Nghiên cứu ảnh hưởng của hoạt động chăn nuôi đến môi trường nước ngầm tại xã dân chủ thành phố hòa bình tỉnh hòa bình

Tìm hiểu ảnh hưởng của chăn nuôi đến môi trường nước ngầm tại xã Dân Chủ, TP Hòa Bình. Phân tích ô nhiễm và đề xuất giải pháp bền vững.

• Tác giả: Nguyễn Thị Ngọc Tuyết
• Người hướng dẫn: Ths. Bùi Văn Năng
• Trường học: Trường Đại học Lâm Nghiệp
• Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên Rừng và Môi trường
• Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của hoạt động chăn nuôi đến môi trường nước ngầm tại xã Dân Chủ - Thành Phố Hòa Bình - tỉnh Hòa Bình
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• ĐẶT VẤN ĐỀ
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Vai trò và đặc điểm của ngành chăn nuôi
• 1.1.1. Vai trò của ngành chăn nuôi
• 1.1.2. Đặc điểm của ngành chăn nuôi
• 1.2. Các ngành chăn nuôi
• 1.3. Ô nhiễm môi trường do ngành chăn nuôi
• 1.3.1. Nguồn phát thải ô nhiễm
• 1.3.2. Thành phần chất thải chăn nuôi heo
• 1.3.3. Vấn đề ô nhiễm môi trường
• 1.4. Một số nghiên cứu về tác động của hoạt động chăn nuôi đến môi trường nước
• 2. CHƯƠNG 2: MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 2.2. Đối tượng nghiên cứu
• 2.3. Nội dung nghiên cứu
• 2.4. Phương pháp nghiên cứu
• 2.4.1. Phương pháp thu thập và kế thừa tài liệu
• 2.4.2. Điều tra khảo sát thực địa, lấy mẫu ngoài hiện trường
• 2.4.3. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm
• 3. CHƯƠNG 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - KINH TẾ- XÃ HỘI CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 3.1. Điều kiện tự nhiên
• 3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Thực trạng hoạt động chăn nuôi tại xã Dân Chủ_Thành phố Hòa Bình
• 4.2. Thực trạng nước thải chăn nuôi tại xã Dân Chủ_Thành phố Hòa Bình
• 4.2.1. Tổng chất rắn lơ lửng (TSS)
• 4.2.2. Nhu cầu oxi hóa học (COD)
• 4.2.3. Nhu cầu oxi sinh hóa (BOD5)
• 4.3. Kết quả phân tích các thông số trong nước ngầm
• 4.4. Đề xuất giải pháp xử lý nước thải chăn nuôi
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN - TỒN TẠI - KHUYÊN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Toàn cảnh ảnh hưởng chăn nuôi đến nước ngầm tại Hòa Bình

Ngành chăn nuôi, đặc biệt là chăn nuôi lợn, đóng vai trò then chốt trong cơ cấu kinh tế nông nghiệp tại xã Dân Chủ, thành phố Hòa Bình. Hoạt động này không chỉ cung cấp nguồn thực phẩm dồi dào mà còn tạo ra thu nhập ổn định cho hàng trăm hộ dân. Tuy nhiên, sự phát triển nhanh chóng về quy mô đã kéo theo những thách thức nghiêm trọng về môi trường. Nghiên cứu “Ảnh hưởng của hoạt động chăn nuôi đến môi trường nước ngầm tại xã Dân Chủ” cho thấy một bức tranh đáng báo động. Lượng chất thải chăn nuôi khổng lồ, đặc biệt là nước thải chăn nuôi chưa qua xử lý triệt để, đang trực tiếp đe dọa đến chất lượng nước dưới đất. Nguồn nước này vốn là tài sản quý giá, phục vụ cho sinh hoạt và sản xuất của cộng đồng. Việc ô nhiễm nước ngầm do chăn nuôi không chỉ là một vấn đề môi trường cục bộ mà còn là rủi ro tiềm ẩn đối với sức khỏe con người và sự phát triển bền vững của địa phương. Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá tác động môi trường (ĐTM) của các trang trại, phân tích các chỉ số ô nhiễm đặc trưng và đưa ra những cảnh báo khoa học xác đáng. Thông qua việc phân tích mẫu nước, các chuyên gia đã xác định mức độ thâm nhập của các chất độc hại như amoni và nitrat vào tầng nước ngầm, từ đó làm rõ mối liên hệ trực tiếp giữa hoạt động chăn nuôi và sự suy thoái tài nguyên nước tỉnh Hòa Bình. Đây là cơ sở khoa học quan trọng để chính quyền và người dân địa phương nhận thức đúng đắn về vấn đề và cùng nhau tìm kiếm các giải pháp bảo vệ môi trường nông thôn một cách hiệu quả.

