Nghiên Cứu Đánh Giá Tác Động Môi Trường và Giải Pháp Quản Lý Cà Phê Tại Huyện Mai Sơn, Tỉnh Sơn La

Luận văn thạc sĩ môi trường phân tích hay nghiên cứu đánh giá tác động môi trường và đề xuất giải pháp quản lý các cơ sở chế biến cà phê, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề

• Tác giả: Nguyễn Quang Thái
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Phương Mai
• Trường học: Trường đại học khoa học - đại học thái nguyên
• Chuyên ngành: Quản lý tài nguyên và môi trường
• Đề tài: Nghiên Cứu Đánh Giá Tác Động Môi Trƣờng Và Đề Xuất Giải Pháp Quản Lý Các Cơ Sở Chế Biến Cà Phê Tại Huyện Mai Sơn, Tỉnh Sơn La
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan về công nghệ chế biến cà phê
• 1.1.1. Phân loại cà phê
• 1.1.2. Sản phẩm cà phê trên thế giới
• 1.1.3. Công nghệ chế biến cà phê
• 1.1.3.1. Công nghệ chế biến cà phê trong nước
• 1.1.3.2. Công nghệ chế biến ướt
• 2. CHƯƠNG 2: PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng và phạm vi
• 2.2. Thời gian nghiên cứu
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Hiện trạng về hoạt động và công tác quản lý môi trường đối với các cơ sở chế biến cà phê
• 3.2. Hiện trạng trồng, thu hoạch và chế biến cà phê
• 3.3. Hiện trạng công tác quản lý môi trường đối với các cơ sở chế biến cà phê của cơ quan quản lý
• 3.4. Đánh giá tác động môi trường
• 3.4.1. Môi trường nước
• 3.4.2. Chất thải rắn
• 3.4.3. Dự báo chất thải từ hoạt động chế biến cà phê
• 3.4.3.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến dự báo chất thải
• 3.4.3.2. Các kịch bản dự báo phát sinh chất thải
• 3.5. Đề xuất giải pháp bảo vệ môi trường
• 3.5.1. Đề xuất giải pháp quản lý cho cơ quan quản lý
• 3.5.2. Đề xuất giải pháp bảo vệ môi trường
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Đánh Giá Tác Động Môi Trường Cà Phê

Cà phê là một trong những sản phẩm nông nghiệp chủ lực tại Việt Nam, đặc biệt là tại huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La. Việc đánh giá tác động môi trường từ hoạt động chế biến cà phê là rất cần thiết để bảo vệ môi trường và phát triển bền vững. Nghiên cứu này sẽ cung cấp cái nhìn tổng quan về tình hình hiện tại và các vấn đề liên quan đến tác động môi trường của ngành cà phê.

1.1. Tình Hình Sản Xuất Cà Phê Tại Mai Sơn

Huyện Mai Sơn có diện tích trồng cà phê lớn, chủ yếu là giống Arabica. Sản lượng cà phê tại đây đóng góp đáng kể vào nền kinh tế địa phương, nhưng cũng gây ra nhiều vấn đề về ô nhiễm môi trường.

1.2. Tác Động Môi Trường Từ Hoạt Động Chế Biến

Hoạt động chế biến cà phê tạo ra lượng lớn nước thải và chất thải rắn, gây ô nhiễm nguồn nước và ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng. Đánh giá tác động môi trường là cần thiết để xác định mức độ ô nhiễm và tìm kiếm giải pháp khắc phục.

II. Vấn Đề Ô Nhiễm Môi Trường Từ Chế Biến Cà Phê

Ô nhiễm môi trường từ hoạt động chế biến cà phê tại huyện Mai Sơn đang trở thành một vấn đề nghiêm trọng. Nước thải từ quá trình chế biến chứa nhiều chất hữu cơ và hóa chất độc hại, ảnh hưởng đến chất lượng nước và sức khỏe của người dân.

2.1. Nguồn Gốc Ô Nhiễm Từ Nước Thải

Nước thải từ chế biến cà phê thường chứa hàm lượng BOD cao, tương đương với ô nhiễm do 2.000 người thải ra mỗi ngày. Nếu không được xử lý, nước thải này sẽ làm ô nhiễm nguồn nước tự nhiên.

2.2. Tác Động Đến Hệ Sinh Thái

Ô nhiễm từ hoạt động chế biến cà phê không chỉ ảnh hưởng đến nguồn nước mà còn tác động tiêu cực đến hệ sinh thái thủy sinh, làm giảm đa dạng sinh học và ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng.

III. Phương Pháp Quản Lý Môi Trường Trong Chế Biến Cà Phê

Để giảm thiểu tác động môi trường từ hoạt động chế biến cà phê, cần áp dụng các phương pháp quản lý hiệu quả. Các giải pháp này không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn nâng cao chất lượng sản phẩm cà phê.

