CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Các văn bản quy phạm pháp luật - Luật Bảo vệ môi trường 2020; - Luật Chăn nuôi 2018; - Nghị định 08/2022/NĐ-CP ngày 10/01/2022 quy định chi tiết một số điều của Luật Bảo vệ môi trường; - Nghị định sô 13/2020/NĐ-CP ngày 21/01/2020 hướng dẫn chi tiết Luật Chăn nuôi. - Thông tư số 12/2021/TT-BNNPTNT ngày 26/10/2021 của Bộ Nông nghiệp và PTNT hướng dẫn việc thu gom, xử lý chất thải chăn nuôi, phụ phẩm nông nghiệp tái sử dụng cho mục đích khác. - Thông tư số 02/2022/TT-BTNMT ngày 10/01/2022 của Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định chi tiết một số điều của Luật Bảo vệ môi trường.
Các Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia - QCVN 62:2016/BTNMT - Quy chuẩn về nước thải chăn nuôi. - QCVN 01-195:2022/BNNPTNT- Quy chuẩn về nước thải chăn nuôi sử dụng cho cây trồng. - QCVN 08:2023/BTNMT - Quy chuẩn về chất lượng nước mặt - QCVN 09:2023/BTNMT - Quy chuẩn về chất lượng nước dưới đất. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu 1.
Tổng quan về chất thải từ chăn nuôi lợn Hoạt động chăn nuôi làm phát sinh các loại chất thải như phân, nước tiểu, nước tắm, nước vệ sinh chuồng trại, thức ăn thừa, xác động vật chểt,. 3 Thành phần chính trong chất thải chăn nuôi gồm các chất Carbohydrate, protein, chất béo dễ dàng gây ra hiện tượng phân hủy sinh học, làm phát sinh các chất khí có mùi hôi thối như H 2S, NH3 … gây ô nhiễm môi trường không khí. Các yếu tố như giống, giai đoạn phát triển, độ tuổi, thành phần thức ăn, thể trọng của vật nuôi có ảnh hưởng tới lượng chất thải phát sinh, thể trọng tăng thì đồng nghĩa lượng phân và nước tiểu cũng tăng theo. Bên cạnh chất thải chính là phân và nước tiểu, các chất thải khác như nước tắm, vệ sinh chuồng trại, thức ăn thừa, xác chết của vật nuôi cũng chứa nhiều tác nhân gây nhiễm, nếu không được thu gom, xử lý đúng cách sẽ gây ảnh hưởng xấu tới chất lượng môi trường xung quanh.
Các tác động tới môi trường của chất thải chăn nuôi Chăn nuôi là ngành sản xuất tạo ra lượng lớn chất thải ở cả dạng rắn, lỏng và khí, gây nguy cơ ô nhiễm môi trường ở cả môi trường đất, nước và không khí. Theo Báo cáo Công tác bảo vệ môi trường ngành nông nghiệp, nông thôn năm 2020 của Bộ Nông nghiệp và PTNT, ước tính lượng chất thải phát sinh từ một số vật nuôi chính khoảng 60 triệu tấn chất thải rắn và 114 triệu m3 nước thải. Trong đó, nước thải từ chăn nuôi lợn chiếm đa số với 75 triệu m3 (chiểm khoảng 65,7% tổng lượng nước thải của ngành chăn nuôi). Các nguồn phát sinh chất thải chăn nuôi chủ yếu gồm: - Thức ăn thừa, chất thải từ quá trình tiêu hóa thức ăn của vặt nuôi như phân, nước tiểu,., - Hoạt động vệ sinh, làm mát chuồng nuôi, vật nuôi.
- Bệnh phẩm thú y, xác gia súc, gia cầm chết. - Bùn lắng từ hệ thống mương dẫn, các hố chứa lưu trữ, chế biến hay xử lý chất thải. 4 Về thành phần, trong chất thải chăn nuôi chứa nhiều chất hữu cơ, vi khuẩn, vi sinh vật là tác nhân gây ô nhiễm môi trường, tác động xấu tới sức khoẻ, sự phát triển của con người cũng như các loài sinh vật. a) Phân Phân là sản phẩm loại thải từ quá trình tiêu hoá thức ăn của vật nuôi, chúng dễ bị phân hủy do giàu chất hữu cơ, tạo thành các sản phẩm độc hại, khi phát tán vào môi trường gây ô nhiễm cho con người, vật nuôi, và các sinh vật khác.
