Đánh Giá Hiện Trạng Môi Trường Nước Của Hoạt Động Chăn Nuôi Gia Súc Tại Nghệ An

Luận văn thạc sĩ môi trường nghiên cứu hus đánh giá hiện trạng môi trường nước của hoạt động chăn nuôi gia súc tập trung trên địa bàn tỉnh, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên

• Tác giả: Nguyễn Thị Thúy Nga
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Mạnh Khải
• Trường học: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
• Chuyên ngành: Khoa Học Môi Trường
• Đề tài: Đánh Giá Hiện Trạng Môi Trường Nước Của Hoạt Động Chăn Nuôi Gia Súc Tập Trung Trên Địa Bàn Tỉnh Nghệ An
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tình hình chăn nuôi gia súc tại Việt Nam
• 1.2. Tổng quan về thành phần chất thải của ngành chăn nuôi gia súc
• 1.2.1. Chất thải rắn
• 1.2.2. Nước thải
• 1.2.2.1. Nước tiểu
• 1.2.2.2. Nước rửa chuồng và tắm gia súc
• 1.2.3. Khí thải
• 1.2.4. Đặc tính nước thải chăn nuôi
• 1.3. Ảnh hưởng của nước thải trong chăn nuôi gia súc đến môi trường và sức khỏe con người
• 1.4. Đặc điểm tự nhiên, kinh tế xã hội và định hướng phát triển chăn nuôi gia súc ở Nghệ An
• 1.5. Hiện trạng ngành chăn nuôi trên địa bàn tỉnh Nghệ An
• 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2. Phương pháp nghiên cứu
• 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Tình hình chăn nuôi gia súc tập trung trên địa bàn tỉnh Nghệ An
• 3.2. Đánh giá chung về môi trường trong chăn nuôi gia súc tập trung
• 3.3. Đánh giá hiện trạng môi trường nước thải trong chăn nuôi gia súc tập trung trên địa bàn tỉnh Nghệ An
• 3.4. Thực trạng công tác quản lý về bảo vệ môi trường trong chăn nuôi gia súc tập trung trên địa bàn tỉnh Nghệ An
• 3.5. Đề xuất giải pháp quản lý trong thời gian tới
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Đánh Giá Môi Trường Nước Trong Chăn Nuôi Gia Súc Tại Nghệ An

Chăn nuôi gia súc tại Nghệ An đã phát triển mạnh mẽ trong những năm qua, đóng góp đáng kể vào nền kinh tế địa phương. Tuy nhiên, sự gia tăng quy mô chăn nuôi cũng kéo theo nhiều vấn đề về môi trường, đặc biệt là ô nhiễm nước. Đánh giá môi trường nước trong hoạt động chăn nuôi là cần thiết để bảo vệ sức khỏe cộng đồng và môi trường sống.

1.1. Tình Hình Chăn Nuôi Gia Súc Tại Nghệ An

Nghệ An hiện là tỉnh có tổng đàn gia súc lớn nhất cả nước. Sự phát triển này không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn đặt ra thách thức về quản lý chất thải và ô nhiễm môi trường.

1.2. Tác Động Của Chăn Nuôi Đến Môi Trường Nước

Chất thải từ chăn nuôi gia súc, bao gồm phân và nước tiểu, có thể gây ô nhiễm nguồn nước nếu không được xử lý đúng cách. Điều này ảnh hưởng đến chất lượng nước và sức khỏe cộng đồng.

II. Vấn Đề Ô Nhiễm Nước Từ Hoạt Động Chăn Nuôi Gia Súc

Ô nhiễm nước từ hoạt động chăn nuôi gia súc là một vấn đề nghiêm trọng tại Nghệ An. Nguồn nước thải từ các trang trại chăn nuôi thường chứa nhiều chất độc hại, ảnh hưởng đến hệ sinh thái và sức khỏe con người.

2.1. Nguồn Gốc Ô Nhiễm Nước Trong Chăn Nuôi

Nước thải từ chăn nuôi gia súc chủ yếu phát sinh từ việc vệ sinh chuồng trại và nước tiểu của gia súc. Thành phần nước thải chứa nhiều chất hữu cơ và vi sinh vật gây bệnh.

2.2. Hệ Lụy Của Ô Nhiễm Nước Đối Với Sức Khỏe

Ô nhiễm nước có thể dẫn đến nhiều bệnh tật cho con người, đặc biệt là các bệnh về hô hấp và tiêu hóa. Việc tiếp xúc với nước ô nhiễm có thể gây ra các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng.

III. Phương Pháp Đánh Giá Môi Trường Nước Trong Chăn Nuôi

Để đánh giá môi trường nước trong chăn nuôi gia súc, cần áp dụng các phương pháp khoa học và công nghệ hiện đại. Việc này giúp xác định mức độ ô nhiễm và đề xuất các giải pháp khắc phục hiệu quả.

3.1. Phương Pháp Thu Thập Dữ Liệu

Dữ liệu về chất lượng nước được thu thập từ các mẫu nước tại các trang trại chăn nuôi. Các chỉ tiêu như pH, BOD, COD và TSS sẽ được phân tích để đánh giá mức độ ô nhiễm.

3.2. Phân Tích Kết Quả Đánh Giá

Kết quả phân tích sẽ được so sánh với các tiêu chuẩn nước thải hiện hành để xác định mức độ ô nhiễm và đưa ra các khuyến nghị cần thiết.

