ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
----------
LÝ VĂN HIỆP
Tên đề tài:
“ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA NƢỚC THẢI CHĂN NUÔI LỢN ĐẾN
MÔI TRƢỜNG NƢỚC XUNG QUANH TẠI TRẠI LỢN NGUYỄN THANH
LỊCH, XÃ BA TRẠI, HUYỆN BA VÌ, HÀ NỘI”
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo
: Chính quy
Chuyên ngành
: Khoa học môi trƣờng
Khoa
: Môi trƣờng
Khóa học
: 2013 – 2017
Thái Nguyên - năm 2017
Giảng viên hƣớng dẫn: TS. Trần Thị Phả
Thái Nguyên - năm 2017
i
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành khóa luận này, em đã nhận được sự giúp đỡ của các thầy
cô, gia đình và bạn bè. Em xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới
Ban giám hiệu nhà trường, cùng toàn thể các thầy cô giáo trong khoa Môi
Trường trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên.
Em xin đặc biệt cảm ơn đến cô giáo TS. Trần Thị Phả, cô đã trực tiếp
hướng dẫn, chỉ bảo động viên giúp đỡ em về mọi mặt trong quá trình tiến
hành nghiên cứu và hoàn thành khóa luận.
Em xin chân thành cảm ơn ban lãnh đại UBND xã Ba Trại cùng gia
đình chú Nguyễn Thanh lịch (chủ trại), công nhân và kỹ sư nơi cơ sở em thực
tập đã tạo điều kiện và giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đề tài.
Cuối cùng em xin được cảm ơn sự động viên, khích lệ của các thầy cô,
gia đình và bạn bè đã động viên giúp đỡ em hoàn thành tốt việc học tập,
nghiên cứu của mình trong suốt quá trình học tập vừa qua.
Trong thời gian thực tập em đã cố gắng hết sức mình để hoàn thành tốt
các yêu cầu của đợt thực tập nhưng do kinh nghiệm và kiến thức có hạn nên
bản luận văn của em không tránh khỏi những thiếu sót và khiếm khuyết. Em
rất mong được các thầy cô giáo và các bạn sinh viên đóng góp ý kiến bổ sung
để khóa luận của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, tháng 05 năm 2017
Sinh viên
FAO
Tổ chức Lương thực và Nông Nghiệp Liên
Hiệp Quốc
HCHC
Hợp chất hữu cơ
QCVN
Quy Chuẩn Việt Nam
TCVN
Tiêu Chuẩn Việt Nam
TSS
Tổng hàm lượng cặn
USAB
VSV
Bể với lớp bùn kỵ khí dòng hướng lên
Vi sinh vật
iii
2.4. Một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước thải và phương pháp xử lý nước
thải chăn nuôi lợn ............................................................................................ 16
2.4.1. Một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước thải...................................... 16
2.4.2. Phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi lợn ......................................... 18
PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..22
3.1. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu ............................................................... 22
3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ............................................................ 22
3.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 22
3.4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 22
3.4.1.Phương pháp điều tra thu thập tài liệu, số liệu....................................... 22
3.4.2.Phương pháp điều tra khảo sát thực địa ................................................. 23
3.4.3.Phương pháp lấy mẫu và phân tích trong phòng thí nghiệm ................. 23
3.4.4.Phương pháp xử lý số liệu...................................................................... 24
PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .......................... 25
4.1.Điều kiện cơ sở nơi thực tập, tình hình chăn nuôi lợn và công tác vệ sinh
môi trường tại trang trại .................................................................................. 25
4.1.1. Điều kiện tự nhiên, cơ sở vật chất của cơ sở thực tập .......................... 25
4.1.2. Công tác chăn nuôi tại cơ sở ................................................................. 29
4.1.3. Công tác quản lý và vệ sinh môi trường tại trang trại........................... 30
4.2. Đánh giá hiện trạng nước thải chăn nuôi lợn của trang trại Nguyễn Thanh
