nghiên cứu thực trạng vệ sinh nước sử dụng trong chăn nuôi tại một số cơ sở chăn nuôi lợn nhỏ lẻ ở tỉnh nghệ an

Các chất thải công nghiệp rất phong phú và đa dạng, chúng tiềm ẩn nguy cơ gây ô nhiễm môi trường nước mặt ở mức độ cao, bên cạnh nước thải công nghiệp thì nước thải từ nông nghiệp cũng g

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

TRƯƠNG THỊ HƯƠNG TRÀ

NGHIÊN CỨU THỰC TRẠNG VỆ SINH NƯỚC SỬ DỤNG TRONG CHĂN NUÔI TẠI MỘT SỐ CƠ SỞ CHĂN NUÔI LỢN NHỎ LẺ Ở TỈNH NGHỆ AN

LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI, NĂM 2015

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

TRƯƠNG THỊ HƯƠNG TRÀ

NGHIÊN CỨU THỰC TRẠNG VỆ SINH NƯỚC SỬ DỤNG TRONG CHĂN NUÔI TẠI MỘT SỐ CƠ SỞ CHĂN NUÔI LỢN NHỎ LẺ Ở TỈNH NGHỆ AN

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi, những số liệu trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và kết quả nghiên cứu chưa từng được

đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Chủ nhiệm Khoa Thú y các thầy, cô giáo

đã tận tình giúp đỡ chỉ bảo tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu tại Học viện Nông Nghiệp Việt Nam

Tôi xin chân thành cảm ơn UBND huyện Đô Lương, huyện Hưng Nguyên tỉnh Nghệ An đã giúp đỡ tôi trong quá trình điều tra, nghiên cứu tại địa phương

Tôi xin chân thành cảm ơn các hộ gia đình chăn nuôi lợn nhỏ lẻ trên địa bàn hai huyện Đô Lương và huyện Hưng Nguyên đã nhiệt tình giúp đỡ tôi thực hiện đề tài

Do thời gian và kiến thức có hạn, đề tài của tôi không tránh khỏi những hạn chế, thiếu sót Vì vậy rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của thầy

cô giáo và toàn thể bạn đọc

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 01 tháng 10 năm 2015

Tác giả

Trương Thị Hương Trà

1.2.2 Vai trò của nước đối với hoạt động chăn nuôi 9

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 30

3.1 Tình hình chung về phát triển chăn nuôi tại tỉnh Nghệ An 36 3.1.1 Tình hình chăn nuôi ở xã Thượng Sơn, huyện Đô Lương, tỉnh Nghệ An 38 3.1.2 Tình hình chăn nuôi ở xã Hưng Đạo, huyện Hưng Nguyên, tỉnh Nghệ An 38

3.2.1 Tình hình chăn nuôi lợn ở địa bàn xã Thượng Sơn, huyện Đô

3.3.3 Kết quả phân tích một số chỉ tiêu hóa học nguồn nước sử dụng

3.3.4 Kết quả phân tích chỉ tiêu vi sinh vật của nguồn nước sử dụng trong

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

ACTH Hormone tuyến thượng thận

BNN & PTNT Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn

BOD Biochemical Oxygen Demand (Nhu cầu oxy sinh hóa)

GAHP Good Animal Husbandry Practice

(Quy trình Thực hành chăn nuôi tốt) OECD Tổ chức hợp tác và phát triển kinh tế

QCVN Quy chuẩn Việt Nam

TCCP Tiêu chuẩn cho phép

TCN Tiêu chuẩn nước

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

TSCRHT Tổng số chất rắn hòa tan

VSV Vi sinh vật

DANH MỤC BẢNG

1.1 Mức tiêu thụ nước hàng ngày của vật nuôi 10 1.2 Tổng hợp nhu cầu nước uống hàng ngày của lợn nuôi 11 1.3 Tiêu chuẩn nước dùng trong chăn nuôi QCVN 01 -

1.4 Chất lượng nước thải tại các chuồng nuôi lợn nái, lợn thịt 22 3.1 Thống kê số lượng đàn gia súc, gia cầm tỉnh Nghệ An 37 3.2 Thông kê đàn gia súc, gia cầm của xã Thượng Sơn, huyện Đô Lương

3.8 Kết quả phân tích một số chỉ tiêu hóa học của nguồn nước sử dụng

3.9 Kết quả phân tích một số chỉ tiêu vi sinh vật của nguồn nước sử dụng

3.7 Đồ thị so sánh tỷ lệ các hộ chăn nuôi lợn giữa các xóm xã Hưng Đạo 44

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Chăn nuôi lợn có vị trí hàng đầu trong ngành chăn nuôi ở Việt Nam Theo kết quả điều tra sơ bộ tại thời điểm 2015 của Tổng cục Thống kê, cả nước có 26,39 triệu con lợn, tăng nhẹ 0,3% so với năm 2014 Sản lượng thịt lợn hơi xuất chuồng 6 tháng đầu năm 2015 ước tính đạt 1963,3 nghìn tấn, tăng 1,65% so với cùng kỳ năm trước Nhu cầu tiêu thụ thịt lợn ở Việt Nam cũng rất cao, theo USDA năm 2014 Việt Nam tiêu thụ khoảng 2,245 triệu tấn tăng 1,8% so với cùng kỳ năm 2013 Chăn nuôi lợn ở Việt Nam đang từng bước phát triển không ngừng, đã và đang là ngành sản xuất chủ lực ở Việt Nam, đứng thứ 2 trong khu vực và đứng thứ 6 trên thế giời về tổng đàn lợn

Tuy nhiên ngành chăn nuôi lợn ở Việt Nam vẫn chủ yếu chăn nuôi ở quy

mô nhỏ lẻ, hệ thống chăn nuôi hộ gia đình là hệ thống chăn nuôi chủ yếu ở Việt Nam Quy mô chăn nuôi lợn hộ gia đình chiếm tỷ lệ cao 81,4 % tổng số lợn nuôi, chiếm 55% sản lượng thịt lợn cả nước

Tỉnh Nghệ An là tỉnh đứng thứ 3 toàn quốc về tổng đàn lợn, với tiềm năng, điều kiện tự nhiên, nhân lực tạo điều kiện phát triển chăn nuôi lợn Mô hình chăn nuôi chủ yếu ở Nghệ An là mô hình chăn nuôi nhỏ lẻ, chiếm tỷ lệ rất cao 87,8%, cả tỉnh chỉ có 380 trang trại chăn nuôi tập trung, trong đó chỉ có 90 trang trại nuôi lợn Mô hình chăn nuôi nhỏ lẻ phát triện diện rộng trên toàn tỉnh,

và cũng đóng vai trò chủ đạo cho ngành chăn nuôi lợn của Nghệ An

Mô hình chăn nuôi lợn nhỏ lẻ đóng vai trò quan trọng nhưng là mô hình còn nhiều hạn chế về kỹ thuật chăn nuôi, vốn đầu tư thấp, nguồn thức ăn chủ yếu tận dụng phụ phẩm nông nghiệp, chuồng trại đơn giãn nhỏ hẹp, và nguồn nước không đảm bảo chất lượng vệ sinh cũng là yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản xuất chăn nuôi Cùng với các yếu tố con giống, chuồng nuôi, thức ăn thì yếu tố nguồn nước cũng đóng vai trò quyết định đến giá trị chất lượng sản phẩm thịt lợn Việc cung cấp đủ số lượng và chất lượng nước đang là vấn đề quan trọng cho việc chăn nuôi lợn

Song thực trạng hiện nay, vấn đề vệ sinh nguồn nước chưa thật sự được các nông hộ chăn nuôi lợn quan tâm Chất lượng nguồn nước sử dụng trong chăn nuôi lợn ở các hộ gia đình là một vấn đề thiết thực có ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả chăn nuôi lợn Việc cung cấp đủ số lượng nước và chất lượng đảm bảo có ý nghĩa quan trọng, nước sạch giúp vật nuôi tránh sự nhiễm các chất độc có hại từ môi trường, giảm tỷ lệ mắc bệnh, nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm chăn nuôi

Từ thực tế trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu khảo sát, điều tra, phân tích

đánh giá thực hiện đề tài nghiên cứu: “Nghiên cứu thực trạng vệ sinh nước sử dụng trong chăn nuôi tại một số cơ sở chăn nuôi lợn nhỏ lẻ ở tỉnh Nghệ An”

