ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

---------------------

PHẠM VĂN HOÀNG

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH CỦA

HỒ THỦY ĐIỆN SƠN LA

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

HÀ NỘI - 2016

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

---------------------

PHẠM VĂN HOÀNG

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH CỦA

HỒ THỦY ĐIỆN SƠN LA

Chuyên ngành: Khoa học Môi trường

Mã số: 60 44 03 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS. Nguyễn Thị Thế Nguyên Trường Đại học Thủy lợi

PGS.TS. Nguyễn Mạnh Khải Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG HN

HÀ NỘI - 2016

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học độc lập của riêng tôi.

Các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ nguồn gốc. Các số liệu sử

dụng, kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn do tôi tự tìm hiểu, phân tích một cách

trung thực, khách quan, phù hợp với thực tiễn của địa bàn nghiên cứu và chưa từng

được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Học viên

Phạm Văn Hoàng

LỜI CẢM ƠN

Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc nhất, tôi xin chân thành gửi tới TS.

Nguyễn Thị Thế Nguyên và PGS.TS Nguyễn Mạnh Khải đã tận tình hướng dẫn,

góp ý cho tôi trong quá trình thực hiện luận văn, đồng thời tạo mọi điều kiện

thuận lợi nhất để tôi sớm hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.

Lời cảm ơn sâu sắc tôi xin gửi đến ban Lãnh đạo Liên hiệp Khoa học công

nghệ Môi trường và Phát triển bền vững đã giúp đỡ và mọi tạo điều kiện thuận lợi

nhất để tôi có thể hoàn thành chương trình học tập trong thời gian qua.

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban giám hiệu nhà trường cùng toàn

thể các Thầy, Cô giáo trong nhóm Năng lượng môi trường và Khoa Môi trường -

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội đã tận tình giảng

dạy, trao đổi kiến thức và hỗ trợ tôi trong suốt quá trình học tập nghiên cứu khoa

học đạt kết quả tốt nhất.

Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc đối với gia đình,

nguồn động lực chính để tôi có sức mạnh vượt qua mọi khó khăn trong suốt quá

trình học tập và thực hiện luận văn này. Các anh, chị, em, bạn bè thân hữu đã luôn

động viên, khuyến khích và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập.

Dù đã rất cố gắng hoàn thành luận văn bằng tất cả lòng nhiệt tình và tâm

huyết, song chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót, tôi mong nhận được sự

góp ý chân thành từ quý Thầy, Cô giáo.

Hà Nội, ngày 25 tháng 2 năm 2016

Học viên

Phạm Văn Hoàng

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1

1. Sự cần thiết nghiên cứu của đề tài luận văn ............................................................ 1

2. Mục tiêu tiêu của đề tài ........................................................................................... 2

3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................................... 2

4. Ý nghĩa của đề tài .................................................................................................... 2

4.1. Ý nghĩa khoa học ................................................................................................. 2

4.2. Ý nghĩa trong thực tiễn ........................................................................................ 2

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................................. 4

1.1. Cơ sở khoa học ..................................................................................................... 4

1.1.1. Cơ sở lý luận ..................................................................................................... 4

1.1.2. Cơ sở thực tiễn ................................................................................................ 11

1.2. Quá trình hình thành khí nhà kính từ một lưu vực tự nhiên .............................. 12

1.2.1. Chu trình Cacbon trong một lưu vực tự nhiên ................................................ 12

1.2.2. Chu trình Cacbon trong một hệ sinh thái thủy sinh ........................................ 13

1.2.3. Sự hình thành khí Mêtan trong môi trường thủy sinh yếm khí........................ 14

1.3. Chu trình carbon trong một hồ chứa .................................................................. 17

1.4. Những yếu tố ảnh hưởng tới khả năng phát thải khí nhà kính từ hồ thủy điện . 19

1.4.1. Quá trình cacbon hữu cơ vào hồ chứa. ........................................................... 19

1.4.2. Các điều kiện dẫn đến sản sinh các loại khí nhà kính. ................................... 20

1.4.3. Quy trình ảnh hưởng đến sự phân bố của khí nhà kính trong các hồ chứa: .. 20

1.5. Lịch sử nghiên cứu khả năng phát thải khí nhà kính từ hồ thủy điện ................ 20

CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................... 23

2.1. Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu ................................................... 23

2.1.1. Đối tượng nghiên cứu. .................................................................................... 23

2.1.2. Phạm vi nghiên cứu ......................................................................................... 23

2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ...................................................................... 23

2.2.1. Địa điểm nghiên cứu ....................................................................................... 23

2.2.2. Thời gian nghiên cứu ...................................................................................... 24

2.3. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 26

2.3.1. Phương pháp kế thừa ...................................................................................... 26

2.3.2. Phương pháp tổng hợp và phân tích số liệu ................................................... 26

2.3.3. Phương pháp mô hình hồi quy ........................................................................ 26

2.3.4. Phương pháp lấy mẫu, bảo quản mẫu và phương pháp xác định .................. 28

2.3.5. Phương pháp xử lý số liệu ............................................................................... 31

2.4. Thời gian lấy mẫu .............................................................................................. 31

2.5. Cách tiếp cận giải quyết vấn đề nghiên cứu ....................................................... 32

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .............................. 33

3.1. Đặc điểm khu vực nghiên cứu ........................................................................... 33

3.1.1. Đặc điểm hồ chứa thủy điện Sơn La ............................................................... 33

3.1.2. Điều kiện địa hình ........................................................................................... 35

3.1.3. Điều kiện địa chất ........................................................................................... 36

3.1.4. Thổ nhưỡng ..................................................................................................... 36

3.1.5. Điều kiện khí hậu ............................................................................................ 39

3.1.6. Điều kiện thủy văn ........................................................................................... 43

3.1.7. Tài nguyên sinh vật và đa dạng sinh học lưu vực sông Đà ............................ 46

3.2. Đánh giá chất lượng nước hồ thủy điện Sơn La trước và sau tích nước. ........... 48

3.3. Xác định lượng khí CO2 và CH4 phát thải trên mặt hồ ...................................... 56

3.3.1. Kết quả đo khí CO2 ......................................................................................... 56

3.3.2. Kết quả đo khí CH4 ......................................................................................... 57

3.4. Một số yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành khí CO2, CH4 trong hồ thủy điện

Sơn La. ...................................................................................................................... 59

3.4.1. Mối quan hệ giữa CO2, CH4 và nhiệt độ nước hồ ........................................... 59

3.4.2. Mối quan hệ giữa CO2, CH4 với Oxy hòa tan (DO) ....................................... 61

3.4.3. Mối quan hệ giữa CO2, CH4 với COD ............................................................ 62

3.4.4. Mối quan hệ giữa CO2, CH4 với độ kiềm ........................................................ 64

3.4.5. Mối quan hệ giữa CO2, CH4 với tổng Nitơ ..................................................... 65

3.4.6. Mối quan hệ giữa CO2, CH4 với PO43- ............................................................ 67

3.4.7. Mối quan hệ giữa CO2, CH4 với pH ................................................................ 68

3.4.8. Mối quan hệ giữa CO2, CH4 với TDS ............................................................ 69

3.4.9. Mối quan hệ giữa CO2, CH4 với độ dẫn điện ................................................. 71

3.5. Xây dựng phương trình dự báo lượng phát thải khí CO2 và CH4 trên hồ thủy

điện Sơn La ............................................................................................................... 72

3.5.1. Phương trình dự báo khả năng phát thải khí CO2 .......................................... 72

3.5.2. Phương trình dự báo khả năng phát thải khí CH4 .......................................... 74

3.6. Kiểm định phương trình ..................................................................................... 75

3.6.1. Kiểm định phương trình dự báo phát thải khí CO2 ......................................... 75

3.6.2. Kiểm định phương trình dự báo phát thải khí CH4 ......................................... 76

3.7. Một số biện pháp giảm thiểu phát thải khí nhà kính (CO2 và CH4) cho hồ thủy

điện Sơn La ............................................................................................................... 77

3.7.1. Trồng và bảo vệ rừng đầu nguồn .................................................................... 78

3.7.2. Quản lý, sử dụng hợp lý tài nguyên đất lưu vực hồ chứa Sơn La ................... 81

3.7.3. Một số giải pháp khai thác hợp lý tài nguyên nước mặt khu vực hồ chứa Sơn

La ............................................................................................................................... 82

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 84

TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 86

PHỤ LỤC ................................................................................................................. 91

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1. Tọa độ vị trí lấy mẫu ................................................................................. 23

Bảng 2.2. Đánh giá mối liên hệ từ hệ số tương quan ................................................ 27

Bảng 2.3. Dữ liệu đầu vào mô hình .......................................................................... 27

Bảng 2.4. Các thông số nước mặt và phương pháp xác định .................................... 28

Bảng 2.5. Thời gian lấy mẫu ..................................................................................... 31

Bảng 3.1. Diện tích các loại rừng vùng lưu vực Sông Đà ........................................ 48

Bảng 3.2. Tổng hợp kết quả chất lượng nước hồ TĐ Sơn La (2009-2014) .............. 48

Bảng 3.3. Tổng lượng sinh khối bị ngập khi hồ tích nước ....................................... 51

Bảng 3.4. Kết quả phân tích chất lượng nước hồ TĐ Sơn La 2015 .......................... 53

Bảng 3.5. Kết quả đo lượng khí CO2 trên mặt hồ ..................................................... 56

Bảng 3.6. Kết quả đo lượng khí CH4 trên mặt hồ ..................................................... 58

Bảng 3.7. Mối quan hệ giữa CO2, CH4 với nhiệt độ ................................................. 59

Bảng 3.8. Mối quan hệ giữa CO2, CH4 với DO ........................................................ 61

Bảng 3.9. Mối quan hệ giữa CO2, CH4 với COD...................................................... 62

Bảng 3.10. Mối quan hệ giữa CO2, CH4 với Độ kiềm .............................................. 64

Bảng 3.11. Mối quan hệ giữa CO2, CH4 với tổng N ................................................. 65

Bảng 3.12. Mối quan hệ giữa CO2, CH4 với PO43- ................................................... 67

Bảng 3.13. Mối quan hệ giữa CO2, CH4 với pH ....................................................... 68

Bảng 3.14. Mối quan hệ giữa CO2, CH4 với TDS .................................................... 69

Bảng 3.15. Mối quan hệ giữa CO2, CH4 với độ dẫn điện ......................................... 71

Bảng 3.16. Mối tương quan giữa CO2 với một số chỉ tiêu trong nước ..................... 72

Bảng 3.17. Hệ số xác định giữa CO2 với một số chỉ tiêu trong nước ....................... 73

Bảng 3.18. Mối tương quan giữa CH4 với một số chỉ tiêu trong nước ..................... 74

Bảng 3.19. Hệ số xác định giữa CH4 với một số chỉ tiêu trong nước ....................... 75

Bảng 3.20. Tỷ lệ phát thải khí CO2 từ hồ thủy điện Sơn La ..................................... 76

Bảng 3.21. Tỷ lệ phát thải khí CH4 từ hồ thủy điện Sơn La ..................................... 77

Bảng 3.22. Tên một số loại cây trồng rừng phòng hộ đầu nguồn ............................. 79

Bảng 3.23. Một số loại cây bản địa ........................................................................... 80

Bảng 3.24. Phát triển rừng phù hợp với địa hình, đất đai khu vực ........................... 81

Bảng 3.25. Danh sách các điểm giám sát lấy mẫu chất lượng nước ......................... 83

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1. Mô hình hiệu ứng khí nhà kính .................................................................. 5

Hình 1.2. Khí CO2 trong khí quyển tăng dần từn năm 1978 ....................................... 7

Hình 1.3. Khí CH4 trong khí quyển tăng trong các năm ............................................. 8

Hình 1.4. Chu trình khí nhà kính từ một lưu vực tự nhiên ....................................... 13

Hình 1.5. Chu trình cacbon trong hệ sinh thái thủy sinh. ......................................... 14

Hình 1.6. Mặt cắt miêu tả quá trình sinh khí CH4, CO2, từ một hồ, trường hợp này là

hồ thủy điện Sơn La .................................................................................................. 18

Hình 1.7. Sơ đồ lịch sử nghiên cứu về khí nhà kính và khả năng phát thải khí nhà

kính từ hồ thủy điện .................................................................................................. 21

Hình 2.1. Sơ đồ vị trí lấy mẫu ................................................................................... 25

Hình 2.2. Sơ đồ nguyên lý lấy mẫu khí CO2 ............................................................. 29

Hình 2.3. Ảnh lấy mẫu nước, khí CO2, CH4 ............................................................. 31

Hình 2.4. Sơ đồ các bước thực hiện .......................................................................... 32

Hình 3.1. Sơ đồ vị trí hồ thủy điện Sơn La ............................................................... 34

Hình 3.2. Sơ đồ các loại đất lưu vực sông Đà ........................................................... 38

Hình 3.3. Lượng mưa trung bình nhiều năm lưu vực sông Đà ................................. 41

Hình 3.4. Dòng chảy trung bình nhiều năm lưu vực sông Đà .................................. 45

Hình 3.5. Đồ thị giá trị trung bình một số chỉ tiêu chất lượng nước hồ .................... 50

TĐ Sơn La ................................................................................................................. 50

Hình 3.6. Đồ thị giá trị trung bình giá trị N và P trong nước hồ TĐ Sơn La ............ 51

Hình 3.7. Biểu đồ chất lượng nước hồ TĐ Sơn La 2015 .......................................... 54

Hình 3.8. Biểu đồ hàm lượng chất dinh dưỡng Nitơ và PO43- .................................. 55

trong hồ TĐ Sơn La .................................................................................................. 55

Hình 3.9. Đồ thị lượng khí CO2 sinh ra trên mặt hồ ................................................. 57

Hình 3.10. Đồ thị lượng khí CH4 sinh ra trên mặt hồ ............................................... 58

Hình 3.11a. Mối tương quan giữa CO2 sinh ra và nhiệt độ của nước ....................... 60

Hình 3.11b. Mối tương quan CH4 và nhiệt độ của nước ........................................... 60

Hình 3.12a. Mối tương quan giữa CO2 và DO .......................................................... 62

Hình 3.12b. Mối tương quan CH4 và DO ................................................................. 62

Hình 3.13a. Mối tương quan giữa CO2 và COD ....................................................... 63

Hình 3.13b. Mối tương quan CH4 và COD ............................................................... 63

Hình 3.14a. Mối tương quan giữa CO2 và độ kiềm .................................................. 65

Hình 3.14b. Mối tương quan CH4 và độ kiềm .......................................................... 65

Hình 3.15a. Mối tương quan giữa CO2 và tổng N .................................................... 66

Hình 3.15b. Mối tương quan giữa CH4 và tổng N .................................................... 66

Hình 3.16a. Mối tương quan giữa CO2 và PO43- ....................................................... 68

Hình 3.16b. Mối tương quan giữa CH4 và PO43-....................................................... 68

Hình 3.17a. Mối tương quan giữa CO2 và pH .......................................................... 69

Hình 3.17b. Mối tương quan giữa CH4 và pH .......................................................... 69

Hình 3.18a. Mối tương quan giữa CO2 và TDS ........................................................ 70

Hình 3.18b. Mối tương quan giữa CH4 và TDS ........................................................ 70

Hình 3.19a. Mối tương quan giữa CO2 và Cond ....................................................... 72

Hình 3.19b. Mối tương quan giữa CH4 và Cond ...................................................... 72

Hình 3.20. Biểu đồ thể hiện CO2 thực nghiệm và dự báo ......................................... 76

Hình 3.21. Biểu đồ thể hiện CH4 thực nghiệm và dự báo ......................................... 77

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

BUR Báo cáo cập nhật hai năm một lần của Việt Nam cho công ước khung của Liên hợp Quốc về biến đổi khí hậu

EA Cơ quan Năng lượng Quốc tế

IHA Chương trình thủy văn Quốc tế

IPCC Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu

KNK Khí nhà kính

KT-XH Kinh tế - xã hội

LULUCF Sử dụng đất, thay đổi sử dụng đất và lâm nghiệp

MNC Mực nước chết

MNDBT Mực nước dâng bình thường

UNESCO -IHE Tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn hóa của Liên hiệp quốc

UNFCCC Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu

TĐ Thủy điện

TV Thủy văn

WCD Ủy ban thế giới về đập

WMO Tổ chức Khí tượng Thế giới

MỞ ĐẦU

1. Sự cần thiết nghiên cứu của đề tài luận văn Biến đổi khí hậu là vấn đề toàn cầu, thách thức nghiêm trọng đối với toàn nhân

loại, gây ra những biến đổi mạnh mẽ thông qua các hiện tượng thời tiết cực đoan, dị

thường. Điển hình của kiểu thời tiết dị thường là nhiệt độ tăng, bão mạnh, mưa lớn, lũ

lụt, hạn hán và nước biển dâng cao... Trong đó Việt Nam đã và đang phải đương đầu

với những biểu hiện ngày càng gia tăng của những hiện tượng thời tiết này. Những

yếu tố từ tự nhiên và đặc biệt là sự tác động từ con người ảnh hưởng không nhỏ đến

quá trình biến đổi khí hậu trong đó có các hồ chứa thủy điện (TĐ). Thực hiện theo

Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu (UNFCCC), Việt Nam đã

xây dựng các Thông báo quốc gia và Báo cáo cập nhật 2 năm một lần (BUR) bao

gồm kết quả kiểm kê quốc gia khí nhà kính (KNK). Phát thải khí nhà kính tại Việt

Nam phân theo các lĩnh vực: Năng lượng, các quá trình công nghiệp, nông nghiệp, sử

dụng đất và thay đổi sử dụng đất nông nghiệp (LULUCF), chất thải. Quá trình tính

toán phát thải KNK tuân theo hướng dẫn của IPCC. Tuy nhiên đến nay vẫn chưa có

kết quả chính thức cho việc kiểm kê lượng phát thải khí nhà kính trong lĩnh vực Thủy

điện ở Việt Nam. Vì vậy, việc nghiên cứu kiểm kê phát thải khí nhà kính sinh ra từ hồ

chứa Thủy điện Sơn La có vai trò quan trọng làm cơ sở để kiểm kê phát thải khí nhà

kính cho các hồ chứa thủy điện khác trong phạm vi ngành thủy điện, góp phần giảm

thiểu nhẹ khả năng phát thải khí nhà kính từ các hồ chứa thủy điện vào quá trình biến

đổi khí hậu.

Nhà máy TĐ Sơn La có vị trí tại xã Ít Ong, huyện Mường La, tỉnh Sơn La. Nhà

máy được khởi công xây dựng vào ngày 2 tháng 12 năm 2005. Sau 7 năm xây dựng,

Thủy điện Sơn La được khánh thành vào ngày 23 tháng 12 năm 2012. Quy mô công

trình: mực nước dâng bình thường (MNDBT) 215m, mực nước chết (MNC) 175m;

công suất lắp máy 2.400 MW; sản lượng điện trung bình hàng năm 9.429 triệu kWh.

Hồ chứa có diện tích 224 km2 ứng với MNDBT 215 m (thuộc phạm vi 3 tỉnh: Sơn

La, Lai Châu và Điện Biên). Tổng dung tích hồ chứa là 9.260 triệu m3, dung tích hữu

ích là 6.504 triệu m3. Đến nay, nhà máy TĐ Sơn La đã đi vào hoạt động được khoảng

1

5 năm, vì vậy việc đánh giá khả năng phát thải khí nhà kính nhằm đưa ra các giải

pháp giảm thiểu là rất cần thiết và là cơ sở bước đầu để ứng dụng nghiên cứu này cho

định hướng tính toán phát thải cho các Dự án Thủy điện lân cận khác.

Nhận thức rõ tầm quan trọng và tính cấp thiết của việc nghiên cứu này, tác giả

đã lựa chọn luận văn với đề tài: “Đánh giá khả năng phát thải khí nhà kính của hồ

Thủy điện Sơn La”.

2. Mục tiêu của đề tài Đánh giá khả năng phát thải khí nhà kính và xây dựng phương trình dự báo

phát thải khí nhà kính CO2 và CH4 của hồ TĐ Sơn La.

3. Nội dung nghiên cứu - Đặc điểm khu vực nghiên cứu;

- Đánh giá chất lượng nước hồ chứa thủy điện Sơn La trước và sau khi tích

nước;

- Xác định lượng khí CO2 và CH4 đo được từ mặt hồ TĐ Sơn La trong thời gian

nghiên cứu.

- Một số yếu tố ảnh hưởng tới khả năng phát thải khí CO2 và CH4 từ hồ TĐ Sơn

La;

- Xây dựng phương trình dự báo khả năng phát thải khí CO2 và CH4 từ hồ TĐ

Sơn La;

- Một số biện pháp giảm thiểu phát thải khí nhà kính CO2 và CH4 cho hồ thủy

điện Sơn La.

4. Ý nghĩa của đề tài 4.1. Ý nghĩa khoa học

Nghiên cứu góp phần làm sáng tỏ phương pháp tính toán dự báo phát thải khí

nhà kính từ hồ thủy điện Sơn La cũng như các hồ nằm trong khu vực nhiệt đới khác

từ các thông số chất lượng nước cơ bản.

4.2. Ý nghĩa trong thực tiễn - Hiện tại, việc quan trắc chất lượng nước định kì được thực hiện thuận lợi hơn

nhiều so với quan trắc khí CO2 và CH4 sinh ra từ hồ thủy điện. Do vậy kết quả của

luận văn sẽ giúp tận dụng được kết quả đo chất lượng nước định kỳ thực hiện theo

2

Luật bảo vệ Môi trường số 55/2014/QH13 năm 2014 tại các hồ thủy điện để tính toán

dự báo lượng khí CO2 và CH4 phát thải từ hồ chứa mà không cần phải trực tiếp đo khí

này ở hồ.

- Luận văn đã đề xuất hướng giảm thiểu khí thải nhà kính, cũng như bảo vệ

nguồn nước của hồ chứa thủy điện Sơn La và làm cơ sở định hướng tính toán phát

thải khí nhà kính từ các hồ thủy điện khác.

3

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Cơ sở khoa học 1.1.1. Cơ sở lý luận 1.1.1.1. Một số khái niệm

* Khí hậu:

Theo WMO, khí hậu là trạng thái trung bình của thời tiết tại một khu vực nào

đó, như một tỉnh, một nước, một châu lục hoặc toàn cầu trên cơ sở chuỗi số liệu dài

(thường từ nhiều tháng đến hàng triệu năm, trước đây thời gian dùng để đánh giá là

30 năm. Khí hậu bao gồm các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa, áp suất khí quyển,

các hiện tượng xảy ra trong khí quyển và nhiều yếu tố khí tượng khác trong khoảng

thời gian dài ở một vùng, miền xác định [47].

* Biến đổi khí hậu:

Theo IPCC (2007), biến đổi khí hậu là sự biến đổi trạng thái của hệ thống khí

hậu, có thể được nhận biết qua sự biến đổi về trung bình và sự biến đổi về các thuộc

tính của nó, được duy trì trong một khoảng thời gia đủ dài, điển hình là hàng thập kỷ

hoặc dài hơn. Nói cách khác, nếu coi trạng thái cân bằng của hệ thống khí hậu là điều

kiện thời tiết trung bình và những biến động của nó trong vài thập kỷ hoặc dài hơn,

thì biến đổi khí hậu là sự biến đổi từ trạng thái cân bằng này sang trạng thái cân bằng

khác của hệ thống khí hậu [33].

* Hiệu ứng nhà kính:

Hiệu ứng nhà kính chỉ hiệu ứng giữ nhiệt ở tầng thấp của khí quyển bởi các khí

nhà kính hấp thụ bức xạ từ mặt đất phát ra và phát xạ trở lại mặt đất làm cho lớp khí

quyển tầng thấp và bề mặt Trái đất ấm lên tựa như vai trò của một nhà kính và được

gọi là hiệu ứng nhà kính.

Các tia bức xạ sóng ngắn của mặt trời xuyên qua bầu khí quyển đến mặt đất và

được phản xạ trở lại thành các bức xạ nhiệt sóng dài. Một số phân tử trong bầu khí

quyển, trong đó trước hết là điôxít cacbon và hơi nước, có thể hấp thụ những bức xạ

nhiệt này và thông qua đó giữ hơi ấm lại trong bầu khí quyển. Hàm lượng ngày nay

của khí đioxit cacbon vào khoảng 0,036% đã đủ để tăng nhiệt độ thêm khoảng 30°C.

4

Nếu không có hiệu ứng nhà kính tự nhiên này nhiệt độ Trái Đất của chúng ta chỉ vào

khoảng –15°C [47].

