phân tích hiệu quả kinh tế môi trường của các mô hình biogas

Kinh tế môi trường là gì “Kinh tế môi trường là công cụ kinh tế được sử dụng để nghiên cứu môi trường và điều đó cũng có nghĩa là trong tính toán kinh tế phải xét đến các vấn đề môi trường”. Những điểm cần ghi nhớ khi xem xét kinh tế môi trường: – Tài nguyên không tái tạo như dầu mỏ, than đá, khí đốt có thể bị cạn kiệt.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM KHOA MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN

-o0o -

MÔN HỌC: KINH TẾ MÔI TRƯỜNG TÀI NGUYÊN

PHÂN TÍCH HIỆU QUẢ KINH TẾ MÔI TRƯỜNG CỦA CÁC MÔ HÌNH BIOGAS XỬ LÝ CHẤT THẢI CHĂN NUÔI HEO QUY MÔ HỘ GIA

ĐÌNH

GVHD: TS Phan Thị Giác Tâm HVTH: Nguyễn Thị Ánh Nguyệt Nguyễn Văn Tiệp

Tp hồ chí minh, tháng 10, 2018

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU ….1

CHƯƠNG I:TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1Tổng quan về chất thải chăn nuôi 3

1.1.1.Nguồn phát sinh chất thải chăn nuôi 3

1.1.2 Khối lượng chất thải chăn nuôi 3

1.1.3 Thành phần chất thải chăn nuôi 5

1.1.3.1 Phân 5

1.1.3.2 Nước tiểu 7

1.1.3.3 Nước thải 9

1.1.3.4 Xác gia súc, gia cầm chết 10

1.1.3.5 Thức ăn thừa, ổ lót chuồng và các chất thải khác 11

1.1.3.6 Vật dụng chăn nuôi, bệnh phẩm thú y 11

1.1.3.7 Khí thải 11

1.2:ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT THẢI CHĂN NUÔI ĐẾN MÔI TRƯỜNG 12

1.2.1 Ô nhiễm do kim loại nặng trong chất thải chăn nuôi gây ra 12

1.2.1.1 Nguồn kim loại nặng gây ra ô nhiễm môi trường 12

1.2.1.2 Ô nhiễm kẽm, tác hại của ô nhiễm kẽm 12

1.2.2 Vấn đề thải NH 3 vào không khí của chăn nuôi 13

1.2.3 Ảnh hưởng của chất thải chăn nuôi đến môi trường 14

1.2.3.1: Ảnh hưởng của chất thải chăn nuôi đến môi trường đất 15

1.2.3.2: Môi trường nước 16

1.2.3.3: Môi trường không khí 16

1.3 Tình hình quản lý chất thải chăn nuôi ở Việt Nam 16

1.3.1 Các phương pháp xử lý chất thải 17

1.3.1.1 Phương pháp vật lý 18

1.3.1.2 Phương pháp hóa học 18

1.3.1.3 Phương pháp sinh học 18

1.3.2 Xử lý chất thải bằng hệ thống biogas 19

1.3.2.1 nguồn gốc và quá trình phát triển 19

1.3.2.2 Những ưu điểm của việc sử dụng Biogas 20

1.3.2.3 thành phần hóa học và đặc tính của biogas 20

1.3.2.4 Cơ chế tạo thành khí sinh học trong hệ thống biogas 20

1.3.3 Vai trò của biogas trong đời sống 21

1.3.3 Các loại hầm biogas 22

1.3.3.1 Hầm biogas nắp cố định 22

1.3.3.2 Biogas túi nilông 22

1.3.3.3 Hầm biogas phủ bạt 22

1.4 Tổng quan nghiên cứu trên thế giới và Việt Nam 23

1.4.1.Trên thế giới : 23

1.4.2 Tại Việt nam 23

Tài liệu tham khảo: 31

DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Lượng phân thải ra ở gia súc, gia cầm hàng ngày 4

Bảng 1.2 Thành phần hóa học nước tiểu lợn có khối lượng 70 – 100 kg 7

Bảng 1.3 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải chăn nuôi - QCVN 62 - MT:2016/BTNMT 15

Bảng 1.4 Số lượng đầu gia súc gia cầm và sản lượng sản phẩm chăn nuôi nước ta năm 2009 17

Bảng 2.1 Các khí nhà kính được sử dụng tính toán phát thải theo IPCC (2006) 25

Bảng 2.2 Các thông số được sử dụng để tính toán phát thải khí nhà kính theo IPCC (2006) 25

Bảng 2.3 Các thông số về nhiệt lượng và hệ số phát thải của một số nhiên liệu của IPCC (2006 28

MỞ ĐẦU

Việt Nam là một nước nông nghiệp với khoảng 70% số dân sống ở vùng nông thôn Sản xuất nông nghiệp đóng vai trò rất quan trọng trong nền kinh tế-xã hội nước ta Những năm qua, ngành chăn nuôi phát triển khá mạnh về cả số lượng lẫn quy mô Tuy nhiên, việc chăn nuôi nhỏ lẻ trong nông hộ, thiếu quy hoạch, nhất là các vùng dân cư đông đúc đã gây ra ô nhiễm môi trường ngày càng trầm trọng Ô nhiễm môi trường do chăn nuôi gây nên chủ yếu từ các nguồn chất thải rắn, chất thải lỏng, bụi, tiếng ồn, xác gia súc, gia cầm chết chôn lấp, tiêu hủy không đúng kỹ thuật Một kết quả kiểm tra mức