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

- Ý nghĩa khoa học: Đề tài góp phần hoàn thiện hơn về phương pháp nghiên cứu đánh giá chất lượng nguồn nước sử dụng trong chăn nuôi lợn Góp phần làm rõ hơn tầm quan trọng của nguồn nước đối với năng suất và chất lượng sản phẩm ngành chăn nuôi lợn

- Ý nghĩa thực tiễn: Đề tài đánh giá thực trạng khai thác sử dụng nguồn nước trong chăn nuôi lợn ở tỉnh Nghệ An, thấy được những điểm hạn chế trong quá trình sử dụng nguồn nước dùng trong chăn nuôi lợn của các nông hộ chăn nuôi nhỏ lẻ Từ đó đề xuất các đề nghị, giải pháp nhằm nâng cao sự quan tâm của các nông hộ đến nguồn nước dùng cho chăn nuôi lợn và giải pháp xử lý nước cải thiện nguồn nước đảm bảo chất lượng

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Các nguồn nước sử dụng trong chăn nuôi

Theo ước tính của Tổ chức Y tế thế giới (WHO), nước ngọt chiếm khoảng

2 - 3% toàn bộ lượng nước của cả thế giới Trong đó, băng tuyết chiếm khoảng 70%, chỉ có gần 1% nước của thế giới là có thể khai thác trực tiếp và được chia làm 2 nguồn: nước bề mặt và nước ngầm

1.1.1 N ước bề mặt

Đây là khái niệm chung chỉ các nguồn nước trên mặt đất, bao gồm ở dạng động (chảy) như sông, suối, kênh, rạch và dạng tĩnh hoặc chảy chậm như ao, hồ, đầm, phá, Nước mặt có nguồn gốc chính là nước chảy tràn do mưa hoặc cũng

có thể từ nước ngầm chảy ra do áp suất cao hay dư thừa độ ẩm trong đất cũng như dư thừa số lượng trong các tầng nước ngầm

Nước chảy vào các sông luôn ở trạng thái động, phụ thuộc vào lưu lượng

và mùa trong năm Chất lượng nước phụ thuộc nhiều vào các lưu vực Nước qua vùng đá vôi, đá phấn thì nước trong và cứng Nước chảy qua vùng đá có tính thấm kém thì nước đục và mềm

Nước cứng thường giầu các ion canxi và magie, pH cao (thường lớn hơn 7) Nước có pH thấp hơn 7 thường là nước mềm Khi chảy qua các lưu vực sông

ở đồng bằng, nước có nhiều phù sa, chứa nhiều tạp chất hữu cơ (humic), một số tạp chất chứa ion kim loại, đặc biệt là nhôm và sắt Nước ở vùng này có độ nhiễm mặn cao, điển hình nhất là nước ở khu vực sông Hồng vào mùa mưa Sản xuất công nghiệp được cho là lĩnh vực thải ra nguồn chất thải lớn nhất vào môi trường nước Các chất thải công nghiệp rất phong phú và đa dạng, chúng tiềm ẩn nguy cơ gây ô nhiễm môi trường nước mặt ở mức độ cao, bên cạnh nước thải công nghiệp thì nước thải từ nông nghiệp cũng góp phần lớn làm ô nhiễm nguồn nước mặt và nguồn nước ngầm

Trong những năm gần đây do tốc độ phát triển kinh tế của nước ta tăng một cách nhanh chóng, công nghiệp hoá, hiện đại hoá và chất lượng cuộc sống người dân ngày càng cao cùng với sự ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đã làm ô

nhiễm nguồn nước mặt, nước ngầm Chất lượng môi trường nước Việt Nam bị suy giảm cả về số lượng và chất lượng nhanh chóng Theo báo cáo hiện trạng môi trường năm 2009, nước thải từ các khu công nghiệp có thành phần đa dạng, chủ yếu là các chất lơ lửng, chất hữu cơ và một số kim loại nặng Khoảng 70% trong số hơn 1 triệu m3 nước thải/ngày từ các khu công nghiệp được xả thẳng ra các nguồn tiếp nhận không qua xử lý đã gây ra tình trạng ô nhiễm môi trường nước mặt Chất lượng nước mặt tại những vùng chịu tác động của nguồn thải từ các khu công nghiệp đã suy thoái, đặc biệt tại các lưu vực sông: Đồng Nai, Cầu

và Nhuệ - Đáy Cùng với nước thải sinh hoạt, nước thải từ các khu công nghiệp, nước thải nông nghiệp đã góp phần làm tình trạng ô nhiễm tại các sông, hồ, kênh, rạch trở lên trầm trọng hơn Những nơi tiếp nhận nước thải đã bị ô nhiễm nặng

nề, nhiều nơi nguồn nước không thể sử dụng được cho bất kỳ mục đích nào

Nhiều chỉ tiêu như BOD5, COD, NH4+, tổng N, P đều cao hơn QCVN nhiều lần, theo báo cáo nước thải của các khu công nghiệp, khu dân cư đang ở trong tình trạng ô nhiễm vượt quá mức tiêu chuẩn cho phép 5 - 10 lần (đối với tiêu chuẩn nước mặt loại B theo TCVN 5942 - 1995 Đoạn sông Cầu chảy qua Thái Nguyên nước đục, có màu đen, có mùi và giá trị thông số SS, BOD5, COD vượt TCVN 5942 - 1995 loại A từ 2 - 3 lần Sông suối là nguồn tiếp nhận và vận chuyển các chất ô nhiễm trong nước từ các nguồn chất thải, nước thải chứa chất hữu cơ vượt quá giới hạn cho phép sẽ gây ra hiện tuợng phú dưỡng, làm giảm lượng oxy trong nước, các loài thuỷ sinh bị thiếu oxy dẫn đến một số loài bị chết hàng loạt Theo số liệu báo cáo, sản lượng nuôi trồng thuỷ sản (đặc biệt là nuôi

cá bè trên sông) đã bị giảm sút nhiều do vấn đề ô nhiễm nguồn nước mặt Điển hình là các vụ cá lồng chết hàng loạt vào những năm 2002, 2003, 2005 Ngoài ra, chất lượng nước mặt suy giảm cũng ảnh hưởng đến nguồn nước cấp sinh hoạt trong khu vực

1.1.2 N ước ngầm

Đây là nguồn nước được sử dụng chủ yếu trong sinh hoạt và sản xuất tại hầu hết các nước trên thế giới Nước được hình thành do quá trình lọc tự nhiên của các nguồn nước bề mặt, nước mưa, tuyết hoặc do quá trình bốc hơi đọng lại

tại chỗ Do nằm sâu trong lòng đất nên tính chất của nước ngầm ít chịu ảnh hưởng bởi tác động của con người, đặc biệt là nguồn nước có độ sâu lớn Chất lượng của nước ngầm chịu ảnh hưởng bởi tính chất của lớp đất thấm nước và lớp đất không thấm nước mà nước chảy qua

Đất có nhiều mạch nước, các mạch nước này sẽ chịu tác động bởi các yếu

tố trong đất, qua quá trình rửa trôi, quá trình khoáng hoá Các chất trong đất sẽ vào nước làm cho chất lượng nước thay đổi nước có tính axit hay kiềm, gây nước cứng hoặc nước mềm Đất ở Việt Nam chứa nhiều Fe, Ca, Mg, Mn,… các chất này từ đất ngấm vào nước sẽ ảnh hưởng tới đất Trong nước, đặc biệt là nước thải

có chứa nhiều ion Cl-, SO42- , NO3-,… các ion này khoáng hoá, làm cho đất sẽ bị chua, mặn, hoặc nhiều hay ít mùn

Theo Lê Hồng Mận và Cs 2007, đàn gia súc, gia cầm nước ta mỗi năm thải khoảng 25 - 30 triệu tấn chất thải lỏng (nước tiểu, nước rửa chuồng, nước từ sân chơi, bãi vận động, bãi chăn) Trong số đó, có khoảng 20% được xử lý qua hầm biogas hoặc qua hệ thống chất thải của các trại chăn nuôi Phần lớn số còn lại được

sử dụng ngay hoặc cho thải trực tiếp ra môi trường đã làm tăng độ ô nhiễm và huỷ hoại môi trường Ngoài chất khí, trong chất thải của gia súc, gia cầm còn có các loại mầm bệnh, ký sinh trùng, các vi sinh vật có hại khác nhau như: Enterobacteriae, E coli, Salmonella, Streptococcus faecalis…Đây là những vi sinh vật có thể gây hại trực tiếp hoặc gián tiếp đến sức khoẻ con người

