Tài liệu đánh giá hiện trạng ô nhiễm môi trường nước mặt phát sinh do chăn nuôi bò sữa tại xã vĩnh thịnh huyện vĩnh tường tỉnh vĩnh phúc.

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ---------------------- ĐÀM THANH TRUNG Tên đề tài: ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM MÔI TRƢỜNG NƢỚC MẶT PHÁT SINH DO CHĂN NUÔI BÒ SỮA TẠI XÃ VĨNH THỊNH, HUYỆN VĨNH TƢỜNG, TỈNH VĨNH PHÚC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Khoa học môi trƣờng Khoa : Môi trƣờng Khóa học : 2011 – 2015 Thái Nguyên - 2015 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ---------------------- ĐÀM THANH TRUNG Tên đề tài: ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM MÔI TRƢỜNG NƢỚC MẶT PHÁT SINH DO CHĂN NUÔI BÒ SỮA TẠI XÃ VĨNH THỊNH, HUYỆN VĨNH TƢỜNG, TỈNH VĨNH PHÚC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Khoa học môi trƣờng Khoa : Môi trƣờng Khóa học : 2011 – 2015 Giảng viên hƣớng dẫn : ThS. Hoàng Thị Lan Anh Khoa Môi trƣờng - Trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên - 2015 i LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên cho phép tôi được gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám hiệu trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, Ban Chủ nhiệm khoa Môi trường, các thầy giáo, cô giáo đang giảng dạy trong trường và khoa đã dạy dỗ và truyền đạt những kinh nghiệm quý báu cho tôi suốt những năm học ngồi trên giảng đường đại học. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô giáo Ths. Hoàng Thị Lan Anh, người đã tận tâm giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực tập và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp. Tôi cũng xin được gửi lời cảm ơn đến tập thể các bác, các cô, các chú, các anh, các chị đang công tác tại UBND xã Vĩnh Thịnh đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi tìm hiểu và nghiên cứu thực tế tại địa bàn xã trong đợt thực tập tốt nghiệp vừa qua. Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, người thân những người đã luôn theo sát và động viên tôi trong suốt quá trình theo học vào tạo mọi điều kiện để tôi hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp. Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 20 tháng 05 năm 2015 Sinh viên Đàm Thanh Trung ii DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1: Số lượng chất thải của một số loài gia súc gia cầm ...........................5 Bảng 2.2: Đặc tính của phân bò .............................................................................5 Bảng 2.3: Thành phần các loại phân gia súc, gia cầm (%) .................................6 Bảng 2.4: Thành phần nước tiểu của các loại gia súc ở Nhật Bản ....................8 Bảng 2.5: Số lượng đầu gia súc, gia cầm chính của thế giới năm 2013..........13 Bảng 3.1: Ngày lấy mẫu, vị trí lấy mẫu nước thải và nước mặt.......................29 Bảng 4.1: Cơ cấu đàn bò sữa nuôi tại Vĩnh Thịnh từ năm 2010 – 2013 ..........32 Bảng 4.2: Cơ cấu chăn nuôi bò sữa tại các thôn của xã Vĩnh Thịnh (tháng 06/2014) ................................................................................................34 Bảng 4.3: Số lượng bò sữ của các hộ chăn nuôi .................................................35 Bảng 4.4: Số lượng chuồng trại chăn nuôi bò sữa của các hộ dân....................36 Bảng 4.5: Nơi tiếp nhận chất thải chăn nuôi