Hình 1.1. Mô hình hiệu ứng khí nhà kính [31]

* Khí nhà kính:

Khí nhà kính là những khí có khả năng hấp thụ các bức xạ sóng dài (hồng

ngoại) được phản xạ từ bề mặt Trái Đất khi được chiếu sáng bằng ánh sáng mặt trời,

sau đó phân tán nhiệt lại cho Trái Đất, gây nên hiệu ứng nhà kính. Các khí nhà kính

chủ yếu bao gồm: hơi nước, CO2, CH4, N2O, O3, các khí CFC. Tỷ lệ phần trăm các

khí gây hiệu ứng nhà kính: Hơi nước (H2O): 36 đến 72%, CO2 khoảng 9 đến 26%,

CH4 khoảng 4 đến 9%, O3 khoảng 3 đến 7% [47].

1.1.1.2. Tính chất lý hóa của CO2 và CH4

a) Tính chất lý hóa học của CO2

CO2 là một khí không màu mà khi hít thở phải ở nồng độ cao (nguy hiểm do nó

gắn liền với rủi ro ngạt thở) tạo ra vị chua trong miệng và cảm giác nhói ở mũi và cổ

họng. Các hiệu ứng này là do khí hòa tan trong màng nhầy và nước bọt, tạo ra dung

dịch yếu của axít cacbonic.

Tỷ trọng riêng của nó ở 25°C là 1,98 kg/m3, khoảng 1,5 lần nặng hơn không

khí. Phân tử cacbonic (O=C=O) chứa hai liên kết đôi và có hình dạng tuyến tính. Nó

5

không có lưỡng cực điện. Do nó là hợp chất đã bị ôxi hóa hoàn toàn nên về mặt hóa

học nó không hoạt động lắm và cụ thể là không cháy.

Ở nhiệt độ dưới -78°C, CO2 ngưng tụ lại thành các tinh thể màu trắng gọi là

băng khô. Điôxít cacbon lỏng chỉ được tạo ra dưới áp suất trên 5,1 barơ; ở diều kiện

áp suất khí quyển, nó chuyển trực tiếp từ các pha khí sang rắn hay ngược lại theo một

quá trình gọi là thăng hoa.

Nước sẽ hấp thụ một lượng nhất định điôxít cacbon và nhiều hơn lượng này khi

khí bị nén. Khoảng 1% điôxít cacbon hòa tan chuyển hóa thành axít cacbonic. Axít

cacbonic phân ly một phần thành các ion bicacbonat (HCO3-) và cacbonat (CO3

2-).

Điôxít cacbon là sản phẩm cuối cùng trong cơ thể sinh vật có sự tích lũy năng

lượng từ việc phân hủy đường hay chất béo với ôxy như là một phần của sự trao đổi

chất của chúng, trong một quá trình được biết đến như là sự hô hấp của tế bào. Nó

bao gồm tất cả các loài thực vật, động vật, nhiều loại nấm và một số vi khuẩn. Trong

các động vật bậc cao, CO2 chuyển trong máu từ các mô của cơ thể tới phổi và ở đây

nó bị thải ra ngoài.

Hàm lượng điôxít cacbon trong không khí trong lành là khoảng 0,04%, và

trong không khí bị thải ra từ sự thở là khoảng 4,5%. Khi thở trong không khí với

nồng độ cao (khoảng 5% theo thể tích), nó là độc hại đối với con người và các động

vật khác [47].

b) Tính chất lý hóa học của CH4

Mêtan với công thức hóa học là CH4, là một hydrocacbon nằm trong dãy đồng

đẳng ankan. Mêtan là hydrocacbon đơn giản nhất. Ở điều kiện tiêu chuẩn, mêtan

là chất khí không màu, không vị. Nó hóa lỏng ở −162 °C, hóa rắn ở −183 °C và rất dễ

cháy. Một mét khối mêtan ở áp suất thường có khối lượng 717 g.

CH4 nguyên chất không mùi, nhưng khi được dùng trong công nghiệp, nó

thường được trộn với một lượng nhỏ các hợp chất chứa lưu huỳnh có mùi mạnh

như etyl mecaptan để dễ phát hiện trong trường hợp bị rò rỉ.

CH4 hoàn toàn không độc. Nguy hiểm đối với sức khỏe là nó có thể gây bỏng

nhiệt. Nó dễ cháy và có thể tác dụng với không khí tạo ra sản phẩm dễ cháy nổ.

6

Mêtan rất hoạt động đối với các chất ôxi hoá, halogen và một vài hợp chất của

halogen. Mêtan là một chất gây ngạt và có thể chiếm chỗ ôxy trong không khí ở điều

kiện bình thường. Ngạt hơi có thể xảy ra nếu mật độ oxy hạ xuống dưới 18 %.

Mêtan là thành phần chính của khí tự nhiên, khí dầu mỏ, khí bùn ao, đầm lầy.

Nó được tạo ra trong quá trình chế biến dầu mỏ, chưng cất khí than đá. Mêtan có

nhiều ứng dụng, chủ yếu dùng làm nhiên liệu. Đốt cháy 1 mol mêtan có mặt ôxy sinh

ra 1 mol CO2 và 2 mol H2O (nước) [47].

CH4 + 2O2 → CO2 + 2 H2O

1.1.1.3. Diễn biến khí CO2 trong khí quyển nhiều năm

Nồng độ CO2 trong khí quyển ổn định hợp lý (thường là 278 ppm) trước khi

công nghiệp hóa. Kể từ đầu thế kỷ 20, nồng độ CO2 đã tăng khoảng 40 phần trăm, lên

đến 390 ppm (Hình 1.2). Tốc độ tăng trưởng của carbon dioxide trong khí quyển ở

mức trung bình khoảng 1,68 ppm mỗi năm. Trong vòng 31 năm qua (1979-2010),

trung bình khoảng 1,43 ppm/năm trước năm 1995, và 1,94 ppm mỗi năm sau đó.

Carbon dioxide sinh ra trong giai đoạn tiền công nghiệp đã làm tăng một lượng bức

xạ 1,66 (± 0,17) W.m2. Lượng khí thải trong quá khứ của các loại nhiên liệu hóa

thạch và sản xuất xi măng đã đóng góp khoảng ba phần tư của các bức xạ hiện tại,

phần còn lại do những thay đổi sử dụng đất [33].

Hình 1.2. Khí CO2 trong khí quyển tăng trong các năm [33]

7

1.1.1.4. Diễn biến khí CH4 trong khí quyển nhiều năm

Giống như CO2, nồng độ khí mêtan trong khí quyển ổn định hợp lý trước khi

công nghiệp hóa (thường là 700 ppb). Kể từ khi công nghiệp hóa, nồng độ mêtan

trong khí quyển đã tăng hơn 150 % (~ 1.790 ppb trong năm 2009) (Hình 1.3).

Hình 1.3. Khí CH4 trong khí quyển tăng trong các năm [33]

Tỷ lệ gia tăng của khí CH4 giảm từ năm 1983 tới năm 1999, đạt đến gần

ngưỡng ổn định nguyên nhân là do sự suy giảm nền kinh tế Liên Bang Xô Viết đã

giảm việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch. Từ năm 1999 đến 2006, nồng độ CH4 khí

quyển ổn định, gần như không thay đổi [33].

Tuy nhiên sự ổn định này tồn tại không dài, đến năm 2007 lượng khí CH4 trên

toàn cầu đã bắt đầu tăng trở lại. Nguyên nhân là do nhiệt độ ở phía Bắc Cực tăng làm

cho các khối băng dần tan và giải phóng khí CH4; nguyên nhân nữa là ở các vùng

nhiệt đới có lượng mưa tăng trong các năm 2007 và 2008 (Dlugokencky et al., 2009).

Lượng khí CH4 tăng đã gây ra một bức xạ khoảng 0,48 (± 0,05) W/m2.

1.1.1.5. Một số thông số thể hiện mức độ ô nhiễm môi trường nước.

Để đánh giá khả năng sinh khí nhà kính từ hồ chứa cũng như chất lượng nước

hồ có thể dựa vào một số chỉ tiêu cơ bản và giới hạn cho phép các chỉ tiêu. Có nhiều

thông số để đánh giá chất lượng nước tự nhiên như: Độ pH, độ cứng, nồng độ oxy

8

hòa tan, nồng độ sắt, man gan, kim loại nặng, độ đục, màu….Các thông số để đánh

giá chất lượng nước thải: độ pH, độ kiềm, độ axit, nồng độ nitơ, photpho, sunfat,

nồng độ các chất và kim loại nặng, dầu mỡ, nhu cầu oxy hóa học; nhu cầu oxy sinh

học… Sau đây tác giả chỉ giới thiệu một số chỉ tiêu cơ bản;

Về mặt hóa, lý:

+ Màu: Màu của nước là do các chất bẩn trong nước gây nên. Màu sắc của nước

ảnh hưởng đến chất lượng khi sử dụng, ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm. Khi

nước chứa nhiều chất lơ lửng, các loại tảo, các chất hữu cơ, các vi sinh vật sống ở các

tầng sâu và tầng đáy, nơi thiếu ảnh sáng mặt trời làm cho hoạt động kém.

+ Độ đục: Nước sạch tự nhiên không chứa các chất rắn lơ lửng nên trong suốt,

không màu. Khi chứa các hạt sét mùn, vi sinh vật, hạt bụi, các chất kết tủa thì nước

trở nên đục. Nước đục ngăn cản quá trình chiếu sáng mặt trời xuống đáy thủy vực.

+ Nhiệt độ: Nhiệt độ nước tự nhiên phụ thuộc vào điều kiện của khu vực hay

môi trường khu vực.

+ Tổng chất rắn hòa tan TDS: là tổng số các ion mang điện tích, bao gồm

khoáng chất, muối hoặc kim loại tồn tại trong một khối lượng nước nhất định, thường

được biểu thị bằng hàm số mg/l hoặc ppm . Người ta thường dùng chỉ số TDS để làm

cơ sở ban đầu xác định mức độ sạch của nguồn nước. Chất rắn hòa tan ảnh hưởng bởi

dòng chảy tự nhiên, lượng nước thải do hoạt động sinh hoạt sản xuất của con người

đổ vào nguồn nước.

+ Độ dẫn điện: Độ dẫn điện liên quan đến sự hiện diện của các muối kim loại

như NaCl, KCl, Na2SO4, KNO3 , trong nước. Khi nước có độ dẫn điện cao thường liên

quan đến tính độc hại của các ion tan trong nước

+ Độ pH: Độ pH của nước là một trong các chỉ tiêu cần kiểm tra đối với chất

lượng nước cấp và nước thải. Giá trị pH đối với nước tinh khiết pH = 7, nước có tính

axit pH < 7, nước có tính kiềm pH >7. Độ pH có ảnh hưởng lớn đến các điều kiện vi

sinh vật sống dưới nước, cá thường không sống được khi pH < 4 hoặc pH > 10, sự

thay đổi pH có liên quan đến sự hiện diện của hóa chất, axit, hoặc kiềm, có sự phân

hủy các chất hữu cơ, sự hòa tan của một số anion SO42-

, hoặc NO3-.

9

+ Độ axit hoặc độ kiềm: Độ axit của nước trong tự nhiên là do CO2 hoặc các

axit vô cơ gây ra, CO2 có thể có trong nước do hấp thụ từ không khí hoặc do quá trình

sinh học chuyển hóa thành các chất hữu cơ trong nước tạo thành CO2 và nước, các

axit vô cơ thường có nhiều trong nước ngầm, khi chảy qua các vùng mỏ hoặc lớp

khoáng có chứa các hợp chất của lưu huỳnh như MeS, FeS2.

Độ kiềm cao trong nước có ảnh hưởng tới sự sống của các vi sinh vật trong

nước, là nguyên nhân gây nên độ cứng trong nước. Trong kiểm soát ô nhiễm nước thì

độ kiềm là chỉ tiêu cần biết để tính toán cho quá trình trung hòa hoặc làm mềm nước,

hoặc các dung dịch đệm trung hòa axit sinh ra trong quá trình đông tụ.

+ Nồng độ oxy hòa tan trong nước: Oxy hòa tan trong nước là lượng oxy từ

không khí có thể hòa tan vào trong nước sẽ tham gia vào quá trình trao đổi chất, duy

trì năng lượng cho quá trình phát triển, sinh sản và tái sản xuất cho các sinh vật sống

dưới nước. Khi nồng độ DO quá thấp hoặc quá cao, các loài sinh vật nước thiếu oxy

sẽ giảm hoạt động hoặc chết. Do vậy DO là chỉ số quan trọng để đánh giá sự ô nhiễm

nước của thủy vực. Khi chỉ số DO thấp có nghĩa là nước có nhiều chất hữu cơ, nhu

cầu oxy hóa tăng, nên tiêu thụ nhiều oxy trong nước. Khi chỉ số DO cao chứng tỏ

nước có nhiều rong tảo tham gia vào quá trình quang hợp, giải phóng oxy, chỉ số DO

rất quan trọng dể duy trì diều kiện hiếu khí và là có sở để xác định nhu cầu oxy hóa

học (BOD).

+ Nhu cầu oxy sinh hóa: Nhu cầu oxy hóa là lượng oxy cần thiết để sinh vật

tiêu thụ trong quá trình oxy hóa các chất hữu cơ hòa tan dễ phân hủy trong nước (đặc

biệt là nước thải)

Hợp chất hữu cơ + O2 vi khuẩn CO2 + H2O

Oxy sử dụng trong quá trình này là oxy hòa tan trong nước: Chỉ số BOD là

thông số quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm của nước do các chất hữu cơ có thể

bị vi sinh vật phân hủy trong điều kiện hiếu khí, chỉ số BOD chỉ ra lượng oxy mà vi

khuẩn tiêu thụ trong phản ứng oxy hóa các chất hữu cơ trong nước ô nhiễm, chỉ số

BOD càng cao chứng tỏ lượng chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học ô nhiễm

trong nước càng lớn.

10

+ Nhu cầu oxy hóa học: Là lượng oxy cần thiết cho quá trình oxy hóa các chất

hữu hòa tan dễ phân hủy và khó phân hủy có trong nước thành CO2 và H2O. COD

biểu thị lượng chất hữu có thể oxy hóa bằng hóa học. Trong thực tế COD được đặc

trưng cho mức độ các chất hữu cơ trong nước ô nhiễm (kể cả chất hữu có dễ phân

hủy và khó phân hủy sinh học).

+ Tác nhân hóa học: Tác nhân hóa học gây ô nhiễm nước bao gồm các kim loại

nặng, các anion NO3-, PO4

3-, SO42-

, thuốc bảo vệ thực vật. Các kim loại nặng trong

nước như Hg, Cd, Pb, As, Sb, Cr, Cu, Zn, Mn với nồng độ lớn làm cho nước bị ô

nhiễm, các kim loại nặng không tham gia hoặc ít tham gia vào quá trình sinh hóa,

thường tích lũy lại cơ thể sinh vật, vì vậy chúng là các chất độc đối với vi sinh vật,

kim loại nặng có mặt trong nước từ nhiều nguồn như nước thải công nghiệp, sinh

hoạt từ giao thông, y tế, công nghiệp, khai thác khoáng sản, một số nguyên tố rất độc

đối với sinh vật, kể cả nồng độ thấp như Hg, Cd, As. Các chất NO3-, PO4

3-, SO42-. Các

nguyên tố N, P, S ở nồng độ thấp là các chất dinh dưỡng đối với tảo và các vi sinh vật

sống dưới nước, nhưng ở nồng độ cao các chất này gây phú dưỡng hoặc biến đổi sinh

hóa trong cơ thể sinh vật và người.

1.1.2. Cơ sở thực tiễn Nguồn năng lượng được tạo ra từ đốt nhiên liệu hóa thạch cung cấp điện cho

toàn cầu khoảng 68% vào năm 2007, và là nguyên nhân chính thải ra khí thải nhà

kính tới bầu khí quyển (ước tính 40% [33]). So với nhiên liệu hóa thạch thì năng

lượng thủy điện được xem như nguồn năng lượng tái tạo với ưu điểm là ít thải khí

nhà kính [31]. Hiện nay năng lượng thủy điện đáp ứng khoảng 16% nguồn cung cấp

điện của thế giới [31], mà với các nước phụ thuộc vào năng lượng thủy điện thì

nguồn cung cấp lên tới 90%. Trước đây, năng lượng thủy điện được xem là không

phát thải khí nhà kính, tuy nhiên những nghiên cứu gần đây cho thấy, những hồ thủy

điện có khả năng sản sinh khí cacbon vào khí quyển, đặc biệt là trong 20 năm đầu

tích nước [16]. Điều này chủ yếu do lượng sinh khối bị ngập lụt, lượng hữu cơ trong

đất bị xói mòn đất liên tục đổ vào hồ chứa tăng vượt mức do quá trình xây dựng hồ

tạo lên. Thời gian lưu nước trong hồ thường lâu hơn so với các sông, kết hợp với

11

lượng chất dinh dưỡng cao, thuận lợi cho sự phân hủy hữu cơ tạo ra KNK CO2 và

CH4. Hiện nay có ít nhất 45000 hồ chứa thủy điện lớn đang hoạt động trên thế giới

[45]. Diện tích mặt hồ trên thế giới được ước tính vào khoảng 350.000 km2 [16]. Các

hồ có dung tích chứa lớn, cần có sự nghiên cứu, xác định tác động tới khí hậu quy mô

không gian và thời gian.

1.2. Quá trình hình thành khí nhà kính từ một lưu vực tự nhiên 1.2.1. Chu trình Cacbon trong một lưu vực tự nhiên

Một lưu vực tự nhiên được mô tả trong hình 1.4, nguồn cacbon cung cấp cho sự

quang hợp là khí CO2 trong khí quyển. Trong quá trình quang hợp cây xanh hấp thụ

khí CO2 tổng hợp nên các hợp chất hữu cơ tạo lên sinh khối thực vật (các hidrat

cacbon, chất béo, chất đạm, axit nucleic…). Một phần của sinh khối hữu cơ trực tiếp

hình thành chất hữu cơ đất thông qua các chu trình xảy ra ở vùng quyển rễ hoặc lưu

trữ trong cơ thể sinh vật sống cho đến khi nó chết đi và bị phân hủy. Cacbon có thể

giải phóng từ đất dưới dạng CO2 thông qua quá trình hô hấp. Đất cũng là một nơi sinh

ra CH4 (gọi là quá trình Mêtan hóa trong điều kiện yếm khí). CH4 có thể bị oxy hóa

bởi các vi khuẩn Mêtan hóa và khuếch tán từ đất vào môi trường không khí. Đối với

những vùng đất ở vị trí cao thì quá trình hình thành CH4 ít xảy ra. Trong đất ngập

nước, điều kiện khử chiếm ưu thế và quá trình hình thành CH4 và giải phóng nhiều

hơn so với đất ở điều kiện thoáng khí.

Cacbon vô cơ và các bon hữu cơ được chuyển đổi trong hệ thống lưu vực (sông,

hồ và đất ngập nước) bề mặt và dưới bề mặt dòng chảy (Hình 1.4). CO2 và Cacbon vô

cơ hòa tan hoặc cung cấp cho quá trình hô hấp thực vật thủy sinh. CH4 bị oxy hóa

trong đất và nước hoặc giải phóng ra ngoài khí quyển. Phần không phát ra được lưu

lại trong lưu vực hoặc thoát ra khí quyển dưới hạ lưu [16].

12

Hình 1.4. Chu trình khí nhà kính từ một lưu vực tự nhiên

Nguồn: (UNESCO/IHA, 2008). 1.2.2. Chu trình Cacbon trong một hệ sinh thái thủy sinh

Chu trình Cacbon trong hệ sinh thái thủy sinh được mô tả trong hình 1.5. Khối

hữu cơ của hệ sinh thái thủy sinh bao gồm các sinh vật dị dưỡng, tự dưỡng còn sống

hay đã chết đi và tổng hợp từ các hệ sinh thái môi trường xung quanh. Lượng chất

hữu cơ phụ thuộc vào hàm lượng các chất dinh dưỡng có trong nước. Quá trình quang

hợp dưới nước phụ thuộc vào độ đục và hàm lượng các chất dinh dưỡng (nitơ, phốt

pho, silic) tạo sinh khối (trong đó khoảng 40 -45% là cacbon) và giải phóng O2.

Cacbon được đồng hóa từ CO2 trong hợp chất hữu cơ được gọi là cacbon hữu cơ.

Sinh vật tự dưỡng chủ yêu là tảo và thực vật phù du. Trong hệ sinh thái thủy sinh,

sinh vật tự dưỡng sử dụng CO2 hòa tan, đó là các hợp chất vô cơ của cacbon cụ thể

(HCO3-/CO3

2-). Nồng độ các hợp chất của cacbon trong lưu vực sông có thể tăng cao

do ảnh hưởng tác động nhân tạo.

13

Hình 1.5. Chu trình cacbon trong hệ sinh thái thủy sinh.

Các hợp chất hữu cơ một phần tồn tại trong sinh khối, sinh vật sống, môi trường

nước và một phần được tích tụ lại trong trầm tích. Trong quá trình phân hủy các hợp

chất hữ cơ (hay gọi là Oxy hóa hợp chất hữu cơ) giải phóng khí CO2 và CH4 và một

số loại khí khác [33].

1.2.3. Sự hình thành khí Mêtan trong môi trường thủy sinh yếm khí Khí Mêtan được hình thành trong điều kiện yếm khí, nó là kết quả hoạt động

của nhóm vi sinh vật có tên là Achaea và được gọi là quá trình Mêtan hóa (Zinder,

1993). Quá trình Mêtan hóa hình thành khi các hợp chất hữu cơ trong trầm tích bị

phân hủy bởi các vi sinh vật kỵ khí trong điều kiện không có khí oxi. Sự mêtan hóa

diễn ra đa dạng trong các môi trường sống kỵ khí, ví dụ như nước biển, nước ngọt,

đầm lầy, đất ngập nước.

Quá trình Mêtan hóa có thể được phân làm 4 giai đoạn

Giai đoạn 1: Giai đoạn thủy phân dưới tác dụng của các loại men khác nhau do

nhiều loại vi sinh vật tiết ra (vi khẩn Closdium, bipiclobacterium, bacillus gram âm

14

không sinh bào tử, staphy loccus), các chất hữu cơ phức tạp như hydratcacbon,

protein, lipit dễ dàng bị phân hủy thành các chất hữu có đơn giản, dễ bay hơi như

etanol, các axit béo như axit axetic, axit butyric, axit propionic, axit lactic.... và các

khí CO2, H2 và NH3.

Giai đoạn 2: Giai đoạn axit hóa là giai đoạn lên men, hay giai đoạn đầu của quá

trình bán phân hủy, nhờ các vi khuẩn Acetogenic bacteria (vi khuẩn tổng hợp axetat),

chuyển hóa các hydrater carbon và các sản phẩm của giai đoạn 1 như Albumozpepit,

Glyxerin và các axit béo thành các axit có phân tử lượng thấp hơn, như C2H5COOH,

C3H7COOH2, CH3COOH, một ít khí hydro và khí CO2,..;

Giai đoạn 3: (Giai đoạn Axetat hóa) Các vi khuẩn tạo Mêtan chưa thể sử dụng

được các sản phẩm của các giai đoạn trước (1 và 2) để tạo thành Mêtan, nên phải

phân giải tiếp tục để tạo thành các phân tử đơn giản nhỏ hơn nữa (trừ axit

acetic), nhờ các vi khuẩn Axetat hóa. Sản phẩm của quá trình phân giải này gồm

axit acetic, H2, CO2.

CH3CH2OH (ethanol) + H2O → CH3COO- + H+ + 2H2

CH3CH2COO- (propionic) + 3H2O → CH3COO- + HCO3- + H+ + 3H2

CH3(CH2)2COO- (butyric) +H2O → 2CH3COO- + H+ + 2H2

Giai đoạn này, nhờ các vi khuẩn Axetat hóa phân giải các sản phẩm của giai

đoạn trước tạo nhiều sản phẩm H2, và nó được vi khuẩn Mêtan sử dụng cùng với CO2

để hình thành Mêtan, bắt đầu giai đoạn phân hủy. Giai đoạn 4: hình thành khí Mêtan. Đây là giai đoạn cuối cùng của quá trình

phân giải kỵ khí tạo thành hỗn hợp sản phẩm, trong đó khí Mêtan chiếm thành phần

lớn

Quá trình hình thành khí Mêtan được đồng thời bằng 3 con đường:

1- Nhờ vi khuẩn hydrogenotrophic methanogen sử dụng cơ chất là hydro và

CO2:

CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O

15

2- Nhờ vi khuẩn acetotrophic methanogen chuyển hóa axetat thành CH4 và

CO2. acetotrophic methanogen chuyển hóa axetat thành mêtan và CO2. Khoảng 70%

lượng mêtan sinh ra bằng con đường này.