Lịch.................................................................................................................. 33
4.3. Ảnh hưởng của nước thải chăn nuôi lợn đến môi trường nước mặt ........ 35
4.4. Ảnh hưởng của nước thải chăn nuôi lợn đến môi trường nước ngầm ..... 37
4.5. Một số tồn tại và giải pháp trong chăn nuôi lợn theo quy mô trang trại tại
trại lợn Nguyễn Thanh Lịch ............................................................................ 40
4.6.1. Một số tồn tại ........................................................................................ 40
4.6.2. Giải pháp ............................................................................................... 40
Bảng 4.6: Đánh giá ảnh hưởng của nước thải khi thải ra môi trường xung quanh.36
Bảng 4.7: Kết quả phân tích mẫu nước ngầm tại trang trại Nguyễn Thanh Lịch. . 38
vii
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 4.1: Biểu đồ hiện trạng nước thải chăn nuôi lợn trang trại Nguyễn Thanh
Lịch ................................................................................................. 34
Hình 4.2: Biểu đồ chất lượng nước mặt tại suối Hai ...................................... 36
Hình 4.3: Biểu đồ thể hiện chất lượng nước ngầm tại trang trại Nguyễn Thanh
Lịch ................................................................................................. 38
Hình 4.4: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi lợn ............................. 41
1
PHẦN 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Nước ta là một nước nông nghiệp nó giữ vai trò chủ đạo đối với nền
kinh tế quốc dân khi có hơn 70% dân cư sống dựa vào nông nghiệp. Trong đó
nghành chăn nuôi chiếm vị trí rất quan trọng, nó không những cung cấp một
lượng lớn thực phẩm tiêu dùng hàng ngày cho con người mà còn là nguồn thu
nhập của hàng triệu người dân hiện nay.
Chăn nuôi vốn là nghành rất quen thuộc, bởi vì nó 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. Nhưng hiện nay
nghành chăn nuôi là lĩnh vực đang có xu hướng phát triển với quy mô trang
biện pháp phòng ngừa và xử lý để giảm thiểu ô nhiễm và cải thiện chất lượng
môi trường là cần thiết. Được sự đồng ý của Ban Giám Hiệu nhà trường, Ban
chủ nhiệm khoa Môi Trường, dưới sự hướng dẫn của cô giáo TS. Trần Thị
Phả. Em tiến hành nghiên cứu đề tài: “Đánh giá ảnh hưởng của nước thải
chăn nuôi lợn đến môi trường nước xung quanh tại trại lợn Nguyễn Thanh
Lịch xã Ba Trại, huyện Ba Vì, Hà Nội”.
1.2. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài
1.2.1. Mục tiêu của đề tài
- Đánh giá thực trạng chăn nuôi, hiện trạng ô nhiễm môi trường nước
do nước thải chăn nuôi lợn thải ra tại trại lợn Nguyễn Thanh Lịch, xã Ba Trại,
huyện Ba Vì, hà Nội.
- Đề xuất biện pháp khắc phục giảm thiểu tình trạng ô nhiễm, cải thiện
môi trường nhằm hạn chế những tác hại đến sức khỏe con người, gia súc, gia
cầm và lan truyền dịch bệnh.
3
1.2.2. Yêu cầu của đề tài
- Phản ánh đầy đủ, đúng đắn hiện trạng môi trường xung quanh trang
trại lợn và ảnh hưởng của nó tới môi trường nước xung quanh.
- Đảm bảo tài liệu, số liệu đầy đủ, trung thực, khách quan.
- Kết quả phân tích các thông số về chất lượng nước chính xác.
- Các mẫu nghiên cứu và phân tích đảm bảo tính khoa học và được lấy
tại trang trại.
1.3. Ý nghĩa của đề tài
1.3.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học
- Vận dụng kiến thức đã học của nhà trường vào thực tế.
- Đánh giá vấn đề thực tế và hiện trạng môi trường nước thải chăn nuôi.
- Từ việc đánh giá hiện trạng, đề xuất một số giải pháp phù hợp nhằm
Chất thải chăn nuôi tác động đến môi trường và sức khỏe con người
trên nhiều khía cạnh: gây ô nhiễm nguồn nước ngầm, nước mặt, môi trường
không khí, môi trường ô nhiễm đất và các sản phẩm nông nghiệp. Đây chính
là nguyên nhân gây ra nhiều căn bệnh về hô hấp, tiêu hóa, do trong chất thải
chứa nhiều VSV gây bệnh, trúng giun.
