Tên đề tài: “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”.

Tác giả: Nguyễn Văn So, Khóa: 2016

Chuyên ngành: Môi trường đất và nước ; Mã số: 62440303. Nhóm ngành: Khoa học tự nhiên.

Người hướng dẫn chính: PGS.TS. Lê Anh Tuấn - Trường Đại học Cần Thơ.

1. Tóm tắt nội dung luận án

Biến đổi khí hậu tác động ngày càng rõ rệt đến mọi mặt của tự nhiên và xã hội loài người, do gia tăng lượng khí nhà kính nhân tạo, trong đó có nuôi trồng thủy sản. Nuôi trồng thủy sản một mặt góp phần tăng tỷ trọng trong cơ cấu kinh tế mỗi địa phương, song việc nghiên cứu, định lượng phát thải khí nhà kính trong lĩnh vực này ít được nghiên cứu. Vì thế, đề tài “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” đã được tiến hành. Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 4 đến tháng 10 năm 2019 tại 3 ao nuôi cá Thác lác Cườm tại phường VII, thành phố Vị Thanh, tỉnh Hậu Giang. Kết quả thấy rằng lượng Carbon dioxide (CO₂) sinh ra từ ao nuôi cá Thác lác Cườm chiếm 99,98%, trong khi khí mê-tan (CH₄) chỉ chiếm 0,02%. Mức phát thải CO₂ trung bình là 1.652,67 g/m²/ngày, trong khi lượng CH₄ trung bình là 0,19 g/m²/ngày. Tổng lượng CO_2e trung bình ngày từ chu trình Các bon của ao cá Thác lác Cườm là 1.657,99 gCO_2e/m²/ngày. Tính cả năm, toàn tỉnh với diện tích nuôi cá Thác lác Cườm hiện (100 ha) sinh 605.166,35 tấn CO_2e. Xây dựng được 02 phương trình hồi quy đa biến CO₂ có dạng Y (CO₂) = 1930.43 + 1564.39 * CH₄_Tb-210.43 * DO_T_b-2751.82 * TL_Ann-259.51 * TOC_Tb + 4.65 * Alkalinity +12.97 * Precipitation và CH₄ có dạng Y (CH₄) = -0.47+0.06 * DO + 1.32 * TL_Eat + 0.06 * TOC_TB - 0.001 * Alkalinity-0.004 * Precipitation + 0.001 * CO₂.

Kết quả mô phỏng thấy rằng mật độ nuôi 35 con/m² sẽ cho mức phát thải CO₂ vừa phải, cùng với đó cần kiểm soát các yếu tố chất lượng nước theo mô hình ao I cho kết quả tương quan cao (R² = 0,84). Sau cùng, phân tích SWOT xác định tỉnh Hậu Giang có điều kiện tự nhiên thuận lợi; năng lực sản xuất, năng suất, sản lượng, chất lượng và khoa học kỹ thuật vào sản xuất ngày càng nâng cao; giá thành sản xuất cạnh tranh; thu nhập của nông dân từ sản xuất nông nghiệp được cải thiện; tỉnh có chiến lược, giải pháp đồng bộ, dài hạn trong quy hoạch để tăng chuỗi giá trị; quan tâm nhiều hơn đến công tác bảo vệ môi trường nuôi trồng thủy sản. Tóm lại, nghiên cứu định lượng được mức phát sinh khí nhà kính từ việc nuôi cá Thác lác Cườm trên ao đất. Bằng mô hình toán Stella giúp xác định rõ nguồn gốc, cơ chế hình thành, phát sinh và khả năng làm giảm khí nhà kính thông qua chu trình Các bon trong ao nuôi cá. Nghiên cứu làm cơ sở cho các nhà quản lý quan tâm đúng mức đến lĩnh vực nuôi trồng thủy sản và khả năng phát triển bền vững ngành nuôi cá Thác lác Cườm.

2. Những kết quả mới của luận án:

Về mặt lý thuyết: nghiên cứu đã xây dựng được mô hình tính toán phát thải khí nhà kính từ ao nuôi cá Thác lác Cườm. Bên cạnh đó, nghiên cứu cũng xây dựng được các phương trình hồi quy tuyến tính đa biến liên quan sự phát sinh khí CO₂ và CH₄ từ hoạt động nuôi cá Thác lác Cườm.

Về mặt thực nghiệm: nghiên cứu cung cấp thông tin về diễn biến chất lượng nước và định lượng được mức phát thải khí nhà kính từ chu trình Các bon trong nuôi cá Thác lác Cườm. Nghiên cứu xác định hệ số phát thải khí nhà kính trên ao nuôi cá Thác lác Cườm. Xây dựng kịch bản nuôi Thác lác Cườm phát thải Các bon thấp đối với mật độ và thời gian. Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu quản lý và thành lập các bản đồ phân bố hiện trạng nuôi cá Thác lác Cườm ở Hậu Giang.

