Luận án Đánh giá phát thải khí nhà kính từ chu trình Các bon trên ao nuôi cá Thác lác Cườm (Notopterus chitala) trên địa bàn tỉnh Hậu Giang

Tên luận án:

ĐÁNH GIÁ PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH TỪ CHU TRÌNH CÁC BON TRONG AO NUÔI CÁ THÁC LÁC CƯỜM (Notopterus chitala) TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH HẬU GIANG

Ngành:

Môi trường đất và nước

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "Đánh giá phát thải khí nhà kính từ chu trình Các bon trong ao nuôi cá Thác lác Cườm (Notopterus chitala) trên địa bàn tỉnh Hậu Giang" tập trung vào khoảng trống nghiên cứu về phát thải khí nhà kính (KNK) trong lĩnh vực nuôi trồng thủy sản, đặc biệt là từ hoạt động nuôi cá Thác lác Cườm (TLC) thâm canh tại tỉnh Hậu Giang. Nghiên cứu này xuất phát từ thực trạng các đánh giá KNK hiện có thường dựa trên tính toán gián tiếp hoặc hệ số mặc định, dẫn đến chênh lệch lớn so với thực tiễn.

Mục tiêu tổng quát của đề tài là định lượng mức phát thải KNK (CO2 và CH4) từ chu trình Các bon, nhằm góp phần kiểm soát và giảm phát thải, hướng tới phát triển bền vững ngành nuôi cá TLC ở Hậu Giang. Các mục tiêu cụ thể bao gồm đánh giá thực trạng nuôi cá TLC, xây dựng cơ sở dữ liệu và bản đồ chuyên đề, định lượng phát thải CO2 và CH4, xác định các yếu tố ảnh hưởng, xây dựng mô hình toán và công cụ tính toán, cũng như phân tích SWOT để đề xuất giải pháp phát triển bền vững.

Nghiên cứu được thực hiện trên địa bàn tỉnh Hậu Giang, với việc điều tra 50 hộ nuôi cá TLC và thí nghiệm đo đạc thực nghiệm lượng phát thải khí CO2 và CH4 tại 3 ao nuôi thâm canh ở thành phố Vị Thanh. Những đóng góp mới của luận án bao gồm việc xây dựng mô hình tính toán phát thải KNK và các phương trình hồi quy tuyến tính đa biến về phát sinh khí CO2 và CH4, cùng với việc cung cấp thông tin thực nghiệm về diễn biến chất lượng nước, định lượng mức phát thải KNK, xác định hệ số phát thải và xây dựng kịch bản nuôi TLC phát thải Các bon thấp.

Kết quả cho thấy tổng lượng phát thải KNK (CO2e) từ nuôi thủy sản toàn tỉnh Hậu Giang tăng từ 153.601,68 tấn (2015) lên 178.957,25 tấn (2019). Lượng phát thải KNK từ ao nuôi cá TLC theo công thức IPCC (2006) là 1.078,58±437,52 tấn CO2e/năm. Trong các ao thí nghiệm, CO2 chiếm tỷ lệ cao nhất (99,98%) trong tổng KNK, trong khi CH4 chiếm 0,02%. Nghiên cứu đã xác định các yếu tố môi trường như nhiệt độ, độ kiềm, EC, COD, BOD5, TOC, lượng thức ăn, lượng mưa và tốc độ gió có ảnh hưởng đáng kể đến sự phát thải CO2 và CH4. Mô hình toán Stella 8.0 được xây dựng và kiểm định cho thấy sự tương thích cao với dữ liệu thực đo (R2 từ 0,74 đến 0,84), và đề xuất mật độ nuôi 35 con/m² cho mức phát thải CO2 vừa phải và chất lượng nước tối ưu.

Luận án đề xuất các giải pháp phát triển bền vững ngành nuôi cá TLC, bao gồm rà soát quy hoạch, nâng cao kỹ thuật công nghệ, kiểm soát chất lượng con giống và ứng dụng GIS trong quản lý. Đồng thời, kiến nghị mở rộng nghiên cứu tương tự và phát triển các chính sách hỗ trợ nhằm giảm thiểu phát thải KNK, đóng góp vào cam kết của Việt Nam theo Thỏa thuận Paris năm 2015.

