Thử nghiệm giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trên nuôi tôm thẻ thâm canh ở đồng bằng sông Cửu Long
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II
THỬ NGHIỆM GIẢI PHÁP GIẢM PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH TRÊN
NUÔI TÔM THẺ THÂM CANH Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
Nguyễn Văn Phụng1*, Phan Thanh Lâm1, Đoàn Văn Bảy1,
Đỗ Thúy Hà2, Patrik Henriksson3, Đinh Xuân Lập4, Nguyễn Thế Diễn4
TÓM TẮT
Mục tiêu chính của nghiên cứu này là nhằm đo lường các chỉ số giảm phát thải khí nhà kính (GHGs)
trong nuôi tôm thâm canh thông qua việc thực hiện mô hình trình diễn với các giải pháp cải tiến về
kỹ thuật và quản lý trong quy trình nuôi tôm thẻ chân trắng (TCT) tại Đồng bằng sông Cửu Long.
TCT được thả trong ao đất với mật độ là 80-90 con/m2 ở hai nhóm nghiệm thức thí nghiệm. Thời
gian nuôi trung bình kéo dài khoảng 2 đến 3 tháng. Phương pháp đánh giá vòng đời (LCA) và phần
mềm chuyên dụng CMLCA được hỗ trợ để phân tích và đánh giá tác động môi trường từ hoạt động
sản xuất. Các loại tác động môi trường bao gồm nóng lên toàn cầu (GW), chua hóa (Acd) và phú
dưỡng hóa (Eut) được phân tích và tính toán. Kết quả phân tích LCA cho thấy, để sản xuất 1 tấn tôm
thương phẩm thì ao thí nghiệm cho các chỉ số: tác động nóng lên toàn cầu là 10.187 kg CO2-eq, tác
động chua hóa là 69 kg SO2-eq và tác động phú dưỡng hóa là 55 kg PO4-eq có khác biệt đáng kể và
thấp hơn so với ao đối chứng. Trong các tác động phát thải khí nhà kính thì quá trình sản xuất thức
ăn đóng vai trò quan trọng và chiếm tỷ lệ đóng góp cao nhất, kế đến là quá trình vận hành ao nuôi.
Tác động gây phát thải phú dưỡng hóa chiếm tỷ lệ cao nhất trong quá trình vận hành tại trang trại
nuôi tôm. Các giải pháp tác động kỹ thuật trong quá trình vận hành ao nuôi đã góp phần làm giảm
tỷ lệ phú dưỡng hóa so với canh tác truyền thống lần lượt là 43,66 và 47,13%.
Từ khóa: LCA, tôm thẻ, nóng lên toàn cầu, chua hóa, phú dưỡng hóa
I. GIỚI THIỆU
Qua nhiều thập kỷ phát triển, nghề nuôi tôm
3,6 tỷ USD (Tổng cục Thủy sản, 2018; VASEP,
2018).
Tuy nhiên, việc nhanh chóng mở rộng diện
tích nuôi tôm ở quy mô thâm canh để đáp ứng
nhu cầu xuất khẩu đã gây ra những tác động
tiêu cực ảnh hưởng xấu đến môi trường xung
quanh. Các nguồn nước thải và chất thải trong
hoạt động sản xuất nuôi tôm là các tác nhân
chính góp phần làm ô nhiễm môi trường. Một
số nguồn thải chính như: i) nước thải từ nguồn
thức ăn dư thừa, phân và các chất bài tiết của
tôm; ii) bùn thải chứa các loại hóa chất, thuốc
kháng sinh tích tụ và tồn lưu cho môi trường;
iii) phát thải từ việc sử dụng nhiên liệu: điện,
dầu từ các thiết bị vận hành như máy bơm, máy
nước lợ đã trở thành hoạt động ngày càng quan
trọng và đóng vai trò chính trong nền kinh tế
- xã hội của đất nước, tạo ra sinh kế cho hàng
triệu nông hộ vùng ven biển và góp phần quan
trọng vào kim ngạch xuất khẩu thủy sản của Việt
Nam. Diện tích nuôi tôm nước lợ trên cả nước
tăng từ 455.786 ha năm 2001 lên đến 736.000
ha năm 2018, trong đó năm 2018 diện tích nuôi
tôm sú đạt 632.000 ha, diện tích nuôi tôm thẻ
chân trắng (TCT) đạt 104.000 ha. Sản lượng đạt
được tương ứng năm 2018 khoảng 762.000 tấn
(trong đó sản lượng nuôi TCT chiếm khoảng
60%) mang lại kim ngạch xuất khẩu khoảng
1 Phòng Sinh thái nghề cá & Tài nguyên Thủy sinh vật, Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản II.
2 Tổ chức Oxfam Việt Nam, 22 Lê Đại Hành, Quận Hai Bà Trưng, Hà Nội
3 Trung tâm nghiên cứu phục hồi Stockholm, Kraftriket 2B, 114 19 Stockholm, Thụy Điển
4 Trung tâm hợp tác quốc tế nuôi trồng và khai thác thủy sản bền vững, 10 Nguyễn Công Hoan, Quận Ba Đình, Hà Nội
* Email: [email protected]
24
TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 13 - THÁNG 6/2019
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II
2.2.1. Mô tả hệ thống ao thí nghiệm
sục khí,… tại ao nuôi. Các nguồn phát thải này
góp phần làm tăng hiệu ứng nhà kính (CO2, SO2,
PO4) làm gia tăng tác động của biến đổi khí hậu.
