Luận án Tiến sĩ Biến đổi khí hậu: Nghiên cứu xây dựng phương pháp luận và tính toán dấu vết các bon cho sản phẩm lúa gạo tại vùng đồng bằng sông Hồng

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:0

Thêm vào BST

Báo xấu

39
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Xây dựng được phương pháp luận tính toán dấu vết các-bon cho sản phẩm lúa gạotại vùng đồng bằng sông Hồng; tính toán thí điểm được dấu vết các-bon của sản phẩm lúa gạo tại xã Phú Lương, huyện Đông Hưng, tỉnh Thái Bình; đề xuất được các giải pháp nhằm giảm nhẹ KNK từ các hoạt động trong vòng đời lúa gạo tại khu vực nghiên cứu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Biến đổi khí hậu: Nghiên cứu xây dựng phương pháp luận và tính toán dấu vết các bon cho sản phẩm lúa gạo tại vùng đồng bằng sông Hồng

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG Phu luc II.8.1.Hinh thuc noi dung LA va tom tat luan an.doc VIỆN KHOA HỌC KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐÀO MINH TRANG NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ TÍNH TOÁN DẤU VẾT CÁC-BON CHO SẢN PHẨM LÚA GẠO TẠI VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Hà Nội, 2019
BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG VIỆN KHOA HỌC KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ----------------------------------------- NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ TÍNH TOÁN DẤU VẾT CÁC-BON CHO SẢN PHẨM LÚA GẠO TẠI VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG Ngành: Biến đổi khí hậu Mã số: 9440221 LUẬN ÁN TIẾN SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Tác giả luận án Giáo viên hướng dẫn 1 Giáo viên hướng dẫn 2 Đào Minh Trang PGS. TS. Huỳnh Thị Lan Hương PGS. TS. Mai Văn Trịnh THỦ TRƯỞNG CƠ SỞ ĐÀO TẠO(**) (Ký, đóng dấu) Hà Nội, 2019
i LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả. Các số liệu và tài liệu trong Luận án là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào. Tất cả những tài liệu tham khảo và kế thừa đều được trích dẫn và tham chiếu đầy đủ. Tác giả Luận án Đào Minh Trang
ii LỜI CẢM ƠN Trước tiên tác giả xin gửi lời cảm ơn đến Viện Khoa học Khí tượng Thuỷ văn và Biến đổi khí hậu, Bộ Tài nguyên và Môi trường đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tác giả trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành Luận án. Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tác giả xin gửi lời cảm ơn đặc biệt tới hai thầy cô hướng dẫn khoa học là PGS. TS. Huỳnh Thị Lan Hương và PGS. TS. Mai Văn Trịnh đã tận tình giúp đỡ tác giả từ những bước đầu tiên xây dựng hướng nghiên cứu, cũng như trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thiện Luận án. Hai thầy cô đã luôn ủng hộ, động viên và hỗ trợ những điều kiện tốt nhất để tác giả hoàn thành Luận án. Tác giả trân trọng cảm ơn Lãnh đạo và tập thể cán bộ Trung tâm Nghiên cứu Biến đổi khí hậu của Viện Khoa học Khí tượng Thuỷ văn và Biến đổi khí hậu đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ trong thời gian nghiên cứu, hoàn thành Luận án. Tác giả xin chân thành cảm ơn các cán bộ làm việc tại Hợp tác xã Dịch vụ Nông nghiệp Phú Lương đã giúp đỡ tác giả trong quá trình thu thập số liệu tính toán; các chuyên gia của Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu, Viện Môi trường Nông nghiệp, Viện Năng lượng và Viện Hóa học công nghiệp đã có những góp ý về khoa học cũng như hỗ trợ nguồn tài liệu, số liệu cho tác giả trong suốt quá trình thực hiện Luận án. Tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã luôn ở bên cạnh, động viên cả về vật chất và tinh thần, tạo mọi điều kiện tốt nhất để tác giả có thể hoàn thành Luận án của mình. TÁC GIẢ Đào Minh Trang
iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................... ii MỤC LỤC ........................................................................................................... iii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT TIẾNG VIỆT .................................................... vi DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT TIẾNG ANH.................................................... vii DANH MỤC BẢNG ............................................................................................ x DANH MỤC HÌNH .......................................................................................... xiii MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VỀ DẤU VẾT CÁC- BON CỦA SẢN PHẨM LÚA GẠO VÀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU ......... 10 1.1. Tổng quan về dấu vết các-bon của sản phẩm .......................................... 10 1.1.1. Khái niệm “dấu vết các-bon”............................................................. 10 1.1.2. Phạm vi dấu vết các-bon của sản phẩm ............................................. 12 1.1.3. Các tiêu chuẩn, hướng dẫn tính toán dấu vết các-bon của sản phẩm 14 1.2. Tổng quan các nghiên cứu về dấu vết các-bon của lúa gạo ................... 28 1.2.1. Các nguồn phát thải khí nhà kính trong vòng đời lúa gạo................. 28 1.2.2. Các nghiên cứu trên thế giới về dấu vết các-bon của lúa gạo ........... 36 1.2.3. Các nghiên cứu ở Việt Nam về dấu vết các-bon của lúa gạo ............ 41 1.2.4. Những tồn tại trong các nghiên cứu về dấu vết các-bon của lúa gạo 45 1.3. Tổng quan về khu vực nghiên cứu ........................................................... 46 1.3.1. Giới thiệu về vùng đồng bằng sông Hồng .......................................... 46 1.3.2. Giới thiệu về xã Phú Lương................................................................ 50 1.4. Kết luận Chương 1 ..................................................................................... 58 CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............... 59 2.1. Nội dung nghiên cứu .................................................................................. 59
iv 2.2. Phương pháp nghiên cứu........................................................................... 59 2.2.1. Phương pháp thu thập, tổng hợp số liệu ............................................ 60 2.2.2. Phương pháp xử lý số liệu .................................................................. 65 2.3. Kết luận Chương 2 ..................................................................................... 69 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ......................... 71 3.1. Phương pháp luận tính toán dấu vết các-bon của sản phẩm lúa gạo tại vùng đồng bằng sông Hồng ......................................................................... 71 3.1.1. Cơ sở xây dựng phương pháp luận .................................................... 71 3.1.2. Phương pháp luận tính toán dấu vết các-bon của sản phẩm lúa gạo 75 3.2. Phát thải khí nhà kính từ các hoạt động trong vòng đời lúa gạo .......... 91 3.2.1. Sản xuất điện cho vận hành các máy móc và thiết bị nông nghiệp .... 92 3.2.2. Sản xuất phân bón .............................................................................. 95 3.2.3. Sản xuất vôi......................................................................................... 98 3.2.4. Sản xuất thuốc bảo vệ thực vật ........................................................... 99 3.2.5. Phát thải mê-tan từ canh tác lúa ...................................................... 101 3.2.6. Phát thải CO2 từ bón phân đạm và phân NPK................................. 103 3.2.7. Phát thải N2O từ đất nông nghiệp .................................................... 104 3.2.8. Sử dụng vôi bón ruộng...................................................................... 107 3.2.9. Sử dụng xăng dầu vận hành máy móc tại đồng ruộng ..................... 108 3.2.10. Vận chuyển thóc từ đồng ruộng về nhà .......................................... 