Luận văn thạc sĩ đánh giá ảnh hưởng của hoạt động chăn nuôi lợn tới môi trường nước mặt và đề xuất các giải pháp xử lý nước thải chăn nuôi lợn trên địa bàn xã phục linh

Bài viết đánh giá tác động chăn nuôi lợn đến môi trường nước tại xã Phục Linh và đề xuất giải pháp xử lý nước thải hiệu quả, bền vững.

• Tác giả: Đoàn Thị Hoa
• Người hướng dẫn: Ths. Nguyễn Duy Hải
• Trường học: Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Khoa học Môi trường
• Đề tài: Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động chăn nuôi lợn tới môi trường nước mặt và đề xuất giải pháp xử lý nước thải chăn nuôi lợn trên địa bàn xã Phục Linh, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp đại học
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• 1. MỤC LỤC
• 1.1. Mục tiêu của đề tài
• 1.2. Yêu cầu của đề tài
• 1.3. Ý nghĩa của đề tài
• 1.3.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học
• 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
• 1.4. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.4.1. Cơ sở khoa học của đề tài
• 1.4.2. Cơ sở thực tiễn
• 1.4.3. Tình hình phát triển chăn nuôi lợn trong và ngoài nước
• 1.4.4. Tình hình phát triển chăn nuôi lợn trên thế giới
• 1.4.5. Tình hình chăn nuôi lợn ở Việt Nam
• 1.4.6. Một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước thải và phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi lợn
• 1.4.7. Một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước thải chăn nuôi lợn
• 1.4.8. Một số phương pháp xử lý nước thải trong chăn nuôi lợn
• 1.4.9. Cấu tạo hệ thống phân hủy chất thải theo công nghệ Biogas
• 1.5. ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 1.5.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.5.2. Địa điểm và thời gian tiến hành
• 1.5.3. Nội dung nghiên cứu
• 1.5.4. Đánh giá về điều kiện tự nhiên - kinh tế xã hội của xã Phục Linh, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên
• 1.5.5. Đánh giá thực trạng phát triển của ngành chăn nuôi trên địa bàn xã Phục Linh, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên
• 1.5.6. Đánh giá yếu tố ảnh hưởng tới môi trường nước mặt trên địa bàn nghiên cứu
• 1.5.7. Đề xuất một số giải pháp xử lý nước thải chăn nuôi ảnh hưởng đến môi trường nước mặt xã Phục Linh, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên
• 1.5.8. Phương pháp nghiên cứu
• 1.5.8.1. Phương pháp điều tra khảo sát thực địa
• 1.5.8.2. Phương pháp điều tra thu thập thông tin thứ cấp
• 1.5.8.3. Phương pháp điều tra số liệu thứ cấp
• 1.5.8.4. Phương pháp lấy mẫu và phân tích trong phòng thí nghiệm
• 1.5.8.5. Phương pháp phân tích
• 1.5.8.6. Phương pháp xử lý số liệu
• 1.6. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 1.6.1. Điều kiện tự nhiên, đặc điểm kinh tế - xã hội của xã Phục Linh, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên
• 1.6.1.1. Điều kiện tự nhiên
• 1.6.1.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội
• 1.6.2. Đánh giá thực trạng phát triển của ngành chăn nuôi lợn trên địa bàn xã Phục Linh
• 1.6.2.1. Số lượng đàn gia súc, gia cầm
• 1.6.3. Đánh giá thực trạng hoạt động của trang trại chăn nuôi tập trung tại địa bàn xã Phục Linh
• 1.6.4. Đánh giá yếu tố ảnh hưởng tới môi trường nước mặt trên địa bàn nghiên cứu
• 1.6.5. Hiện trạng môi trường môi trường nước mặt thông qua đánh giá ý kiến của người dân tại vùng nghiên cứu
• 1.6.6. Đánh giá hiện trạng nước thải chăn nuôi trước và sau xử lý Biogas tại trang trại chăn nuôi trên địa bàn xã Phục Linh
• 1.6.7. Đề xuất giải pháp xử lý nước thải trong chăn nuôi theo quy mô trang trại trên địa bàn xã Phục Linh
• 1.6.8. Những tồn tại
• 1.6.9. Đề xuất các giải pháp xử lý chất thải và nước thải chăn nuôi lợn trên địa bàn xã Phục Linh
• 2. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Đánh giá thực trạng chăn nuôi lợn tại xã Phục Linh