Theo báo cáo tổng kết của Viện chăn nuôi, hầu hết các hộ chăn nuôi
đều để nước chảy tự do ra môi trường xung quanh gây mùi hôi thối nồng nặc,
đặc biệt là vào những ngày oi bức. Nồng độ khí H2O và NH3 cao hơn mức cho
phép khoảng 30 - 40 lần [1]. Tổng số vi sinh vật và bào tử nấm cũng cao hơn mức
cho phép rất nhiều lần. Ngoài ra trong nước thải còn chứa COD, BOD, cliforms,
E.coli,… và trứng giun sán cao hơn rất nhiều lần so với tiêu chuẩn cho phép [13].
Ô nhiễm môi trường khu vực trại chăn nuôi do sự phân hủy chất hữu cơ
có mặt trong phân và nước thải của lợn. Sau khi chất thải ra khỏi cơ thể của
lợn thì các chất khí đã lập tức bay lên, khí thải chăn nuôi bao gồm hỗn hợp
5
nhiều loại khí, trong đó có trên 40 loại gây mùi, chủ yếu là H2S và NH3.
Trong điều kiện bình thường thì H2S là một trong những nguyên nhân gây ra
các vấn đề về màu và mùi. Nồng độ S2- tại hố thu nước thải chăn nuôi lợn có
thể lên đến 300mg/l cao hơn rất nhiều so với tiêu chuẩn (theo TCVN 59452005 cột C nồng độ sunphua là 1,0mg/l) [1].
Việc kiểm soát chất thải chăn nuôi là một nội dung cấp bách cần được
các cấp quản lý, các nhà sản xuất và cộng đồng dân cư bắt buộc quan tâm để:
hạn chế ô nhiễm môi trường, bảo vệ sức khỏe con người, cảnh quan khu dân
cư cũng như không kìm hãm sự phát triển của ngành.
2.1.2. Cơ sở thực tiễn
Nước thải chăn nuôi thuộc loại giàu SS, COD, N, P, vì vậy để xử lý
nước thải chăn nuôi kỹ thuật yếm khí luôn là lựa chọn đầu tiên. Ở các nước
Châu Âu và Châu Mỹ, nhất là nước Anh, nước và chất thải chăn nuôi được
Quy định chi tiết và hướng dẫn thi hành một số điều của Luật Bảo vệ môi
trường.
- Nghị định số 149/2004/NĐ-CP ngày 27/7/2004 của Chính phủ về Quy
định cấp phép, thăm dò, khai thác, sử dụng tài nguyên nước, xả nước thải vào
nguồn nước.
- Nghị định số 201/2013/NĐ-CP của chính phủ về việc Quy định chi
tiết thi hành một số điều của Luật tài nguyên nước.
- Nghị định số 25/2013/NĐ-CP của chính phủ về phí bảo vệ môi trường
đối với nước thải.
- Thông tư số 04/2010/TT-BNNPTNT ngày 15/1/2010 của Bộ Nông
nghiệp và Phát triển nông thôn quy định về ban hành Quy chuẩn kỹ thuật
quốc gia về điều kiện trại chăn nuôi lợn, trại chăn nuôi gia cầm an toàn
sinh học.
- Quyết định số 22/2006/QĐ-BTNMT, ngày 18/12/2006 của Bộ Tài
nguyên và Môi trường về việc bắt buộc áp dụng Tiêu chuẩn Việt Nam về
7
môi trường.
- Quyết định số 1506/QĐ-BNN-KHCN, ngày 15/5/2008 của Bộ Nông
nghiệp và Phát triển nông thôn ban hành quy trình thực hành chăn nuôi tốt
trong chăn nuôi lợn an toàn.
- Quyết định 16/2008/QĐ-BTNMT, ngày 13/12/2008 của Bộ Tài
nguyên Môi trường về việc ban hành Quy chuẩn kỹ thuật Quốc Gia về môi
trường.