110 3.2.11. Đốt rơm rạ và trấu sau thu hoạch .................................................. 112 3.3. Dấu vết các-bon cho sản phẩm lúa gạo tại xã Phú Lương ................... 115 3.3.1. Dấu vết các-bon cho sản phẩm lúa gạo tại xã Phú Lương .............. 115 3.3.2. Đánh giá độ không chắc chắn .......................................................... 123 3.3.3. Đánh giá kết quả............................................................................... 129 3.4. Đề xuất các giải pháp giảm nhẹ phát thải khí nhà kính cho khu vực nghiên cứu ........................................................................................................ 131
v 3.4.1. Kịch bản phát triển thông thường giai đoạn 2020-2025.................. 131 3.4.2. Kịch bản giảm nhẹ phát thải khí nhà kính........................................ 133 3.4.3. Lựa chọn phương án giảm nhẹ phát thải khí nhà kính ưu tiên ........ 139 3.5. Kết luận Chương 3 ................................................................................... 142 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................ 144 DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ............................................. 147 TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................. 148 PHỤ LỤC A – MẪU PHIẾU ĐIỀU TRA BẢNG HỎI ................................ 162 PHỤ LỤC B – KẾT QUẢ TÍNH TOÁN TRUNG GIAN ............................ 181 PHỤ LỤC C – HÌNH ẢNH CANH TÁC LÚA TẠI XÃ PHÚ LƯƠNG .... 230
vi DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT TIẾNG VIỆT BĐKH Biến đổi khí hậu CĐML Cánh đồng mẫu lớn Cục BĐKH Cục Biến đổi khí hậu HRHH Hàng rộng hàng hẹp HTX Hợp tác xã KNK Khí nhà kính TT Truyền thống VM Vụ mùa Viện MTNN Viện Môi trường Nông nghiệp VX Vụ xuân
vii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT TIẾNG ANH AFOLU Nông nghiệp, lâm nghiệp và các sử dụng đất khác (Agriculture, Forestry and Other Land Use) BAU Kịch bản phát triển thông thường (Business As Usual) BSI Viện Tiêu chuẩn Anh (British Standard Institute) CDP Dự án Công khai Các-bon (Carbon Disclosure Project) CF Dấu vết các-bon (Carbon footprint) COP Hội nghị các Bên tham gia Công ước khung Liên Hợp Quốc về biến đổi khí hậu (Conference of Parties) COPERT Chương trình máy tính nhằm tính toán phát thải khí nhà kính từ vận chuyển đường bộ (Computer Programme to calculate Emissions from Road Transport) DEFRA Phòng Môi trường, Thực phẩm và các Vấn đề nông thôn của Vương quốc Anh (Department for Environment, Food and Rural Affairs) DNDC Mô hình sinh địa hóa trong đất (DeNitrification DeComposition model) EF Hệ số phát thải (Emission factor) FAO Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên hợp quốc (Food and Agriculture Organization) GAP Thực hành tốt nông nghiệp (Good Agricultural Practices)
viii GCF Quỹ Khí hậu xanh (Green Climate Fund) GEF Quỹ Môi trường toàn cầu (Global Environment Facility) GL 2006 Hướng dẫn kiểm kê khí nhà kính quốc gia của IPCC năm 2006 (2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories) GPG 2000 Hướng dẫn thực hành tốt và quản lý độ không chắc chắn trong kiểm kê quốc gia KNK năm 2000 (Good Practice Guidance and Uncertainty Management in National Greenhouse Gas Inventories) GPG Hướng dẫn thực hành tốt cho lĩnh vực LULUCF LULUCF (Good Practice Guidance for Land Use, Land-Use Change 2003 and Forestry) GWP Tiềm năng ấm lên toàn cầu (Global Warming Potential) INDC Đóng góp dự kiến do quốc gia tự quyết định (Intended Nationally Determined Contribution) IPCC Ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu (Intergovernmental Panel on Climate Change) ISO Tổ chức Tiêu chuẩn Quốc tế (International Organization for Stardardization) LCA Đánh giá vòng đời sản phẩm (Life Cycle Assessment) LCI Điều tra vòng đời sản phẩm (Life Cycle Inventory) LCIA Đánh giá tác động vòng đời (Life Cycle Impact Assessment) LULUCF Sử dụng đất, Thay đổi sử dụng đất và Lâm nghiệp (Land Use, Land Use Change and Forestry)