Mục lục chi tiết:

• CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

  • 1.1 Tính cấp thiết của đề tài

  • 1.2 Mục tiêu nghiên cứu

  • 1.3 Phạm vi nghiên cứu

  • 1.4 Ý nghĩa nghiên cứu

    • 1.4.1 Ý nghĩa khoa học

    • 1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn

  • 1.5 Những đóng góp mới của luận án

  • 1.6 Câu hỏi nghiên cứu

  • 1.7 Nội dung nghiên cứu

• CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

  • 2.1 Những khái niệm về biến đổi khí hậu, KNK, chu trình Các bon và mô hình toán

  • 2.2 Hoạt động nuôi thủy sản và các vấn đề môi trường

  • 2.3 Tình hình nghiên cứu KNK, phát thải, giảm phát thải KNK từ ao nuôi thủy sản ở ngoài nước

  • 2.4 Nghiên cứu về KNK, phát thải, giảm phát thải KNK trong nông nghiệp và thủy sản ở trong nước

  • 2.5 Những nghiên cứu về chu trình Các bon của ao thuỷ sản

  • 2.6 Tổng quan ứng dụng mô hình toán và Stella trong nghiên cứu khoa học môi trường

  • 2.7 Tổng quan vùng nghiên cứu

  • 2.8 Tổng quan đặc điểm hình thái, dinh dưỡng, sinh trưởng và sự phân bố cá TLC

  • 2.9 Tình hình nuôi thủy sản và cá TLC ở Hậu Giang

  • 2.10 Các nghiên cứu giảm phát thải KNK, định hướng giảm phát thải KNK trong nông nghiệp và thủy sản ở Hậu Giang

• CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

  • 3.1 Phạm vi, phương tiện nghiên cứu

    • 3.1.1 Phạm vi và quy trình nghiên cứu

    • 3.1.2 Dụng cụ, thiết bị, phương tiện nghiên cứu

  • 3.2 Phương pháp nghiên cứu

    • 3.2.1 Phương pháp thu thập, điều tra, thống kê, xử lý dữ liệu và xây dựng bản đồ chuyên đề

      • 3.2.1.1 Thu thập số liệu thứ cấp, điều tra, phỏng vấn và xử lý số liệu

      • 3.2.1.2 Phương pháp thành lập các bản đồ bằng MapInfo

    • 3.2.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm, thu mẫu và phân tích mẫu CO2, CH4, các chỉ tiêu chất lượng nước và yếu tố môi trường

      • 3.2.2.1 Bố trí thí nghiệm, thời gian, các giá trị, dụng cụ

      • 3.2.2.2 Phương pháp thu và phân tích mẫu khí, mẫu nước

    • 3.2.3 Phương pháp xây dựng mô hình toán

      • 3.2.3.1 Sơ đồ thực hiện mô hình toán Stella

      • 3.2.3.2 Chu trình trao đổi các-bo-nic trên ao thuỷ sản

      • 3.2.3.3 Các tiến trình diễn ra trên ao cá TLC và những công thức được sử dụng trong nghiên cứu

      • 3.2.3.4 Dữ liệu về các yếu tố khác ảnh hưởng đến Các bon đầu vào ao nuôi cá TLC

      • 3.2.3.5 Dữ liệu về các yếu tố gây mất CO2 trong ao cá

      • 3.2.3.6 Sử dụng phần mềm Stella 8.0 xây dựng lưu đồ và thiết lập phương trình toán

      • 3.2.3.7 Phương pháp kiểm định, hiệu chỉnh mô hình

    • 3.2.4 Áp dụng phương pháp phấn tích SWOT xác định hướng phát triển ngành nuôi cá TLC theo hướng bền vững