3.1. Giải Pháp Xử Lý Nước Thải

Cần áp dụng các công nghệ xử lý nước thải hiện đại như hệ thống xử lý sinh học và hóa học để giảm thiểu ô nhiễm trước khi thải ra môi trường.

3.2. Quản Lý Chất Thải Rắn

Chất thải rắn từ chế biến cà phê cần được thu gom và xử lý đúng cách, có thể tái chế hoặc sử dụng làm phân bón hữu cơ để giảm thiểu ô nhiễm.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Từ Nghiên Cứu

Kết quả nghiên cứu về tác động môi trường và giải pháp quản lý cà phê tại huyện Mai Sơn có thể được áp dụng vào thực tiễn để cải thiện tình hình môi trường. Các cơ sở chế biến cà phê cần thực hiện các biện pháp bảo vệ môi trường một cách nghiêm túc.

4.1. Đề Xuất Chính Sách Bảo Vệ Môi Trường

Cần có các chính sách rõ ràng từ chính quyền địa phương để hỗ trợ các cơ sở chế biến cà phê trong việc thực hiện các biện pháp bảo vệ môi trường.

4.2. Tăng Cường Đào Tạo Nhân Lực

Đào tạo nhân lực về quản lý môi trường cho các cơ sở chế biến cà phê là cần thiết để nâng cao nhận thức và kỹ năng trong việc bảo vệ môi trường.

V. Kết Luận Về Tác Động Môi Trường Cà Phê Tại Mai Sơn

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng hoạt động chế biến cà phê tại huyện Mai Sơn có nhiều tác động tiêu cực đến môi trường. Tuy nhiên, với các giải pháp quản lý hợp lý, có thể giảm thiểu ô nhiễm và phát triển bền vững ngành cà phê.

5.1. Tương Lai Của Ngành Cà Phê

Ngành cà phê tại Mai Sơn cần hướng tới phát triển bền vững, kết hợp giữa sản xuất và bảo vệ môi trường để đảm bảo lợi ích lâu dài cho cộng đồng.

5.2. Khuyến Nghị Đối Với Các Cơ Quan Quản Lý

Các cơ quan quản lý cần tăng cường giám sát và hỗ trợ các cơ sở chế biến cà phê trong việc thực hiện các biện pháp bảo vệ môi trường.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Việt Nam giữ vị thế là quốc gia sản xuất cà phê lớn thứ hai thế giới khi chiếm 14,5% tổng sản lượng toàn cầu và đóng góp tới 35% sản lượng cà phê Robusta thế giới, mang lại kim ngạch xuất khẩu đạt 3,4 tỷ USD vào năm 2019. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của vùng nguyên liệu Tây Bắc, huyện Mai Sơn thuộc tỉnh Sơn La đã trở thành trung tâm sản xuất cà phê Arabica trọng điểm khi chiếm 36,1% tổng diện tích cà phê toàn tỉnh, đạt quy mô 7.322 ha và sản lượng 4.652 tấn cà phê nhân vào năm 2018.

Tuy nhiên, sự bùng nổ của ngành sản xuất cà phê đi kèm với thách thức ô nhiễm môi trường nghiêm trọng do đặc thù sử dụng công nghệ chế biến ướt. Quy trình này đòi hỏi tiêu hao từ 4 đến 15 m³ nước cho mỗi tấn quả tươi, trong khi nước thải phát sinh từ 1 tấn cà phê chế biến ướt tạo ra tải lượng ô nhiễm hữu cơ tương đương lượng chất thải sinh hoạt của 2.000 người mỗi ngày.

Đề tài tập trung giải quyết vấn đề đánh giá toàn diện hiện trạng phát sinh chất thải, mức độ suy thoái môi trường nước và năng lực quản lý nhà nước đối với 80 cơ sở chế biến cà phê trên địa bàn 3 xã trọng điểm là Chiềng Mung, Chiềng Ban và Mường Chanh trong giai đoạn từ tháng 6 đến tháng 12 năm 2020. Mục tiêu nghiên cứu nhằm xác định chính xác các nguồn thải, định lượng mức độ ô nhiễm theo các quy chuẩn môi trường quốc gia và đề xuất hệ thống giải pháp quản lý, kỹ thuật xử lý đồng bộ nhằm giảm thiểu ô nhiễm, bảo vệ lưu vực suối Nậm Pàn và Nậm Chanh, thúc đẩy ngành cà phê Sơn La phát triển bền vững.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên cơ sở tích hợp hai lý thuyết cốt lõi: Lý thuyết Đánh giá tác động môi trường (EIA) nhằm nhận diện, dự báo và lượng hóa các biến đổi chất lượng môi trường do hoạt động sản xuất gây ra; kết hợp cùng Lý thuyết Kinh tế tuần hoàn trong nông nghiệp (Circular Agriculture) nhằm tối ưu hóa chu trình vật chất, biến phụ phẩm hữu cơ thành nguồn tài nguyên tái tạo.