bò chưa qua xử lý .......................37 Bảng 4.6: Mục đích sử dụng phân thải trong chăn nuôi bò sữa ........................39 Bảng 4.7: Kết quả phân tích mẫu nước thải chăn nuôi bò sữa ..........................41 Bảng 4.8: Nhận xét của người dân về mức độ ô nhiễm môi trường nước mặt xung quanh các chuồng trại chăn nuôi bò ........................................42 Bảng 4.9: Kết quả phân tích mẫu nước ao ...........................................................43 Bảng 4.10: Kết quả phân tích mẫu nước kênh xung chảy xung quanh xã .......45 iii DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 2.1: Các chất khí tạo ra từ chất thải gia súc và thức ăn .............................9 Hình 2.2: Vị trí hầm biogas quy mô hộ gia đình................................................22 Hình 4.1: Biểu đồ thể hiện cơ cấu đàn bò sữa tại xã Vĩnh Thịnh từ năm 2010 – 2013 .........................................................................................32 Hình 4.2: Biểu đồ thể hiện số lượng bò sữa của các hộ chăn nuôi ..................35 Hình 4.3: Biểu đồ tỷ lệ số chuồng trại chăn nuôi bò sữa của các hộ dân........36 Hình 4.4: Biểu đồ thể hiện tỉ lệ nguồn tiếp nhận chất thải chưa qua xử lý .....38 Hình 4.5: Biểu đồ thể hiện mục đích sử dụng phân thải trong chăn nuôi bò sữa ..39 Hình 4.6: Biểu đồ thể hiện chất lượng nước thải chăn nuôi bò sữa .................41 Hình 4.7: Biểu đồ thể hiện chất lượng môi trường nước ao .............................44 Hình 4.8: Biểu đồ thể hiện chất lượng môi trường nước kênh .........................45 iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu Tên đầy đủ BVMT : Bảo vệ môi trường BOD : Nhu cầu oxy sinh học COD : Nhu cầu oxy hóa học CS : Cộng sự DO : Nồng độ oxy hòa tan trong nước MT : Môi trường NA : Nước ao NK : Nước kênh HST : Hệ sinh thái KHHGĐ : Kế hoạch hóa gia đình TCMT : Tiêu chuẩn môi trường THCS : Trung học cơ sở VSV : Vi sinh vật v MỤC LỤC Trang Phần 1: MỞ ĐẦU ............................................................................................ 1 1.1. Đặt vấn đề................................................................................................... 1 1.2. Mục tiêu của đề tài ..................................................................................... 2 1.3. Yêu cầu của đề tài ...................................................................................... 2 1.4. Ý nghĩa của đề tài ....................................................................................... 2 1.4.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học ...................................... 2 1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn ..................................................................................... 3 Phần 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................. 4 2.1. Cơ sở khoa học của đề tài .......................................................................... 4 2.1.1. Cơ sở lý luận ........................................................................................... 4 2.1.1.1. Đặc điểm của chất thải chăn nuôi ........................................................ 4 2.1.2. Cơ sở thực tiễn ...................................................................................... 10 2.1.3. Cơ sở pháp lý ........................................................................................ 