Đặt vấn đề Trong những năm gần đây, ngành chăn nuôi nước ta đã có những bước phát triển mạnh mẽ góp phần không nhỏ vào công cuộc xây dựng diện mạo nông thôn mới. Chăn nuôi hiện đang là một trong những mũi nhọn trong việc chuyển đổi cơ cấu sản xuất nông nghiệp theo hướng đa hàng hóa đa dạng hóa vật nuôi, trong đó có chăn nuôi lợn. Lợn là gia súc được chăn nuôi phổ biến nhất ở Việt Nam với số lượng khoảng 26.493,9 con nghìn con trong tổng số 34.624,4 nghìn vật nuôi. Chăn nuôi lợn đặc biệt đóng vai trò quan trọng trong kinh tế hộ gia đình và là một trong những nguồn thu chủ yếu của nông hộ.
Hiện nay, bên cạnh phương thức chăn nuôi lợn truyền thống là chăn nuôi ở hộ gia đình với quy mô nhỏ thì chăn nuôi lợn theo phương thức tập trung công nghiệp đang có xu hướng phát triển mạnh mẽ dưới dạng các trang trại quy mô lớn. Hình thức chăn nuôi lợn quy mô trang trại lớn mang lại hiệu quả kinh tế cao, góp phần làm tăng sản lượng nông sản hóa, tạo ra cho xã hội một nghề mang tính ổn định, góp phần cải thiện sinh kế cho người dân. Tuy nhiên do việc tập trung một lượng lớn vật nuôi trên một đơn vị diện tích, trình độ quản lý sản xuất đặc biệt là quản lý chất thải chăn nuôi của người dân còn thấp nên đã gây ra áp lực cho môi trường, nhất là môi trường nước thải. Thành phố Hà Nội với đặc điểm địa hình có nhiều khu sinh thái rất thuận lợi cho sự phát triển chăn nuôi nói chung và chăn nuôi lợn nói riêng theo hướng hàng hóa tập trung.
Hà Nội luôn đứng đầu các tỉnh, thành phố trên cả nước về số lượng lợn và sản lượng thịt. Trong những năm qua, với xu hướng phát triển chăn nuôi theo xu hướng tập trung công nghiệp nên tốc độ phát triển các chăn nuôi lợn khá nhanh. Thành phố đã và đang hình thành các vùng, xã chăn nuôi lợn trọng điểm tập trung, ngoài khu dân cư với các trang 2 trại quy mô vừa và lớn. Điều này đã gây ra áp lực lớn cho môi trường với số lượng chất thải,nước thải, mùi khó chịu ngày càng gia tăng.
Đặc biệt, Ba Vì là một trong những khu vực có số lượng trang trang trại chăn nuôi nhiều của nước ta, nhất là chăn nuôi lợn ngày càng phát triển với số lượng ngày càng tăng. Kéo theo đó là ô nhiễm cho môi trường nước xung quanh của nó cũng ngày một tăng. Bên cạnh đó vấn đề nghiên cứu đánh giá chất lượng môi trường nước thải chăn nuôi của địa bàn cũng chưa được chú trọng, quan tâm.Vấn đề ô nhiễm môi trường cũng trở thành điểm nóng ảnh hưởng xấu tới môi trường đất, nước, và sức khỏe chăn nuôi lợn của các trang trại lợn Ba Vì nói riêng và các trang trại chăn nuôi lợn của Việt Nam nói chung. Vì vậy, xuất phát từ thực tế đó, em tiến hành làm đề tài: “Đánh giá môi trường nước thải tại trại lợn Nguyễn Thanh Lịch, huyện Ba Vì, thành phố Hà Nội” , nhằm thấy được bức tranh tổng thể về chất lượng môi trường tại khu vực trang trại chăn nuôi lợn, từ đó đề xuất các giải pháp nhằm cải thiện chất lượng môi trường quanh trại, góp phần bảo vệ môi trường nói chung và phát triển bền vững ngành chăn nuôi.