Ước tính lượng phân lợn phát sinh mỗi ngày có thể bằng 6-8% trọng lượng, phụ thuộc vào các yếu tố sau: - Chế độ dinh dưỡng: do tỷ lệ tiêu hoá thức ăn của lợn thấp nên hàng ngày, một lượng lớn chất dinh dưỡng trong thức ăn bị thải ra ngoài thông qua phân và nước tiểu. Đồng thời thành phần và tính chất của phân cũng sẽ thay đổi khi thay đổi khẩu phẩn, chế độ ăn. Đây là cơ sở để quản lý chất thải chăn nuôi, ngăn ngừa ô nhiễm thông qua việc điều chỉnh khẩu phần ăn, tăng quá trình tích lũy trong các sản phẩm chăn nuôi, giảm bài tiết qua phân. - Giai đoạn phát triển: trong mỗi giai đoạn phát triển, nhu cầu về chế độ dinh dưỡng, khả năng hấp thụ của vật nuôi là khác nhau.
Vật nuôi càng lớn tuổi thì khả năng tiêu hoá thức ăn càng thấp, đồng thời lượng thức ăn bị thải ra ngoài càng cao. Vì vậy lượng phân và thành phần các chất có trong phân cũng khác nhau ở từng giai đoạn phát triển của vật nuôi. Lượng phân và nước tiểu của lợn phát sinh trong 1 ngày Thể trọng vật nuôi (lợn) Lượng phân (kg/ngày) Nước tiểu (kg/ngày) Dưới 10 kg 0,5 - 1 0,3 – 0,7 Từ 15 – 45kg 1-3 0,7 – 2 Từ 45 – 100kg 3-5 2-4 (Nguồn: Bùi Xuân An, 2007) 5 Phân của vật nuôi trong trang trại tồn tại cả ở dạng phân lỏng, trung gian giữa lỏng và rắn hoặc tương đối rắn. Trong phân gia súc chứa nhiều hợp chất giàu nito và photpho, chúng là các chất dinh dưỡng thiết yếu cho sự phát triển của cây trồng và tăng độ phì nhiêu cho đất.
Do vậy, phân của gia súc, gia cầm thường được dùng để bón cho cây trồng, vừa tận dụng được nguồn dinh dưỡng đồng thời giảm lượng chất thải phát tán trong môi trường, giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm môi trường. Thành phần của phân còn chứa hàm lượng các kim loại nặng như kẽm, đồng, chì, Asen, Niken. Nguyên nhân chủ yếu là do việc bổ sung thành phần kim loại nặng với lượng quá cao vào thức ăn chăn nuôi công nghiệp nhằm mục tiêu tăng sức đề kháng và tăng khả năng tiêu hoá của vật nuôi. Hiện tượng tích lũy kim loại nặng trong đất là nguyên nhân gây nên sự suy giảm về số lượng và sự đa dạng của vi sinh vật đất, ảnh hưởng lên vi sinh vật có lợi cho đất.
Bên cạnh đó, thuốc trừ sâu và các chất hữu cơ độc hại khác trong điều kiện bình thường sẽ bị phân giải bởi các vi sinh vật trong đất. Sự tích tụ kim loại nặng ở nồng độ cao làm giảm số lượng các loài vi sinh vật này, từ đó làm giảm khả năng phân hủy các chất độc hại. Khi hàm lượng kim loại nặng trong đất quá cao có thể gây ra sự rối loạn hệ thống enzyme trên động vật được nuôi hoặc tiêu thụ thức ăn sản xuất tại ở khu vực đó. Ngoài ra, trong phân còn chứa nhiều loại virus, vi khuẩn, và trứng ký sinh trùng, trong đó vi khuẩn thuộc họ Enterobacteriacea chiếm đa số với các giống điển hình như: Escherichia, Salmonella, Shigella, Proteus, Klebsiella.
