Tài liệu đánh giá thực trạng và giải pháp quản lý chất thải chăn nuôi lợn tại xã hồng hưng – huyện gia lộc – tỉnh hải dương

MỤC LỤ LỜI CAM ĐOAN..........................................................................................................i LỜI CẢM ƠN...............................................................................................................ii MỤC LỤC...................................................................................................................iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT...........................................................................v DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU...............................................................................vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ....................................................................................vii MỞ ĐẦU......................................................................................................................1 Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU..........................................................................3 1.1. Tổng quan về chất thải chăn nuôi..........................................................................3 1.1.1. Khái niệm về chất thải chăn nuôi.......................................................................3 1.1.2. Tình hình chăn nuôi trên thế giới.......................................................................9 1.1.3. Tình hình chăn nuôi ở Việt Nam......................................................................12 1.2. Ảnh hưởng của chất thải chăn nuôi.....................................................................16 1.2.1. Ảnh hưởng của chất thải chăn nuôi đến môi trường........................................16 1.2.2 Ảnh hưởng của chất thải chăn nuôi đến con người..........................................21 1.2.3. Ảnh hưởng của chất thải chăn nuôi đến sản xuất............................................22 1.3. Giải pháp quản lý chất thải chăn nuôi.................................................................23 1.3.1. Giải pháp quản lý chất thải chăn nuôi trên thế giới.........................................23 1.3.2. Giải pháp quản lý chất thải chăn nuôi ở Việt Nam..........................................25 Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU................................35 2.1. Đối tượng nghiên cứu..........................................................................................35 2.2. Phạm vi nghiên cứu.............................................................................................35 2.3. Nội dung nghiên cứu...........................................................................................35 2.4. Phương pháp nghiên cứu.....................................................................................35 2.4.1. Phương pháp thu thập thông tin thứ cấp..........................................................35 2.4.2. Phương pháp thu thập thông tin sơ cấp............................................................36 2.4.3. Khảo sát thực địa..............................................................................................38 2.4.4. Phương pháp thống kê, phân tích và xử lý số liệu...........................................38 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.................................................................39 3.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của xã Hồng Hưng....................................39 3.1.1. Điều kiện tự nhiên............................................................................................39 3.