độ nhiễm khuẩn trong chuồng nuôi gia súc cho thấy, tổng số vi khuẩn trong không khí ở chuồng nuôi cao gấp 30-40 lần so với không khí bên ngoài

Đối với các cơ sở chăn nuôi, các chất thải gây ô nhiễm môi trường có ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe con người, làm giảm sức đề kháng vật nuôi, tăng tỷ lệ mắc bệnh, năng suất bị giảm, tăng các chi phí phòng trị bệnh, hiệu quả kinh tế của chăn nuôi không cao, Sức đề kháng của gia súc, gia cầm giảm sút sẽ là nguy cơ gây nên bùng phát dịch bệnh Vì vậy, WHO (2005) khuyến cáo phải có các giải pháp tăng cường việc làm trong sạch môi trường chăn nuôi, kiểm soát, xử lý chất thải, giữ vững được an toàn sinh học, tăng cường sức khỏe các đàn giống Các chất thải chăn nuôi gây ô nhiễm môi trường

do vi sinh vật (các mầm bệnh truyền nhiễm) là đặc biệt nguy hiểm, vì nó sẽ làm phát sinh

các loại dịch bệnh như ỉa chảy, lở mồm long móng, tai xanh, cúm gia cầm H5N1,

Theo báo cáo của Cục Chăn nuôi (2010) [6], đàn vật nuôi ở Việt Nam hằng năm thải ra khoảng 80 triệu tấn chất thải rắn và vài chục tỷ khối chất lỏng gây suy thoái môi trường Nếu lượng chất thải này không được xử lý phù hợp sẽ gây ô nhiễm nghiêm trọng

và ảnh hưởng đến sức khỏe con người Do vậy vấn đề đặt ra là công tác quản lý chất thải nói chung và chất thải chăn nuôi nói riêng cần được chú trọng Việc nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi hầm biogas nói riêng và công nghệ khí sinh học nói chung là một giải pháp

quan trọng góp phần giải quyết vấn đề ô nhiễm do chất thải chăn nuôi gây ra, đồng thời cung cấp chất đốt và giảm phát thải khí nhà kính Tuy nhiên, Ở Việt Nam hiện nay tỷ lệ

hộ chăn nuôi có công trình xử lý chất thải rất thấp: gia trại đạt 37,7%, trang trại đạt

35,7% và nông hộ đạt 15% Cách thức xử lý chất thải hiện nay chủ yếu là ủ phân bón; một số ít sản xuất khí sinh học (biogas) Chỉ có khoảng 5- 8,3% nông hộ sản xuất khí sinh học từ chất thải rắn và lỏng Số hộ ủ phân tươi chiếm 15,63% và ủ có độn chiếm 17,87%

Hiện nay công nghệ biogas được các nước quan tâm áp dụng để xử lý ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi nói chung và chăn nuôi heo nói riêng Vì công nghệ biogas than thiện với môi trường nên được nhà nước hỗ trợ tại nhiều quốc gia trên thế giới, tuy nhiên tốc đọ phát triể biogas hiện còn vẫn chậm và hiện vẫn còn rất thấp Do những lợi ích về môi trường của biogas nên kỹ thuật biogas được cho là đem lại lợi ích cho xã hội nhiều hơn là cho cá nhân sử dụng chúng Lợi ích kinh tế biogas đối với cá nhân người sử dụng

là yếu tố chính cho sự phát triển kỹ thuật này ở một vùng Do vậy cần phân tích đánh giá hiệu quả kinh tế - môi trường của các biện pháp kỹ thuật Chính vì lý do đó chúng tôi thực hiện đề tài “ phân tích hiệu quả kinh tế môi trường của các mô hình biogas xử lý chất thải chăn nuôi heo quy mô hộ gia đình”

CHƯƠNG I:TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Tổng quan về chất thải chăn nuôi

1.1.1 Nguồn phát sinh chất thải chăn nuôi

Chất thải chăn nuôi là một tập hợp phong phú bao gồm các chất ở tất cả các dạng rắn, lỏng hay khí phát sinh trong quá trình chăn nuôi, lưu trữ, chế biến hay sử dụng chất thải

Chất thải chăn nuôi được phát sinh chủ yếu từ:

Chất thải của bản thân gia súc, gia cầm như phân, nước tiểu, long, vảy, da

Nước thải từ quá trình tắm gia súc, vệ sinh chuồng hay vệ sinh dụng cụ, thiết bị chăn nuôi, nước làm mát

Thức ăn thừa, thức ăn rơi vãi, các vật dụng thú y bị loại ra trong quá trình chăn nuôi

Khí thải từ chuồng nuôi, hố chứa phân, nước thải nơi chế biến thức ăn cho gia súc