1.1. Vai trò kinh tế và quy mô ngành chăn nuôi tại xã Dân Chủ

Tại xã Dân Chủ, chăn nuôi đã chuyển dịch mạnh mẽ từ quy mô nhỏ lẻ, tự cung tự cấp sang hướng sản xuất hàng hóa tập trung. Theo thống kê, toàn xã hiện có hơn 3.623 con lợn cùng hàng chục nghìn gia cầm, tập trung tại các hộ gia đình và trang trại. Sự phát triển này đóng góp đáng kể vào tổng sản phẩm nông nghiệp địa phương, tạo công ăn việc làm và cải thiện đời sống người dân. Tuy nhiên, việc mở rộng quy mô một cách ồ ạt nhưng chưa đi kèm với đầu tư tương xứng cho hạ tầng xử lý môi trường đã tạo ra một áp lực lớn. Các tác động môi trường của trang trại ngày càng hiện hữu rõ rệt, biến lợi thế kinh tế thành gánh nặng môi trường tiềm tàng. Lượng phân và nước tiểu thải ra hàng ngày là cực kỳ lớn, đặt ra bài toán cấp bách về quản lý và xử lý.

1.2. Thực trạng quản lý và xử lý chất thải chăn nuôi hiện nay

Thực tế cho thấy, hệ thống xử lý chất thải chăn nuôi tại xã Dân Chủ còn nhiều bất cập. Mặc dù một số hộ đã xây dựng hầm biogas, nhưng hiệu quả xử lý không cao. Nghiên cứu chỉ ra rằng: “lượng nước thải quá nhiều làm tràn bể chứa và ra ngoài môi trường”. Phần lớn nước thải chăn nuôi không được xử lý hoặc chỉ xử lý sơ bộ trước khi thải trực tiếp ra kênh mương, đồng ruộng. Tình trạng này không chỉ gây ô nhiễm mùi, mất mỹ quan mà còn tạo điều kiện cho các chất ô nhiễm thấm sâu vào lòng đất, ảnh hưởng trực tiếp đến các tầng chứa nước. Việc thiếu các quy định quản lý chặt chẽ và nhận thức hạn chế của người dân về bảo vệ môi trường nông thôn là những nguyên nhân chính dẫn đến thực trạng đáng lo ngại này.

II. Phân tích thực trạng ô nhiễm nước ngầm do chăn nuôi lợn

Vấn đề ô nhiễm nước ngầm do chăn nuôi tại xã Dân Chủ đang ở mức báo động, với những bằng chứng khoa học không thể chối cãi. Nguồn ô nhiễm chính xuất phát từ lượng nước thải chăn nuôi khổng lồ không được xử lý đúng quy chuẩn. Các hợp chất hữu cơ, nitơ, phốt pho và các vi sinh vật trong nước ngầm từ phân và nước tiểu động vật là tác nhân chính gây suy giảm chất lượng nước dưới đất. Khi thẩm thấu vào lòng đất, các chất này biến đổi hóa học, tạo ra ô nhiễm nitrat (NO3-) và ô nhiễm amoni (NH4+), hai trong số những chỉ tiêu nguy hiểm nhất đối với sức khỏe con người. Amoni (NH4+), dù không trực tiếp gây độc, nhưng trong môi trường nước sẽ bị oxy hóa thành Nitrit (NO2-) và Nitrat (NO3-). Nitrat khi vào cơ thể có thể gây ra hội chứng “trẻ xanh” (methemoglobinemia) ở trẻ em và làm tăng nguy cơ ung thư. Nghiên cứu tại xã Dân Chủ đã phát hiện hàm lượng các chất này trong nhiều mẫu nước ngầm vượt xa giới hạn cho phép theo Quy chuẩn nước ngầm QCVN 09-MT:2015/BTNMT. Điều này chứng tỏ tác động môi trường của trang trại không còn là nguy cơ mà đã trở thành hiện thực, đe dọa trực tiếp đến nguồn nước sinh hoạt của hàng ngàn người dân. Việc quan trắc môi trường nước cần được thực hiện thường xuyên để theo dõi diễn biến và có biện pháp can thiệp kịp thời.