ix NDC Đóng góp do quốc gia tự quyết định (Nationally Determined Contribution) PAS 2050 Hướng dẫn tính toán dấu vết các-bon sản phẩm (Publicly Available Specification) PCF Dấu vết các-bon của sản phẩm (Product Carbon Footprint) REPA Phân tích hồ sơ tài nguyên và môi trường (Resource and Environmental Profile Analysis) SRI Thâm canh lúa cải tiến (System of Rice Intensification) UNDP Chương trình Phát triển của Liên hợp quốc (United Nations Development Programme) UNFCCC Công ước khung Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu (United Nations Framework Convention on Climate Change) WBCSD Hội đồng doanh nghiệp thế giới vì sự phát triển bền vững (World Business Council for Sustainable Development) WRI Viện Tài nguyên thế giới (World Resources Institute)
x DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Các tiêu chuẩn và hướng dẫn về dấu vết các-bon của sản phẩm khác trên thế giới ..................................................................................................... 16 Bảng 1.2. So sánh Tiêu chuẩn KNK, ISO 14067 và PAS 2050 ..................... 22 Bảng 1.3. Các công cụ tính toán phát thải/hấp thụ khí nhà kính trong lĩnh vực nông nghiệp ..................................................................................................... 27 Bảng 1.4. Các nguồn phát thải khí nhà kính trong vòng đời lúa gạo.............. 29 Bảng 1.5. Tổng hợp các nghiên cứu về dấu vết các-bon của lúa trên thế giới 37 Bảng 1.6. Thời vụ và giống lúa được canh tác tại đồng bằng sông Hồng ...... 49 Bảng 1.7. So sánh các phương thức canh tác lúa tại xã Phú Lương ............... 56 Bảng 2.1. Các phương pháp nghiên cứu được sử dụng trong Luận án........... 59 Bảng 2.2. Nội dung bảng hỏi phỏng vấn......................................................... 63 Bảng 2.3. Danh sách các chuyên gia được phỏng vấn .................................... 64 Bảng 2.4. Phạm vi của Hướng dẫn kiểm kê khí nhà kính quốc gia của IPCC (2006) .............................................................................................................. 66 Bảng 3.1. So sánh các quy trình tính toán dấu vết các-bon sản phẩm ............ 72 Bảng 3.2. Các nguồn phát thải khí nhà kính trong vòng đời lúa gạo tại khu vực nghiên cứu ................................................................................................ 74 Bảng 3.3. So sánh phương pháp luận của Luận án với các hướng dẫn, nghiên cứu khác .......................................................................................................... 77 Bảng 3.4. Tổng hợp các công thức sử dụng tính toán dấu vết các-bon .......... 81 Bảng 3.5. Các loại máy móc sử dụng cho sản xuất lúa tại xã Phú Lương...... 93 Bảng 3.6. Phát thải khí nhà kính từ sản xuất điện cho vận hành các máy móc cho canh tác lúa ............................................................................................... 94 Bảng 3.7. Hệ số phát thải của việc sản xuất phân bón N, P2O5, K2O và phân bón tổng hợp NPK........................................................................................... 96
xi Bảng 3.8. Phát thải khí nhà kính từ việc sản xuất phân bón ........................... 97 Bảng 3.9. Phát thải khí nhà kính từ sản xuất vôi ............................................ 99 Bảng 3.10. Lượng thuốc bảo vệ thực vật sử dụng tại xã Phú Lương ............. 99 Bảng 3.11. Phát thải khí nhà kính từ việc sản xuất thuốc bảo vệ thực vật ... 100 Bảng 3.12. Kết quả đo đạc thực nghiệm phát thải mê-tan từ canh tác lúa theo giai đoạn sinh trưởng của cây lúa trong vụ xuân năm 2016 ......................... 101 Bảng 3.13. Kết quả đo đạc thực nghiệm phát thải mê-tan từ canh tác lúa theo giai đoạn sinh trưởng của cây lúa trong vụ mùa năm 2016 .......................... 