1.1.2 Khối lượng chất thải chăn nuôi

Khối lượng chất thải chăn nuôi tùy thuộc vào giống, độ tuổi, giai đoạn phát triển, khẩu phần thức ăn và thể trọng gia súc và gia cầm Riêng đối với gia súc, lượng phân và nước tiểu tăng nhanh theo quá trình tăng thể trọng Nếu tính trung bình theo khối cơ thể thì lượng phân thải ra mỗi ngày của vật nuôi rất cao, nhất là đối với gia súc cao sản Ngoài phân và nước tiểu, lượng thức ăn thừa, ổ lót, xác súc vật chết, các vật dụng

chăm sóc, nước tắm gia súc và vệ sinh chuồng nuôi cũng đóng góp đáng kể làm tăng khối lượng chất thải Đây là nguồn ô nhiễm và lan truyền dịch bệnh rất nguy hiểm,

vì vậy chúng cần được xử lý thích hợp

Lượng chất thải rắn rất khác nhau tùy theo loài vật nuôi và phương thức chăn nuôi Thông thường, chăn nuôi theo phương thức quảng canh lượng phân thải ra của gia súc gia

cầm thường lớn hơn phương thức chăn nuôi thâm canh, nuôi có chất đệm lót cũng sẽ tạo

ra lượng chất thải lớn hơn nuôi trên sàn

Bảng 1.1 Lượng phân thải ra ở gia súc, gia cầm hàng ngày

Nguồn: Lăng Ngọc Huỳnh 2000 [10]

Theo Vũ Đình Tôn và cs, 2010, heo ở các lứa tuổi khác nhau thì lượng phân thải

ra khác nhau Trong điều kiện sử dụng thức ăn công nghiệp với heo từ sau cai sữa đến 15

kg tiêu thụ thức ăn là 0,42 kg/con/ngày lượng phân thải ra là 0,25kg/con/ngày Lợn từ 15 đến kg tiêu thụ thức ăn là 0,76 kg/con/ngày lượng phân thải ra là 0,47 kg/con/ngày Lợn

từ đến 60 kg và từ 60 kg đến xuất chuồng tiêu thụ thức ăn là 1,64 và 2,3 kg/con/ngày, lượng phân thải ra là 0,8 và 1,07 kg/con/ngày Đối với lợn nái chửa kỳ I và chờ phối mức tiêu thụ thức ăn là 1,86 kg/con/ngày, lượng phân thải ra 0,80 kg/con/ngày Lợn nái chửa

kỳ II lượng phân thải ra là 0,88 kg/con/ngày Lợn nái nuôi con mức ăn tiêu thụ là 3,7 kg/con/ngày Như vậy một đời lợn thịt tính từi cai sữa đến xuất chuồng khoảng 110 kg, lượng thức ăn tiêu thụ là 257,5 kg, lượng phân tạo ra là 127,05 kg, lợn nái một năm tiêu thụ hết 797 kg, lượng phân thải ra trung bình là 342,22 kg Theo Lochr (1984), lượng phân thải ra hàng ngày bằng 6-8% khối lượng cơ thể lợn Hill và Tollner (1982), lượng phân thải ra trong một ngày đêm của lợn có khối lượng dưới 10kg là 0,5 – 1kg, từ 15 – 40kg là 1 – 3kg phân, từ 45 – 100 kg là 3 – 5 kg (Lê Thanh Hải, 1997)[11] Theo Vincent

Porphyre, Nguyễn Quế Côi, 2006 [20], lợn nái ngoại thải từ 0,94 đến 1,79 kg/ngày, lợn thịt từ 0,6-1,0kg/ngày tuỳ theo các mùa khác nhau Như vậy lượng chất thải rắn biến động rất lớn và còn phụ thuộc vào cả mùa vụ trong năm

1.1.3 Thành phần chất thải chăn nuôi

1.1.3.1 Phân

Phân là sản phẩm loại thải của quá trình tiêu hoá của gia súc, gia cầm bị bài tiết ra ngoài qua đường tiêu hóa Chính vì vậy phân gia súc là sản phẩm dinh dưỡng tốt cho cây trồng hay các loại sinh vật khác như cá, giun… Do thành phần giàu chất hữu cơ của phân nên chúng rất dễ bị phân hủy thành các sản phẩm độc, khi phát tán vào môi trường có thể gây ô nhiễm cho vật nuôi, cho con người và các sinh vật khác Thành phần hoá học của phân bao gồm:

Các chất hữu cơ gồm các chất protein, carbonhydrate, chất béo và các sản phẩm trao đổi của chúng

- Các chất vô cơ bao gồm các hợp chất khoáng (đa lượng, vi lượng) Nước: là thành phần chiếm tỷ trọng lớn nhất, chiếm 65 – 80% khối lượng của phân

Do hàm lượng nước cao, giàu chất hữu cơ cho nên phân là môi trường tốt cho các vi sinh vật phát triển nhanh chóng và phân hủy các chât hữu cơ tạo nên các sản phẩm có thể gây độc cho môi trường