3. Các ứng dụng/khả năng ứng dụng trong thực tiễn, các vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu: Trong thời gian tới, cần tiếp tục nghiên cứu vết các-bon hoặc bảo toàn khối lượng vật chất của các-bon trên ao nuôi cá thác lác cườm, hướng đến việc kiểm kê khí nhà kính mà Việt Nam đã cam kết với cộng đồng quốc tế theo Thỏa thuận Paris năm 2015. Đánh giá mức phát thải khí nhà kính trên các ao nuôi thuỷ sản, có thể mở rộng ở các khâu kỹ thuật như chuẩn bị ao nuôi, tiền xử lý đáy ao, nguồn nước cấp, các công thức cho ăn, tần số thay nước, thu hoạch, vận chuyển và nếu có thể ở các công đoạn chế biến, bào quản. Việc nghiên cứu các giải pháp làm giảm sự phát thải khí CO₂, CH₄ và cả khí N₂O cũng cần thêm các nghiên cứu tương quan các khí nhà kính này với các thông số liên quan đến môi trường nước khác.

Subject: Assessment greenhouse gas from the carbon cycle in Notopterus chitala fish pond in Hau Giang province

Major: Soil and water environment                Code: 62440303

Name of PhD student: Nguyen Van So

Supervisor: Associate Professor Doctor Le Anh Tuan

Training school: Can Tho university

1. Summary of thesis

Climate change impacts more and more clearly on all aspects of nature and human society, due to the increase in the amount of man-made greenhouse gases, including aquaculture. On the one hand, aquaculture contributes to increasing the proportion in the economic structure of each locality, but the research and quantification of greenhouse gas emissions in this field is rarely studied. Therefore, the topic "Assessment of greenhouse gas emissions from the Carbon cycle in the ponds of Notopterus chitala in Hau Giang province" was conducted. The study was carried out from April to October 2019 in 3 fish ponds of Notopterus chitala in Ward VII, Vi Thanh City, Hau Giang Province. The results showed that the amount of Carbon dioxide (CO₂) generated the ponds of Notopterus chitala accounted for 99.98%, while methane (CH₄) accounted for only 0.02%. The average CO₂ emission was 1,652.67 g/m²/day, while the average CH₄ was 0.19 g/m²/day. The average total daily CO_2e from carbon cycle of the Notopterus chitala pond is 1,657.99 gCO_2e/m²/day. For the whole year, the whole province with the area of Notopterus chitala farming now (100 ha) produces 605,166.35 tons of CO_2e. Two multiple equations were created of the form Y (CO₂) = 1930.43 + 1564.39 * CH₄_Tb-210.43 * DO_T_b-2751.82 * TL_Ann-259.51 * TOC_Tb + 4.65 * Alkalinity +12.97 * Precipitation and CH₄ have the form Y (CH₄) = -0.47+0.06 * DO + 1.32 * TL_Eat + 0.06 * TOC_TB - 0.001 * Alkalinity-0.004 * Precipitation + 0.001 * CO₂. In addition, the research has built a database and thematic maps for the management of regions, objects and types of farming by GIS; make updating, managing and retrieving data easy and accurate. In addition, the study using Stella 8.0 determined that the factors of feed intake, stocking density, amount of lime powder used, amount of water pumped in and out of the pond and oxidation processes of organic matter play a decisive role to determine amount CO₂ and CH₄ generation in the ponds of Notopterus chitala.

The simulation results show that the stocking density of 35 fish/m² will give a moderate level of CO₂ emissions, along with the need to control water quality factors according to the pond I model for high correlation results (R² = 0.84). Finally, the SWOT analysis identifies Hau Giang province with favorable natural conditions; production capacity, productivity, output, quality and science and technology into production are increasingly improved; competitive production cost; farmers' income from agricultural production is improved; the province has a synchronous and long-term strategy and solution in the planning to increase the value chain; pay more attention to the environmental protection of aquaculture. In summary, the study quantifies the level of greenhouse gas emissions from raising Notopterus chitala in earthen ponds. By mathematical model Stella helps to clearly identify the origin, mechanism of formation, generation and ability to reduce greenhouse gas through the carbon cycle in fish ponds. The research serves as a basis for managers to pay attention to the aquaculture sector and the possibility of sustainable development of Notopterus chitala fish farming industry.

2. New findings of the thesis

In theory, the study has built a model to calculate GHG emissions from chitala fish ponds. In addition, the study also built multivariable linear regression equations for CO₂ and CH₄ emissions from chitala fish farming.

In experimentally, the study has provided information on water quality evolution and quantifies GHG emissions from the Carbon cycle in chitala fish farming. The thesis that has determined GHG emission coefficient on chitala fish pond developed low-carbon chitala farming scenarios for density and time. A management database was built and established distribution maps of the current status of chitala fish farming in Hau Giang.

3. Application/ability to apply into reality, problems need to going research

In the coming time, it is necessary to continue to study the carbon footprint or preserve the physical amount of carbon in the ponds of N. chitala fish, towards the greenhouse gas inventory that Vietnam has committed to the international community. The study of solutions to reduce CO₂, CH₄ and even N₂O emissions also requires further studies to correlate these GHGs with other water-related parameters. Extensive researched steps may include building an expert system for farmers on the basis of data on consumed demand, market expansion, combined with related services, managed technique farming ponds, food on the basis of minimizing emissions and costs - profits in farming. An integrated management software with various elements that can be integrated as a developing proposal. A policy-related incentive factor for farmers has not been mentioned much in this study. Proposals on local guidelines and state policies should be more specific for this study such as tax incentives, agricultural extension support, trade promotion, so on. contributing to the efforts to reduce GHG emissions to limit global warming.

• Xem chi tiết nội dung luận án
• Xem thông tin đăng tải tại Website Bộ giáo dục và Đào tạo. (Nhập tên NCS vào ô tìm kiếm)