IV. Giải Pháp Quản Lý Nước Thải Trong Chăn Nuôi Gia Súc

Để giảm thiểu ô nhiễm nước từ hoạt động chăn nuôi, cần có các giải pháp quản lý hiệu quả. Việc áp dụng công nghệ xử lý nước thải và nâng cao nhận thức của người chăn nuôi là rất quan trọng.

4.1. Công Nghệ Xử Lý Nước Thải

Công nghệ xử lý nước thải như biogas và hồ sinh học có thể giúp giảm thiểu ô nhiễm. Việc áp dụng các công nghệ này sẽ cải thiện chất lượng nước thải trước khi thải ra môi trường.

4.2. Nâng Cao Nhận Thức Cộng Đồng

Tổ chức các buổi tập huấn và hội thảo để nâng cao nhận thức về bảo vệ môi trường trong chăn nuôi là cần thiết. Người chăn nuôi cần hiểu rõ tác động của chất thải đến môi trường và sức khỏe.

V. Kết Quả Nghiên Cứu Về Môi Trường Nước Tại Nghệ An

Kết quả nghiên cứu cho thấy mức độ ô nhiễm nước tại các trang trại chăn nuôi gia súc ở Nghệ An đang ở mức báo động. Cần có các biện pháp khắc phục kịp thời để bảo vệ môi trường.

5.1. Đánh Giá Hiện Trạng Ô Nhiễm

Các chỉ số ô nhiễm như BOD, COD và TSS đều vượt mức cho phép. Điều này cho thấy cần có sự can thiệp ngay lập tức để cải thiện tình hình.

5.2. Đề Xuất Giải Pháp Cải Thiện

Đề xuất các giải pháp như xây dựng hệ thống xử lý nước thải và tăng cường quản lý chất thải để giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước.

VI. Kết Luận Và Tương Lai Của Môi Trường Nước Trong Chăn Nuôi

Việc đánh giá môi trường nước trong chăn nuôi gia súc tại Nghệ An là rất cần thiết. Cần có sự phối hợp giữa các cơ quan chức năng và cộng đồng để bảo vệ môi trường và sức khỏe con người.

6.1. Tương Lai Của Ngành Chăn Nuôi

Ngành chăn nuôi cần phát triển bền vững, kết hợp với bảo vệ môi trường. Việc áp dụng công nghệ mới sẽ giúp giảm thiểu ô nhiễm.

6.2. Vai Trò Của Cộng Đồng Trong Bảo Vệ Môi Trường

Cộng đồng cần tích cực tham gia vào các hoạt động bảo vệ môi trường, từ đó nâng cao ý thức và trách nhiệm trong việc quản lý chất thải.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Hoạt động chăn nuôi đóng góp khoảng 40% tổng GDP nông nghiệp toàn cầu và giữ vai trò trụ cột trong nền kinh tế nông nghiệp Việt Nam với tỷ trọng đạt 30% GDP toàn ngành. Tại tỉnh Nghệ An, ngành chăn nuôi ghi nhận bước chuyển mình mạnh mẽ khi tỷ trọng giá trị sản xuất gia tăng liên tục từ 38,29% năm 2010 lên 43,81% vào năm 2013. Đến tháng 10 năm 2014, toàn tỉnh sở hữu tổng đàn trâu đạt 295.200 con (đứng đầu cả nước), đàn bò đạt 384.300 con (trong đó có 34.500 con bò sữa) và tổng đàn lợn đạt 974.300 con, cung cấp sản lượng thịt hơi xuất chuồng hơn 210.000 tấn/năm. Xu hướng chuyển dịch từ chăn nuôi nông hộ nhỏ lẻ sang mô hình trang trại tập trung quy mô lớn mang lại hiệu quả kinh tế vượt trội, song cũng tạo ra áp lực ô nhiễm môi trường nghiêm trọng do sự tập trung của nguồn chất thải hữu cơ.

Vấn đề cốt lõi đặt ra là tải lượng chất thải chăn nuôi phát sinh vượt quá khả năng tự làm sạch tự nhiên của các thủy vực tiếp nhận, dẫn tới suy thoái môi trường đất, nước ngầm và nước mặt. Đề tài tập trung giải quyết 3 mục tiêu cụ thể: đánh giá bức tranh tổng quan về phát triển chăn nuôi tập trung tại Nghệ An, khảo sát thực nghiệm hiện trạng và hiệu quả xử lý nước thải tại các cơ sở điển hình, đồng thời đề xuất hệ thống giải pháp quản lý - kỹ thuật đồng bộ. Phạm vi nghiên cứu được thực hiện tại 22 trang trại chăn nuôi gia súc đã được cấp giấy chứng nhận kinh tế trang trại trên địa bàn các huyện Đô Lương, Nam Đàn, Quỳnh Lưu, Diễn Châu, Nghi Lộc, Yên Thành, Thanh Chương, Nghĩa Đàn và thị xã Thái Hòa trong giai đoạn 2010 - 2014. Nghiên cứu mang ý nghĩa khoa học và thực tiễn sâu sắc khi cung cấp hệ thống số liệu định lượng về đặc tính dòng thải (BOD5 dao động 3.500 - 8.900 mg/l, COD từ 5.000 - 12.000 mg/l), hỗ trợ đắc lực cho các nhà quản lý trong việc kiểm soát ô nhiễm môi trường nông thôn.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu ứng dụng mô hình PSR (Pressure - State - Response: Áp lực - Hiện trạng - Đáp ứng) nhằm phân tích toàn diện mối quan hệ biện chứng giữa sức ép gia tăng đàn gia súc (Pressure), hiện trạng biến đổi chất lượng môi trường nước (State) và các giải pháp can thiệp quản lý môi trường (Response). Khung lý thuyết kỹ thuật dựa trên nguyên lý phân hủy sinh học chất hữu cơ kỵ khí (quá trình lên men Biogas sinh thái tạo khí CH4 và CO2) kết hợp phân hủy hiếu khí trong các hồ sinh học tự nhiên có sục khí.