- Dư lượng của thức ăn bổ sung cho gia súc, gồm các thuốc kích thích tăng trưởng, các hormone hay dư lượng kháng sinh…

- Các men tiêu hóa của bản thân gia súc, chủ yếu là các men tiêu hóa sau khi sử dụng bị mất hoạt tính và được thải ra ngoài…

- Các mô và chất nhờn tróc ra từ niêm mạc đường tiêu hoá

- Các thành phần tạp từ môi trường thâm nhập vào thức ăn trong quá trình chế biến thức ăn hay quá trình nuôi dưỡng gia súc (cát, bụi,…)

- Các yếu tố gây bệnh như các vi khuẩn hay ký sinh trùng bị nhiễm trong đường tiêu hoá gia súc hay trong thức ăn

- Thành phần của phân có thể thay đổi phụ thuộc vào các yếu tố sau:

- Chế độ dinh dưỡng của gia súc, gia cầm

Thường tỷ lệ tiêu hoá thức ăn của gia súc, gia cầm thấp nên một phần lớn chấ t dinh dưỡng trong thức ăn bị thải ra ngoài theo phân và nước tiểu Khi thay đổi khẩu phần, thành phần và tính chất của phân cũng sẽ thay đổi Đây chính là cơ sở để ngăn ngừa ô nhiễm từ chăn nuôi thông qua việc điều chỉnh chế độ dinh dưỡng, tăng cườ ng quá trình

tích lũy trong các sản phẩm chăn nuôi, giảm bài tiết qua phân (Trương Thanh Cảnh, 1998)

- Loài và giai đoạn phát triển của gia súc gia cầm

Tùy thuộc vào giai đoạn phát triển của gia súc, gia cầm mà nhu cầu dinh dưỡng và

sự hấp thu thức ăn có sự khác nhau Gia súc càng lớn hệ số tiêu hoá càng thấp và lượng thức ăn bị thải ra trong phân càng lớn Vì vậy thành phần và khối lượng của phân cũng khác nhau ở các giai đoạn phát triển của gia súc, gia cầm

Trong thời kỳ tăng trưởng, nhu cầu dinh dưỡng của vật nuôi lớn và khả năng đồng hoá thức ăn của con vật cao nên khối lượng các chất bị thải ra ngoài ít và ngược lại, khi gia súc trưởng thành thì nhu cầu dinh dưỡng giảm, khả năng đồng hoá thức ăn của con vật thấp nên chất thải sinh ra nhiều hơn, đặc biệt là các gia súc sinh sản, gia súc lấy sữa hay lấy thịt Trong các hệ thống chuồng trại, phân gia súc, gia cầm nói chung thường tồn tại cả ở dạng phân lỏng hay trung gian giữa lỏng và rắn hay tương đối rắn Chúng chứa các chất dinh dưỡng, đặc biệt là các hợp chất giàu nito và phospho, là

nguồn cung cấp thức ăn phong phú cho cây trồng và làm tăng độ màu mỡ của đất Vì vậy, trong thực tế thường dùng phân để bón cho cây trồng, vừa tận dụng được nguồn dinh dưỡng, vừa làm giảm lượng chất thải phát tán trong môi trường, giảm thiểu ô

nhiễm môi trường Theo nghiên cứu của Trương Thanh Cảnh (1997, 1998)[18], hàm lượng N tổng số trong phân heo chiếm từ 7,99 – 9,32g/kg phân Đây là nguồn dinh

dưỡng có giá trị, cây trồng dễ hấp thụ và góp phần cải tạo đất nếu như phân gia súc

được sử dụng hợp lý Theo tác giả Ngô Kế Sương và Nguyễn Lân Dũng (1997)[14],

thành phần N tổng số, P tổng số của một số gia súc, gia cầm khác như sau:

- Trong phân còn chứa nhiều loại vi sinh vật và kí sinh trùng kể cả có lợi và có

hại Trong đó, các vi khuẩn thuộc loại Enterobacteriacea chiếm đa số với các loài điển hình như E.coli, Samonella, Shigella, Proteus,… Kết quả phân tích của Viện Vệ sinh –

Y tế công cộng TP Hồ Chí Minh năm 2001, nhiều loại vi khuẩn gây bệnh tồn tại từ 5 –

15 ngày trong phân và đất Đáng lưu ý nhất là virus gây bệnh viêm gan Rheovirus, Adenovirus Cũng theo số liệu của viện này cho biết, trong 1 kg phân có thể chứa 2.100 – 5.000 trứng giun sán, chủ yếu là Ascarisium (chiếm 39 – 83%), Oesophagostomum (chiếm 60 – 68,7%) và Trichocephalus (chiếm 47 – 58,3%) Điều kiện thuận lợi cho mỗi

loại tồn tại phát triển và gây hại phụ thuộc vào nhiều yếu tố: quá trình thu gom, lưu trữ

và sử dụng phân, các điều kiện môi trường như độ ẩm không khí, nhiệt độ, ánh sáng, kết cấu của đất, thành phần các chất trong phân …

