CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Môi trường chăn nuôi Môi trường lao động (MTLĐ) chăn nuôi tồn tại các yếu tố vi khí hậu bất lợi, khí độc (CO2, NH3, H2S), bụi, vi sinh vật gây bệnh. Nghiên cứu của Smith P.T và cs (2008) [112], Tajik M và Minkler M (2006) [115] cho thấy lao động thủ công nặng nhọc là phổ biến, nguy cơ chấn thương, nguy cơ lây nhiễm cao bởi các vi sinh vật và các yếu tố sinh học có hại gây ảnh hưởng đến sức khỏe người lao động nông nghiệp. Đặc điểm môi trường chăn nuôi 1.
Các yếu tố vi khí hậu Vi khí hậu bao gồm các yếu tố như nhiệt độ, độ ẩm, bức xạ nhiệt, vận tốc gió [9], [18]. Các yếu tố vi khí hậu bất lợi sẽ có ảnh hưởng đến sức khỏe của người tiếp xúc với các yếu tố đó. Nhiệt độ không khí: nhiệt độ không khí có liên quan mật thiết tới quá trình phát sinh và phát triển đối với một số côn trùng, vi trùng gây bệnh [19], [34]. Nhiệt độ không khí có ảnh hưởng tới vật nuôi.
Trong chăn nuôi, khi môi trường không khí khắc nghiệt sẽ ảnh hưởng không tốt tới sự phát triển vật nuôi. Không khí chuồng nuôi là tiểu khí hậu chuồng nuôi [61]. Độ ẩm không khí: là một đại lượng chỉ sự có mặt của hơi nước trong không khí. Nhiệt độ và độ ẩm không khí có mối quan hệ mật thiết với nhau.
Nhiệt độ cao và độ ẩm cao (nóng ẩm) gây cản trở quá trình thải nhiệt, cơ thể tích nhiệt dẫn đến say nóng. Nhiệt độ cao và độ ẩm thấp (nóng khô) gây mất nước nhiều, dẫn đến hiện tượng suy kiệt (hội chứng Moriquan). Nhiệt độ thấp và độ ẩm cao (lạnh ẩm) gây mất nhiệt dẫn đến cảm lạnh. Nhiệt độ thấp và độ ẩm thấp (lạnh khô) gây da khô, nứt nẻ, chảy máu.
Độ ẩm và nhiệt độ không khí quyết định khả năng tồn tại các loại vi sinh vật, ký sinh trùng gây bệnh, đặc biệt là các loại nấm thường thích nghi ở nơi có độ ẩm cao [19], [31]. Độ ẩm không khí trong chuồng nuôi do hơi nước từ các chất thải của gia súc như hơi thở, nước tiểu, phân (chiếm tới 75%), còn lại do hơi nước từ nền chuồng, máng uống. Độ ẩm không khí thấp làm hạn chế sự phát triển vi sinh vật, -5- ký sinh trùng, làm quá trình phân giải chất hữu cơ giảm, lượng khí độc trong chuồng ít. Độ ẩm không khí thấp là điều kiện để gió, bụi dễ phát tán mầm bệnh đi xa, tăng khả năng lây lan bệnh [61].
Gió: có tác dụng điều chỉnh một cách tự nhiên độ ẩm và nhiệt độ của môi trường, có ảnh hưởng đến khả năng vận chuyển vi sinh vật gây bệnh, nấm, xạ khuẩn từ nơi có bệnh đến nơi không bệnh [34]. Gió tác dụng làm thông thoáng chuồng nuôi, giảm khí độc hại trong chuồng nuôi, làm sạch môi trường. Gió có tác động trực tiếp lên cơ thể gia súc, gió phát tán mầm bệnh đi các nơi [61]. Các yếu tố hóa học Ảnh hưởng của khí CO2: khí cacbonic còn gọi là anhydrite cacbonic là một chất khí không màu, không mùi, nặng hơn không khí, tỷ trọng là 1,524, do đó anhyrit cacbonnic thường có nhiều ở những chỗ trũng trên mặt đất như hầm mỏ, cống rãnh, chuồng trại.