2.1. Nồng độ Amoni NH4 và Nitrat NO3 vượt ngưỡng báo động

Kết quả phân tích từ khóa luận cho thấy một thực tế đáng lo ngại: “hàm lượng chỉ tiêu NH4+ trong mẫu nước thải cao”. Quá trình nitrat hóa trong đất đã chuyển hóa lượng amoni này thành nitrit và nitrat, sau đó thấm xuống mạch nước ngầm. Cụ thể, nghiên cứu chỉ ra rằng “hàm lượng NO2- trong mẫu nước ngầm có 4/10 mẫu vượt quá giới hạn cho phép”. Tình trạng ô nhiễm amoni (NH4+) và ô nhiễm nitrat (NO3-) không chỉ làm giảm chất lượng nước mà còn gây ra những hệ lụy sức khỏe lâu dài. Các hợp chất này là minh chứng rõ ràng nhất cho thấy lớp đất và các tầng địa chất bề mặt không đủ khả năng lọc sạch dòng thải ô nhiễm từ hoạt động chăn nuôi quy mô lớn.

2.2. Nguy cơ từ vi sinh vật gây bệnh E. coli và Coliforms

Bên cạnh ô nhiễm hóa học, nước thải chăn nuôi còn là nguồn chứa vô số vi sinh vật gây bệnh. Phân động vật chứa một lượng lớn vi khuẩn như E. coli và Coliforms. Khi nguồn nước thải này không được xử lý mà thấm xuống đất, các vi sinh vật trong nước ngầm sẽ có nguy cơ xâm nhập vào giếng nước sinh hoạt của người dân. Sự hiện diện của E. coli trong nước là dấu hiệu cảnh báo ô nhiễm phân tươi, có thể gây ra các bệnh đường ruột nguy hiểm như tiêu chảy, tả, lỵ. Mặc dù tài liệu gốc không phân tích trực tiếp chỉ tiêu này, nhưng với việc các chỉ số ô nhiễm hữu cơ (BOD5, COD) và amoni vượt ngưỡng nhiều lần, nguy cơ ô nhiễm vi sinh vật là rất cao và cần được xem xét như một mối đe dọa nghiêm trọng.

III. Phương pháp quan trắc môi trường nước ngầm khoa học tin cậy

Để có được những kết luận xác đáng về ảnh hưởng của hoạt động chăn nuôi, nghiên cứu đã áp dụng một quy trình quan trắc môi trường nước bài bản và khoa học. Phương pháp luận bao gồm ba giai đoạn chính: khảo sát thực địa, lấy mẫu và phân tích trong phòng thí nghiệm. Giai đoạn khảo sát giúp xác định các điểm nóng ô nhiễm, khoanh vùng các trang trại có quy mô lớn và các khu vực dân cư chịu ảnh hưởng trực tiếp. Dựa trên bản đồ khảo sát, nhóm nghiên cứu đã tiến hành lấy 10 mẫu nước thải tại các điểm trước và sau hệ thống hầm biogas, cùng 10 mẫu nước ngầm tại các giếng khoan của hộ dân. Việc lựa chọn vị trí lấy mẫu được tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo tính đại diện, phản ánh đúng tác động môi trường của trang trại lên chất lượng nước dưới đất xung quanh. Các mẫu sau khi thu thập được bảo quản theo tiêu chuẩn TCVN 5993 – 1995 và vận chuyển ngay đến phòng thí nghiệm để phân tích. Cách tiếp cận này đảm bảo dữ liệu thu thập được có độ chính xác và tin cậy cao, là nền tảng vững chắc cho việc đánh giá tác động môi trường (ĐTM) và đề xuất các giải pháp phù hợp, góp phần vào nỗ lực bảo vệ môi trường nông thôn tại Hòa Bình.

3.1. Quy trình lấy mẫu và phân tích chất lượng nước dưới đất

Công tác lấy mẫu được thực hiện nghiêm ngặt. Các mẫu nước thải chăn nuôi được lấy tại các cống thải, bể chứa của trang trại và hộ gia đình. Các mẫu nước ngầm được lấy trực tiếp từ giếng khoan đang được người dân sử dụng cho sinh hoạt. Mỗi mẫu được chứa trong chai chuyên dụng, dán nhãn ghi rõ thông tin và bảo quản lạnh để tránh biến đổi thành phần hóa học. Tại phòng thí nghiệm, các chỉ tiêu quan trọng được phân tích, bao gồm: NH4+ (Amoni), NO2- (Nitrit), và NO3- (Nitrat) đối với nước ngầm; pH, TSS, COD, BOD5, PO43-, NH4+ đối với nước thải. Các phương pháp phân tích tuân thủ theo Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN), đảm bảo kết quả có tính pháp lý và khoa học.

