ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA SAU ĐẠI HỌC
NGUYỄN QUANG KHẢI
ĐÁNH GIÁ CHUYỂN ĐỔI SINH KẾ THEO
HƢỚNG TĂNGTRƢỞNG XANH Ở XÃ
VÂN HÒA, HUYỆN BA VÌ, THÀNH PHỐ HÀ NỘI
LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Hà Nội – 2015
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA SAU ĐẠI HỌC
NGUYỄN QUANG KHẢI
ĐÁNH GIÁ CHUYỂN ĐỔI SINH KẾ THEO
HƢỚNG TĂNG TRƢỞNG XANH Ở XÃ
VÂN HÒA, HUYỆN BA VÌ, THÀNH PHỐ HÀ NỘI
LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Chuyên ngành: BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Mã số: Chƣơng trình đào tạo thí điểm
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Phạm Văn Cự
Hà Nội - 2015
Học viên cao học
Nguyễn Quang Khải
ii
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ............................................................................................................... 1
1. Lý do lựa chọn đề tài nghiên cứu ...................................................................... 1
2. Câu hỏi nghiên cứu, cách tiếp cận và mục tiêu nghiên cứu .............................. 2
3. Phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................................... 3
4. Cấu trúc luận văn............................................................................................... 3
Chƣơng 1 ............................................................................................................... 5
TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN C ỨU VỀ TĂNG TRƢỞNG XANH, CÁC VẤN
ĐỀ PHÁT THẢI VÀ SINH KẾ .................................................................... 5
1.1. Tình hình nghiên cứu ở nƣớc ngoài ............................................................... 5
1.1.1. Các nghiên cứu về tăng trưởng xanh .................................................. 5
1.1.2.Các nghiên cứu liên quan đế n tính toán phát thải khí nhà kính.......... 7
1.1.3.Tình hình nghiên cứu về sinh kế......................................................... 18
1.2. Tình hình nghiên cứu ở trong nƣớc.............................................................. 19
1.2.1.Các nghiên cứu về tăng trưởng xanh. ................................................ 19
1.2.2.Các nghiên cứu trong nước liên quan đế n việc tính toán phát thải khí
nhà kính 20
1.2.3.Tình hình nghiên cứu sinh kế ở trong nước ....................................... 22
1.3. Đặc điểm khu vực nghiên cứu...................................................................... 24
1.3.1. Điều kiện tự nhiên ............................................................................. 24
1.3.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội .................................................................. 28
Chƣơng 2 ............................................................................................................. 34
CÁC PHƢƠNG PHÁP TÍNH TOÁN VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU ............................ 34
3.5. Đánh giá chuyể n đổ i sinh kế theo hƣớng tăng trƣởng xanh ........................ 67
KẾT LUẬN ......................................................................................................... 70
KHUYẾN NGHỊ ................................................................................................. 72
iv
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Albedo
- Lƣợng bức xạ bề mặt trái đất
BĐKH
- Biến đổi khí hậu
CH4
- Mê-tan
CO2
- Cacbon đioxit
DFID
- Tổ chức phát triển Anh
EF
VNĐ(Vnđ)
- Đồng Viê ̣t Nam
KHKT
- Khoa học kỹ thuật
v
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Hệ số phát thải của một số quốc gia theo IPCC…………………….8
Bảng 1.2. Hệ số phát thải theo nhiệt độ ở Thổ Nhĩ Kỳ........................................9