Chất thải rắn từ chăn nuôi không qua xử lý được tập trung lại thành đống,

do đó lúc mưa, gió rửa trôi mất nitrogen, phốt pho gây ô nhiễm không khí, thổ nhưỡng và nguồn nước, ảnh hưởng đến môi trường sinh thái, ảnh hưởng đến sức khoẻ cộng đồng Do lượng protein trong thức ăn gia súc, gia cầm không được lợi dụng hết nên 50 - 70% lượng nitrogen thông qua phân và nước tiểu bài tiết ra ngoài, không qua xử lý, bộ phận nhỏ bốc hơi, tăng thêm lượng nitrogen trong không khí dễ hình thành mưa axít gây nguy hại cho cuộc sống Đại bộ phận nitrogen bị oxy hoá thành nitrate Ngoài việc ô nhiễm đóng váng trên tầng mặt thổ nhưỡng, còn lúc mưa gió trôi vào các ao, hồ, sông, suối, rạch lớn, nhỏ, gây ô nhiễm nguồn nước Nitrate là tiềm ẩn chất cancerogen Khi sử dụng nguồn nước

bị ô nhiễm nitrate thì hoàn toàn ảnh hưởng đến sức khoẻ con người

Phospho trong thức ăn chăn nuôi cũng tồn tại vấn đề là vật nuôi lợi dụng phospho không cao Phospho mà gia súc, gia cầm ăn vào thì bài tiết ra ngoài 50%, phủ trên bề mặt thổ nhưỡng, một bộ phận phospho kết hợp với các nguyên

tố Ca, Cu, Al… thành các phức chất không dung giải làm cho đất cằn cỗi, ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng của thực vật Một bộ phận khi mưa sẽ cuốn trôi

ra ao, hồ, sông, suối làm cho các phù du sinh vật và rong tảo sinh sôi nảy nở, giảm dinh dưỡng và oxy trong nước, từ đó phá hoại môi trường sinh thái, cá, tôm

và động vật thủy sinh

Việc khai thác quá mức và không quy hoạch đã làm cho mức nước ngầm bị

hạ thấp Nước ngầm ở nhiều nơi đã bắt đầu nhiễm bẩn phosphat và asen Theo Liên đoàn Địa chất Việt Nam báo cáo năm 2005 thì có tới 24/451 mẫu nước giếng của khu vực Hà Nội có hàm lượng phosphat (PO43- - P) vượt quá tiêu chuẩn cho phép (TCCP) Còn theo kết quả nghiên cứu của Công ty nước sạch Hà Nội đã cho thấy 93/114 mẫu nước giếng tại Hà Nội có hàm lượng PO43-- P cao hơn TCCP Tỷ lệ giếng nước có hàm lượng PO43--P cao hơn TCCP là 71% Nhiều nghiên cứu khác cũng đã chỉ ra nước ngầm tại khu vực Hà Nội bị ô nhiễm bởi nhiều chất khác

Theo kết quả nghiên cứu của Kiysoshy Kurosawa và Cs 2005, tại một số làng quê quanh khu vực Hà Nội cho thấy nồng độ NH4+ - N như tại Thanh Xuân, Phù Đổng - Gia Lâm (Hà Nội); Phú Lâm (Bắc Ninh) lần lượt là 1,14; 1,79 và 1,17mg/l cao hơn TCCP từ 23,4 - 35,8 lần Nguyên nhân chính dẫn đến hiện tượng này là do việc sử dụng phân đạm với mức độ cao, kết hợp với tình trạng ngập nước của đất trồng lúa Trong điều kiện này dạng NO3- - N bị chuyển sang dạng NH4+ - N

1.2 Vai trò của nước

Nước trong tự nhiên bao gồm toàn bộ các đại dương, biển, vịnh, sông, suối, ao, hồ, nước ngầm, băng tuyết, hơi ẩm trong đất và trong không khí Gần 94% nước trên trái đất là nước mặn, nếu tính cả nước nhiễm mặn thì tỷ lệ này lên tới 97,5% Nước ngọt chiếm một tỷ lệ rất nhỏ (2 - 3%)

Nước đóng vai trò rất quan trọng trong việc điều hòa khí hậu và cho sự sống trên trái đất Nước là dung môi lý tưởng để hòa tan, phân bố các chất vô cơ, hữu cơ, làm nguồn dinh dưỡng cho giới thủy sinh cũng như động, thực vật trên cạn, cho thế giới vi sinh vật và con người Nước giúp cho các tế bào sinh vật trao đổi chất dinh dưỡng, tham gia vào các phản ứng hóa sinh và cấu tạo tế bào mới Nước là nhu cầu thiết yếu cho mọi sinh vật, không có nguồn nước thì không tồn tại sự sống Thông qua thức ăn, nước uống, nước đi và trong cơ thể để tham gia vào các quá trình sinh học như trao đổi chất, trao đổi năng lượng, rồi thải ra ngoài theo con đường bài tiết

Bình thường trong cơ thể động vật trưởng thành nước chiếm từ 55 - 65% thể trọng Trong cơ thể, các cơ quan khác nhau thì tỷ lệ nước cũng khác nhau, như: ở máu nước chiếm khoảng 85%, ở gan là 75%, ở cơ là 75%, (Đỗ Ngọc Hòe, 1974)

1.2.1 Vai trò c ủa nước đối với sự sống

+ Tiêu hóa các chất dinh dưỡng trong thức ăn:

Các dịch tiêu hóa đều có chứa nước, nước bọt và dịch vị có tới 98% nước Nhờ có nước mà các chất dinh dưỡng trong thức ăn trương phồng lên và hòa tan Các men tiêu hóa trong môi trường nước xúc tác phản ứng thủy phân, biến các hợp chất đơn giản như đường glucose, acid amin hòa tan rồi hấp thu qua niêm mạc

+ Vận chuyển vật chất:

Nước có tác động lớn đến quá trình vận chuyển và trao đổi chất Nhờ có

hệ thống tuần hoàn, nước chảy đi khắp nơi trong cơ thể và mang theo các chất dinh dưỡng để cung cấp cho các tế bào sống Mặt khác nó cũng chở đi các chất cặn bã từ tế bào đem đi đào thải ra ngoài các cơ quan bài tiết Nước trong vòng tuần hoàn còn mang theo các kích thích tố để điều tiết hoạt động của các cơ quan trong cơ thể Thú ở lứa tuổi càng nhỏ, quá trình trao đổi chất càng mạnh thì hàm lượng nước trong cơ thể càng cao Trong cơ thể gia súc non, hàm lượng nước rất cao và giảm dần theo lứa tuổi tăng lên (nước trong bào thai bê: 95%, trong cơ thể

bê sơ sinh: 80%, trong cơ thể bò trưởng thành: 60%)

+ Tham gia vào những phản ứng hóa học:

Ngoài nhiệm vụ là thành phần cấu tạo của tế bào cơ thể, là môi trường để

tế bào hoạt động, nước còn là thành phần tham gia phản ứng hóa học Những phản ứng sinh hóa học xảy ra dù trong hay ngoài tế bào cũng đều tiến hành trong dung môi là nước Khi thiếu nước, các chất hữu cơ trong cơ thể sẽ được oxy hóa tạo nước nội sinh cung cấp cho các phản ứng cần thiết trong cơ thể Cứ 100g protein khi oxy hóa cho ra 41g nước, 100g tinh bột cho 55g nước, 100g lipid cho 107g nước Quá trình này có thể làm cho con vật giảm thể trọng, nếu thiếu nước kéo dài sẽ cản trở các phản ứng sinh học của cơ thể, sản sinh các sản phẩm trung gian làm cho con vật trở nên mệt mỏi, suy yếu Tuy nhiên, sự dư thừa nước làm ảnh hưởng đến sự cân bằng giữa muối và nước, ảnh hưởng tới hoạt động cơ quan bài tiết gây nên hiện tượng phù, suy thận do làm việc nhiều (Nguyễn Thị Bích Thủy, 1997)