1.1.3.2 Nước tiểu

Nước tiểu gia súc là sản phẩm bài tiết của con vật, chứa đựng nhiều độc tố, là sản phẩm cặn bã từ quá trình sống của gia súc, khi phát tán vào môi trường có thể chuyển hoá thành các chất ô nhiễm gây tác hại cho con người và môi trường

Bảng 1.2 Thành phần hóa học nước tiểu lợn có khối lượng 70 – 100 kg

Urê g/kg 123 – 196

Nguồn: Trương Thanh Cảnh và ctv,1997 1998

Thành phần chính của nước tiểu là nước, chiếm 99% khối lượng Ngoài ra một lượng lớn nitơ (chủ yếu dưới dạng urê) và một số chất khoáng, các hormone, creatin, sắc

tố, axít mật và nhiều sản phẩm phụ của quá trình trao đổi chất của con vật

Trong tất cả các chấ t có trong nước tiểu, urê là chất chiếm tỷ lệ cao và dễ dàng bị

vi sinh vật phân hủy trong điều kiện có oxy tạo thành khí amoniac gây mùi khó chịu Amoniac là mộ t khí rất độc và thường được tạo ra rất nhiều từ ngay trong các hệ thống chuồng trại, nơi lưu trữ, chế biến và trong giai đọan sử dụng chất thải Tuy nhiên nếu nước tiểu gia súc được sử dụng hợp lý hay bón cho cây trồng thì chúng là nguồn cung cấp dinh dưỡng giàu nitơ, photpho và các yếu tố khác ở dạng dễ hấp thu cho cây trồng

Thành phần nước tiểu thay đổi tùy thuộc loại gia súc, gia cầm, tuổi, chế độ dinh dưỡng và điều kiện khí hậu

1.1.3.3 Nước thải

Nước thải chăn nuôi là hỗn hợp bao gồm cả nước tiểu, nước tắm gia súc, rửa chuồng Nước thải chăn nuôi còn có thể chứa một phần hay toàn bộ lượng phân được gia súc, gia cầm thải ra Nước thải là dạng chất thải chiếm khối lượng lớn nhất trong chăn nuôi Theo khảo sát của Trương Thanh Cảnh và các ctv (2006) trên gần 1.000 trại chăn nuôi heo qui mô vừa và nhỏ ở một số tỉnh phía Nam cho thấy hầu hế t các cơ sở chăn nuôi đều sử dụng một khối lượng lớn nước cho gia súc Cứ 1 kg ch ất thải chăn nuôi do lợn thải ra được pha thêm với từ 20 đến 49 kg nước Lượng nước lớn này có nguồn gốc từ các hoạt động tắm cho gia súc hay dùng để rửa chuồng nuôi hành ngày… Việc xử dụng nước tắm cho gia súc hay rửa chuồng làm tăng lượng nước thải đáng kể, gây khó khăn cho việc thu gom và xử lý nước thải sau này

Thành phần của nước thải rất phong phú, chúng bao gồm các chất rắn ở dạng lơ lửng, các chất hòa tan hữu cơ hay vô cơ, trong đó nhiều nhất là các hợp chất chứa nitơ và photpho Nước thải chăn nuôi còn chứa rất nhiều vi sinh vật, ký sinh trùng, nấm, nấm men

và các yếu tố gây bệnh sinh học khác Do ở dạng lỏng và giàu chất hữu cơ nên khả năng

bị phân hủy vi sinh vật rất cao Chúng có thể tạo ra các sản phẩm có khả năng gây ô nhiễm cho cả môi trường đất, nước và không khí

Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải phụ thuộc vào thành phần của phân, nước tiểu gia súc, lượng thức ăn rơi vãi, mức độ và phương thức thu gom (số lần thu gom,

vệ sinh chuồng trại và có hốt phân hay không hốt phân trước khi rửa chuồng), lượng nước dùng tắm gia súc và vệ sinh chuồng trại

Theo nghiên cứu của nhiều tác giả (A Kigirov, 1982; G Rheiheinmer, 1985…) trong phân, vi trùng gây bệnh đóng dấu Erysipelothris insidiosa có thể tồn tại 92 ngày, Brucella 74 – 108 ngày, Samonella 6 – 7 tháng, virus lở mồm long móng trong nước thải

là 100 –120 ngày Riêng các loại vi trùng nha bào Bacillus antharacis có thể tồn tại đến

10 năm, Bacillus tetani có thể tồn tại 3 – 4 năm Trứng giun sán với các loại điển hình như Fasciola hepatica, Fasciola gigantica, Fasciola buski, Ascarisum, Oesphagostomum

sp, Trichocephalus dentatus có thể phát triển đến giai đoạn gây nhiễm sau 6 – 8 ngày và tồn tại 5 – 6 tháng Các vi trùng tồn tại lâu trong nước ở vùng nhiệt đới là Samonella typhi

và Samonella paratyphi, E Coli, Shigella, Vibrio comma, gây bệnh dịch tả Một số loại

vi khuẩn có nguồn gốc từ nước thải chăn nuôi có thể tồn tại trong động vật nhuyễn thể

thuỷ sinh, có thể gây bệnh cho con người khi ăn sống các loại sò, ốc hay các thức ăn nấu

là nguồn phát tán dịch bệnh rất nguy hiểm

1.1.3.5 Thức ăn thừa, ổ lót chuồng và các chất thải khác

Trong các chuồng trại chăn nuôi, người chăn nuôi thường dùng rơm, rạ hay các chất độn khác,… để lót chuồng Sau một thời gian sử dụng, những vật liệu này sẽ được thải bỏ