CH3COOH → CO2 + CH4

4CO + 2H2O → CH4 + 3CO2

3- Nhờ vi khuẩn methylotrophic methanogen phân giải cơ chất chứa nhóm metyl:

CH3OH + H2 → CH4 + 2H2O

4(CH3)3-N + 6H2O → 9CH4 + 3CO2 + 4NH3

* Nghiên cứu của Louis và cộng sự (2005) cho thấy rằng khí CH4 sinh ra tốt ở

nhiệt độ 25 -30 oC; Độ pH là một yếu tố kiểm soát các hoạt động khí mêtan, với giá

trị tối ưu khoảng 6-8 (Conrad, 1989).

* Khí CH4 hình thành từ trầm tích

Khi CH4 tích tụ trong đất ngập nước, các bọt khí CH4 có thể hình thành nếu lượng CH4 có nhiều hơn lượng hòa tan tối đa của khí này trong nước. Khi các bọt khí CH4 được hình thành trong trầm tích, có nhiều yếu tố môi trường có thể giúp chúng thoát ra khỏi lực hút của trầm tích. Khi bọt khí thoát khỏi trầm tích, chuyển động của chúng được kiểm soát bởi các cơ chế vật lý. Các yếu tố có tác động lớn nhất là giảm áp lực nước như thủy triều ở các vùng ven biển (Martens và Val Klump, 1980) hoặc giảm mực nước trong hồ chứa (Ostrovsky, 2003). Trong quá trình thoát ra khỏi trầm tích, CH4 ít xảy ra sự tương tác hoặc oxi hóa khi đi lên cùng cột nước. Lượng khí CH4 chủ yếu xảy ra ở các phần nông của hồ chứa (Keller và Stallard, 1994; Galy-Lacaux et al, 1997).

Năm 2010 Algar và Boudreau đã đề xuất một cơ chế có thể giảm áp lực thủy tĩnh trong một thủy vực, vị trí có độ sâu nơi mà hạn chế sự hình thành bọt khí CH4 sẽ cho phép bọt khí vượt qua áp lực trầm tích ngăn ngừa phân đoạn và chuyển động đi lên. Khả năng giải phóng khí được nghiên cứu là có mối quan hệ với giảm áp suất không khí (Mattson và Likens, 1990) và như tác động của tốc độ gió lớn , có lẽ cả hai giải thuyết đều đúng với cơ chế tương tự như Algar và Boudreau (2010) đã mô tả. Bọt khí cũng có thể hình thành ở độ sâu hơn 10m, nhưng nghững bọt khí mêtan khi thoát ra và vào nước trong quá trình đi lên bề mặt (Mc Ginnis và cộng sự, 2006). Tóm

16

lại khả năng thoát khí CH4 khỏi trầm tích phụ thuộc vào áp suất khí quyển, vận tốc dòng chảy, hay thủy triều (Casper và cộng sự, 2000), nhiệt độ tăng làm độ tan CH4

giảm (Chanton và Martens, 1989), phụ thuộc vào tốc độ gió [36].

1.3. Chu trình carbon trong một hồ chứa Xây dựng hồ chứa gây ra ngập lụt hệ sinh thái trên cạn và dưới nước. Giai đoạn

đầu khi tích nước hồ, hệ sinh thái thủy sinh được cung cấp lượng lớn các chất dinh dưỡng (N, P, K) từ đất và thảm thực vật bị ngập. Quá trình phân hủy hữu cơ tạo ra lượng khí CO2 nhiều, hiện tượng này gọi là sự bùng nổ dinh dưỡng, trong lượng dinh dưỡng đó phần lớn là Cacbon hữu cơ. Nhu cầu oxy hóa học và oxy sinh học trong nước và đất ngập nước cao gây thiếu oxy trong đất vì vậy lượng CH4 được hình thành trong điều kiện yếm khí (Hình 1.6) mô tả các quá trình hình thành phát thải khí nhà kính nguồn cac bon hữu cơ từ hệ sinh thái cạn khu vực hồ chứa. Khí CO2 được sản sinh từ quá trình hô hấp của sinh vật đáy và các hợp chất hữu cơ bị phân hủy, CH4 được sinh ra từ bùn hoặc đất ngập nước do thiếu oxy.

Sự phát thải khí nhà kính vào không khí qua các nguồn khác nhau: a. Sự hình thành bọt khí; b. Trao đổi khí khuếch tán từ các hồ chứa / sông hạ lưu vào không khí; c. Khử khí sau khi tua-bin và đập tràn; d. Sự truyền dẫn thông qua thân cây thủy sinh; e. Khí thải từ các khu vực nước rút; f. Phân tán dọc theo dòng sông sau hạ lưu đập [14, 27, 28, 29, 30].

17

Hình 1.6. Mặt cắt miêu tả quá trình sinh khí CH4, CO2 từ một hồ, trường hợp hồ thủy điện Sơn La [20, 28, 29]

18

Khi nước tích trong hồ chảy qua tuabin nhà máy hoặc chảy qua đập tràn dẫn

đến áp suất nước thay đổi theo chiều giảm dần. Theo định luật Henry, do áp suất

giảm nên độ hòa tan trong nước của các khí CH4 và CO2 giảm dẫn đến các khí này

được giải phóng vào không khí. Khu vực mặt hồ cũng giải phóng một lượng khí nhà

kính đáng kể [14, 28]. Sự phát thải này đối với khí CH4 cũng đã được báo cáo rằng

55-57 % tổng lượng khí CH4 thoát ra từ mặt hồ chứa thủy điện Balbina (Kemenes và

cộng sự, 2007), hồ chứa Petit Saut ở Guyana nước Pháp (tính toán bởi Abril và cộng

sự, 2005). Lima và cộng sự 2007 cũng báo cáo rằng phát thải khí nhà kính ở hạ lưu

sau đập có thể lên tới 92 – 98 % tổng lượng phát thải CH4 trong các hồ chứa thủy

điện ở khu vực nhiệt đới.

Tùy thuộc vào chu trình vận hành hồ chứa, dao động mực nước của hồ thủy

điện cao hơn các hồ tự nhiên. Dao động mực nước làm lộ diện tích vùng đất bán

ngập, vùng nước rút đó nơi đất có sự hô hấp và giải phóng đáng kể ra một lượng khí

CO2. Trong thời gian mực nước thấp thực vật có thể phát triển ở vùng ven bờ, sau đó

bị phân hủy các hợp chất hữu cơ khi vùng ven bờ bị ngập khi nước dâng cao. Ngoài

ra khí thải có thể xảy ra từ các thảm thực vật đứng như rong rêu. Một nghiên cứu cho

thấy con đường này đã góp phần đáng kể vào tổng lượng phát thải khí CH4 từ đập

Three Gorge [18, 41].

1.4. Những yếu tố ảnh hưởng tới khả năng phát thải khí nhà kính từ hồ thủy điện 1.4.1. Quá trình cacbon hữu cơ vào hồ chứa.

a) Đầu vào các chất cacbon hữu cơ qua nước ngầm, suối, kênh dẫn, sông (phụ

thuộc vào tốc độ dòng chảy của khu vực).

b) Tốc độ tăng tưởng của thực vật thủy sinh vĩ mô, sinh vật bám quanh rễ dưới

nước và thực vật phù du trong hay trên mặt nước ở các lưu vực nước rút xung quanh

hồ chứa, phụ thuộc vào việc cung cấp dinh dưỡng và ánh sáng.

c) Sự xâm nhập của cacbon hữu cơ từ các nguồn thải của các nhà máy của khu

công nghiệp, cụm công nghiệp, làng nghề như nước thải sản xuất, rác thải, đất thải

xuống lưu vực.

d) Sự xâm nhập của rác thải, chất thải sinh hoạt, chăn nuôi.

19

e) Xói mòn đất ở vùng bờ hồ chứa (tăng lượng cacbon hữu cơ xuống hồ)

1.4.2. Các điều kiện dẫn đến sản sinh các loại khí nhà kính. a) Sự phân hủy cacbon hữu cơ bị ngập lụt và các loại khác của cacbon hữu cơ

vào lưu vực tùy thuộc vào các sinh vật hiện đại, nhiệt độ, oxy hòa tan và các chất

dinh dưỡng.

b) Sự oxy hóa cacbon hòa tan khi có ánh sáng

c) Sự mêtan hóa

d) Quá trình Nitrat hóa và khử Nitrat

1.4.3. Quy trình ảnh hưởng đến sự phân bố của khí nhà kính trong các hồ chứa: a) Xáo trộn nước trong hồ;

b) Rút qua đập tràn, tuabin phát điện;

c) Quá trình oxy hóa CH4 trong nước hoặc trầm tích, tùy thuộc vào sự phân

tầng vật lý, oxy hòa tan, ức chế bởi ánh sáng, mức độ dinh dưỡng và nhiệt độ;

d) Các yếu tố vật lý tầng nước mặt để thực vật thủy sinh sinh trưởng và phát

triển (tiêu thụ CO2), phụ thuộc chủ yếu vào ánh sáng và lượng dinh dưỡng có sẵn.

1.5. Lịch sử nghiên cứu khả năng phát thải khí nhà kính từ hồ thủy điện * Trên thế giới:

Trên thế giới cho đến năm 2011 có ít nhất 85 báo cáo nghiên cứu tập trung về

khí nhà kính từ hồ thủy điện (Barros và cộng sự, 2011). Các báo cáo khoa học đầu

tiên tập trung vào các hồ chứa nằm ở Canada (Rudd và cộng sự,1993… Duchemin và

cộng sự,1995), Brazil (Rosas & Schaeffer, 1994; Fearnside, 1995, 1997), Panama

[36] và French Guiana; (Galy – Lacaux vs 1997); (Galy-Lacaux và cộng sự

1999)…Sau đó các hồ chứa ở Phần Lan, Mỹ, Thụy Điển ví dụ như (Huttunen và cộng

sự 2002), (Soumis và cộng sự 2004), (Aberg vs 2004); (Bergstrom vs 2004); Ở Thụy

Sĩ ví dụ như (Diem vs 2007) đã nghiên cứu. Gần đây có sự nghiên cứu các hồ chứa ở

Trung Quốc, các quốc gia với công suất lắp đặt lớn nhất trên thế giới, đã trở thành

trọng tâm của các cuộc điều tra, nghiên cứ [18,19, 43, 46].

20

Hình 1.7. Sơ đồ lịch sử nghiên cứu về khí nhà kính và khả năng phát thải khí

nhà kính từ hồ thủy điện

21

* Việt Nam:

Hiện nay, Việt Nam chưa có công trình nghiên cứu cụ thể nào về đánh giá khả

năng phát thải khí nhà kính từ các hồ thủy điện, tuy nhiên đã có một số nghiên cứu về

phát thải khí H2S từ sông Tô Lịch (Nguyễn Hữu Huấn, 2015), một số đề tài nghiên

cứu về khả năng phát thải khí nhà kính từ nuôi trồng thủy sản, trồng lúa nước

(Nguyễn Hữu Thành, 2012).

22

CHƯƠNG 2

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu.

Đối tượng nghiên cứu:

+ Khí nhà kính (CO2 và CH4) phát thải từ hồ thủy điện Sơn La, là hai khí đứng

đầu trong danh sách các khí gây lên hiệu ứng nhà kính của Trái đất.

+ Các thông số chất lượng nước cơ bản quan trắc định kì tại hồ thủy điện Sơn

La

2.1.2. Phạm vi nghiên cứu Khu vực lòng hồ thủy điện Sơn La, tính từ sau thủy điện Lai Châu cho tới đập

nhà máy thủy điện Sơn La với tổng diện tích 224 km2, nằm trên lưu vực sông Đà

chiếm một diện tích lớn huyện Mường La, Quỳnh Nhai tỉnh Sơn La.

2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu 2.2.1. Địa điểm nghiên cứu

Địa điểm nghiên cứu ở 5 vị khí khác nhau trên hồ thủy điện Sơn La.

Bảng 2.1. Tọa độ vị trí lấy mẫu

TT Ký hiệu

Khu vực Tọa độ Đặc điểm N E

1 C1 Xã Mường Chiên, huyện Quỳnh Nhai, tỉnh Sơn La

21°50'20.47" 103°33'41.33"

Cách ngã ba suối Cà Nàng và một số nhánh suối nhỏ khác giao với sông Đà gần 1km về phía hạ du, cách vị trí đập thủy điện Lai Châu khoảng 120km về phía hạ du., độ rộng mặt hồ tại vị trí khoảng 3km

2 C2 Xã Chiềng Băng, huyện Quỳnh Nhai tỉnh Sơn La

21°40'49.90" 103°38'5.74"

Cách ngã ba suối Muội giao với sông Đà khoảng 0,8km về phía hạ du, cách vị trí C1

23

khoảng 19km, cách vị trí C3 khoảng 22km; Độ rộng mặt hồ tại vị trí khoảng 4 km

3 C3 Xã Nập Ét, huyện Quỳnh Nhai, tỉnh Sơn La

21°33'33.60" 103°48'45.18"

Cách nhánh sông Nậm Giôn 1km về phía hạ lưu, cách vị trí C4 khoảng 14 km, độ rộng mặt hồ khoảng 1,3km

4 C4 Xã Liệp Tè, huyện Thuận Châu, tỉnh Sơn La

21°30'52.95" 103°56'9.64"

Cách nhánh sông Nậm Mu khoảng 0,8km về phía hạ du, cách vị trí C5 khoảng 6,1km, độ rộng mặt hồ tại vị trí khoảng 1,4km

5 C5

Xã Ít Ong, Huyện Mường La, Tỉnh Sơn La, giáp nhà máy thủy điện Sơn La

21°29'49.13" 103°58'53.98"

Ngay sau đập TĐ Sơn La, độ rộng mặt hồ tại vị trí khoảng 1,1 km

2.2.2. Thời gian nghiên cứu - Thời gian bắt đầu: Tháng 12/2014

- Thời gian kết thúc: Tháng 11/2015

24

Hình 2.1. Sơ đồ vị trí lấy mẫu

Nhà máy TĐ Sơn La

25

2.3. Phương pháp nghiên cứu 2.3.1. Phương pháp kế thừa

Thu thập, chọn lọc, xử lý các tài liệu, số liệu liên quan đến chất lượng nước của

hồ thủy điện Sơn La. Sử dụng các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước đã có.

2.3.2. Phương pháp tổng hợp và phân tích số liệu Số liệu đo khí CO2, CH4, chất lượng nước được dùng phần mềm Excel và phần

mềm Eviews để phân tích mối liên hệ và tác động qua lại giữa chúng đồng thời dự

báo mối liên hệ giữa các yếu tố thông qua mối liên hệ tương quan. Sau đó tổng hợp

số liệu vẽ lên biểu đồ, đưa ra các nhận xét và đánh giá một cách đầy đủ.

2.3.3. Phương pháp mô hình hồi quy Luận văn sử dụng phương pháp mô hình hồi quy để xây dựng phương trình mô

tả các các yếu tố có khả năng ảnh hưởng tới phát thải khí nhà kính TĐ Sơn La.

Phương pháp mô hình hồi quy được nghiên cứu và ứng dụng trong dự báo trong các

lĩnh vực như thủy văn, môi trường, khí hậu, kinh tế…. ở nhiều quốc gia trên thế giới.

Độ chính xác của mô hình phụ thuộc rất nhiều vào độ dài chuỗi số liệu.

Ưu điểm của mô hình hồi quy là áp dụng được với nhiều thông số thực nghiệm

có các đơn vị đo khác nhau, nhưng các yếu tố thực nghiệm phải cùng thời điểm đo.

Nội dung phương pháp là tìm ra phương trình mô tả các mối quan hệ giữa các

yếu tố chất lượng nước như: Nhiệt độ, DO, COD, độ kiềm, nitrat, tổng phốt pho, pH,

TDS, độ dẫn điện với lượng khí CO2, CH4 đo được ở các vị trí và trong các tháng

nghiên cứu. Dựa trên các mối quan hệ tương quan này xây dựng phương trình dự báo

khả năng phát thải khí CO2, CH4. Phương trình hồi quy nhiều biến có dạng tổng quát:

Yk = β + β1X1 + β2X2 + β3X3 + β4X4 +….+ βkXk; hệ số xác định R2

Trong đó:

- Yk là biến phụ thuộc (CO2 và CH4), k biến độc lập X (ở đây k =9)

- β hệ số tự do, β1,2,..k là hệ số hồi quy riêng hay hệ số góc;

- R2 : Hệ số xác định (hệ số tương quan), R2 có giá trị từ 0 đến 1, là đại lượng

đo lường mức độ phù hợp của hàm hồi quy.

26

Theo lý thuyết toán học của phương pháp mô hình hồi quy thì cách đánh giá

mối liên hệ từ hệ số tương quan như sau:

Bảng 2.2. Đánh giá mối liên hệ từ hệ số xác định

TT R2 Mức đánh giá

1 0 ≤ R2 < 0,3 Tương quan ở mức độ thấp

2 0,3 ≤ R2 < 0,5 Tương quan ở mức trung bình

3 0,5 ≤ R2 < 0,7 Tương quan khá chặn chẽ

4 0,7 ≤ R2 < 0,9 Tương quan chặt chẽ

5 0,9 ≤ R2 <1 Tương quan rất chặt chẽ

* Dữ liệu đầu vào: Kết quả đo khí CO2, CH4 và kết quả phân tích chất lượng môi

trường nước mặt ở 5 vị trí, 4 đợt lấy mẫu với 9 thông số chất lượng nước.

Bảng 2.3. Dữ liệu đầu vào mô hình

Biến phụ thuộc Các biến độc lập

1 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9

CO2 CH4 Nhiệt

độ DO COD Độ kiềm

Tổng N PO4

3- pH TDS Độ dẫn điện

* Ứng dụng của mô hình

- Trên thế giới

Mô hình hồi quy đã được Amit Kumar và M. P. Sharma sử dụng để dự báo

khả năng phát thải khí nhà kính từ hồ thủy điện Oyun ở Ấn Độ và một số hồ khác.

Nghiên cứu khẳng định phát thải khí nhà kính có mối liên quan chặt chẽ đến chất

lượng nước, tính chất khí hậu ở từng vùng miền.

- Ở Việt Nam: Mô hình hồi quy được ứng dụng để dự báo trong nhiều lĩnh vực về

môi trường, thủy văn, khí hậu…

27

Đối với lĩnh vực môi trường mô hình hồi huy đã được Nguyễn Hữu Huấn áp

dụng để xây dựng phương trình dự báo khả năng phát thải khí H2S trên sông Tô Lịch

ở thành phố Hà Nội.

2.3.4. Phương pháp lấy mẫu, bảo quản mẫu và phương pháp xác định a) Lấy mẫu nước

* Phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu nước:

Lấy mẫu quan trắc chất lượng nước mặt thực hiện theo hướng dẫn của các tiêu

chuẩn quốc gia:

- TCVN 5992:1995 (ISO 5667-2: 1991) - Chất lượng nước - Lấy mẫu. Hướng

dẫn kỹ thuật lấy mẫu;

- TCVN 5993:1995 (ISO 5667-3: 1985) - Chất lượng nước - Lấy mẫu. Hướng

dẫn bảo quản và xử lý mẫu;

- TCVN 5994:1995 (ISO 5667-4: 1987) - Chất lượng nước - Lấy mẫu. Hướng

dẫn lấy mẫu ở hồ ao tự nhiên và nhân tạo;

- TCVN 5996:1995 (ISO 5667-6: 1990) - Chất lượng nước - Lấy mẫu. Hướng

dẫn lấy mẫu ở sông và suối.

* Phương pháp xác định mẫu nước Các phương pháp phân tích mẫu được trình bày ở bảng 2.4. Quá trình phân tích

mẫu được thực hiện tại phòng thí nghiệm của Trung tâm nghiên cứu môi trường,

Viện khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường.

Bảng 2.4. Các thông số nước mặt và phương pháp xác định

TT Thông số Phương pháp xác định 1 Nhiệt độ TCVN 4557:1988

2 pH Đo pH tại hiện trường bằng máy Mettler Toledo MX 300

3 DO TCVN 5499-1995 4 COD TCVN 6491-1999 (ISO 6060-1989) 5 Độ kiềm (CaCO3) TCVN 6636 - 1 : 2000 6 Nitrat (NO3-) tính theo N TCVN 6180-1996 (ISO 7890-3-1988) 7 Tổng P (tính theo P) TCVN 6494-1:2011 (ISO 10304 -1:2007) 8 TDS TCVN 6053-1995 xác định TDS 9 Độ dẫn điện (Cond) TCVN 6650:2000

b) Lấy mẫu khí CO2

28

Phương pháp: Áp dụng phương pháp xác định khí CO2 theo TCVN 5563-199

và phương pháp lấy mẫu khí trong buồng kín (Rolston, 1986), Rochette và Nikita

(2008).

Hình 2.2. Sơ đồ nguyên lý lấy mẫu khí CO2

Nguyên lý lấy mẫu khí CO2: không khí trong hộp kín được hút bởi máy

Kimoto – HS7 với lưu lượng 2 lít/phút và được hấp thụ bởi dùng dịch Ba(OH)2,

không khí qua máy thu khí không còn CO2, tiếp tục quay trở lại hộp kín nhằm đẩy

lượng khí CO2 còn ở trong hộp. Thời gian thu mẫu: 10 phút.

Thông số hộp lấy mẫu: Thiết bị lấy mẫu bao gồm máy Kimoto –HS7 được kết

nối với hộp lấy mẫu trên mặt hồ thủy điện Sơn La theo sơ đồ hình 2.2. Hộp lấy mẫu

khí CO2 là hình trụ kín, được thiết kế theo Rochette và Nikita (2008) đề xuất thiết kế

cơ bản của hộp lấy mẫu và phải đáp ứng được yêu cầu chiều cao của hộp không nhỏ

hơn 10cm, mức độ ngập sâu vào bề mặt phát thải (đất, nước) là từ 5cm trở lên. Kích

thước của hộp thu khí CO2: đường kính x chiều cao là 30 (cm) x 20 (cm), trong đó

phần ngập nước là 7 cm, chiều cao hữu dụng của hộp lấy mẫu là 13 cm.

Khí CO2 hấp thụ với dung dịch bari hydroxit tạo thành kết tủa bari cacbonat

theo phản ứng:

CO2 + Ba(OH)2 -------> BaCO3 + H2O

29

Dựa vào nguyên tắc trên cho không khí có CO2 tác dụng với một lượng dư

dung dịch bary hydroxit. Chuẩn độ lại lượng dư Ba(OH)2 bằng axit oxalic, phản

ứng:

Ba(OH)2 + HOOC - COOH -------> Ba(COO)2 + 2H2O

* Công thức:

Dựa trên cân bằng vật chất, tỷ lệ phát thải khí CO2 được tính theo công thức:

RCO2 = (Rhộp – Rc - Ri)*V/S/T

Trong đó:

RCO2 là lượng phát thải khí CO2 (mg/m2/giờ)

Rhộp tổng lượng khí CO2 thu được trong hộp khí (mg)

Rc lượng khí CO2 có sẵn trong không khí có sẵn trong hộp lấy mẫu (mg)

Ri lượng khí CO2 tuần hoàn lại hộp lấy mẫu (Ri = 0)

V thể tích hộp lấy mẫu (m3)

S là diện tích tiếp xúc bề mặt phát thải của hộp lấy mẫu (m2)

T thời gian lấy mẫu (giờ)

c) Lẫy mẫu khí CH4

Dựa trên phương pháp buồng kín chụp trên mặt nước (Rolston, 1986), có thể

tích được xác định chụp lên bề mặt để thu khí, hút khí ở thời điểm 0 phút (nhằm xác

định lượng khí CH4 ban đầu có trong hộp kín), 10 phút, 20 phút. Hút khí từ buồng khí

bằng xilanh. Lưu khí trong ống thủy tinh trung tính, thể tích 20,0 ml đã được hút chân

không.

* Thông số hộp lấy mẫu:

Kích thước của hộp thu khí CH4: đường kính x chiều cao là 30 (cm) x 20 (cm),

trong đó phần ngập nước là 7 cm, chiều cao hữu dụng của hộp lấy mẫu là 13 cm.