11 2.2. Tình hình phát triển chăn nuôi bò sữa trong và ngoài nước .................... 12 2.2.1. Tình hình phát triển chăn nuôi bò sữa trên thế giới .............................. 12 2.2.2. Tình hình phát triển chăn nuôi bò sữa ở Việt Nam.............................. 14 2.3. Một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước thải và phương pháp xử lý chất thải chăn nuôi gia súc ...................................................................................... 17 2.3.1. Một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước thải chăn nuôi gia súc ........ 17 2.3.2. Một số phương pháp xử lý chất thải phổ biến trong chăn nuôi gia súc 21 2.3.2.1. Xử lý nước thải chăn nuôi bằng phương pháp cơ học và hóa lý ....... 21 2.3.2.2. Xử lý nước thải chăn nuôi bằng phương pháp sinh học .................... 22 Phần 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU... 28 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu............................................................ 28 3.1.1 Đối tượng ............................................................................................... 28 vi 3.1.2. Phạm vi nghiên cứu............................................................................... 28 3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ............................................................ 28 3.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 28 3.4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 28 3.4.1. Phương pháp điều tra thu thập số liệu .................................................. 28 3.4.2. Phương pháp điều tra phỏng vấn .......................................................... 29 3.4.3. Phương pháp lấy mẫu............................................................................ 29 3.4.4. Phương pháp xử lý, phân tích số liệu.................................................... 30 3.4.5. Phương pháp kế thừa ............................................................................ 30 Phần 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................. 31 4.1. Thực trạng phát triển chăn nuôi bò sữa tại xã Vĩnh Thịnh, huyện Vĩnh Tường, tỉnh Vĩnh Phúc .................................................................................... 31 4.1.1. Lược sử ngành chăn nuôi bò sữa tại xã ................................................ 31 4.1.2. Cơ cấu đàn bò sữa tại xã Vĩnh Thịnh từ năm 2010 – 2013 ................. 31 4.1.3. Quy mô chăn nuôi bò sữa của các hộ dân trong xã .............................. 35 4.1.4. Thực trạng chất thải chăn nuôi bò sữa trên địa bàn xã ......................... 37 4.1.4.1. Nguồn tiếp nhận chất thải .................................................................. 37 4.1.4.2. Mục đích sử dụng phân thải ra trong quá trình chăn nuôi bò sữa ..... 38 4.2. Ảnh hưởng của chất thải chăn nuôi bò sữa tới môi trường nước mặt trên địa bàn xã......................................................................................................................40 4.2.1. Ô nhiễm môi trường nước..................................................................... 40 4.2.1.1. Ô nhiễm môi trường nước mặt do chăn nuôi bò sữa ......................... 40 Phần 5: KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ ............................................................... 