THAN SINH HỌC LƯU GIỮ CARBON VÀ GIẢM PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH (CH4 và N2O)

Nguyễn Đạt Phương

doi:10.34238/tnu-jst.10381

THAN SINH HỌC LƯU GIỮ CARBON VÀ GIẢM PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH (CH4 và N2O)

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 13/05/24 Ngày hoàn thiện: 17/06/24 Ngày đăng: 18/06/24

Các tác giả

Nguyễn Đạt Phương , Trường Đại học Xây dựng Miền Tây

Tóm tắt

Mục tiêu của bài báo này là trình bày về các ứng dụng của than sinh học trong việc lưu giữ carbon và giảm phát thải khí nhà kính. Bài báo được tổng hợp từ các nghiên cứu đã công bố trên các tạp chí uy tín trong nước và quốc tế có chỉ số ISI hoặc Scopus. Kết quả các nghiên cứu này cho thấy than sinh học có khả năng lưu giữ carbon và giảm phát thải khí nhà kính (CH₄ và N₂O), khả năng giảm phát thải cao nhất của CH₄ là 50% và giảm phát thải N₂O là 39%. Tuy nhiên, vẫn có một số nghiên cứu cho rằng than sinh học bổ sung vào đất không làm giảm phát thải CH₄ và N₂O mà thậm chí còn làm tăng phát thải CH₄ và N₂O. Điều này có thể do cơ sở dữ liệu và cách tiếp cận phân tích tổng hợp khác nhau. Do đó cần có nhiều nghiên cứu nữa để chứng minh rõ cơ chế làm giảm phát thải CH₄ và N₂O của than sinh học.

Từ khóa

CH4; Khí nhà kính; Lưu giữ carbon; N2O; Than sinh học

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] J. Lehmann and S. Joseph, Biochar for Environmental Management: Science and Technology, Earthscan, 2012.

[2] S. Wu, H. He, X. Inthapanya, C. Yang, L. Lu, G. Zeng, et al., "Role of biochar on composting of organic wastes and remediation of contaminated soils—a review," Environmental Science and Pollution Research, vol. 24, pp. 16560-16577, July 01, 2017.

[3] F. Verheijen, S. Jeffery, A. Bastos, M. Velde, and I. Diafas, “Biochar Application to Soils – A Critical Scientific Review of Effects on Soil Properties,” Report. 149, Processes and Functions, EUR 24099 EN, Office for the Official Publications of the European Communities, Luxembourg, 2010.

[4] K. Y. Chan, L. V. Zwieten, I. Meszaros, A. Downie, and S. Joseph, "Using Poultry Litter Biochars as Soil Amendments," Australian Journal of Soil Research, vol. 46, no. 5, pp. 437-444, 2008.

[5] D. A. Laird, “The Charcoal Vision: A Win–Win–Win Scenario for Simultaneously Producing Bioenergy, Permanently Sequestering Carbon, while Improving Soil and Water Quality,” Agronomy Journal, vol. 100, pp. 178-181, 2008.

[6] J. Lehmann, M. C. Rillig, J. Thies, C. A. Masiello, W. C. Hockaday, and D. Crowley, "Biochar effects on soil biota – A review," Soil Biology and Biochemistry, vol. 43, pp. 1812-1836, 2011.

[7] T. D. Vu, M. K. Nguyen, T. H. N. Nguyen, N. P. Nguyen, and T. D. Nguyen “Biochar and its effects on Soil Health,” Journal of Science and Technology of Vietnam, vol. 7A, pp. 48-50, 2018.

[8] A. Mukherjee and R. Lal, "Biochar Impacts on Soil Physical Properties and Greenhouse Gas Emissions," Agronomy, vol. 3, pp. 313-339, 2013.

[9] T. Xie, Y. Sadasivam, C. Wang, and K. Spokas, "Review of the Effects of Biochar Amendment on Soil Properties and Carbon Sequestration," Journal of Hazardous, Toxic, and Radioactive Waste, vol. 20, p. 04015013, 2015.