Thí nghiệm này được thiết kế gồm 2
nghiệm thức và 3 lần lập lại. Nghiệm thức thí
nghiệm (TN): tác động các giải pháp kỹ thuật
trong quy trình ao nuôi tôm để giảm ảnh hưởng
đến môi trường, với mật độ 80-90 con/m2. Hệ
thống ao nuôi tôm thẻ thâm canh đã tồn tại
trong khu vực nghiên cứu trước đây được thiết
kế và cải tiến lại hệ thống công trình ao nuôi
gồm có: ao lắng, ao nuôi tôm, ao xử lý nước
thải. Rà soát và ứng dụng các thiết bị vận hành
hệ thống ao nuôi giảm tiêu thụ năng lượng
và đảm bảo nhu cầu oxy cho tôm bằng cách:
i) thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống quạt
nước hợp lý; ii) ứng dụng hộp giảm tốc và con
lăn để giảm tiêu thụ điện năng. Ao lắng (chứa)
thả cá rô phi với mật độ 1-2 con/m2 để gây nuôi
tảo Chlorella nhằm cung cấp nguồn tảo có lợi
và nguồn thức ăn tự nhiên trong giai đoạn đầu
của quá trình nuôi thương phẩm. Quản lý và
kiểm soát thức ăn với khẩu phần cho ăn hợp lý
nhằm giảm thấp hệ số tiêu tốn thức ăn (eFCR).
Nước thải trong ao nuôi tôm từ việc thay nước,
siphon sẽ được chuyển sang ao xử lý nước
thải có thả cá rô phi với mật độ 1-2 con/m2
để xử lý ô nhiễm hữu cơ trước khi thải ra môi
trường bên ngoài hoặc tái sử dụng cho các đợt
nuôi tiếp theo. Ở nghiệm thức đối chứng (ĐC):
áp dụng quy trình truyền thống theo tập quán
canh tác của người dân địa phương, với mật độ
80-90 con/m2. Quy trình nuôi tôm này không
chú trọng và quan tâm đến việc giảm thiểu tác
động đến môi trường xung quanh.
Hiện nay, chủ trương của Nhà nước là phát
triển bền vững nghề tôm nước lợ để góp phần
tái cơ cấu ngành thủy sản, đáp ứng nhu cầu tiêu
dùng trong nước và xuất khẩu (QĐ 1648/QĐ-
BNN-TT, 2013). Do đó, các yếu tố canh tác
trong sản xuất nuôi tôm thâm canh và nhận thức
về tác động nguồn phát thải cần được quan tâm
để sản xuất nghề tôm bền vững hơn. Các kết
quả nghiên cứu về phát thải khí CO2, SO2 và
PO4 trong quá trình vận hành hoạt động sản xuất
tại trang trại/nông hộ ở Việt Nam còn rất hạn
chế và chỉ dừng lại ở mức độ ước lượng thông
qua phương pháp điều tra phỏng vấn hộ/trang
trại nuôi thủy sản và chưa có nghiên cứu thực
nghiệm để tính toán chi tiết lượng phát thải ra
ngoài môi trường từ hệ thống ao tôm thâm canh
(Henriksson và ctv., 2017). Xuất phát từ thực
tiễn trên, nghiên cứu này được thực hiện nhằm
đo lường các chỉ số giảm phát thải khí nhà kính
(GHGs) trong nuôi tôm thông qua việc thực
hiện mô hình trình diễn với các giải pháp cải
tiến về kỹ thuật và quản lý trong quy trình nuôi
tôm TCT tại Đồng bằng sông Cửu Long. Dựa
trên kết quả nghiên cứu này để làm cơ sở cho
việc đề xuất các giải pháp cải tiến kỹ thuật và
tăng cường nhận thức về tác động từ môi trường
để phát triển nghề tôm bền vững hơn.
II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
2.1. Vật liệu nghiên cứu
Để thực hiện nghiên cứu này, chúng tôi tiến
hành bố trí thực nghiệm tại các ao nuôi tôm TCT
thâm canh và thu thập các dữ liệu bao gồm:
2.2.2. Các thông số về sản lượng tôm thu
hoạch và hiệu quả kinh tế
Các thông số theo dõi bao gồm: tỷ lệ sống,
kích cỡ tôm thu hoạch, hệ số tiêu tốn thức ăn
(eFCR), lượng nhiên liệu tiêu thụ dầu và điện,
sản lượng và lợi nhuận được theo dõi ở hai
nghiệm thức thí nghiệm.
- Mẫu nước và bùn ao nuôi được thu định
kỳ 2 tuần/lần và thu trước khi thả tôm và sau
khi thu hoạch tôm để phân tích các yếu tố thủy
lý hóa.
- Các nguyên liệu yếu tố đầu vào và đầu ra
sử dụng trong quá trình vận hành ao tôm TCT
thâm canh được ghi nhận vào logbook đã được
thiết kế sẵn cho nông hộ theo dõi.
2.2.3. Phương pháp đánh giá vòng đời
(LCA)
Phương pháp đánh giá tác động vòng đời
(LCA) được sử dụng để đánh giá những tác
động môi trường mà quá trình sản xuất nuôi
2.2. Phương pháp nghiên cứu
25
TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 13 - THÁNG 6/2019
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II
tôm thâm canh gây ra trong suốt chu kỳ nuôi, canh tác và các giá trị tham khảo từ tài liệu. Đơn
phương pháp LCA thực hiện theo hướng dẫn vị cơ sở trong nghiên cứu được xác định là một 1
ISO 14044 (ISO 14044, 2006).
tấn tôm sản xuất ra trong điều kiện canh tác của
nông dân. Ranh giới hệ thống bao gồm từ khâu
chuẩn bị ao, cải tạo ao cho đến lúc thu hoạch
tôm. Các công đoạn bảo quản sau thu hoạch và
chuyên chở sản phẩm đến người tiêu dùng, đại
lý/vựa thu mua hoặc nhà máy chế biến thủy sản
không bao gồm trong nghiên cứu này (Hình 1).