* Công thức:

Dựa trên cân bằng vật chất, tỷ lệ phát thải khí CH4 được tính theo công thức:

RCH4 = ∆C/∆t*V/S

Trong đó:

RCH4 là lượng phát thải khí CO2 (mg/m2/giờ)

30

tC ∆∆ / : tốc độ tăng nồng độ khí CH4 trong buồng kín (mg/m3/giờ)

V thể tích hộp lấy mẫu (m3)

S là diện tích tiếp xúc bề mặt phát thải của hộp lấy mẫu (m2)

Hình 2.3. Ảnh lấy mẫu nước, khí CO2, CH4

* Phương pháp xác định khí CH4

Mẫu khí ngay sau khi được lấy về, được phân tích nồng độ khí trong ống bằng

máy sắc kí khí GC17A sử dụng cột mao quản và detector FID với khí mang là N2.

2.3.5. Phương pháp xử lý số liệu Dùng phần mềm excel và phần mềm thống kê Eviews để phân tích và xử lý

thống kê các kết quả nghiên cứu.

2.4. Thời gian lấy mẫu Thời gian lấy mẫu được tiến hành trong các tháng mùa khô và mùa mưa là các

tháng: tháng 3, tháng 6, tháng 9, tháng 11 năm 2015; Lấy mẫu nước ở tầng mặt.

Bảng 2.5. Thời gian lấy mẫu

TT Ngày Ký hiệu mẫu

Đợt 1 27/3/2015 C1,C2 28/3/2015 C3,C4,C5

Đợt 2 26/6/2015 C1,C2 27/6/2015 C3,C4,C5

Đợt 3 27/9/2015 C1,C2 28/9/2015 C3,C4,C5

Đợt 4 23/11/2015 C1,C2 24/11/2015 C3,C4,C5

31

2.5. Cách tiếp cận giải quyết vấn đề nghiên cứu

Cách tiếp cận giải quyết vấn đề nghiên cứu như sau:

- Bước 1: Tham khảo tài liệu và lựa chọn khu vực nghiên cứu

- Bước 2: Thu thập các thông tin về thủy văn và môi trường

- Bước 3: Lấy mẫu nước, khí CO2, CH4

- Bước 4: Phân tích xử lý số liệu, xây dựng mô hình tính toán. Kết luận và kiến

nghị

Hình 2.4. Sơ đồ các bước thực hiện

32

CHƯƠNG 3.

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1. Đặc điểm khu vực nghiên cứu 3.1.1. Đặc điểm hồ chứa thủy điện Sơn La

Thủy điện Sơn La được xây dựng tại xã Ít Ong, huyện Mường La, tỉnh Sơn La.

Quy mô công trình: MNDBT 215 m, MNC 175 m; công suất lắp máy 2.400 MW; sản

lượng điện trung bình hàng năm 9.429 triệu kWh.

Hồ chứa Sơn La có dạng sông chạy dọc theo lòng sông Đà với chiều dài hồ lớn

nhất là 175,4 km và chiều rộng bình quân hồ chứa là 1,27 km, diện tích 224 km2 ứng

với MNDBT 215 m (thuộc phạm vi 3 tỉnh: Sơn La, Lai Châu và Điện Biên). Tổng

dung tích hồ chứa là 9.260 triệu m3, dung tích hữu ích là 6.504 triệu m3. Khu vực

lòng hồ mở rộng nhất thuộc về huyện Quỳnh Nhai và huyện Thuận Châu tỉnh Sơn La

(cửa sông Nậm Muội) đạt tới 4 km. Chiều rộng hẹp nhất của hồ chứa Sơn La chỉ là

1km tại tuyến đập. Hồ chứa Sơn La có độ sâu trung bình là 77 m, và sâu nhất tới

135m tại tuyến đập.

Mạng lưới sông suối trên lưu vực hồ chứa Sơn La có dạng hình lông chim và

các phụ lưu đổ thằng góc vào dòng chính, khả năng tập trung nước trên hồ chứa Sơn

La rất lớn và đây là nguyên nhân gây nên tính ác liệt của dòng chảy lũ trên lưu vực và

các hiện tượng lũ quét, lũ bùn đá…xảy ra mang tính chất thường xuyên trên lưu vực.

Khả năng xói mòn xâm thực cát bùn trên bề mặt đưa xuống sông cũng rất lớn.

33

Hình 3.1. Sơ đồ vị trí hồ thủy điện Sơn La

34

3.1.2. Điều kiện địa hình

Phía Đông của lưu vực sông Đà có dãy Hoàng Liên Sơn - Pu Luông với các

đỉnh cao từ 2500 đến 3000 m và cũng là đường phân nước giữa lưu vực sông Thao và

sông Đà. Phía Tây có các dãy núi cao Pu-đen-đinh (1986 m), Pu-huổi-long (2178 m)

... là đường phân nước giữa lưu vực sông Đà với các chi lưu của sông Cửu Long và

sông Mã. Phía cực bắc có dãy núi cao Pusilung (3076 m) và Ngũ Đài Sơn (3048m).

Phía Đông Nam là vùng núi thấp Ba Vì (1287 m), Viên Nam (1029 m) và Đối Thôi

(1198 m), cũng là đường phân nước giữa lưu vực sông Đà và sông Đáy. Hướng dốc

chung của địa hình là theo hướng Tây Bắc - Đông Nam rõ rệt.

* Về nhóm kiểu địa hình núi

- Phần Tây Bắc của lưu vực, từ biên giới Việt Trung, Việt Lào tới Lai Châu,

Mường Lay chủ yếu là các dãy núi ở độ cao trên 1000 m. Đường sống núi hẹp, có

đỉnh cao nhất đạt tới 3076 m, chủ yếu cấu tạo bởi granit, ven rìa xen đá phiến và đá

vôi.

- Phía Tây Nam là sườn của dãy Pu - Đen - Đinh với đỉnh cao nhất 1888 m, độ

dốc sườn đổ xuống sông Đà đạt tới 300.

- Phía Đông Bắc là sườn của dãy núi Hoàng - Liên - Sơn, với đỉnh Phan - Xi -

Pang cao 3143 m, sườn đổ về sông Đà ngắn, dốc tới 30 - 400.

* Về nhóm kiểu địa hình cao nguyên

Phía Bắc lưu vực là các cao nguyên đá vôi Tà Phình và Sín Chải có độ cao trên

1000 m. Quá trình karst ở vào giai đoạn cuối, có những cánh đồng karst khá rộng.

Phía cực Nam có cao nguyên đá vôi Mộc Châu, chạy dài từ Yên Châu đến Suối Rút

với hai bậc độ cao: 1000 – 1200 m và 600 m.

* Về nhóm kiểu địa hình thung lũng

Nhóm kiểu địa hình máng trũng và thung lũng giữa núi này thường hẹp, có bề

mặt tương đối bằng phẳng. Có thể phản ánh điều kiện địa hình của lưu vực sông Đà

như sau:

Phần diện tích có H < 600 m: 432.820 ha (17%)

Phần diện tích có 600 m< H < 1500 m: 1.807.660 ha (71%)

35

Phần diện tích có H > 1.500 m: 305.520 ha (12%)

3.1.3. Điều kiện địa chất * Cấu trúc địa chất: Lưu vực sông Đà cũng là vùng có cấu trúc địa chất phức

tạp. Ba đới đứt gãy chính là đứt gãy sông Hồng, đứt gãy Điện Biên - Lai Châu và đứt

gãy sông Mã.

* Hoạt động địa chấn: Theo tài liệu thống kê từ năm 1914 đến năm 2009 đã có

hơn một trăm trận động đất ở vùng này và tập trung quanh các đới sông Hồng, sông

Đà, Sơn La - Sông Mã và Điện Biên - Lai Châu. Các trận động đất mạnh đã xảy ra

với cường độ địa chấn đạt tới 6.8 - 7 độ Richter. Nhìn chung, hầu hết động đất trong

vùng đều xảy ra trong lớp granit và bazan với độ sâu chấn tâm nhỏ hơn 35 km.

* Trượt lở và khe nứt: Vùng lưu vực sông Đà có cấu trúc địa chất khá đa

dạng, phức tạp, các hoạt động kiến tạo trước đây xảy ra khá mạnh mẽ và hiện nay vẫn

được tiếp tục, thể hiện qua các dịch chuyển tân kiến tạo. Các kết quả nghiên cứu của

Viện Vật lý địa cầu trong những năm qua cho thấy, cùng với sự tích nước của hồ Hòa

Bình, các hoạt động địa chấn đã tăng lên. Hiện tượng động đất kích thích xảy ra mạnh

mẽ nhất ở khu vực xung quanh đập thuộc địa phận thị xã Hoà Bình, điều này cũng có

thể xẩy ra khi hồ chứa Sơn la tích nước.

3.1.4. Thổ nhưỡng Theo kết quả thống kê tài nguyên đất thì trong phạm vi lưu vực sông Đà (phần

Việt Nam), có 7 loại đất chính với các diện tích tương ứng như sau:

- Đất lòng hồ và đất bán ngập: 20240 ha (0.79%)

- Đất phù sa sông suối: 18205 ha (0.71%)

- Đất tích tụ thung lũng: 15195 ha (0.60%)

- Đất feralit biến đổi do trồng lúa: 6105 ha (0.24%)

- Đất feralit điển hình: 1310426 ha (51.47%)

- Đất feralit mùn trên núi: 1043529 ha (41.23%)

- Đá vôi và đất trơ sỏi đá: 166350 ha (4.96%)

* Đất phù sa sông suối

36

Chỉ chiếm một diện tích rất nhỏ (khoảng 1.4% diện tích), phân bố dọc theo các

thung lũng sông suối, do mức độ giàu có các nguyên tố kiềm và kiềm thổ được giải

phóng từ đá vôi nên từ ít chua đền hơi chua. Đây là loại hình đang được sử dụng

trong các hoạt động nông nghiệp (trồng lúa nước, hoa màu) ở các khu dân cư.

*Đất tích tụ thung lũng

Cũng chỉ chiếm một diện tích rất nhỏ (khoảng 0.6% diện tích), được hình thành

ở các thung lũng hay chân các đồi núi do quá trình di chuyển vật liệu từ trên cao

xuống. Đây cũng là loại hình đất được tận dụng khai thác để trồng lúa hoa màu với

năng suất cao và ổn định.

* Đất feralit điển hình

Chiếm tới 51% diện tích, có thể chia ra các loại:

- Đất feralit đỏ vàng phát triển trên các đá trầm tích lục nguyên màu đỏ, đá

macma axit, đá phiến sét (phân bố chủ yếu ở Tây và Tây Bắc Lai Châu)

- Đất feralit vàng đỏ trên phiến sét, có phản ứng chua và hàm lượng dinh dưỡng

vào loại trung bình (phân bố chủ yếu tại lưu vực sông Nậm Mun, Nậm Na).

- Đất feralit nâu đỏ, nâu vàng hình thành trên các cao nguyên đá vôi, đá phun

trào bazơ và trung tính (phân bố chủ yếu trong dải cao nguyên đá vôi tỉnh Sơn La ở

bờ phải sông Đà với độ cao từ 600 – 700 m; trong dải cao nguyên Mộc Châu với độ

phì nhiêu lớn hơn, tầng dày hơn và ở độ cao lớn hơn, tới 1000 m). Đất này sử dụng

tốt cho hoạt động nông nghiệp.

* Đất feralit mùn trên núi

Chiếm khoảng 41% diện tích lưu vực, phân bố chủ yếu trên các sườn cao của

dãy núi Hoàng Liên Sơn và Pusilung cũng như trên bờ trái sông Đà. Do hình thành

dưới các thảm rừng với nhiệt độ tương đối ôn hoà, độ ẩm cao nên tầng mùn phát

triển, thường dày tới trên 25 cm. Loại hình đất này thường ở độ cao từ 700 m trở lên.

37

Hình 3.2. Sơ đồ các loại đất lưu vực sông Đà

38

3.1.5. Điều kiện khí hậu

Khí hậu lưu vực sông Đà là khí hậu nhiệt đới, gió mùa vùng núi, mùa động lạnh

có sương muối và ít mưa, mùa hè nóng, có gió tây khô nóng và nhiều mưa. Hầu như

trên toàn lưu vực sông Đà đều có biên độ nhiệt ngày khá lớn, đạt hoặc vượt tiêu

chuẩn nhiệt đới. Lượng mưa ở vùng lưu vực sông Đà rất không đều, giá trị trung bình

nhiều năm biến đổi khá mạnh mẽ; Vùng mưa lớn Hoàng Liên – Sâp đạt tới trên 2000

mm, trong khu vùng mưa ít Nam Sơn La chỉ đạt 1200 - 1600 mm.

Ở vùng thấp (có độ cao dưới 70 m), mùa lạnh bắt đầu cuối tháng 11 và kết thúc

vào cuối tháng 3 còn mùa nóng ứng với thời gian còn lại. Càng lên cao mùa lạnh kéo

dài trong khi mùa nóng ngắn lại bắt đầu muộn hơn và kết thúc sớm hơn. Khi lên tới

độ cao từ 1500 m trở lên thì hầu như không còn mùa nóng. Mùa mưa bắt đầu từ

khoảng tháng 4 và kết thúc vào tháng 10, tháng 11. Mùa lạnh cũng là khoảng thời

gian để xảy ra sương muối và hạn.

Phụ thuộc vào vị trí địa lý và điều kiện địa hình, có thể chia toàn lưu vực sông

Đà thành 3 vùng khí hậu: vùng trên lưu vực (từ nguồn đến biên giới Việt – Trung),

vùng giữa lưu vực (từ biên giới tới Tạ Khoa) và vùng dưới lưu vực (từ Tạ Khoa đến

cửa sông).

Vùng trên cửa lưu vùng là vùng núi cao có nhiều khe thung lũng sâu, khí hậu

mát mẻ, ít mưa, nhiệt độ trung bình tháng dao động từ 15 – 18oC. Nhiệt độ cao nhất

vào tháng 7 đạt tới 30oC, nhiệt độ thấp nhất vào tháng 1 xấp xỉ 0oC.

Vùng giữa của lưu vực là vùng núi, chịu ảnh hưởng của gió mùa Tây Nam.

Nhiệt độ không khí trung bình năm dao động từ 21 – 23 oC, nhiệt độ cao nhất khoảng

38 – 42oC, trong khi đó nhiệt độ thấp nhất xuống tới (-0.8oC). Về mùa đông, do chịu

ảnh hưởng của gió mùa nên nhiệt độ không khí dao động mạnh ở khoảng 5 – 20oC.

Trong vùng này mưa nhiều, đồng thời ở bờ trái sông Đà cso những dãy núi cao chắn

gió mùa Tây Nam nên có lượng mưa lớn hơn (2000 -3000 m) so với bờ phải (1200 -

2000 mm).

Vùng dưới của lưu vực sông Đà bao gồm cao nguyên Mộc Châu và những núi

không cao thuộc tỉnh Hòa Bình, chịu ảnh hưởng lớn của gió mùa Đông Bắc. Trong

39

vùng này nhiệt độ không khí trong năm dao động từ 18 – 23 oC. Nhiệt độ không khí

cao nhất vào tháng 7 là 28 oC, nhiệt độ cao nhất tuyệt đối dao động trong khoảng từ

35 -41oC. Nhiệt độ thấp xảy ra vào tháng I dao động từ 11 – 16oC.

Ở vùng dưới của lưu vực sông Đà có mưa nhiều. Lượng mưa hàng năm ít thay

đổi. Phân bố mưa trong năm phụ thuộc vào hình thái gió mùa: Gió mùa Tây Nam gây

ra khoảng 85% tổng lượng mưa năm, đặt biệt tập trung vào ba tháng 7,8 và 9. Khi đó

lượng mưa tăng đột ngột do ảnh hưởng của những trận bão đổ bộ vào phần dưới lưu

vực. Lượng mưa tháng lớn nhất tại trạm hòa bình là 734 mm, mưa ngày lướn nhất đạt

tới 224 mm. Cường độ mưa rất lớn có thể vượt quá 20 mm trong 5 phút. Mùa hè, số

ngày mưa tới 100 – 140 mm, riêng tháng 7 và tháng 8 thường đạt tới 18 – 20 ngày/

tháng, ở Hòa Bình, vào mùa lạnh thường có hướng gió Bắc và Tây Bắc trong khi vào

mùa nóng thì gió có hướng Nam và Tây Nam. Tốc độ gió trung bình dao động từ 1,5

– 2,4 m/s. Tốc độ gió lớn nhất vào mùa nóng đạt 28 m/s (Hòa Bình) và tới 40 m/s

(Mộc Châu).

Trong lưu vực sông Đà có một số khu vực mưa lớn: phía Tây Hoàng Liên Sơn

có lượng mưa trung bình năm đạt 2500 mm, lớn nhất là trong các tháng 2400 – 2600

mm. Lưu vực sông Đà có độ ẩm cao và ít thay đổi. Độ ẩm tuyệt đối dao động trong

phạm vi từ 11 -32 mb và độ ẩm tương đối khá cao, trung bình năm đạt tới 82 – 85 %.

40

Hình 3.3. Lượng mưa trung bình nhiều năm lưu vực sông Đà

41

- Độ ẩm: tương đối thấp so với nhiều vùng, trung bình năm khoảng 82 %, tăng

lên 84 ÷ 86 % trên các rẻo cao. Hàng năm hình thành một thời kỳ khô từ giữa mùa

đông đến đầu mùa hạ (từ tháng I đến tháng V) và một thời kỳ ẩm trong suốt mùa hạ

và đầu mùa đông (từ tháng VI đến tháng XII). Biến trình năm của độ ẩm Tây Bắc

như vậy khác rõ rệt với phần còn lại của Bắc Bộ (thời kỳ ẩm nhất lại xẩy ra vào cuối

mùa đông).

Ba tháng ẩm nhất trong năm là các tháng giữa mùa mưa, tháng VI-VII-VIII,

trong đó tháng VII thường là tháng cực đại. Độ ẩm trung bình tháng này lên tới 88 ÷

90 %.

Khô nhất là hai tháng II - IV, trong đó tháng III thường là tháng cực tiểu của độ

ẩm trong biến trình năm, độ ẩm trung bình tháng này xuống tới trên dưới 75 %.

- Gió: thông thường gió ở vùng Tây Bắc phụ thuộc mạnh mẽ vào điều kiện địa

hình địa phương. Trong các thung lũng, gió thường thổi theo hướng thung lũng có khi

đối lập với hướng chung. Chẳng hạn Mường Tè, quanh năm gió đều thổi theo hướng

Tây hay Tây Bắc với ưu thế tuyệt đối (60 ÷ 80 %).

Tuy nhiên, ở những nơi tương đối thoáng cũng có thể phát hiện thấy một xu

hướng chung là về mùa đông hướng gió thịnh hành thiên về các hướng Bắc và Đông,

về mùa hạ thiên về các hướng Tây và Nam. Chẳng hạn ở Lai Châu, hai hướng chiếm

tần suất lớn nhất trong tháng I là hướng Đông Bắc và Tây Bắc với tần suất tổng cộng

lên tới 43 % và trong tháng VII là hướng Nam và Tây với tần suất tổng cộng 51 %.

Trong các thung lũng nói chung rất ít gió. Tần suất lặng gió chiếm tới 50 ÷ 70

% trường hợp quan sát. tốc độ gió trung bình ở đây thường không quá 1 m/s. Trên các

rẻo cao thoáng gió, tốc độ gió tăng rõ rệt, trung bình lên tới 2 ÷ 3 m/s và trên nữa

(Pha Đin 3,3 m/s).

Tuy nhiên ở vùng núi Tây Bắc không loại trừ khả năng xẩy ra những tốc độ gió

cực lớn, tới 30 ÷ 40 m/s và trên nữa là gió trong cơn dông.

Nhìn chung, toàn vùng TB có biên độ dao động nhiệt độ và độ ẩm tương đối

cao, lượng mưa tương đối lớn và chủ yếu tập trung vào các tháng mùa hè nên mực

42

nước ở các sông suối dâng cao vào mùa mưa rất dễ xẩy ra lũ ống, lũ quét, ngập lụt,

trượt đất, xói mòn,...

3.1.6. Điều kiện thủy văn Sông suối trong lưu vực sông Đà thuộc loại sông trẻ, thung lũng sông hẹp,

nhiều đoạn có dạng hẻm vực sâu, chứng tỏ địa hình mới được nâng lên rất mạnh,

phần lớn lòng sông cao hơn mặt biển từ 100 – 500 m. Do đó sông đang đào lòng

mạnh, trắc diện hẹp, bồi tụ ít và lắm thác ghềnh.

Không kể những phụ lưu lớn, dòng chính sông Đà có mạng lưới thuỷ văn phân

bố không đồng đều. Mật độ sông suối từ thưa đến dày. Vùng đá vôi mưa ít, mật độ có

nơi xuống dưới 0,50 km/km2 như ở lưu vực sông Nậm Sập, vùng núi cao mưa nhiều

như vùng sông Nậm Mu, mạng lưới sông suối rất dày, khoảng 1,67 km/km2. Các

vùng còn lại có mật độ tương đối dày từ 0,50 đến 1,50 km/km2. Tổng số sông suối có

chiều dài từ 10km trở lên thuộc lưu vực dòng chính sông Đà có tới 223 sông, trong đó

có 148 sông có diện tích lưu vực nhỏ hơn 100 km2

* Dòng chảy năm: Tổng lượng nước bình quân nhiều năm của sông Đà khoảng

55,7 km3 ứng với lưu lượng bình quân năm là 1770 m3/s và môđun dòng chảy năm tại

Lý Tiên Độ (Trung Quốc) là 25,2 l/s.km2 khi tới Lai Châu đạt tới 34 l/s.km2. Tuy

nhiên từ Lai Châu tới Hoà Bình, môđun dòng chảy năm hầu như không tăng (tại Hoà

Bình là 33,8 l/s.km2). Điều đó có thể giải thích bởi lượng mưa ở phía bờ phải trên

đoạn này của sông Đà giảm sút rõ rệt, chỉ khoảng 1600 mm, vùng cao nguyên Sơn

La, Mộc Châu còn ít hơn nữa, chỉ đạt 1300 – 1400 mm.

* Dòng chảy mùa lũ: Lượng nước mùa lũ chiếm bình quân từ 77,6 % đến 78,5

% lượng nước cả năm, riêng tháng VIII chiếm tới 23,7% là tháng có lượng dòng chảy

lớn nhất. Mùa cạn kéo dài trong 7 tháng (từ tháng XI đến tháng V). Mô-đun đỉnh lũ

tại Lai Châu đã đạt tới giá trị 324 l/s.km2 (tháng VII – 1969), thấp hơn so với giá trị

cao nhất đã quan trắc được tại đây là 438 l/s.km2 (tháng VIII – 1945). Sự hoạt động

sớm của áp thấp phía Tây là nguyên nhân chủ yếu dẫn đến sự xuất hiện lưu lượng

đỉnh lũ vào tháng VII.

43

* Dòng chảy cạn: Dòng chảy bình quân tháng nhỏ nhất tại Lai Châu là 6,42

1/s.km2 ứng với lưu lượng bình quân tháng nhỏ nhất là 218 m3/s và tại Hoà Bình là

6,72 1/s.km2 ứng với lưu lượng bình quân tháng nhỏ nhất là 346 m3/s. Vùng có

lượng dòng chảy nhỏ nhất còn phong phú (trên 10 l/s.km2). Dòng chảy tháng nhỏ

nhất bình quân xuất hiện đồng bộ vào tháng III chiếm trên dưới 2% lượng dòng chảy

cả năm. Phần sông Đà thuộc Trung Quốc có dòng chảy nhỏ nhất còn thấp hơn nữa.

* Dòng chảy cát bùn và thành phần hóa nước sông:

Dòng chảy cát bùn trên sông Đà thuộc loại lớn trên miền Bắc. Tổng lượng cát

bùn của sông Đà tại Hoà Bình là 72,3.106 tấn ứng với độ đục bình quân nhiều năm là

1310 g/m3. Tại Lai Châu, tổng lượng cát bùn là 87,5.106 tấn ứng với độ đục bình

quân là 1940 g/m3. Như vậy, dòng chảy cát bùn giảm về phía hạ lưu.

Hàm lượng chất hữu cơ trong sông Đà nhỏ. Dòng chảy chất hoà tan hàng năm

của sông Đà tại Hoà bình khoảng 9,58.106 tấn, tương ứng với dòng chảy ion là 185

tấn/km2.

Độ dốc trung bình lưu vực là 37 %. Độ dốc dọc trung bình sông chính là

0,573%.