Mục tiêu của đề tài - Đánh giá chất lượng nước thải tại trại chăn nuôi lợn. - Đề xuất giải pháp giảm nhẹ ô nhiễm môi trường của trang trại chăn nuôi lợn trong điều kiện thực tế của địa phương. Ý nghĩa của đề tài 1. Ý nghĩa trong học tập - Là cơ hội để giúp sinh viên tiếp cận với công việc khi ra trường.
- Vận dụng kiến thức đã học vào thực tế. - Nâng cao kiến thức và hiểu biết để phục vụ cho công việc học tập và nghiên cứu sau này. Ý nghĩa thực tiễn - Đề tài trang bị cho sinh viên khi ra trường có thể, áp dụng vào thực tiễn, và có cơ hội làm việc, có kiến thức chuyên sâu theo đúng chuyên ngành của mình. - Biết được một số thành phần gây ô nhiễm môi trường cũng như giải pháp ô nhiễm cho trang trại chăn nuôi lợn.
4 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Cơ sở khoa học của đề tài 2. Một số khái niệm về môi trường - Môi trường: : Trong Luật Bảo vệ môi trường đã được Quốc hội nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam khoá 13, kỳ họp thứ 7 thông qua ngày 23 tháng 06 năm 2014, định nghĩa như sau: “Môi trường là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác động đối với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật”. - Tiêu chuẩn môi trường: Theo Luật Bảo vệ Môi trường của Việt Nam: "Tiêu chuẩn môi trường là những chuẩn mức, giới hạn cho phép, được quy định dùng làm căn cứ để quản lý môi trường" - Quy chuẩn môi trường: Theo điều 3 luật bảo vệ môi trường 2014, Quy chuẩn kỹ thuật môi trường là mức giới hạn của các thông số về chất lượng môi trường xung quanh, hàm lượng của các chất gây ô nhiễm có trong chất thải, các yêu cầu kỹ thuật và quản lý được cơ quan nhà nước có thẩm quyền ban hành dưới dạng văn bản bắt buộc áp dụng để bảo vệ môi trường.
- Ô nhiễm môi trường: "Ô nhiễm môi trường là sự làm thay đổi tính chất của môi trường, vi phạm Tiêu chuẩn môi trường". - Ô nhiễm môi trường nước: Là sự thay đổi thành phần và chất lượng nước, không đáp ứng cho các mục đích sử dụng khác nhau, vượt quá tiêu chuẩn cho phép và có ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật. Nước trong tự nhiên tồn tại dưới nhiều hình thức khác nhau: nước ngầm, nước ở các sông suối, nước tồn tại ở thể hơi trong không khí. Nước bị ô nhiễm nghĩa là thành phần của nó tồn tại các chất khác, mà các chất này có thể gây hại cho con 5 người và cuộc sống sinh vật trong tự nhiên.
Nước bị ô nhiễm khó khắc phục mà phải phòng tránh ngay từ đầu. - Khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước: Là khả năng của nguồn nước có thể tiếp nhận thêm một lượng nước mà vẫn đảm bảo chất lượng nguồn nước cho mục đích sử dụng theo tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật Việt Nam hoặc tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật nước ngoài được cơ quan nhà nước có thẩm quyền cho phép áp dụng. - Nước thải tự nhiên: Nước mưa được xem như nước thải tự nhiên ở trong thành phố hiện đại, chúng được thu gom theo hệ thống riêng. - Nước thải chăn nuôi: Là một loại nước thải nước thải rất đặc trưng và có khả năng gây ô nhiễm môi trường cao do có chứa hàm lượng cao các chất hữu cơ, cặn lơ lửng như N, P và vi sinh vật gây bệnh.