Hoạt động chăn nuôi lợn tại xã Phục Linh đã có sự phát triển mạnh mẽ trong những năm gần đây. Số lượng đàn lợn tăng đáng kể, góp phần vào việc nâng cao thu nhập cho người dân. Tuy nhiên, sự gia tăng này cũng kéo theo nhiều vấn đề về môi trường nước. Theo số liệu khảo sát, nước thải từ các trang trại chăn nuôi lợn chủ yếu được xử lý bằng hầm ủ biogas, nhưng chất lượng xử lý chưa đạt yêu cầu. Nước thải vẫn còn chứa nhiều chất ô nhiễm, gây ảnh hưởng đến môi trường nước xung quanh. Đặc biệt, hiện tượng phú dưỡng tại các ao hồ xung quanh khu vực chăn nuôi đã được ghi nhận, làm giảm chất lượng nước và ảnh hưởng đến đời sống của người dân. Việc đánh giá thực trạng này là cần thiết để có cái nhìn tổng quan về tác động của chăn nuôi lợn đến môi trường nước.

1.1. Tác động của chăn nuôi lợn đến môi trường nước

Hoạt động chăn nuôi lợn không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn gây ra nhiều tác động tiêu cực đến môi trường nước. Nước thải từ chăn nuôi chứa hàm lượng cao các chất hữu cơ, nitơ và photpho, dẫn đến ô nhiễm nghiêm trọng. Theo nghiên cứu, nước thải chăn nuôi lợn có thể chứa từ 200 đến 350 mg/l nitơ tổng số, trong đó nitơ amoni chiếm khoảng 80-90%. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng nước mà còn gây ra các vấn đề về sức khỏe cho cộng đồng. Việc xử lý nước thải một cách hiệu quả là rất cần thiết để bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng.

II. Giải pháp xử lý nước thải chăn nuôi lợn

Để giảm thiểu tác động của nước thải từ chăn nuôi lợn đến môi trường nước, cần áp dụng các giải pháp xử lý hiệu quả. Một trong những phương pháp được khuyến nghị là sử dụng công nghệ biogas. Công nghệ này không chỉ giúp xử lý nước thải mà còn tạo ra nguồn năng lượng tái tạo. Theo nghiên cứu, việc áp dụng hệ thống biogas có thể giảm đáng kể hàm lượng COD và BOD trong nước thải. Ngoài ra, cần có sự phối hợp giữa các cơ quan chức năng và người dân trong việc quản lý và giám sát chất lượng nước thải. Việc nâng cao nhận thức của người dân về tầm quan trọng của việc bảo vệ môi trường cũng là một yếu tố quan trọng trong việc thực hiện các giải pháp này.

2.1. Công nghệ biogas trong xử lý nước thải

Công nghệ biogas đã được chứng minh là một giải pháp hiệu quả trong việc xử lý nước thải từ chăn nuôi lợn. Hệ thống này hoạt động dựa trên quá trình phân hủy kỵ khí, giúp giảm thiểu ô nhiễm và tạo ra khí biogas có thể sử dụng làm năng lượng. Kết quả nghiên cứu cho thấy, sau khi xử lý bằng biogas, hàm lượng COD trong nước thải giảm từ 3000 mg/l xuống còn 500 mg/l, cho thấy hiệu quả rõ rệt trong việc cải thiện chất lượng nước. Việc áp dụng công nghệ này không chỉ giúp bảo vệ môi trường nước mà còn mang lại lợi ích kinh tế cho người chăn nuôi.

III. Quản lý nước thải chăn nuôi lợn

Quản lý nước thải từ chăn nuôi lợn là một vấn đề quan trọng cần được chú trọng. Cần có các quy định rõ ràng về việc xử lý và xả thải nước thải từ các trang trại. Các cơ quan chức năng cần thực hiện kiểm tra định kỳ chất lượng nước thải và có biện pháp xử lý kịp thời đối với các trường hợp vi phạm. Bên cạnh đó, việc khuyến khích các trang trại áp dụng công nghệ xử lý nước thải hiện đại cũng cần được thực hiện. Sự phối hợp giữa chính quyền địa phương và người dân trong việc quản lý nước thải sẽ góp phần bảo vệ môi trường và nâng cao chất lượng sống cho cộng đồng.