CO2 được sinh ra do quá trình hô hấp của sinh vật, nhất là khí thở ra của người, các sinh vật thở ra hoặc là khi đốt cháy cácbon [19], [31]. Ở các chuồng nuôi không đảm bảo kỹ thuật: lầy lội, ẩm ướt, kín gió… lượng CO2 tăng cao do sự phân giải của vi sinh vật với các chất thải và sự thải ra qua hô hấp của gia súc. Nồng độ CO2 trong môi trường không khí cao có thể gây kích thích đường hô hấp trên, gây tăng tiết khí phế quản, co thắt cơ trơn của khí phế quản, gây viêm phế quản. Trong môi trường có nồng độ CO2 cao làm tăng nhiệt độ không khí sẽ gây hiện tượng hiệu ứng nhà kính.
Tỷ lệ CO2 là một chỉ số quan trọng trong đánh giá sự ô nhiễm chuồng nuôi. Nếu lượng CO2 tăng 0,01% đã ảnh hưởng tới hô hấp của vật nuôi rõ rệt. Khi lượng CO2 trong chuồng nuôi lên tới 1% hô hấp của vật nuôi tăng làm cho gia súc thở sâu [61]. Ảnh hưởng của NH3: amoniac là một chất khí kiềm tính, có độ hoà tan trong nước cao, có mùi đặc biệt, kích thích mạnh.
Amoniac có mặt trong môi trường có nguồn gốc từ các quá trình chuyển hóa, nông nghiệp, công nghiệp và từ khử trùng nước bằng chloramine. Chăn nuôi gia súc quy mô lớn có thể làm gia tăng lượng ammoniac trong nước bề mặt. Amoniac có trong nước là thể hiện sự ô nhiễm do chất thải động vật, nước cống và khả năng nhiễm khuẩn. Nghiên cứu của Aneja V.P và cs (2008) [62], Bajwa K.P (2008) [64] cho thấy nồng độ NH3 tăng cao trong nước thải của các trang trại lợn.
-6- Ảnh hưởng của H2S: H2S là sản phẩm phân huỷ các hợp chất có chứa lưu huỳnh như: methionin, cystein… và đặc biệt trong thức ăn có chứa nhiều protein và gia súc đó bị bệnh đường ruột làm khả năng phân huỷ các chất này không hoàn toàn và sản sinh ra H2S. Trong môi trường chuồng trại có chứa nhiều H2S sẽ gây ra một số bệnh như: viêm mắt, phổi, dạ dày mạn tính. Vi sinh vật trong không khí Vi sinh vật bao gồm có vi khuẩn, virus, ký sinh trùng, nấm, xạ khuẩn. Trong môi trường nông nghiệp có nhiều loại vi khuẩn và nấm.
Vi khuẩn phát triển được ở nhiệt độ 20 đến 420C, nhiệt độ thích hợp là 370C, pH = 7, môi trường để nuôi cấy vi sinh vật là trong môi trường lỏng hoặc môi trường đặc [10]. Thông thường để xác định vi sinh vật trong môi trường nông nghiệp thường xác định tổng số vi sinh vật hiếu khí trong môi trường không khí và môi trường nuôi cấy là môi trường thạch thường. Môi trường chuồng trại bị ô nhiễm là do vi sinh vật từ chất thải của gia súc như phân, nước tiểu. , chuồng trại ẩm ướt, bẩn tối.
Vi sinh vật được phát tán nhờ gió, nước, nồng độ vi sinh vật có nhiều trong đất, phát tán vào môi trường không khí [61]. Trứng giun ở trong đất Do người chăn nuôi có tập quán canh tác lạc hậu, sử dụng phân tươi, vệ sinh kém, không sử dụng bảo hộ lao động (BHLĐ) khi tiếp xúc với nguồn chất thải của lợn. Mặt khác, còn do điều kiện môi trường như nhiệt độ cao, độ ẩm cao… tạo điều kiện cho trứng giun phát triển trong môi trường đất. Tỷ lệ nhiễm trứng giun trong đất chủ yếu là nhiễm trứng giun truyền qua đất (giun đũa, tóc, móc) ở vị trí lấy mẫu đất cạnh hố xí cao hơn cạnh chuồng lợn.