Xác định mục tiêu và phạm vi đánh giá
- Mục tiêu nghiên cứu là xác định các tác
động môi trường xảy ra trong quá trình canh tác
nuôi tôm thâm canh từ khâu chuẩn bị ao cho đến
khi thu hoạch.
- Phạm vi của nghiên cứu LCA chủ yếu bao
gồm ranh giới hệ thống, đơn vị cơ sở, số liệu
Nguồn cung cấp vật
liệu đầu vào
- Con giống
Quy trình kỹ thuật
- Chuẩn bị ao
- Xử lý nước
Tác động môi trường
- Ấm lên toàn cầu
- Thức ăn
- Hóa chất (vôi,
thuốc…)
- Phú dưỡng hóa
- Chăm sóc và quản lý
-Thu hoạch
- Năng lượng: Dầu,
Điện
- Acid hóa
- Sên vét bùn
Đầu ra
Nước thải
Hình 1. Sơ đồ về ranh giới đánh giá tác động môi trường trong nuôi tôm thâm canh
Phân tích kiểm kê vòng đời (LCI)
và 1% ammonia của tất cả nitơ dư thừa, tương
ứng (Zimmo và ctv., 2003; Henriksson và
ctv., 2015) và 533 kg methane/ha (CV = 0,4)
(Astudillo và ctv., 2015).
Số liệu cơ bản về các yếu tố bên trong
trang trại/hộ nuôi tôm
Mô hình nuôi tôm thẻ thâm canh trong ao
đất được thực hiện từ tháng 5 đến tháng 8 năm
2018. Sử dụng sổ nhật ký (logbook) cung cấp
cho người quản lý trang trại tham gia mô hình
trình diễn để ghi chép lại các thông tin liên
quan đến quá trình nuôi tôm. Các số liệu sử
dụng trong quy trình nuôi tôm thâm canh như:
loại thức ăn, thành phần thức ăn và lượng thức
ăn tiêu thụ; sử dụng các loại thuốc và hóa chất;
tiêu thụ nhiên liệu như điện, xăng và dầu; các
yếu tố chất lượng nước được phân tích và tính
toán cho 1 đơn vị cơ sở là 1 tấn tôm nguyên
liệu. Phát thải các chất dinh dưỡng đa lượng
vào nước liên quan đến nuôi tôm được ước
tính thông qua mô hình cân bằng dinh dưỡng.
Các tính toán về lượng khí thải nitơ (N) và
phốt pho (P) dựa theo nghiên cứu của Funge-
smith và Briggs (1998). Tốc độ bay hơi từ các
ao được giả định là 0,7% dinitrogen monoxide
Số liệu cơ bản về các yếu tố bên ngoài
trang trại/hộ nuôi
Do các dữ liệu gây tác động môi trường bên
ngoài như các phát thải từ quy trình sản xuất
thức ăn, sản xuất xăng dầu, thuốc và hóa chất
không thể thu thập được nên chúng được tính
toán từ nghiên cứu trước đây của Henriksson và
ctv., (2015) theo giả định là không thay đổi trong
điều kiện Việt Nam. Sử dụng năng lượng: thành
phần tiêu thụ điện ở Việt Nam được mô hình
hóa dựa trên dữ liệu từ Hiệp hội Năng lượng
Quốc tế (iea.org). Khí thải từ quá trình đốt cháy
diesel được dựa trên quy trình sinh thái "diesel"
được đốt trong máy xây dựng, nhưng được điều
chỉnh theo nguồn cung cấp dầu tại Việt Nam.
Tính toán trực tiếp về tác động môi trường của
việc sử dụng nguyên liệu thô và đất nông nghiệp
được đề cập đến bởi Henriksson và ctv., (2015).
26
TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 13 - THÁNG 6/2019
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II
Bảng 1. Nguồn nguyên liệu đầu vào và đầu ra để sản xuất 1 tấn tôm của mô hình nuôi tôm
TCT thâm canh trong ao đất
Chỉ tiêu
Nguyên liệu đầu vào
KCl
Đơn vị
Thí nghiệm
Đối chứng
kg
kg
22,33
7,00
-
-
MgCl
Đường mật
Cám gạo
kg
33,33
14,60
-
-
kg
-
Chlorine
kg
17,23
2,14
EDTA
kg
-
BKC
kg
-
28,50
2893,33
136,23
1466,67
0,10
Điện
kWh
kg
2346,67
76,37
1059,33
0,08
Dầu
Thức ăn
kg
Con giống
Zeolite
triệu con
kg
203,00
220,00
22,33
7,00
241,00
177,83
17,23
2,14
Vôi CaCO3
Vôi CaO
kg
kg
Vôi Dolomite
Đầu ra môi trường
Ammonia
Ammonium, ion
Nitrate
kg
kg
kg
kg
kg
kg
kg
0,56
20,77
35,43
1,01
0,89
33,40
76,13
1,62
Dinitrogen monoxide
Phosphorus
Nitrogen
2,29
3,61
6,86
11,00
Đánh giá tác động vòng đời (LCIA)
kết quả chính từ phân tích kiểm kê số liệu (LCI)
và đánh giá tác động (LCIA) được diễn giải để
đưa ra các kết luận và đề nghị cho nghiên cứu.