101 Bảng 3.14. Hệ số phát thải mê-tan từ canh tác lúa theo ngày ....................... 102 Bảng 3.15. Phát thải mê-tan từ canh tác lúa.................................................. 102 Bảng 3.16. Phát thải CO2 từ việc sử dụng phân đạm và phân NPK ............. 104 Bảng 3.17. Kết quả đo đạc thực nghiệm phát thải N2O từ canh tác lúa ....... 105 Bảng 3.18. Lượng phân đạm và NPK sử dụng tại xã Phú Lương ................ 105 Bảng 3.19. Hệ số phát thải N2O từ đất nông nghiệp ..................................... 105 Bảng 3.20. Phát thải N2O từ đất nông nghiệp ............................................... 106 Bảng 3.21. Hệ số phát thải của sử dụng vôi bón ruộng ................................ 107 Bảng 3.22. Phát thải khí nhà kính từ bón vôi cho ruộng .............................. 108 Bảng 3.23. Hệ số sử dụng cho việc tính toán phát thải khí nhà kính từ sử dụng diesel cho vận hành máy móc nông nghiệp .................................................. 109 Bảng 3.24. Phát thải khí nhà kính từ sử dụng diesel cho vận hành các máy móc nông nghiệp ........................................................................................... 110 Bảng 3.25. Hệ số phát thải của xe máy ......................................................... 111 Bảng 3.26. Phát thải khí nhà kính do vận chuyển lúa từ đồng ruộng về nhà bằng xe lôi gắn xe máy.................................................................................. 112 Bảng 3.27. Năng suất lúa và sản lượng rơm rạ tại xã Phú Lương ................ 113 Bảng 3.28. Tỷ lệ cách thức xử lý rơm rạ vào vụ xuân và vụ mùa theo hộ gia đình tại xã Phú Lương ................................................................................... 113
xii Bảng 3.29. Các hệ số sử dụng cho việc tính toán đốt rơm rạ sau thu hoạch 114 Bảng 3.30. Phát thải khí nhà kính từ việc đốt rơm rạ sau thu hoạch ............ 114 Bảng 3.31. Dấu vết các-bon của sản phẩm lúa gạo tại xã Phú Lương.......... 116 Bảng 3.32. Độ không chắc chắn của số liệu hoạt động và hệ số phát thải ... 124 Bảng 3.33. Độ không chắc chắn của kết quả dấu vết các-bon cho sản phẩm lúa gạo tại xã Phú Lương .............................................................................. 128 Bảng 3.34. So sánh kết quả dấu vết các-bon lúa gạo của Luận án với các nghiên cứu khác ............................................................................................ 129 Bảng 3.35. Kịch bản phát triển thông thường cho các hoạt động trong vòng đời lúa gạo tại xã Phú Lương tại năm 2025 .................................................. 133 Bảng 3.36. Giả thiết đối với các phương án giảm nhẹ phát thải khí nhà kính trong vòng đời lúa gạo .................................................................................. 133 Bảng 3.37. Tiềm năng giảm nhẹ phát thải khí nhà kính của phương án M1 tại năm 2025 ....................................................................................................... 135 Bảng 3.38. So sánh chi phí thực hiện phương thức canh tác hàng rộng hàng hẹp và truyền thống ....................................................................................... 136 Bảng 3.39. Tiềm năng và chi phí giảm nhẹ phát thải khí nhà kính của phương án M2 tại năm 2025....................................................................................... 137 Bảng 3.40. Tiềm năng và chi phí giảm nhẹ phát thải khí nhà kính của phương án M3 tại năm 2025....................................................................................... 138 Bảng 3.41. Tiềm năng và chi phí giảm nhẹ phát thải khí nhà kính của phương án M4 tại năm 2025....................................................................................... 139 Bảng 3.42. Danh sách các phương án giảm nhẹ khí nhà kính trong vòng đời lúa gạo tại xã Phú Lương .............................................................................. 140 Bảng 3.43. Đánh giá mức độ ưu tiên của các phương án giảm nhẹ phát thải khí nhà kính trong sản xuất lúa gạo .............................................................. 141