đi Loại chất thải này tuy chiếm khối lượng không lớn, nhưng chúng cũng là một nguồn gây

ô nhiễm quan trọng, do phân, nước tiểu các mầm bệnh có thể bám theo chúng Vì vậy, chúng cũng phải được thu gom và xử lý hợp vệ sinh, không được vứt bỏ ngoài môi trường tạo điều kiện cho chất thải và mầm bệnh phát tán vào môi trường

Ngoài ra, thức ăn thừa, thức ăn bị rơi vãi cũng là nguồn gây ô nhiễm, vì thức ă n chứa nhiều chất dinh dưỡng dễ bị phân hủy trong môi trường tự nhiên Khi chúng bị phân hủy sẽ tạo ra các chất kể cả chất gây mùi hôi, gây ô nhiễm môi trường xung quanh, ảnh hưởng đến

sự sinh trưởng, phát triển của gia súc và sức khỏe con người

1.1.3.6 Vật dụng chăn nuôi, bệnh phẩm thú y

Các vật dụng chăn nuôi hay thú y bị loại bỏ như bao bì, kim tiêm, chai lọ đựng thứa

ăn, thuốc thú y,… cũng là một ngu ồn quan trọng dễ gây ô nhiễm môi trường Đặc biệt các bệnh phẩm thú y, thuốc khử trùng, bao bì đựng thuốc có thể xếp vào các chất thải nguy hại cần phải có biện pháp xử lý như chất thải nguy hại

1.1.3.7 Khí thải

Chăn nuôi là một ngành sản xuất tạo ra nhiều loại khí thải nhất Theo Hobbs và cộng

sự (1995), có tới trên 170 chất khí có thể sinh ra từ chăn nuôi, điển hình là các khí CO2, CH4,

NH3, NO2, N2O, NO, H2S, indol, schatol mecaptan…và hàng loạt các khí gây mùi khác Hầu hết các khí thải chăn nuôi có thể gây độc cho gia súc, cho con người và môi trường

Ở những khu vực chăn nuôi có chuồng trại thông thóang kém thường dễ tạo ra các khí độc ảnh hưởng trực tiếp, gây các bệnh nghề nghiệp cho công nhân chăn nuôi và ảnh hưởng tới sức khỏe của người dân xung quanh khu vực chăn nuôi Trừ khi chất thải chăn nuôi được thu gom sớm, lữu trữ và xử lý hợp quy cách, ở điều kiện bình thường, các chất bài tiết từ gia súc , gia cầm như phân và nước tiểu nhanh chóng bị phân giải tạo ra hàng lọat chất khí có khả năng gây độc cho người và vật nuôi nhất là các bệnh về đường hô hấp, bệnh

về mắt, tổn thương các niêm mạc, gây ngạt thở, xẩy thai và ở trường hợp nặng có thể gây tử

1.2 ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT THẢI CHĂN NUÔI ĐẾN MÔI TRƯỜNG

1.2.1 Ô nhiễm do kim loại nặng trong chất thải chăn nuôi gây ra

Ở Việt Nam hiện nay, tổng khối lượng chất thải chăn nuôi bình quân khoảng 73 triệu tấn/năm, trong đó chất thải chăn nuôi lợn chiếm khoảng 24,38 triệu tấn/năm tương đương 33,4% (Xuân Kỳ, Xử lý ô nhiễm môi trường, phát triển bền vững nông nghiệp, nông thôn Báo Nhân Dân, 08/03/2009) Đồng (Cu) và kẽm (Zn) tồn dư trong chất thải chăn nuôi là hai trong nhiều yếu tố gây ô nhiễm kim loại nặng đối với đất Việc bổ sung oxid kẽm (ZnO) với hàm lượng quá cao trong thức ăn cho lợn so với quy định để phòng ngừa tiêu chảy là nguyên nhân cơ bản dẫn đến tình trạng này

1.2.1.1 Nguồn kim loại nặng gây ra ô nhiễm môi trường

Kim loại nặng gây ra ô nhiễm môi trường có thể do nhiều nguồn như: Chất thải công nghiệp, chất thải chăn nuôi, phân bón, các chất hóa nông, Trong đó, việc cho thêm kẽm vào thức ăn chăn nuôi công nghiệp của vật nuôi nhằm phòng bệnh và tăng khả năng tiêu hóa cũng được xem là yếu tố gây nên sự ô nhiễm kim loại nặng cho môi trường cần được quan tâm Theo ông Huỳnh Thanh Hùng (Khoa Nông học - ĐH Nông Lâm TP HCM): Phần lớn người trồng rau đều sử dụng phân chuồng (lợn, gà), trong khi các vật nuôi này được nuôi bằng thức