Phân tích các đóng góp của các yếu tố đầu vào
đến các chỉ số phát thải cũng được rà soát để
đưa ra các đề xuất phát triển quá trình sản xuất
theo hướng giảm phát thải hiệu ứng nhà kính.
Đánh giá tác động vòng đời nhằm mục đích
để đánh giá tác động môi trường từ hoạt động
sản xuất nuôi tôm thâm canh, bằng cách sử dụng
các kết quả từ phân tích kiểm kê (LCI) theo tiêu
chuẩn về môi trường sinh thái. Ba loại tác động
môi trường được nghiên cứu đánh giá: Sự nóng
lên toàn cầu (GW, đơn vị kg CO2-eq), Chua hóa
(Acd, đơn vị kg SO2-eq) và Phú dưỡng hóa (Eut,
đơn vị kg PO4-eq) được phát triển bởi Guinee và
ctv., (2002).
2.2.4. Phân tích số liệu
Sử dụng phần mềm Microsoft Excel 2010
để tính giá trị trung bình và độ lệch chuẩn.
Phân tích tác động môi trường LCIA được
hỗ trợ bởi cơ sở dữ liệu kiểm kê ecoinvent (v2.2)
và phần mềm CMLCA (Đại học Leiden).
Diễn giải số liệu phân tích LCA
Kết quả từ những phân tích từ số liệu thu
thập được trong quá trình thực nghiệm và các
27
TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 13 - THÁNG 6/2019
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II
III. KẾT QUẢ
3.1. Kết quả sản xuất tôm
hoạch đạt trọng lượng trung bình là 7,14 đến
17,59 g/con. Hệ số eFCR trung bình từ 1,06 (ao
TN) đến 1,46 (ao ĐC). Lượng nhiên liệu dầu và
điện được tiêu thụ trong suốt chu kỳ nuôi lần
lượt là 159,33 lít/ao TN/vụ, 5.675,67 kWh/ao
TN/vụ và 192,67 lít/ao ĐC/vụ, 5.908,33 kWh/
ao ĐC/vụ. Năng suất thu hoạch ao ĐC và ao TN
đạt lần lượt là 11.849,75 và 13.944,44 tấn/ha/vụ
(Bảng 2).
Với mật độ thả trung bình 83,33 con/m2, dao
động từ 80-90 con/m2 tương đồng ở hai nghiệm
thức thí nghiệm. Thời gian thu hoạch trong suốt
chu kỳ nuôi tôm ở nghiệm thức đối chứng và thí
nghiệm lần lượt có giá trị trung bình là 66 đến
85 ngày nuôi. Tỷ lệ sống trung bình của tôm
đạt khoảng 88,33 đến 91,67%. Kích cỡ tôm thu
Bảng 2. Các thông số kỹ thuật nuôi tôm TCT thâm canh trong ao đất
Thông số
Thí nghiệm
Đối chứng
Diện tích ao (m2)
Mật độ (con/m2)
1.833,33 ± 288,68
83,33 ±5,77
1.900,00±360,56
83,33 ±5,77
Thời gian thu hoạch tôm (ngày)
Tỷ lệ sống (%)
85,67±21,36
66,67±11,55
88,33±7,64
91,67±5,77
Kích cỡ tôm thu hoạch (g/con)
FCR (kg thức ăn/kg tôm)
Lượng dầu tiêu thụ (lít/ao/vụ)
Lượng điện tiêu thụ (kWh/ao/vụ)
Năng suất (tấn/ha/vụ)
17,59±9,76
7,14±1,46
1,06±0,10
1,46±0,17
159,33±17,93
5.675,67 ± 3730.97
13.944,44 ± 9416.79
192,67±78,49
5.908,33±3486.92
11.849,75±8.735,77
3.2. Đánh giá tác động vòng đời
Kết quả nghiên cứu cho thấy tác động nóng SO2-eq). Tác động phú dưỡng hóa (Eut) trong
lên toàn cầu (GW) trong sản xuất 1 tấn tôm ở sản xuất 1 tấn tôm là 55 kg (PO4-eq) và 80 kg
nghiệm thức thí nghiệm và đối chứng có giá (PO4-eq). Tất cả các tác động GW, Acd, Eut ở ao
trị lần lượt là 10.187 kg (CO2-eq) và 13.567 thí nghiệm có lượng khí thải phát ra với giá trị
kg (CO2-eq). Tác động chua hóa (Acd) trong trung bình thấp hơn so với ao đối chứng (Hình
sản xuất 1 tấn tôm 69 kg (SO2-eq) và 93 (kg 2a, b, c).
18000
16000
14000
12000
10000
8000
6000
4000
2000
0
Thí nghiệm
Đối chứng
(a)
28
TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 13 - THÁNG 6/2019
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II
120
100
80
60
40
20
0
Thí nghiệm
Đối chứng
(b)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Thí nghiệm
Đối chứng
(c)
Hình 2. (a) So sánh tác động nóng lên toàn cầu (GW) khi sản xuất 1 tấn tôm ở mô hình thử
nghiệm và đối chứng, Giá trị trung bình và sai số chuẩn với độ tin cậy 95%. (b) So sánh tác động
chua hóa (Acd) khi sản xuất 1 tấn tôm ở mô hình thử nghiệm và đối chứng, Giá trị trung bình và
sai số chuẩn với độ tin cậy 95%. (c) So sánh tác động phú dưỡng hóa (Eut) ở thí nghiệm và đối
chứng khi sản xuất 1 tấn tôm, Giá trị trung bình và sai số chuẩn với độ tin cậy 95%.
