mặt trời, và có thể tái tạo

Do đó, năng lượng sinh học thường được sản xuất từ:

- Sản phẩm nông nghiệp: củ, hạt, dầu, mỡ động vật ;

- Các chất thải dư thừa của nông nghiệp (gỗ, rạ rơm…), và

- Các loại bèo, rong rêu

Hình 2.3 (a) Bắp (http://en.wikipedia.org/wiki/Zea_mays),

(b) Rơm rạ ( http://en.wikipedia.org/wiki/Strohr%C3%A4der ),

(c) Rong biển đỏ Laurencia ở Hawaii (http://en.wikipedia.org/wiki/Algae)

Nhiên liệu sinh học từ nông sản

Đây là loại nhiên liệu sinh học được sản xuất từ các sản phẩm nông nghiệp

như: đường, tinh bột, dầu rau cải và mỡ động vật (heo, cá…) bằng các công nghệ

lên men thông thường hay dùng chuyển hóa ester (cho dầu mỡ) Sau đây là các loại

nhiên liệu sinh học thường thấy trên thị trường hiện nay:

Rƣợu sinh học

Các loại rượu sinh học phổ thông nhất gồm có rượu butanol, ethanol và

propanol, được sản xuất do các vi sinh vật hoặc các giếu tố (enzyme) qua tác động

lên men các chất đường, tinh bột và chất mộc cellulose

Nhiên liệu sinh học từ chất thải dƣ thừa

Hiện nay, các nhà làm chính sách, quản lý môi trường khuyến khích sử dụng

các vật liệu phế thải hoặc dư thừa trong nông nghiệp để chế tạo ra các loại nhiên

liệu sinh học, vừa có thể thay thế dầu hỏa vừa giảm ô nhiễm môi trường Nguyên

liệu dùng sản xuất loại nhiên liệu này thường gồm các sinh khối phế thải, rơm rạ

của lúa gạo, lúa mì, thân bắp, gỗ, các loại cây đặc biệt dùng làm nhiên liệu… qua

công nghệ hóa lỏng, gồm cả nhiên liêu sinh học cellulose từ các màu không có thực

phẩm Hiện đang có nhiều công nghệ phát triển loại nhiên liệu này, như hydrogen sinh học, methanol sinh học, diesel hydrogen sinh học, rượu hỗn hợp, diesel gỗ…

Rượu Ethanol từ chất mộc hay cellulose được sản xuất từ các hoa màu không còn thực phẩm (rơm rạ, gỗ, thân cây…) Đó là những thành phần chất thải sau khi thu hoạch các bộ phận làm thực phẩm, cho nên sử dụng dầu sinh học làm từ các nguyên liệu này không làm ảnh hưởng đến vấn đề sản xuất thức ăn thế giới Trái lại, còn giúp giải quyết phần nào ô nhiễm môi trường Tuy nhiên, quá trình sản xuất rượu ethanol sinh học khó khăn và tốn kém hơn, vì phải thêm công đoạn dùng các giếu tố để tiêu hóa các chất mộc cellulose thành chất đường Hiện nay, công nghệ sinh học có thể chế tạo các loại giếu tố GM có khả năng phân hóa nhanh các chất mộc cellulose, nhưng một số chuyên gia lo ngại các loại giếu tố này có thể trở thành một loại phá hại môi trường không lường trước được khi chúng lan truyền trong các loài thảo mộc

Nhiên liệu sinh học từ rong rêu, bèo

Nhiên liệu rong rêu được chế tạo từ các loài rong rêu trong nước, trên đất

ẩm Rong rêu dùng ít nhập lượng trợ nông, nhưng sản xuất nhiều năng lượng (30 lần) hơn thực phẩm gia súc để sản xuất nhiên liệu sinh học Ngoài ra, loài rong rêu

bị thoái hóa sinh học không làm hư hại môi trường xung quanh Hiện nay rất nhiều giới chú ý đến loại nhiên liệu này vì giá dầu hỏa cao Theo ước tính của Bộ Năng Lượng Mỹ, nước này cần một diện tích đất đai lớn độ 38.849 km2 để trồng loại rong thay thế tất cả nhu cầu dầu hỏa hiện nay trong nước (Hartman, 2006)

Khí sinh học (biogas)