ăn tổng hợp Thức ăn dạng này có nhiều khoáng đa lượng, vi lượng Hàm lượng kim loại nặng trong phân của vật nuôi sẽ xâm nhập vào đất trồng rau và tồn lưu trong các nông sản, đặc biệt

là đối với các loại rau ăn lá như cải ngọt, cải xanh, xà lách

Một cuộc khảo sát nhằm đánh giá ô nhiễm kim loại nặng gây ra bởi phân gia súc tại Anh Quốc cho thấy lượng kẽm thải ra từ phân vật nuôi gây ô nhiễm môi trường chiếm đến 35% so với các yếu tố gây ô nhiễm kim loại nặng khác

1.2.1.2 Ô nhiễm kẽm, tác hại của ô nhiễm kẽm

Một cuộc thăm dò được tiến hành hàng năm ở Anh và xứ Wale về chất thải có chứa kim loại nặng từ phân gia súc đã cho thấy rằng mức độ kim loại nặng cao nhất thải ra vào đất nông nghiệp là kẽm (lên đến 3.3 kg/ha) và đồng (lên đến 2.2 kg/ha) tại khu vực chăn nuôi lợn

ở vùng tây Anglia và Humberside (Chambers et al., 1999)

Kim loại nặng có xu hướng tích lũy trong đất, đặc biệt ở lớp đất gần bề mặt và gây độc hại về lâu dài Tính độc của kim loại nặng sẽ gây nên sự sụt giảm số lượng và sự đa dạng của

vi sinh vật đất, ảnh hưởng lên vi sinh vật có lợi cho đất (vi sinh vật cải thiện sự hô hấp của đất, phân hủy chất hữu cơ, cố định nitơ, ) Kim loại nặng gián tiếp làm giảm sự phân hủy thuốc trừ sâu và những chất hữu cơ khác do việc tiêu diệt các loại vi khuẩn và nấm mà trong điều kiện bình thường các vi sinh vật này sẽ phân giải các chất nguy hại đó (Burton and Turner, 2003)

Sự dư thừa Zn khi Zn tích tụ quá cao trong đất cũng gây độc đối với cây trồng Dư thừa

dư lượng Zn trong cơ thể người và góp phần tăng sự tích tụ Zn trong môi trường (Nguyễn Thị Ngọc Ẩn và Dương Thị Bích Huệ, 2007)

Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng, nếu lượng kim loại nặng trong đất quá cao có thể gây ra sự rối loạn hệ thống enzyme trên động vật khi được nuôi ở những vùng đó và ăn phải các loại thức ăn được sản xuất tại đó (Burton and Turner, 2003)

Zn là vi khoáng thiết yếu cho cơ thể con người, Zn chủ yếu tích tụ trong gan Thận có khả năng lọc tối đa khoảng 2g Zn/ngày Nếu thừaZn lớn có thể gây ung thư, gây ngộ độc hệ thần kinh, ảnh hưởng lên tính nhạy cảm, sinh sản, gây độc hệ miễn dịch Sự thiếu hụt Zn trong

cơ thể có thể gây liệt dương, teo tinh hoàn, mù màu, viêm da, bệnh về gan và một số triệu chứng khác (Nguyễn Thị Ngọc Ẩn và Dương Thị Bích Huệ, 2007)

1.2.2 Vấn đề thải NH 3 vào không khí của chăn nuôi

Ammoniac (NH3) có trong khí, trước hết là từ sự phân hủy và bốc hơi của các chất thải vật nuôi Các hoạt động sản xuất nông nghiệp (chăn nuôi, sử dụng phân bón) đã được xác định

là các nguồn lớn thải khí NH3 ra môi trường Số lượng của đàn vật nuôi đã và đang tăng đáng

kể, cũng tương tự là sự phát thải của NH3 từ phân bón nitơ (Sutton et al 1993) Sự gia tăng

mạnh nhất gây ra bởi nhóm vật nuôi lợn và gia cầm Trong các hoạt động chăn nuôi, sự thải

NH3 vào môi trường trước hết là từ chuồng trại, nuôi vỗ béo mở (hở), chế biến và giữ trữ phân,

sử dụng phân bón trên đất,

Nitơ được thải ra ở dạng ure (động vật có vú) hoặc axit uric (chim) và NH3, nitrogen hữu cơ trong phân và nước tiểu của vật nuôi Để biến ure hoặc axit uric thành NH3 cần có enzyme urease Sự biến đổi này xẩy ra rất nhanh, thường là trong ít ngày Biến đổi các dạng phức hợp nitrogen hữu cơ trong phân xẩy ra chậm hơn (hàng tháng hoặc hàng năm) Trong cả

2 trường hợp, nitrogen được biến đổi thành hoặc là ammonium (NH4+) trong điều kiện pH axit hoặc trung tính hoặc thành ammoniac (NH3) trong điều kiện pH cao hơn