Tỷ lệ đóng góp của quá trình sản xuất thức
ăn chiếm tỷ lệ cao nhất đạt từ 52,61 đến 88,36%
ở hầu hết các nguồn đóng góp tạo ra tác động lên
chua hóa (Acd), phú dưỡng hóa (Eut) và nóng
lên toàn cầu (GW) ở nghiệm thức thí nghiệm
và đối chứng. Trong đó, tác động Acd chiếm tỷ
lệ đóng góp cao nhất với giá trị từ 87,07 đến
88,36%. Kế tiếp của tỷ lệ đóng góp đến phát
thải GHGs là quá trình vận hành trang trại đạt từ
10,47 đến 47,13%, liên quan đến tác động phú
dưỡng hóa có tỷ lệ đóng góp cao nhất từ 43,66
đến 47,13%. Cuối cùng, nguồn nguyên liệu sản
xuất nông nghiệp chiếm tỷ lệ đóng góp thấp
nhất khoảng <1% gây tác động trên ba hình thức
Acd, Eut và GW (Bảng 2). Sở dĩ có sự khác biệt
này là do nghiệm thức thí nghiệm có sự quản lý
các nguồn vật tư đầu vào và đầu ra tốt hơn so
với đối chứng. Trong đó, việc chú trọng kiểm
soát khẩu phần cho tôm ăn hàng ngày trong quá
trình vận hành ao nuôi đã góp phần làm giảm
hệ số eFCR và ứng dụng các giải pháp tiết kiệm
năng lượng như: hộp giảm tốc và con lăn đã
giúp giảm tiêu thụ nhiên liệu đáng kể trong suốt
chu kỳ nuôi.
29
TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 13 - THÁNG 6/2019
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II
Bảng 2. Tỷ lệ phần trăm (%) đóng góp đến phát thải GHGs của các nguồn nguyên liệu đầu vào để
sản xuất 1 tấn tôm
Acd
Eut
GW
Các nguồn
đóng góp
TN
ĐC
TN
ĐC
TN
ĐC
Quá trình vận
hành trang trại
10,47
11,80
43,66
47,13
22,34
19,55
Quá trình sản xuất
thức ăn tôm
88,36
0,40
0,60
0,17
87,07
0,32
0,81
-
55,54
0,12
0,2
52,61
0,09
0,2
73,26
0,60
3,65
0,15
76,67
0,48
3,29
-
Quá trình sản xuất
tôm giống
Quá trình sản
xuất vôi
Quá trình sản xuất
nông nghiệp
0,46
-
* Quá trình vận hành trang trại: tiêu thụ nhiên liệu xăng dầu, các loại thuốc và hóa chất sử dụng
tại trang trại nuôi.
IV. THẢO LUẬN
phần cho ăn hàng ngày nhằm giảm thất thoát
lượng thức ăn trong quá trình nuôi. Ngoài thức
ăn thì lượng tiêu thụ nhiên liệu điện năng cũng
là yếu tố góp phần làm tăng chi phí biến đổi.
Kết quả nghiên cứu cho thấy mặc dù nghiệm
thức thí nghiệm với thời gian nuôi tương đối
dài hơn so với nghiệm thức đối chứng, tuy
nhiên lượng nhiên liệu tiêu thụ điện năng thấp
hơn nhiều so với đối chứng. Ở mô hình thử
nghiệm việc áp dụng con lăn và thiết bị giảm
tốc vào vận hành quạt nước giúp giảm tiêu thụ
điện năng đáng kể do đó dẫn đến sự khác biệt
trên. Theo kết quả nghiên cứu của Võ Nam Sơn
và ctv., (2019) lượng tiêu thụ điện năng trung
bình là 2.914 kWh/tấn tôm ở mô hình nuôi tôm
TCT trên ao đất; ao lót bạt có tiêu hao điện là
3.235 kWh/tấn tôm. Với kích cỡ tôm thu hoạch
ở ao thí nghiệm trung bình đạt 17,59 g/con và
năng suất đạt 13.944 kg/ha/vụ, đạt lợi nhuận
cao gần gấp đôi so với ao đối chứng. Kết quả
này cho thấy năng suất thấp hơn nghiên cứu
trước đây của Phùng Thị Hồng Gấm và ctv.,
(2014) là 15,9 tấn/ha/vụ, nhưng cao hơn Đỗ
Minh Vạnh và ctv., (2016) là 10,9 tấn/ha/vụ.