Khí sinh học như methane được sản xuất bằng qui trình tiêu hóa các chất hữu

cơ bằng các loài vi sinh vật yếm khí Loại khí này có thể sản xuất từ các chất thải dễ

bị hủy hoại hoặc dùng năng lượng của các màu nuôi các vi sinh vật yếm khí để sản xuất ra chất khí Chất thải rắn dễ bị tiêu hóa có thể dùng làm nhiên liệu hoặc làm phân mục compost

Khí tổng hợp (syngas) được chế tạo từ các nhiên liệu sinh học bằng các qui

trình hỗn hợp như phân giải (pyrolysis), đốt cháy (combustion) và hóa khí (gasification) Nhiên liệu sinh học được biến đổi thành carbon monoxide và năng lượng bằng phân giải, sau đó qua giai đoạn đốt cháy với ít oxy và tiếp theo giai đoạn khí hóa dưới nhiệt độ tối thiểu 700o

C để biến đổi chất hữu cơ thành chất khí hydrogen và thêm phân tử carbon Chất khí tổng hợp này là một loại nhiên liệu có nhiều hiệu quả đốt cháy trực tiếp trong máy xe so với các nhiên liệu sinh học nguyên thủy, và có nhiều năng lượng chứa trong nhiên liệu Chất khí tổng hợp có thể dùng để chế tạo ra chất methanol và khí hydrogen, hay được biến đổi qua qui trình Fisher-Tropsch để sản xuất loại xăng tổng hợp thay thế (Wikipedia: Biofuel)

Nhiên liệu sinh học rắn

Chẳng hạn như gỗ, than và các loại phân thú khô mà các nước đang phát triển sử dụng hàng ngày trong công việc nấu nướng hay sưởi ấm

(tranvandat.com/ /Pub-Nguon+nang+luong+sinh+hoc+va+PTNT.doc)

2.4 Tổng quan về địa phương nghiên cứu – Thành phố Cần Thơ

Cần Thơ nằm trên bờ phải sông Hậu, ở đồng bằng sông Cửu Long Là một trong 5 thành phố trực thuộc Trung ương của Việt Nam Ngày 24 tháng 6 năm 2009 được Thủ tướng Chính phủ ra quyết định công nhận là đô thị loại 1

2.4.1 Vị trí địa lý – Khí hậu

Cần Thơ là một thành phố nằm trên bờ phải sông Hậu, cách Thành phố Hồ Chí Minh 169 km về phía tây nam Diện tích nội thành 53 km² Thành phố Cần Thơ có diện tích 1.389,59 km²

* Khí hậu

Khí hậu ở Cần Thơ là khí hậu nhiệt đới với 2 mùa rõ ràng: mùa mưa (tháng 5 đến tháng 11) và mùa khô (tháng 12 đến tháng 4) Độ ẩm trung bình là 83%, lượng mưa trung bình 1.635 mm, nhiệt độ trung bình 27°C Có hệ thống sông ngòi kênh rạch chằng chịt Các quận huyện đầu nguồn (tiếp giáp với An Giang) chịu ảnh hưởng lớn bởi lũ lụt vào khoảng tháng 7 đến tháng 10 âm lịch

2.4.2 Đơn vị hành chính

Hiện nay, thành phố Cần Thơ có 9 đơn vị hành chính, gồm 5 quận và 4 huyện

- Quận: Ninh Kiều, Bình Thủy, Cái Răng, Ô Môn, Thốt Nốt

- Huyện: Phong Điền, Vĩnh Thạnh, Cờ Đỏ, Thới Lai

2.4.3 Kinh tế

Tổng thu ngân sách năm 2008 đạt 3.782,1 tỷ đồng Tốc độ tăng trưởng kinh tế bình quân 5 năm qua đạt 15,5%, thu nhập bình quân đầu người năm 2008 đạt 1.444 USD, tỷ lệ hộ nghèo 6,04% Cần Thơ là trung tâm kinh tế, văn hóa, giáo dục - đào tạo, đầu mối quan trọng về giao thông vận tải nội vùng và liên vận quốc tế của vùng ĐBSCL và cả nước