Bảng 1.3. Hệ số phát thải từ lên men tiêu hóa của bò sữa đang vắt sữa ở một số
khu vực ................................................................................................................ 13
Bảng 1.4. Hệ số phát thải từ lên men tiêu hóa của bò sữa chƣa vắt sữa ở một số
khu vực ................................................................................................................ 15
Bảng 1.5. Hệ số phát thải khí Mê-tan từ quản lý phân bón của bò sữa đang vắt
sữa ở một số khu vực........................................................................................... 16
Bảng 1.6. Hệ số phát thải khí Mê-tan từ quản lý phân bón của bò sữa chƣa vắt
sữa ở một số khu vực........................................................................................... 17
Bảng 1.7. Số lƣợng vật nuôi thay đổi qua các năm (2003 - 2013) ..................... 30
Bảng 2.1. Hê ̣ số phát thải của lúa ở Việt Nam .................................................... 35
Bảng 2.2. Tỷ số chuyển đổi CH4 áp dụng cho bò sữa......................................... 37
Bảng 2.3. Tính toán hệ số năng lƣợng thuần cho bò sữa .................................... 37
Bảng 2.4. Diện tích và năng suất lúa xã Vân Hòa .............................................. 44
Bảng 2.5. Số lƣợng bò sữa ở xã Vân Hòa ........................................................... 45
Bảng 2.6. Nhiệt độ trung bình tháng tại trạm Ba Vì và trạm Sơn Tây giai đoạn
2001-2010............................................................................................................ 46
Hình 3.4. Phát thải CH4 ở quá trình quản lý phân bón đối với bò đang khai thác
sƣ̃a ở xã Vân Hòa………………………………………………………………58
vii
MỞ ĐẦU
1. Lý do lựa chọn đề tài nghiên cứu
Vân Hòa là một xã thuần nông thuộc vùng đệm của Vƣờn Quốc gia Ba Vì,
đại đa số ngƣời dân sinh sống chủ yếu bằng nghề sản xuất nông nghiệp. Diện
tích đất nông nghiệp toàn xã năm 2000 là 1.081 ha, trong đó có 303 ha đất trồng
lúa, 5 ha đất trồng cỏ. Tuy nhiên, năm 2013 thì diện tích đất trồng lúa giảm đi
chỉ còn 200,2 ha trong khi dịên tích đất trồng cỏ nuôi bò sữa tăng lên 230 ha. Số
lƣợng bò sữa năm 2000 là 40 con, năm 2013 tăng lên là 2.431 con (UBND xã
Vân Hòa, 2013). Nhờ có sự chuyển đổi sinh kế từ trồng lúa và các loại hoa màu
cho năng suất thấp sang trồng cỏ để chăn nuôi bò sữa mà đời sống kinh tế xã hội
của địa phƣơng ngày một đi lên, nhiều bà con ở đây thoát nghèo. Tuy nhiên, hạn
chế của sự chuyển đổi sinh kế này là gì và sự chuyển đổi sinh kế này có thực sự
bền vững hay không? Để trả lời câu hỏi này học viên đã lựa chọn nghiên cứu sự
chuyển đổi sinh kế ở xã Vân Hòa.
Sau khi có chính sách hỗ trợ của nhà nƣớc và sự mạnh dạn chuyển đổi
hƣớng sinh kế từ trồng lúa sang trồng cỏ nuôi bò sữa từ năm 2000 thì đời sống
ngƣời dân xã Vân Hòa không ngừng đƣợc cải thiện. Bản tính cần cù chịu khó và
biết áp dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất, tận dụng tốt các nguồn lực tự nhiên
và xã hội, các hộ nông dân đã từng bƣớc cải thiện đời sống kinh tế. Cơ sở hạ
tầng ngày một khang trang, bộ mặt nông thôn đã đổi mới. Sinh kế chăn nuôi bò
sữa theo hƣớng phát thải ít CO2 ngày một phát triển. Môi trƣờng tự nhiên ít bị
ảnh hƣởng, một diện tích rộng lớn đất đai đƣợc bao phủ bởi màu xanh của cỏ,
hạn chế albedo của mặt đất, chống xói mòn rửa trôi. Điều này là hết sức quan
trọng bởi Vân Hòa có địa hình dốc từ 42,57m - 268m (Hình 1.2) bao gồm rất
Cách tiếp cận : Hệ thống dựa trên khung sinh kế kết hợp các tiêu trí của tăng
trƣởng xanh
- Mục tiêu nghiên cứu:
- Mục tiêu tổng quát : Đánh giá tính chất tăng trƣởng xanh của việc chuyển đổi
sinh kế trồng lúa sang trồng cỏ nuôi bò sữa.