+ Điều hòa áp suất thẩm thấu, thực hiện trao đổi chất giữa tế bào và dịch thể:

Nhờ có tính bán thấm của màng tế bào và sự phân bố không đồng đều của các chất điện giải, các chất hòa tan bên trong và bên ngoài tế bào, nước đi vào hay đi ra tạo áp lực thẩm thấu Quá trình cân bằng này có ý nghĩa lớn trong việc trao đổi chất của tế bào và dịch thể

+ Giữ thể hình sinh vật ổn định:

Nước trong tế bào làm cho tế bào trương to, nhờ vậy mà giữ được thể hình con vật Mặt khác nước rất dễ dịch chuyển làm cơ thể có tính đàn hồi, giảm nhẹ tác dụng cơ học vào cơ thể Sự già cỗi khô héo thực chất là quá trình mất nước của tế bào Vật nuôi bị tiêu chảy hay bị stress nhiệt có thể làm cho tế bào mất nhiều nước

+ Làm giảm tác dụng ma sát:

Giữa 2 khớp nối trong cơ thể có bao dịch khớp, nhờ loại dịch này mà khi

cơ thể vận động làm giảm tác dụng ma sát

+ Tham gia tích cực trong quá trình điều tiết thân nhiệt:

Người ta tính cứ 1g nước trên da khi bay hơi đi thì mang theo 580cal Nhờ vậy mà khi cơ thể sản sinh nhiệt thặng dư được thải ra ngoài ngay khi thời tiết

nóng bức, không làm gia tăng thân nhiệt Điều này có thể quan sát rõ khi trời nóng thì cơ thể uống nước nhiều và thải nhiều nước

1.2.2 Vai trò c ủa nước đối với hoạt động chăn nuôi

Theo Đỗ Ngọc Hòe, 1996, nước đóng vai trò cực kỳ quan trọng đối với hoạt động chăn nuôi Nước ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe cũng như hiệu quả sản xuất của gia súc, gia cầm Nước có những ảnh hưởng trong chăn nuôi như sau:

+ Tham gia tạo thành sản phẩm chăn nuôi:

Thịt có tỷ lệ nước : 70 - 80 %

Sữa có tỷ lệ nước : 85%

Trứng có tỷ lệ nước : 70%

+ Vai trò đối với chất lượng quầy thịt:

Nước trong cơ thể tồn tại dưới hai trạng thái: trạng thái tự do và trạng thái kết hợp Hàm lượng nước trong cơ thể ở cả hai trạng thái trên đều có ảnh hưởng quan trọng đến phẩm chất thịt

- Trạng thái tự do: dễ mất mát trong quá trình chế biến thực phẩm, vì lẽ đó

có một số nơi đã xem việc xác định hàm lượng nước tự do trong thịt là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng thịt Nước tự do trong thịt động vật còn chịu ảnh hưởng bởi thức ăn, nhất là kích thích tố ACTH của tuyến thượng thận

có tác dụng như là một glucocorticoid giúp tăng cường tái hấp thu nước ở thận từ

đó làm giữ lại nước trong thịt nhiều hơn Cho nên khi giết thịt vật nuôi, sản phẩm thịt trở nên mềm nhão, rĩ nước làm giảm chất lượng thịt

- Trạng thái kết hợp: là loại nước mà trong cơ thể có thể liên kết rất chặt chẽ với các hợp chất như protein, glucogen và các phosphatid (ví dụ như lecitin) hoặc choline, betain… nước làm trương phồng các hợp chất nói trên tạo thành dạng keo Loại nước này cũng đóng vai trò quan trọng trong việc trao đổi chất giữa tế bào và dịch thể, nước kết hợp làm cho thịt trở nên mềm, có ý nghĩa lớn trong chế biến thịt (Phạm Hồng Ngân và Cs, 2015)

+ Những ảnh hưởng từ số lượng nước:

- Mức tiêu thụ nước hằng ngày cho vật nuôi dùng nước cho các hoạt động bao gồm ăn, uống, vệ sinh thân thể, vệ sinh chuồng trại,… mỗi loại vật nuôi có

mức sử dụng khác nhau

Bảng 1.1 Mức tiêu thụ nước hàng ngày của vật nuôi

Vật nuôi Lượng nước trong ngày (lít)

- Đặc biệt trong chăn nuôi lợn, lợn có tập quán vừa ăn vừa uống, vừa tắm vừa uống do vậy khó tách biệt nước dùng cho ăn uống với nước làm vệ sinh chuồng Đó cũng là điểm bất lợi trong việc bố trí bể tắm trong chuồng

Bảng 1.2 Tổng hợp nhu cầu nước uống hàng ngày của lợn nuôi

Loại lợn Ăn hạn chế hoặc tự do Nhu cầu nước uống

(lít/con/ngày)

Lợn con theo mẹ Cho ăn thức ăn tập ăn 0,046

Cho ăn tự do, sau cai sữa 3 tuần 0,49 Lợn con cai sữa

Cho ăn tự do, sau cai sữa 5 tuần 0,89 Cho ăn tự do, sau cai sữa 6 tuần 1,46

(Nguồn: Lại Thị Cúc, 2003)

+ Những ảnh hưởng từ chất lượng nước:

Nước dùng trong chăn nuôi kém chất lượng sẽ làm ảnh hưởng đến sức khỏe của gia súc cũng như năng suất chăn nuôi Yêu cầu nước mát, sạch, không chứa khoáng độc, vi sinh vật có hại Ở những vùng nước bị nhiễm mặn, nhiễm phèn (phèn sắt, phèn nhôm) sẽ có ảnh hưởng xấu đến sự tăng trưởng và sức kháng bệnh của lợn nuôi, pH thích hợp là từ 6,8 - 7,2, quá kiềm (>8) hay quá axit (<6) đều có hại (Đỗ Ngọc Hòe, 1996)

Nếu sử sụng nguồn nước mặt thì phải quan tâm đến khía cạnh vi sinh vật

có hại vốn từ đầu nguồn sông ngòi, ao đầm

- Nếu nguồn nước nhiễm vi khuẩn E coli: Lợn nái đẻ bị tắt sữa hoặc

không có sữa, lợn con của những nái này sẽ bị tiêu chảy Đối với nái mang thai gây nhiễm trùng huyết và sẩy thai Đối với lợn con cai sữa nhiễm

- Nguồn nước có Salmonella spp hay Clostridium spp có thể là nguyên

nhân gây tiêu chảy trên lợn sau cai sữa và lợn con

- Pseudomonas spp gây viêm vú, viêm tử cung trên lợn nái

- Nếu sử dụng nguồn nước ngầm thì phải chú trọng tới chất khoáng hòa tan trong nước, nếu hàm lượng khoáng độc quá nhiều thì không dùng để nuôi lợn được

Khi vật nuôi sử dụng nước nhiểm bẩn sẽ làm ảnh hưởng đến sức khỏe vật nuôi, nếu sử dụng nước nhiễm khuẩn, nước nhiểm hàm lượng thuốc trừ sâu sẽ dẫn đến còi cọc chậm lớn, giảm sức sản xuất, nhiễm bệnh và có thể gây chết (Trịnh Thị Thanh, 2000)

1.3 Một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước

1.3.1 Các ch ỉ tiêu vật lý

1.3.1.1 Màu sắc

Nước tự nhiên trong suốt không màu Nhìn sâu vào bể đầy nước sạch ta có cảm giác nước có màu xanh nhẹ do sự hấp thu chọn lọc các bước sóng nhất định của ánh sáng Nước có rong tảo phát triển có màu xanh đậm hơn Nước có màu vàng do nhiễm muối sắt III, màu vàng bẩn do nhiễm axit humic có trong mùn Nước thải làm cho nước có màu nâu đen hoặc đen Mỗi loại nước thải đều có những màu sắc khá đặc trưng, nhưng đa số trường hợp nước nhiễm bẩn nặng đều

có màu nâu hoặc đen

1.3.1.2 Độ trong của nước

Nước nguyên chất là môi trường trong suốt có khả năng truyền ánh sáng tốt, nhưng khi trong nước có các tạp chất, huyền phù, cặn rắn lơ lửng, các vi sinh vật và các hoá chất hoà tan thì khả năng truyền ánh sáng của nước giảm đi Theo