Các khái niệm chuyên ngành nền tảng được chuẩn hóa bao gồm: Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5), Nhu cầu oxy hóa học (COD), Tổng chất rắn lơ lửng (TSS), Tổng Nitơ (Nt), Tổng Phốt pho (Pt) và Hiện tượng phú dưỡng hóa thủy vực tiếp nhận. Nước thải rửa chuồng và tắm gia súc chứa hàm lượng chất hữu cơ dễ phân hủy chiếm 70-80% (cellulose, protein, axit amin), lượng Pt từ 36-72 mg/l, Nt từ 220-460 mg/l và mật độ Coliform cực cao. Đây là những tác nhân chính gây thiếu hụt oxy hòa tan (DO) và kích thích sự bùng nổ của tảo trong nguồn nước mặt.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu lựa chọn cỡ mẫu gồm toàn bộ 22 trang trại chăn nuôi gia súc tập trung đã được Ủy ban nhân dân cấp huyện cấp giấy chứng nhận kinh tế trang trại theo Thông tư số 27/2011/TT-BNNPTNT trên địa bàn tỉnh Nghệ An. Quy mô mẫu đại diện đầy đủ cho 19 trang trại chăn nuôi lợn (từ 100 đến 5.000 con) và 03 trang trại chăn nuôi bò quy mô công nghiệp (từ 2.700 đến 16.000 con). Phương pháp chọn mẫu điển hình kết hợp phân tầng cho phép bao quát toàn diện các hình thái công nghệ chuồng trại và quy trình xử lý chất thải đặc thù.

Dữ liệu thứ cấp được kế thừa từ Niên giám thống kê tỉnh Nghệ An giai đoạn 2010 - 2013 và các báo cáo chuyên ngành của Sở Tài nguyên và Môi trường. Dữ liệu sơ cấp được thu thập thông qua điều tra thực địa 22 phiếu khảo sát tại các cơ sở, phỏng vấn trực tiếp chủ trang trại và cán bộ quản lý môi trường cấp huyện. Quy trình lấy mẫu, bảo quản và phân tích nước tuân thủ nghiêm ngặt tiêu chuẩn TCVN 4556-88 và Thông tư số 04/2012/TT-BTNMT. Việc lựa chọn các phương pháp phân tích chỉ tiêu hóa lý và vi sinh dựa trên cơ sở đối chiếu trực tiếp với các khung pháp lý hiện hành: QCVN 40:2011/BTNMT (nước thải công nghiệp xả thải cho trại lợn), QCVN 39:2011/BTNMT (nước dùng cho tưới tiêu áp dụng cho trại bò), và QCVN 01-14:2010/BNNPTNT (điều kiện trại chăn nuôi lợn an toàn sinh học đối với nguồn nước cấp). Toàn bộ dữ liệu được tổng hợp và phân tích định lượng trong mốc thời gian từ năm 2013 đến cuối năm 2014.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, mô hình chuồng nuôi công nghiệp chiếm tỷ lệ 64% (14/22 trang trại) và chuồng nuôi cải tiến chiếm 36% (8/22 trang trại). Về khoảng cách an toàn môi trường, có 2/22 trang trại (khoảng 9,09%) nằm cách khu dân cư dưới 200m, vi phạm tiêu chuẩn quy hoạch xây dựng nông thôn theo Thông tư số 31/2009/TT-BXD; 10/22 trang trại (45,45%) có khoảng cách từ 200-1000m và 10/22 trang trại (45,45%) cách biệt trên 1000m.

Thứ hai, công tác quản lý tài nguyên nước còn nhiều lỗ hổng lớn khi chỉ có 4/22 trang trại (18,18%) thực hiện đăng ký và được cấp giấy phép khai thác sử dụng nước dưới đất, 81,82% cơ sở còn lại khai thác tự do theo kinh nghiệm. Mặc dù 100% mẫu nước cấp đạt chuẩn về các chỉ tiêu kim loại nặng độc hại (As, CN-, Pb, Hg), nhưng có tới 15/22 mẫu nước cấp (68,18%) vượt ngưỡng vi sinh Coliform theo quy định của QCVN 01-14:2010/BNNPTNT.