Mục tiêu cụ thể: Đánh giá tác đô ̣ng của mỗi loa ̣i hiǹ h sinh kế tới tƣ̣ nhiên và xã
hô ̣i dƣ̣a trên các tiêu trí của tăng trƣởng xanh
- Đối tƣợng nghiên cứu: Tác động của sự chuyển đổi sinh kế từ trồng lúa
sang trồng cỏ nuôi bò sữa đến tăng trƣởng xanh.
2
- Phạm vi nghiên cứu: Đề tài nghiên cứu đƣợc thực hiện tại xã Vân Hoà,
huyện Ba Vì, thành phố Hà Nội. Số liệu nghiên cứu thực hiện từ năm 2000 đến
năm 2014.
3. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phƣơng pháp tính toán phát thải khí nhà kính
Phƣơng pháp tính phát thải khí nhà kính áp dụng cho luận văn dựa vào phƣơng
trình của IPCC, với hệ số phát thải mặc định cho Việt Nam để tính toán.
- Phƣơng pháp xác định và đánh giá sinh kế
Phƣơng pháp xác định và đánh giá sinh kế đƣợc sử dụng trong luận văn là
phƣơng pháp thu thập và tổng hợp số liệu kết hợp với sử dụng khung sinh kế
bền vững của DFID.
4. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu lý do chọn đề tài, mục tiêu, đối tƣợng, phạm vi nghiên
cứu và phần kết luận thì luận văn gồm có ba chƣơng:
Chƣơng 1: Tổng quan các nghiên cứu về tăng trƣởng xanh, các vấn đề phát
thải và sinh kế
Trong chƣơng này , chúng tôi tìm hiểu các tài liệu , các nghiên cứu đã có về
tăng trƣởng xanh, các vấn đề phát thải và sinh kế.
1.1.1. Các nghiên cứu về tăng trưởng xanh
Có rất nhiều nghiên cứu liên quan đến vấn đề tăng trƣởng xanh và kinh tế
xanh, các nghiên cứu này đã nêu nên những thách thức của nhân loại trong việc
đƣơng đầu với các cuộc khủng khoảng đã và đang xảy ra nhƣ cuộc khủng
khoảng biến đổi khí hậu. Việc cần thiết thực hiện một chính sách kinh tế phù
hợp với thực tế các nguồn tài nguyên thiên nhiên đang ngày một khan hiếm.
Trong một phần tƣ thế kỷ qua, các nền kinh tế trên thế giới đã tăng gấp bốn lần
và đem lại lợi ích to lớn cho hàng trăm triệu ngƣời. Tuy nhiên, 60% hàng hóa và
dịch vụ hệ sinh thái phục vụ cho phát triển sinh kế hiện nay đang bị suy thoái
hoặc sử dụng thiếu bền vững (UNEP, 2011). Điều này cho thấy sự tăng trƣởng
kinh tế của thế giới trong những năm qua chủ yếu dựa vào việc khai thác các
nguồn tài nguyên thiên nhiên một cách thiếu kiểm soát, chƣa chú trọng tới việc
phục hồi các nguồn tài nguyên thiên nhiên. Việc xây dựng các mô hình tăng
trƣởng thân thiện với môi trƣờng đang ngày càng trở nên cần thiết. Thuật ngữ
“tăng trưởng xanh” dùng để mô tả con đƣờng tăng trƣởng kinh tế bằng cách sử
dụng nguồn tài nguyên thiên nhiên theo phƣơng thức bền vững. Nó đƣợc sử
dụng trên toàn cầu nhằm cung cấp một khái niệm cho tăng trƣởng kinh tế phù
hợp với chuẩn mực. Kinh tế xanh là con đƣờng để phát triển bền vững trong bối
cảnh biến đổi khí hậu. Tăng trƣởng xanh có thể cung cấp những giải pháp cho
bồi dƣỡng và phát triển bền vững, bao gồm giảm thiểu và thích ứng với biến đổi
khí hậu. Không kết hợp giảm nhẹ biến đổi khí hậu và vấn đề thích ứng vào
chính sách phát triển có khả năng làm suy yếu tăng trƣởng kinh tế trong tƣơng
lai, sự cải thiện liên tục của các Mục tiêu phát triển thiên niên kỷ (MDG) sau
năm 2015 và cơ bản đời sống của ngƣời nghèo (ADB, 2009). Tăng trƣởng xanh
có xu thế hợp nhất các trụ cột kinh tế và môi trƣờng trong phát triển bền vững
5
vào quá trình hoạch định chính sách, với mô hình phát triển kinh tế tăng trƣởng
mạnh mẽ và bền vững.