[10] X. W. Lin, Z. Xie, J. Zheng, Q. Liu, Q. Bei, and J. Zhu, "Effects of biochar application on greenhouse gas emissions, carbon sequestration and crop growth in coastal saline soil," European Journal of Soil Science, vol. 66, pp. 329-338, 2015.

[11] B. Fungo, D. Guerena, M. Thiongo, J. Lehmann, H. Neufeldt, and K. Kalbitz, "N₂O and CH₄ emission from soil amended with steam-activated biochar," Journal of Plant Nutrition and Soil Science, vol. 177, pp. 34-38, 2014.

[12] A. Singla and K. Inubushi, "Effect of biochar on CH₄ and N₂O emission from soils vegetated with paddy," Paddy and Water Environment, vol. 12, pp. 239-243, 2013.

[13] L. Yu, J. Tang, R. Zhang, Q. Wu, and M. Gong, "Effects of biochar application on soil methane emission at different soil moisture levels," Biology and Fertility of Soils, vol. 49, pp. 119-128, 2012.

[14] A. Zhang, L. Cui, G. Pan, L. Li, Q. Hussain, X. Zhang, et al., "Effect of Biochar Amendment on Yield and Methane and Nitrous Oxide Emissions from a Rice Paddy from Tai Lake Plain, China," Agriculture Ecosystems & Environment, vol. 139, pp. 469-475, 2010.

[15] Y. Liu, M. Yang, Y. Wu, H. Wang, Y. Chen, and W.-X. Wu, "Reducing CH₄ and CO₂ emissions from waterlogged paddy soil with biochar," Journal of Soils and Sediments, vol. 11, pp. 930–939, 2011.

[16] G. Yoo and H. Kang, "Effects of Biochar Addition on Greenhouse Gas Emissions and Microbial Responses in a Short-Term Laboratory Experiment," Journal of environmental quality, vol. 41, pp. 1193-1202, 2012.

[17] L. Qian, L. Chen, S. Joseph, K. Cheng, L. Li, J. Zheng, et al., "Biochar compound fertilizer as an option to reach high productivity but low carbon intensity in rice agriculture of China," Carbon Management, vol. 5, pp. 145-154, 2014.

[18] S. Khan, C. Chao, M. Waqas, H. Arp, and Y. Zhu, "Sewage sludge biochar influence upon rice (Oryza sativa L) yield, metal bioaccumulation and greenhouse gas emissions from acidic paddy soil," Environmental Science & Technology, vol. 47, no. 15, pp. 8624-8632, 2013.

[19] S. Troy, P. Lawlor, C. Flynn, and M. Healy, "Impact of biochar addition to soil on greenhouse gas emissions following pig manure application," Soil Biology and Biochemistry, vol. 60, pp. 173-181, 2013.

[20] S. Saarnio, "Impacts of Biochar Amendment on Greenhouse Gas Emissions from Agricultural Soils," Agricultural and Environmental Applications of Biochar: Advances and Barriers, vol. 63 pp. 259-293, 2015.

[21] A. Zhang, R. Bian, G. Pan, L. Cui, Q. Hussain, L. Li, et al., "Effects of biochar amendment on soil quality, crop yield and greenhouse gas emission in a Chinese rice paddy: A field study of 2 consecutive rice growing cycles," Field Crops Research, vol. 127, pp. 153-160, 2012.

[22] Y. Feng, Y. Xu, Y. Yu, Z. Xie, and X. Lin, "Mechanisms of biochar decreasing methane emission from Chinese paddy soils," Soil Biology and Biochemistry, vol. 46, pp. 80-88, 2012.

[23] X. Song, G. Pan, C. Zhang, L. Zhang, and H. Wang, "Effects of biochar application on fluxes of three biogenic greenhouse gases: a meta-analysis," Ecosystem Health and Sustainability, vol. 2, no. 2, pp. 1-13, 2016.

[24] S. Jeffery, F. Verheijen, C. Kammann, and D. Abalos, "Biochar effects on methane emissions from soils: A meta-analysis," Soil Biology and Biochemistry, vol. 101, pp. 251-258, 2016.