NH3 thoát ra sẽ gây ảnh hưởng xấu (-) lên môi trường, như làm axit hóa đất và gây phì nhiêu hóa nước mặt giúp thực vật (tảo độc hại) phát triển sẽ tiêu diệt động vật nước do làm giảm lượng oxy Điều đáng quan tâm đặc biệt là NH3 trong không khí chuồng nuôi do nó thường xuyên được tích tụ trong chuồng kém thông thoáng Tăng mức NH3 sẽ ảnh hưởng xấu (-) đối với sức khỏe và năng suất vật nuôi Đồng thời NH3 có thể ảnh hưởng xấu (-) lên sức khỏe con người, dù chỉ ở mức thấp cũng có thể gây sưng phổi, sưng mắt Nồng độ cao NH3 trong không khí ảnh hưởng đáng kể tới hô hấp và tim mạch của con người

NH3 thải ra ảnh hưởng lớn tới chất lượng không khí quốc gia, khu vực và toàn cầu Sự tích lũy NH3 trong không khí có thể gây ra sự phì nhiêu nước mặt, do vậy làm cho tảo độc hại tăng trưởng nhanh và sẽ làm giảm nhiều loài thủy sinh, trong đó có các đối tượng kinh tế Các loài cây trồng nhạy cảm như cà chua, dưa chuột và các loại hoa quả sẽ bị hư hại do NH3 lắng

Sự lắng đọng NH3 trong đất với khả nặng đệm thấp có thể gây nên axit hóa đất hoăc rút hết các cation cơ bản

1.2.3 Ảnh hưởng của chất thải chăn nuôi đến môi trường

Đàn gia súc, gia cầm thải ra chất thải rắn (phân, chất độn chuồng, các loại thức ăn thừa hoặc rơi vãi), chất thải lỏng (nước tiểu, nước rửa chuồng, nước từ sân chơi, bãi vận động, bãi chăn thả) Phân của vật nuôi chứa nhiều chất chứa Nitơ, Phốt pho, Kẽm, Đồng, Chì, Asen, Niken (kim loại nặng)… và các vi sinh vật gây hại khác không những gây ô nhiễm không khí

mà còn làm ô nhiễm đất, làm rối loạn độ phì đất, mặt nước mà cả nguồn nước ngầm

Ngoài thải ra chất thải như nói trên thì gia súc, gia cầm còn bài thải các loại khí hình thành từ quá trình hô hấp của vật nuôi và thải ra các loại mầm bệnh, ký sinh trùng, các vi sinh vật có thể gây hại trực tiếp hoặc gián tiếp đến sức khỏe con người và môi trường sinh thái

như: E coli, Salmonella, Streptococcus fecalis, Enterobacteriae…

Theo Báo cáo của Sở Tài nguyên và Môi trường, qua kiểm tra trên 30 cơ sở chăn nuôi trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế trong tháng 5, 6, 7 năm 2016: các cơ sở chăn nuôi này chưa quan tâm đến công tác bảo vệ môi trường, cụ thể là các thủ tục hành chính về môi trường không đầy đủ và đa phần không đầu tư xây dựng các công trình xử lý nước thải, chất thải rắn Đặc biệt, công trình xử lý chất thải không được đầu tư xây dựng trước khi đưa vào hoạt động Tất cả các cơ sở được kiểm tra đều vi phạm qui định của pháp luật về bảo vệ môi trường…; Thiếu sự hướng dẫn, kiểm tra và đôn đốc của cơ quan chuyên môn, chính quyền địa phương, chưa xử lý nghiêm các trường hợp vi phạm theo đúng thẩm quyền, điều này dẫn đến vi phạm pháp luật về môi trường kéo dài, gây ô nhiễm môi trường/ ô nhiễm môi trường nghiêm

trọng (Báo cáo số 159/BC-TNMT-MT ngày 07/9/2016 của Sở Tài nguyên môi trường Thừa Thiên Huế)

Tóm lại, chăn nuôi phát triển có thể cũng sẽ tạo ra những rủi ro cho môi trường sinh thái và là một trong những nguyên nhân làm trái đất nóng lên nếu vấn đề môi trường chăn nuôi không được quả lý hiệu quả Nếu các chất thải chăn nuôi, đặc biệt là phân chuồng không được xử lý hiệu quả sẽ là một trong những nguồn gây ô nhiễm lớn cho môi trường, ảnh hưởng xấu đến đời sống, sức khoẻ của cộng đồng dân cư trước mắt cũng như lâu dài Tuy nhiên, trong điều kiện kinh tế xã hội ở nước ta hiện nay thì phát triển chăn nuôi sẽ vẫn là sinh kế quan trọng của nhiều triệu nông dân, cung cấp thực phẩm bổ dưỡng cho con người, tạo việc làm, tăng thu nhập và cải thiện điều kiện sống cho hầu hết người lao động Vấn đề đặt ra là phát triển chăn nuôi nhưng phải bền vững để hạn chế tối đa mức độ gây ô nhiễm và bảo vệ được môi trường sinh thái

Bộ Tài nguyên và Môi trường đã ban hành Thông tư số 04/2016/TT-BTNMT ngày 29/4/2016 về việc ban hành Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường kèm theo Quy chuẩn