Đỗ Ngọc Hòe và Cs (2000), độ trong của nước được xác định bằng phương pháp Sneller và quy định độ trong của nước cấp sinh hoạt là 30cm Sneller

1.3.1.3 Mùi, vị của nước

Nước đạt tiêu chuẩn là nước không có mùi, không vị Mùi, vị của nước phụ thuộc vào nhiệt độ của nước, thành phần các chất khí, các muối vô cơ hòa tan, sản phẩm phân giải các chất hữu cơ, chất thải của động, thực vật thủy sinh Nước thiên nhiên có thể có mùi đất, mùi tanh hoặc mùi đặc trưng của các chất hoà tan trong

nó Nước có thể có vị mặn, ngọt, đắng, chát,… tuỳ theo thành phần và nồng độ của các muối hoà tan trong nước, có nhiều NaCl sẽ có vị mặn, nếu nhiều MgSO4 ,

K2SO4 sẽ có vị đắng, nước chứa nhiều Fe(HCO3) sẽ có vị chát (Đỗ Ngọc Hòe và

Cs, 2000)

1.3.1.4 Nhiệt độ

Nhiệt độ nguồn nước phụ thuộc thời tiết, thời gian lấy mẫu và nhiệt độ của đất tiếp xúc nguồn nước Đối với nước ngầm, nhiệt độ ít phụ thuộc và mùa vụ và thời điểm lấy mẫu, trong khi nước bề mặt chịu ảnh hưởng rất lớn bởi điều kiện thời tiết khí hậu (Phạm Hồng Ngân và Cs, 2015)

Nhiệt độ của nước gián tiếp ảnh hưởng tới chất lượng vệ sinh nguồn nước Nhiệt độ ảnh hưởng đến các quá trình vật lý, hóa học trong nước, nhiệt độ của nước ảnh hưởng đến sự hòa tan của một số muối khoáng, oxy trong nước do đó

nhiệt độ ảnh hưởng gián tiếp đến chất lượng nguồn nước

Nước bề mặt nhiệt độ dao động phụ thuộc vào nhiệt độ không khí, nước ngầm nhiệt độ ổn định ít chịu ảnh hưởng của nhiệt độ không khí Nguồn nước nóng (suối nước khoáng) có khả năng hòa tan một số nguyên tố vi lượng cần thiết cho sinh trưởng và phát triển, do đó nguồn nước nóng có tác dụng chữa bệnh (Đỗ

+ Kw: Tích số ion của nước, có giá trị phụ thuộc vào nhiệt độ của nước Nước tinh khiết ở 250 C có nồng độ ion H+ bằng nồng độ OH- và bằng 10- 7 mol/l Trong thực tế, tính axit hoặc kiềm của nước ít khi biểu thị bằng nồng độ ion H+

hay OH- tính bằng mol/l mà nguời ta biểu thị bằng đại lượng pH Đại lượng pH

có giá trị được định nghĩa theo phương trình:

pH = - lg[ H+ ]

Thông thường:

+ Nước mưa sạch: pH = 6,0 - 6,4

+ Nước ngầm: tuỳ theo chất đất mà có độ pH khác nhau Ở vùng đất cát

do keo đất ít hay vùng đá vôi, nồng độ Ca2+, Mg2+ cao thì độ pH của nước ngầm

có tính kiềm Vùng đất sét có nhiều oxit nhôm (AlO3) hoặc vùng đất đồi đỏ nâu chứa nhiều oxit sắt (FeO3) thì độ pH của nước ngầm có tính axit

+ Nước bề mặt: độ pH rất biến động tuỳ thuộc vào thành phần của nước Trong thực tế: độ pH rất biến động, phụ thuộc vào tính chất của từng địa phương Khi pH của nước thay đổi sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới tính chất vật lý, hoá học và các chủng vi sinh vật (VSV) của nguồn nước (đa số các VSV phát triển tốt ở môi trường có độ pH = 6,5 - 8,5 Khi môi trường có độ pH < 3 thì các VSV ở trạng thái không hoạt động)

Chỉ tiêu vệ sinh đối với độ pH của nước:

Nước dùng trong sinh hoạt: pH = 5,0 - 8,5 ( TCN 680 - 2006)

Nước dùng trong chăn nuôi: pH = 6,0 - 8,5 (QCVN 01 - 39:2011/BNNPTNT)

1.3.2.2 Nồng độ oxy hoà tan DO (Dissolved Oxygen)

Oxy hoà tan trong nước phụ thuộc các yếu tố: áp suất, nhiệt độ, đặc tính

của nguồn nước bao gồm các thành phần hoá học, vi sinh, thuỷ sinh

Các nguồn nước bề mặt do có bề mặt thường xuyên tiếp xúc với không khí nên nồng độ oxy hoà ta thường cao Mặt khác quá trình quang hợp và hô hấp của vi sinh vật trong nước cũng làm thay đổi lượng oxy hoà tan trong nước mặt Nước ngầm có nồng độ oxy hoà tan thấp do các phản ứng oxy hoá khử xảy ra trong lòng đất đã tiêu thụ một phần oxy Oxy hoà tan trong nước không có tác dụng đối với nước bề mặt về mặt hóa học Khi nhiệt độ tăng khả năng oxy hoà tan vào nước cũng tăng Nồng độ oxy hoà tan vào nước tuân theo định luật Henry: Trong nước ngọt ở điều kiện 1 atm và 00 C, lượng oxy hoà tan trong nước đạt tới 14,6 mg/ l Ở 350C và 1 atm, giá trị oxy hoà tan chỉ còn 7mg/l Thông thường nồng

độ oxy bão hoà trong nước giảm, đồng thời lượng oxy tiêu tốn cho các quá trình sinh học lại tăng lên, do đó oxy hoà tan trong các nguồn nước giảm đáng kể vào

mùa hè (Nguyễn Thị Thu Thuỷ, 2000)

1.3.2.3 Nhu cầu oxy hoá học COD (Chemical Oxygen Demand)

COD là lượng oxy cần thiết để oxy hoá hoàn toàn các hợp chất hữu cơ trong 1lít nước, được tính bằng mgO2/l

1 COD = 19,68 mg CHC

Trong nước luôn chứa một lượng chất hữu cơ (CHC), hàm lượng này càng cao nước càng bẩn Chất hữu cơ bao gồm chất hữu cơ tự nhiên và chất hữu cơ tổng hợp (Đỗ Ngọc Hòe, 1974)

Chất oxy hoá thường dùng là Kalipermanganat (KMnO4) hoặc Kalibicromat (K2CrO7) Trong đó độ oxy hoá của KMnO4 là chỉ số đặc trưng để đánh giá mức độ sạch bẩn của nước uống, cũng như nước tự nhiên mà chúng làm ô nhiễm bởi các chất thải công nghiệp KMnO4 là chất oxy hoá mạnh, trong môi trường axit sẽ cho ra nguyên tử [O] để oxy hoá các chất hữu cơ có nguồn gốc thực vật có mặt trong nước, còn trong môi trường kiềm KMnO4 được dùng để xác định các chất hữu cơ có nguồn gốc động vật Thông qua việc xác định chỉ số COD trong môi trường kiềm và môi trường axit, chúng ta có thể biết được nguồn gốc ô nhiễm của nước do động vật hay thực vật, từ đó đưa ra biện pháp khắc phục (Đỗ Ngọc Hòe và Cs, 2000)

1.3.2.4 Nhu cầu oxy sinh hoá BOD (Biochemical Oxygen Demand)

BOD là lượng oxy cần thiết để oxy hoá hoàn toàn các hợp chất hữu cơ trong 1 lít nước bởi vi sinh vật, được tính bằng mgO2/l

Chỉ tiêu BOD được dùng rộng rãi trong thực tế kỹ thuật môi trường BOD

là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá tính chất nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp Trong nguồn nước tự nhiên hay nước thải sinh hoạt và hoạt động chăn nuôi BOD = 0,5 - 0,7 COD Chất hữu cơ tỉ lệ thuận với giá trị BOD và COD BOD là chỉ tiêu duy nhất để xác định lượng chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học BOD còn là chỉ tiêu để kiểm tra chất lượng của các dòng thải vào

nguồn nước BOD là cơ sở để chọn phương pháp xử lý và xác định kích thước của những thiết bị và để đánh giá hiệu quả của từng đơn vị trong hệ thống xử lý (Đỗ Ngọc Hòe và Cs, 2000)