47 5.1. Kết luận .................................................................................................... 47 5.2. Kiến nghị .................................................................................................. 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 49 1 Phần 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của nền kinh tế đất nước thì nhu cầu của người tiêu dùng đối với các sản phẩm chăn nuôi ngày càng đòi hỏi cao hơn không những về số lượng mà cả về chất lượng. Đi đôi với việc phát triển chăn nuôi, một vấn đề cần quan tâm giải quyết đó là bảo vệ môi trường, giảm thiểu những chất thải và chất độc do chăn nuôi gây ra đang trở thành mối quan tâm chung của toàn xã hội (Nguyễn Thị Liên và cs, 2010)[11]. Cả nước có khoảng 8,5 triệu hộ chăn nuôi gia súc, gia cầm quy mô hộ gia đình và trang trại chăn nuôi tập trung. Ngành chăn nuôi đang chiếm tỷ trọng lớn trong nông nghiệp. Hòa cùng xu thế phát triển của đất nước trong những năm qua tỉnh Vĩnh Phúc đã có những bước tiến vượt bậc. Sự phát triển sản xuất các ngành nói chung, sản xuất nông nghiệp nói riêng trong đó có ngành chăn nuôi, đặc biệt là chăn nuôi bò sữa tại xã Vĩnh Thịnh, Huyện Vĩnh Tường, tỉnh Vĩnh Phúc đã có nhiều sự thay đổi, góp phần to lớn vào sự phát triển kinh tế chung của tỉnh nhà. Tuy nhiên, khi đàn bò sữa trong xã phát triển mạnh đang kéo theo tình trạng ô nhiễm môi trường càng lớn. Bởi, ngoài số ít hộ dân có quy mô trang trại thì hầu hết các hộ chăn nuôi bò sữa ở đây vẫn đang nuôi xen lẫn với khu dân cư đông đúc, để thuận tiện cho việc chăm sóc, vắt sữa hàng ngày. Chính vì vậy, hàng ngày lượng nước thải ra môi trường quá lớn, nhiều hệ thống cống rãnh quá tải, một số khu vực nước ứ đọng, tràn lan. Ngoài ra, một số hộ dân chăn nuôi giáp sông Hồng thì cho thải nước ra sông, vừa gây mất vệ sinh và ô nhiễm nguồn nước. 2 Với việc thải ra các loại chất thải đa dạng, độc hại đã và đang là mối đe dọa tới hệ sinh thái và con người, đồng thời nó trở nên cấp thiết và bức bách. Bất kỳ hộ chăn nuôi nào cũng phải có trách nhiệm xử lý chất thải trước khi thải ra môi trường. Xuất phát từ những lý do trên được sự nhất trí của Ban Chủ nhiệm khoa Môi trường tôi tiến hành triển khai đề tài: “Đánh giá hiện trạng ô nhiễm môi trường nước mặt phát sinh do chăn nuôi bò sữa tại xã Vĩnh Thịnh, huyện Vĩnh Tường, tỉnhVĩnh Phúc” để đánh giá các ảnh hưởng của việc chăn nuôi bò sữa tới môi trường nhằm tìm các giải pháp hữu ích giảm thiểu ô nhiễm, góp phần vào phát triển nông nghiệp nông thôn bền vững. 1.2. Mục tiêu của đề tài - Đánh giá thực trạng chăn nuôi bò sữa trên địa bàn xã Vĩnh Thịnh, huyện Vĩnh Tường, tỉnh Vĩnh Phúc. - Đánh giá ảnh hưởng của chất thải chăn nuôi bò tới môi trường trên địa bàn xã đặc biệt là môi trường nước mặt. - Đề xuất các giải pháp giảm thiểu và cải tạo chất lượng môi trường . 1.3. Yêu cầu của đề tài - Công tác điều tra thu thập thông tin, phân tích hiện trạng chất lượng môi trường tại các khu vực chăn nuôi trên địa bàn xã. - Thông tin và số liệu thu được chính xác trung thực, khách quan. - Các giải pháp giảm thiểu, cải tạo môi trường phải phù hợp với tình hình địa phương. 1.4. Ý nghĩa của đề tài 1.4.