Thứ ba, tỷ lệ thu gom và xử lý nước thải đạt 68% (15/22 trang trại), trong khi 32% cơ sở còn lại xả thẳng chất thải xuống ao nuôi cá hoặc mương tưới tiêu nội đồng. Nghiên cứu đã xác lập 6 nhóm trang trại dựa trên quy mô và công nghệ xử lý:

• Nhóm I (Lợn dưới 1.000 con, không xử lý nước thải): Gồm 7 cơ sở xả thải trực tiếp vào hồ thủy sản, gây tích tụ bùn đáy hữu cơ lớn.
• Nhóm II (Lợn dưới 1.000 con, có tách phân): Gồm 2 cơ sở, tiêu biểu là Công ty Cổ phần sản xuất và dịch vụ Thành Đô (quy mô 620 con), sau khi lắp đặt hầm Biogas 5.000 m3 kết hợp tách phân khô đã giảm thiểu đáng kể nồng độ chất ô nhiễm.
• Nhóm III (Lợn dưới 1.000 con, không tách phân): Gồm 4 cơ sở, điển hình là Trại lợn Bình Minh (Diễn Châu) tự ý nâng đàn từ 980 lên 1.700 con làm quá tải hầm Biogas 4.000 m3, khiến nước thải tràn ra đồng ruộng và bị đưa vào danh mục gây ô nhiễm theo Quyết định số 4265/QĐ-UBND.
• Nhóm IV (Lợn trên 1.000 con, có tách phân): Gồm 5 cơ sở quy mô từ 1.200 đến 5.000 con. Điển hình là Trại lợn Thái Dương (Đô Lương) từng tăng đàn quá tải lên 19.000 con gây xung đột môi trường gay gắt năm 2010; sau khi tái cấu trúc về quy mô 5.000 con, xây dựng 2 hầm Biogas 10.000 m3, hồ hiếu khí sục khí liên tục và hệ thống lọc, các chỉ số ô nhiễm đã được kiểm soát rõ rệt.
• Nhóm V (Lợn trên 1.000 con, không tách phân): Gồm 1 cơ sở (trại bà Nguyễn Thị Lan) xả lượng phân tươi trực tiếp vào hệ thống xử lý gây quá tải cục bộ.
• Nhóm VI (Trang trại bò): Gồm 3 cơ sở (TH True Milk 16.000 con, Vinamilk 2.700 con và Trại bò thịt Nghi Lâm 3.500 con). Nước thải chăn nuôi bò sữa phát sinh khoảng 100 lít/con/ngày được xử lý tưới cỏ đạt chuẩn QCVN 39:2011/BTNMT, trong khi chăn nuôi bò thịt tiêu thụ ít nước và sử dụng máy cào phân khô định kỳ.

Thảo luận kết quả

Dữ liệu nghiên cứu thực nghiệm phản ánh rõ nét mối liên hệ giữa quy trình thu gom cơ học ban đầu và hiệu suất xử lý sinh học. Khi biểu diễn diễn biến thông số chất lượng nước qua các biểu đồ hình cột so sánh thông số đầu ra (BOD5, COD, TSS, Nt, Pt, Coliform) giữa 6 nhóm trang trại với ngưỡng giới hạn QCVN 40:2011/BTNMT, các trang trại áp dụng công đoạn tách phân khô trước hầm Biogas (Nhóm II và Nhóm IV) ghi nhận hiệu suất xử lý BOD5 và COD cao hơn từ 70% đến 85% so với các nhóm xả phân trực tiếp vào hệ thống (Nhóm III và Nhóm V).

Nguyên nhân chính dẫn đến ô nhiễm tại các cơ sở chăn nuôi lợn tập trung là tình trạng cơi nới quy mô đàn gia súc vượt công suất thiết kế cam kết (tăng từ 70% đến 280% so với hồ sơ bảo vệ môi trường), không vận hành tách phân rắn và thiếu hụt các công trình xử lý cấp 2 (hồ sinh học có sục khí, bãi lọc thực vật). Đối chiếu với các công bố của Viện Chăn nuôi, môi trường chuồng trại ô nhiễm làm suy giảm 7% tốc độ tăng trọng ở gia súc (bình quân giảm 34g/ngày/con) và gia tăng 7% tỷ lệ mắc bệnh truyền nhiễm. Những xung đột dân sinh nghiêm trọng tại xã Đại Sơn (huyện Đô Lương) và xã Diễn Yên (huyện Diễn Châu) là minh chứng cho thấy công tác giám sát hậu kiểm của cơ quan quản lý chưa theo kịp tốc độ phát triển công nghiệp chăn nuôi.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả đánh giá thực trạng, nghiên cứu đưa ra 4 nhóm giải pháp đột phá nhằm quản lý và kiểm soát bền vững môi trường nước chăn nuôi gia súc:

1. Hoàn thiện quy hoạch vùng chăn nuôi và khoảng cách ly an toàn: Ủy ban nhân dân tỉnh Nghệ An cùng Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn cần ban hành bản đồ quy hoạch phân vùng chăn nuôi tập trung giai đoạn đến năm 2020. Mục tiêu đạt 100% các trang trại mới xây dựng phải cách xa khu dân cư tối thiểu 500m đối với quy mô vừa và trên 1.000m đối với quy mô lớn theo Thông tư số 31/2009/TT-BXD, hoàn thành việc rà soát định vị trước năm 2016.
2. Chuẩn hóa quy trình kỹ thuật thu gom và xử lý nước thải: Bắt buộc 100% các trang trại có quy mô từ 500 con lợn hoặc 100 con bò trở lên phải đầu tư máy ép/tách phân khô tự động trước khi dẫn dòng thải vào hầm Biogas. Áp dụng mô hình xử lý chuỗi: Tách phân -> Hầm Biogas HDPE -> Hồ hiếu khí sục khí cưỡng bức -> Hồ sinh học bèo tây/than hoạt tính -> Tái sử dụng tuần hoàn. Mục tiêu giảm thiểu 85-90% hàm lượng BOD5, COD và TSS xả thải, triển khai áp dụng đồng loạt trong giai đoạn 2015 - 2018 bởi các chủ doanh nghiệp và trang trại.
3. Tăng cường hậu kiểm pháp lý và cấp phép tài nguyên nước: Sở Tài nguyên và Môi trường Nghệ An cùng Chi cục Bảo vệ môi trường cần thiết lập kế hoạch thanh tra định kỳ 2 đợt/năm đối với 22 cơ sở đã cấp chứng nhận. Nâng tỷ lệ cấp phép khai thác nước ngầm và cấp phép xả nước thải vào nguồn nước từ 18,18% hiện tại lên 100% vào cuối năm 2017. Xử phạt nghiêm khắc hoặc đình chỉ hoạt động các cơ sở tự ý tăng đàn vượt công suất cam kết theo Nghị định số 29/2011/NĐ-CP.
4. Xây dựng chính sách ưu đãi tài chính và kinh tế tuần hoàn: Ủy ban nhân dân tỉnh Nghệ An cần trích quỹ sự nghiệp môi trường hỗ trợ lãi suất vay vốn 50-70% cho các trang trại đầu tư hệ thống phát điện từ khí Biogas dư thừa và dây chuyền sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh từ bã phân khô, giải quyết dứt điểm ô nhiễm thứ cấp trước năm 2020.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Cán bộ quản lý môi trường tại Sở Tài nguyên và Môi trường, Chi cục Bảo vệ môi trường, Phòng Tài nguyên và Môi trường cấp huyện: Luận văn cung cấp bộ cơ sở dữ liệu thực nghiệm chi tiết về 22 trang trại tại Nghệ An, phục vụ trực tiếp cho công tác thẩm định báo cáo đánh giá tác động môi trường (ĐTM) và lên kế hoạch thanh tra, giám sát xả thải nông nghiệp.
2. Chủ trang trại, doanh nghiệp đầu tư nông nghiệp công nghệ cao (Vinamilk, TH True Milk, các công ty chăn nuôi lợn tập trung): Nắm bắt các rủi ro pháp lý, bài học kinh nghiệm từ các vụ việc ô nhiễm thực tế và lựa chọn mô hình công nghệ xử lý nước thải tối ưu chi phí (tách phân kết hợp Biogas và hồ sinh học).
3. Kỹ sư tư vấn môi trường và chuyên gia thiết kế hệ thống xử lý chất thải: Ứng dụng các thông số phân tích thực tế về nồng độ dòng thải (BOD5 đạt 8.900 mg/l, COD đạt 12.000 mg/l, Nt đạt 460 mg/l) để tính toán chuẩn xác dung tích bể biogas, hồ lắng và công suất máy sục khí.
4. Giảng viên, học viên cao học và sinh viên chuyên ngành Khoa học Môi trường, Quản lý Môi trường, Chăn nuôi - Thú y: Tham khảo phương pháp tiếp cận mô hình PSR, quy trình khảo sát thực địa kết hợp lấy mẫu hóa lý - vi sinh theo tiêu chuẩn quốc gia để ứng dụng cho các đề tài nghiên cứu tương đồng.

Câu hỏi thường gặp

1. Thông số ô nhiễm nào trong nước thải chăn nuôi lợn tại Nghệ An vượt chuẩn nghiêm trọng nhất? Nước thải chăn nuôi lợn có hàm lượng chất hữu cơ và vi sinh vật vượt chuẩn rất cao. Thực nghiệm cho thấy chỉ số BOD5 dao động từ 3.500 đến 8.900 mg/l, COD từ 5.000 đến 12.000 mg/l và tổng Nitơ lên tới 460 mg/l. Nếu không qua xử lý nhiều bậc, nước thải sẽ gây ô nhiễm hữu cơ tức thì và phú dưỡng hóa nguồn nước tiếp nhận.

2. Tại sao công đoạn tách phân khô lại mang tính quyết định trong xử lý nước thải chăn nuôi? Phân lợn chiếm phần lớn tải lượng hữu cơ, chất rắn lơ lửng (TSS đạt 1.200 mg/l) và vi khuẩn gây bệnh. Việc tách riêng phân khô bằng máy ép cơ học giúp giảm tải ngay 60-70% lượng chất hữu cơ đi vào hầm Biogas, hạn chế hiện tượng đóng váng bề mặt, ngăn chặn quá tải hầm ủ và tối ưu hóa hiệu suất sinh khí mê-tan.

3. Hiện trạng cấp phép khai thác nước ngầm tại các trang trại gia súc Nghệ An như thế nào? Thực trạng quản lý nước cấp còn nhiều hạn chế khi chỉ có 4/22 trang trại (khoảng 18,18%) được cấp giấy phép khai thác sử dụng nước ngầm từ cơ quan chức năng. Đa số trang trại còn lại khai thác tự do qua giếng khoan, chưa chú trọng kiểm tra định kỳ chất lượng nguồn nước cấp phục vụ gia súc.