44

Hình 3.4. Dòng chảy trung bình nhiều năm lưu vực sông Đà

45

3.1.7. Tài nguyên sinh vật và đa dạng sinh học lưu vực sông Đà *Thảm thực vật tự nhiên:

- Rừng kín thường xanh cây lá rộng thứ sinh bị tác động mạnh trên núi đất

và núi đá vôi: thảm thực vật rừng vốn là những khu rừng già đã bị tác động mạnh, có

cả những diện tích rừng thứ sinh trưởng thành đã bị chặt phá do khai thác gỗ hoặc đã

tái sinh trở lại sau một thời gian dài nương rẫy bị bỏ hoang.

- Rừng thứ sinh phục hồi sau nương rãy trên núi đất: đây là loại hình thảm

thực vật mới được phục hồi sau nương rãy khoảng trên dưới 10 năm. Thảm thực vật

rừng thường chỉ có 2 hoặc 3 tầng, trong đó có thể có 1 đến 2 tầng cây gỗ. Thành phần

loài cũng nghèo đi rõ rệt. Chiếm ưu thế ở đây là những loài cây ưa sáng, mọc nhanh,

có đời sống ngắn, hoặc những cây còn sót lại trong rừng cũ nhưng sinh trưởng kém.

- Rừng tre nứa và tre nứa xen cây gỗ: thường gặp ở những nơi ẩm ướt, ven

sông suối hoặc trên sườn dốc còn tầng đất dày, ẩm. Về cấu trúc tổ thành, hệ sinh thái

rừng kiểu này bao gồm chủ yếu là các loài tre, nứa trong họ phụ Bambusoidae của họ

Lúa Poaceae với mật độ trung bình từ 4000-7000 cây/ha

- Thảm cây bụi thứ sinh có cây gỗ mọc rải rác: đây là loại hình thực vật thứ

sinh khá phổ biến trong vùng, phân bố rộng rãi ở những vùng đất thấp dưới 300m

hoặc gần các khu dân cư. Trong các loại hình thực vật này các loài cây thân gỗ còn

sót lại trong quần xã có tỷ lệ thấp, thường mọc rải rác với chiều cao trung bình 4-7m.

Tầng ưu thế sinh thái khác thuộc về các loài cây bụi. Các loài ưu thế thường không

rõ, thành phần loài tương đối đa dạng và phức tạp

- Thảm cây bụi thứ sinh: Đây là loại hình thực vật thứ sinh khá phổ biến trong

vùng, phân bố rộng rãi ở những vùng đất thấp dưới 300 m hoặc gần các khu dân cư.

Trong các loại hình thực vật này các loài cây thân gỗ còn sót lại trong quần xã có tỷ

lệ thấp, thường mọc rải rác với chiều cao trung bình 4-7 m, đây là loại hình thực vật

là dạng thoái hoá hơn so với quần xã ở trên, phân bố chủ yếu trên các vùng đất đã bị

suy thoái mạnh do xói mòn và chăn thả gia súc. Sau khi bị chặt phá, làm nương rãy

nhiều lần, lặp đi lặp lại, lớp đất mặt bị xói mòn mạnh, trở nên khô cứng, chặt, khả

năng giữ ẩm kém. Trên các diện tích này xuất hiện trảng cây bụi cằn cỗi với thành

46

phần loài nghèo nàn, chiều cao quần xã từ 2 - 3 m, chủ yếu gồm các loài cây bụi, dây

leo, cây thân thảo ưa sáng, chịu hạn, có khả năng sinh trưởng và phát triển trên nền

đất nghèo dinh dưỡng.

* Thảm cỏ thứ sinh.

Thảm cỏ thứ sinh thường phát triển trên đất sau nương rãy mới bỏ hoang hoặc

xuất hiện trên những diện tích rừng mới bị cháy. Trong các trạng thái thực bì này, ở

giai đoạn đầu các loài cỏ thân thảo thuộc họ Lúa. Hầu như ở tất cả các khu vực điều

tra khảo sát, thảm cỏ thứ sinh là giai đoạn đầu trong loạt diễn thế thứ sinh nhân tác

phục hồi lại thảm thực vật rừng. Do có những điều kiện thuận lợi cho các loài cây gỗ

rừng định cư và phát triển nên giai đoạn thảm cỏ chỉ tồn tại trong thời gian ngắn,

khoảng 1-2 năm. Sau đó, các loài cây gỗ rừng sẽ nhanh chóng chiếm lĩnh những lập

địa này để tạo thành các hệ sinh thái rừng thứ sinh.

* Thảm thực vật nhân tạo

- Rừng trồng: Hiện nay một phần diện tích đất không rừng đã được trồng

những loài cây gỗ mới nhập nội như keo lá tràm (Acasia aurilculaeformis). keo mỡ

(A. Mangium), bạch đàn các loại (Eucalyptus spp), thông (Pinus sppv). Rừng trồng

tre nứa cũng được phát triển tại đây.

Các thảm cây trồng khác: Đất trồng cây công nghiệp lâu năm chủ yếu là cây

chè (Camellia sinensisv) được trồng trên những diện tích nhỏ quanh nhà, trên các đồi

thấp. Quanh các khu dân cư, trên những mảnh vườn xung quanh nhà được trồng các

loại cây ăn quả và cây cho gỗ (như xoan, bạch đàn các loại, có nhiều nơi còn là cây

lát hoa) và tre trúc các loại. Đất nông nghiệp trồng các cây hằng năm (lúa, sắn, khoai,

rau màu) thường phân bố rải rác trên các sườn đồi có độ dốc thấp (dưới 25°), trong

các thung lũng hoặc các đầm lầy đã được cải tạo.

47

Bảng 3.1. Diện tích các loại rừng vùng lưu vực Sông Đà

(Hòa Bình, Sơn La, Lai Châu và Điện Biên)

Loại rừng Diện tích (ha) Tỉ lệ % trên tổng diện tích tự nhiên Trữ lượng gỗ

Rừng giầu 106.875 4,15 21.375.000 m3

Rừng trung bình 66.340 2,60 55.06.220 m3

Rừng nghèo 159.950 6,25 10.556.700 m3

Rừng phục hồi 12.618 0,5 - Rừng hỗn giao 312 0,02 997.800 cây Rừng tre nứa 50.796 2,00 Rừng trồng 195 0,01 - Rừng đặc sản 33.359 1,40 - Cộng 397.086

Nguồn: Trần Đình Đại, Nguyễn Văn Sinh, 1992

Độ che phủ rừng có ảnh hưởng lớn đến chất lượng nước sông Đà, sự rửa trôi

lớp bề mặt kéo theo các chất có trong đất, các chất có trên mặt đất theo dòng chảy

xuống hồ. Độ che phủ càng thấp thì sự bào mòn lớp bề mặt càng cao và ngược lại.

3.2. Đánh giá chất lượng nước hồ thủy điện Sơn La trước và sau tích nước. Để đánh giá chất lượng nước sông Đà tại khu vực hồ, tác giả dựa vào tài liệu

quan trắc các đợt thực địa Viện Địa Lý, Liên Hiệp Khoa học công nghệ môi trường

và phát triển bền vững, báo cáo hiện trạng chất lượng nước hồ thủy điện Sơn La

(2014).

Bảng 3.2. Tổng hợp kết quả chất lượng nước hồ TĐ Sơn La (2009-2014)

TT Ký hiệu pH DO TSS COD BOD5

NH4+

(tính theo N)

NO2-

(tính theo N)

NO3-

(tính theo N)

PO43 –

(tính theo P)

mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l

Năm 2009

1 Mặt cắt 1 7,2 5,8 KPT 4,32 3,8 KPT 0,016 0,1 KPT

2 Mặt cắt 3 7,8 5,8 − 3,92 4,1 − 0,011 0,1 −

3 Mặt cắt 5 7,3 5,9 − 4,48 3,5 − 0,01 0,04 −

48

TT Ký hiệu pH DO TSS COD BOD5

NH4+

(tính theo N)

NO2-

(tính theo N)

NO3-

(tính theo N)

PO43 –

(tính theo P)

mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l

4 Mặt cắt 7 7,7 5,8 − 4,88 4,4 − 0,015 0,072 −

5 Mặt cắt 10 7,2 5,9 − 5,28 5 − 0,011 0,04 −

6 Mặt Cắt 14 7,3 6 − 3,68 4,5 − 0,016 0,15 − TB 7.42 5,87 − 4,43 4,22 − 0,01 0,08 −

Năm 2010, sau khi tích nước 3 tháng

1 Mường Lay 8,01 3,77 40,23 15,58 4,91 0,251 0,018 0,7 0,07 2 Quỳnh Nhai 8,31 3,48 30,45 8,44 2,98 0,229 0,009 0,8 0,09 3 Pá Uôn 8,21 3,36 35,89 10,20 3,63 0,290 0,008 0,8 0,11 4 Nậm Mu 8,33 3,83 32,46 17,00 7,73 0,093 0,015 0,8 0,08 5 Thượng lưu 8,07 3,46 30,31 25,76 9,47 0,255 0,011 0,7 0,09 6 Hạ lưu 8,22 3,72 46,78 17,83 7,60 0,228 0,009 0,7 0,01

TB 8.19 3,60 36,02 36,02 6,05 0,22 0,01 0,75 0,07 Năm 2011

1 Cầu Pá Uôn 8,64 8,83 5 9,2 3,8 0,012 0,0002 0,16 0,008 2 Phà Pá Uôn 9,04 9,06 5 10,3 4,5 0,014 0,0003 0,02 0,011

3 Nậm Ma- Sin Hồ 8,73 8,46 21 14,2 6,4 0,017 0,0005 0,11 0,019

4 Cà Nàng 8,94 9,13 8 8,9 3,1 0,009 KPH 0,041 0,005 TB 8.84 8,87 9,75 10,65 4,45 0,01 0,00 0,08 0,01

Năm 2013

1 Nậm Hàng, Mường Tè, Lai Châu

7,76 8,02 12 9,2 2,3 0,023 0,004 0,33 0,006

2

Na Nay, thị xã Mường Lay, Điện Biên

7,78 8,1 4 8,8 2,1 0,02 0,005 0,31 0,007

3

phường Lê Lợi, huyện Mường Tè, Lai Châu

7,55 8,29 6 8,4 2 0,026 0,006 0,21 0,008

4

Xã Pi Toong, huyện Ít Ong, Sơn La

7,57 8,12 3 8,4 1,9 0,027 0,004 0,43 0,009

5

Thị Trấn Ít Ong, huyện Ít Ong, Sơn La

7,56 8 4 8,3 1,9 0,026 0,003 0,41 0,008

6 Sau đập 7,62 8,43 8 8,4 1,9 0,029 0,005 0,41 0,009 7 Sau đập 7,6 8,41 6 8,1 1,7 0,025 0,004 0,43 0,008

49

TT Ký hiệu pH DO TSS COD BOD5

NH4+

(tính theo N)

NO2-

(tính theo N)

NO3-

(tính theo N)

PO43 –

(tính theo P)

mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l

TB 7.63 8,20 6,14 8,51 1,97 0,03 0,004 0,36 0,01 Năm 2014

1 Hạ lưu đập TĐ Lai Châu 8,4 3,4 40 32 5,3 0,0678 0,1828 0,482 0,153

2 Sông `Nậm Na 8,3 3,6 38 28 6,6 0,0038 0,2133 0,421 0,096

3 Sau hợp lưu sông Nậm Mức

7,8 4,6 27 8 2,5 0,0289 0,0341 0,261 0,143

4 Sau hợp lưu suối Cà Nàng

6,8 4,1 6 12 5,3 0,16 < 0,01 0,20 0,010

5 Hạ lưu đập TĐ Sơn La 9,3 5,4 16 8 3,3 <

0,0004 0,0052 0,283 0,069

TB 8.12 4,22 25,40 17,60 4,60 0,07 0,11 0,33 0,09

QCVN

08:2008

A1 6-8,5 ≥ 6 20 10 4 0,1 0,01 2 0,1 A2 6-8,5 ≥ 5 30 15 6 0,2 0,02 5 0,2 B1 5,5-9 ≥ 4 50 30 15 0,5 0,04 10 0,3 B2 5,5-9 ≥ 2 100 50 25 1 0,05 15 0,5

Nguồn: Trung tâm nghiên cứu môi trường không khí và nước, Viện Khí tượng Thủy văn, nay là Viện khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu.

Hình 3.5. Đồ thị giá trị trung bình một số chỉ tiêu chất lượng nước hồ TĐ Sơn La

50

Hình 3.6. Đồ thị giá trị trung bình giá trị N và P trong nước hồ TĐ Sơn La

Năm 2010 hồ chứa Sơn La lần đầu tích nước, các thông số pH,TSS, COD,

BOD5, amoni, nitric, nitrat, Phot phat tăng nhanh và lượng DO giảm nguyên nhân khi

tích nước hồ làm ngập lượng sinh khối lớn bao gồm các loại thảm thực vật rừng, đất

canh tác nông nghiệp, trảng cỏ.

Bảng 3.3. Tổng lượng sinh khối bị ngập khi hồ tích nước

Loại Diện tích (ha)

Hệ số sinh khối (tấn/ha)

Tổng lượng SK(tấn)

Rừng giang, tre nứa 7459,95 10 7459,5

Trảng cây bụi 4291,55 14 60081,7

Rừng phục hồi, khu dân cư 1203,21 40 48128,4

Đất trống, tràng cỏ 216,83 5 1084,15

Ruộng nương 155,79 13992,57

Tổng 8012,27 130746,32

Nguồn: Báo cáo rà soát chất lượng nước hồ chứa Sơn La

Kết quả bảng 3.2 cho thấy:

* pH: Giá trị pH trung bình năm 2009 là 7,4, năm 2010 – 2011 giai đoạn đầu

khi hồ tích nước giá trị pH tăng cao từ 8,01 đến 8,84, đến năm 2013 giá trị bắt đầu ổn

định dần trở lại dao động từ 7,63 đến 8,12.

51

* DO: Lượng oxi hòa tan trong nước giảm trong năm đầu tích nước trung bình

khoảng 3,8 mg/l, sau đó ổn định trở lại dao động từ 4,2 đến 8,87 mg/l;

* TSS: Giá trị TSS tăng đột biến trong năm đầu tích nước (2010) dao động từ

30,31 đến 46,78 mg/l.Từ năm 2011 đến 2014 giá trị TSS ổn định trong khoảng 6,14

đến 25,40 mg/l;

* COD: Giá trị COD trung bình trong năm 2009 là 4,3 mg/l, năm 2010 khi tích

nước giá trị COD tăng lên cao, dao động từ 8,44 đến 25,76 mg/l. Các năm còn lại

(2011 – 2014) giá trị COD dao động ở mức ổn định trong khoảng 8,51 đến 15,60

mg/l nhưng vấn cao hơn so với năm 2009.

* BOD5: Trước khi tích nước giá trị BOD trung bình khoảng 4,22 mg/l, sau khi

tích nước dao động trong khoảng 4,45 đến 4,60 mg/l

* Các chất dinh dưỡng

NO3- : Nước hồ TĐ Sơn La có hàm lượng NO3

- dao động từ (0,2 - 0,46) mg/l.

Năm 2010 giá trị NO3- tăng cao lên tới 8,0mg/l, nguyên nhân do diện tích lơn thảm

thực vật và đất nông nghiệp bị ngập. Trong mùa lũ hàm lượng NO3- thường đạt (0,72

- 1,46) mg/l còn trong mùa kiệt hàm lượng NO3- chỉ dưới 0,5 mg/l.

NO2- Hàm lượng NO2

- trong nước hồ TĐ Sơn La dao động từ (0,007 – 0,025)

mg/l. Cũng như NO3-, hàm lượng NO2

- của nước hồ TĐ Sơn La cũng biến đổi theo

mùa. Trung bình mùa lũ đạt (0,01 - 0,025) mg/l, còn trong mùa kiệt đã quan trắc được

giá trị NO2- dưới 0,01 mg/l.

NH4+ Qua số liệu phân tích cho thấy nước hồ đều xuất hiện NH4

+ tuy nhiên các

giá trị này thường nhỏ, từ (0,012 – 0,116) mg/l. Khi hồ tích nước năm 2010 hàm

lượng NH4+ có tăng lên tới 0,255 mg/l nhưng sau các năm sau đó về mức ổn đinh.

Tóm lại, các hợp chất vô cơ của Nitơ có mặt trong nước hồ TĐ Sơn La nằm

trong giới hạn của nước mặt cấp cho sinh hoạt theo QCVN 08:2008 -BTNMT.

- Phốt pho có mặt trong nước sông tự nhiên thường ở dưới dạng PO4-3. Trong

nước hồ TĐ Sơn La hàm lượng PO4-3 trong khoảng (0,05 - 0,153) mg/l. Hàm lượng

PO4-3 ở đây liên quan tới hoạt động của tảo, với chế độ sông miền núi, tốc độ dòng

chảy lớn nên hàm lượng PO4-3 rất thấp.

52

* Chất lượng nước hồ năm 2015

Các mẫu nước được lấy ở 5 vị trí khác nhau trong thời gian nghiên cứu là các

tháng 3, tháng 6, tháng 9 (mùa mưa lũ), tháng 11 năm 2015.

Bảng 3.4. Kết quả phân tích chất lượng nước hồ TĐ Sơn La 2015 (tầng mặt)

TT Tháng Vị trí đo

Nhiệt độ DO COD Độ

kiềm Tổng N PO4

3- pH TDS Độ dẫn điện

oC (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (µs/cm)

Đợt 1 Tháng 3

C1 22 6,52 9,53 123,21 0,28 0,075 7,5 92,31 190,55

C2 23 6,09 11,89 116,82 0,33 0,065 7,2 99,85 199,62

C3 24 6,56 10,23 134,29 0,5 0,059 7,5 90,13 188,34

C4 24 6,13 11,56 152,33 0,45 0,051 7,4 92,23 182,23

C5 24 6,18 11,29 166,92 0,42 0,066 7,3 88,9 177,32

Trung bình 23,40 6,30 10,90 138,71 0,40 0,06 7,38 92,68 187,61

Đợt 2 Tháng 6

C1 29 6,01 13,14 225,3 0,54 0,055 7 97,05 199,42

C2 28 4,19 12,05 221,5 0,49 0,044 6,9 90,74 182,13

C3 29 4,27 9,72 240,8 0,42 0,045 6,9 98,24 206,48

C4 27 5,31 9,43 239,35 0,52 0,048 7,1 95,58 191,16

C5 28 4,39 12,31 235,29 0,49 0,042 7,1 96,88 178,76 Trung bình 28,20 4,83 11,33 232,45 0,49 0,05 7,00 95,70 191,59

Đợt 3 Tháng 9

C1 28 6,54 17,36 200,3 0,63 0,068 7 100,23 197,38

C2 27 5,25 14,64 189,75 0,54 0,054 7,2 95,66 198,04

C3 29 5,58 16,74 195,55 0,42 0,062 7 98,16 193,95

C4 27 5,87 14,13 188,35 0,6 0,067 7,1 90,77 200,79

C5 29 6,02 15,13 162,15 0,49 0,064 7,2 97,88 214,24 Trung bình 28,00 5,85 15,60 187,22 0,54 0,06 7,10 96,54 200,88

Đợt 4 Tháng 11

C1 26 6,19 8,82 114,25 0,4 0,055 7,1 97,34 194,68

C2 25 7,05 8,96 148,55 0,41 0,069 7,2 99,85 198,7

C3 24 7,4 8,82 140,25 0,5 0,059 7,1 89,13 178,36

C4 24 7,43 7,19 170,05 0,45 0,069 7,3 89,23 168,46

C5 25 5,78 9,19 186,55 0,42 0,068 7,5 90,23 198,23 Trung bình 24,80 6,77 8,60 151,93 0,44 0,06 7,24 93,16 187,69

53

TT Tháng Vị trí đo

Nhiệt độ DO COD Độ

kiềm Tổng N PO4

3- pH TDS Độ dẫn điện

oC (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (µs/cm)

QCVN 08/2008 BTNMT

A A1 − ≥6 10 − 2 − − − A2 − ≥5 15 − 5 − − −

B B1 − ≥4 30 − 10 − − − B2 − ≥2 50 − 15 − − −

Hình 3.7. Biểu đồ chất lượng nước hồ TĐ Sơn La 2015

Nhận xét:

Qua bảng kết quả phân tích chất lượng nước hồ thủy điện Sơn La (bảng 3.4) và

biểu đồ chất lượng nước hồ chứa thủy điện Sơn La năm 2015 (hình 3.7) cho thấy hầu

hết các chỉ tiêu chất lượng nước trong các tháng mùa mưa có hàm lượng cao hơn so

với các tháng mùa khô. Nguyên nhân mùa mưa, lưu lượng nước từ thượng nguồn và

hai bên lưu vực lớn, mang theo nhiều chất mùn cặn, chất ô nhiễm đổ vào hồ. Một

phần nữa là do người dân sống hai bên lưu vực tận dụng phần đất bán ngập để canh

tác hoa màu, trồng cây ngắn ngày, đến mùa mưa lũ phần đất này ngập, các phế phẩm

nông nghiệp và phân bón còn xót lại làm tăng nồng độ các chất ô nhiễm trong hồ.

Ngoài ra, so sánh kết quả phân tích chất lượng nước qua các đợt lấy mẫu với

QCVN 08:2008/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước mặt cho

thấy, chất lượng nước khu vực hồ chứa Sơn La đều nằm trong tiêu chuẩn cho phép

với mục đích sử dụng nước cho hoạt động tưới tiêu thủy lợi, giao thông thủy hay các

mục đích sử dụng khác.

54

DO: Kết quả phân tích chất lượng nước đợt lấy mẫu 1; mẫu C1 trong đợt lấy

mẫu thứ 2; mẫu C1, C5 trong đợt lấy mẫu thứ 3 và các mẫu C1 – C4 trong đợt lấy

mẫu thứ 4 nằm trong giới hạn cho phép đối với mục đích cấp nước sinh hoạt. Các

mẫu còn lại trong các đợt lấy mẫu thấp hơn tiêu chuẩn cho phép từ 0,13 – 1,18 mg/l;

COD: Chất lượng nước hầu hết các đợt lấy mẫu đều nằm trong giới hạn cho

phép; riêng các mẫu C1, C3, C5 trong đợt lấy mẫu thứ 3 có hàm lượng COD vượt

tiêu chuẩn cho phép từ 0,13 – 2,36 mg/l nguyên nhân do đợt lấy mẫu vào mùa mưa,

hàm lượng các chất mùn và các chất hữu cơ tăng.

pH: Kết quả đo cho thấy pH nước hồ tương đối ổn định, dao động từ 6,9 đến 7,5

Độ kiềm: Lượng độ kiềm đo được lớn nhất trong tháng 6 và tháng 9 dao động

từ 187,22 đến 232,45 mg/l, các tháng còn lại dao động ồn định trong khoảng 138 đến

151 mg/l.

Hình 3.8. Biểu đồ hàm lượng chất dinh dưỡng Nitơ và PO4

3- trong hồ TĐ Sơn La

Tổng Nitơ trong nước hồ khá thấp dao động trong khoảng 0,40 đến 0,54 mg/l

và tăng nhẹ trong mùa mưa nhưng vẫn nằm trong QCVN 08:2008 cột A.

PO43- : Hàm lượng PO4

3- trong nước hồ khá thấp, dao động từ 0,05 đến 0,06

mg/l

55

3.3. Xác định lượng khí CO2 và CH4 phát thải trên mặt hồ 3.3.1. Kết quả đo khí CO2

Kết quả đo lượng khí CO2 sinh ra ở mặt hồ thủy điện Sơn La 4 đợt và 5 vị trí

khác nhau trên mặt hồ.

Bảng 3.5. Kết quả đo lượng khí CO2 trên mặt hồ

TT Thời gian CO2 (mg/m2/ngày)

TB C1 C2 C3 C4 C5

Đợt 1 Tháng 3/2015 150,23 177,82 165,79 175,79 175,04 168,94

Đợt 2 Tháng 6/2015 243,60 242,64 239,25 230,18 238,50 238,83

Đợt 3 Tháng 9/2015 232,73 208,85 199,33 192,4 188,71 204,40

Đợt 4 Tháng 11/2015 183,60 171,93 152,93 148,92 150,8 161,64

Giá trị CO2 đo được trên mặt hồ thủy điện Sơn La trong các đợt tháng 3, tháng

6, tháng 9, tháng 11 trung bình dao động từ 161,64 – 238,83 mg/m2/ngày, giá trị trung

bình cao nhất vào tháng 6/2015 là: 238,83 mg/m2/ngày và giảm dần đến tháng 9/2015

là 204,4 mg/m2/ngày, tháng 11/2015 là 161,64 mg/m2/ngày. So sánh với một số kết

quả nghiên cứu trên thế giới, hồ Wohlen ở Thụy Sĩ, năm đầu tích nước lượng khí CO2

đo được 1558 ± 613 mg/m2/ngày, sang năm thứ 3 giảm xuống 276 ± 57 mg/m2/ngày;

hồ Lungern ở Thụy Sĩ đo được 353 ± 136 mg/m2/ngày (Diem vs 2007) cho thấy mức

độ phát thải CO2 ở hồ thủy điện Sơn La sau 5 năm tích nước ở mức độ trung bình so

với các hồ khác trên thế giới. Tính toán tổng lượng phát thải CO2 ứng với diện tích

mặt hồ 224 km2 dao động khoảng 36.207,36 – 53.497,92 tấn/ngày, ứng với công suất

phát điện 2400 MW, lượng phát dao động khoảng 0,62 – 0,92 tấn/MW.