    • 3.2.5 Một số phương pháp khác

  • CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

    • 4.1 Hiện trạng nuôi cá TLC ở Hậu Giang

      • 4.1.1 Phân bố diện tích nuôi cá TLC ở các huyện, thị xã và TP

      • 4.1.2 Lợi nhuận từ nuôi cá TLC

      • 4.1.3 Sự phân bố theo quy mô hộ nuôi cá TLC

    • 4.2 Định lượng phát thải KNK trên ao cá TLC

      • 4.2.1 Theo diện tích và sản lượng thủy sản

      • 4.2.2 Lượng phát thải KNK ao cá TLC theo công thức IPCC

      • 4.2.3 Tiềm năng ấm lên toàn cầu (GWP)

        • 4.2.3.1 GWP trên ao nuôi thủy sản

        • 4.2.3.2 GWP phân bố theo các huyện, thị xã và thành phố

      • 4.2.4 Biến động của các yếu tố môi trường nước trên ao cá TLC

        • 4.2.4.1 Biến động nhiệt độ

        • 4.2.4.2 Biến động độ pH

        • 4.2.4.3 Biến động Oxy hòa tan (DO)

        • 4.2.4.4 Biến động Tổng độ kiềm

        • 4.2.4.5 Độ dẫn điện (EC)

        • 4.2.4.6 Biến động nhu cầu oxy hóa học (COD)

        • 4.2.4.7 Biến động nhu cầu oxy sinh học (BOD5)

        • 4.2.4.8 Biến động tổng Các bon (TOC)

        • 4.2.4.9 Biến động Phytoplankton

        • 4.2.4.10 Lượng thức ăn mỗi ao nuôi cá TLC

      • 4.2.5 Biến động về lượng khí CO2 và CH4

        • 4.2.5.1 Biến động về phát thải khí CO2

        • 4.2.5.2 Biến động về phát thải khí CH4

      • 4.2.6 Các yếu tố ảnh hưởng sự phát thải CO2 và CH4 trên ao nuôi cá TLC

        • 4.2.6.1 Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến CO2

        • 4.2.6.2 Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến CH4

      • 4.2.7 Phương trình hồi quy đa biến CO2 và CH4 trên ao nuôi cá TLC

        • 4.2.7.1 Phương trình hồi quy đa biến CO2 với các yếu tố ảnh hưởng

        • 4.2.7.2 Phương trình hồi quy đa biến CH4 với các yếu tố ảnh hưởng

    • 4.3 Kết quả ứng dụng mô hình Stella 8.0 dự báo sự phát thải khí CO2 trên ao cá TLC

      • 4.3.1 Các yếu tố trong lưu đồ động thái CO2 ao nuôi cá TLC

      • 4.3.2 Kết quả mô phỏng và thực đo trên ao nuôi cá TLC

        • 4.3.2.1 Kết quả mô phỏng và thực đo trên ao nuôi cá TLC I

        • 4.3.2.2 Kết quả mô phỏng và thực đo trên ao nuôi cá TLC II

        • 4.3.2.3 Kết quả mô phỏng và thực đo trên ao nuôi cá TLC III

      • 4.3.3 Phân tích độ nhạy của các mô hình đã thiết lập

      • 4.3.4 So sánh sự tương quan giữa mô hình và thực đo

    • 4.4 Các yếu tố phát triển bền vững lĩnh vực nuôi cá TLC

      • 4.4.1 Khía cạnh lợi ích kinh tế từ các mô hình cá TLC

      • 4.4.2 Yếu tố xã hội của nuôi cá TLC

      • 4.4.3 Các tác động về môi trường của nuôi cá TLC

      • 4.4.4 Phân tích SWOT đối với việc nuôi cá TLC

        • 4.4.4.1 Điểm mạnh (Strengths)

        • 4.4.4.2 Điểm yếu (Weaknesses)

        • 4.4.4.3 Cơ hội (Opportunities)

        • 4.4.4.4 Thách thức (Threats)

      • 4.4.5 Khuyến nghị phát triển bền vững ngành nuôi cá TLC

      • 4.4.6 Khuyến nghị với công tác quản lý ở địa phương liên quan đến sự phát triển ngành nuôi cá TLC

    • CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

      • 5.1 Kết luận

      • 5.2 Đề nghị