Bên cạnh đó, mô hình cân bằng vật chất chu trình chế biến ướt được ứng dụng để phân tích dòng chuyển hóa của quả cà phê tươi, trong đó hạt cà phê nhân thành phẩm chỉ chiếm từ 26% đến 30% khối lượng, còn lại 70% đến 74% phát sinh dưới dạng vỏ quả, thịt quả, nhớt và nước thải hữu cơ. Các khái niệm chuyên ngành then chốt được chuẩn hóa bao gồm: Nhu cầu oxy hóa học (COD), Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5), Quá trình phân giải kỵ khí sinh học, Độ chua tự do của dịch chiết nhớt (pH 3,8 đến 4,4), và Tải lượng chất rắn lơ lửng (TSS).

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng nguồn dữ liệu đa tầng bao gồm số liệu thống kê kinh tế xã hội giai đoạn 2014-2018 của Cục Thống kê tỉnh Sơn La, các biên bản thanh tra môi trường của Sở Tài nguyên và Môi trường năm 2019-2020 và chuỗi số liệu quan trắc thực địa đợt 1 (tháng 7/2020) và đợt 2 (tháng 10 đến tháng 11/2020 - thời điểm chính vụ thu hoạch).

Cỡ mẫu điều tra xã hội học bao gồm 185 phiếu khảo sát, áp dụng phương pháp chọn mẫu phân tầng có chủ đích đối với 3 nhóm đối tượng: 100 hộ dân sinh sống giáp ranh các khu chế biến, 80 chủ cơ sở sản xuất cà phê (gồm 78 hộ cá thể công suất 2-15 tấn/ngày và 2 nhà máy công nghiệp công suất 60-150 tấn/ngày), cùng 5 cán bộ quản lý môi trường cấp xã, huyện và tỉnh.

Chương trình quan trắc môi trường thực hiện lấy mẫu tại 6 vị trí nước thải thuộc 3 cơ sở đại diện (trước và sau hệ thống xử lý) phân tích 21 chỉ tiêu, cùng 6 vị trí nước mặt trên các suối Nậm Pàn và Nậm Chanh (từ NM1 đến NM6) phân tích 17 chỉ tiêu. Các phương pháp phân tích tiêu chuẩn như TCVN 6492:2011 (đo pH), SMEWW 5210 D (đo BOD5), SMEWW 5220 C (đo COD) và SMEWW 3111B:2012 (đo kim loại Fe, Mn) được lựa chọn nhờ độ chính xác cao, tính pháp lý chặt chẽ và khả năng đối sánh trực tiếp với QCVN 40:2011/BTNMT (Cột B) và QCVN 08:2015/BTNMT.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Kết quả phân tích từ 80 cơ sở chế biến cà phê trên địa bàn huyện Mai Sơn đã chỉ ra 4 phát hiện quan trọng:

• Tải lượng ô nhiễm nước thải hữu cơ cực kỳ nghiêm trọng: 100% cơ sở nghiên cứu đều áp dụng công nghệ chế biến ướt. Nước thải phát sinh từ công đoạn xát vỏ và rửa nhớt có hàm lượng COD dao động từ 9.270 đến 14.800 mg/L, vượt quy chuẩn xả thải QCVN 40:2011/BTNMT (Cột B) từ 61 đến 98 lần; hàm lượng BOD5 đạt từ 472 đến 551 mg/L, vượt giới hạn từ 9 đến 11 lần; tính axit mạnh với giá trị pH thấp từ 4,27 đến 4,40.
• Nguồn nước mặt tiếp nhận bị suy thoái sinh thái nặng nề: Dữ liệu quan trắc nước suối Nậm Pàn và Nậm Chanh trong đợt chính vụ tháng 10/2020 ghi nhận nồng độ oxy hòa tan (DO) tại các điểm hạ lưu khu vực xả thải tụt giảm mạnh xuống dưới 1,0 mg/L (thậm chí đạt 0,25 mg/L), làm mất hoàn toàn khả năng tự làm sạch của nguồn nước.
• Áp lực từ chất thải rắn hữu cơ chưa được kiểm soát: Vỏ và thịt quả chiếm từ 70% đến 74% tổng trọng lượng quả tươi, phát sinh trung bình 0,5 tấn vỏ thịt và 0,18 tấn vỏ trấu trên mỗi tấn nguyên liệu. Hơn 70% cơ sở hộ gia đình đổ đống phụ phẩm ngoài trời không lót đáy, dẫn đến nước rỉ rác chứa tannin (0,02%) và caffeine (0,4%) ngấm vào tầng nước ngầm.
• Lỗ hổng về cơ cấu nhân sự quản lý môi trường: Toàn bộ 78 cơ sở quy mô nhỏ lẻ đều do cấp huyện quản lý, tuy nhiên trong số 7 cán bộ của Phòng Tài nguyên và Môi trường huyện Mai Sơn chỉ có 1 cán bộ (chiếm 14,3%) có chuyên môn về khoa học môi trường, 6 cán bộ còn lại (chiếm 85,7%) thuộc chuyên ngành quản lý đất đai.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng ô nhiễm vượt kiểm soát là tính chất mùa vụ ngắn (tập trung cao điểm từ tháng 9 đến tháng 12) khiến lưu lượng chất thải tăng đột biến vượt xa dung tích các hồ lắng tự nhiên. Hơn nữa, việc 97,5% cơ sở là hộ kinh doanh nhỏ lẻ tự phát dẫn đến tình trạng thiếu vốn đầu tư hệ thống xử lý hoàn chỉnh.