Như vậy, để tăng lợi nhuận trong nuôi tôm thì
ngoài việc kiểm soát các yếu tố kỹ thuật nhằm
giúp tôm tăng cao năng suất thì cần phải duy
Kết quả nghiên cứu này cho thấy rằng
việc tác động các giải pháp kỹ thuật trong vận
hành ao nuôi đã làm thay đổi các thông số năng
suất tôm. Mô hình thử nghiệm được thả nuôi
tôm TCT thâm canh trong ao đất với mật độ
trung bình 83,33 con/m2, tương tự với kết quả
nghiên cứu trước đây (Phùng Thị Hồng Gấm
và ctv., 2014; Nguyễn Thanh Long và Huỳnh
Văn Hiền, 2015); nhưng tỷ lệ sống cao hơn,
đạt 81,94 - 83,54%. Hệ số chuyển hóa thức ăn
(eFCR) có sự khác biệt đáng kể giữa ao đối
chứng (1,46) và ao thí nghiệm (1,06). Điều này
chứng tỏ rằng việc quản lý thức ăn là rất quan
trọng, ảnh hưởng lớn đến kết quả năng suất của
vụ nuôi. Ở cấp độ nông hộ, việc điều chỉnh
khẩu phần thức ăn cho tôm ăn thường dựa vào
kinh nghiệm của người quản lý ao, do đó việc
ước tính bao nhiêu thức ăn đang được tiêu thụ
có thể là vấn đề. Cho ăn quá nhiều có thể gây
tốn kém cho nông dân bằng cách tạo ra các chi
phí thức ăn không cần thiết, trong khi cho tôm
ăn dưới mức tăng trưởng có thể dẫn đến giảm
sản lượng và lợi nhuận sản xuất. Trong nghiên
cứu này, kiểm soát lượng thức ăn bằng cách
dựa vào sàng ăn, ước lượng tỷ lệ sống và kiểm
tra tốc độ tăng trưởng tôm để điều chỉnh khẩu
30
TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 13 - THÁNG 6/2019
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II
trì tăng trưởng để đạt kích cỡ tôm lớn và giá
Các chất dinh dưỡng từ ao nuôi tôm là
bán cao. Bên cạnh đó, việc hạn chế các nguyên nguồn chính chứa nitơ, phốt pho gây ra hiện
liệu đầu vào thuốc, hóa chất và tiết kiệm nhiên tượng phú dưỡng hóa. Theo nghiên cứu của
liệu điện năng và thức ăn là cần thiết để đạt lợi Avnimelech và Ritvo (2003) cho rằng động vật
nhuận cao nhất.
thủy sản có khả năng chuyển hóa được 25-30%
lượng protein trong thức ăn thành sinh khối của
cơ thể, khoảng 70-75% lượng dinh dưỡng còn
lại sẽ được thải ra ngoài môi trường nuôi. Đối
với các trang trại nuôi tôm thâm canh thì hầu
hết các chất dinh dưỡng này có nguồn gốc từ
thức ăn tôm. Kết quả tác động phú dưỡng hóa
ở nghiệm thức thí nghiệm là 55,0 kg (PO4-eq)
khi sản xuất 1 tấn tôm thấp hơn so với ao đối
chứng 80,0 kg PO4-eq, thấp hơn kết quả của
Henriksson và ctv. (2017) là là 80-90 kg (PO4
-eq), cao hơn nghiên cứu của Cao và ctv., (2011)
là 36,9 kg PO4-eq. Trong nghiên cứu này, tác
động phú dưỡng hóa được gây ra nhiều nhất
do việc sản xuất thức ăn (52,61-55,54%), trong
đó quá trình vận hành trang trại có tỷ lệ đóng
góp cao nhất từ 43,66 đến 47,13% trong ba
loại nguồn gây tác động. Những cải tiến được
đề xuất cho nuôi tôm ở Trung Quốc bao gồm
thay đổi thành phần thức ăn, quản lý trang trại,
nguồn phát điện và xử lý nước thải trước khi
thải ra ngoài môi trường. Kết quả nghiên cứu
có thể được sử dụng để tối ưu hóa chuỗi cung
ứng tôm định hướng thị trường và thúc đẩy sản
xuất và tiêu thụ tôm bền vững hơn (Cao và ctv.,
2011). Ngoài ra, các chất dinh dưỡng quá mức
nên được tái chế trong nông nghiệp hữu cơ tích
hợp cùng với các giải pháp sục khí hiệu quả
được cung cấp bởi các nguồn năng lượng tái tạo
(Henriksson và ctv., 2015). Để giảm tác động
phú dưỡng hóa thì cần có giải pháp hiệu quả để
xử lý bùn thải hoặc giảm bùn thải từ ao nuôi tôm
nhằm giảm ô nhiễm môi trường, chẳng hạn ứng
dụng hệ thống tuần hoàn khép kín để ngăn chặn
các vấn đề phú dưỡng khi xả thải. Bên cạnh đó,
phần nước thải trong ao nuôi tôm thương phẩm
từ việc thay nước, siphon sẽ được chuyển sang
ao xử lý nước thải có thả cá rô phi với mật độ
1-2 con/m2 để xử lý ô nhiễm hữu cơ trước khi
thải ra môi trường bên ngoài hoặc tái xử dụng
cho các đợt nuôi tiếp theo.
Hiện nay, một trong những mối quan tâm
chính về môi trường có liên quan đến biến đổi
khí hậu đó là việc phát thải GHGs từ hệ thống
nuôi trồng thủy sản (Williams và Crutzen,
2010). Trong nghiên cứu này tác động ấm
lên toàn cầu có giá trị 10.187 kg CO2-eq thấp
hơn so với đối chứng, trong đó tỷ lệ đóng
góp từ nguồn sản xuất thức ăn cũng có giá trị
(73,26%) thấp hơn đối chứng. Như vậy, nguồn
nguyên liệu sản xuất thức ăn góp phần quan
trọng trong hệ thống nuôi tôm thâm canh. Kết
quả này cho thấy tương tự với nghiên cứu của
Henriksson và ctv., (2017) là 12-15 tấn CO2-
eq. Ở Trung Quốc, kết quả phân tích của LCA
chỉ ra rằng trong nuôi tôm thâm canh có tác
động môi trường trên mỗi đơn vị sản xuất cao
hơn so với canh tác bán thâm canh trong tất
cả các loại hình tác động. Những tác động này
chủ yếu là do sản xuất thức ăn, sử dụng điện
và nước thải ở cấp độ trang trại (Cao và ctv.,
2011). Để giảm phát thải thì các giải pháp được
tập trung chủ yếu là việc quản lý tốt cách cho
ăn và quản lý sử dụng thức ăn nhằm giảm thiểu
hệ số thức ăn.
