Luận văn thạc sĩ đánh giá hiện trạng ô nhiễm môi trường nước mặt phát sinh do chăn nuôi bò sữa tại xã vĩnh thịnh huyện vĩnh tường tỉnh vĩnh phúc

Luận văn thạc sĩ đánh giá hiện trạng ô nhiễm môi trường nước mặt do chăn nuôi bò sữa tại xã Vĩnh Thịnh, huyện Vĩnh Tường, tỉnh Vĩnh Phúc.

• Tác giả: Đàm Thanh Trung
• Người hướng dẫn: ThS. Hoàng Thị Lan Anh
• Trường học: Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Khoa học môi trường
• Đề tài: Đánh giá hiện trạng ô nhiễm môi trường nước mặt phát sinh do chăn nuôi bò sữa tại xã Vĩnh Thịnh, huyện Vĩnh Tường, tỉnh Vĩnh Phúc
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp đại học
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. PHẦN 1: MỞ ĐẦU
• 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
• 2. PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Cơ sở khoa học của đề tài
• 2.2. Đặc điểm của chất thải chăn nuôi
• 2.2.1. Sơ lược đặc điểm chất thải chăn nuôi
• 2.2.2. Nguồn phát sinh và đặc điểm của chất thải chăn nuôi
• 2.2.2.1. Chất thải rắn - Phân
• 2.2.2.2. Xác xúc vật chết
• 2.2.2.3. Thức ăn dư thừa, vật liệu lót chuồng và các chất thải
• 2.2.3. Chất thải lỏng
• 2.2.4. Chất thải khí
• 2.3. Cơ sở thực tiễn
• 2.4. Cơ sở pháp lý
• 3. PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 3.2. Phạm vi nghiên cứu
• 3.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 3.4. Nội dung nghiên cứu
• 3.5. Phương pháp nghiên cứu
• 3.5.1. Phương pháp điều tra thu thập số liệu
• 3.5.2. Phương pháp điều tra phỏng vấn
• 3.5.3. Phương pháp lấy mẫu
• 3.5.4. Phương pháp xử lý, phân tích số liệu
• 3.5.5. Phương pháp kế thừa
• 4. PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Thực trạng phát triển chăn nuôi bò sữa tại xã Vĩnh Thịnh, huyện Vĩnh Tường, tỉnh Vĩnh Phúc
• 4.2. Lược sử ngành chăn nuôi bò sữa tại xã
• 4.3. Cơ cấu đàn bò sữa tại xã Vĩnh Thịnh từ năm 2010 – 2013
• 4.4. Quy mô chăn nuôi bò sữa của các hộ dân trong xã
• 4.5. Thực trạng chất thải chăn nuôi bò sữa trên địa bàn xã
• 4.6. Nguồn tiếp nhận chất thải
• 4.7. Mục đích sử dụng phân thải ra trong quá trình chăn nuôi bò sữa
• 4.8. Ảnh hưởng của chất thải chăn nuôi bò sữa tới môi trường nước mặt trên địa bàn xã
• 4.9. Ô nhiễm môi trường nước
• 4.10. Ô nhiễm môi trường nước mặt do chăn nuôi bò sữa
• 5. PHẦN 5: KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu và bối cảnh nghiên cứu

Nghiên cứu đánh giá ô nhiễm nước mặt do chăn nuôi bò sữa tại Vĩnh Thịnh, Vĩnh Tường, Vĩnh Phúc nhằm xác định mức độ ảnh hưởng của chất thải chăn nuôi đến môi trường nước. Với sự phát triển mạnh mẽ của ngành chăn nuôi bò sữa, vấn đề ô nhiễm nước đã trở thành mối quan tâm lớn, đặc biệt tại các khu vực có mật độ chăn nuôi cao. Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích các nguồn chất thải, đánh giá tác động của chúng đến môi trường nước mặt và đề xuất các giải pháp quản lý nước hiệu quả.

1.1. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chính của nghiên cứu là đánh giá hiện trạng ô nhiễm nước mặt do chăn nuôi bò sữa tại Vĩnh Thịnh, Vĩnh Tường, Vĩnh Phúc. Nghiên cứu cũng nhằm xác định các nguồn chất thải chính, đánh giá tác động của chăn nuôi đến chất lượng nước và đề xuất các biện pháp bảo vệ môi trường phù hợp với điều kiện địa phương.