Trong 01 kg phân chứa khoảng 2000 – 5000 trứng giun sán gồm chủ yếu các loại: Ascaris suum, Oesophagostomum, Trichocephalus. Đây là nguồn lây bệnh các loại bệnh như viêm nhiễm ngoài da do nấm, ấu trùng sán… Việc thường xuyên tiếp xúc với các tác nhân gây bệnh đường ruột cũng là nguyên nhân gây ra các bệnh về đường ruột như tả, lị, thương hàn. 6 b) Nước tiểu Nước tiểu gia súc là sản phẩm bài tiết của vật nuôi, trong thành phần có nhiều độc tố, trong trường hợp không được xử lý một cách phù hợp phát tán vào môi trường có thể chuyển hoá thành các chất gây hại cho sức khoẻ của con người và là tác nhân gây ô nhiễm môi trường. Nước chiếm khoảng 99% khối lượng của nước tiểu, còn lại là lượng lớn nitơ (chủ yếu dưới dạng urê) và một số các hormone, creatin, chất khoáng, sắc tố, axít mật và sản phẩm phụ của quá trình trao đổi chất.
Trong nước tiểu, Urê là chất chiếm tỷ lệ cao và dễ bị phân hủy bởi vi sinh vật trong điều kiện có oxy tạo thành khí amoniac. Khi amoniac có tính độc và có mùi khó chịu, gây ảnh hưởng tới sức khỏe của con người và vật nuôi. Tuy nhiên nước tiểu gia súc có thể trở thành nguồn cung cấp dinh dưỡng giàu nitơ, photpho và các yếu tố khác ở dạng dễ hấp thu cho cây trồng nếu được sử dụng một cách hợp lý khi bón cho cây trồng. c) Nước thải Nước thải chăn nuôi là từ để chi chung tập hợp gồm phân lỏng, nước tiểu, nước tắm, rửa chuồng vật nuôi,.
phát sinh trong quá trình chăn nuôi. Trong nước thải chăn nuôi chứa nhiều thành phần khác nhau gồm có các chất rắn lơ lửng, các chất hữu cơ hay vô cơ hòa tan, trong đó chiếm nhiều nhất là các hợp chất của nito và photpho.Chúng dễ bị phân hủy bởi các vi sinh vật tạo ra các tác nhân gây ô nhiễm môi trường. Thành phần của nước thải chăn nuôi cụ thể gồm: - Các hợp chất hữu cơ như hydrocacbon, proxit, axit amin, chất béo và các dẫn xuất có trong phân và thức ăn thừa chiếm từ 70 – 80% thành phần chắt rắn của nước thải. Phần còn lại là các chất vô cơ gồm cát, đất, muối clorua, SO42-,.
- Các loại động vật như lợn có khả năng hấp thụ nitơ, photpho kém nên 7 khi tiêu thụ thức ăn chứa các chất này thì phần lớn sẽ bị thải ra ngoài qua phân và nước tiểu. Trong nước thải chăn nuôi, Nito tồn tại ở các dạng như NH4+, NO2-, NO3- còn Photpho tồn tại ở các dạng PO43-, HPO42-, H2PO4- và photphat hữu cơ. - Sinh vật gây bệnh: trong chất thải chăn nuôi chứa nhiều các sinh vật gây bệnh như virus, vi khuẩn, vi sinh vật, các loại trứng giun sán,. Theo kết quả khảo sát của Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường, trường Đại học Bách khoa Hà Nội (2009) nhận thấy, giá trị các thông số như COD, T-N, T-P, SS và coliform trong nước thải chăn nuôi lợn rất cao, với các giá trị tương ứng là 2500 – 12120mg/l, 185 – 4539mg/l, 28 – 831 mg/l, 190 – 5830 mg/l và 4x104 – 108 MPN/100ml.
Trong khi đó, kết quả điều tra về chất lượng nước thải tại trang trại Hòa Bình Xanh (xã Hợp Hòa, huyện Lương Sơn, tỉnh Hòa Bình) với khoảng 3000 con lợn cũng cho thấy thông số ô nhiễm như COD, NH4+, T-P và SS tương ứng lần lượt là 5630 ± 1032, 544 ± 57, 60 ± 18 và 4904 ± 901 (Cao Thế Hà và ncs, 2015). Hàm lượng các chất ô nhiễm có trong nước thải đều vượt gấp nhiều lần Quy chuẩn quốc gia về nước thải chăn nuôi (QCVN 62-MT:2016/BTNMT).