[25] K. Spokas and D. Reicosky, "Impacts of sixteen different biochars on soil greenhouse gas production," Ann. Environ. Sci., vol. 3, pp. 179-193, 2009.

[26] C. Augustenborg, S. Hepp, C. Kammann, D. Hagan, O. Schmidt, and C. Müller, "Biochar and Earthworm Effects on Soil Nitrous Oxide and Carbon Dioxide Emissions," Journal of Environmental Quality, vol. 41, pp. 1203-1209, 2012.

[27] C. Scheer, P. Grace, D. Rowlings, S. Kimber, and L. V. Zwieten, "Effect of biochar amendment on the soil-atmosphere exchange of greenhouse gases from an intensive subtropical pasture in northern New South Wales, Australia," Plant and Soil, vol. 345, pp. 47-58, 2010.

[28] T. J. Clough, J. E. Bertram, J. L. Ray, L. M. Condron, M. O'Callaghan, R. R. Sherlock, et al., "Unweathered Wood Biochar Impact on Nitrous Oxide Emissions from a Bovine-Urine-Amended Pasture Soil," Soil Science Society of America Journal, vol. 74, pp. 852-860, 2010.

[29] S. Castaldi, M. Riondino, S. Baronti, F. R. Esposito, R. Marzaioli, F. A. Rutigliano, et al., "Impact of biochar application to a Mediterranean wheat crop on soil microbial activity and greenhouse gas fluxes," Chemosphere, vol. 85, pp. 1464-1471, 2011.

[30] S. Schimmelpfennig, C. Müller, L. Grünhage, C. Koch, and C. Kammann, "Biochar, hydrochar and uncarbonized feedstock application to permanent grassland Effects on greenhouse gas emissions and plant growth," Agriculture, Ecosystems & Environment, vol. 191, pp. 39-52, 2014.

[31] R. Hüppi, R. Felber, A. Neftel, J. Six, and J. Leifeld, "Effect of biochar and liming on soil nitrous oxide emissions from a temperate maize cropping system," Soil, vol. 1, pp. 707-717, 2015.

[32] M. L. Cayuela, L. V. Zwieten, B. P. Singh, S. Jeffery, A. Roig, and M. A. Sánchez-Monedero, "Biochar's role in mitigating soil nitrous oxide emissions: A review and meta-analysis," Agriculture, Ecosystems & Environment, vol. 191, pp. 5-16, 2014.

[33] L. Zwieten, C. Kammann, M. Cayuela, B. Singh, S. Joseph, S. Kimber, et al., Biochar effects on nitrous oxide and methane emissions from soil, 2^nd ed. Taylor & Francis, 2015.

[34] V. Nelissen, B. K. Saha, G. Ruysschaert, and P. Boeckx, "Effect of different biochar and fertilizer types on N₂O and NO emissions," Soil Biology and Biochemistry, vol. 70, pp. 244-255, 2014.

[35] S. Malghani, G. Gleixner, and S. E. Trumbore, "Chars produced by slow pyrolysis and hydrothermal carbonization vary in carbon sequestration potential and greenhouse gases emissions," Soil Biology and Biochemistry, vol. 62, pp. 137-146, 2013.

[36] M. A. SÃ¡nchez-GarcÃa, A. N. Roig, M. A. SÃ¡nchez-Monedero, and M. A. L. Cayuela, "Biochar increases soil N₂O emissions produced by nitrification-mediated pathways," Frontiers in Environmental Science, vol. 2, pp.1-10, 2014.

[37] H. Hu, D. Chen, and J.-Z. He, "Microbial regulation of terrestrial nitrous oxide formation: Understanding the biological pathways for prediction of emission rates," FEMS microbiology reviews, vol. 39, pp. 729-749, 2015.

[38] N. Wrage, G. L. Velthof, M. L. V. Beusichem, and O. Oenema, "Role of nitrifier denitrification in the production of nitrous oxide," Soil Biology and Biochemistry, vol. 33, pp. 1723-1732, 2001.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.10381

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