1.3.2.5 Các hợp chất của Nitơ

Các hợp chất của Nitơ có trong nước là kết quả của quá trình phân huỷ các hợp chất hữu cơ trong tự nhiên, trong các chất thải và nguồn phân bón mà con người trực tiếp hoặc gián tiếp đưa vào nguồn nước Trong nước, tuỳ tình trạng của nước mà muối Nitơ tồn tại ở các dạng khác nhau

CHC(N) → Polypeptit → Axit Amin → NH4+(NH3)→ NO2- → NO3- → N2 Các muối nitơ vô cơ dễ bị mất do bị oxy hoá, đất giữ lại, cây xanh sử dụng nên

ít tìm thấy trong nước Các muối Nitơ hữu cơ mới có ý nghĩa về mặt vệ sinh

Khi nước mới bị nhiễm bẩn bởi phân bón hoặc nước thải, trong nguồn nước có NH3, NO2-, NO3- Sau 1 thời gian NH3 và NO2- bị oxy hoá thành NO3-

Nếu nước chủ yếu là NO3- thì quá trình oxy hoá đã kết thúc Ở điều kiện

yếm khí, NO3- sẽ bị khử thành N2 bay lên NO3- là dấu hiệu cho ta biết nước đã hoàn thành quá trình tự làm sạch Tuy nhiên, khi ở nồng độ cao NO3- sẽ gây nguy hiểm cho con người và gia súc vì vi sinh vật có mặt trong ruột có thể chuyển hoá NO3- thành NO2- đặc biệt ở đường tiêu hoá của trẻ em và gia súc non hình thành Methemoglobin làm xuất hiện hiện tượng xanh xao, tím tái nhất là xung quanh mắt và môi Ngoài ra chúng còn có khả năng gây ung thư, quái thai do quá trình nitro hoá các gốc amin và tạo ra Nitrosamin

1.3.2.6 Độ cứng của nước

Độ cứng của nước là một đại lượng biểu thị hàm lượng của các muối Ca2+

và Mg2+ có mặt trong nước Đơn vị: mg/l hoặc mg đương lượng

Độ cứng tạm thời được quyết định bởi ion Ca2+ và Mg2+ tồn tại ở dạng muối HCO3- Những muối này dễ bị phá hủy bởi nhiệt độ

Ca(HCO3)2→ CaCO3↓ + CO2 + H2O

Độ cứng vĩnh cửu: ion Ca2+ và Mg2+ tồn tại ở dạng muối không phải muối HCO3- Những muối này bền với nhiệt

Hiện nay Việt Nam đang dùng đơn vị đo độ cứng của Đức, ký hiệu là oH

1 oH = 10mg CaO = 7,19mg MgO = 18mg CaCO3

Nước có độ cứng cao tiêu tốn nhiều xà phòng khi tẩy rửa và tiêu tốn nhiều nhiệt năng trong quá trình đun sôi Ảnh hưởng tới quá trình trao đổi muối khoáng, nước có nhiều Ca2+ sẽ cản trở hấp thu một số muối khoáng khác Nước

có nhiều CaSO4, MgSO4 gây rối loạn tiêu hóa do hai muối này có kích thước phân tử lớn Khó hấp thu qua niêm mạc đường tiêu hóa bị tích tụ lại trong ruột làm hấp thu nước vào lòng ruột từ đó gây ỉa chảy

1.3.2.7 Kim loại nặng có thể tồn tại trong nước

Kim loại nặng trong nước trong thực tế chủ yếu là những gốc muối

Để xác định hàm lượng kim loại nặng trong nước người ta thường sử dụng máy sắc ký khối phổ

Kim loại nặng trong nước do chủ yếu từ chất thải công nghiệp: công nghiệp hóa dược, công nghiệp luyện kim, khai khoáng… Đường ống nước, máng uống… các thành phần có chứa kim loại nặng

+ Asen (As): Có trong đất, đặc biệt là đất trầm tích Chất thải công nghiệp: dược phẩm, hóa chất màu… Có trong một số thuốc trị ký sinh trùng, thuốc bảo vệ thực vật

+ Thủy ngân (Hg): Từ chất thải công nghiệp, đặc biệt là công nghiệp khai thác quặng, công nghiệp luyện kim (khai thác vàng…), ngoài ra còn có trong công nghiệp mạ (đặc biệt là mạ vàng), công nghiệp dược phẩm, hóa chất màu Thủy ngân được sử dụng để phòng bệnh cho cây trồng và vật nuôi

+ Chì (Pb): Do ô nhiễm môi trường không khí bởi nhiên liệu pha chì (sau khi bị đốt cháy sẽ tạo ra oxit chì thải ra không khí khi gặp mưa sẽ vào đất, nước) Ngoài ra còn do ống dẫn nước chế tạo bằng chì Hoặc do coó ở những vùng có

mỏ chì, khai thác chì

+ Cadmi (Cd): Do công nghiệp khai thác quặng, đặc biệt là quặng Apatit

Có trong công nghiệp mạ, đặc biệt là công nghiệp mạ các dụng cụ bao gói thực phẩm đồ hộp Có trong công nghiệp sản xuất phân lân

Kim loại nặng thường tác động:

+ Tấn công vào vùng hoạt động của enzyme (SH, SCH3,…) làm mất chức năng của enzyme.Thế chỗ kim loại có cùng điện tích và kích thước trong các metaloenzyme (là các enzyme có chứa kim loại)

[E]Zn2+ + Cd2+→ [E]Cd2+ + Zn2+

Kẽm tham gia cấu tạo trên 70 loại enzyme trong cơ thể trong đó có polymeraza và ARN-polymeraza tham gia vào quá trình sinh tổng hợp protein Khi Zn bị thay thế bởi Cd, gây rối loạn trao đổi chất, rối loạn sinh tổng hợp protein

AND-+ Ức chế sự hoạt động của enzyme trong cơ thể, gây rối loạn quá trình trao đổi chất, sinh tổng hợp trong cơ thể Ví dụ: Cr, Ni gây ung thư phổi, Cd gây

ung thư đường hô hấp

+ Thế chỗ 1 số nguyên tố trong thành phần cấu tạo của các cơ quan trong

cơ thể khi chúng có tính chất giống nhau Ví dụ: Ca có trong thành phần của xương, răng, khi Pb được hấp thu sẽ thế chỗ Ca, hoặc As thế chỗ cho P gây hấp thu nhầm

+ Do đặc điểm riêng của từng chất khác nhau mà mỗi nguyên tố còn gây ra những ảnh hưởng khác nhau Ví dụ: Hg khi vào nước, dưới tác động của vi sinh vật được phân giải thành dạng Hg(CH3)2 ít hòa tan trong nước, hòa tan trong mô

mỡ theo chuỗi thức ăn nồng độ của nó tăng dần (tích trong mô mỡ) Khi gặp điều kiện thuận lợi (cơ thể suy yếu), có sự tiêu hao năng lượng, Hg(CH3)2 được giải phóng ra gây độc Nếu nồng độ lớn mức độ gây độc rõ rệt hơn sẽ tác động theo các

cơ chế trên gây rối loạn trao đổi chất, rối loạn điện giải, đặc biệt ảnh hưởng đến tế bào não Hg(CH3)2 còn xâm nhập qua nhau thai gây chết thai, ngăn cản quá trình phân chia nhiễm sắc thể, cản trở phân chia tế bào, gây ung thư, quái thai

1.3.3 Các ch ỉ tiêu vi sinh vật

1.3.3.1 Chỉ tiêu vi khuẩn hiếu khí

Vi khuẩn hiếu khí bao gồm tất cả các vi khuẩn cần oxy để có thể sống và phát triển được ở nhiệt độ 300C - 350C, được tính bằng CFU/ml

Xác định tổng số vi sinh vật hiếu khí bằng kỹ thuật đổ đĩa đếm số khuẩn lạc trên môi trường thạch, sau khi ủ hiếu khí ở nhiệt độ thích hợp 37oC trong thời gian 24 giờ Số lượng vi khuẩn hiếu khí trong 1ml nước được tính theo số khuẩn lạc đếm được từ các đĩa nuôi cấy