4. Nguồn nước cấp ngầm tại các trang trại có an toàn cho hoạt động chăn nuôi không? Theo kết quả xét nghiệm 22 mẫu nước cấp, 100% mẫu đều đạt tiêu chuẩn về các chỉ tiêu kim loại nặng nguy hại (As, chì, thủy ngân, xyanua) theo QCVN 01-14:2010/BNNPTNT. Tuy nhiên, có tới 15/22 mẫu (68,18%) bị nhiễm khuẩn Coliform vượt ngưỡng cho phép, tiềm ẩn nguy cơ bùng phát dịch bệnh đường tiêu hóa cho vật nuôi.

5. Bài học thực tiễn lớn nhất rút ra từ sự cố môi trường tại Trại lợn Thái Dương là gì? Bài học cốt lõi là doanh nghiệp tuyệt đối không được tự ý tăng quy mô đàn (từ 5.000 lên 19.000 con) khi hệ thống xử lý chất thải chưa được nâng cấp tương ứng. Việc thiếu công đoạn sục khí và lọc triệt để cùng khoảng cách ly dân cư không đảm bảo sẽ dẫn đến xung đột xã hội gay gắt, gây thiệt hại kinh tế nặng nề.

Kết luận

• Luận văn đã đánh giá toàn diện hiện trạng phát triển và môi trường nước tại 22 trang trại chăn nuôi gia súc tập trung được cấp chứng nhận kinh tế trang trại trên địa bàn tỉnh Nghệ An.
• Xác lập bức tranh thực tế về công tác quản lý: 64% sử dụng chuồng công nghiệp, 68% có hệ thống xử lý nước thải nhưng chỉ 18,18% cơ sở có giấy phép khai thác tài nguyên nước.
• Chứng minh bằng số liệu định lượng về vai trò cốt lõi của công đoạn tách phân khô trong việc nâng cao 70-85% hiệu suất xử lý các chất ô nhiễm BOD5, COD, Nitơ và Phốt pho của hệ thống Biogas.
• Đóng góp luận cứ khoa học quan trọng cho việc phân loại 6 nhóm mô hình chăn nuôi và đề xuất 4 nhóm giải pháp kỹ thuật - chính sách quản lý môi trường mang tính khả thi cao đến năm 2020.
• Thiết lập lộ trình hành động giai đoạn 2015 - 2020 với các mốc kiểm soát cấp phép nước, quy hoạch khoảng cách ly an toàn và hỗ trợ công nghệ kinh tế tuần hoàn.

Các cơ quan quản lý nhà nước, chính quyền địa phương và các chủ trang trại chăn nuôi trên địa bàn tỉnh Nghệ An cần khẩn trương phối hợp rà soát quy mô đàn, chuẩn hóa chuỗi công nghệ xử lý nước thải Biogas kết hợp hồ sinh học sục khí nhằm đảm bảo sự phát triển bền vững của ngành chăn nuôi gắn liền với bảo vệ môi trường sinh thái.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1. Tình hình chăn nuôi gia súc tại Việt Nam Gia súc là tên dùng để chỉ một hoặc nhiều loài động vật có vú được thuần hóa và nuôi vì mục đích để sản xuất hàng hóa như lấy thực phẩm, chất xơ hoặc lao động. Việc chăn nuôi gia súc là một bộ phận quan trọng trong nền nông nghiệp. Sản phẩm từ chăn nuôi nhằm cung cấp lợi nhuận và phục vụ cho đời sống sinh hoạt của con người.

Theo đánh giá của Tổ chức Nông Lương Thế giới (FAO) [8]: 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 tiêu dùng trong nước và từng bước hướng tới xuất khẩu. Tình hình chăn nuôi cả nước trong năm 2014 không có biến động nhiều, dịch bệnh lớn không xảy ra. Chăn nuôi lợn gặp nhiều thuận lợi do giá lợn ổn định ở mức cao, dịch lợn tai xanh không xảy ra.

Ước tính tổng đàn lợn cả nước tăng 1,5 – 2,0% so cùng kỳ 2013 [8]. Đàn bò thịt không có nhiều biến động. Đàn bò sữa tăng khá, tập trung tăng nhiều ở một số địa phương: Hà Nội, Nghệ An, Sơn La, Lâm Đồng, thành phố Hồ Chí Minh và Long An, cụ thể như sau: Chăn nuôi trâu, bò: Theo kết quả điều tra sơ bộ của Tổng cục Thống kê, năm 2014 cả nước có 2,58 triệu con trâu, tương đương cùng kỳ năm trước; 5,18 triệu con bò, tăng 0,7% so với cùng kỳ năm trước. Nhìn chung số lượng trâu giảm chủ yếu do hiệu quả chăn nuôi thấp và diện tích chăn thả bị thu hẹp; riêng đàn bò sữa tiếp tục tăng, đạt 200,4 nghìn con, tăng 26 nghìn con (+14%) so cùng kỳ.

Sản lượng thịt trâu, bò 6 tháng đầu năm đạt xấp xỉ cùng kỳ. Sản lượng sữa bò đạt 265,4 nghìn tấn, tăng 19,2% so cùng kỳ năm trước [3]. 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Theo Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA), năm 2014 nhu cầu tiêu thụ thịt bò của Việt Nam vào khoảng 408 nghìn tấn, tăng 2 nghìn tấn so với năm 2013 [3]. Sản lượng thịt bò của Việt Nam năm 2014 dự kiến ở mức 393 nghìn tấn và để đáp ứng đủ nhu cầu cần phải nhập khẩu ít nhất 15 nghìn tấn [3].