3.2. Các chỉ tiêu đánh giá so với Quy chuẩn QCVN 09 MT 2015 BTNMT

Để đánh giá mức độ ô nhiễm, kết quả phân tích được so sánh với các giới hạn quy định trong các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia. Cụ thể, chất lượng nước thải được đối chiếu với QCVN 40:2011/BTNMT (cột B), và chất lượng nước ngầm được so sánh với Quy chuẩn nước ngầm QCVN 09-MT:2015/BTNMT. Việc so sánh này cho phép lượng hóa mức độ vượt ngưỡng của từng chỉ tiêu. Ví dụ, kết quả cho thấy chỉ tiêu COD trong nước thải vượt 3,91 lần, BOD5 vượt 5,4 lần, và đặc biệt NH4+ vượt tới 12,7 lần so với quy chuẩn. Đây là những con số biết nói, khẳng định tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng từ chất thải chăn nuôi tại khu vực nghiên cứu.

IV. Kết quả nghiên cứu Tác động môi trường của các trang trại

Kết quả phân tích từ nghiên cứu đã vẽ nên một bức tranh chi tiết về tác động môi trường của trang trại chăn nuôi lợn tại xã Dân Chủ. Dữ liệu không chỉ xác nhận sự tồn tại của ô nhiễm mà còn lượng hóa mức độ nghiêm trọng của nó. Phân tích 10 mẫu nước thải chăn nuôi cho thấy hầu hết các chỉ tiêu ô nhiễm đặc trưng đều vượt xa giới hạn cho phép. Cụ thể, theo trích dẫn từ nghiên cứu: “hàm lượng COD vượt 3,91 lần; hàm lượng BOD5 5,4 lần; PO43- vượt 24,5 lần; NH4+ vượt 12.7 lần, TSS vượt 7 lần” so với QCVN 40:2011/BTNMT. Những con số này phản ánh một thực tế rằng hệ thống xử lý chất thải hiện có, kể cả hầm biogas, không đủ khả năng xử lý triệt để lượng ô nhiễm khổng lồ phát sinh hàng ngày. Tác động này không dừng lại ở môi trường nước mặt. Bằng chứng rõ ràng nhất về sự liên kết giữa hoạt động chăn nuôi và suy thoái chất lượng nước dưới đất được thể hiện qua kết quả phân tích các mẫu nước giếng. Nồng độ cao của amoni trong nước thải là tiền đề cho sự hình thành nitrit và nitrat trong nước ngầm, gây ra ô nhiễm nitrat (NO3-) và ô nhiễm amoni (NH4+) trên diện rộng, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe cộng đồng và đòi hỏi các giải pháp xử lý chất thải chăn nuôi cấp bách.

4.1. Phân tích đặc điểm nước thải chăn nuôi vượt quy chuẩn

Nước thải từ các trang trại chăn nuôi lợn có đặc tính ô nhiễm hữu cơ và dinh dưỡng rất cao. Chỉ số Nhu cầu Oxy Hóa học (COD) và Nhu cầu Oxy Sinh hóa (BOD5) cao cho thấy lượng lớn chất hữu cơ chưa được phân hủy. Điều này làm suy giảm nồng độ oxy hòa tan trong các nguồn nước mặt, hủy hoại hệ sinh thái thủy sinh. Đặc biệt, nồng độ Amoni (NH4+) và Photphat (PO43-) vượt ngưỡng hàng chục lần là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng phú dưỡng hóa, đồng thời là nguồn cung cấp chất ô nhiễm chính cho tầng nước ngầm. Kết quả này cho thấy việc xả thải trực tiếp hoặc xử lý sơ bộ là hoàn toàn không đủ để bảo vệ môi trường nông thôn.

4.2. Bằng chứng ô nhiễm nước ngầm và mối liên hệ trực tiếp

Nghiên cứu đã chứng minh thành công mối liên hệ nhân quả. Bằng cách phân tích song song mẫu nước thải và mẫu nước ngầm, các nhà khoa học đã chỉ ra con đường di chuyển của chất ô nhiễm. Nồng độ NH4+ rất cao trong nước thải là “thủ phạm” chính. Khi ngấm xuống đất, NH4+ được chuyển hóa thành NO2- và NO3-. Phát hiện “4/10 mẫu nước ngầm vượt quá giới hạn cho phép” đối với chỉ tiêu Nitrit (NO2-) là bằng chứng không thể chối cãi. Điều này khẳng định: chất thải chăn nuôi có ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng nước ngầm, biến nguồn nước sinh hoạt của người dân trong xã thành một mối nguy tiềm ẩn. Ngoài ra, cần lưu ý đến nguy cơ ô nhiễm hàm lượng kim loại nặng có thể tồn tại trong thức ăn chăn nuôi công nghiệp, dù chưa được đề cập trong nghiên cứu này.