Vi khuẩn đại diện cho nhóm vi khuẩn hiếu khí: Coliforms và E coli

a) Vi khuẩn E coli (Escherichia coli)

theo phân với số lượng lớn Vì vậy E coli được chọn làm vi khuẩn chỉ điểm vệ sinh Sự có mặt của E coli trong nước cho biết nước bị nhiễm phân, có thể có vi khuẩn gây bệnh đường ruột Nếu không có E coli trong nước thì nước không bị

nhiễm phân và không có vi khuẩn gây bệnh đường ruột

Đặc điểm sinh học của vi khuẩn E coli: Là vi khuẩn đường ruột, bắt màu

Gram âm : Không có nha bào Phản ứng IMViC (++ ): có khả năng sinh Indol,

có phản ứng dương tính với Metyl đỏ, không mọc trong môi trường có Citrat, không phân hủy ure Là những vi khuẩn chịu nhiệt, sống tốt ở 43 - 45oC Bình

thường E coli sống cộng sinh trong đường ruột của động vật, không gây bệnh Khi số lượng tăng đột ngột sẽ trở thành vi khuẩn gây bệnh E coli có khả năng

bám dính, gây tổn thương niêm mạc ruột, gây viêm ruột ỉa chảy Có khả năng sản sinh độc tố gây nhiễm độc máu Có khả năng di động từ nơi này đến nơi khác: từ ruột lên màng treo ruột vào máu

Theo TCVN Coli litre 50 ml/khuẩn lạc E coli + Coli index (chỉ số Coli):

là tổng số E coli có trong 1l nước TCVN Coli index 20 MPN/l hay 20 CFU/l Chỉ

số Coliforms 100 CFU/l + Chuẩn độ Coli (Coli titrate): là số ml nước phát hiện thấy 1 vi khuẩn E coli

b) Coliforms

khả năng lên men đường lactose và sinh hơi ở nhiệt độ 350C - 370C, được tính bằng MPN/100ml, có nguồn gốc trong tự nhiên (đất, rễ cây,…) và từ phân của động vật Những vi khuẩn có nguồn gốc từ phân là những vi khuẩn chịu nhiệt, có khả năng phát triển tốt trong điều kiện 43 - 45oC

1.3.3.2 Chỉ tiêu vi khuẩn yếm khí

Đại diện cho nhóm vi khuẩn yếm khí trong nước là Clostridium

perfringens

Môi trường nuôi cấy: Wilson Blair - CTVS 0/10ml

Ngoài ra nước dùng trong sinh hoạt và chăn nuôi không được phép có mặt trứng và ấu trùng ký sinh trùng

Bảng 1.3 Tiêu chuẩn nước dùng trong chăn nuôi

3 Nitrat (NO2-) mg/l 50 TCVN 6180:1996 (ISO 7890:1988) A

4 Nitrit (NO2-) mg/l 3 TCVN 6178:1996 (ISO 6777:1984) A

16 Thủy Ngân mg/l 0,1 TCVN 7877:2008 (ISO 5666:1999) B

17 Asen (As) mg/l 0,05 TCVN 6182:1996 (ISO 6595:1982) A

18 Cadmi (Cd) mg/l 0,05 TCVN 6193:1996 (ISO 8288:1996) B

II Chỉ tiêu Vi sinh vật

1 Vi khuẩn hiếu khí CFU/ml 10000 FAO 14/4 hoặc ISO 6222:1999 A

2 Coliforms tổng số MPN/100ml 30 TCVN 6187-2:1996 (ISO 9308-2:1990) A

3 Feacal Coliforms MPN/100ml 0 TCVN 6187-2:1996 (ISO 9308-2:1990) A

1.4 Tình trạng ô nhiễm nguồn nước từ hoạt động chăn nuôi

Nguồn gây ô nhiễm nước từ hoạt động chăn nuôi chủ yếu là từ nước thải, phân thải, nước vệ sinh chuồng trại và nước trong các ao hồ có lượng dư thừa thức ăn cao Trong thực tế nguồn nước thải từ hoạt động chăn nuôi gia súc, gia cầm có lưu lượng nhỏ hơn so với nước thải sinh hoạt Chủ yếu là nước tắm rửa

và nước vệ sinh chuồng trại Nước thải từ các chuồng trại chăn nuôi chứa một lượng lớn chất thải rắn không tan như: phân, rác, bùn đất, thức ăn thừa rơi vãi, các hợp chất hữu cơ chứa nitơ và phospho Nồng độ các tạp chất trong nước thải chuồng trại cao hơn 50 - 150 lần so với mức độ ô nhiễm của nước thải đô thị Nồng độ hợp chất nitơ từ 1.500 - 15.200 mgN/l, của phospho 70 - 1.750 mgN/l, (Nguyễn Thị Hoa Lý, 2007)

Tính chất của nước thải trước khi đổ vào môi trường có liên quan lớn đến điềukiện vệ sinh môi trường xung quanh

Bảng 1.4 Chất lượng nước thải tại các chuồng nuôi lợn nái, lợn thịt

Nồng độ BOD5 trong nước thải chuồng lợn cao hơn TCVS cho phép từ 3,84 - 4,17 lần Nồng độ COD trong nước thải vượt quá TCVS từ 5,35 - 6,32 lần Nồng độ sulfua hoà tan trong nước thải dao động từ 27,3 - 31,7 mg/l cao hơn tiêu chuẩn vệ sinh 27,3- 31,7 lần tạo nên mùi hôi thối nồng nặc trong không khí Nồng độ Cl- (tính theo NaCl) trong nước thải biến động 1.120 - 1.880mg/l có thể

là nguồn nhiễm mặn đất và nước

Kết quả cho thấy, chỉ tiêu NH4+-N và tổng N trong nước thải đều lớn hơn tiêu chuẩn vệ sinh từ 4,24 - 6,26 lần, đối với một số kim loại nặng như Zn đều vượt quá tiêu chuẩn vệ sinh cho phép (Vũ Đình Tôn và Cs, 2008)

Nguồn chất thải rắn và lỏng do vật nuôi thải ra bị tích tụ lại dẫn đến các chất đạm (nitơ) chuyển thành 1 lượng khá lớn khí NH3 Trong điều kiện hiếu khí, NH3 được VSV chuyển thành NO3- Khi thấm xuống đất, một phần NO3- được vi khuẩn kỵ khí biến thành NO, NO2-, N2O; phần còn lại, theo thời gian, ngấm vào nước gây ô nhiễm nguồn nước ngầm (Nguyễn Thị Hoa Lý, 2007)

1.5 Tình hình ô nhiễm môi trường nước trên thế giới và Việt Nam

1.5.1 Tình hình ô nhi ễm nước trên thế giới

Môi trường nước có vai trò vô cùng quan trọng đối với đời sống con người

và sinh vật Nhưng nó đang phải đối mặt với tình trạng ô nhiễm ngày càng nghiêm trọng, do đó nó trở thành mối quan tâm chung của toàn nhân loại

Ô nhiễm môi trường nước có thể được hiểu là sự biến đổi các thành phần trong môi trường nước không phù hợp với các tiêu chuẩn môi trường đối với nước, gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật Nguồn nước trên thế giới có thể bị ô nhiễm bởi các tác nhân khác nhau chất lượng nước bị suy giảm một cách nhanh chóng kể từ thập niên 60 Đây là giai đoạn mà sự tiến bộ khoa học kỹ thuật của con người nở rộ với sự phát triển nhanh chóng các ngành công nghiệp hoá chất, sự hình thành các thành phố và khu đô thị lớn Tất cả đã làm cho tốc độ

ô nhiễm nước lục địa và đại dương gia tăng với nhịp độ đáng lo ngại

Ở Anh, nước sông Tamise trở thành một ống thoát thải lộ thiên và tình trạng của các con sông khác cũng tương tự Ở Pháp con sông Senie trở thành nơi

ô nhiễm nặng gây ảnh hưởng tới sức khoẻ của của người dân hai bờ sông Với

5.000 km sông của Pháp bị ô nhiễm, tình trạng ô nhiễm gây ảnh hưởng 40 triệu người (Cục Chăn nuôi, 2007)

Ở nước Nga, chỉ vì thành phố St.Petersburg không có tiền xử lý nước thải

mà làm cho ô nhiễm nước ở sông Neva rất nặng đang trong tình trạng nguy cấp

và sẽ trở thành dòng sông chết nếu nguồn gây ô nhiễm từ thành phố không được ngăn chặn