Khi so sánh với các nghiên cứu quốc tế, hiện trạng tại Mai Sơn có nét tương đồng với lưu vực sông Jimma tại Ethiopia, nơi nước thải cà phê chưa xử lý làm nồng độ DO giảm về 0,01 mg/L và BOD tăng lên 1.900 mg/L, cũng như cuộc khủng hoảng ô nhiễm sông ngòi tại Costa Rica thập niên 1980.

Trong thực tế phân tích dữ liệu, diễn biến chất lượng môi trường được trực quan hóa thông qua biểu đồ cột so sánh nồng độ DO và COD giữa các điểm quan trắc thượng lưu (NM1, NM3, NM5) và hạ lưu (NM2, NM4, NM6). Sự tương phản rõ rệt trên biểu đồ minh chứng nguồn xả thải từ chế biến cà phê chính là nguyên nhân trực tiếp gây ô nhiễm nguồn nước mặt.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm giải quyết triệt để vấn đề ô nhiễm môi trường do chế biến cà phê tại huyện Mai Sơn, 4 nhóm giải pháp trọng tâm được kiến nghị thực hiện:

• Quy hoạch và di dời tập trung: Tiến hành di dời 78 cơ sở chế biến cà phê quy mô hộ gia đình phân tán tại các khu dân cư vào Cụm công nghiệp Mai Sơn; xây dựng trạm xử lý nước thải tập trung với công suất thiết kế 1.500 m³/ngày đêm; lộ trình hoàn thành trong giai đoạn 2021-2025; cơ quan chủ trì thực hiện là Ủy ban nhân dân huyện Mai Sơn phối hợp cùng Sở Công Thương tỉnh Sơn La.
• Áp dụng công nghệ xử lý sinh học kỵ khí kết hợp oxy hóa nâng cao: Bắt buộc các cơ sở công nghiệp và hợp tác xã lắp đặt hệ thống phản ứng kỵ khí dòng chảy ngược (UAHR) với thời gian lưu nước 18 giờ kết hợp quá trình oxy hóa tăng cường bằng UV/H2O2/O3, đặt mục tiêu kỹ thuật xử lý giảm 86% đến 87% COD và 66% BOD5 đạt QCVN 40:2011/BTNMT; thời gian triển khai từ quý 1/2021 đến cuối năm 2023; cơ quan giám sát là Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Sơn La.
• Tận dụng phụ phẩm sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh: Triển khai mô hình ủ compost hiếu khí sử dụng chế phẩm sinh học BIMA (chứa nấm đối kháng Trichoderma) cho 100% khối lượng vỏ cà phê phát sinh (khoảng trên 15.000 tấn phụ phẩm/năm), chu kỳ ủ từ 60 đến 69 ngày giúp giảm 11,04% đến 18,51% hàm lượng Nitơ tổn thất và tạo nguồn phân bón hữu cơ chất lượng cao; thời gian áp dụng bắt đầu từ niên vụ 2021; cơ quan phụ trách là Phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn huyện Mai Sơn.
• Kiện toàn bộ máy quản lý và lắp đặt hệ thống giám sát tự động: Tổ chức đào tạo nghiệp vụ quản lý môi trường định kỳ cho 100% cán bộ cấp huyện và xã; thiết lập 2 trạm quan trắc tự động liên tục đối với nước thải tại các đơn vị quy mô lớn (như Nhà máy Phúc Sinh và Hợp tác xã Mường Chanh); thực hiện thường xuyên từ năm 2021; cơ quan điều hành là Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Sơn La.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả nghiên cứu của luận văn mang lại giá trị thực tiễn cho 4 nhóm đối tượng:

• Cán bộ quản lý nhà nước thuộc ngành Tài nguyên và Môi trường, Nông nghiệp và Phát triển nông thôn: Sử dụng tài liệu làm căn cứ khoa học để xây dựng quy chế quản lý môi trường làng nghề chế biến nông sản, phê duyệt báo cáo đánh giá tác động môi trường và lập quy hoạch phát triển vùng nguyên liệu cà phê bền vững tại các tỉnh miền núi phía Bắc.
• Chủ doanh nghiệp, hợp tác xã và các hộ kinh doanh chế biến cà phê: Vận dụng hướng dẫn quy trình công nghệ ủ vỏ cà phê thành phân vi sinh và mô hình tuần hoàn nước thải nhằm giảm chi phí sản xuất, hạn chế rủi ro vi phạm pháp luật môi trường và nâng cao giá trị thương phẩm hạt cà phê.
• Giảng viên, nghiên cứu sinh và sinh viên các ngành Khoa học Môi trường, Quản lý Môi trường và Nông nghiệp: Khai thác bộ số liệu thực nghiệm về động học ô nhiễm chất thải cà phê, các phương pháp phân tích chuẩn TCVN/SMEWW và phương pháp xây dựng kịch bản dự báo phát sinh chất thải làm tài liệu giảng dạy và nghiên cứu chuyên sâu.
• Các tổ chức phát triển nông nghiệp bền vững và hiệp hội ngành hàng cà phê: Tham khảo các chỉ số phát thải và giải pháp kinh tế tuần hoàn để thiết kế các dự án viện trợ chuỗi giá trị cà phê xanh, hỗ trợ chứng nhận tiêu chuẩn quốc tế cho nông dân địa phương.

Câu hỏi thường gặp

• Tại sao phương pháp chế biến cà phê ướt tại Mai Sơn lại gây ô nhiễm nước mặt nghiêm trọng hơn phương pháp khô? Chế biến ướt tiêu thụ lượng nước rất lớn từ 4 đến 15 m³ cho mỗi tấn quả tươi, đồng thời hòa tan toàn bộ lớp chất nhầy chứa nhiều đường và pectin. Dịch nhớt này nhanh chóng lên men tạo thành các axit hữu cơ làm pH giảm xuống mức 4,27-4,40 và đẩy nồng độ COD lên tới 14.800 mg/L, vượt xa khả năng tự làm sạch của sông suối tự nhiên.

• Nước thải chế biến cà phê có thể xử lý để thu hồi năng lượng tái tạo như thế nào? Thông qua hệ thống phản ứng kỵ khí Biogas Bioreactor, các vi sinh vật kỵ khí sẽ phân hủy các hợp chất hữu cơ trong nước thải để tạo ra khí sinh học. Thực nghiệm cho thấy quy trình xử lý 8 tấn cà phê/ngày có thể tạo ra 12.000 m³ khí biogas trong vụ mùa 5 tháng, giúp thay thế 77% lượng dầu diesel dùng để vận hành máy phát điện.

• Vỏ cà phê thải ra sau chế biến được tái chế thành phân bón vi sinh theo quy trình nào? Phụ phẩm vỏ quả được phối trộn với lân, vôi bột, phân chuồng để đạt độ ẩm 55-60%, sau đó bổ sung chế phẩm vi sinh BIMA và ủ đống hiếu khí trong 60 đến 69 ngày. Quá trình sinh nhiệt từ 30°C đến 64°C giúp tiêu diệt mầm bệnh và chuyển hóa cellulose thành mùn hữu cơ giàu dinh dưỡng phục vụ bón lại cho cây trồng.

• Khó khăn lớn nhất trong công tác quản lý nhà nước về môi trường tại địa bàn huyện Mai Sơn là gì? Thách thức lớn nhất xuất phát từ việc 78/80 cơ sở là các hộ gia đình hoạt động phân tán, thiếu kinh phí xây dựng công trình xử lý nước thải chuẩn hóa. Cùng với đó, 85,7% cán bộ quản lý môi trường cấp huyện thiếu chuyên môn sâu về khoa học môi trường khiến công tác giám sát, thanh tra gặp nhiều hạn chế.

• Chất lượng nước suối Nậm Pàn biến đổi như thế nào vào thời điểm chính vụ thu hoạch cà phê? Vào đợt thu hoạch cao điểm từ tháng 10 đến tháng 11, khi 80 cơ sở đồng loạt xả nước thải chưa xử lý triệt để, nồng độ oxy hòa tan (DO) tại các điểm hạ lưu suối Nậm Pàn suy giảm xuống dưới 1,0 mg/L, hàm lượng chất rắn lơ lửng (TSS) và COD tăng vọt gấp nhiều lần so với mùa không chế biến, gây hủy hoại hệ thủy sinh.