1.2. Ý nghĩa thực tiễn

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc cung cấp cơ sở khoa học để quản lý nước và bảo vệ môi trường tại các khu vực chăn nuôi. Kết quả nghiên cứu sẽ giúp các hộ chăn nuôi nhận thức rõ hơn về tác động môi trường của hoạt động chăn nuôi, từ đó áp dụng các biện pháp xử lý chất thải hiệu quả, góp phần phát triển nông nghiệp bền vững.

II. Đặc điểm chất thải chăn nuôi bò sữa

Chất thải từ chăn nuôi bò sữa bao gồm phân, nước tiểu, thức ăn thừa và nước rửa chuồng. Các chất thải này chứa nhiều hợp chất hữu cơ, vô cơ và vi sinh vật, gây ô nhiễm nước nghiêm trọng nếu không được xử lý đúng cách. Nghiên cứu chỉ ra rằng, lượng chất thải từ bò sữa có thể lên đến 20-25 kg phân và 10-15 kg nước tiểu mỗi ngày, tùy thuộc vào quy mô chăn nuôi và điều kiện chuồng trại.

2.1. Thành phần chất thải

Chất thải từ chăn nuôi bò sữa chứa nhiều hợp chất hữu cơ như nitơ, photpho và kali, cùng với các vi sinh vật gây bệnh. Phân bò có hàm lượng chất hữu cơ cao (83,6%) và pH trung tính (7,19), trong khi nước tiểu chứa nhiều urê và các muối vô cơ. Các chất thải này khi thải ra môi trường sẽ gây ô nhiễm nước mặt, ảnh hưởng đến hệ sinh thái và sức khỏe con người.

2.2. Tác động đến môi trường nước

Chất thải từ chăn nuôi bò sữa khi thải ra môi trường sẽ làm tăng nồng độ BOD, COD và các chất dinh dưỡng trong nước mặt, gây hiện tượng phú dưỡng và suy giảm chất lượng nước. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, việc xả thải trực tiếp chất thải chăn nuôi vào các kênh, ao hồ đã gây ô nhiễm nước nghiêm trọng tại Vĩnh Thịnh, Vĩnh Tường, Vĩnh Phúc.

III. Phương pháp nghiên cứu và kết quả

Nghiên cứu sử dụng phương pháp điều tra, thu thập mẫu nước và phân tích các chỉ tiêu chất lượng nước như BOD, COD, nitơ và photpho. Kết quả cho thấy, nước mặt tại các khu vực chăn nuôi bò sữa có nồng độ BOD và COD vượt quá tiêu chuẩn cho phép, đặc biệt tại các khu vực gần chuồng trại và kênh thải. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, việc thiếu hệ thống xử lý chất thải hiệu quả là nguyên nhân chính gây ô nhiễm nước.

3.1. Phương pháp lấy mẫu và phân tích

Nghiên cứu tiến hành lấy mẫu nước mặt tại các vị trí khác nhau trong khu vực chăn nuôi, bao gồm ao, kênh và sông. Các mẫu nước được phân tích các chỉ tiêu như BOD, COD, nitơ và photpho để đánh giá chất lượng nước. Kết quả phân tích cho thấy, nồng độ các chất ô nhiễm trong nước mặt đều vượt quá tiêu chuẩn cho phép, đặc biệt tại các khu vực gần chuồng trại.

3.2. Kết quả đánh giá ô nhiễm

Kết quả nghiên cứu cho thấy, nước mặt tại Vĩnh Thịnh, Vĩnh Tường, Vĩnh Phúc bị ô nhiễm nghiêm trọng do chất thải từ chăn nuôi bò sữa. Nồng độ BOD và COD trong nước ao và kênh thải đều vượt quá tiêu chuẩn cho phép, gây ảnh hưởng đến hệ sinh thái và sức khỏe người dân. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, việc thiếu hệ thống xử lý chất thải hiệu quả là nguyên nhân chính gây ô nhiễm nước.

IV. Giải pháp và kiến nghị

Để giảm thiểu ô nhiễm nước do chăn nuôi bò sữa, nghiên cứu đề xuất các giải pháp như xây dựng hệ thống xử lý chất thải hiệu quả, áp dụng công nghệ biogas và tăng cường quản lý nước. Các giải pháp này không chỉ giúp giảm thiểu tác động môi trường mà còn góp phần phát triển nông nghiệp bền vững tại Vĩnh Thịnh, Vĩnh Tường, Vĩnh Phúc.