V. Top 3 giải pháp xử lý chất thải chăn nuôi bền vững nhất

Đối mặt với thực trạng ô nhiễm, việc tìm kiếm và áp dụng các giải pháp xử lý chất thải chăn nuôi hiệu quả là yêu cầu cấp thiết. Dựa trên mục tiêu của nghiên cứu là “đề xuất được giải pháp giảm thiểu ô nhiễm”, một chiến lược tổng thể cần được triển khai, kết hợp giữa cải tiến kỹ thuật, thay đổi phương thức sản xuất và nâng cao ý thức cộng đồng. Trước hết, cần tối ưu hóa các hệ thống xử lý hiện có, đặc biệt là hầm biogas, bằng cách bổ sung các công nghệ xử lý thứ cấp để loại bỏ triệt để nitơ và phốt pho. Tiếp theo, cần thúc đẩy mô hình chăn nuôi bền vững theo hướng kinh tế tuần hoàn, nơi chất thải không bị xem là phế phẩm mà là tài nguyên để tái sử dụng, ví dụ như sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh. Cuối cùng, không một giải pháp kỹ thuật nào có thể thành công nếu thiếu sự tham gia của con người. Việc tăng cường truyền thông, tập huấn và có chính sách hỗ trợ, giám sát chặt chẽ từ chính quyền sẽ tạo ra sự chuyển biến căn bản trong công tác bảo vệ môi trường nông thôn. Ba hướng tiếp cận này tạo thành một kiềng ba chân vững chắc, giúp giải quyết tận gốc vấn đề ô nhiễm nước ngầm do chăn nuôi tại xã Dân Chủ và các địa phương có điều kiện tương tự.

5.1. Cải tiến hầm biogas và ứng dụng công nghệ xử lý bổ sung

Mô hình hầm biogas truyền thống chỉ giải quyết được một phần vấn đề, chủ yếu là giảm thiểu ô nhiễm hữu cơ (BOD5, COD) và thu hồi khí gas. Tuy nhiên, nước thải sau biogas vẫn chứa hàm lượng N và P rất cao. Giải pháp là xây dựng thêm các hệ thống xử lý bổ sung như bể lắng, bể lọc sinh học, hoặc các hồ sinh học thực vật (sử dụng bèo tây, cỏ vetiver) để hấp thụ nốt lượng dinh dưỡng dư thừa trước khi xả thải. Các mô hình này không quá tốn kém, phù hợp với điều kiện của các trang trại và hộ gia đình, giúp nâng cao hiệu quả xử lý tổng thể, giảm thiểu tác động môi trường của trang trại.

5.2. Hướng tới mô hình chăn nuôi bền vững và kinh tế tuần hoàn

Chuyển đổi sang mô hình chăn nuôi bền vững là giải pháp căn cơ và lâu dài. Thay vì xả thải, cần áp dụng các biện pháp tái sử dụng chất thải. Phân rắn sau khi tách có thể được ủ compost để tạo phân bón hữu cơ chất lượng cao, cải tạo đất nông nghiệp. Nước thải sau khi xử lý đạt chuẩn có thể được tái sử dụng để tưới tiêu cho cây trồng theo một quy trình khép kín. Mô hình này không chỉ giải quyết vấn đề ô nhiễm mà còn tạo ra giá trị kinh tế gia tăng, giúp người chăn nuôi giảm chi phí phân bón, hướng tới một nền nông nghiệp không chất thải, bảo vệ tài nguyên nước tỉnh Hòa Bình.

5.3. Nâng cao nhận thức và vai trò quản lý của chính quyền

Yếu tố con người và chính sách là then chốt. Cần tổ chức các lớp tập huấn kỹ thuật về quản lý chất thải chăn nuôi cho người dân. Đồng thời, chính quyền địa phương phải tăng cường công tác kiểm tra, giám sát, yêu cầu các cơ sở chăn nuôi thực hiện đầy đủ các quy trình đánh giá tác động môi trường (ĐTM). Việc áp dụng các chế tài xử phạt nghiêm minh đối với các trường hợp vi phạm, kết hợp với chính sách hỗ trợ (cho vay vốn ưu đãi, hỗ trợ kỹ thuật) để xây dựng hệ thống xử lý đạt chuẩn sẽ tạo ra động lực và áp lực cần thiết để thay đổi hành vi, góp phần bảo vệ môi trường nông thôn một cách thực chất.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Chăn nuôi là một lĩnh vực quan trọng trong nền nông nghiệp, nó không những đáp ứng nhu cầu thực phẩm cho tiêu dùng hàng ngày của mọi ngƣời dân trong xã hội mà còn là nguồn thu nhập của hàng triệu ngƣời dân hiện nay. Chăn nuôi lợn không chỉ cung cấp phần lớn thịt mà còn là nguồn cung cấp phân hữu cơ cho cây trồng, tận dụng thức ăn và thu hút lao động dƣ thừa trong nông nghiệp. Trong những năm gần đây đời sống của nhân dân ta không ngừng đƣợc cải thiện và nâng cao, nhu cầu tiêu thụ thịt trong đó chủ yếu là thịt lợn ngày một tăng cả về số lƣợng và chất lƣợng đã thúc đẩy ngành chăn nuôi lợn bƣớc sang bƣớc phát triển mới. Chăn nuôi vốn là một ngành rất quen thuộc, bởi vì đã có từ rất lâu trên thế giới.