- Nước thải chăn nuôi lợn: Bao gồm chất thải rắn và chất thải lỏng, chất thải rắn bao gồm phân, gia súc chết, nhau thai., chất thải lỏng bao gồm nước tiểu, chất nhầy, nước rửa chuồng và rửa dụng cụ trong chăn nuôi. Đặc điểm chất thải chăn nuôi Đặc trưng quan trọng nhất của nước thải phát sinh từ các trang trại chăn nuôi, đặc biệt là chăn nuôi lợn là Hàm lượng các chất hữu cơ, chất dinh dưỡng được biểu thị qua các thông số như: COD, BOD5, TN, TP, SS…những thông số này là nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường chính. Đây là những thành phần dễ phân hủy, gây mùi hôi thối, phát sinh khí độc, làm sụt giảm lượng ôxy hòa tan trong nước và đặc biệt nếu không được xử lý khi thải ra nguồn tiếp nhận sẽ gây ô nhiễm môi trường, gây phì dưỡng hệ sinh thái, làm ảnh hưởng đến cây trồng và là nguồn dinh dưỡng quan trọng để các vi khuẩn gây hại phát triển. Ngoài ra trong nước thải của trang trại chăn nuôi có chứa hàm lượng lớn các vi khuẩn gây bệnh dịch, đây là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe của con người cũng như động vật trong khu vực [19].
6 Trong các khu trang trại chăn nuôi lợn việc dọn dẹp phân chuồng bằng nước được sử dụng rộng rãi tạo ra một khối lượng nước thải khá lớn. Trong nước thải hợp chất hữu cơ chiếm 70-80% gồm cellulose, protit, acid amin, chất béo, hidrat carbon và các dẫn xuất của chúng có trong phân và thức ăn thừa. Hầu hết các chất hữu cơ dễ phân hủy, các chất vô cơ chiếm 20-30% gồm cát, đất, muối, urê, amonium, muối, chlorua, SO42-… Các hợp chất hóa học trong phân và nước thải dễ dàng bị phân hủy. Đặc tính phân thải Do đặc thù của các trang trại chăn nuôi hiện nay là việc rửa chuồng tại bằng nước, việc thu gom phân khô rất hạn chế do nhu cầu dùng phân này để bón ruộng, trồng cây là rất thấp…Do đó hầu hết các trang trại đều phải thu gom chung phân và nước thải để xử lý.
Chính vì vậy việc xử lý nước thải của trang trại chăn nuôi không thể tách rời giữa xử lý phân (chất thải rắn) và nước thải được, do trong nước thải có chứa phân. Trong phân chứa một phần rất nhỏ rác, chất độn và thức ăn dư thừa. Lượng phân thải ra trong một ngày đêm tùy thuộc vào giống, loài, tuổi, khẩu phần ăn và trọng lượng gia súc. Theo Hill và Toller lượng phận và nước tiểu thải ra trong một ngày đêm của một số loài gia súc như sau: Bảng 2.
Lượng phân thải ra đối với lợn nuôi trong trang trại Loại gia súc Lượng phân kg/ngày Lợn < 10 kg 0,5-1 Lợn 14-45 kg 1-2 Lợn 45-100 kg 2-3 (Nguồn: Nguyễn Thị Hoa Lý, 2005)[9] 2.Thành phần của phân thải Thành phần trong phân lợn phụ thuộc vào nhiều yếu tố: - Thành phân dưỡng chất của thức ăn và nước uống. - Độ tuổi của lợn (mỗi độ tuổi sẽ có 7 khả năng tiêu hóa khác nhau). - Tình trạng sức khỏe của vật nuôi và nhu cầu cơ thể: Nếu nhu cầu cơ thể cao thì sử dụng dưỡng chất nhiều thì lượng phân thải sẽ ít và ngược lại. Thành phần của phân lợn thải Loại Nước Nitơ P2O5 K2O CaO MgO phân Lợn 82,0 0,60 0,41 0,26 0,09 0,10 (Nguồn: Lê Văn Cát, 2008)[4] Ngoài ra, trong phân còn có chứ nhiều loại vi khuẩn, virus và trứng ký sinh trùng, trong đó vi khuẩn thuộc họ Enterobacteriacea chiếm đa số với giống điển hình như Escherichia, Salmonella, Proteus, Klebsiella.
Trong 1kg phân có chứa 2000 – 5000 trứng giun sán gồm chủ yếu các loại: Ascaris, Oesophagostomun, Trichocephalus. Một số thành phần vi sinh vật trong chất thải rắn chăn nuôi lợn Chỉ tiêu Đơn vị Số lượng Colifom MNP/100g 4,106-108 E.