nghệ sản xuất và cả trong lĩnh vực nhận thức về văn hóa, xã hội. Chính bởi vậy
mà vấn đề phát thải khí nhà kính đƣợc xã hội hết sức quan tâm, lấy làm cơ sở để
xác định chiến lƣợc tăng trƣởng cho các quốc gia.
1.1.2. Các nghiên cứu liên quan đế n tính toán phát thải khí nhà kính
a. Tính toán phát thải khí nhà kính từ trồng lúa
Sự phát thải khí nhà kính mà cụ thể là khí CH4 từ trồng lúa đƣợc tính toán
theo rất nhiều các phƣơng pháp khác nhau ở các quốc gia trên thế giới.
Việc sử dụng phƣơng trình để tính toán phát thải khí mê-tan (CH4) đƣợc sử
dụng tƣơng đối phổ biến, trong đó phải kể đến IPCC năm 1996 và 2006. IPCC
năm 1996 đã tính phát thải mê-tan dựa vào phƣơng trình tính toán nhƣ sau:
CH4 – Rice = A x EF x 10-12
(Với A là diện tích trồng lúa, EF là hệ số phát thải)
Trong khi đó, IPCC năm 2006 lại sử dụng công thức:
CH4 – Rice = ∑i, j, k (EFi, j, k x ti, j, k x Ai, j, k x 10-6)
Trong đó : EF là hệ số phát thải, t là thời gian gieo trồng, A là diện tích gieo
trồng. Điều này xuất phát từ việc gieo trồng lúa chỉ xảy ra vào một khoảng thời
gian nhất định trong năm. Còn các giá trị i, j, k là điều kiện các hệ sinh thái của
các khu vực gieo trồng khác nhau nên việc áp dụng công thức cũng khác nhau
cho từng khu vực.
Có thể nói cho đến nay việc sử dụng phƣơng trình của IPCC (1996) để tính
toán phát thải khí nhà kính vẫn là phƣơng pháp cơ bản đƣợc nhiều quốc gia áp
dụng. Theo thố ng kê của IPCC năm 2000 thì đã có ít nhất 108 quố c gia đã sƣ̉
dụng công thức trên để tính toán phát thải CH
4
tƣ̀ lúa (IPCC, 2000), ví dụ ở
Trung Quốc, hệ số phát thải EF đƣợc áp dụng cho phƣơng trình này là EF = 22
Mitra và cộng sự, 1996 ;
Parashar và cộng sự, 1997
Inđô
18 (5 – 44)
Nugroho và cộng sự, 1994
Ý
36 (17 – 54)
Schutz và cộng sự, 1989
Nhâ ̣t Bản
15
Minami, 1995
Nam Triề u Tiên
15
Shin và cộng sự, 1995
Philipin
nghiệp và chăn nuôi ở Trung quốc, tác giả Wang Xiaoqin đã sử dụng phƣơng
trình sau:
Ep = (Ecp + Empx GWPm+ Enpx GWPn)
Trong đó Ep, Ecp, Emp, Enp, lần lƣợt là lƣợng phát thải của khí nhà kính:
cacbonic, mê-tan và nitơ-đioxit. GWPm, GWPn là tiềm năng giữ ấm toàn cầu của
mê tan và nitơ-đioxit. Phƣơng trình này đƣợc tính toán trên mỗi đơn vị sản xuất
nông nghiệp và chăn nuôi. Kết quả cho thấy rằng phát thải khí nhà kính từ mỗi
đơn vị sản xuất nông nghiệp là 0,1-0,4 kg C2O-eq/Kg, ngoại trừ lúa là 1,42
kgC2O-eq/Kg, và phát thải khí nhà kính trên mỗi đơn vị chăn nuôi là từ 0,7 13,47 kgC2O-eq/Kg gấp 1,8 -13 lần sản xuất nông nghiệp (Wang Xiaoqin,
2001).