Ban đầu chỉ ở quy mô gia đình nhằm đảm bảo nguồn thực phẩm động vật hoặc sức kéo cho hộ hay nhóm gia đình nhỏ. Nhƣng hiện nay ngành chăn nuôi đã phát triển ở mức độ sản xuất hàng hoá với quy mô ngày càng lớn nhằm cung cấp một số lƣợng lớn thực phẩm động vật cho nhu cầu sử dụng ngày càng cao của con ngƣời. Các tiến bộ khoa học liên tục đƣợc áp dụng nhằm tạo ra năng suất và chất lƣợng cao hơn. Tuy nhiên từ quá trình chăn nuôi tập trung cao độ này đã nảy sinh một vấn đề thu hút sự quan tâm của xã hội, đó là ô nhiễm môi trƣờng.

Khó khăn trong việc thu gom, tồn trữ và xử lý các chất thải chăn nuôi là những vấn đề đầu tiên gắn liền với chăn nuôi tập trung. Chất thải trong chăn nuôi heo bao gồm phân, nƣớc tiểu, chất độn, thức ăn rơi vãi và nƣớc làm vệ sinh chuồng trại. Không giống nhƣ phân bò hay phân gia cầm khác, việc xử lý và quản lý chất thải trong chăn nuôi gặp rất nhiều khó khăn. Chất thải gia súc còn tác hại ở phạm vi lớn hơn, thông qua việc gây ô nhiễm đất, nƣớc, không khí, gây ảnh hƣởng đến sức khoẻ con ngƣời.

Đối với ô nhiễm môi trƣờng nƣớc do chất thải chăn nuôi bao gồm cả hiện tƣợng phú dƣỡng hoá đối với nƣớc mặt làm cho nƣớc có mùi khó chịu không sử dụng đƣợc, bên cạnh đó chính sự phát triển của tảo thƣờng dẫn đến sự tái ô nhiễm. 1 Ở các nƣớc công nghiệp, chăn nuôi là một trong những ngành gây ô nhiễm lớn nhất và đang là mối quan tâm của nhiều nƣớc trên thế giới nhƣ Mỹ, Anh, Hàn Quốc. Nhiều nghiên cứu đã thực hiện trên các mặt quản lý, xử lý và sử dụng nhằm tái sử dụng các chất thải chăn nuôi. Tại các nƣớc Ấn Độ, Trung Quốc những nghiên cứu ứng dụng sản xuất biogas từ phân gia súc làm phân bón đã thực hiện rất nhiều từ những năm 1970 (Broda; Kijne).

Ở Việt Nam, khía cạnh môi trƣờng của ngành chăn nuôi mới chỉ đƣợc quan tâm trong một vài năm trở lại đây khi ngành chăn nuôi hàng hoá đang ngày càng gia tăng. Một số ít nghiên cứu về sử dụng phân gia súc vào các mục đích kinh tế khác nhƣ phân bón, biogas… đã đƣợc thực hiện. Tuy nhiên chƣa có những nghiên cứu đánh giá toàn diện hiện trạng ô nhiễm môi trƣờng do chăn nuôi nhằm xây dựng các chính sách quản lý, các giải pháp kỹ thuật giảm thiểu ô nhiễm và tái sử dụng hợp lý chất thải gia súc. Tại xã Dân Chủ, Thành phố Hòa Bình, tỉnh Hòa Bình có ngành nghề chăn nuôi lợn và đã có những biểu hiện rõ rệt của ô nhiễm môi trƣờng.

Chính vì vậy, xuất phát từ thực tế tại xã Dân Chủ, dƣới sự hƣớng dẫn của ThS. Bùi Văn Năng, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của hoạt động chăn nuôi đến môi trường nước ngầm tại xã Dân Chủ - Thành Phố Hòa Bình - tỉnh Hòa Bình” nhằm làm rõ những ảnh hƣởng của hoạt động chăn nuôi tới chất lƣợng môi trƣờng xung quanh. 2 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.Vai trò và đặc điểm của ngành chăn nuôi. Vai trò của ngành chăn nuôi.