56

Hình 3.9. Đồ thị lượng khí CO2 sinh ra trên mặt hồ Đợt 1: Giá trị đo được lượng khí CO2 ở 5 vị trí khác nhau cho thấy khí CO2 sinh

ra biến động không lớn từ 150,23 mg/m2/ngày đến 177,82 mg/m2/ngày. Trung bình là

168,94 mg/m2/ngày, giá trị cao nhất ở vị trí C2 là 177,82 mg/m2/ngày, giá trị thấp

nhất ở vị trí C1 là 150,23 mg/m2/ngày;

Đợt 2: Giá trị đo được lượng khí CO2 trong đợt 2 cao hơn các đợt đo còn lại, giá

trị trung bình là 238,83 mg/m2/ngày, giá trị thấp nhất ở vị trí C4 là 230,18

mg/m2/ngày, giá trị cao nhất ở vị trí C1 là 243,60 mg/m2/ngày;

Đợt 3: Lượng khí CO2 đo được dao động trung bình ở mức 204,40

mg/m2/ngày, thấp nhất ở vị trí C5 là 188,71 mg/m2/ngày, cao nhất ở vị trí C1 là

232,73 mg/m2/ngày.

Đợt 4: Giá trị đo được lượng khí CO2 trong đợt 4 có xu hướng giảm so với đợt 2

và 3, giá trị trung bình là 161,64 mg/m2/ngày, giá trị thấp nhất ở vị trí C4 là 148,92

mg/m2/ngày, giá trị cao nhất ở vị trí C1 là 183,60 mg/m2/ngày;

3.3.2. Kết quả đo khí CH4

Kết quả đo lượng khí CH4 sinh ra ở mặt hồ thủy điện Sơn La 4 đợt và 5 vị trí

khác nhau trên mặt hồ.

0

50

100

150

200

250

300

C1 C2 C3 C4 C5

CO

2 (m

g/m

2 /ngà

y)

Đợt 1

Đợt 2

Đợt 3

Đợt 4

57

Bảng 3.6. Kết quả đo lượng khí CH4 trên mặt hồ

TT Thời gian CH4 (mg/m2/ngày)

TB C1 C2 C3 C4 C5

Đợt 1

Tháng 3/2015 3,23 4,34 3,45 3,91 4,11 3,81

Đợt 2 Tháng 6/2015 5,06 5,65 5,38 4,23 4,35 4,93

Đợt 3 Tháng 9/2015 5,82 5,6 5,75 5,04 5,27 5,50

Đợt 4 Tháng 11/2015 4,26 3,39 4,85 3,21 3,97 3,94

Giá trị CH4 đo được ở mặt hồ thủy điện Sơn La trung bình trong các đợt tháng

6, tháng 9, tháng 11 năm 2015 dao động từ 3,22 – 5,30 mg/m2/ngày. So sánh với một

số kết quả nghiên cứu hồ thủy điện, ở Trung Quốc kết quả nghiên cứu lượng khí CH4

sinh ra ở một số hồ dao động khoảng 2,88 ± 1,44 mg/m2/ngày [41], hồ Three Gorge

ở Sandouping, Yiling, Hubei, Trung Quốc: 7,2 ± 2,4 mg/m2/ngày (Lu vs, 2011) cho

thấy mức độ phát thải khí CH4 ở hồ thủy điện Sơn La ở mức độ trung bình so với các

hồ khác trên thế giới. Tính toán tổng lượng phát thải CH4 ứng với diện tích mặt hồ

224 km2 dao động khoảng 153,44 – 1.232 tấn/ngày, ứng với công suất phát điện 2400

MW, lượng phát dao động khoảng 0,0148 – 0,0213 tấn/MW.

Hình 3.10. Đồ thị lượng khí CH4 sinh ra trên mặt hồ

0

1

2

3

4

5

6

7

C1 C2 C3 C4 C5 TB

CH

4 (m

g/m

2 /ngà

y)

Đợt 1

Đợt 2

Đợt 3

Đợt 4

58

- Đợt 1: Giá trị CH4 đo được ở 5 vị trí có độ biến thiên không lớn, trung bình

3,81 mg/l, giá trị đo thấp nhất ở C1 là 3,23 mg/m2/ngày, giá trị đo cao nhất ở C5 là

4,11 mg/m2/ngày;

- Đợt 2: Giá trị CH4 dao động trung bình 4,93 mg/m2/ngày, giá trị đo thấp nhất

ở C4 là 4,23 mg/m2/ngày, giá trị đo cao nhất ở C2 là 5,65 mg/m2/ngày. Đợt 2 có

lượng khí CH4 đo được nhiều hơn đợt 1 khoảng 0,24 đến 1,83 mg/m2/ngày.

- Đợt 3: Giá trị CH4 tăng cao, dao động trung bình ở mức 5,50 mg/m2/ngày. Giá

trị thấp nhất là 5,04 mg/m2/ngày đo được ở vị trí C4, giá trị cao nhất là 5,82 đo được

ở vị trí C1.

- Đợt 4: Giá trị CH4 có xu hướng giảm, dao động trung bình ở mức 3,94

mg/m2/ngày. Giá trị thấp nhất là 3,21 mg/m2/ngày đo được ở vị trí C4, giá trị cao nhất

là 4,26 mg/m2/ngày đo được ở vị trí C1.

3.4. Một số yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành khí CO2, CH4 trong hồ thủy điện Sơn La. 3.4.1. Mối quan hệ giữa CO2, CH4 và nhiệt độ nước hồ

Bảng 3.7. Mối quan hệ giữa CO2, CH4 với nhiệt độ

TT Ký hiệu

CO2 CH4 Nhiệt độ mg/m2/ngày mg/m2/ngày oC

Đợt 1 (Tháng 3/2015)

C1 150,23 3,23 22 C2 177,82 4,34 23 C3 165,79 3,45 24 C4 175,79 3,91 24 C5 175,04 4,11 24

TB 168,94 3,81 23,40

Đợt 2 (Tháng 6/2015)

C1 243,60 5,06 29 C2 242,64 5,65 28 C3 239,25 5,38 29 C4 230,18 4,23 27 C5 238,50 4,35 28

TB 238,83 4,93 28,20

Đợt 3 (Tháng

C1 232,73 5,82 28 C2 208,85 5,60 27

59

9/2015) C3 199,33 5,75 29 C4 192,40 5,04 27 C5 188,71 5,27 29

TB 204,40 5,50 28,00

Đợt 4 (Tháng

11/2015)

C1 183,60 4,26 26 C2 171,93 3,39 25 C3 152,93 4,85 24 C4 148,92 3,21 24 C5 150,80 3,97 25

TB 161,64 3,94 24,80

Nhiệt độ nước mặt hồ bị ảnh hưởng bởi độ xáo trộn dòng chảy, cường độ ánh

sáng mặt trời, nhiệt độ môi trường không khí. Kết quả ở bảng 3.7 cho thấy nhiệt độ

nước hồ có xu biến đổi theo mùa. Nhiệt độ trung bình đo được ở các vị trí lấy mẫu

trong các tháng: tháng 3 là 23,4oC. tháng 6 là: 28,2oC, tháng 9 là 28oC, tháng 11 là

24,8oC.

Hình 3.11a. Mối tương quan giữa CO2

và nhiệt độ của nước Hình 3.11b. Mối tương quan CH4 và

nhiệt độ của nước

Hình 3.11a và 3.11b cho thấy sai lệch giữa các giá trị biến phụ thuộc CO2, CH4

với biến tự do là nhiệt độ là khá thấp: Các điểm quan sát nằm gần với đường hồi quy,

mối tương quan giữa CO2 và nhiệt độ với hệ số xác định R2 = 0,67, hệ số xác định

giữa CH4 và nhiệt độ R2 = 0,61. Lượng khí CO2, CH4 sinh ra đều tỷ lệ thuận với nhiệt

độ môi trường nước. Điều này là do khi nhiệt độ nước tăng, lượng khí hòa tan trong

nước giảm và dẫn đến khí thoát ra ngoài mặt hồ nhiều hơn (Chanton và Martens,

1989).

60

3.4.2. Mối quan hệ giữa CO2, CH4 với Oxy hòa tan (DO)

Bảng 3.8. Mối quan hệ giữa CO2, CH4 với DO

TT Ký hiệu

CO2 CH4 DO mg/m2/ngày mg/m2/ngày mg/l

Đợt 1 (Tháng 3/2015)

C1 150,23 3,23 6,52 C2 177,82 4,34 6,09 C3 165,79 3,45 6,56 C4 175,79 3,91 6,13 C5 175,04 4,11 6,18 TB 168,94 3,81 6,30

Đợt 2 (Tháng 6/2015)

C1 243,60 5,06 6,01 C2 242,64 5,65 4,19 C3 239,25 5,38 4,27 C4 230,18 4,23 5,31 C5 238,50 4,35 4,39 TB 238,83 4,93 4,83

Đợt 3 (Tháng 9/2015)

C1 232,73 5,82 6,54 C2 208,85 5,60 5,25 C3 199,33 5,75 5,58 C4 192,40 5,04 5,87 C5 188,71 5,27 6,02 TB 204,40 5,50 5,85

Đợt 4 (Tháng

11/2015)

C1 183,60 4,26 6,19 C2 171,93 3,39 7,05 C3 152,93 4,85 7,40 C4 148,92 3,21 7,43 C5 150,80 3,97 5,78 TB 161,64 3,94 6,77

Lượng oxy hòa tan trong nước hồ TĐ Sơn La dao động từ 4,83 đến 6,77 mg/l.

Vào mùa mưa lũ (tháng 6 và tháng 9) lượng DO giảm trung bình là 4,83 mg/l, nguyên

nhân do mùa mưa làm tăng hàm lượng các chất mùn, hữu cơ vào trong hồ và nhiệt độ

không khí tăng cao đã thúc đẩy quá trình phân hủy các chất này làm cho lượng oxy

hòa tan trong nước giảm.

61

Hình 3.12a. Mối tương quan giữa CO2

và DO Hình 3.12b. Mối tương quan CH4 và

DO

- Hình 3.12a Thể hiện mối tương quan giữa CO2 và DO với R2 = 0,55, sai lệch

giữa các giá trị biến phụ thuộc CO2 với giá trị biến độc lập DO là khá thấp: Các điểm

quan sát nằm gần với đường hồi quy, hàm hồi quy có độ phù hợp cao. Vì vậy khả

năng phát thải khí CO2 phụ thuộc vào lượng oxy hòa tan trong nước theo hướng tỷ lệ

nghịch.

- Hình 3.12b Thể hiện mối tương quan giữa CH4 và DO với hệ số xác định R2

= 0,25, sự sai lệch giá trị biến phụ thuộc CH4 với giá trị biến độc lập DO là rất lớn,

các điểm quan sát nằm xa đường hồi quy. Lượng khí CH4 sinh ra ít phụ thuộc vào

lượng oxy hòa tan trong nước.

3.4.3. Mối quan hệ giữa CO2, CH4 với COD Bảng 3.9. Mối quan hệ giữa CO2, CH4 với COD

TT Ký hiệu

CO2 CH4 COD mg/m2/ngày mg/m2/ngày mg/l

Đợt 1 (Tháng 3/2015)

C1 150,23 3,23 9,53 C2 177,82 4,34 11,89 C3 165,79 3,45 10,23 C4 175,79 3,91 11,56 C5 175,04 4,11 11,29 TB 168,94 3,81 10,90

Đợt 2 (Tháng 6/2015)

C1 243,60 5,06 13,14 C2 242,64 5,65 12,05 C3 239,25 5,38 9,72 C4 230,18 4,23 9,43

62

C5 238,50 4,35 12,31 TB 238,83 4,93 11,33

Đợt 3 (Tháng 9/2015)

C1 232,73 5,82 17,36 C2 208,85 5,60 14,64 C3 199,33 5,75 16,74 C4 192,40 5,04 14,13 C5 188,71 5,27 15,13 TB 204,40 5,50 15,6

Đợt 4 (Tháng

11/2015)

C1 183,60 4,26 8,82 C2 171,93 3,39 8,96 C3 152,93 4,85 8,82 C4 148,92 3,21 7,19 C5 150,80 3,97 9,19 TB 161,64 3,94 8,60

Nồng độ COD trong nước hồ TĐ Sơn La dao động trong khoảng 8,6 đến 15,6

mg/l. Các tháng mùa mưa nồng độ COD tăng cao so với các tháng mùa khô, cụ thể:

tháng 6 là COD = 11,33 mg/l, tháng 9 là COD = 15,6 mg/l, các tháng còn lại COD

nằm trong khoảng 8,6 đến 10,9 mg/l.

Hình 3.13a. Mối tương quan giữa CO2

và COD Hình 3.13b. Mối tương quan CH4 và

COD

- Hình 3.13a thể hiện mối tương quan giữa CO2 và COD với R2 = 0,23, sai lệch

giữa các giá trị biến phụ thuộc CO2 với giá trị biến độc lập COD là rất lớn: các điểm

quan sát được nằm xa đường hồi quy. Vì vậy khí CO2 sinh ra ít phụ thuộc vào nồng

độ COD trong nước.

63

- Hình 3.13b thể hiện mối tương quan giữa CH4 và COD với R2 = 0,57 sai lệch

giữa các giá trị biến phụ thuộc CH4 với giá trị biến độc lập COD là rất thấp: các điểm

quan sát được nằm gần đường hồi quy. Do đó khí CH4 sinh ra phụ thuộc vào nồng độ

COD trong nước.

3.4.4. Mối quan hệ giữa CO2, CH4 với độ kiềm Bảng 3.10. Mối quan hệ giữa CO2, CH4 với độ kiềm

TT Ký hiệu CO2 CH4 Độ kiềm

mg/m2/ngày mg/m2/ngày mg/l

Đợt 1 (Tháng 3/2015)

C1 150,23 3,23 123,21 C2 177,82 4,34 116,82 C3 165,79 3,45 134,29 C4 175,79 3,91 152,33 C5 175,04 4,11 166,92 TB 168,94 3,81 138,71

Đợt 2 (Tháng 6/2015)

C1 243,60 5,06 225,30 C2 242,64 5,65 221,50 C3 239,25 5,38 240,80 C4 230,18 4,23 239,35 C5 238,50 4,35 235,29 TB 238,83 4,93 232,45

Đợt 3 (Tháng 9/2015)

C1 232,73 5,82 200,30 C2 208,85 5,60 189,75 C3 199,33 5,75 195,55 C4 192,40 5,04 188,35 C5 188,71 5,27 162,15 TB 204,40 5,50 187,22

Đợt 4 (Tháng

11/2015)

C1 183,60 4,26 114,25 C2 171,93 3,39 148,55 C3 152,93 4,85 140,25 C4 148,92 3,21 170,05 C5 150,80 3,97 186,55 TB 161,64 3,94 151,93

Độ kiềm trong nước hồ thủy điện Sơn La dao động trong khoảng 138,71 đến

232,45 mg/l. Trong mùa mưa, lượng kiềm có xu hướng tăng, cụ thể: tháng 6 độ kiềm

64

dao động từ 221,50 đến 240,80 mg/l, tháng 9 độ kiềm dao động từ 162,15 đến 200,30

mg/l.

Hình 3.14a. Mối tương quan giữa CO2

và độ kiềm Hình 3.14b. Mối tương quan CH4 và

độ kiềm

- Hình 3.14a mối tương quan giữa CO2 và độ kiềm với R2 = 0,65, sai lệch giữa

các giá trị biến phụ thuộc CO2 với giá trị biến độc lập độ kiềm là rất thấp: các điểm

quan sát được nằm gần đường hồi quy.Vì vậy lượng khí CO2 sinh ra phụ thuộc vào

độ kiềm trong nước.

- Hình 3.14b mối tương quan giữa CH4 và COD với R2 = 0,26, các điểm quan

sát được nằm cách xa đường hồi quy. Vậy lượng khí CH4 sinh ra ít phụ thuộc vào độ

kiềm trong nước.

3.4.5. Mối quan hệ giữa CO2, CH4 với tổng Nitơ Bảng 3.11. Mối quan hệ giữa CO2, CH4 với tổng N

TT Ký hiệu

CO2 CH4 Tổng N mg/m2/ngày mg/m2/ngày mg/l

Đợt 1 (Tháng 3/2015)

C1 150,23 3,23 0,28 C2 177,82 4,34 0,33 C3 165,79 3,45 0,50 C4 175,79 3,91 0,45 C5 175,04 4,11 0,42 TB 168,94 3,81 0,40

Đợt 2 (Tháng 6/2015)

C1 243,60 5,06 0,54 C2 242,64 5,65 0,49 C3 239,25 5,38 0,42

65

C4 230,18 4,23 0,52 C5 238,50 4,35 0,49 TB 238,83 4,93 0,49

Đợt 3 (Tháng 9/2015)

C1 232,73 5,82 0,63 C2 208,85 5,60 0,54 C3 199,33 5,75 0,42 C4 192,40 5,04 0,60 C5 188,71 5,27 0,49 TB 204,40 5,50 0,54

Đợt 4 (Tháng

11/2015)

C1 183,60 4,26 0,40 C2 171,93 3,39 0,41 C3 152,93 4,85 0,50 C4 148,92 3,21 0,45 C5 150,80 3,97 0,42 TB 161,64 3,94 0,44

Tổng N trong nước hồ thủy điện Sơn La tương đối thấp, dao động từ 0,40 đến

0,54 mg/l. Lượng tổng N tăng trong mùa mưa dao động từ 0,49 đến 0,54 mg/l.

Hình 3.15a. Mối tương quan giữa CO2

và tổng N Hình 3.15b. Mối tương quan giữa

CH4 và tổng N

Hình 3.15a và 3.15b cho thấy sai lệch giữa các giá trị biến phụ thuộc CO2, CH4

với biến độc lập tổng N là khá lớn: Các điểm quan sát nằm cách xa đường hồi quy,

mối tương quan giữa CO2 và tổng N có hệ số xác định R2 = 0,24, mối tương quan

giữa CH4 và tổng N có hệ số xác định R2 = 0,28. Tương quan của cả hai khí với tổng

N đều ở mức độ thấp. Lượng khí CO2, CH4 sinh ra ít phụ thuộc vào tổng N.

66

3.4.6. Mối quan hệ giữa CO2, CH4 với PO4

3- Bảng 3.12. Mối quan hệ giữa CO2, CH4 với PO4

3-

TT Ký hiệu

CO2 CH4 PO43-

mg/m2/ngày mg/m2/ngày mg/l

Đợt 1 (Tháng 3/2015)

C1 150,23 3,23 0,075 C2 177,82 4,34 0,065 C3 165,79 3,45 0,059 C4 175,79 3,91 0,051 C5 175,04 4,11 0,066 TB 168,94 3,81 0,063

Đợt 2 (Tháng 6/2015)

C1 243,60 5,06 0,055 C2 242,64 5,65 0,044 C3 239,25 5,38 0,045 C4 230,18 4,23 0,048 C5 238,50 4,35 0,042 TB 238,83 4,93 0,047

Đợt 3 (Tháng 9/2015)

C1 232,73 5,82 0,068 C2 208,85 5,60 0,054 C3 199,33 5,75 0,062 C4 192,40 5,04 0,067 C5 188,71 5,27 0,064 TB 204,40 5,50 0,063

Đợt 4 (Tháng

11/2015)

C1 183,60 4,26 0,055 C2 171,93 3,39 0,069 C3 152,93 4,85 0,059 C4 148,92 3,21 0,069 C5 150,80 3,97 0,068 TB 161,64 3,94 0,064

Bảng 3.12 cho thấy lượng PO43- trong hồ rất thấp, dao động từ 0,047 đến 0,64

mg/l và có sự biến thiên không lớn trong các mùa.

67

Hình 3.16a. Mối tương quan giữa CO2

và PO43-

Hình 3.16b. Mối tương quan giữa CH4 và PO4

3-

- Hình 3.16a cho thấy mối tương quan giữa CO2 và PO43- với hệ số xác định R2

= 0,48, tương quan nằm ở mức trung bình.

- Hình 3.16b mối tương quan giữa CH4 và PO43- với R2 = 0,12, các điểm quan

sát được nằm cách xa đường hồi quy, tương quan nằm ở mức thấp. Vậy lượng khí

CH4 sinh ra ít phụ thuộc vào nồng độ PO43- trong nước.

3.4.7. Mối quan hệ giữa CO2, CH4 với pH Bảng 3.13. Mối quan hệ giữa CO2, CH4 với pH

TT Ký hiệu CO2 CH4 pH

mg/m2/ngày mg/m2/ngày

Đợt 1 (Tháng 3/2015)

C1 150,23 3,23 7,50 C2 177,82 4,34 7,20 C3 165,79 3,45 7,50 C4 175,79 3,91 7,40 C5 175,04 4,11 7,30 TB 168,94 3,81 7,38

Đợt 2 (Tháng 6/2015)

C1 243,60 5,06 7,00 C2 242,64 5,65 6,90 C3 239,25 5,38 6,90 C4 230,18 4,23 7,10 C5 238,50 4,35 7,10 TB 238,83 4,93 7,00

Đợt 3 (Tháng 9/2015)

C1 232,73 5,82 7,00 C2 208,85 5,60 7,20 C3 199,33 5,75 7,00 C4 192,40 5,04 7,10

68

C5 188,71 5,27 7,20 TB 204,40 5,50 7,10

Đợt 4 (Tháng

11/2015)

C1 183,60 4,26 7,10 C2 171,93 3,39 7,20 C3 152,93 4,85 7,10 C4 148,92 3,21 7,30 C5 150,80 3,97 7,50 TB 161,64 3,94 7,24

Kết quả quan trắc cho thấy pH nước hồ ổn định, dao động trong khoảng 7 đến 7,38

Hình 3.17a. Mối tương quan giữa CO2

và pH Hình 3.17b. Mối tương quan giữa

CH4 và pH

Hình 3.17a và 3.17b cho thấy sai lệch giữa các giá trị biến phụ thuộc CO2, CH4

với biến độc lập là nhiệt độ là khá thấp: Các điểm quan sát nằm gần với đường hồi

quy, mối tương quan giữa CO2 và nhiệt độ với hệ số xác định R2 = 0,61, hệ số xác

định giữa CH4 và nhiệt độ R2 = 0,58. Lượng khí CO2, CH4 sinh ra đều phụ thuộc vào

pH của nước.

3.4.8. Mối quan hệ giữa CO2, CH4 với TDS Bảng 3.14. Mối quan hệ giữa CO2, CH4 với TDS

TT Ký hiệu

CO2 CH4 TDS mg/m2/ngày mg/m2/ngày mg/l

Đợt 1 (Tháng 3/2015)

C1 150,23 3,23 92,31 C2 177,82 4,34 99,85 C3 165,79 3,45 90,13 C4 175,79 3,91 92,23 C5 175,04 4,11 88,9 TB 168,94 3,81 92,68

69

Đợt 2 (Tháng 6/2015)

C1 243,60 5,06 97,05 C2 242,64 5,65 90,74 C3 239,25 5,38 98,24 C4 230,18 4,23 95,58 C5 238,50 4,35 96,88 TB 238,83 4,93 95,70

Đợt 3 (Tháng 9/2015)

C1 232,73 5,82 100,23 C2 208,85 5,60 95,66 C3 199,33 5,75 98,16 C4 192,40 5,04 90,77 C5 188,71 5,27 97,88 TB 204,40 5,50 96,54

Đợt 4 (Tháng

11/2015)

C1 183,60 4,26 97,34 C2 171,93 3,39 99,85 C3 152,93 4,85 89,13 C4 148,92 3,21 89,23 C5 150,80 3,97 90,23 TB 161,64 3,94 93,16

Hàm lượng TDS trong hồ biến thiên không lớn dao động 92,68 đến 96,54 mg/l.

Các tháng trong mùa mưa lượng TDS có xu hướng tăng so với mùa khô.