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học - Giúp sinh viên củng cố và hệ thống hóa lại kiến thức đã học vào thực tiễn trong cuộc sống. - Rèn luyện kỹ năng thực tế, rút ra kinh nghiệm, làm quen với môi trường làm việc sau này, đồng thời tạo lập thói quen làm việc độc lập. 3 - Củng cố kiến thức cơ sở cũng như kiến thức chuyên ngành, tạo điều kiện tốt hơn phục vụ công tác môi trường sau khi ra trường. 1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn Qua quá trình nghiên cứu ảnh hưởng của các khu vực chăn nuôi bò sữa đến môi trường xung quanh để biết được mặt mạnh, mặt yếu kém, những khó khăn và tồn tại trong việc quản lý và xử lý nước thải từ đó tìm ra giải pháp bảo vệ môi trường phù hợp với điều kiện của các hộ chăn nuôi, giúp các hộ có công tác quản lý môi trường được tốt hơn. 4 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Cơ sở khoa học của đề tài 2.1.1. Cơ sở lý luận 2.1.1.1. Đặc điểm của chất thải chăn nuôi a. Sơ lược đặc điểm chất thải chăn nuôi Ở nước ta hiện nay, mỗi năm ngành chăn nuôi thải ra trên 73 triệu tấn chất thải rắn bao gồm phân khô, thức ăn thừa và 20 - 30 triệu khối chất thải lỏng (phân lỏng, nước tiểu, chất rửa chuồng trại). Trong đó, khoảng 50% lượng chất thải rắn (36,5 triệu tấn), 80% chất thải lỏng (20 - 24 triệu tấn) xả thẳng ra tự nhiên hoặc sử dụng không qua xử lý. Một phần không nhỏ trong số đó là chất thải chăn nuôi gia súc, gia cầm, đây là những tác nhân gây ô nhiễm nghiêm trọng (Lưu Anh Đoàn, 2010)[4]. Chất thải chăn nuôi là chất thải phát sinh trong quá trình chăn nuôi như phân, nước tiểu, xác súc vật... Chất thải trong chăn nuôi được chia làm ba loại: chất thải rắn, chất thải lỏng và chất thải khí. Trong chất thải chăn nuôi có nhiều các chất hữu cơ, vô cơ, vsv và trứng ký sinh trùng có thể gây bệnh cho động vật và con người. Đây là nguồn nguyên liệu lớn chứa nhiều thành phần hữu cơ có khả năng chuyển hóa sinh học để tạo biogas. Khối lượng chất thải phát sinh có sự khác nhau tùy theo từng loại gia súc, gia cầm, điều kiện chăn nuôi, đặc điểm chuồng trại và đặc điểm ngành của từng quốc gia (Nguyễn Thị Mỹ Hạnh và cs, 2012)[10]. b. Nguồn phát sinh và đặc điểm của chất thải chăn nuôi * Chất thải rắn - Phân Phân là chất thừa của thức ăn sau khi qua cơ quan tiêu hóa không được hấp thu và sử dụng hết mà bài tiết ra ngoài cơ thể gia súc. Lượng phân và 5 nước tiểu gia súc thải ra trong một ngày đêm tùy thuộc vào giống, loài, tuổi, khẩu phần và tính chất của thức ăn, trọng lượng gia súc. Lượng phân và nước tiểu trung bình gia súc thải ra trong một ngày đêm cho thấy ở bảng 2.1. Bảng 2.1: Số lƣợng chất thải của một số loài gia súc gia cầm Loài gia súc gia cầm Lƣợng phân (kg/ngày) Lƣợng nƣớc tiểu (kg/ngày) Trâu bò lớn 20 – 25 10 -15 Heo dưới 10 kg 0,5 – 1 0,3 – 0,7 Heo 15 – 45 kg 1–3 0,7 – 2 Heo 45 – 100 kg 3- 5 2–4 Gia cầm 0,08 (Nguồn: Nguyễn Thị Hoa lý, 2010)[12]. Thành phần của phân gồm những dưỡng chất không tiêu hóa, các mô tróc ra từ các niêm mạc của ống tiêu hóa, các chất nhờn, các chất cặn bã của dịch tiêu hóa, vật dính vào thức ăn như bụi tro….các loại vsv và trứng giun sán bị nhiễm trong thức ăn và trong ruột bị tống ra ngoài. Phân bò được xếp vào loại phân lỏng, phần còn lại là chất khô gồm các chất hữu cơ, hợp chất NPK dưới dạng chất vô cơ. Bảng 2.2: Đặc tính của phân bò Đặc tính Đơn vị tính Giá trị Vật chất khô % 15,3 Chất hữu cơ % 83,6 pH 7,19 N tổng số mg/kg 3730 NH3 – N (amoniac) mg/kg 640 % 17,2 NH3 – N trong N