Kết luận

• Luận văn đã cung cấp bức tranh toàn diện và chính xác về hiện trạng môi trường của 80 cơ sở chế biến cà phê tại huyện Mai Sơn, địa bàn chiếm hơn 36% diện tích cà phê toàn tỉnh Sơn La.
• Định lượng chi tiết mức độ phát thải nguy hại với hàm lượng COD trong nước thải đạt đỉnh 14.800 mg/L và sự suy giảm DO nguồn nước mặt xuống dưới 1,0 mg/L vào mùa vụ chế biến ướt.
• Xác định rõ bất cập trong năng lực quản trị địa phương khi 85,7% cán bộ phụ trách tài nguyên môi trường cấp huyện chưa được đào tạo đúng chuyên ngành môi trường.
• Đề xuất hệ thống giải pháp kỹ thuật có tính ứng dụng cao, bao gồm công nghệ kỵ khí UAHR (giảm 61% COD), công nghệ oxy hóa tăng cường UV/H2O2/O3 (giảm 87% COD) và mô hình ủ phân vi sinh compost 60-69 ngày.
• Thiết lập lộ trình quy hoạch tập trung giai đoạn 2021-2025 nhằm di dời các cơ sở nhỏ lẻ vào Cụm công nghiệp Mai Sơn với hệ thống xử lý nước thải 1.500 m³/ngày đêm.

Bước tiếp theo đòi hỏi chính quyền tỉnh Sơn La nhanh chóng ban hành quy chế kiểm soát chất thải nông sản mùa vụ và cấp ngân sách triển khai các trạm quan trắc tự động. Các cơ sở chế biến cần chủ động liên kết chuyển giao công nghệ xử lý sinh học nhằm bảo vệ môi trường sinh thái và hướng tới mục tiêu phát triển bền vững cho thương hiệu cà phê Sơn La.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1. ĐẦUdanh Cà phê là một loại cây trồng có khả năng phát triển trên toàn thế giới và là một trong những loại đồ uống phổ biến nhất đƣợc tiêu thụ trên nhiều quốc gia. Việt Nam là nƣớc sản xuất cà phê lớn thứ hai sau Brazil, chiếm 14,5% tổng sản lƣợng cà phê trên thế giới [18]. Việt Nam cũng là nƣớc sản xuất cà phê Robusta lớn nhất với khoảng 35% sản lƣợng Robusta toàn cầu.

Năm 2019, tổng diện tích cà phê trên toàn lãnh thổ iệt Nam khoảng hơn 688 nghìn ha, năng suất bình quân 26 tạ/ha cao gấp 3 lần sản lƣợng cà phê trên thế giới, là mặt hàng chiến lƣợng của ngành nông nghiệp Việt Nam, hàng năm mang về giá trị 3,4 tỷ USD [7]. Cà phê ở nƣớc ta đƣợc chế biến bằng phƣơng pháp ƣớt hoặc khô. Phƣơng pháp chế biến cà phê ƣớt cho chất lƣợng cao hơn so với phƣơng pháp khô. Hiện tại ở Việt Nam, khoảng 75-80% Arabica và 15-20% Robusta đƣợc xử lý bằng phƣơng pháp ƣớt.

Chế biến cà phê ƣớt của cà phê sử dụng rất nhiều nƣớc ở các giai đoạn khác nhau trong quá trình chế biến. Nƣớc thải kết quả là giàu chất rắn lơ lửng và chất rắn hòa tan hoàn toàn có khả năng phân huỷ sinh học. Nếu nƣớc thải phát sinh từ các hoạt động này đƣợc thải vào các vùng nƣớc tự nhiên mà không đƣợc xử lý sẽ làm ô nhiễm nƣớc nguồn tiếp nhận. Sơn La là một trong những tỉnh thành trồng cà phê lớn trong cả nƣớc.

Cà phê trồng tại Sơn La chủ yếu là giống cà phê Arabica. Phƣơng pháp chế biến sử dụng chủ yếu là phƣơng pháp ƣớt. Phƣơng pháp chế biến này đòi hỏi sử dụng một lƣợng nƣớc lớn để loại bỏ thịt và vỏ quả, dẫn đến lƣợng nƣớc thải phát sinh trong hoạt động sản xuất cũng rất lớn với hàm lƣợng chất hữu cơ trong nƣớc thải cao. Nƣớc thải từ 1 tấn cà phê đƣợc chế biến theo phƣơng pháp chế biến ƣớt thƣờng tạo ra nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) tƣơng đƣơng với BOD sinh ra trong chất thải tạo ra bởi 2.000 ngƣời mỗi ngày [24].

Nƣớc thải cà phê nếu không đƣợc xử lý sẽ gây ô nhiễm nguồn nƣớc, làm ảnh hƣởng tới các hệ sinh thái thủy sinh và sức khoẻ của con ngƣời. Do vậy, đề tài “Nghiên cứu đánh giá tác động môi trường và đề xuất giải pháp quản lý các cơ sở chế biến cà phê tại huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La” đƣợc thực hiện nhằm đánh giá hiện trạng quản lý và tác động tới môi trƣờng do hoạt động chế biến cà phê trên địa bàn huyện Mai Sơn, tỉnh La, từ đó đƣa ra các giải pháp mang tính thực tiễn, áp dụng vào việc quản lý và tại các cơ sở chế biến. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá hiện trạng hoạt động và tác động tới môi trƣờng của các cơ sở chế biến cà phê trên địa bàn huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La.