* Thực trạng đời sống dân cư ở nông thôn: năm 2009 các chính sách về kinh tế, văn hóa, giáo dục, y tế đã được các cấp lãnh đạo quan tâm đến tận người dân, những tiến bộ khoa học kỹ thuật về trồng trọt và chăn nuôi, thủy nông nội đồng cũng như giao thông nông thôn, chăm sóc y tế, giáo dục phổ cập, nước sạch và vệ sinh môi trường …, ngày một phát triển cả về lượng và chất, ngay từ đầu năm ngành nông nghiệp và các doanh nghiệp đã hỗ trợ các loại giống lúa có năng suất cao, các tiến

bộ khoa học nông nghiệp được chuyển giao đến người dân, chương trình “1 phải 5 giảm” và “3 giảm 3 tăng” trong sản xuất lúa càng được ứng dụng rộng rãi, các đơn

vị bao tiêu sản phẩm hướng dẫn kỹ thuật canh tác cho bà con nông dân từ đó hàng hóa sản xuất ra đủ tiêu chuẩn đáp ứng được nhu cầu thị trường, thị hiếu của người tiêu dùng

CHƯƠNG 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Nội dung thực hiện của đề tài:

- Thu thập và khảo sát các thông số đánh giá sinh khối thực vật tại các địa điểm trên địa bàn thành phố Cần Thơ

- Tính sinh khối của thực vật bằng công thức tính Biomass

- Xác định sự biến đổi sinh khối của thực vật được khảo sát so với thời điểm khảo sát trước đây (năm 2009)

- Tính toán lượng CO2 cây hấp thụ ở các quận huyện trên tại thời điểm nghiên cứu

3.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

- Địa điểm: 7 quận huyện của TP Cần Thơ

+ Quận: Bình Thủy, Cái Răng, Ô Môn, Thốt Nốt

+ Huyện: Phong Điền, Vĩnh Thạnh, Cờ Đỏ

- Thời gian: từ ngày 29/12/2009 đến ngày 30/04/2010

3.3 Phương tiện nghiên cứu

- Thước đo chiều cao

- Thước dây

- Compa hoặc dụng cụ đo độ nghiêng

- Dây hoặc cọc làm ranh giới cho mỗi khu vực khảo sát

- Dụng cụ để cắt tỉa bụi rậm

- Máy đo toạ độ GPS

- Máy đo chiều cao bằng tia laser

- Bản đồ toàn vùng khảo sát

- Sổ tay, bút, máy ảnh

3.4 Phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Phương pháp thu thập số liệu

- Phương pháp đo đạc:

Để xác định sinh khối của cây chọn ô tiêu chuẩn để lấy mẫu với điều kiện khu vực được chọn để lấy mẫu phải có số cây lớn hơn 30 và đường vòng (C) hay chu vi vòng 15 cm và chiều cao của cây (h) > 1,3 m mới được chọn để thiết lập mẫu

Vị trí đo: đo đường kính cây tại vị trí cách mặt đất hoặc rễ cây 1.3 mét

Tiến hành đánh số thứ tự của của từng cây và đo các chỉ tiêu (đường vòng, chiều cao của cây)

Xác định tên của từng loài cây được đo để tính sinh khối

Đối với những cây có đường vòng < 15 cm thì phải đếm số lượng để lấy số liệu cho các nghiên cứu sau

- Tiến hành đo đạc:

+ Do giới hạn về thời gian nghiên cứu nên đề tài tiến hành khảo sát ngẫu nhiên 10 điểm trong số 50 điểm đã nghiên cứu năm 2009 để thu thập các số liệu: chiều cao (h) và đường vòng (C) của cây

+ Trong 10 điểm được tiến hành khảo sát lại trong năm 2010 thì có 9 điểm là vườn cây ăn trái (điểm 17, 18, 28, 37, 40, 42, 45, 46, 48) và 1 điểm là vườn cây không ăn trái ( điểm 19) Vị trí 10 điểm khảo sát được liệt kê trong bảng sau:

Bảng3 1 Phân phối 10 điểm khảo sát trong 7 quận, huyện ở thành phố Cần Thơ

Hình 3.2 Cách đo chu vi vòng của cây

Để tiến hành khảo sát lại trong năm 2010 dựa vào số liệu đã điều tra (tên chủ

hộ, địa chỉ nhà ) và sử dụng máy GPS để xác định đúng điểm đã được đo trong năm 2009

3.4.2 Phương pháp tính toán số liệu

Thiết lập công thức để tính các chỉ số nghiên cứu:

- Sau khi đo được đường kính cây, ta tính được DBH (đường kính chiều cao ngang ngực) của cây bằng công thức sau:

DBH C

Với: C là đường vòng đo được ngoài thực tế

là hệ số 3.14

- Tiếp theo ta sẽ tính được sinh khối cây bằng công thức:

Với: Tree form là nhân tố đại diện = 0.5

BEF (Broadleaf) cây có lá rụng = 1.5

là hệ số 3.14

h là chiều cao của cây

Biomass=[(

4)*d(tấn/m 3 )*DBH 2 (m)*h(m)*Treeform*BEF(Broadleaf= 1.5)]

d là dung trọng của cây

(mỗi loại cây có dung trọng khác nhau) (Base on FSI, 2008)

- Đối với cành cây thì chúng ta cũng tính sinh khối bằng công thức trên

- Sau khi chúng ta tính được sinh khối của thân cây và sinh khối của cành cây thì tổng sinh khối của cây bằng sinh khối của thân cây cộng với sinh khối của tất cả các cành cây

- Khi tính được tổng sinh khối của cây thì ta tính được lượng cacbon (C) tích lũy của cây :

2

biomass Cacbon

- Từ đó ta sẽ tính được lượng CO2 cây hấp thụ là:

 Tính được sự tăng sinh khối của các vườn cây ăn trái và cây không ăn trái (dựa vào số liệu năm 2009)

- Thời gian khảo sát năm 2009 khoảng 26/02/2009

- Thời gian khảo sát năm 2010 khoảng 22/03/2010

Sinh khối sau một năm: biomass(2010)*365/391

Biomass(tăng) = biomass(sau 1 năm) – biomass(2009)

3.4.3 Phương pháp ước tính sự gia tăng thường niên của trữ lượng cacbon

Bảng 3.2: Công thức ước tính lượng gia tăng thường niên của cacbon tích lũy trong cây

Công thức Tích lũy thường niên (MAI)

2009( cacbon cacbon

% lượng cacbon tích lũy hàng năm

(%) (MAI/cacbon tăng trung bình)*100 Tích lũy thường niên của cacbon ở Cần Thơ

(Nguồn: Shailaja and Sudha, 1987)

Phương pháp xác định dung trọng gần đúng của cây trong các điểm khảo sát:

Ta tiến hành thu mẫu từng loài cây, sau đó ta lấy mỗi loại một mẫu có kích thước lớn nhỏ tùy loại cây và có chiều dài 10cm

- Đầu tiên chúng ta tiến hành cân trọng lượng của từng loại cây mẫu để biết được trọng lượng tươi hiện tại là bao nhiêu, sau đó đưa vào tủ sấy trong 48 giờ sau

đó đem đi hút ẩm và cân để biết trọng lượng khô của loại cây đó là bao nhiêu và tiếp tục sấy khô cho đến khi trọng lượng của loại cây đó không thay đổi

- Lấy một ống đong nước có thể tích 1 lít nước sau đó bỏ mẫu cây đã được sấy khô có trọng lượng không thay đổi và thể tích của ống đong nước sẽ tràn ra và chúng ta đo xem thể tích tràn ra là bao nhiêu và chúng ta ghi nhận đó là v Và dung trọng của cây được xác định bằng công thức sau:

v

m d

Với: d là dung trọng của loài cây cần xác định

m là trọng lượng của mẫu cây (g)

v là thể tích (cm3)

3.4 Phương pháp xử lý số liệu

- Các số liệu khảo sát về đường kính, chiều cao, dung trọng gần đúng được đưa vào phần mềm MS Excel để tính toán xác định tổng lượng biomass, CO2 và biến động sinh khối của thực vật

CHƯƠNG 4 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 Hiện trạng các nơi khảo sát

Theo kết quả khảo sát được năm 2010 và kết quả năm 2009 thì hiện trạng số cây của các nơi khảo sát thay đổi

Bảng 4.1 Số lượng cây được khảo sát năm 2010 của 10 điểm ở thành phố Cần Thơ

đó cây cao nhất là 6.3m, thấp nhất là 3.41m Chu vi vòng trung bình của các cây trong điểm này là 40.19cm, trong đó cây có chu vi lớn nhất là 58cm và nhỏ nhất

là 19cm

* Điểm khảo sát số 18

Số liệu khảo sát năm 2010 cho thấy, điểm này có tổng số là 32 cây, tăng 2 cây

so với năm 2009 Trong đó, số cây mít chiếm 56.25%, xoài chiếm 43.75% tổng số cây Theo đó, số cây mít tăng 5 cây do vào năm 2009 những cây này chưa đạt kết kích cỡ được đo đạc ; tuy nhiên, số cây xoài giảm đi 3 cây, nguyên nhân do chủ hộ đốn để lấy gỗ