tổng số (Nguồn: Bùi Phan Thu Hằng, 2011)[5] 6 Thành phần hóa học của phân phụ thuộc và dinh dưỡng, tình trạng sức khỏe, cách nuôi dưỡng, chuồng trại, loại gia súc, gia cầm, kỹ thuật chế biến thức ăn. Ví dụ: Bo = 5 -7 ppm; Mn = 30 – 75 ppm; Co = 0,2 – 0,5 ppm; Cu = 4- 8 ppm; Zn = 20 – 45 ppm; Mo = 0,8 1,0 pp. Trong quá trình ủ phân, các vsv công phá những nguyên liệu này, giải phóng chất khoáng hòa tan dễ dàng cho cây trồng hấp thu. Bảng 2.3: Thành phần các loại phân gia súc, gia cầm (%) Loại Nước Nito P2O5 K2O CaO MgO Heo 82,0 0,60 0,41 0,26 0,09 0,10 Trâu bò 83,1 0,29 0,17 1,00 0,35 0,13 Ngựa 75,7 0,44 0,35 0,35 0,15 0,12 Gà 56,0 1,63 0,54 0,85 2,40 0,74 Vịt 56,0 1,00 1,40 0,62 1,7 0,35 phân (Nguồn: Dương Nguyễn Khang, 2012)[7]. Về mặt hóa học, các chất trong phân chuồng có thể chia làm hai nhóm:  Hợp chất chứa Nito ở dạng hòa tan và không hòa tan.  Hợp chất không chứa Nito bao gồm: hydratcarbon, lignin, lipit… Tỷ lệ C/N có vai trò quyết định đối với quá trình phân giải và tốc độ phân giải các chất hữu cơ có trong phân chuồng. - Xác xúc vật chết Xác gia súc, gia cầm chết là một loại chất thải đặc biệt của chăn nuôi. Thường các gia súc, gia cầm chết do các nguyên nhân bệnh lý, cho nên chúng là một nguồn phát sinh ô nhiễm nguy hiểm, dễ lây lan các dịch bệnh. Xác gia súc chết có thể bị phân hủy tạo nên các sản phẩm độc. Các mầm bệnh và độc tố có thể được lưu giữ trong đất trong thời gian dài hay lan truyền trong môi trường nước và không khí, gây nguy hiểm cho người, vận nuôi và khu hệ sinh 7 vật trên cạn hay dưới nước. Gia súc, gia cầm chết có thể do nhiều nguyên nhân khác nhau. Việc xử lý phải được tiến hành nghiêm túc. Gia súc, gia cầm bị bệnh hay chết do bị bệnh phải được thiêu hủy hay chôn lấp theo các quy định về thú y. Chuồng nuôi gia súc bị bệnh, chết phải được khử trùng bằng vôi hay hóa chất chuyên dùng trước khi dùng để nuôi tiếp gia súc. Trong điều kiện chăn nuôi phân tán, nhiều hộ gia đình vứt xác chết vật nuôi bị chết do bị dịch ra hồ ao, cống rãnh, kênh mương… đây là nguồn phát tán dịch bệnh rất nguy hiểm. - Thức ăn dư thừa, vật liệu lót chuồng và các chất thải 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 ăn 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. * Chất thải lỏng Trong các loại chất thải của chăn nuôi, chất thải lỏng là loại chất thải có khối lượng lớn nhất. Đặc biệt khi lượng nước thải rửa chuồng được hòa chung với nước tiểu của gia súc và nước tắm gia súc và sông rạch sẽ gây ô nhiễm môi trường nước và làm lây lan những bệnh truyền nhiễm và giun sán. Đây cũng là loại chất thải khó quản lý, khó sử dụng. Mặt khác, nước thải chăn 8 nuôi có ảnh hưởng rất lớn đến môi trường nhưng người chăn nuôi ít để ý đến việc xử lý nó. Bảng 2.4: Thành phần nƣớc tiểu của các loại gia súc ở Nhật Bản Loại gia Súc Trâu, H2O (%) Chất Hữu cơ (%) N P2O5 K2O CaO MgO Cl (%) (%) (%) (%) (%) (%) 92,5 3,0 1,0 0,001 1,5 0,15 0 – 0,1 0,1 Ngựa 89,0 7,0 1,2 0,05 1,5 0,02 0,24 0,2 Heo 94,4 2,5 0,5 0,05 1,0 0 – 0,2 0 – 0,1 0,1 Dê, cừu 94,0 8,0 1,5 0,1 1,8 0 – 3,0 0,25 0,28 bò (Nguồn: Nguyễn Thị Thu Minh - 2011)[13]. Nước tiểu là thành phần dinh dưỡng trong thức ăn đã được tiêu hóa, hòa tan vào máu, sau khi trao đổi chất được bài tiết ra ngoài dưới dạng nước. Thành phần của nước tiểu khá đơn giản, tất cả đều là chất tan trong nước, chủ yếu là urê, acid, acid