Các vật nuôi vốn là các động vật hoang đƣợc con ngƣời thuần dƣỡng, chọn giống, lai tạo, làm cho chúng thích nghi với cuộc sống gần ngƣời. Chăn nuôi là ngành cổ xƣa nhất của nhân loại, nó cung cấp cho con ngƣời thực phẩm có dinh dƣỡng cao, nguồn đạm động vật nhƣ thịt, sữa, các sản phẩm từ sữa, trứng. Sản phẩm của ngành chăn nuôi còn là nguyên liệu cho công nghiệp sản xuất hàng tiêu dùng (tơ tằm, lông cừu,da), cho công nghiệp thực phẩm (đồ hộp), dƣợc phẩm và cho xuất khẩu. Ngành chăn nuôi còn cung cấp sức kéo và phân bón cho ngành trồng trọt, tận dụng phụ phẩm của ngành trồng trọt.

Trồng trọt kết hợp với chăn nuôi tạo ra nền nông nghiệp bền vững. Đặc điểm của ngành chăn nuôi. Sự phát triển và phân bố ngành chăn nuôi phụ thuộc chặt chẽ vào cơ sở nguồn thức ăn. Đây là đặc điểm quan trọng nhất.

Ngoài nguồn thức ăn ở các đồng cỏ tự nhiên ra thì phần lớn thức ăn của ngành chăn nuôi đều do ngành trồng trọt cung cấp. Cơ sở thức ăn cho chăn nuôi đã có tiến bộ vƣợt bậc nhờ những thành tựu khoa học – kỹ thuật. Các đồng cỏ tự nhiên đƣợc cải tạo, các đồng cỏ trồng với các giống mới cho năng suất và chất lƣợng cao ngày càng phổ biến. Thức ăn cho gia súc, gia cầm đƣợc chế biến bằng phƣơng pháp công nghiệp.

Trong nền nông nghiệp hiện đại, ngành chăn nuôi có nhiều thay đổi về hình thức (từ chăn thả, sang chăn nuôi nửa chuồng trại, rồi từ chuồng trại đến chăn nuôi công nghiệp) và theo hƣớng chuyên môn hoá (thịt, sữa, len, trứng…) 1. Các ngành chăn nuôi. Ngành chăn nuôi gia súc. Trâu, bò là các loại gia súc lớn đƣợc nuôi phổ biến để lấy thịt, sữa, da và các sản phẩm khác.

Ở các nƣớc đang phát triển, trâu bò là nguồn sức kéo chủ yếu 3 trong nông nghiệp. Thịt trâu, bò chiếm khoảng 40% sản lƣợng thịt sử dụng trên toàn thế giới.  Chăn nuôi bò Bò chiếm vị trí hàng đầu trong ngành chăn nuôi, thƣờng đƣợc chuyên môn hoá theo ba hƣớng: lấy thịt, lấy sữa hay lấy thịt - sữa. Bò thịt đƣợc nuôi phổ biến trên các đồng cỏ tƣơi tốt ở châu Âu, châu Mĩ theo hình thức chăn thả.

Trƣớc khi đƣa vào lò mổ, bò đƣợc vỗ béo ở các chuồng trại với thức ăn chế biến tổng hợp. Bò sữa đƣợc nuôi chủ yếu trong các chuồng trại, đƣợc chăm sóc chu đáo, áp dụng những thành tựu chăn nuôi hiện đại. Đàn bò của thế giới vào đầu thế kỉ XXI có trên 1,3 tỉ con, với sản lƣợng thịt gần 50 triệu tấn/năm. Nƣớc có đàn bò đông nhất là Ấn Độ, nhƣng bò ở nƣớc này đƣợc nuôi dƣỡng kém, sức sinh sản thấp.

Những nƣớc sản xuất nhiều thịt bò và sữa bò nhất là Hoa Kì, Bra-xin, các nƣớc EU, Trung Quốc, Ác-hen-ti-na.  Chăn nuôi trâu Trâu là vật nuôi của miền nhiệt đới nóng ẩm. Hiện nay, ngƣời ta nuôi trâu chủ yếu để lấy sức kéo, phân bón, da và sữa. Đàn trâu của thế giới hiện có trên 160 triệu con.