4.1. Xử lý chất thải chăn nuôi

Nghiên cứu đề xuất áp dụng các phương pháp xử lý chất thải như sử dụng hầm biogas, ủ phân compost và xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học. Các phương pháp này giúp giảm thiểu lượng chất thải thải ra môi trường, đồng thời tạo ra nguồn năng lượng và phân bón hữu cơ, góp phần phát triển nông nghiệp bền vững.

4.2. Tăng cường quản lý môi trường

Nghiên cứu cũng đề xuất tăng cường quản lý nước và bảo vệ môi trường thông qua việc xây dựng các quy định chặt chẽ về xả thải, nâng cao nhận thức của người dân về tác động môi trường của hoạt động chăn nuôi. Các biện pháp này sẽ giúp giảm thiểu ô nhiễm nước và bảo vệ môi trường nước tại Vĩnh Thịnh, Vĩnh Tường, Vĩnh Phúc.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của nền kinh tế đất nước thì nhu cầu của người tiêu dùng đối với các sản phẩm chăn nuôi ngày càng đòi hỏi cao hơn không những về số lượng mà cả về chất lượng. Đi đôi với việc phát triển chăn nuôi, một vấn đề cần quan tâm giải quyết đó là bảo vệ môi trường, giảm thiểu những chất thải và chất độc do chăn nuôi gây ra đang trở thành mối quan tâm chung của toàn xã hội (Nguyễn Thị Liên và cs, 2010)[11]. Cả nước có khoảng 8,5 triệu hộ chăn nuôi gia súc, gia cầm quy mô hộ gia đình và trang trại chăn nuôi tập trung. Ngành chăn nuôi đang chiếm tỷ trọng lớn trong nông nghiệp.

Hòa cùng xu thế phát triển của đất nước trong những năm qua tỉnh Vĩnh Phúc đã có những bước tiến vượt bậc. Sự phát triển sản xuất các ngành nói chung, sản xuất nông nghiệp nói riêng trong đó có ngành chăn nuôi, đặc biệt là chăn nuôi bò sữa tại xã Vĩnh Thịnh, Huyện Vĩnh Tường, tỉnh Vĩnh Phúc đã có nhiều sự thay đổi, góp phần to lớn vào sự phát triển kinh tế chung của tỉnh nhà. Tuy nhiên, khi đàn bò sữa trong xã phát triển mạnh đang kéo theo tình trạng ô nhiễm môi trường càng lớn. Bởi, ngoài số ít hộ dân có quy mô trang trại thì hầu hết các hộ chăn nuôi bò sữa ở đây vẫn đang nuôi xen lẫn với khu dân cư đông đúc, để thuận tiện cho việc chăm sóc, vắt sữa hàng ngày.

Chính vì vậy, hàng ngày lượng nước thải ra môi trường quá lớn, nhiều hệ thống cống rãnh quá tải, một số khu vực nước ứ đọng, tràn lan. Ngoài ra, một số hộ dân chăn nuôi giáp sông Hồng thì cho thải nước ra sông, vừa gây mất vệ sinh và ô nhiễm nguồn nước. n 2 Với việc thải ra các loại chất thải đa dạng, độc hại đã và đang là mối đe dọa tới hệ sinh thái và con người, đồng thời nó trở nên cấp thiết và bức bách. Bất kỳ hộ chăn nuôi nào cũng phải có trách nhiệm xử lý chất thải trước khi thải ra môi trường.

Xuất phát từ những lý do trên được sự nhất trí của Ban Chủ nhiệm khoa Môi trường tôi tiến hành triển khai đề tài: “Đánh giá hiện trạng ô nhiễm môi trường nước mặt phát sinh do chăn nuôi bò sữa tại xã Vĩnh Thịnh, huyện Vĩnh Tường, tỉnhVĩnh Phúc” để đánh giá các ảnh hưởng của việc chăn nuôi bò sữa tới môi trường nhằm tìm các giải pháp hữu ích giảm thiểu ô nhiễm, góp phần vào phát triển nông nghiệp nông thôn bền vững. Mục tiêu của đề tài - Đánh giá thực trạng chăn nuôi bò sữa trên địa bàn xã Vĩnh Thịnh, huyện Vĩnh Tường, tỉnh Vĩnh Phúc. - Đánh giá ảnh hưởng của chất thải chăn nuôi bò tới môi trường trên địa bàn xã đặc biệt là môi trường nước mặt. - Đề xuất các giải pháp giảm thiểu và cải tạo chất lượng môi trường.