Nghiên cứu về mầm bệnh giun đường ruột tại các hộ gia đình nông thôn ở Pleiku và Kontum của Nguyễn Văn Dũng và cs (2007) [13] cho thấy tỷ lệ nhiễm giun trong đất cạnh nhà vệ sinh (71,27%) cao hơn cạnh chuồng lợn (32,80%), p < 0,05. Nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường chăn nuôi Có rất nhiều nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường do chăn nuôi được trình bày ở hình 1. -7- Người chăn nuôi Ô nhiễm không khí thiếu KAP Thói quen, phong tục, tập quán của người Quản lý và xử lý Ô NHIỄM chăn nuôi chất thải rắn MÔI TRƯỜNG CHĂN NUÔI Quản lý, xử lý chất thải Quản lý và xử lý chăn nuôi chưa tốt chất thải lỏng Ô nhiễm nước Hệ thống chuồng trại Quản lý và xử lý chăn nuôi chất thải khí Ô nhiễm đất Lý học Sinh học Hóa học (bụi, nhiệt độ, (nấm, vi khuẩn, (CO2, NH3, độ ẩm, vận tốc virus, ký sinh H2S, NOx…) gió…) trùng…) Hình 1. Sơ đồ nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường chăn nuôi Theo nghiên cứu của Nesbakken T, Eckner K và Rotterud O.J (2008) [106] ô nhiễm môi trường do chăn nuôi từ chất thải rắn không chỉ là phân mà còn là lượng lớn chất độn chuồng, thức ăn thừa, xác gia súc gia cầm chết, chất thải từ lò mổ.
Zweifel C và cs (2008) [120], Radon (2002) [109] cho rằng ô nhiễm môi trường do chất thải khí trong chăn nuôi như CO2, CO, NH3, H2S… Ô nhiễm do các chất thải lỏng trong chăn nuôi như nước tiểu, nước rửa chuồng, nước rửa dụng cụ và nước tắm rửa hàng ngày.T và cs [90] các khí như amoniac (NH3) thải ra trong quá trình phân hủy vi sinh từ phân, nước tiểu; khí cacbon dioxyt (CO2) từ khí thở ra của vật nuôi, từ quá trình lên men phân hủy phân. Một số khí khác như CO, H2S, SO2, CH4 và các khí có thành phần Oxytnitơ (NOx) do quá trình phân hủy và đốt cháy nguyên liệu đã gây ô nhiễm môi trường chăn nuôi (ONMTCN) một cách nghiêm trọng. Các yếu tố vi khí hậu trong môi trường chăn nuôi có ảnh hưởng lớn đến chăn nuôi và sức khỏe của người chăn nuôi. Nghiên cứu của Banhazi T.M (2008) [66] về điều kiện môi trường ở 169 trang trại lợn tại Queensland, phía Nam Australia và trang trại lợn tại Victoria, ở phía tây Australia cho thấy điều kiện -8- môi trường tại chuồng nuôi là độ ẩm 58,9%, nhiệt độ là 20,30C, tốc độ gió là 0,12 m/s.
Các yếu tố vi khí hậu trong chuồng nuôi xấu hơn so với các yếu tố vi khí hậu đo ở ngoài trang trại. Tác giả cũng khuyến nghị cần cải thiện điều kiện môi trường để đảm bảo khí hậu trong chuồng nuôi. Hautekiet V và cs (2008) [85] cho rằng chăn nuôi phát triển, thiếu quy hoạch xử lý môi trường, không đánh giá tác động của môi trường khi sản xuất, các chất thải, khí độc và vi sinh vật có hại trong môi trường cao hơn mức cho phép đã làm ô nhiễm, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe người chăn nuôi và cộng đồng.J (2000) [76], lao động sản xuất trong ngành chăn nuôi rất đa dạng ở nhiều hình thức tổ chức và phương thức, quy mô chăn nuôi. Các loại hình lao động cũng phức tạp tiềm ẩn nhiều nguy hiểm do phải tiếp xúc với nhiều chất thải, hóa chất khử trùng.
Theo nghiên cứu của O'Brien S.B và cs (2007) [108] môi trường chuồng trại ẩm ướt, cùng với các khí độc làm cho người lao động thường mắc một số bệnh như các bệnh da, bệnh giun đường ruột, bệnh đường hô hấp. Nghiên cứu của Ngowi H.A và cs (2008) [107], Kweon S.S và cs (2009) [95] môi trường chăn nuôi bị ô nhiễm còn do người chăn nuôi thiếu kiến thức, thực hành về bảo vệ môi trường. Do thói quen như sử dụng phân gia súc chưa ủ đủ thời gian, không có thói quen sử dụng bảo hộ lao động khi chăm sóc gia súc.