Tác động chua hóa khi sản xuất 1 tấn tôm
trong nghiên cứu này ở nghiệm thức thí nghiệm
có giá trị trung bình thấp nhất là 69 kg SO2-eq
và đối chứng là 93 kg SO2-eq, tương tự kết quả
của Henriksson và ctv., (2017) là 60-80 kg SO2-
eq, cao hơn nghiên cứu của Cao và ctv. (2011)
là 23,1 kg SO2-eq. Nguồn nguyên liệu đóng góp
từ việc sản xuất thức ăn chiếm tỷ lệ cao nhất
(87,07-88,36%) gây ra lượng khí thải làm chua
hóa. Mặc dù, ao thí nghiệm có thời gian nuôi
kéo dài hơn nghiệm thức đối chứng, tỷ lệ đóng
góp đến phát thải từ nguồn nguyên liệu sản xuất
thức ăn khác biệt không lớn. Do đó, việc điều
chỉnh lượng khẩu phần cho tôm ăn, giảm thất
thoát thức ăn có thể làm giảm bớt khí thải gây
tác động chua hóa.
31
TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 13 - THÁNG 6/2019
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II
xuất các mô hình nuôi tôm thẻ chân trắng và tôm
sú thâm canh ở tỉnh Ninh Thuận.
IV. KẾT LUẬN
Trong các tác động phát thải khí nhà kính thì
Tổng cục Thủy sản, 2018. Báo cáo tình hình sản
xuất, tiêu thụ tôm nước lợ năm 2018 và nhiệm vụ
giải pháp năm 2019. Báo cáo tham luận tại Hội
nghị Triển khai kế hoạch ngành tôm năm 2019
tổ chức bởi Bộ NN &PTNT (trang 1-16), ngày
13/3/2019 tại Tp. Sóc Trăng.
quá trình sản xuất thức ăn chiếm tỷ lệ đóng góp
cao nhất, kế đến là quá trình vận hành ao nuôi.
Tác động kỹ thuật trong quá trình vận hành ao
nuôi góp phần làm giảm tỷ lệ phú dưỡng hóa
so với canh tác truyền thống. Để giảm tiêu thụ
điện, dầu trong quá trình vận hành hoạt động
trang trại thì cần rà soát: 1) rà soát thiết kế lắp
đặt hệ thống quạt nước hiện tại; 2) áp dụng hộp
giảm tốc và con lăn để giảm tiêu thụ điện; và
3) cải thiện công tác quan trắc DO để vận hành
chế độ quạt nước hợp lý. Để tiết kiệm nhiên liệu
trong quá trình vận hành trang trại thì việc sử
dụng hệ thống năng lượng mặt trời trong sản
xuất là cần thiết và nhiều tiện ích. Để giảm tác
động phú dưỡng hóa thì giải pháp mang tính
khả thi và phù hợp với các trang trại nuôi tôm
hiện nay chuyển sang các hệ thống tuần hoàn
khép kín để ngăn chặn các vấn đề phú dưỡng
khi xả thải.
VASEP., 2018. Mục tiêu xuất khẩu tôm đạt 4,2 tỷ
USD năm 2019 và những giải pháp. Báo cáo
tham luận tại Hội nghị Triển khai kế hoạch ngành
tôm năm 2019 tổ chức bởi Bộ NN&PTNT (trang
16-22), ngày 13/3/2019 tại Tp. Sóc Trăng.
Võ Nam Sơn, Nguyễn Thanh Phương, Đào Minh
Hải, Nguyễn Thế Diễn, Vũ Văn Thùy, Đinh
Xuân Lập, Nguyễn Đỗ Quỳnh, 2019. Phân tích
hiệu quả sản xuất và sử dụng năng lượng điện
trong nuôi tôm sú (Penaeus monodon) và thẻ
chân trắng (Litopenaeus vannamei) thâm canh và
quảng canh cải tiến ở Đồng bằng sông Cửu Long.
Tập 55, Số 1 (2019) Trang: 69-79.
Tài liệu tiếng Anh
Avnimelech, Y., Ritvo, G., 2003. Shrimp and
fish pond soils: processes and management.
Aquaculture 220, 549–567.
LỜI CẢM ƠN
Nghiên cứu này được thực hiện với sự hỗ
trợ tài chính từ Oxfam Việt Nam, xin chân thành
cảm ơn. Chúng tôi xin cảm ơn đến các chuyên
gia kỹ thuật từ Trung tâm Khuyến nông tỉnh
Sóc Trăng, Bạc Liêu và Cà Mau đã giúp chúng
tôi liên hệ với cộng đồng địa phương ở các tỉnh
của họ để chọn trang trại thực hiện thí nghiệm.
Chúng tôi xin cảm ơn các cố vấn kỹ thuật của
Oxfam đã cho ý đóng góp cho báo cáo dự thảo.
Astudillo M.F., Thalwitz G., Vollrath F., 2015.
Modern analysis of an ancient integrated farming
arrangement: life cycle assessment of a mulberry
dyke and pond system. Int J Life Cycle Assess
20:1387–1398.