- QCVN 01 - 78: 2011/BNNPTNT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về
Thức ăn chăn nuôi - Các chỉ tiêu vệ sinh an toàn và mức giới hạn tối đa cho
phép trong thức ăn chăn nuôi.
- QCVN 09:2008/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng
Bò
15-20
6-10
Ngựa
12-18
4-6
Lợn (
0,66 – 0,76
N tổng
g/kg
7,99 – 9,32
Chất xơ
g/kg
151 – 261
Carbonnatri
g/kg
0,23 – 2,11
Các axit béo mạch ngắn
g/kg
3,83 – 4,47
pH
6,47 – 6,95
(Nguồn: Trương Thanh Cảnh và ctv, 2008) [2]
MPN/100g
105-107
Streptococus
MPN/100g
3.102-104
Salmonella
CFU/25ml
10-104
CFU/ml
10-102
MPN/10g
0-103
Cl. Perfringens
Đơn bào
(Nguồn: Nguyễn Thị Hoa Lý,2004) [9]
2.2.1.2. Nước tiểu
Nước tiểu gia súc là sản phẩm bài tiết của con vật, chứa đựng nhiều
Ntổng
g/kg
4.90 – 6.63
Tro
g/kg
8.5 – 16.3
Urê
g/kg
123 - 196
Carbonat
g/kg
0.11 – 0.19
pH
(Nguồn: Trương Thanh Cảnh & cộng tác viên, 1997, 1998)
Thành phần nước tiểu gia súc chủ yếu là nước, chiếm trên 90% tổng
khối lượng nước tiểu. Ngoài ra còn có một lượng lớn nitơ (phần lớn dưới
dạng urê) và một số các chất khoáng, các hormone, creatin, sắc tố, acid mật,
350 – 870
Độ đục
mg/l
420 - 550
BOD5
mg/l
3500 – 8900
COD
mg/l
5000 - 12000
SS
mg/l
680 – 1200
Ptổng
mg/l
2.2.1.4. 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,
12
điển hình là các như NH3, H2S, CH4, CO2, NO, NO2, N2O, indol, schatol
mecaptan, ... và hàng loạt các khí gây mùi khác là sản phẩm của quá trình
phân hủy hiếu khí và kị khí các chất hữu cơ trong chất thải chăn nuôi (chủ yếu
là phân và nước tiểu). Hầu hết các khí thải chăn nuôi có thể gây độc cho gia
súc, con người và môi trường.
Nồng độ các khí này khác nhau, tùy thuộc vào điều kiện môi trường
(nhiệt độ, độ ẩm, bức xạ, ...) và cách thu gom, lưu trữ, vận chuyển và xử lý
chất thải. Tùy vào nồng độ các khí mà tác động của chúng lên gia súc, gia
cầm và con người khác nhau.
2.2.2. Vấn đề ô nhiễm môi trường do chất thải chăn nuôi
Với những tính chất đã mô tả như trên phân, nước tiểu và nước thải
chăn nuôi lợn với hàm lượng các chất ô nhiễm cao như các chất hữu cơ dễ
phân hủy sinh học, chất dinh dưỡng giàu nitơ, photpho, các chất khoáng...kèm
theo còn có các lượng sinh vật mang theo mầm bệnh, lượng chất thải này nếu
không được xử lý trước khi thải vào môi trường sẽ gây hậu quả rất nghiêm
trọng, nhất là trong trường hợp chăn nuôi ở quy mô lớn.
2.2.2.1. Ô nhiễm môi trường nước
Chất hữa cơ:
Trong thức ăn, một số chất chưa được đồng hóa và hấp thụ bài tiết ra
ngoài theo phân, nước tiểu cùng các sản phẩm trao đổi chất. Ngoài ra các chất
hữu cơ từ nguồn khác như thức ăn thừa, ổ lót, xác chết gia súc không được xử
lý. Sự phân hủy này trải qua nhiều giai đoạn, tạo ra các hợp chất như
axitamin, axit béo, các khí gây mùi hôi khó chịu và độc hại.