Trong khi đó ở Thổ Nhĩ Kỳ (Filiz Onder and Kismet Akcasoy, 2002) việc
tính toán phát thải khí mê-tan đƣợc áp dụng dựa vào phƣơng trình sau:
Emission (Gg)= CRF(ha) x EF CH4 (kg/ha/ngày) x GS (Gg x 10-6 kg-1 )
Với CRF là diện tích canh tác, EF là hệ số phát thải, GS là thời gian gieo trồng.
Hệ số phát thải CH4 đƣợc quốc gia này áp dụng phụ thuộc vào từng mức nhiệt
độ khác nhau.
Bảng 1.2. Hệ số phát thải theo nhiệt độ ở Thổ Nhĩ Kỳ
Nhiêṭ đô ̣ trung bin
̀ h trong mùa
EF (kg / ha / ngày)
gieo trồ ng (oC)
15
2.91
16
4.66
24
4.94
25
5.04
26
5.56
27
5.90
28
6.25
29
6.63
30
7.03
cao chiếm 15% của 150 Mha diện tích lúa toàn cầu nên lƣợng phát thải khí CH4
từ khu vực này hạn chế hơn nhiều. Diện tích đất lúa có hệ thống tƣới tiêu, phụ
10
thuộc nƣớc mƣa và bị ngập nƣớc trên toàn thế giới là 127 Mha, trong đó khu
vực Châu Á chiếm gần 90% (K R Manjunath and et al, 2011).
Nhìn chung các nghiên cứu tính toán phát thải khí nhà kính từ các nƣớc trên
thế giới đã tập trung vào hai phƣơng pháp là tính toán dựa vào cách làm thí
nghiệm và tính toán dựa vào phƣơng trình. Mỗi cách làm đều có ƣu và nhƣợc
điểm khác nhau, tùy theo điều kiện thực tế để áp dụng.
b. Về tính toán phát thải khí nhà kính trong chăn nuôi
Theo báo cáo IPCC, quá trình phát thải khí mê-tan ở gia súc xảy ra trong hai
quá trình: lên men tiêu hóa và quản lý phân bón. Khoảng hai phần ba tổng số khí
mê-tan sản xuất thông qua quá trình lên men tiêu hóa đƣợc sản xuất bởi bò sữa
(W Smink and et al, 2005). Ở quá trình lên men tiêu hóa, phƣơng pháp sử dụng
để tính dựa vào việc xác định, lƣợng năng lƣợng thô thu nhận theo yêu cầu của
động vật để bảo trì hoạt động, phát triển, mang thai và cho con bú. Sau đó lƣợng
năng lƣợng thô và khí mê-tan đƣợc tính toán dựa vào tổng năng lƣợng thu nhận.
Bằng cách này thì tỷ lệ thức ăn có vai trò quan trọng trong việc tính toán khí mêtan (W Smink and et al, 2005). Đến nay các phƣơng pháp xác định lƣợng khí
mê-tan thải ra từ bò sữa bao gồm: kỹ thuật đo thông qua các mô hình thực
nghiệm và ƣớc lƣợng phát thải thông qua các phƣơng trình. Đây là một trong
những phƣơng pháp phổ biến để tính phát thải khí mê-tan từ gia súc.