3.1. Các quy định về quản lý nước thải

Các quy định về quản lý nước thải từ chăn nuôi lợn cần được thực hiện nghiêm ngặt. Luật Bảo vệ môi trường 2014 đã quy định rõ về trách nhiệm của các cơ sở chăn nuôi trong việc xử lý nước thải trước khi xả ra môi trường. Cần có các biện pháp chế tài đối với những cơ sở không tuân thủ quy định. Đồng thời, việc tuyên truyền và nâng cao nhận thức cho người dân về tầm quan trọng của việc bảo vệ môi trường cũng cần được chú trọng. Chỉ khi có sự đồng thuận và hợp tác giữa các bên liên quan, vấn đề ô nhiễm môi trường mới được giải quyết hiệu quả.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Chăn nuôi là một trong hai lĩnh vực quan trọng trong nền nông nghiệp (chăn nuôi, trồng trọt), nó không những đáp ứng nhu cầu thực phẩm cho tiêu dùng hằng ngày của mọi người dân trong xã hội mà còn là nguồn thu nhập quan trọng của hàng triệu người dân hiện nay. Đặc biệt nông nghiệp lại có ý nghĩa quan trọng đối với nước ta khi có tới 70% dân cư sống dựa vào nông nghiệp. Sự gia tăng của các sản phẩm nông nghiệp kết hợp với nhu cầu về thực phẩm ngày càng cao của cuộc sống đã thúc đẩy ngành chăn nuôi phất triển mạnh mẽ. Sự phát triển bùng nổ của ngành chăn nuôi để đáp ứng các nhu cầu là một điều tất yếu.Công nghiệp hóa chăn nuôi có thể là hiệu quả tất yếu của chuỗi thực phẩm liên kết theo chiều dọc và cung ứng cho các cửa hàng bán lẻ lớn,nhưng cũng có thể xảy ra một cách độc lập.

Việt Nam là một nước đang phát triển với nền kinh tế chủ yếu là nông nghiệp. Đặc biệt, lĩnh vực chăn nuôi đang có xu hướng phát triển với quy mô trang trại. Phương pháp chăn nuôi theo quy mô này đã mang lại hiệu quả kinh tế đáng kể, tạo điều kiện cho việc áp dụng các công nghệ tiến bộ khoa học kỹ thuật tiến bộ mới trong chăn nuôi. Tuy nhiên, bên cạnh những hiệu quả kinh tế về chăn nuôi trang trại cũng bộc lộ một số tồn tại, hạn chế cần khắc phục như: Đa phần quy mô trang trại chăn nuôi còn nhỏ, thiếu quy hoạch tổng thể, về nâu dài dẫn đến các trang trại phát triển manh mún, nhỏ lẻ, thiếu sự đầu tư và đặc biệt là gây ô nhiễm môi trường do nước thải trong suốt quá trình chăn nuôi gia súc gia cầm.

Vấn đề xử lý môi trường trong chăn nuôi đã được đặt ra nhất là các trang trại, khu chăn nuôi tập trung xây dựng mới phải có phương án áp dụng các biện pháp xử lý nước thải trước khi thải ra ngoài môi trường. n 2 Phục Linh là một xã đang trên đà phát triển với mật độ dân số ngày càng tăng. Ngành chăn nuôi trên địa bàn xã những năm qua đã có những bước phát triển rất lớn với số lượng chăn nuôi hộ gia đình và quy mô trang trại.Với số đầu trên nghìn con đã đưa giá trị của ngành chăn nuôi đạt hiệu quả cao. Tuy nhiên, vấn đề nước thải tại một số trang trại trên địa bàn xã rất đáng lo ngại, theo điều tra cho thấy nước thải của các trang trại này được qua xử lý bằng hầm ủ biogas nhưng chất lượng của các hầm này chưa đạt tiêu chuẩn nên nước thải ra ngoài môi trường vẫn còn ô nhiễm.

Nước thải tại một số trang trại chăn nuôi lợn còn gây hiện tượng phú dưỡng tại các ao, hồ, đồng ruộng xung quanh khu vực chăn nuôi. Nhiều hộ dân sống cạnh các trang trại chăn nuôi cũng ảnh hưởng bởi nguồn nước của các trang trại thải ra. Để đánh giá ảnh hưởng của các trang trại chăn nuôi lợn đến môi trường nước xung quanh địa bàn nghiên cứu em đã thực tiễn thành đề tài: “Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động chăn nuôi lợn tới môi trường nước mặt và đề xuất giải pháp xử lý nước thải chăn nuôi lợn trên địa bàn xã Phục Linh, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên”. Mục tiêu của đề tài - Điều tra đánh giá được thực trạng chăn nuôi lợn của xã Phục Linh, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên - Đánh giá hiện trạng môi trường nước thải tại một số trang trại chăn nuôi lợn trước và sau quá trình xử lý.