Chăn nuôi lợn: Theo kết quả điều tra sơ bộ của Tổng cục Thống kê, năm 2014 cả nước có 26,39 triệu con lợn, tăng nhẹ (0,3%) so với cùng kỳ. Hiện tại chăn nuôi lợn khá thuận lợi do giá lợn hơi tăng và dịch lợn tai xanh không xảy ra đã kích thích người chăn nuôi đầu tư tái đàn. Sản lượng thịt lợn hơi xuất chuồng 6 tháng đầu năm 2014 đạt 1963,3 nghìn tấn, tăng 1,65% so với cùng kỳ năm trước [3]. Nhu cầu tiêu thụ thịt lợn của Việt Nam năm 2014 vào khoảng 2,245 triệu tấn, tăng 1,8% so với năm 2013.

Sản lượng thịt lợn của Việt Nam năm 2014 dự kiến ở mức 2,26 triệu USD, đảm bảo cho Việt Nam xuất khẩu khoảng 15 nghìn [3] tấn thịt lợn. Ở Nghệ An, theo báo cáo của Sở Nông nghiệp và phát triển nông thôn đến tháng 10/2014 [20], thực trạng về chăn nuôi gia súc trên địa bàn tỉnh như sau: Tổng đàn trâu đạt 295.200 con, tăng 1,8% so với cùng kỳ năm 2013, đạt 107% kế hoạch đặt ra; Tổng đàn bò đạt 384.300 con, tăng 3,56% so với cùng kỳ năm 2013, trong đó, đàn bỏ sữa ước đạt 34.500 con; Tổng đàn lợn đạt 974.300 con, giảm so với năm 2013 nguyên nhân là do giá cả thấp, các hộ nuôi nhỏ lẻ không có lãi nên nhiều hộ đã tạm ngừng nuôi. Sản lượng thịt hơi xuất chuồng đạt 210.000 tấn/năm, tăng 6,85% so với cùng kỳ năm 2013. Sản lượng sữa bò tươi ước đạt 160.

Tổng quan về thành phần chất thải của ngành chăn nuôi gia súc 1. Chất thải rắn Chất thải rắn từ hoạt động chăn nuôi bao gồm: Phân, chất độn, lông, thức ăn dư thừa, bao gói đựng thức ăn, xác gia súc chết,. Tỷ lệ các chất hữu cơ, vô cơ, vi sinh vật trong chất thải phụ thuộc vào khẩu phần ăn, giống, loài gia súc và cách dọn 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] vệ sinh. Theo nguyên cứu của Trương Thanh Cảnh thì lượng phân gia súc thải ra hàng ngày được biết ở bảng sau: Bảng 1.

Lượng phân gia súc thải ra hàng ngày tính trên phần trăm tỉ trọng cơ thể TT Loại gia súc Khối lượng phân (% tỉ trọng) 1 Bò sữa 7-8 2 Bò thịt 5-8 3 Lợn 6-8 Phân là thành phần cơ bản của chất thải rắn ngành chăn nuôi. Trong phân chứa: 56-83% nước; 1-26% chất hữu cơ; 0,32-1,6% nitơ; 0,25-1,4% phốt pho; 0,15- 0,95% kali và nhiều loại vi khuẩn, virút, trứng giun sán gây bệnh cho người và động vật. Các thành phần trong chất thải rắn có thể khác nhau và tỷ lệ các thành phần này cũng khác nhau tuỳ từng loại gia súc. Nước thải Nước thải phát sinh từ các trang trại chăn nuôi do làm vệ sinh chuồng trại, vệ sinh dụng cụ chăn nuôi, vệ sinh máng ăn, máng uống, nước tắm rửa cho gia súc hàng ngày, nước tiểu của gia súc,.

Thành phần nước thải từ các trại chăn nuôi gia súc như sau: - Chất hữu cơ: 70-80% gồm cellulose, protit, axít amin, chất béo, hiđrat cacbon và các dẫn xuất của chúng… Hầu hết là các chất hữu cơ dễ phân hủy. - Vi sinh vật gây bệnh: Nước thải chăn nuôi chứa nhiều loại vi trùng, virút và ký sinh trùng như trứng giun sán, vi khuẩn Sallmonella, E. - Chất vô cơ chiếm 20-30% gồm cát, đất, ure, amoni, muối Cl-, SO42- Thành phần nước thải chăn nuôi biến động rất lớn phụ thuộc vào quy mô chăn nuôi, phương pháp vệ sinh, kiểu chuồng trại và chất lượng nước vệ sinh chuồng trại. Trong nước thải, nước chiếm 75-95%, phần còn lại là các chất hữu cơ, vô cơ và các vi sinh vật.

5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Khí thải Chăn nuôi phát thải nhiều khí thải: CO2, NH3, CH4, mùi hôi, H2S. do hoạt động hô hấp, tiêu hóa của vật nuôi, do ủ phân, chế biến thức ăn. - Khí CH4 Chất khí này được thải ra theo phân do vi sinh vật phân giải nguồn dinh dưỡng gồm các chất xơ và bột đường trong quá trình tiêu hoá.