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội.................................................................................40 3.2. Tình hình chăn nuôi lợn tại xã Hồng Hưng........................................................47 3.2.1.Chăn nuôi lợn và hiệu quả kinh tế.....................................................................47 3.2.2. Các mô hình chăn nuôi tại các hộ điều tra.......................................................50 3.2.3. Quy mô và cơ cấu đàn lợn tại các hộ điều tra..................................................50 3.2.4. Phương thức chăn nuôi và đặc điểm chuồng trại.............................................51 3.2.5. Sử dụng thức ăn, nước cho lợn.........................................................................52 3.2.6. Công tác phòng dịch bệnh................................................................................56 3.3. Hiện trạng chất thải chăn nuôi lợn tại các hộ điều tra........................................56 3.3.1. Ước lượng chất thải phát sinh từ chăn nuôi lợn...............................................56 3.3.2. Các biện pháp xử lý chất thải trong chăn nuôi lợn..........................................59 3.4. Nhận thức của người dân địa phương về môi trường chăn nuôi........................63 3.4.1. Nhận thức của người dân với công tác vệ sinh môi trường.............................63 3.4.2. Đánh giá về ảnh hưởng của chăn nuôi lợn tới môi trường..............................64 3.4.3. Đánh giá tác động của chất thải chăn nuôi đến sức khỏe người dân...............66 3.4.4. Đánh giá của người dân về công tác quản lý chất thải chăn nuôi...................67 3.5. Đề xuất một số giải pháp quản lý môi trường chăn nuôi lợn.............................68 3.5.1. Giải pháp về quản lý và quy hoạch..................................................................68 3.5.2. Giải pháp tuyên truyền giáo dục......................................................................69 3.5.3. Giải pháp về công nghệ....................................................................................69 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ....................................................................................71 TÀI LIỆU THAM KHẢO..........................................................................................73 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết Nghĩa đầy đủ tắt AC ATSH BTNMT C CTL CTR Ctv FAO GHG KSH NN&PTNT SIF QCVN UASB Ao – Chuồng ATSH Bộ Tài nguyên môi trường Chuồng Chất thải lỏng Chất thải rắn Cộng tác viên Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên hợp quốc Greenhouse Gas – Khí gây hiệu ứng nhà kính Khí sinh học Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Hệ số phát thải CH4 Quy chuẩn Việt Nam Upflow anearobic sludge blanket - bể xử lý sinh học UNEP VAC VC VSV WMO WHO dòng chảy ngược qua tầng bùn kỵ khí Chương trình Môi trường Liên hợp quốc Vườn – Ao – Chuồng Vườn – Chuồng Vi sinh vật Tổ chức Khí tượng thế giới Tổ chức Y tế Thế giới DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂ Bảng 1.1: Thành phần hóa học của phân lợn từ 70 – 100kg.......................................4 Bảng 1.2: Khối lượng phân và nước tiểu của gia súc thải ra trong 1 ngày đêm..................5 Bảng 1.3: Thành phần hóa học của nước tiểu lợncó khối lượng từ 70 – 100 kg........7 Bảng 1.4: Số lượng gia súc, gia cầm qua các năm....................................................13 Bảng 1.5: Ước tính khối lượng chất thải rắn chăn nuôi của Việt Nam.....................15 Bảng 1.6: Hàm lượng bụi trong không khí chuồng nuôi...........................................20 Bảng 2.1: Các thông tin điều tra................................................................................36 Bảng 3.1: Hệ thống cơ sở hạ tầng của xã Hồng Hưng năm 2015.............................45 Bảng 3.2. Tình hình chăn nuôi của xã giai đoạn 2012 -2015....................................48 Bảng 3.3. Sản lượng thịt lợn hơi và cơ cấu thịt lợn hơi toàn xã................................49 Bảng 3.4: Tình hình chung tại các hộ điều tra...........................................................49 Bảng 3.5: Qui mô chăn nuôi của các hộ điều tra.......................................................51 Bảng 3.6: Vị trí chuồng nuôi lợn tại các hộ...............................................................52 Bảng 3.7: Trọng lượng và lượng thức ăn cho lợn ăn hàng ngày của các hộ.............54 Bảng 3.8: Nhu cầu nước uống hàng ngày của lợn nuôi.............................................55 Bảng 3.9: Tổng lượng phân lợn phát thải trong một ngày đêm................................57 Bảng 3.10: Lượng nước thải phát sinh từ các hộ chăn nuôi......................................58 