Yêu cầu của đề tài - Công tác điều tra thu thập thông tin, phân tích hiện trạng chất lượng môi trường tại các khu vực chăn nuôi trên địa bàn xã. - Thông tin và số liệu thu được chính xác trung thực, khách quan. - Các giải pháp giảm thiểu, cải tạo môi trường phải phù hợp với tình hình địa phương. Ý nghĩa của đề tài 1.

Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học - Giúp sinh viên củng cố và hệ thống hóa lại kiến thức đã học vào thực tiễn trong cuộc sống. - Rèn luyện kỹ năng thực tế, rút ra kinh nghiệm, làm quen với môi trường làm việc sau này, đồng thời tạo lập thói quen làm việc độc lập. n 3 - Củng cố kiến thức cơ sở cũng như kiến thức chuyên ngành, tạo điều kiện tốt hơn phục vụ công tác môi trường sau khi ra trường. Ý nghĩa thực tiễn Qua quá trình nghiên cứu ảnh hưởng của các khu vực chăn nuôi bò sữa đến môi trường xung quanh 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 giải pháp bảo vệ môi trường phù hợp với điều kiện của các hộ chăn nuôi, giúp các hộ 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. Đặc điểm của chất thải chăn nuôi a. Sơ lược đặc điểm chất thải chăn nuôi Ở nước ta hiện nay, mỗi năm ngành chăn nuôi thải ra trên 73 triệu tấn chất thải rắn bao gồm phân khô, thức ăn thừa và 20 - 30 triệu khối chất thải lỏng (phân lỏng, nước tiểu, chất rửa chuồng trại).

Trong đó, khoảng 50% lượng chất thải rắn (36,5 triệu tấn), 80% chất thải lỏng (20 - 24 triệu tấn) xả thẳng ra tự nhiên hoặc sử dụng không qua xử lý. Một phần không nhỏ trong số đó là chất thải chăn nuôi gia súc, gia cầm, đây là những tác nhân gây ô nhiễm nghiêm trọng (Lưu Anh Đoàn, 2010)[4]. Chất thải chăn nuôi là chất thải phát sinh trong quá trình chăn nuôi như phân, nước tiểu, xác súc vật. Chất thải trong chăn nuôi được chia làm ba loại: chất thải rắn, chất thải lỏng và chất thải khí.

Trong chất thải chăn nuôi có nhiều các chất hữu cơ, vô cơ, vsv và trứng ký sinh trùng có thể gây bệnh cho động vật và con người. Đây là nguồn nguyên liệu lớn chứa nhiều thành phần hữu cơ có khả năng chuyển hóa sinh học để tạo biogas. Khối lượng chất thải phát sinh có sự khác nhau tùy theo từng loại gia súc, gia cầm, điều kiện chăn nuôi, đặc điểm chuồng trại và đặc điểm ngành của từng quốc gia (Nguyễn Thị Mỹ Hạnh và cs, 2012)[10]. Nguồn phát sinh và đặc điểm của chất thải chăn nuôi * Chất thải rắn - Phân Phân là chất thừa của thức ăn sau khi qua cơ quan tiêu hóa không được hấp thu và sử dụng hết mà bài tiết ra ngoài cơ thể gia súc.

Lượng phân và n 5 nước tiểu gia súc thải ra trong một ngày đêm tùy thuộc vào giống, loài, tuổi, khẩu phần và tính chất của thức ăn, trọng lượng gia súc. Lượng phân và nước tiểu trung bình gia súc thải ra trong một ngày đêm cho thấy ở bảng 2.1: Số lƣợng chất thải của một số loài gia súc gia cầm Lƣợng nƣớc tiểu Loài gia súc gia cầm Lƣợng phân (kg/ngày) (kg/ngày) Trâu bò lớn 20 – 25 10 -15 Heo dưới 10 kg 0,5 – 1 0,3 – 0,7 Heo 15 – 45 kg 1–3 0,7 – 2 Heo 45 – 100 kg 3- 5 2–4 Gia cầm 0,08 (Nguồn: Nguyễn Thị Hoa lý, 2010)[12]. Thành phần của phân gồm những dưỡng chất không tiêu hóa, các mô tróc ra từ các niêm mạc của ống tiêu hóa, các chất nhờn, các chất cặn bã của dịch tiêu hóa, vật dính vào thức ăn như bụi tro….các loại vsv và trứng giun sán bị nhiễm trong thức ăn và trong ruột bị tống ra ngoài. Phân bò được xếp vào loại phân lỏng, phần còn lại là chất khô gồm các chất hữu cơ, hợp chất NPK dưới dạng chất vô cơ.2: Đặc tính của phân bò Đặc tính Đơn vị tính Giá trị Vật chất khô % 15,3 Chất hữu cơ % 83,6 pH 7,19 N tổng số mg/kg 3730 NH3 – N (amoniac) mg/kg 640 NH3 – N trong N tổng số % 17,2 (Nguồn: Bùi Phan Thu Hằng, 2011)[5] n 6 Thành phần hóa học của phân phụ thuộc và dinh dưỡng, tình trạng sức khỏe, cách nuôi dưỡng, chuồng trại, loại gia súc, gia cầm, kỹ thuật chế biến thức ăn.