Cao, L., Diana, J.S., Keoleian G., et al., 2011. Life
Cycle Assessment of Chinese Shrimp Farming
Systems Targeted for Export and Domestic Sales.
Environ Sci Technol 45:6531–6538.
Funge-smith SJ, Briggs MRP., 1998. Nutrient
budgets in intensive shrimp ponds :implications
for sustainability. Water 117–133.
Guinée J. B., Gorrée M., Heijungs R, et al.,
2002. Handbook on Life Cycle Assessment:
Operational Guide to the ISO Standards. Kluwer
Academic Publishers, Dordrecht.
Henriksson, P.J.G, Rico, A,, Zhang W, et al., 2015,
Comparison of Asian Aquaculture Products
by Use of Statistically Supported Life Cycle
Assessment, Environ Sci Technol 49:14176–
14183.
Henriksson, P.J.G., Phan, L.T., Doan, B.V., Nguyen,
P.V., Do, H.T., 2017. Life cycle assessment
of Vietnamese shrimp farming systems in the
Mekong Delta. Technical report, Oxfam Vietnam,
Ha Noi.
ISO 14044, 2006. Environmental management—
Life cycle assessment— Requirements and
guidelines, Geneva, Switzerland.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng Việt
Đỗ Minh Vạnh, Trần Hoàng Tuân, Trần Ngọc Hải
và Trương Hoàng Minh, 2016. Đánh giá hiệu
quả nuôi tôm chân trắng thâm canh theo các hình
thức tổ chức ở Đồng bằng sông Cửu long. Khoa
học Chính trị, Kinh tế và Pháp luật, Trường Đại
học Cần Thơ: 42 (2016): 50-57.
Nguyễn Thanh Long và Huỳnh Văn Hiền, 2015.Phân
tích hiệu quả kỹ thuật và tài chính của mô hình
tôm thẻ chân trắng tỉnh Cà Mau. Khoa Thủy sản,
Trường Đại học Cần Thơ: 37 (2015)(1): 105-111.
Phùng Thị Hồng Gấm, Võ Nam Sơn và Nguyễn
Thanh Phương, 2014. Phân tích hiệu quả sản
32
TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 13 - THÁNG 6/2019
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II
Verdegem, M.C.J., Bosma, R.H.M., 2009. Water
Comparison of ammonia volatilisation rates in
algae and duckweed-based waste stabilisation
ponds treating domestic wastewater. Water Res
37:4587–94.
withdrawal for brackish and inland aquaculture,
and options to produce more fish in ponds with
present water use. Water Policy 11 (Suppl. 1),
52–68.
Williams, J., Crutzen, P.J., 2010. Nitrous oxide from
aquaculture, Nat, Geosci, 3, 143.
Zimmo O. R., van der Steen N.P., Gijzen H.J., 2003.
33
TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 13 - THÁNG 6/2019
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II
TRIALING TECHNICAL SOLUTIONS ON REDUCTION OF GHG
EMISSION IN INTENSIVE WHITE LEG SHRIMP FARMING
PRACTICES IN THE MEKONG RIVER DELTA
Nguyen Van Phung1*, Phan Thanh Lam1, Doan Van Bay1, Do Thuy Ha2,
Patrik Henriksson3, Dinh Xuan Lap4, Nguyen The Dien4
ABSTRACT
The aim of this study is to make measurement on the reduction of GHG emission in shrimp farming
through demonstration of technology and management improvement solutions in the Mekong River
Delta. White leg shrimp was stocked in earth ponds with density of 80-90 individuals/m2 in two treatment
groups. The average number of grow-out culture days ranged from 2 to 3 months. Life cycle assessment
method (LCA) and specialized software CMLCA were applied to analyze and assess environmental
impacts from production activities. Environmental impact categories included global warming (GW),
acidification (Acd) and eutrophication (Eut) were analyzed and calculated. The LCA results show that,
to produce 1 ton of commercial shrimp production in the treatment shrimp pond the global warming
was 10,187 kg CO2-eq, the acidification was 69 kg SO2-eq and the eutrophication was 55 kg PO4-eq,
which were significantly differents and lower than that of the control shrimp pond. In the greenhouse gas
emission impacts, the feed manufacturing process accounted for the highest contribution and followed
by the emission on-site. Eutrophication impact acounted for the highest rate in shrimp farming operation.
Trialing technical solutions for improving shimp farming practices contributed to reduce the rate of
eutrophication compared to traditional cultivation, 43.66 and 47.13% respectively.
Keywords: LCA, white leg shrimp, global warming, acidification, eutrophication.
Người phản biện: PGS.TS. Võ Nam Sơn
Ngày nhận bài: 18/5/2019
Ngày thông qua phản biện: 20/6/2019
Ngày duyệt đăng: 26/6/2019
1
2
3
4
Fisheries Ecological and Aquatic Resources Division, Research institute for Aquaculture No.2
Oxfam Vietnam, 22 Le Dai Hanh, Hai Ba Trung, Ha Noi
Stockholm Resilience Centre, Kraftriket 2B, 114 19 Stockholm, Sweden
International Collaborating Centre for Aquaculture and Fisheries Sustainability, 10 Nguyen Cong Hoan, Ba Dinh, Ha Noi
*Email: [email protected]
34
TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 13 - THÁNG 6/2019
11 trang
18800
Free
Bạn đang xem tài liệu "Thử nghiệm giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trên nuôi tôm thẻ thâm canh ở đồng bằng sông Cửu Long", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- thu_nghiem_giai_phap_giam_phat_thai_khi_nha_kinh_tren_nuoi_t.pdf