- Đánh giá công tác quản lý môi trƣờng của cơ quan quản lý môi trƣờng tại địa phƣơng đối với các cơ sở chế biến cà phê. - Đề xuất giải pháp bảo vệ môi trƣờng, biện pháp quản lý đối với các cơ sở chế biến cà phê. Nuất giải pháp bảo - Hiện trạng hoạt động của các cơ sở chế biến cà phê trên địa bàn huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La và hiện trạng công tác quản lý môi trƣờng đối với các cơ sở chế biến cà phê của cơ quan quản lý. - Đánh giá tác động môi trƣờng của hoạt động chế biến cà phê đối với môi trƣờng.

- Đề xuất biện pháp bảo vệ môi trƣờng đối với các cơ sở sản xuất và các cơ quan quản lý. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Đề tài có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao, kết quả nghiên cứu của đề tài đƣợc sử dụng trực tiếp trong quá trình công tác của học viên và làm cơ sở để tham khảo của cơ quan quản lý nhà nƣớc về môi trƣờng tại địa phƣơng. Các giải pháp trong đề tài có thể đƣợc các cơ sở chế biến cà phê áp dụng để giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng trong quá trình hoạt động. LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 3 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.

Tổng quan về công nghệ chế biến cà phê 1. Phân loại cà phê 1. Giống cây cà phê Cà phê thuộc chi thực vật, lớp Magnoliopsida, họ thiên thảo (Rubiaceae), giống Coffea. Về loài, cà phê có 04 loài chính, gồm: caffea Arabica, caffea Robusta, coffea Liberica, caffea Stenophylla.

Hiện nay ở Việt Nam có 2 loại cà phê chính: Arabica và Robusta; gần 90% diện tích cà phê ở Việt Nam đƣợc trồng cà phê vối (Robusta), 10% trồng cà phê chè (Arabica) [10]. + Cà phê Robuste (hay còn gọi là cà phê Vối, cà phê Rô) : Là cây quan trọng thứ hai trong các loài cà phê. Khoảng 39% các sản phẩm cà phê đƣợc sản xuất từ loại cà phê này. Nƣớc xuất khẩu cà phê Robusta lớn nhất thế giới là Việt Nam.

Robusta chứa hàm lƣợng caffein cao hơn và có hƣơng vị không tinh khiết bằng cà phê Arabica, do vậy mà Arabica có giá trị hơn vì nó tạo nên thức uống có vị ngon hơn, do đó đắt hơn cà phê Robusta [10]. Cây cà phê Robusta có dạng cây gỗ hoặc cây bụi, chiều cao của cây trƣởng thành có thể lên tới 10 m. Quả cà phê có hình tròn, hạt nhỏ hơn hạt cà phê Arabica. Hàm lƣợng cafein trong hạt cà phê Robusta khoảng 2-4%, trong khi ở cà phê Arabica chỉ khoảng 1-2%.

Cà phê vối ƣa sống ở vùng nhiệt đới, độ cao thích hợp để trồng cây là dƣới 1000m. Nhiệt độ ƣa thích của cây khoảng 24-29°C, lƣợng mƣa khoảng trên 1000 mm. Do vậy, loài cà phê này đƣợc trồng chủ yếu ở các tỉnh Dakak, Gia Lai, Kom Tum, đây là những vùng chuyên canh cà phê Robusta. + Cà phê Arabica: Loại này có hai loại đang trồng tại Việt Nam là cà phê Moka và cà phê Catimor.

Giống cà phê Arabica đƣợc trồng chủ yếu ở vùng Cầu Đất (Đà Lạt) - là nơi trồng cà phê Arabica ngon nhất Việt Nam. Cây cà phê Moka chỉ sinh trƣởng và phát triển ở độ cao từ 1500m nên rất ít nơi trồng đƣợc cho nên ở Việt Nam Moka là cà phê quý hiếm, luôn có giá cao hơn các loại cà phê khác; Catimor là giống cà phê thuộc dạng thấp cây, cành đốt ngắn, có khả năng trồng dày, tính ƣu việt nổi bật của giống này là kháng bệnh rỉ sắt (Hemileia vastatrix), một loại bệnh làm rụng lá cà phê dẫn tới năng suất thấp và bấp bênh. LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 4 Cây cà phê Arabica ƣa sống ở vùng núi cao, thƣờng đƣợc trồng ở độ cao từ 1000-1500 m. Loài cà phê này ƣa thích nhiệt độ từ 16-25°C, lƣợng mƣa khoảng trên 1000 mm.