xiii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Vòng đời sản phẩm ......................................................................... 18 Hình 1.2. Vòng đời của sản phẩm lúa gạo ...................................................... 28 Hình 1.3. Kết quả kiểm kê khí nhà kính quốc gia từ lĩnh vực nông nghiệp trong năm 1994, 2000, 2005, 2010, 2013 và 2014 ......................................... 41 Hình 1.4. Vị trí địa lý của vùng đồng bằng sông Hồng .................................. 47 Hình 1.5. Vị trí địa lý của xã Phú Lương ........................................................ 50 Hình 2.1. Quy trình điều tra phỏng vấn hộ nông dân ..................................... 61 Hình 2.2. Khung LCA theo ISO 14040 và 14044........................................... 67 Hình 3.1. Cách tiếp cận của Luận án .............................................................. 75 Hình 3.2. Quy trình tính toán dấu vết các-bon của lúa gạo ............................ 79 Hình 3.3. Vòng đời lúa gạo tại xã Phú Lương ................................................ 91 Hình 3.4. Phát thải khí nhà kính từ các hoạt động trong vòng đời lúa gạo .. 117 Hình 3.5. Tỷ trọng phát thải khí nhà kính từ các hoạt động theo phương thức canh tác truyền thống trong vụ xuân và vụ mùa ........................................... 119 Hình 3.6. Tỷ trọng phát thải khí nhà kính từ các hoạt động theo phương thức canh tác thâm canh lúa cải tiến trong vụ xuân và vụ mùa ............................ 120 Hình 3.7. Tỷ trọng phát thải khí nhà kính từ các hoạt động theo phương thức canh tác hàng rộng hàng hẹp trong vụ xuân và vụ mùa ................................ 121 Hình 3.8. Tỷ trọng phát thải khí nhà kính từ các quá trình trong vòng đời lúa gạo ................................................................................................................. 121 Hình 3.9. Dấu vết các-bon theo các phương thức canh tác .......................... 122 Hình 3.10. So sánh độ không chắc chắn của phát thải khí nhà kính từ các hoạt động trong vòng đời lúa gạo ......................................................................... 127
1 MỞ ĐẦU 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Tháng 12 năm 2015, tại Hội nghị lần thứ 21 (COP21), các Bên tham gia Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu (UNFCCC) đã thông qua Thoả thuận Paris về biến đổi khí hậu (BĐKH) với mục tiêu dài hạn nhằm giữ nhiệt độ trung bình toàn cầu vào cuối thế kỷ tăng dưới 2°C so với thời kỳ tiền công nghiệp. Việc thực hiện trách nhiệm của mỗi Bên trong ứng phó với BĐKH chủ yếu thông qua Đóng góp dự kiến do quốc gia tự quyết định (INDC). Sau khi Thỏa thuận Paris có hiệu lực, các đóng góp dự kiến đã trở thành các cam kết, hay Đóng góp do quốc gia tự quyết định (NDC). Việt Nam đã nộp INDC lần đầu tiên vào tháng 9 năm 2015, trong đó đặt ra mục tiêu bằng nguồn lực trong nước, đến năm 2030 Việt Nam sẽ giảm 8% tổng lượng phát thải KNK so với kịch bản phát triển thông thường (BAU). Mức đóng góp 8% ở trên có thể được tăng lên tới 25% khi nhận được hỗ trợ quốc tế. Hiện nay, Việt Nam đang trong quá trình rà soát và cập nhật INDC và dự kiến sẽ đệ trình bản NDC cập nhật lên Ban thư ký của UNFCCC trong năm 2020. Trên thế giới, nồng độ các-bon đioxit (CO2), mê-tan (CH4) và nitơ oxit (N2O) đã gia tăng đáng kể, hầu như là do các hoạt động của con người kể từ năm 1750 [69, 70]. Sự gia tăng phát thải CO2 chủ yếu là do tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch và sử dụng đất, trong khi phát thải CH4 và N2O chủ yếu là từ lĩnh vực nông nghiệp [98]. Dựa trên kết quả kiểm kê KNK quốc gia của Việt Nam qua các năm: 1994, 2000, 2005, 2010, 2013 và 2014, có thể thấy lượng phát thải KNK của Việt Nam có xu hướng tăng, trong đó phát thải KNK từ lĩnh vực năng lượng và nông nghiệp chiếm tỷ trọng lớn nhất. Trong lĩnh vực nông nghiệp thì phát thải mê-tan từ canh tác lúa chiếm 48-62% và phát thải N2O từ