Hình 3.18a. Mối tương quan giữa CO2

và TDS Hình 3.18b. Mối tương quan giữa

CH4 và TDS

Hình 3.18a và hình 3.18b, sự sai khác giữa các biến phụ thuộc CO2 và CH4 với

biến độc lập TDS là khá lớn, mối tương quan giữa CO2 và TDS có hệ số xác đinh R2

= 0,24, mối tương quan giữa CH4 và TDS hệ số xác định R2 = 0,13, các điểm quan sát

được nằm cách xa đường hồi quy. Vì vậy khả năng phát thải khí CO2 và CH4 ít phụ

thuộc vào TDS trong nước.

70

3.4.9. Mối quan hệ giữa CO2, CH4 với độ dẫn điện

Bảng 3.15. Mối quan hệ giữa CO2, CH4 với độ dẫn điện

TT Ký hiệu

CO2 CH4 Độ dẫn điện

mg/m2/ngày mg/m2/ngày mg/l

Đợt 1 (Tháng 3/2015)

C1 150,23 3,23 190,55

C2 177,82 4,34 199,62

C3 165,79 3,45 188,34

C4 175,79 3,91 182,23

C5 175,04 4,11 177,32 TB 168,94 3,81 187,61

Đợt 2 (Tháng 6/2015)

C1 243,60 5,06 199,42

C2 242,64 5,65 182,13

C3 239,25 5,38 206,48

C4 230,18 4,23 191,16

C5 238,50 4,35 178,76

TB 238,83 4,93 191,59

Đợt 3 (Tháng 9/2015)

C1 232,73 5,82 197,38

C2 208,85 5,60 198,04

C3 199,33 5,75 193,95

C4 192,40 5,04 200,79

C5 188,71 5,27 214,24

TB 204,40 5,50 200,88

Đợt 4 (Tháng

11/2015)

C1 183,60 4,26 194,68

C2 171,93 3,39 198,7

C3 152,93 4,85 178,36

C4 148,92 3,21 168,46

C5 150,80 3,97 198,23

TB 161,64 3,94 187,69

Bảng kết quả 3.15 cho thấy độ dẫn điện trong nước hồ dao động ở mức trung

bình ổn định từ 187,61 – 200,88 µs/cm. Giá trị đo được ở mùa mưa tháng 6 và tháng

9, cao hơn các đợt còn lại.

71

Hình 3.19a. Mối tương quan giữa CO2

và độ dẫn điện Hình 3.19b. Mối tương quan giữa

CH4 và độ dẫn điện

Biểu đồ hình 3.19a mối tương quan giữa CO2 và độ dẫn điện, R2 = 0,06, R2 <

0,5, các điểm quan sát nằm cách xa đường hồi quy, vì vậy lượng khí CO2 sinh ra ít

phụ thuộc vào độ dẫn điện.

Biểu đồ hình 3.19b mối tương quan giữa CH4 và độ dẫn điện số mẫu, R2 = 0,17,

các điểm quan sát nằm cách xa đường hồi quy, sự sai khác trong mô hình hồi quy khá

lớn, vì vậy lượng khí CH4 sinh ra ít phụ thuộc vào độ dẫn điện.

3.5. Xây dựng phương trình dự báo lượng phát thải khí CO2 và CH4 trên hồ thủy điện Sơn La

Khả năng phát thải khí nhà kính (CO2 và CH4) được phân tích dựa trên mối

quan hệ với nhiệt độ, DO, COD, độ kiềm, tổng N, PO43-, pH, tổng chất rắn hòa tan,

độ dẫn điện để thấy được mối tương quan và độ sai lệch giữa chúng.

Sử dụng phương pháp hồi quy, luận văn đã xây dựng mô hình dự báo sự hình

thành khí CO2 và CH4 từ nước hồ thủy điện Sơn La.

3.5.1. Phương trình dự báo khả năng phát thải khí CO2

Bảng 3.16. Mối tương quan giữa CO2 với một số chỉ tiêu trong nước

TT Mối tương quan Biểu thức R2 1 CO2 với nhiệt độ y = 12,18x - 124,36 0,67 2 CO2 với DO y = -27,19x + 354,90 0,55 3 CO2 với COD y = 5,72x + 127,12 0,23 4 CO2 với độ kiềm y = 0,66x + 75,87 0,65 5 CO2 với tổng N y = 44,24x + 97,05 0,24 6 CO2 với PO4

3- y = 199,63x + 100,62 0,48

72

7 CO2 với pH y = -140,59x + 1202,90 0,61 8 CO2 với TDS y = 4,06x - 190,67 0,24 9 CO2 với độ dẫn điện (Cond) y = 0,74x + 51,12 0,06

CO2 (mg/m2/ngày), nhiệt đô (oC), DO (mg/l), độ kiềm (mg/l), Nitrat (mg/l), tổng P (mg/l), pH, TDS (mg/l), độ dẫn điện (µs/cm)

Hệ số R2 giữa CO2 với các thống số chất lượng nước để thể hiện ở bảng 3.16

cho thấy độ tin cậy R2 cao giữa khí CO2 và nhiệt độ (R2 = 0,67), DO (R2 =0,55), độ

kiềm (R2=0,65), pH (R2 = 0,61). Mối tương quan giữa CO2 và Cond (R2 = 0,06) mối

tương quan rất thấp có nghĩa là 2 biến này không có mối liên hệ với nhau. Khả năng

sinh khí CO2 ở hồ chứa bị ảnh hưởng chủ yếu bởi độ nhiệt độ, DO, độ kiềm và pH.

Sử dụng phương pháp hồi quy và phần mềm Eiview để xây dựng phương trình

dự báo phát thải khí CO2: Phương trình số I

Phương trình dự báo phát thải khí CO2 Hệ số xác định

I. A1 = 367,62 - 3,04B - 9,508C + 1,33D + 0.28E + 85,17F –

662,45G – 46,07H+ 2,55I R2 = 0,929

A1 =CO2, B = nhiệt độ, C = DO, D= COD, E = độ kiềm, F = tổng N, G = PO43-,

H= pH, I = TD, (loại bỏ thông số độ dẫn điện vì có mối tương quan rất thấp).

Mối tương quan giữa biến phụ thuộc là CO2 và 8 biến độc lập: nhiệt độ, DO,

COD, độ kiềm, tổng N, PO43-, pH, tổng chất rắn hòa tan) với hệ số xác định R2 tối đa

là R2= 0,929. Hệ số xác định phụ thuộc vào các biến độc lập, khi giảm số lượng các

biến độc lập thì R2 cũng giảm và được thể hiện tại bảng 3.17. Nó có nghĩa là phương

trình dự báo phát thải dựa trên số lượng lớn các thông số có thể sử dụng tốt nhất để

giải thích vai trò của môi trường nước với khí CO2.

Bảng 3.17. Hệ số xác định giữa CO2 với một số chỉ tiêu trong nước

Số chỉ tiêu Thông số Hệ số xác định

R2

8 B,E,H,C,G,F,I,D 0,929

7 B,E,H,C,G,F,I 0,924

6 B,E,H,C,G,F 0,867

5 B,E,H,C,G 0,856

73

4 B,E,H,C 0,847

3 B,E,H 0,808

2 B,E 0,750

1 B 0,67 Bảng được sắp sếp theo mối tương quan giảm dần giữa CO2 với các thông số chất lượng nước, đã loại bỏ thông số Cond vì có mối tương quan rất thấp. B = nhiệt độ, C = DO, D= COD, E = độ kiềm, F = tổng N, G = PO4

3-, H= pH, I = TDS. 3.5.2. Phương trình dự báo khả năng phát thải khí CH4

Bảng 3.18. Mối tương quan giữa CH4 với một số chỉ tiêu trong nước

TT Mối tương quan Biểu thức R2 1 CH4 với nhiệt độ y = 0,30x - 3,31 0,61 2 CH4 với DO y = -0,48x + 7,36 0,25 3 CH4 với COD y = 0,01x + 2,62 0,57 4 CH4 với độ kiềm y = 0,01x + 2,62 0,26 5 CH4 với tổng N y = 5,50x + 1,99 0,28 6 CH4 với PO4

3- y = -31,57x + 6,41 0,12 7 CH4 với pH y = -3,54x + 29,99 0,58 8 CH4 với TDS y = 0,08x - 2,76 0,13 9 CH4 với độ dẫn điện y = 0,03x - 1,55 0,17

CH4 (mg/m2/ngày), nhiệt độ (oC), DO (mg/l), độ kiềm (mg/l), Nitrat (mg/l), tổng P (mg/l), pH, TDS (mg/l), độ dẫn điện (µs/cm)

Hệ số xác định R2 của biến phụ thuộc CH4 và một số chỉ tiêu chất lượng nước

được thể hiện ở bảng 3.18 cho thấy độ tin cậy tốt giữa khí CH4 và nhiệt độ (R2 = 0,6),

COD (R2 = 0,57), pH (R2 = 0,58). Khả năng sinh khí CH4 ở hồ chứa bị ảnh hưởng bởi

nhiệt độ, COD, pH.

Sử dụng phương pháp hồi quy và phần mềm Eiview để xây dựng phương trình

dự báo phát thải khí CH4

Phương trình số II II. Phương trình dự báo phát thải khí CH4 Hệ số xác

định

A2 = 29,44 - 0,03B + 0,11C + 0,20D + 0,00087E - 1,24F - 21,76G – 3,07H – 0,09I + 0,028K R2 = 0,917

74

A2 = CH4, B = nhiệt độ, C = DO, D= COD, E = độ kiềm, F = tổng N, G = PO4

3-, H= pH, I = TDS, K= Cond.

Mối tương quan giữa biến phụ thuộc là CH4 và 9 biến độc lập nhiệt độ, DO,

COD, độ kiềm, tổng N, PO43-, pH, tổng chất rắn hòa tan, độ dẫn điện với hệ số xác

định R2 tối đa là R2 = 0,917, số lượng thông số giảm thì R2 cũng giảm (bảng 3.19).

Phương trình dự báo phát thải dựa trên số lượng lớn các thông số có thể sử dụng tốt

nhất để giải thích vai trò của môi trường nước với khí CH4.

Bảng 3.19. Hệ số xác định giữa CH4 với một số chỉ tiêu trong nước

Số chỉ tiêu Thông số Hệ số xác

định R2

9 B,H,D,F,E,C,K,I,G 0,917

8 B,H,D,F,E,C,K,I 0,908

7 B,H,D,F,E,C,K 0,861

6 B,H,D,F,E,C 0,857

5 B,H,D,F,E 0,840

4 B,H,D,F 0,839

3 B,H,D 0,838

2 B,H 0,680

1 B 0,612 Bảng được sắp sếp theo mối tương quan giảm dần giữa CH4 với các thông số

chất lượng nước. B = nhiệt độ, C = DO, D= COD, E = độ kiềm, F = tổng N, G = PO4

3-, H= pH,

I = TDS, K= độ dẫn điện.

3.6. Kiểm định phương trình 3.6.1. Kiểm định phương trình dự báo phát thải khí CO2

Giá trị dự báo lượng phát thải khí CO2 trong mô hình có giá trị trung bình cao

hơn so với giá trị thực nghiệm. Giá trị CO2 trong mô hình dự báo có phạm vi dao

động từ 136,61– 243,60 mg/m2/ngày. Giá trị phát thải CO2 trung bình là 194,14 ±

32,70 mg/m2/ngày.

75

Bảng 3.20. Tỷ lệ phát thải khí CO2 từ hồ thủy điện Sơn La

Thông số Tỷ lệ phát thải khí CO2 (mg/m2/ngày)

Quan trắc Dự báo

Số mẫu (n) 20 20

Giá trị nhỏ nhất 149,92 136,61

Giá trị lớn nhất 245,72 243,60

Giá trị trung bình 193,45 194,14

Độ lệch chuẩn 33,85 32,70

Phương trình dự báo phát thải khí CO2 có hệ số xác định R2 lớn, có thể áp dụng

dự báo phát thải cho hồ thủy điện Sơn La với (R2 = 0.929)

Hình 3.20. Biểu đồ thể hiện CO2 thực nghiệm và dự báo Giá trị phần dư là giá trị trênh lệch giữa giá trị đo thực nghiệm và giá trị dự báo.

3.6.2. Kiểm định phương trình dự báo phát thải khí CH4 Giá trị dự báo lượng phát thải khí CH4 trong mô hình có giá trị cao hơn so với

giá trị thực nghiệm. Giá trị CH4 trong mô hình dự báo có phạm vi dao động từ 3,34 –

5,93 mg/m2/ngày. Giá trị phát thải CH4 trung bình là 4,74 ± 0,83 mg/m2/ngày.

76

Bảng 3.21. Tỷ lệ phát thải khí CH4 từ hồ thủy điện Sơn La

Thông số Tỷ lệ phát thải khí CH4 (mg/m2/ngày)

Quan trắc Dự báo Số mẫu (n) 20 20 Giá trị nhỏ nhất 3,21 3,34 Giá trị lớn nhất 5,82 5,93 Giá trị trung bình 4,54 4,74 Độ lệch chuẩn 0,87 0,83

Phương trình dự báo phát thải khí CH4 có độ tương quan R2 lớn, có thể áp dụng

dự báo phát thải cho hồ thủy điện Sơn La với (R2 = 0.917).

Hình 3.21. Biểu đồ thể hiện CH4 thực nghiệm và dự báo Giá trị phần dư là giá trị trênh lệch giữa giá trị đo thực nghiệm và giá trị dự báo.

3.7. Một số biện pháp giảm thiểu phát thải khí nhà kính (CO2 và CH4) cho hồ thủy điện Sơn La

Khả năng phát thải khí CO2, CH4 phụ thuộc vào chất lượng nước như các thông

số pH, DO, độ kiềm, Nitrat, COD vì vậy tác giả xin đề xuất một số các biện pháp để

bảo vệ nguồn nước hồ thủy điện Sơn La cũng như giảm phát thải khí nhà kính (CO2,

CH4):

77

3.7.1. Trồng và bảo vệ rừng đầu nguồn

Trồng và bảo vệ rừng đầu nguồn, rừng phòng hộ các hồ chứa thủy lợi - thủy

điện là yếu tố quan trọng trong chiến lược xây dựng các giải pháp tích cực thực hiện

sử dụng hợp lý đất đai, bảo vệ môi trường và phát triển bền vững toàn lưu vực vùng

hồ thuỷ điện Sơn La, vì vậy cần phân loại những loài cây lâm nghiệp lựa chọn trồng

theo các mục đích công dụng:

Đa dạng các loại rừng trên lưu vực hồ thuỷ điện Sơn La như rừng phòng hộ đầu

nguồn, rừng phòng hộ ngăn chặn sụt lở xói mòn đất tác động xâm hại vùng hồ giảm

tuổi thọ công trình, phòng hộ phát triển nông nghiệp (đặc biệt đối với nông trường qui

mô lớn, nông trang, trang trại, đập, kênh thuỷ lợi…), trồng rừng sản xuất tập trung

(nguyên liệu giấy, nguyên liệu công nghiệp, đặc sản…). Quá trình phát triển rừng cần

tính đến những yếu tố lập địa để phân loại và xác định cơ cấu cây trồng lâm nghiệp

phù hợp lưu vực hồ thuỷ điện Sơn La là công đoạn kỹ thuật lâm sinh, có ý nghĩa đối

với phát triển rừng, phát triển tập đoàn các loài cây lâm nghiệp đạt các mục đích và

tác dụng:

- Phủ xanh, phòng hộ đầu nguồn, bảo vệ môi trường;

- Khôi phục, bảo tồn các hệ sinh thái tối ưu lưu vực hồ;

- Khôi phục, bảo tồn các hệ sinh cảnh đa dạng sinh học;

- Ngăn ngừa và giảm thiểu những tác động thiên tai như lũ quét, lũ ống, sụt lở,

xói mòn đất, bạc màu đất;

- Cải thiện tiểu khí hậu vùng hồ;

- Tôn tạo cảnh quan, tham gia phát triển du lịch sinh thái và văn hoá lưu vực

vùng hồ.

Rừng phòng hộ đầu nguồn, ngăn chặn sụt lở xói mòn đất, bảo vệ môi trường và

hệ sinh thái tối ưu vùng hồ, cải thiện sinh khí hậu tiểu vùng.

78

Bảng 3.22. Tên một số loại cây trồng rừng phòng hộ đầu nguồn

Tên thường gọi Tên latin

Loài cây bản địa

Lát hoa Chukrasia tabularis

Chò chỉ Parashorea chinensis

Mỡ Manglietia conifera

Re gừng Cinamomum bejolghota

Lim xẹt Deltophorum pterocarpum

Lim xanh Erythrophleum fordii

Quế Cinamomum cassia

Tô mộc Caesalpinia sappan

Trám đen Canabium tramdenum

Trám trắng Canarium album

Luồng Dendrocalamux membranaceus

Loài cây nhập nội

Keo dậu Philippin Leucaena leucocephala

Xây dựng cơ chế chính sách thích hợp để khuyến khích người dân trồng và bảo

vệ rừng đầu nguồn, rừng phòng hộ (phòng, chống nạn lâm tặc). Xây dựng cơ chế xã

hội hóa phối hợp chặt chẽ với hệ thống kiểm lâm trồng và bảo vệ rừng có hiệu quả.

Tổ chức đánh giá mặt lợi, mặt chưa lợi thậm chí tác hại của việc đánh đổi đất

rừng “nghèo” thành rừng cao su, sắn với việc bảo vệ rừng bảo vệ nguồn nước giảm lũ

chống xói mòn… rà soát các Nghị định, Quyết định và chỉnh sửa những điều chưa

phù hợp với thực tế hiện hành của khu vực hồ chứa Sơn La.

Trồng và bảo vệ rừng mang ý nghĩa chiến lược quan trọng trong việc đảm bảo

hoạt động có hiệu quả của các hồ chứa và góp phần giảm lũ đáng kể cho hạ du và hạn

chế lũ quét ở vùng thượng và trung lưu.

* Phát triển lâm nghiệp lưu vực hồ chứa Sơn La

79

- Thực hiện các qui chế, xây dựng các chính sách thích hợp đối với phát triển

trồng cây lâm nghiệp:

+ Qui hoạch đất đai trồng cây lâm nghiệp,

+ Cơ chế vốn, đầu tư, hỗ trợ, hưởng lợi, trách nhiệm trồng,

+ Qui định khai thác lợi ích (sinh thái, lâm sản, cảnh quan...), + Qui chế dịch vụ sinh thái, dịch vụ môi trường đối với cây lâm nghiệp trồng.

Định giá kinh tế các loại hình cây lâm nghiệp trồng trên những điều kiện lập địa

khác nhau.

- Qui hoạch phát triển cây trồng lâm nghiệp trên lưu vực vùng hồ thuỷ điện Sơn

La bao gồm những nội dung phù hợp với xây dựng mô hình quản lý tổng hợp tài

nguyên và môi trường vùng, đảm bảo tiến trình phát triển bền vững:

+ Sử dụng hợp lý đất đai;

+ Thực hiện chuyển đổi cơ cấu cây trồng trong qui hoạch phát triển KT-XH ba

(3) tỉnh trên phạm vi lưu vực vùng hồ (Sơn La, Điện Biên, Lai Châu).

+ Ưu tiên các loài cây bản địa.

+ Loài cây trồng lâm nghiệp đạt các tiêu chí phù hợp điều kiện lập địa, giá trị

kinh tế - sinh thái.

- Các loài cây bản địa, một số loài nhập nội như keo tai tượng Acacia mangium.

Một số loài cây lấy nhựa, dầu, nuôi cánh kiến đỏ.

Bảng 3.23. Một số loại cây bản địa

Tên thường gọi Tên latin

Trẩu Vernonia monlana

Bồ đề Styrax tonkinensis

Sau sau Luiquidamba formosana

Mạy chấu Carya tonkinensis

Mạy sang Dendrocaramus sericeus

Cọ phèn Protium serratum - Một số loài cây lâm nghiệp trồng tôn tạo cảnh quan, tạo lập lâm viên, công

viên, vành đai xanh môi trường.

80

- Phát triển rừng phù hợp với địa hình, đất đai vùng lưu vực hồ chứa Sơn La

Bảng 3.24. Phát triển rừng phù hợp với địa hình, đất đai khu vực

hồ chứa Sơn La

TT Địa hình Đất đai Đánh giá tiềm năng trồng cây lâm nghiệp

1 Núi cao trên 1000m Dốc trên 30o Chiếm hơn 46% diện tích đất đai tự nhiên

Tầng đất mỏng Tỷ lệ đá nổi, đá lẫn trên 40%. ẩm độ cao Rừng che phủ trung bình 8% - 12% phần lớn rừng tự nhiên

Trồng cây lâm nghiệp khó khăn, chủ yếu khoanh núi phục hồi rừng tự nhiên.

2 Núi trung bình và thấp, vành đai địa hình từ 400m đến dưới 1000m. Chiếm khoảng 25% diện tích đất đai tự nhiên

Phần lớn loại đất đỏ vàng, tầng đất dày. ẩm độ trung bình. Rừng che phủ trung bình 15%-25%, rừng tự nhiên trên 60% còn lại là rừng trồng

Nhiều đất trống từ nương rẫy bỏ hoang. Trồng rừng phòng hộ kết hợp khoanh nuôi rừng phục hồi tự nhiên.

3 Núi thấp Sơn nguyên, cao nguyên, bậc thềm các dãy núi ven sông Đà (nay là hồ thuỷ điện) chiếm khoảng 15% diện tích đất đai tự nhiên

Đất đỏ vàng, đất đen, tầng đất dày, độ phì cao. ẩm độ cao. Rừng che phủ trung bình từ 10%-15%. Rừng trồng trên 40%, còn lại là rừng tự nhiên thứ sinh

Trồng rừng sản xuất nguyên liệu công nghiệp. Trồng các đai rừng phòng hộ nông trường, trang trại. Phát triển các loài cây đặc sản thân gỗ lưu niên có đặc điểm cây lâm nghiệp

4 Vành đai địa hình kế cận ven hồ thuỷ điện, những dải đất bồn trũng không bị ngập. - Đất cư trú, đô thị - Đất công hữu cộng đồng - Vành đai đất bán ngập vùng hồ

Đất tốt ẩm độ từ vùng hồ Phát triển trên các tầng đất canh tác ruộng rẫy bỏ hoá theo chu kỳ, hoặc hệ quả các cuộc di cư qui mô lớn

Trồng rừng sản xuất Trang trại cây đặc sản thân gỗ lưu niên Trồng cây cảnh quan trên các công thổ cộng đồng Cây lâm viên, công viên

3.7.2. Quản lý, sử dụng hợp lý tài nguyên đất lưu vực hồ chứa Sơn La Sử dụng hợp lý tài nguyên đất vùng lưu vực hồ thuỷ điện cần xác định các

chính sách thích hợp, các giải pháp hữu hiệu như:

- Trên cơ sở đặc điểm lịch sử, văn hoá, xã hội, tập quán và truyền thống cộng

đồng tộc người trên từng địa vực, chú trọng các điều kiện sinh sống, sản xuất, qui

81

hoạch hợp lý tái định cư cho từng tộc người, từng địa vực. Thực hiện chủ trương tái

định cư (tái canh tác) luôn luôn tốt hơn nơi cư trú và canh tác cũ, thực hiện giữ gìn

bản sắc văn hoá, tập quán tộc người, tránh các xáo trộn và giảm thiểu những tác hại

của thiên tai, tai biến môi trường trong sử dụng đất.

- Điều tra đánh giá hiện trạng và những tiềm năng các loại đất đai lưu vực hồ,

trên cơ sở những điều kiện KT-XH, qui hoạch sử dụng đất đai và hướng dẫn thực

hiện (các cấp tỉnh, huyện, xã..) nhằm đảm bảo sử dụng đất hợp lý và bền vững trong

điều kiện có hồ thuỷ điện.

- Hướng dẫn áp dụng những tiến bộ kỹ thuật, thực hiện các phương thức sản

xuất đối với chuyển đổi cơ cấu cây trồng vật nuôi, phù hợp hiện trạng và tiềm năng

đất đai, đáp ứng sản xuất theo hàng hoá và điều kiện mới có hồ thuỷ điện.