Tại Trung Quốc, theo kết quả nghiên cứu do tổ chức hợp tác và phát triển kinh tế (OECD) có tới 75% các hồ lớn, 25% bờ biển ở Trung Quốc bị ô nhiễm cao do nước thải các khu công nghiệp và hoạt động nông nghiệp Báo cáo kết quả khoa học mới đây cho thấy 1/3 chiều dài con sông Hoàng Hà bị ô nhiễm nặng bởi chất thải công nghiệp Hiện tại chất lượng nước sông không đảm bảo cho mục đích sử dụng nào Theo báo cáo trên cho biết, nước thải công nghiệp và sản xuất chế tạo chiếm 70% lượng nước thải vào sông, 23,6% từ nguồn nước thải từ hoạt động sinh hoạt và 6,4% từ các nguồn khác Theo báo cáo tháng 6 về tình trạng môi trường năm 2007 của Trung Quốc thì tình hình ô nhiễm nước vẫn nghiêm trọng, có trên 20% lượng nước của 200 con sông bị ô nhiễm Ngoài ra các con sông như: sông Songhua, sông Huai, sông Yangtze cũng bị ô nhiễm nặng nề Theo kết quả nghiên cứu cho thấy có tới 25 tỉ tấn nước thải mỗi năm, tức khoảng 40% tổng số nước thải của cả nước, trong đó có 80% lượng nước này không được xử lý đã được xả thẳng vào dòng sông Các nhà khoa học Trung Quốc cho rằng tình trạng ô nhiễm sông Yangtze rất nghiêm trọng và có nguy cơ biến thành dòng sông chết Ô nhiễm cũng xảy ra ở các hồ nước ngọt Dongting, Tihu, Dianchi, Xinlicheng do sự xả thải không hợp lý của nước thải công nghiệp vào nguồn nước (Cục Chăn nuôi, 2007)

Môi trường nước bị ô nhiễm là nguyên nhân chính làm suy giảm chất lượng nước một cách nhanh chóng Có nhiều nguồn gây ô nhiễm nước khác nhau, nhưng có thể kể đến nước thải hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt,…

Sản xuất công nghiệp được coi là lĩnh vực thải ra nguồn thải lớn nhất vào môi trường nước Các chất thải công nghiệp rất phong phú và đa dạng, chúng tiềm ẩn nguy cơ gây ô nhiễm môi trường nước ở mức độ cao

Bên cạnh công nghiệp thì nước thải từ hoạt động nông nghiệp cũng góp phần lớn làm ô nhiễm nguồn nước trên thế giới Đặc biệt là sau cuộc “Cách mạng Xanh” thì phân bón và thuốc bảo vệ thực vật được sử dụng ở mức cao làm suy giảm chất lượng nước nghiêm trọng Theo cục quản lý nước Vương quốc Anh, trong năm 1992 sản xuất nông nghiệp đã gây ra 12% trong tổng số các sự cố môi trường (Nguyễn Đình Mạnh, 2000)

Hiện nay trên thế giới sử dụng phân bón luôn có xu hướng gia tăng qua các năm, theo tổ chức FAO dự kiến năm 2010 lượng phân sử dụng của cả thế giới

là 171,9 triệu tấn Việc lạm dụng phân bón này dẫn đến ô nhiễm môi trường đất và nước Nhất là làm ô nhiễm nguồn nước mặt, đặc trưng là hiện tượng phú dưỡng và làm nhiễm bẩn nitrat trong nước ngầm (Nguyễn Đình Mạnh, 2000)

Tại Trung Quốc có một vài nghiên cứu chỉ ra rằng có tới 228kg N/ha thấm lọc vào nước ngầm từ cánh đồng trồng rau Kết quả là nồng độ NO3- - N trong nước ngầm tại độ sâu 3m đã cao gấp 20 lần nồng độ của nó có trong các con sông

ở khu vực liền kề (Nguyễn Quế Côi và Cs, 2006)

Tại vùng Haryana của Ấn Độ một số giếng nước ngầm đã nhiễm bẩn nitrat với nồng độ 114 ppm - 1800 ppm (so với tiêu chuẩn quốc gia Ấn Độ là 45ppm) Tại Israel hàm lượng NO3- trong nước ngầm là 45 - 105 mg/l vượt quá tiêu chuẩn cho phép Israel nhiều lần (Nguyễn Đình Mạnh, 2000)

Như vậy hoạt động nông nghiệp không chỉ gây ô nhiễm nguồn nước mặt

mà còn làm ô nhiễm nguồn nước ngầm

Ngoài nguồn chất thải công nghiệp, nông nghiệp thì nguồn chất thải sinh hoạt cũng gây ô nhiễm nguồn nước một cách nhanh chóng Đặc trưng của nước thải sinh hoạt chứa 52% chất hữu cơ, 48% chất vô cơ và một lượng lớn vi sinh vật Hàm lượng các tác nhân gây ô nhiễm có trong nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào điều kiện sống, chất lượng bữa ăn, lượng nước sử dụng hàng ngày và hệ thống tiếp nhận nước thải Trong nước thải sinh hoạt giữa các vùng có sự khác nhau, nhất là giữa các khu đô thị và nông thôn

Theo thống kê cho thấy, một người Australia tiêu thụ nước bình quân hơn

1000 lít/ngày, một người Mỹ tiêu thụ 300 - 400 lít/ngày, một người châu Âu tiêu

thụ 100 - 200 lít/ngày, trong khi đó một người dân ở các nước đang phát triển tiêu thụ rất ít nước trong ngày Mức tiêu dùng nước ngày càng tăng làm cho lượng nước thải sinh ra ngày càng nhiều Qua đây cho thấy nguyên nhân gây ô nhiễm nước từ hoạt động sinh hoạt của con người tăng nhanh

Như vậy có rất nhiều nguyên nhân và các nguồn khác nhau tác động tới môi trường nước làm suy giảm một cách nhanh chóng Ngày nay cùng với tốc độ phát triển nhanh của loài người thì môi trường nước trên thế giới cũng ngày càng

bị ô nhiễm nhiều Điều này đe doạ trực tiếp đến sự tồn tại và phát triển của chúng

ta do đó cần phải tìm các biện pháp bảo vệ môi trường nước nói riêng và môi trường nói chung Đã đến lúc phải đặt sự phát triển của con người trong sự phát triển hài hoà với tự nhiên

1.5.2 Tình hình ô nhi ễm nước ở Việt Nam

Quá trình phát triển của nền kinh tế, hình thức chăn nuôi nhỏ lẻ theo hộ gia đình đã chuyển sang hình thức chăn nuôi theo quy mô công nghiệp Làm cho số lượng vật nuôi gia tăng một cách đột ngột trong khi đó chuồng trại không được đảm bảo, cùng với sự quản lý, ý thức bảo vệ môi trường không tốt của người chăn nuôi dẫn tới ô nhiễm môi trường

Theo kết quả điều tra của Cục Chăn nuôi năm 2006 về chăn nuôi lợn ở 8 vùng sinh thái thì số trang trại chăn nuôi lợn có áp dụng các biện pháp xử lý chất thải chiếm 74%, còn lại không xử lý chiếm khoảng 26%, trong các hộ, các cơ sở

có xử lý thì 64% áp dụng phương pháp sinh học (Biogas, ủ…) số còn lại 36% xử

lý bằng phương pháp khác (Nguyễn Thị Hoa Lý, 2007)

Cũng theo nghiên cứu của Hồ Thị Lam Trà và Cs, 2008 nghiên cứu ở Hải Dương cho thấy: pH nước dao động từ 6,96 - 7,98 nằm trong quy định của TCVN 5942:1995, cho chất lượng nước loại A Trong khi đó giá trị BOD5 trong quá trình quan trắc đo được dao động từ 4,96 - 19,38 mg/l đã vượt quá mức cho phép từ 1,24 - 4,8 lần Hàm lượng COD trong quá trình quan trắc là rất cao dao động từ 25 - 56 mg/l, và đạt giá tri trung bình là 45 mg/l vượt quá mức cho phép đối với chất lượng nước loại B là < 35 mg/l đựợc quy định trong TCVN 5942:1995 Hàm lượng oxy hoà tan của nước mặt rất thấp Giá trị DO trung bình