2 đất nông nghiệp chiếm 15-26%. Chính vì vậy, có thể thấy việc thực hiện các giải pháp giảm nhẹ KNK trong lĩnh vực canh tác lúa đóng vai trò quan trọng để Việt Nam có thể đạt được các mục tiêu đặt ra trong NDC. Trong thời kỳ cam kết đầu tiên của Nghị định thư Kyoto, nhiều nước đã không thực hiện đầy đủ cam kết mà không bị trừng phạt. Rút kinh nghiệm từ thực tế này, thỏa thuận mới chắc chắn sẽ có những biện pháp trừng phạt về kinh tế, thương mại nếu cam kết không được thực hiện đầy đủ. Như vậy, trong tương lai, các nước trên thế giới có thể đưa ra các rào cản thương mại đối với các sản phẩm có dấu vết các-bon cao, như một hình thức trừng phạt đối với các nước không thực hiện cam kết giảm nhẹ KNK. Gạo là một trong những mặt hàng xuất khẩu chủ lực của Việt Nam, không những đóng góp quan trọng vào kim ngạch xuất khẩu của cả nước mà còn thúc đẩy tăng trưởng chung của nền kinh tế. Trong thời gian qua, Việt Nam đã trở thành một trong những quốc gia xuất khẩu gạo lớn trên thế giới. Việc gia tăng giá trị xuất khẩu của hạt gạo Việt Nam, bao gồm dán nhãn dấu vết các-bon thấp, là hết sức cần thiết, để có thể vượt qua các rào cản thương mại trong tương lai. Chính vì vậy, việc thực hiện “Nghiên cứu xây dựng phương pháp luận và tính toán dấu vết các-bon cho sản phẩm lúa gạo tại vùng đồng bằng sông Hồng” là hết sức cần thiết. Đồng bằng sông Hồng là một trong hai vùng sản xuất lúa chính của Việt Nam, chỉ đứng thứ hai sau đồng bằng sông Cửu Long. Việc thực hiện nghiên cứu tại vùng đồng bằng sông Hồng sẽ là cơ sở để xây dựng phương pháp luận và tính toán dấu vết các-bon cho sản phẩm lúa gạo cho các khu vực khác trong tương lai. Bên cạnh đó, dựa trên kết quả tính toán, nghiên cứu này sẽ xác định được hoạt động nào trong vòng đời của sản phẩm lúa gạo có tiềm năng giảm nhẹ KNK lớn và đề xuất các giải pháp giảm nhẹ KNK ưu tiên, hỗ trợ việc thực hiện các mục tiêu trong NDC. Đồng
3 thời, các giải pháp giảm nhẹ KNK từ sản phẩm lúa gạo (thu nhỏ dấu vết các- bon) sẽ góp phần gỡ bỏ các rào cản thương mại (nếu có) đối với xuất khẩu gạo của Việt Nam ra thị trường thế giới, đặc biệt cho giai đoạn sau 2020 khi các nước đang phát triển cũng phải thực hiện các cam kết bắt buộc giảm phát thải KNK nhằm đạt được mục tiêu không để nhiệt độ trái đất tăng quá 20C vào cuối thế kỷ 21 so với thời kỳ tiền công nghiệp. 2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU (1) Xây dựng được phương pháp luận tính toán dấu vết các-bon cho sản phẩm lúa gạo tại vùng đồng bằng sông Hồng; (2) Tính toán thí điểm được dấu vết các-bon của sản phẩm lúa gạo tại xã Phú Lương, huyện Đông Hưng, tỉnh Thái Bình; (3) Đề xuất được các giải pháp nhằm giảm nhẹ KNK từ các hoạt động trong vòng đời lúa gạo tại khu vực nghiên cứu. 3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu là lượng phát thải KNK trong vòng đời lúa gạo vào vụ xuân và vụ mùa theo ba phương thức canh tác: truyền thống (TT), hàng rộng - hàng hẹp (HRHH) và thâm canh lúa cải tiến (SRI) tại vùng đồng bằng sông Hồng. Nghiên cứu được thực hiện thí điểm tại xã Phú Lương, huyện Đông Hưng, tỉnh Thái Bình. Xã Phú Lương là xã điển hình và đại diện cho các hoạt động canh tác lúa của tỉnh Thái Bình nói riêng và cho vùng đồng bằng sông Hồng nói chung. Bên cạnh đó, khu vực này đã có kết quả quan trắc thực nghiệm phát thải CH4 và N2O từ canh tác lúa trong vụ xuân và vụ mùa được thực hiện bởi Viện Môi trường Nông nghiệp trong năm 2016 - là cơ sở quan trọng để xây dựng hệ số phát thải CH4 từ canh tác lúa theo ngày và hệ số phát thải N2O từ đất nông nghiệp, từ đó tăng độ chính xác của kết quả nghiên cứu.