Ở điều kiện khí quyển bình thường, nếu khí CH4 chiếm 87-90% thể tích không khí sẽ gây ra hiện tượng khó thở ở vật nuôi và có thể dẫn đến tình trạng hôn mê. Nhưng quan trọng hơn là nếu hàm hượng khí metan chỉ chiếm 10-15% thể tích không khí có thể gây nổ. CH4 là khí phát sinh từ quá trình xử lý yếm khí chất thải chăn nuôi, đặc biệt là quá trình ủ phân, xử lý nước thải bằng phương pháp biogas. - Khí NH3 NH3 là một chất khí không màu, có mùi khó chịu, ngưỡng giới hạn tiếp nhận mùi là 37 mg/m3, tỉ trọng so với không khí là 0,59.

Nó có mùi rất cay và có thể phát hiện ở nồng độ 5 ppm. Hàm lượng amoniắc trong nước thải tại các trang trại chăn nuôi phụ thuộc vào số lượng chất thải, chất hữu cơ tích tụ lại trong các lớp độn chuồng, tức là phụ thuộc vào mật độ nuôi gia súc, gia cầm, độ ẩm, nhiệt độ của không khí và của lớp độn chuồng, nguyên liệu và độ xốp của lớp độn chuồng. - Khí H2S H2S là loại khí độc tiềm tàng trong các chuồng chăn nuôi gia súc. Nó được sinh ra do vi sinh vật yếm khí phân huỷ protein và các vật chất hữu cơ có chứa Sunfua khác.

Khí thải H2S sinh ra được giữ lại trong chất lỏng của nơi lưu giữ phân. Khí H2S có mùi rất khó chịu và gây độc thậm chí ở nồng độ thấp. - Khí CO2 CO2 là loại khí không màu, khồng mùi vị, nặng hơn không khí (1,98 g/l). Nó được sinh ra trong quá trình thở và các quá trình phân huỷ của vi sinh vật.

Nồng độ cao sẽ ảnh hưởng xấu đến sự trao đổi chất, trạng thái chung của cơ thể cũng như khả năng sản xuất và sức chống đỡ bệnh tật do làm giảm lượng oxy tồn tại. 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Nồng độ CO2 sẽ tăng lên do kết quả phân giải phân động vật và do quá trình hô hấp bình thường của động vật trong một không gian kín. Đặc tính nước thải chăn nuôi Như đã nêu ở trên, nước thải chăn nuôi bao gồm từ nhiều loại khác nhau như: Nước tiểu, nước tắm rửa cho gia súc, nước vệ sinh chuồng trại, sữa hỏng (đối với gia súc lấy sữa),… 1. Nước tiểu Nước tiểu gia súc có thành phần chủ yếu là nước, chiếm trên 90% tổng khối lượng nước tiểu.

Ngoài ra, còn có một lượng lớn Nitơ và Phốtpho, Kali và các chất khác. Khi nước tiểu được động vật bài tiết ra ngoài, trong điều kiện có ôxy ở môi trường, chúng dễ dàng phân hủy tạo thành Ammoniắc gây mùi khó chịu. Thành phần nước tiểu thay đổi tùy thuộc vào loại gia súc, tuổi, chế độ dinh dưỡng của gia súc. Thành phần hóa học của nước tiểu gia súc Đặc tính Đơn vị Giá trị pH 6,77-8,19 Vật chất khô g/kg 30,9-35,9 NH4 g/kg 0,13-0,40 N tổng g/kg 4,90-6,63 Carbonat g/kg 0,11-0,19 1.

Nước rửa chuồng và tắm gia súc Nước rửa chuồng và tắm gia súc có nguồn gốc tư việc tắm rửa cho gia súc và vệ sinh chuồng trại, máng ăn,… Nước này thường kéo theo các chất thải rắn như có trong phân chuồng, chất độn chuồng, nước tiểu, thức ăn thừa… nên hàm lượng các chất có trong nước này thường rất cao. Nước thải chăn nuôi gia súc thường chủ yếu phát sinh là nguồn này.  Các chất hữu cơ dễ bị phân huỷ sinh học Gồm các chất như: Cacbonhydrat, protein, chất béo. Chất hữu cơ tiêu thụ ôxy rất mạnh, gây hiện tượng giảm ôxy trong nguồn tiếp nhận dẫn đến suy thoái và 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] giảm chất lượng nguồn nước.

 Các chất rắn tổng số trong nước Các chất rắn tổng số bao gồm chất rắn lơ lửng và chất rắn hoà tan. Lượng chất rắn lơ lửng trong nước thải chăn nuôi cao gây cản trở quá trình xử lý. Chất rắn lơ lửng trong nước thải chăn nuôi chủ yếu là cặn phân vật nuôi trong quá trình vệ sinh chuồng trại, trong phân có nitrogen, phốt phát và nhiều vi sinh vật. Phần lớn N trong phân ở dạng ion ammonium (NH4+) và hợp chất nitơ hữu cơ.

Nếu không được xử lý thì một lượng lớn ammonium sẽ đi vào không khí ở dạng ammonia (NH3). Nitrat và vi sinh vật theo nước thải ra ngoài môi trường có thể nhiễm vào nguồn nước ngầm và làm đất bị ô nhiễm.