Bảng 3.11. Lượng khí CH4 và CO2 phát sinh từ chăn nuôi lợntại các hộ điều tra....59 Bảng 3.12: Tỷ lệ chất thải được xử lý tại các hộ chăn nuôi.....................................60 Bảng 3.13: Phương pháp xử lý chất thải tại hộ chăn nuôi.........................................61 Bảng 3.14: Nhận thức của người dân về việc xử lýchất thải chăn nuôi lợn.............64 Bảng 3.15: Đánh giá về ảnh hưởng của chất thảiđến môi trường.............................65 Bảng 3.16: Kết quả họp nhóm....................................................................................65 Bảng 3.17: Ảnh hưởng của chất thải chăn nuôi đến đời sống...................................66 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Mô hình quản lý chất thải rắn chăn nuôi trên thế giới..............................24 Hình 1.2: Phân loại phương pháp xử lý sinh học nước thải chăn nuôi.....................31 Hình 3.1. Bản đồ xã Hồng Hưng................................................................................39 Hình 3.2: Cơ cấu lao động trong xã năm 2015..........................................................41 Hình 3.3: Cơ cấu kinh tế của xã năm 2015................................................................42 Hình 3.4: Tăng trưởng kinh tế xã Hồng Hưng giai đoạn 2013 – 2015.....................43 Hình 3.5: Các mô hình chăn nuôi tại các hộ điều tra.................................................50 Hình 3.6. Biện pháp phân tách nước thải và chất thải tại các hộ điều tra.................59 Hình 3.7: Mục đích sử dụng nước thải sau xử lý trong quá trình chăn nuôi lợn......63 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Những năm qua, ngành chăn nuôi nước ta luôn tăng trưởng nhanh và mạnh đặc biệt là chăn nuôi lợn tạo ra khối lượng chất thải rất lớn, hàng triệu tấn mỗi năm.Theo báo cáo của cục Chăn nuôi, hàng năm đàn vật nuôi thải ra khoảng 75 – 85 triệu tấn chất thải rắn, vài trục tỉ khối chất thải lỏng, vài trăm triệu tấn chất thải khí. Do tập quán, thói quen những năm trước đây, phong trào chăn nuôi, nhất là chăn nuôi lợn ở nhiều xã, địa phương phát triển khá mạnh, đem lại nguồn thu nhập chính cho người dân, giúp nhiều gia đình thoát nghèo. Tuy nhiên, việc phát triển chăn nuôi hầu hết trong khu dân cư làm nảy sinh nhiều vấn đề: chất thải không được xử lý, xả thẳng ra ao hồ, kênh mương làm môi trường bị ô nhiễm nghiêm trọng. Nhiều xã đã hình thành ngay tại những thôn xóm có một số khu chăn nuôi lợn tự phát đã phá vỡ quy hoạch chung của xã, của địa phương...Trong khi đó công tác quản lý môi trường trong chăn nuôi nói chung và chăn nuôi lợn nói riêng còn nhiều bất cập như: Việc xử lý chất thải chăn nuôi không triệt để; quản lý từ đầu nguồn đến hết quy trình chăn nuôi chưa kiểm soát triệt để vấn đề phát thải; hệ thống thể chế, chính sách chưa đủ, thiếu đồng bộ, ứng dụng trực tiếp vào chăn nuôi còn nhiều khó khăn; công tác nghiên cứu khoa học, hợp tác chưa phát huy được thế mạnh v.v… Quản lý chất thải chăn nuôi không chỉ đơn thuần là áp dụng các công nghệ để xử lý chất thải sau khi vật nuôi đã thải ra để hạn chế ô nhiễm môi trường. Một mặt, nó phải bắt đầu từ việc thiết kế khẩu phần ăn, đến việc xem xét các quá trình tiêu hóa, hấp thu và trao đổi chất để cho vật nuôi có thể sử dụng được tối đa các chất dinh dưỡng ăn vào và thải ra môi trường ít chất thải nhất, đặc biệt là những chất thải gây ô nhiễm. Mặt khác, quản lý chất thải chăn nuôi còn bao hàm cả việc sử dụng các chất thải vào các mục đích có ích như làm phân bón cho cây trồng, làm thức ăn nuôi trồng thủy sản, làm chất 1 đốt, sản xuất biogas, điện v.v…nhằm vừa hạn chế được việc sử dụng tài nguyên đồng thời hạn chế được ô nhiễm môi trường. Xã Hồng Hưng – huyện Gia Lộc – tỉnh Hải Dương là một địa phương có nhiều tiềm năng và lợi thế để phát triển chăn nuôi toàn diện. Đó là nguồn nguyên liệu tại chỗ để chế biến thức ăn gia súc như gạo, ngô, đậu tương, bột cá và sản phẩm thuỷ sản rất lớn và đa dạng, thị trường tiêu thụ rộng lớn, tuyến giao thông thuận lợi. Người dân trong xã đã biết tận dụng những lợi thế đó để phát triển chăn nuôi lợn nâng cao đời sống, tuy nhiên vấn đề chất thải còn chưa được quan tâm đúng mức, nó không những gây ô nhiễm lớn đến môi trường mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ của hộ chăn nuôi, làm giảm sức đề kháng vật nuôi, tăng tỷ lệ mắc bệnh và chi phí phòng trị bệnh, giảm năng suất và hiệu quả kinh tế, sức đề kháng của gia súc, gia cầm giảm sút sẽ là nguy cơ bùng phát dịch bệnh. Với những thực tế nêu trên, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Đánh giá thực trạng và giải pháp quản lý chất thải chăn nuôi lợn tại xã Hồng Hưng – huyện Gia Lộc – tỉnh Hải Dương” 2. Mục đích nghiên cứu - Đánh giá thực trạng chăn nuôi lợn và công tác quản lý chất thải chăn nuôi lợn trên địa bàn xã. - Từ thực trạng để đề xuất giải pháp quản lý chất thải chăn nuôi lợn tại xã giúp bảo vệ môi trường và phát triển chăn nuôi lợn một cách hiệu quả hơn. 3. Yêu cầu nghiên cứu - Các nội dung nghiên cứu phải đánh giá được tình hình chăn nuôi lợn trên địa bàn nghiên cứu. - Đánh giá đúng thực trạng chất thải chăn nuôi lợn và công tác quản lý chất thải, các biện pháp xử lý chất thải chăn nuôi lợn. - Đề xuất, kiến nghị có tính khả thi và phù hợp với điều kiện thực tế tại địa phương. 2 Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tổng quan về chất thải chăn nuôi 1.1.1. Khái niệm về 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, được phát sinh trong quá trình chăn nuôi, quá trình lưu trữ, chế biến hay sử dụng chất thải. a) Chất thải rắn Chất thải rắn là hỗn hợp các chất hữu cơ, vô cơ, vi sinh vật và trứng ký sinh trùng có thể gây bệnh cho người và gia súc khác. Chất thải rắn gồm phân, thức ăn thừa của gia súc, gia cầm vật liệu lót chuồng, xác súc vật chết... Chất thải rắn có độ ẩm từ 56-83% tùy theo phân của các loài gia súc gia cầm khác nhau và có tỉ lệ NPK cao. Phân là sản phẩm thải loại sau quá trình tiêu hóa của gai súc, gia cầm. Là phần thức ăn không được hấp thu mà bị bài tiết ra ngoài qua đường tiêu hóa. Do thành phần giàu hữu cơ của phân, chúng rất dễ bị phân hủy thành các sản phẩm độc có thể gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến vật nuôi, con người và các sinh vật khác. 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 chất dinh dưỡng trong thức ăn bị thải ra ngoài theo phân và nước tiểu. Khi thay đổi khẩu phần ăn, 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 cường quá trình tích lũy trong các sản phẩm chăn nuôi, giảm bài tiết qua phân (Trương Thanh Cảnh, 1998). 3 - 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. Bảng 1.1: Thành phần hóa học của phân lợn từ 70 – 100kg Đặc tính Vật chất khô NH4 – N N tổng Tro Chất xơ Carbonat Các axit mạch ngắn pH Đơn vị Giá trị g/kg 213 – 342 g/kg 0,66 – 0,76 g/kg 7,99 – 9,32 g/kg 32,5 – 93,3 g/kg 151 – 261 g/kg 0,23 – 0,41 g/kg 3,83 – 4,47 g/kg 6,47 – 6,95 Nguồn: Trương Thanh Cảnh và ctv.,1997;1998 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. Lượng phân thải ra trong một ngày đêm tùy thuộc vào giống, loài, tuổi và khẩu phần ăn.Lượng phân lợn thải ra mỗi ngày có thể ước tính 6-8% trọng lượng của vật nuôi. Lượng phân thải trung bình của gia súc trong 24 giờ được thể hiện dưới bảng sau: Bảng 1.2: Khối lượng phân và nước tiểu của gia súc thải ra trong 1 ngày đêm Loại gia súc Lượng phân 4 Nước tiểu Trâu bò lớn Lợn (<10kg) Lợn (15-45kg) Lợn (45-100kg) Gia cầm (kg/ngày) (kg/ngày) 20-25 10-15 0,5-1 0,3-0,7 1-3 0,7-2,0 3-5 2-4 0,08 Nguồn: Nguyễn Thị Hoa Lý (1994) ĐHNL TP.HCM Xác súc vật 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 cho súc vật và cho con người. Gia súc và gia cầm chết có thể do nhiều nguyên nhân khác nhau ; xác súc vật chết nếu chôn lấp hay xử lý không triệt để có thể bị phân hủy tạo nên các sản phẩm độc vì vậy việc xử lý xác gia súc, gia cầm chết phải được tiến hành nghiêm túc. 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 có khối lượng không lớn nhưng chúng cũng là một nguồn gây ô nhiễm quan trọng do phân, nước tiểu và các mầm bệnh có thể bám theo chúng. Vì vậy chúng cũng cần được thu gom và xử lý hợp vệ sinh, không được vứt bỏ ra ngoài môi trường tạo điều kiện cho chất thải và mầm bệnh phát tán vào môi trường. Ngoài ra thức ăn thừa, thức ăn bi 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 độc, 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(Lê Thị Thủy, 2013). Các vật dụng chăn nuôi hay thú y bị loại bỏ như bao bì, kim tiêm, chai lọ, thuốc thú y… cũng là một nguồn quan trọng 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. 