4 Nghiên cứu sinh lựa chọn năm 2017 do đây là năm có hệ số phát thải mới nhất của lưới điện quốc gia theo Quyết định số 330/BĐKH-GNPT ngày 29 tháng 3 năm 2019 của Cục Biến đổi khí hậu. Luận án tiến hành tính toán phát thải/hấp thụ KNK chính trong vòng đời sản phẩm lúa gạo tại các quá trình: trước sản xuất lúa gạo, sản xuất lúa gạo và sau sản xuất lúa gạo. Nghiên cứu lựa chọn tính toán phát thải KNK từ các hoạt động chủ yếu có thể tính toán được dựa theo các công thức đã được xây dựng và có khả năng thu thập số liệu. Phạm vi các hoạt động sẽ được đưa vào tính toán bao gồm: cấp 1 (phát thải trực tiếp tại chỗ), cấp 2 (phát thải gián tiếp do mua năng lượng) và cấp 3 (phát thải gián tiếp không bao gồm trong cấp 2) [30], [33], [106] (Bảng M.1). Bảng M.1. Phạm vi tính toán của nghiên cứu Quá trình Hoạt động Sản xuất điện cho việc vận hành máy bơm nước (tưới tiêu), quạt điện (rê gạo làm sạch) và máy xát gạo (cấp 2). Trước sản xuất Sản xuất các loại phân bón, bao gồm: đạm (N), lân (P2O5), lúa gạo kali (K2O) và NPK (cấp 3). Sản xuất các loại thuốc bảo vệ thực vật (cấp 3). Sản xuất vôi (cấp 3). Canh tác lúa (cấp 1). Phát thải CO2 từ sử dụng phân đạm và NPK (cấp 1). Sản xuất Phát thải N2O từ đất nông nghiệp (cấp 1). lúa gạo Sử dụng vôi bón ruộng (cấp 1). Sử dụng dầu diesel cho vận hành các máy móc nông nghiệp (cấp 1) Sau sản xuất lúa Vận chuyển thóc từ đồng ruộng về nhà (cấp 1). gạo Đốt rơm rạ và trấu sau thu hoạch (cấp 1). Do giới hạn về thời gian nghiên cứu và số liệu, một số hoạt động khác trong vòng đời lúa gạo chưa được đề cập, bao gồm: phát thải KNK từ việc sản xuất hạt giống; sản xuất, khấu hao và bảo trì các máy móc nông nghiệp và vận chuyển nguyên liệu đến đồng ruộng. Mặc dù các nguồn phát thải KNK này
5 trong vòng đời của lúa gạo chưa được đưa vào khung phương pháp của luận án do thiếu dữ liệu đầu vào hoặc các phương pháp tính toán phức tạp, tuy nhiên, các nguồn phát thải KNK trên chiếm tỷ lệ không đáng kể. Tuy nhiên, những vấn đề này cần được tiếp tục nghiên cứu để hoàn thiện phương pháp luận trong tương lai. 4. LUẬN ĐIỂM CỦA LUẬN ÁN Việc kết hợp quy trình Đánh giá vòng đời sản phẩm (LCA) của Tổ chức Tiêu chuẩn Quốc tế (ISO) và Hướng dẫn kiểm kê khí nhà kính quốc gia của Ban Liên chính phủ về BĐKH (IPCC) năm 2006 (GL 2006) là phương pháp phù hợp để tính toán dấu vết các-bon trong vòng đời lúa gạo tại vùng đồng bằng sông Hồng. Trong vòng đời lúa gạo, lượng phát thải CH4 từ canh tác lúa chiếm tỷ trọng lớn nhất. Lượng phát thải từ việc sản xuất điện và sử dụng năng lượng cho vận hành các máy móc nông nghiệp cũng chiếm tỷ trọng lớn sau lượng phát thải từ canh tác lúa. Việc mở rộng áp dụng phương thức canh tác hàng rộng hàng hẹp tại xã Phú Lương là phương án có tiềm năng giảm phát thải KNK lớn đồng thời mang lại lợi ích kinh tế vì vậy nên được ưu tiên thực hiện. 5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN Ý nghĩa khoa học: Luận án đã phân tích, đánh giá được các ưu, nhược điểm của các nghiên cứu hiện nay về dấu vết các-bon của sản phẩm nói chung và sản phẩm nông nghiệp nói riêng từ đó sửa đổi, phát triển phương pháp luận riêng để tính toán dấu vết các-bon của sản phẩm lúa gạo có thể áp dụng cho vùng đồng bằng sông Hồng. Luận án đã khắc phục được một số hạn chế hiện nay của các nghiên cứu khác trên thế giới bằng cách tính toán phát thải KNK gián tiếp từ việc sản xuất các nguyên vật liệu đầu vào cho quá trình canh tác lúa (điện,