Yêu cầu của đề tài - Số liệu thu thập phải khách quan, trung thực, chính xác. - Các mẫu nghiên cứu phải đại diện cho khu vực lấy mẫu trên địa bàn nghiên cứu. n 3 - Phản ánh đúng đắn, đầy đủ hiện trạng nước thải chăn nuôi lợn và ảnh hưởng của nó tới môi trường xung quanh các trang trại chăn nuôi. Ý nghĩa của đề tài 1.

Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học - Áp dụng kiến thức đã học của nhà trường vào thực tế. - Nâng cao kiến thức thực tế. - Tích lũy kinh nghiệm cho công việc sau khi ra trường. - Bổ sung tư liệu cho học tập.

Ý nghĩa thực tiễn Qua quá trình nghiên cứu thực trạng nước thải của các trang trại chăn nuôi lợn để biết được mặt mạnh, mặt yếu kém, những khó khăn và tồn tại trong việc quản lý và xử lý nước thải từ đó tìm ra những giải pháp bảo vệ môi trường phù hợp với điều kiện của các trang tại, giúp các trang trại chăn nuôi lợn có công tác quản lý môi trường được tốt hơn. n 4 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Cơ sở khoa học của đề tài 2. Tác động của chăn nuôi tới đời sống và nền kinh tế Theo đánh giá của tổ chức nông lương thế giới ( FAO): Châu Á sẽ trở thành khu vực sản xuất và tiêu dùng các sản phẩm chăn nuôi lớn nhất.

Chăn nuôi Việt Nam giống như các nước trong khu vực phải duy trì mức tăng trưởng cao nhằm đáp ứng đủ nhu cầu trong nước và từng bước hướng tới xuất khẩu.Trong thời gian qua, ngành chăn nuôi của nước ta phát triển với tốc độ nhanh, bình quân giai đoạn 2001 - 2006 đạt 8. Trong số các nước thuộc ASEAN, Việt Nam là nước chịu áp lực đất đai lớn nhất. Tốc độ tăng trưởng dân số và quá trình đô thị hóa đã làm giảm diện tích đất nông nghiệp. Để đảm bảo an toàn về lương thực và thực phẩm, biện pháp duy trì là thâm canh chăn nuôi trong đó chăn nuôi lợn là một thành phần quan trọng trong định hướng phát triển.

Trong những năm gần đây, ngành chăn nuôi lợn phát triển với tốc độ rất nhanh nhưng chủ yếu là tự phát và chưa đáp ứng được các tiêu chuẩn kỹ thuật về chuồng trại và kỹ thuật chăn nuôi. Do đó, năng suất chăn nuôi thấp và gây ô nhiễm môi trường một cách trầm trọng. Ô nhiễm môi trường không chỉ ảnh hưởng đến sức khỏe vật nuôi, năng suất chăn nuôi mà còn ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe con người và môi trường sống xung quanh. Mỗi năm ngành chăn nuôi gia súc gia cầm thải ra khoảng 75 - 85 triệu tấn phân, với phương thức sử dụng phân chuồng không qua xử lý ổn định và nước thải không qua xử lý xả trực tiếp ra môi trường gây ô nhiễm nghiêm trọng(Viện khoa học, công nghệ môi trường 2009) [12].

Cho đến nay, chưa có một báo cáo nào đánh giá chi tiết và đầy đủ về ô nhiễm môi trường do ngành chăn nuôi gây ra. Theo báo cáo tổng kết của viện n 5 chăn nuôi, hầu hết các hộ chăn nuôi đều để nước thải chảy tự do ra môi trường xung quanh gây mùi hôi thối nồng nặc, đặc biệt là những ngày oi bức. Nồng độ khí H2S và NH3 cao hơn mức cho phép rất nhiều lần. Ngoài ra trong nước thải còn chứa COD, BOD, Colifrom, E.Coli… và trứng giun sán cao hơn rất nhiều lần so với quy chuẩn cho phép(Viện khoa học, công nghệ môi trường 2009) [12].