Khu vực nuôi nhiều trâu nhất là Nam Á, Đông Nam Á.  Chăn nuôi lợn Lợn là vật nuôi quan trọng thứ hai sau bò, dùng để lấy thịt, mỡ, da. Sản lƣợng thịt lợn hiện nay vƣợt sản lƣợng thịt trâu, bò. Đối với các nƣớc đang phát triển, nuôi lợn còn tận dụng đƣợc nguồn phân bón ruộng.

Thức ăn cho lợn cần nhiều tinh bột. Ngoài ra, lợn có thể đƣợc nuôi bằng thức ăn thừa của ngƣời và phế, phụ phẩm của các nhà máy chế biến thực phẩm. Vì vậy, lợn thƣờng nuôi tập trung ở các vùng trồng cây lƣơng thực thâm canh, các vùng ngoại thành. Đàn lợn của thế giới hiện nay có trên 900 triệu con, trong đó gần ½ thuộc về Trung Quốc.

Chăn nuôi gia cầm. Chăn nuôi gia cầm có mặt ở tất cả các quốc gia trên thế giới, để cung cấp thịt, trứng cho bữa ăn hàng ngày của con ngƣời và là nguyên liệu cho công nghiệp chế biến thực phẩm. Trong các loại gia cầm thì gà là vật nuôi quan trọng hơn cả. Số lƣợng gia cầm của thế giới tăng nhanh, hiện có trên 15 tỉ con.

Trung Quốc, Hoa Kì, các nƣớc EU, Bra-xin, Liên bang Nga, Mê-hi-cô là những nƣớc có ngành chăn nuôi gia cầm phát triển. Ô nhiễm môi trƣờng do ngành chăn nuôi. Nguồn phát thải ô nhiễm. Chất thải sinh ra do hoạt động chăn nuôi bao gồm ở dạng rắn, lỏng nhƣ: phân, thức ăn rơi vãi, nƣớc tiểu, nƣớc rửa chuồng, … và khí thải chăn nuôi thải ra.

Mặt khác, khối lƣợng chất thải sinh ra từ vật nuôi phụ thuộc vào chủng loại, giống, giai đoạn sinh trƣởng, chế độ dinh dƣỡng và phƣơng thức vệ sinh chuồng trại.1: Lượng phân gia súc, gia cầm thải ra hàng ngày tính trên phần trăm tỉ trọng cơ thể. Loại gia súc Khối lƣợng phân (% tỉ trọng) Heo 6–8 Bò sữa 7–8 Bò Thịt 5–8 Gà, vịt 5 (Nguồn: Trương Thanh Cảnh, 2006) 5 1. Thành phần chất thải chăn nuôi heo. Chất thải rắn.

 Phân: Phân là chất thải rắn do heo bài tiết ra mỗi ngày, ở dạng rắn hoặc lỏng. Tuỳ vào độ tuổi, chế độ dinh dƣỡng mà số lƣợng, thành phần của phân khác nhau. Thành phần phân heo chủ yếu gồm nƣớc (56 – 83%) và các chất hữu cơ. Ngoài ra còn có các chất dinh dƣỡng N, P, K dƣới dạng các hợp chất hữu cơ và vô cơ.

Phân heo nói chung đƣợc xếp vào loại phân lỏng hoặc hơi lỏng.2: Thành phần hoá học của phân heo có trọng lượng từ 70 – 100kg. Đặc tính Đơn vị Giá trị pH - 6,47 – 6,95 Vật chất khô g/kg 213 – 342 N-NH4+ g/kg 0,66 – 0,76 Nts g/kg 7,99 – 9,32 Tro g/kg 32,5 – 93,3 Chất xơ g/kg 151 – 261 Cacbonat g/kg 0,23 – 2,11 Các axit béo mạch ngắn g/kg 3,83 – 4,47 (Nguồn: Trương Thanh Cảnh & cộng tác viên, 1997, 1998) Theo nghiên cứu của TS.Trƣơng Thanh Cảnh (1997, 1998) thì Ntổng trong phân heo 70 – 100 kg chiếm từ 7,99 – 9,32 g/kg. Đây là nguồn dinh dƣỡng có giá trị, cây trồng dễ hấp thu và góp phần cải tạo đất nếu sử dụng hợp lý. Ngoài ra, trong phân heo cũng nhƣ phân gia súc còn chứa rất nhiều virus, ấu trùng, trứng giun sán… có hại cho sức khoẻ của con ngƣời và gia súc.

Các loại này có thể tồn tại vài ngày đến vài tháng trong phân, trong nƣớc thải và trong đất.  Xác gia súc: Chúng có đặc tính phân huỷ sinh học, bốc mùi hôi thối lan nhanh trong không khí và cũng nhƣ tác nhân truyền bệnh cho ngƣời và vật nuôi.