hipuric và các muối vô cơ như muối kali, natri, canxi…Thành phần dinh dưỡng trong nước tiểu gia súc thay đổi theo loài, điều kiện dinh dưỡng và khí hậu. Nước tiểu là một loại phân bón giàu đạm và kali, còn hàm lượng phân thì ít hoặc không đáng kể. Chất thải lỏng chứa nhiều loại vsv và trứng kí sinh trùng, làm lây lan dịch bệnh cho người và gia súc, những vsv là mầm bệnh trong chất thải chăn nuôi thường bao gồm: E.coli, Campylobacter jejuni, salmonella spp, Leptospira ssp, listeria ssp, shigella ssp, Proteus, Klebsiella...Một số nghiên cứu cho thấy rằng trong 1 kg phân có thể chứa 2100 – 5000 trứng giun sán như: Ascaris suum, Oesophagostonum, Trichocephalus. 9 * Chất thải khí Mùi hôi chuồng nuôi là hỗn hợp khí được tạo ra bởi quá trình phân hủy kị khí và hiếu khí của chất thải chăn nuôi, quá trình thối rữa các chất hữu cơ trong phân, nước tiểu gia súc hay thức ăn thừa. Cường độ của mùi hôi phụ thuộc vào điều kiện mật độ vật nuôi cao, sự thông thoáng, nhiệt độ và ẩm độ không khí cao. Hình 2.1: Các chất khí tạo ra từ chất thải gia súc và thức ăn (Nguồn: Burton, C.H và Turner - 2013)[19]. Thành phần các khí trong chuồng nuôi biến đổi tùy theo giai đoạn phân hủy chất hữu cơ, tùy theo thành phần của thức ăn, hệ thống vsv và tình trạng sức khỏe của vật nuôi. Các khí này có mặt thường xuyên và gây ô nhiễm chính, các khí này có thể gây hại đến sức khỏe con người và vật nuôi như: NH3, H2S và CH4 mà người ta thường quan tâm đến. Khí NH3 và H2S được hình thành chủ yếu do quá trình thối rữa của phân do các vsv gây thối, ngoài ra NH3 còn được hình thành từ sự phân giải urê của nước tiểu. Các vsv tiết ra enzyme protease ngoại bào, phân giải protein thành các polypeptid, olygopeptid. Các chất này tiếp tục được phân giải thành các acid amin, một phần acid amin này được vsv sử dụng trong quá trình tổng 10 hợp protein của chúng, một phần khác được tiếp tục phân giải theo những con đường khác nhau. Thường là khử amin, khử carboxyl hoặc khử amin và carboxyl. Qua quá trình này ngoài NH 3 và H2S còn có một số khí trung gian được hình thành cũng góp phần vào việc tạo mùi hôi chuồng nuôi. Nhóm – NH2 của acid amin được tách ra để hình thành NH3. Kể từ ngày thứ 3 đến ngày thứ 21 thì lượng khí này được sản sinh ra rất nhiều. 2.1.2. Cơ sở thực tiễn Nước thải chăn nuôi thuộc loại giàu SS, BOD, N, P...vì vậy để xử lý nước thải chăn nuôi, kỹ thuật yếm khí luôn là sự lựa chọn đầu tiên. Ở các nước Châu Âu và Châu Mỹ, nước và chất thải chăn nuôi được coi là nguyên liệu để sản xuất biogas thu hồi năng lượng. Tuy nhiên do nước thải chăn nuôi là nguồn ô nhiễm trầm trọng với môi trường, loại nước thải rất khó xử lý bởi hàm lượng hữu cơ cũng như hàm lượng Nitơ trong nước thải rất cao. Vì vậy phát triển công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi có hiệu quả cao và kinh tế đang là sự quan tâm đặc biệt của các nhà khoa học trên thế giới cũng như Việt Nam. Đối với loại nước thải này, nếu chỉ xử lý bằng quá trình sinh học yếm khí thông thường thì không triệt để vẫn còn một phần lượng lớn chất hữu cơ và thành phần dinh dưỡng. Trong những năm gần đây chăn nuôi bò theo quy mô trang trại đã có bước phát triển đáng kể, tuy nhiên việc chăn nuôi bò theo quy mô hộ gia đình vẫn còn phổ biến, và số lượng chăn nuôi ngày càng nhiều. Đi cùng với nó, tác động của chăn nuôi tới môi trường ngày càng nghiêm