Khả năng hấp thu Nitơ và Photpho của gia súc, gia cầm rất kém, nên khi thức ăn có chứa Nitơ và Photpho vào thì chúng sẽ bị bài tiết theo phân và nước tiểu. Trong nước thải chăn nuôi thường chứa hàm lượng Nitơ và Photpho rất cao(Viện chăn nuôi 2006) [10]. Theo Jongbloed và Lenis (1992) đối với lợn trưởng thành, khi ăn 100g Nitơ thì: 30g giữ lại cơ thể, 50g bài tiết ra ngoài theo nước tiểu dưới dạng ure, còn 20g ở dạng phân Nitơ vi sinh vật khó phân hủy và an toàn môi trường. Đặc điểm chất thải chăn nuôi Chất thải chăn nuôi chia ra thành 3 nhóm: + Chất thải rắn: Phân, chất độn, lông, chất hữu cơ tại các lò mổ.

+ Chất thải lỏng: Nước tiểu, nước rửa chuồng, tắm rửa gia súc, vệ sinh lò mổ, các dụng cụ. + Chất thải khí: CO2, NH3 , CH4 ,. Chất thải rắn và nước thải: Chất thải rắn chủ yếu là phân và rác, thức ăn thừa của vật nuôi. Chất thải rắn chăn nuôi lợn có độ ẩm từ 56-83%, tỷ lệ N, P, K cao, chứa nhiều hợp chất hữu cơ, vô cơ và một lượng lớn vi sinh vật, trứng các ký sinh trùng có thể gây bệnh cho người và vật nuôi.

Tùy theo đặc điểm chuồng nuôi và hình thức thu gom chất thải, chất thải chăn nuôi lợn bao gồm: chất thải rắn, nước tiểu và nước thải chăn nuôi (hỗn hợp phân, nước tiểu, nước rửa chuồng. Chất thải rắn - Phân Là những thành phần từ thức ăn, nước uống mà cơ thể gia súc không hấp thụ được và thải ra ngoài cơ thể. Phân bao gồm những thành phần: - Những dưỡng chất không tiêu hóa được của quá trình tiêu hóa vi sinh: men tiêu hóa, chất xơ, protein dư thừa, acid amin (trong nước tiểu). Các khoáng chất dư thừa như P2O5, K2O, CaO, MgO cũng xuất hiện trong phân.

- Các chất cặn bã của dịch tiêu hóa (trysin, spepsin .), các mô tróc ra tự các niêm mạc của ống tiêu hóa và chất nhờn theo phân ra ngoài. - Các loại vi sinh vật trong thức ăn, ruột bị thải ra ngoài theo phân. * Lượng phân: Lượng phân thải ra trong một ngày đêm tùy thuộc vào giống, loài, tuổi và khẩu phần ăn. Lượng phân lợn thải ra mỗi ngày có thể ước tính 6 - 8% trọng lượng của vật nuôi.

Lượng phân thải ra trung bình của lợn trong 24 giờ được thể hiện dưới bảng 2.1:Khối lƣợng phân và nƣớc tiểu của gia súc thải ra trong 1 ngày đêm Loại gia súc Lƣơng phân(kg/ngày) Nƣớc tiểu(kg/ngày) Trâu bò lớn 20-25 10-15 Lợn (<10 kg) 0,5-1 0,3-0,7 Lợn (15-45 kg) 1-3 0,7-2 Lợn (45-100 kg) 3-5 2-4 (Nguồn:NguyễnThị Hoa Lý,2001) * Thành phần trong phân lợn: Thành phần các chất trong phân lợn phụ thuộc vào nhiều yếu tố: - Thành phần dưỡng chất của thức ăn và nước uống. - Độ tuổi của lợn (mỗi độ tuổi sẽ có khả năng tiêu hóa khác nhau) n 7 - Tình trạng sức khỏe vật nuôi và nhu cầu cá thể: nếu nhu cầu cá thể cao thì sử dụng dưỡng chất nhiều thì lượng phân thải sẽ nhiều và ngược lại.2:Thành phần (%) của phân gia súc gia cầm Loại phân Nƣớc Nitơ P2O5 K2O CaO MgO Lợn 82,0 0,60 0,41 0,26 0,09 0,10 Trâu,bò 83,14 0,29 0,17 1,00 0,35 0,13 Gà 56,0 1,63 0,54 0,85 2,40 0,74 (Nguồn:Lê Văn Căn, 1997) Ngoài ra trong phân còn chứa nhiều loại vi khuẩn, virus và ký sinh trùng, trong đó vi khuẩn thuộc họ Enterobacteriacea Shigella, Proteus, klebsilla. Trong 1 kg phân có chứa 2000-5000 trứng giun sán bao gồm các loại: Ascaris suum, Oesophagostomum, Trichocephalus (Nguyễn Thị Hoa Lý, 2004) [6].