- Phú dưỡng hóa đất: lượng chất hữu cơ dư thừa sẽ làm cho đất bão hòa
và quá bão hòa dinh dưỡng, gây mất cân bằng sinh thái và thoái hóa đất. Đây
là một trong những nguyên nhân gây chết cây dẫn đến giảm năng suất và sản
lượng cây trồng. Ngoài ra, khi trong đất dư thừa chất dinh dưỡng sẽ dẫn đến
hiện tượng rửa trôi và thấm làm ô nhiễm nước mặt, nước ngầm.
14
- Vi sinh vật và mầm bệnh: phân và nước tiểu của gia súc có chứa rất
nhiều loại vi trùng, trứng giun sán...gây bệnh cho người và vật nuôi. Các tác
nhân gây bệnh này có thể tồn tại rất lâu trong đất nên chúng có nguy cơ phát
tán vào không khí, nước ngầm, nước mặt theo chuỗi thức ăn để gây bệnh.
2.3.Thực trạng chăn nuôi lợn trong và ngoài nƣớc
2.3.1. Thực trạng chăn nuôi lợn trên thế giới
Nghề chăn nuôi lợn ra đời rất sớm. Đến nay, nuôi lợn đã trở thành một
nghề truyền thống của nhiều quốc gia. Ở nhiều nước, chăn nuôi lợn có công
nghệ cao và có tổng đàn lợn lớn như: Nga, Anh, Pháp, Mỹ, Nhật, Canada, Hà
Lan, Đan Mạch, Thụy Điển, Đức, Ý, Úc, Trung Quốc, Xing-ga-po, Đài Loan..
Nói chung ở các nước tiên tiến có chăn nuôi lợn phát triển lợn theo hình thức
công nghiệp và đạt trình độ chuyên môn hóa cao [16].
Tuy vậy, đàn lợn trên thế giới phân bố không đồng đều ở các châu lục.
Có tới 70% số đầu lợn được nuôi ở châu Á và Âu, khoảng 30 % ở các châu
lục khác. Trong đó, tỷ lệ đàn lợn được nuôi nhiều ở các nước có chăn nuôi lợn
tiên tiến. Tính đến nay chăn nuôi lợn ở các nước châu Âu chiếm khoảng 52%,
châu Á 30,4%, châu Úc 5,8%, châu Phi 3,2 %, châu Mỹ, 8,6 % [16].
Bảng 2.6: Phân bố số lƣợng đàn lợn trên các châu lục
Đơn vị tính
Gia súc (lợn)
Châu Úc
Con
5.345.671
Tổng
Con
1.971.255.602
(Nguồn: Theo thống kê FAO năm 2014) [11]
15
Ngành chăn nuôi lợn phát triển và mang lại hiệu quả kinh tế cao. Các
nước có số lượng đầu lợn nhiều nhất thế giới được thể hiện dưới bảng sau:
Bảng 2.7: Các nƣớc có số lƣợng lợn nhiều nhất trên thế giới
Tên nƣớc
STT
Đơn vị
Số lƣợng
1
5
Viet Nam
Con
26.761.600
6
Spain
Con
26.567.600
7
Russian Federation
Con
19.081.411
8
Mexico
Con
2011
2012
2013
2014
2015
2016
27,6
27,4
27,1
26,5
26,3
26,8
27,8
29,1
(Nguồn: Tổng cục thống kê) [12]
Các tỉnh có số lượng đầu lợn lớn trên 1 triệu con tại thời điểm
3,03
2,87
3,16
3,22
3,33
3,49
3,66
(Nguồn: Tổng cục thống kê) [12]
2.4. Một số chỉ tiêu đánh giá chất lƣợng nƣớc thải và phƣơng pháp xử lý
nƣớc thải chăn nuôi lợn
2.4.1. Một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước thải
+ Độ pH: là thước đo tính axit hoặc tính bazơ của dung dịch nước.
Nhìn chung sự sống tồn tại và phát triển tốt nhất trong điều kiện môi
trường nước trung tính pH = 7. Tuy nhiên, sự sống vẫn chấp nhận một
khoảng nhất định trên dưới giá trị trung bình (6 < pH < 8,5), đôi khi còn