Chiều cao trung bình của mít là 5.16m (chiều cao cây cao nhất là 6.78m, chiều cao cây thấp nhất là 3.41m), chiều cao trung bình của xoài là 4.39m (chiều cao cây cao nhất là 5.66m, chiều cao cây thấp nhất là 3.53m) Chu vi vòng trung bình của

mít là 29.89cm (chu vi vòng cây lớn nhất là 41cm, chu vi vòng cây nhỏ nhất là 21cm), chu vi vòng trung bình của xoài là 27.71cm (chu vi vòng cây lớn nhất là 34cm, chu vi vòng cây nhỏ nhất là 20cm)

* Điểm khảo sát số 19

Điểm này có tổng số là 148 cây, tăng 30 cây so với năm 2009, trong đó tăng

1 cây trâm bầu, 30 cây tràm, tuy nhiên 1 cây bạch đàn đã bị đốn để lấy gỗ Trong nơi khảo sát thì tràm chiếm số lượng cây nhiều nhất 100 cây (chiếm 67.57%), tiếp theo là bạch đàn với 47 cây (chiếm 31.76%) và chiếm số lượng thấp nhất là trâm bầu với 1 cây (chiếm 0.68%)

Hình 4.1 Chiều cao và chu vi vòng của các loài cây ở điểm 19 ở thành phố Cần Thơ

Theo hình 4.1 cho thấy chiều cao trung bình cao nhất là bạch đàn với 14.96m (chiều cao cây cao nhất là 36m, chiều cao cây thấp nhất là 5.64m) và chiều cao thấp nhất là trâm bầu với 5.03m Chu vi vòng trung bình lớn nhất là cây bạch đàn với 35.22cm (chu vi vòng của cây lớn nhất là 70.2cm, chu vi vòng của cây nhỏ nhất là 15cm); tràm và trâm bầu có chu vi vòng trung bình gần bằng nhau, khoảng 23cm

* Điểm khảo sát số 28

Theo số liệu khảo sát thì điểm này có tổng số cây và thành phần cây không thay đổi so với năm 2009 (32 cây) Trong đó có 21 cây mít (chiếm 65.63%) và 11 cây xoài (chiếm 34.38%)

Chiều cao trung bình của mít là 7.98m (chiều cao của cây cao nhất là 9.47m, chiều cao của cây thấp nhất là 5.98m) và của xoài là 5.28m (chiều cao của cây cao nhất là 6.14m, chiều cao trung bình của cây thấp nhất là 4.29m) Chu vi vòng trung bình của mít là 46.95cm (chu vi vòng của cây lớn nhất là 64cm, chu vi vòng của cây thấp nhất là 37cm), chu vi vòng trung bình của xoài là 36.82cm (chu vi vòng của cây lớn nhất là 46cm, chu vi vòng của cây thấp nhất là 28cm)

40.00 Chiều cao

* Điểm khảo sát số 40

Theo bảng 4.1, vị trí khảo sát này có tổng cộng 29 cây, giảm 1 cây so với kết quả khảo sát năm 2009 là do 1 cây mít đã bị chủ hộ chặt đi để lấy gỗ Trong đó, 55% là cây xoài, 28% là cây mít, 7% là cây so đũa, còn lại là cây tra, ổi và còng có

số lượng bằng nhau và chỉ chiếm khoảng 3% trong tổng số cây

Hình 4.2 Chiều cao và chu vi vòng của các loài cây ở điểm 40 ở thành phố Cần Thơ

Theo kết quả tính toán được trình bày trong hình 4.2, chiều cao trung bình cảu cây cao nhất là còng (9.96m) và thấp nhất là cây tra (6.32m) Chu vi vòng trung bình lớn nhất là cây còng (72.5cm), thấp nhất là cây mít (33.78cm)

* Điểm khảo sát số 42

Điểm khảo sát này có thành phần loài không thay đổi nhưng có tổng số cây

là 16 cây, tăng 3 cây (1cây bưởi và 2 cây vú sữa) so với năm 2009 Trong điểm khảo sát, lêkima chiếm tỉ lệ cao nhất với 43.75%, kế đến là vú sữa với 25%, cóc

chiếm 18.75% và bưởi chiếm khoảng 12.5%

80.00 Chiều cao