trọng. Thế nhưng thực tế, vấn đề môi trường chưa được người chăn nuôi quan tâm đúng mức, hầu hết chất thải và nước đổ trực tiếp ra môi trường, gây ô nhiễm môi trường xung quanh và ảnh hưởng đến sức khỏe người dân. Đánh giá thực trạng thải chăn nuôi sẽ giúp người chăn nuôi biết được những thực trạng ô nhiễm do chính họ gây ra. Từ đó tác động đến người chăn 11 nuôi để họ có biện pháp xử lý chất thải nhằm phát triển sản xuất đi đôi với bảo vệ môi trường, bảo vệ cuộc sống. Nghiên cứu ảnh hưởng của chất thải chăn nuôi còn giúp cơ quan chức năng có cơ sở để đưa ra các giải pháp, những quyết định xử phạt hợp lý nhằm hạn chế những tác động đến môi trường. 2.1.3. Cơ sở pháp lý - Luật Bảo vệ môi trường số 55/2014/QH13 được Quốc Hội nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam khóa XIII kỳ họp thứ 07 thông qua ngày 23/06/2014 và có hiệu lực thi hành từ ngày 01/01/2015. - Nghị định số 19/2015/NĐ – CP ngày 14/02/2015 của chính phủ quy định chi tiết một số điều của luật bảo vệ môi trường. - Nghị định số 179/2013/NĐ-CP ngày 30/12/2013 của chính phủ về xử lý vi phạm pháp luật trong lĩnh vực bảo vệ Môi trường. - 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. - Thông tư số 07/2007/TT-BTNMT ngày 03/7/2007 của Bộ Tài nguyên và Môi trường về hướng dẫn phân loại và quyết định danh mục cơ sở gây ô nhiễm môi trường cần xử lý. - Thông tư số 04/2010/TT-BNNPTNT ngày 15/01/2010 của Bộ Nông nghiệp & 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. - 10 TCN 678:2006 về tiêu chuẩn vệ sinh nước thải trong chăn nuôi. - QCVN 01 - 79: 2011/BNNPTNT về cơ sở chăn nuôi gia súc, gia cầmquy trình kiểm tra, đánh giá điều kiện vệ sinh thú y. Do Cục Thú y biên soạn, Vụ Khoa học, Công nghệ và Môi trường trình duyệt, và được ban hành theo 12 Thông tư số 71/2011/TT-BNNPTNT ngày 25 tháng 10 năm 2011 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn. - QCVN 39:2011/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước dùng cho tưới tiêu. - QCVN 40:2011/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước thải sản xuất. Do Ban soạn thảo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước, biên soạn thay thế QCVN 24:2009/BTNMT, Tổng cục Môi trường, Vụ Khoa học và Công nghệ, Vụ Pháp chế trình duyệt và được ban hành theo Thông tư số 47/2011/TT-BTNMT ngày 28 tháng 12 năm 2011 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường. - TCVN 6663-1:2011 Chất lượng nước, lấy mẫu, hướng dẫn kỹ thuật lấy mẫu. - TCVN 6663-3:2008 Chất lượng nước, lấy mẫu, hướng dẫn bảo quản và xử lý mẫu. - TCVN 5994:1995 Chất lượng nước, lấy mẫu, hướng dẫn lấy mẫu ở hồ ao tự nhiên và nhân tạo. - TCVN 5996:1995 Chất lượng nước, lấy mẫu, hướng dẫn lấy mẫu ở sông và suối. 2.2. Tình hình phát triển chăn nuôi bò sữa trong và ngoài nƣớc 2.2.1. Tình hình phát triển chăn nuôi bò sữa trên thế giới Để đáp ứng nhu cầu thực phẩm của con người, ngành chăn nuôi trên thế giới đã phát triển rất nhanh và đạt được nhiều thành tựu to lớn. Trên thế giới, chăn nuôi hiện chiếm khoảng 70% đất nông nghiệp và 30% tổng diện tích đất tự nhiên (không kể diện tích bị băng bao phủ). Chăn nuôi đóng góp khoảng 40% tổng GDP nông nghiệp toàn cầu. Tuy nhiên, bên cạnh việc sản xuất và cung cấp một số lượng lớn sản phẩm quan trọng cho nhu cầu của con người, ngành chăn nuôi cũng đã gây nên nhiều hiện tượng tiêu cực về môi trường.