Cả nƣớc chỉ có khoảng 10% tổng diện tích trồng cà phê là trồng cà phê Arabica, tập chung chủ yếu ở Lâm Đồng, Thừa Thiên Huế, Quảng Trị, Nghệ An, Hoà Bình, Sơn La, Điện Biên,… Cà phê Arabica là loại có giá trị kinh tế cao nhất trong các loài cà phê. Ở Sơn La, loài cà phê này đƣợc trồng chủ yếu ở các huyện Mộc Châu, Mai Sơn, Thuận Châu. Cấu tạo quả cà phê Quả cà phê có cấu tạo từ các lớp: lớp vỏ quả, lớp vỏ thịt, lớp nhớt, lớp vỏ trấu, lớp vỏ lụa và nhân. Chi tiết cầu tạo của hạt cà phê đƣợc thể hiện thep hình dƣới đây: Hình 1.

Cấu tạo của quả cà phê * Thành phần hóa học của quả cà phê Thành phần vật lý của quả cà phê gồm lớp vỏ quả, lớp nhớt, lớp vỏ trấu, lớp nhân và vỏ lụa. Vỏ quả chiếm 41-45%, lớp nhớt chiếm từ 20-23%, lớp vỏ trấu chiếm 6-8%, nhân và vỏ lụa chiếm 26-30%. Tùy vào từng loại cà phê mà tỷ lệ thành phần khác nhau. Trong vỏ quả sau khi chín đó là chất antoxian, trong đó có vết alcaloit, tanin, caffeine và các loại men vỏ quả có từ 21,5 – 30% chất khô.

Tùy từng loại cà phê chè hay cà phê vối mà tỷ lệ thành phần hóa học của vỏ quả khác nhau, bao gồm Protein (từ 9-11,2%), chất béo (từ 1,73-2%), Cellulose (từ 13,16-27,65%), tro (3,22-3,33%), tamin (14,42%), pectin (4,07%), Caffeine (0,25-0,58%) [2]. LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 5 Phía dƣới lớp vỏ quả là lớp nhớt, gồm những tế bào mềm, không có caffeine, tamin, có nhiều đƣờng và Pectin, thành phần hóa học của mớp nhớt gồm: Pectin (28,7- 33%), đƣờng khử (30-45,8%), đƣờng không khử (20%), xenlulo và tro 17% [2]. Độ pH trong lớp nhớt tùy theo độ chín của quả, thƣờng từ 5,6-5,7, đôi khi 6,4 trong lớp nhớt đặc biệt có men pectaza phân giải pectin trong quá trình lên men. Thành phần hóa học vỏ trấu gồm: Hợp chất có dầu (0,35%), protein (0,22- 1,46%), xenlulo (61,8-67,8%), hemixenlulo (11,6%), chất tro (0,96-3,3%), đƣờng 27%, pantosan 0,2%.

Trong vỏ trấu có một ít caffeine, khoảng 0,4% do từ nhân khuếch tán ra lúc lên men hoặc lúc phơi khô [2]. Cà phê nhân ở dạng thƣơng phẩm gồm có: nƣớc, khoáng, lipid, protein, gluxit. Ngoài ra còn có những chất khác mà ta thƣờng gặp trong thực vật là những acid hữu cơ chủ yếu nhƣ acid clorogenic và càc ankaloit. Ngoài ra trong nhân cà phê còn có một lƣợng đáng kể vitamin, các chất bay hơi và các cấu tử gây mùi thơm.

Hiện nay ngƣời ta đã tìm ra có tới hơn 70 chất thơm hỗn hợp lại thành mùi thơm của cà phê. Trong cà phê chủ yếu là vitamin nhóm B nhƣ B1, B2, B6, B12 và các loại acid hữu cơ là tiền vitamin. Cà phê nhân có một thành phần hóa học rất phức tạp. Khi trái cà phê chín đƣợc hái, hạt chứa chừng 48 - 50% ẩm và 50 - 52% chất khô.

Các thành phần chủ yếu của hạt cà phê gồm: Cacbonhydrate, hợp chất Nitơ, Chlorogenic Acid, hợp chất hƣơng cà phê, Cacboxylic Acid, các chất khoáng [2]. Sản phẩm cà phê trên thế giới Theo thống kê 6 tháng cuối năm 2020 của Tổ chức chế biến cà phê quốc tế thì các nhà sản xuất cà phê chính trên thế giới là Brazil, sau đó là Việt Nam, Columbia, Indonesia, Ethiopia và Ấn Độ [19]. Tổng sản lƣợng cà phê đã tăng từ 128.000 bao từ năm 2008 lên 145. Tại Úc và Nhật Bản nhu cầu về cà phê đặc sản đã tăng lên khi nhu cầu tiêu dùng toàn cầu tăng.

Vì vậy, có thể nói rằng không tồn tại biên giới giữa các quốc gia trong nhu cầu thƣởng thức cà phê của khách hàng. Cà phê là mặt hàng đƣợc giao dịch trên các giao dịch kỳ hạn và giao dịch hàng hoá quan trọng nhất, ở London và New York [20].