Trong nghiên cứu về tính toán phát thải khí nhà kính của nhóm tác giả Filiz
Onder Kismet Akasoy đã cho rằng khí CH4 đƣợc hình thành trong quá trình
phân hủy cacbonhydrat bởi vi sinh vật, bên cạnh đó khí mê-tan này còn đƣợc
sản xuất từ quá trình phân hủy phân gia súc trong môi trƣờng yếm khí. Phát thải
CH4 sinh ra từ quá trình lên men tiêu hóa đƣợc tính bằng cách sử dụng hệ số
phát thải của các loại động vật (Filiz Onder and Kismet Akcasoy, 2002). Trong
đó hệ số phát thải áp dụng cho các khu vực cũng nhƣ mỗi loại động vật.
43104
IPCC 1996
IPCC 2006
Nguồn/chỉ mục
Nguồn/chỉ mục
4A1a – Sữa
3.A.1.a.i
–
Loại khí
43114
4A1a – Sữa
4A1a - Sữa
3.A.1.a.i
Bò Mê tan
Hệ số lên men tiêu hóa
của bò sữa
của bò sữa
3.A.1.a.i - Bò sữa Mê tan
Hệ số lên men tiêu hóa Khu vực châu Á
súc /năm
81
Âu
súc /năm
56
đƣờng ruột của bò sữa
43116
4A1a - Sữa
3.A.1.a.i sữa
Bò Mê tan
Khu vực châu
đƣờng ruột của bò sữa
Phi và Trung
Đông
Nguồn IPCC
1996
2006
4A1b – Không
3.A.1.a.ii –
sữa
Gia súc khác
4A1b - Không
3.A.1.a.ii -
sữa
Gia súc khác
4A1b - Không
3.A.1.a.ii - –
sữa
Gia súc khác
hóa của bò sữa
Mĩ La tinh
Hệ số lên men tiêu
Khu vực châu Á
súc /năm
44
hóa của bò sữa
Mê tan
Mê tan
súc /năm
Hệ số lên men tiêu
Khu vực châu Phi
hóa của bò sữa
và Trung Đông
Hệ số lên men tiêu
Khu vực Bắc Mỹ
43156 4B1a – Sữa
3.A.2.a.i –
Loại khí
3.A.2.a.i -
Điều kiện
Khu vực/ điều
Giá trị
Đơn vị
36
kg/đầu
kiện khu vực
Mêtan
Bò sữa
43231 4B1a - Sữa
Mô tả
quản lý phân bón
bình hàng năm
có khí hậu lạnh
7
gia súc
dƣới 15o c
43232 4B1a - Sữa
3.A.2.a.i -
Mê tan
Bò sữa
/năm
Hệ sô phát thải từ
Nhiệt độ trung
Khu vực châu Á
quản lý phân bón
bình hàng năm
từ 15 đến 25 oc
43233 4B1a - Sữa
kg/đầu
27
kg/đầu
gia súc
/năm
Bảng 1.6. Hệ số phát thải khí Mê- tan từ quản lý phân bón của bò sữa chưa vắt sữa ở một số khu vực
EFID
Nguồn
Nguồn
Loại
IPCC 1996
IPCC
khí
Mô tả
sữa
Gia súc khác
Mê- tan
Mê- tan
Hệ số phát thải từ
Nhiệt độ trung
Khu vực Trung
quản lý phân bón
bình hàng năm lớn
Đông có khí hậu
gia súc
hơn 25oc
nóng
/năm
Hệ sô phát thải từ
quản lý phân bón
bình hàng năm từ
có khí hậu ấm
1
4B1b - không
3.A.2.a.ii -
sữa
Gia súc khác
Mê -tan
/năm
Hệ sô phát thải từ
Nhiệt độ trung
Khu vực châu Á
quản lý phân bón
bình hàng năm lớn