Ví dụ: Bo = 5 -7 ppm; Mn = 30 – 75 ppm; Co = 0,2 – 0,5 ppm; Cu = 4- 8 ppm; Zn = 20 – 45 ppm; Mo = 0,8 1,0 pp. Trong quá trình ủ phân, các vsv công phá những nguyên liệu này, giải phóng chất khoáng hòa tan dễ dàng cho cây trồng hấp thu.3: Thành phần các loại phân gia súc, gia cầm (%) Loại Nước Nito P2O5 K2O CaO MgO phân Heo 82,0 0,60 0,41 0,26 0,09 0,10 Trâu bò 83,1 0,29 0,17 1,00 0,35 0,13 Ngựa 75,7 0,44 0,35 0,35 0,15 0,12 Gà 56,0 1,63 0,54 0,85 2,40 0,74 Vịt 56,0 1,00 1,40 0,62 1,7 0,35 (Nguồn: Dương Nguyễn Khang, 2012)[7]. Về mặt hóa học, các chất trong phân chuồng có thể chia làm hai nhóm:  Hợp chất chứa Nito ở dạng hòa tan và không hòa tan.  Hợp chất không chứa Nito bao gồm: hydratcarbon, lignin, lipit… Tỷ lệ C/N có vai trò quyết định đối với quá trình phân giải và tốc độ phân giải các chất hữu cơ có trong phân chuồng.

- Xác xúc vật chết Xác gia súc, gia cầm chết là một loại chất thải đặc biệt của chăn nuôi. Thường các gia súc, gia cầm chết do các nguyên nhân bệnh lý, cho nên chúng là một nguồn phát sinh ô nhiễm nguy hiểm, dễ lây lan các dịch bệnh. Xác gia súc chết có thể bị phân hủy tạo nên các sản phẩm độc. Các mầm bệnh và độc tố có thể được lưu giữ trong đất trong thời gian dài hay lan truyền trong môi trường nước và không khí, gây nguy hiểm cho người, vận nuôi và khu hệ sinh n 7 vật trên cạn hay dưới nước.

Gia súc, gia cầm chết có thể do nhiều nguyên nhân khác nhau. Việc xử lý phải được tiến hành nghiêm túc. Gia súc, gia cầm bị bệnh hay chết do bị bệnh phải được thiêu hủy hay chôn lấp theo các quy định về thú y. Chuồng nuôi gia súc bị bệnh, chết phải được khử trùng bằng vôi hay hóa chất chuyên dùng trước khi dùng để nuôi tiếp gia súc.

Trong điều kiện chăn nuôi phân tán, nhiều hộ gia đình vứt xác chết vật nuôi bị chết do bị dịch ra hồ ao, cống rãnh, kênh mương… đây là nguồn phát tán dịch bệnh rất nguy hiểm. - Thức ăn dư thừa, vật liệu lót chuồng và các chất thải Trong các chuồng trại chăn nuôi, người chăn nuôi thường dùng rơm, rạ hay các chất độn khác,… để lót chuồng. Sau một thời gian sử dụng, những vật liệu này sẽ được thải bỏ đi. Loại chất thải này tuy chiếm khối lượng không lớn, nhưng chúng cũng là một nguồn gây ô nhiễm quan trọng, do phân, nước tiểu các mầm bệnh có thể bám theo chúng.

Vì vậy, chúng cũng phải được thu gom và xử lý hợp vệ sinh, không được vứt bỏ ngoài môi trường tạo điều kiện cho chất thải và mầm bệnh phát tán vào môi trường. Ngoài ra, thức ăn thừa, thức ăn bị rơi vãi cũng là nguồn gây ô nhiễm, vì thức ăn chứa nhiều chất dinh dưỡng dễ bị phân hủy trong môi trường tự nhiên.