- Cộng đồng người Mảng, Kháng vốn sinh cư ven sông Đà và một số suối lớn

chi lưu, quen chài lưới cần được tạo điều kiện nâng cấp chuyên ngành thuỷ sản vùng

hồ (đánh bắt qui mô lớn, nuôi trồng với tiến bộ kỹ thuật, tổ chức sản xuất ngành nghề

thủ sản vùng hồ thích hợp…) cộng đồng các tộc người Thái, Dao, Mường thâm canh

lúa, canh tác nông nghiệp với những loài cây có giá trị sản lượng và kinh tế cao, chăn

nuôi đại gia súc qui mô lớn, phát triển trang trại cây trồng con nuôi đặc sản, nguyên

liệu công nghiệp… Cộng đồng tộc người Khơ Mú, Xinh Mul, H’ Mông… thâm canh

các loài cây đặc sản, dược liệu vùng địa hình cao, bảo vệ rừng đầu nguồn, rừng phòng

hộ đất dốc, công trình giao thông…;

3.7.3. Một số giải pháp khai thác hợp lý tài nguyên nước mặt khu vực hồ chứa Sơn La

- Ngăn cấm tuyệt đối không cho xây dựng các trang trại chăn nuôi; bệnh viện;

các nhà máy công nghiệp, thủ công nghiệp, làng nghề ven bờ hồ.

- Xây dựng trạm kiểm soát nguồn nước sông xuyên biên giới thuộc thượng

nguồn dòng chính sông Đà tại vị trí cách biên giới Việt – Trung khoảng 5 km phía

dưới ngã ba sông Đà và sông Nậm Là khoảng 0,1km; thuộc dòng nhánh sông Nậm

Na tại vị trí cách biên giới Việt – Trung khoảng 0,6 km về phía hạ lưu, cách cửa khẩu

Ma Lù Thàng khoảng 0,6 km.

82

* Giám sát chất lượng nước thường xuyên

Giám sát chất lượng nước của một số lưu vực nhánh chính đổ vào sông Đà

thuộc 3 tỉnh Sơn La, Lai Châu và Điện Biên; phản ánh trung thực về hiện trạng theo

thời gian chất lượng nước dưới tác động của các điều kiện tự nhiên và hoạt động của

con người trên lưu vực thuộc lãnh thổ Việt Nam.

- Mạng lưới giám sát thường xuyên (Quý/lần) gồm 8 điểm:

Lựa chọn điểm giám sát chất lượng nước trên cơ sở phối kết hợp với các trạm

thủy văn trên dòng chính sông Đà gồm: Mường Tè (Tỉnh Lai Châu), Tạ Bú (tỉnh Sơn

La); và các nhà máy thủy điện đang vận hành trên dòng chính (Lai Châu, Sơn La), và

dòng nhánh (Nậm Na, Nậm Mu), (Huội Quảng – Bản Chát), (Nậm Chiến, Nậm Mức)

để thực hiện lấy mẫu chất lượng nước và gửi về phòng thí nghiệm để phân tích.

Bảng 3.25. Danh sách các điểm giám sát lấy mẫu chất lượng nước

TT Điểm lấy mẫu Tỉnh Sông Ghi chú

1 Ka Lăng Lai Châu Đà Cách biên giới 9-10km

2 Nậm Na Lai Châu Đà Sát biên giới

3 Thủy điện Lai Châu/hoặc TV Mường Tè Lai Châu Đà

4 Nậm Na Lai Châu Nhánh 5 Nậm Mức Điện Biên Nhánh

6 Nậm Mu (Huội Quảng-Bản Chát) Sơn La Nhánh

7 Nậm Chiến Sơn La Nhánh

8 TĐ Sơn La (Tạ Bú) hoặc Trạm TV tạ Bú Sơn La Đà Hồ Sơn La

Điểm giám sát theo định kỳ khảo sát : Phối hợp với các đợt khảo sát thủy văn

để thực hiện đo đạc chất lượng nước.

83

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

* Kết luận:

1. Hồ thủy điện Sơn La có hai nhiệm vụ hàng đầu là giảm lũ lớn cho đồng bằng Sông

Hồng - Thái Bình và khai thác nguồn thủy năng Sông Đà, cấp nước sinh hoạt, nước

cho công nghiệp, giao thông vận tải, thủy sản… vì vậy việc quy hoạch, bảo vệ nguồn

nước hồ tránh bị ô nhiễm có vai trò quan trọng với khu vực.

2. Trong năm 2015, giá trị CO2 phát thải từ hồ TĐ Sơn La dao động từ 149,92 đến

245,72 mg/m2/ngày. Giá trị CO2 trung bình là 193,45 ± 33,85 mg/m2/ngày, ứng với

diện tích mặt hồ 224 km2 thì lượng phát thải dao động khoảng 36.207,36 – 53.497,92

tấn/ngày, ứng với công suất phát điện 2400 MW thì lượng phát thải dao động 0,62 –

0,92 tấn CO2 /MW. Giá trị CH4 phạm vi dao động 3,21 đến 5,82 mg/m2/ngày. Giá trị

CH4 trung bình là 4,54 ± 0,87 mg/m2/ngày, ứng với diện tích mặt hồ 224 km2 dao

động khoảng 153,44 đến 1.232 tấn CH4 /ngày, ứng với công suất phát điện 2400 MW,

lượng phát dao động khoảng 0,0148 đến 0,0213 tấn CH4/MW.

3. Qua phân tích mối tương quan tuyến tính hồi quy giữa CO2 và CH4 với 9 yếu tố

chất lượng nước trong lòng hồ Thủy điện Sơn La cho thấy:

- Lượng khí CO2 phát thải từ hồ thủy điện Sơn La có mối quan hệ với nhiều

thông số chất lượng nước trong đó có 4 yếu tố chính là: nhiệt độ, DO, độ kiềm, pH và

các yếu tố khác là COD, tổng N, phốt phát, TDS.

Phương trình dự báo phát thải khí CO2:

A1 = 367,62 - 3,04B - 9,508C + 1,33D + 0.28E + 85,17F – 662,45G – 46,07 H+

2,55I; hệ số xác định R2 = 0,929

A1 = CO2, B = nhiệt độ, C = DO, D= COD, E = độ kiềm, F = tổng N, G = PO43-,

H= pH, I = TDS.

- Lượng khí CH4 phát thải từ hồ thủy điện Sơn La có mối quan hệ với nhiều

thông số chất lượng nước trong đó có 3 yếu tố chính là: Nhiệt độ, COD, pH và các

yếu tố khác là: DO, độ kiềm, tổng N, phốt phát, TDS, độ dẫn điện.

Phương trình dự báo phát thải khí CH4:

A2 = 29,44 - 0,03B + 0,11C + 0,20D + 0,00087E - 1,24F - 21,76G – 3,07H –

0,09I + 0,028K; hệ số xác định R2 = 0,917

84

A2 = CH4, B = nhiệt độ, C = DO, D= COD, E = độ kiềm, F = tổng N, G = PO4

3-, H= pH, I = TDS, K= Cond.

4. Một số biện pháp giảm thiểu khí thải nhà kính từ hồ thủy điện Sơn La trên cơ sở

nghiên cứu mối tương quan CO2, CH4 với các thông số chất lượng nước từ đó đưa ra

biện pháp giảm thiểu tác động xấu tới môi trường nước, cụ thể: trồng rừng và bảo vệ

rừng đầu nguồn; Quản lý sử dụng hợp lý tài nguyên đất, nước lưu vực hồ chứa Sơn

La.

* Kiến nghị:

Thời gian tới, cần tiếp tục nghiên cứu về khả năng phát thải khí nhà kính của hồ

chứa thủy điện Sơn La. Hướng nghiên cứu trong thời gian tới, tập trung vào các khu

vực còn lại của hồ chứa và phía sau đập của nhà máy thủy điện Sơn La.

85

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt

1. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2014), Báo cáo cập nhật hai năm một lần, lần

thứ nhất của Việt Nam cho công ước khung của Liên hợp Quốc về biến đổi khí

hậu.

2. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2006), Báo cáo đánh giá tác động môi trường

dự án xây dựng thủy điện Sơn La.

3. Lê Văn Cát, Đỗ Thị Hồng Nhung, Ngô Ngọc Cát (2006), Nước nuôi thủy sản:

Chất lượng nước và giải pháp cải thiện chất lượng, NXB Khoa học Kỹ thuật,

Hà Nội.

4. Nguyễn Mộng Cường, Phạm Văn Khiên, Nguyễn Văn Tỉnh, Nguyễn Trung

Quế (1999) Kiểm kê khí nhà kính khu vực nông nghiệp năm 1994, “Báo cáo

khoa học hội thảo 2, đánh giá kết quả kiểm kê khí nhà kính, dự án thông báo

Quốc gia về biến đổi khí hậu, Viện Khí tượng Thuỷ văn Trung ương”.

5. Nguyễn Hữu Huấn, Nguyễn Xuân Hải, Nguyễn Nhân Tuấn, Trần Yêm (2010),

“Đánh giá nhanh khả năng phát thải khí H2S và khí nhà kính do hồ thủy điện

Luangprabang”, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công

nghệ.

6. Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Sơn La (2014), Báo cáo hiện trạng chất

lượng môi trường thủy điện Sơn La.

7. Tổng Cục Môi trường Dự án (2014) “Xây dựng mô hình quản lý tổng hợp tài

nguyên và môi trường hồ chứa Sơn La phục vụ phát triển kinh tế xã hội bền

vững”.

8. Nguyễn Hữu Thành (2011) “Tình hình phát thải khí Metan (CH4) do hoạt động

canh tác lúa nước ở khu vực đồng bằng sông Hồng”.

9. Mai Văn Trịnh, Trần Văn Thể, Bùi Thị Phương Loan (2013), “Tiềm năng giảm

thiểu phát thải khí nhà kính của ngành sản xuất lúa nước ở Việt Nam”.

86

Tiếng Anh 10. A Kumar, MP Sharma (2012), Greenhouse gas emissions from hydropower reservoirs, India. 11. A Kumar, MP Sharma (2014), Impact of water quality on GHG emissions from

Hydropower Reservoir, India. 12. Amit Kumar, MP Sharma (2015), Assessment of risk of GHG emissions from

Tehri hydropower reservoir, India. 13. Algar, C. K., and B. P. Boudreau (2010), Stability of bubbles in a linear elastic

medium: Implications for bubble growth in marine sediments. J. Geophys. Res. 115: F03012

14. Abril, G.; Guerin, F.; Richard, S.; Delmas, R.; Galy-Lacaux, C.; Gosse, P.; Tremblay, A.; Varfalvy, L.; Dos Santos, M.A. & Matvienko, B. (2005). Carbon dioxide and methane emissions and the carbon budget of a 10-year old tropical reservoir (Petit Saut, French Guiana). Global Biogeochemical Cycles, Vol.19. No.4, Oct, 0886-6236

15. Aberg, J.; Bergstrom, A.K.; Algesten, G.; Soderback, K. & Jansson, M. (2004). A comparison of the carbon balances of a natural lake (L. Ortrasket) and a hydroelectric reservoir (L. Skinnmuddselet) in northern Sweden. Water Research, Vol.38. No.3, Feb, pp. 531538, 0043-1354

16. Barros, N.; Cole, J.J.; Tranvik, L.J.; Prairie, Y.T.; Bastviken, D.; Huszar, V.L.M.; Del Giorgio, P. & Roland, F. (2011). Carbon emission from hydroelectric reservoirs linked to reservoir age and latitude. Nature Geoscience, Vol.4. No.9, Sep, pp. 593-596, 17520894

17. Bastviken, D.; Cole, J.; Pace, M. & Tranvik, L. (2004). Methane emissions from lakes: Dependence of lake characteristics, two regional assessments, and a global estimate. Global Biogeochemical Cycles, Vol.18. No.4, Oct 20, 0886-6236

18. Chen, H., N. Wu, S. Yao, Y. Gao, D. Zhu, Y. Wang, W. Xions, and X. Yuan. 2009. High methane emissions from a littoral zone on the Qinghai-Tibetan Plateau, Atmospheric Environ. 43, 4995-5000.

87

19. Chen, H., X. Yuan, Y. Gao, N. Wu, D. Zhu, and J. Wang. 2010. Nitrous oxide

emissions from newly created littoral marshes in the drawdown area of the three Gorges reservoir, China. Water, Air, & Soil Pollution, 1-9.

20. Chen, H., X. Yuan, Z. Chen, Y. Wu, X. Liu, and D. Zhu. 2011. Methane emissions from the surface of the Three Gorges Reservoir. J. Geophys. Res., 9; 116:5.

21. Chen, H., Y. Wu, X. Yuan, Y. Gao, N. Wu, and D. Zhu. 2009. Methane emissions from newly created marshes in the drawdown area of the Three Gorges Reservoir, J. Geophys. Res., 114, D18301, doi:10.1029/ 2009JD012410.

22. Dlugokencky, E. J., K. A. Masarie, P. M. Lang, and P. P. Tans. 1998. Continuing decline in the growth rate of the atmospheric methane burden, Nature, 393, 447-450. 23. Dlugokencky, E. J., L. Bruhwiler, J. W. C. White, L. K. Emmons, P. C. Novelli,

S. A. Montzka, K. A. Masarie, P. M. Lang, A. M. Crotwell, J. B. Miller, and L. V. Gatti. 2009. Observational constraints on recent increases in the atmospheric CH4 burden, Geophys. Res. Lett., 36, L18803, doi:10.1029/2009GL039780.

24. Dlugokencky, E. J., S. Houweling, L. Bruhwiler, K. A. Masarie, P. M. Lang, J. B. Miller, and P. P. Tans. 2003. Atmospheric methane levels off: Temporary pause or a new steady-state?, Geophys. Res. Lett., 19, doi:10.1029/2003GL018126

25. Davidson, E.A., M. Keller, H.E. Erickson, L.V. Verchot, and E. Veldkamp. 2000. Testing a conceptual model of soil emissions of nitrous and nitric oxides. BioScience, 50: 667-680.

26. DelSontro, T., D. F., McGinnis, S., Sobek, I., Ostrovsky, and B., Wehrli. 2010. Extreme Methane Emissions from a Swiss Hydropower Reservoir: Contribution from Bubbling Sediments. Environ. Sci. Technol. 447:2419-25

27. Delmas. 2006. Methane and carbon dioxide emissions from tropical reservoirs: Significance of downstream rivers, Geophys. Res. Lett., 33, L21407, doi:10.1029/2006GL027929.

88

28. Guerin, F., and G. Abril (2007). Significance of pelagic aerobic methane

oxidation in the methane and carbon budget of a tropical reservoir. J. Geophys. Res. Biogeosci. 112:G03006.

29. Guérin, F., G. Abril, A. de Junet, and M. P. Bonnet. 2008a. Anaerobic decomposition of tropical soils and plant material: implication for the CO2 and CH4 budget of the Petit Saut Reservoir. Appl. Geochem.; 23:2272-83.

30. Guérin, F., G. Abril, D. Serça, C. Delon, S. Richard, R. Delmas, A. Tremblay, and L. Varfalvy. 2007. Gas transfer velocities of CO2 and CH4 in a tropical reservoir and its river downstream, J. Mar. Syst., 66, 161- 172.

31. Huttunen, J.T.; Vaisanen, T.S.; Hellsten, S.K.; Heikkinen, M.; Nykanen, H.; Jungner, H.; Niskanen, A.; Virtanen, M.O.; Lindqvist, O.V.; Nenonen, O.S. & Martikainen, P.J. (2002). Fluxes of CH4 ,CO2, and N2O in hydroelectric reservoirs Lokka and Porttipahta in the northern boreal zone in Finland. Global Biogeochemical Cycles, Vol.16. No.1, Mar, pp. -, 0886-6236

32. IEA (2008). International Energy Agency. Electricity/Heat in World in 2008. available via http://go.nature.com/6mAAWK.

33. IPCC (2007). Intergovernmental Panel on Climate Change's Fourth Assessment Report

34. Keller, M. and R. F, Stallard. 1994. Methane emission by bubbling from Gatun Lake, Panama. J Geophys Res 99:8307-8319.

35. Keller, M., W. A. Kaplan, and S. C. Wofsy. 1986. Emissions of N2O, CH4 and CO2 from tropical forest soils, J. Geophys. Res., 91, 11,791- 11, 802.

36. Kelly, C., J. W. M. Rudd, V. L. St. Louis, and T. Moore. 1994. Turning attention to reservoir surfaces, a neglected area in greenhouse studies. Eos. Trans. AGU, Vol.75. No.29, pp. 332

37. Martens, C. S., and J. V. Klump (1984). Biogeochemical cycling in an organic-rich coastal marine basin. 4. An organic carbon budget for sediments dominated by sulfate reduction and methanogenesis: Geochim. Cosmochim. Acta, Vol. 48, pp. 1987-2004.

89

38. Martens, C. S., and J. Val Klump. 1980. Biogeochemical cycling in an organic-

rich coastal marine basinI. Methane sediment-water exchange processes. Geochim. Cosmochim. Acta 44: 471-490.

39. Martens, C. S., and R. A. Berner. 1974. Methane production in the interstitial waters of sulfate depleted marine sediments. Science 185: 1167-1169. Ostrovsky, I., 2003, Methane bubbles in Lake Kinneret: quantification and temporal and spatial heterogeneity. Limnol. Oceanogr., vol. 48, N.3.

40. Mattson M.D. & Likens G.E. 1990. Air pressure and methane fluxes. Nature 347: 718–719.

41. Ostrovsky, I., D. F. McGinnis, L. Lapidus, and W. Eckert. 2008. Quantifying gas ebullition with echosounder: the role of methane transport by bubbles in a medium-sized lake, Limnol. Oceanogr. Meth., 6, 105118

42. Soumis N., É. Duchemin, R. Canuel and M. Lucotte. 2004. Greenhouse gas emissions from reservoirs of the western United States. Global Biogeochem. Cycles 18.

43. Yang, L., F. Lu, X. Wang, X. Duan, W. Song, B. Sun, S. Chen, Q. Zhang, P. Hou, F. Zheng, Y. Zhang, X. Zhou, Y. Zhou, and Z. Ouyang. 2012. Surface methane emissions from different land use types during various water levels in three major drawdown areas of the Three Gorges Reservoir. J. Geophys. Res. 117

44. UNESCO-IHA (2009), The UNESCO-IHA measurement specification guidance for evaluating the GHG status of man-made freshwater reservoirs. Published: IHA, London.

45. WCD (2000), World Commission on Dams. Dams and Development: A New Framework for Decision-Making. Earthscan Publications. Available via http://go.nature.com/rnFEBI

46. Wang, F.; Wang, B.; Liu, C.Q.; Wang, Y.; Guan, J.; Liu, X. & Yu, Y. (2011). Carbon dioxide emission from surface water in cascade reservoirs-river system on the Maotiao River, southwest of China. Atmospheric Environment, Vol.45. No.23, Jul, pp. 38273834, 1352-2310

47. Https://vi.wikipedia.org

90

PHỤ LỤC

Phụ lục 3.1. Chất lượng nước trên hồ thủy điện Sơn La 2015

TT Tháng Vị trí đo Nhiệt độ DO COD Độ kiềm Tổng N PO4

3- pH TDS Độ dẫn điện

oC (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (µs/cm)

Đợt 1 Tháng 3

C1 22 6,52 9,53 123,21 0,28 0,075 7,5 92,31 190,55

C2 23 6,09 11,89 116,82 0,33 0,065 7,2 99,85 199,62

C3 24 6,56 10,23 134,29 0,5 0,059 7,5 90,13 188,34

C4 24 6,13 11,56 152,33 0,45 0,051 7,4 92,23 182,23

C5 24 6,18 11,29 166,92 0,42 0,066 7,3 88,9 177,32

Trung bình 23,40 6,30 10,90 138,71 0,40 0,06 7,38 92,68 187,61

Đợt 2 Tháng 6

C1 29 6,01 13,14 225,3 0,54 0,055 7 97,05 199,42

C2 28 4,19 12,05 221,5 0,49 0,044 6,9 90,74 182,13

C3 29 4,27 9,72 240,8 0,42 0,045 6,9 98,24 206,48

C4 27 5,31 9,43 239,35 0,52 0,048 7,1 95,58 191,16

91

TT Tháng Vị trí đo Nhiệt độ DO COD Độ kiềm Tổng N PO4

3- pH TDS Độ dẫn điện

oC (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (µs/cm)

C5 28 4,39 12,31 235,29 0,49 0,042 7,1 96,88 178,76

Trung bình 28,20 4,83 11,33 232,45 0,49 0,05 7,00 95,70 191,59

Đợt 3 Tháng 9

C1 28 6,54 17,36 200,3 0,63 0,068 7 100,23 197,38

C2 27 5,25 14,64 189,75 0,54 0,054 7,2 95,66 198,04

C3 29 5,58 16,74 195,55 0,42 0,062 7 98,16 193,95

C4 27 5,87 14,13 188,35 0,6 0,067 7,1 90,77 200,79

C5 29 6,02 15,13 162,15 0,49 0,064 7,2 97,88 214,24

Trung bình 28,00 5,85 15,60 187,22 0,54 0,06 7,10 96,54 200,88

Đợt 4 Tháng 11

C1 26 6,19 8,82 114,25 0,4 0,055 7,1 97,34 194,68

C2 25 7,05 8,96 148,55 0,41 0,069 7,2 99,85 198,7

C3 24 7,4 8,82 140,25 0,5 0,059 7,1 89,13 178,36

C4 24 7,43 7,19 170,05 0,45 0,069 7,3 89,23 168,46

C5 25 5,78 9,19 186,55 0,42 0,068 7,5 90,23 198,23

92

TT Tháng Vị trí đo Nhiệt độ DO COD Độ kiềm Tổng N PO4

3- pH TDS Độ dẫn điện

oC (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (µs/cm)

Trung bình 24,80 6,77 8,60 151,93 0,44 0,06 7,24 93,16 187,69

QCVN 08/2008 BTNMT

A

A1 − ≥6 10 − 2 −

− − A2 − ≥5 15 − 5 −

− −

B

B1 − ≥4 30 − 10 −

− − B2 − ≥2 50 − 15 −

− −

93

Phụ lục 3.2. Kết quả kiểm định phương trình dự báo phát thải khí CO2 từ hồ thủy điện Sơn La

TT Tên Vị trí

Đợt 1 (Tháng 3) Đợt 2 (Tháng 6) Đợt 3 (Tháng 9) Đợt 4 (Tháng 11)

Kết quả thực

nghiệm

Kết quả phương

trình

Kết quả thực

nghiệm

Kết quả phương

trình

Kết quả thực

nghiệm

Kết quả phương

trình

Kết quả thực

nghiệm

Kết quả phương

trình

1 C1 150,23 136,72 243,6 223,43 232,73 227,13 183,6 178,57

2 C2 177,82 181,88 242,64 233,66 208,85 216,77 171,93 176,17

3 C3 165,79 157,76 239,25 243,24 199,33 212,44 152,93 166,15

4 C4 175,79 180,28 230,18 230,6 192,4 198,46 148,92 153,06

5 C5 175,04 167,57 238,5 243,97 188,71 189,94 150,8 162,43

94

Phụ lục 3.3. Kết quả kiểm định phương trình dự báo phát thải khí CH4 từ hồ thủy điện Sơn La

TT Tên Vị trí

Đợt 1 (Tháng 3) Đợt 2 (Tháng 6) Đợt 3 (Tháng 9) Đợt 4 (Tháng 11)

Kết quả thực

nghiệm

Kết quả phương

trình

Kết quả thực

nghiệm

Kết quả phương

trình

Kết quả thực

nghiệm

Kết quả phương

trình

Kết quả thực

nghiệm

Kết quả phương

trình

1 C1 3,23 3,53 5,06 5,55 5,82 5,72 4,26 4,40 2 C2 4,34 4,58 5,65 5,85 5,60 5,29 3,39 3,85 3 C3 3,45 3,84 5,38 5,45 5,75 5,94 4,85 4,70 4 C4 3,91 4,26 4,23 4,57 5,04 5,72 3,21 3,34 5 C5 4,11 4,40 4,35 4,72 5,27 5,48 3,97 3,73

95

Phụ lục 3.4. Thông số khí tượng trong tháng lấy mẫu

Cao Thấp Lượng mưa TB cao TB Thấp

Tháng 3/2015 Thứ sáu

30° 22° 0 mm 25° 19° 27/03/2015

Thứ Bảy 30° 22° 0 mm

28/03/2015 25° 19°

Tháng 6/2015 Thứ Sáu 36° 28° 0 mm 33° 26° 26/06/2015 Thứ Bảy 37° 30° 0 mm 33° 26° 27/06/2015

Tháng 7/2015 Thứ Hai 28/09/2015 35° 27° 0 mm 30° 23°

Thứ Ba 29/09/2015 Tháng 11/2015

Thứ Hai 28° 24° 2 mm 25° 17° 23/11/2015 Thứ Ba 27° 23° 2 mm 24° 17° 24/11/2015

Nguồn: accuweather.com

96

Phụ lục 3.5. Một số hình ảnh khu vực lấy mẫu

97