5 b) Chất thải lỏng Nguồn phát sinh nước thải chăn nuôi bao gồm tất cả các nguồn tạo ra nước thải như từ bản thân con vật và từ các hệ thống và họat động phục vụ chăn nuôi trong phạm vi trang trại kể cả nước thải từ sinh họat của công nhân chăn nuôi. Nước thải chăn nuôi là hỗn hợp lỏng và các chất rắn đi theo, 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 gia súc gia cầm thải ra. Nước thải là dạng chất thải chiếm khối lượng lớn nhất trong chăn nuôi. 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 phospho. Nước thải chăn nuôi còn là nguồn phong phú chứa rất nhiều tác nhân sinh học như vi sinh vật, kí sinh trùng, nấm, nấm men và các yếu tố gây bệnh sinh học khác. Do ở dạng lỏng và thành phần nước thải chăn nuôi giàu hữu cơ nên khả năng bị phân hủy sinh học 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 phân như số lần thu gom, phương pháp vệ sinh chuồng trại, lượng nước dùng tắm gia súc và vệ sinh chuồng trại… Nước thải có hàm lượng nước từ 95 – 98,5% (Trương Thanh Cảnh và ctv, 1998). Nước thải chăn nuôi tuy không chứa nhiều các chất độc hại trực tiếp như nước thải công nghiệp, nhưng chúng gây độc tiềm tàng , do chứa nhiều chất hữu cơ dễ phân hủy tạo nên các sản phẩm độc hay chứa các vi khuẩn, vi rút, trứng giun sán hay kí sinh trùng gây bệnh… Bảng 1.3: Thành phần hóa học của nước tiểu lợn có khối lượng từ 70 – 100 kg Đặc tính pH Đơn vị g/kg 6 Giá trị 6,77 – 8,19 Vật chất khô NH4 N tổng Tro Urê Carbonat g/kg 30,9 – 35,9 g/kg 0,13 – 0,4 g/kg 4,90 – 6,63 g/kg 8,5 – 16,3 g/kg 123 – 196 g/kg 0,11 – 0,19 Nguồn: Trương Thanh Cảnh và ctv.,1997;1998 Trong tất cả các chất có trong nước tiểu, ure là chất chiếm tỉ lệ cao và dễ bị vi sinh vật phân hủy trong điều kiện có oxy, tạo thành khí amoniac bốchơi vào không khí gây mùi hôi khó chịu. Thành phần nước tiểu thay đổi tùy thuộc vào loại gia súc gia cầm, tuổi, chế độ dinh dưỡng và điều kiện khí hậu. c) Chất thải khí 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.  Khí thải chăn nuôi phát sinh từ 3 nguồn chính: - Khí thải từ hệ thống chuồng trại chăn nuôi Lượng phát thải các khí ô nhiễm từ chuồng nuôi phụ thuộc một số yếu tố: loại hình chăn nuôi (ví dụ chăn nuôi lợn sinh sản, lợn thịt hay bò sữa, bò cày kéo, gia cầm, thủy cầm…) trình độ quản lý, cách thu gom (thu phân rắn chung hay tách khỏi chất thải lỏng) và dự trữ phân (mương dẫn, hầm chứa chất thải…), mức độ thông gió của hệ thống chuồng nuôi (chuồng kín hay mở).… Lượng khí phát thải từ hệ thống chuồng nuôi còn phụ thuộc vào thời gian ví dụ ban ngày khi gia súc gia cầm hoạt động thường phát tán nhiều khí thải hơn ban đêm, hay mùa hè phát thải khí cao hơn mùa đông, do vận động của con vật hay nhiệt độ cao làm tăng khả năng phân hủy chât thải của vi sinh vật... 7 - Khí ô nhiễm phát thải từ hệ thống lưu trữ chất thải chăn nuôi. Tùy thuộc vào loại hình bể chứa, hệ thống thu gom, xử lý… (hố có nền xi măng hay hố đào dưới đất). Bể chứa bằng xi măng kín thường hạn chế phát thải khí ô nhiễm. - Khí ô nhiễm phát thải từ đồng ruộng, vườn cây… được bón phân gia súc hay từ ao cá sử dụng phân gia súc làm thức ăn. Lượng phân, trạng thái của phân hay kỹ thuật bón phân đều ảnh hưởng đến lượng khí phát thải từ phân.Nếu bón phân ủ đúng kỹ thuật sẽ giảm khí gây mùi.Bón phân lỏng sẽ dễ phân giải tạo khí hơn phân rắn. Bón phân lấp kín sẽ hạn chế việc tạo và phát thải khí vào môi trường… Các khí thải chăn nuôi chủ yếu hình thành từ quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ trong chất thải.Nhìn chung, các khí ô nhiễm có thể phát sinh khắp mọi nơi từ chuồng chăn nuôi, quá trình thu gom, dự trữ và sử dụng chất thải. Ô nhiễm không khí đặc biệt là ô nhiễm mùi từ chăn nuôi đang là vấn đề được quan tâm và là sự phàn nàn của dân cư những vùng có ngành chăn nuôi phát triển. Sự thâm canh trong chăn nuôi, sự phát triển của các yếu tố phục vụ cho chăn nuôi tập trung như chuồng trại hay thức ăn tổng hợp đang làm trầm trọng thêm các vấn đề môi trường, góp phần gây nên sự suy thoái môi trường, làm ô nhiễm bầu khí quyển, gây nên tác động toàn cầu như hiệu ứng khí nhà kính (chủ yếu sự đóng góp các khí CH4, NOx, CO2…từ chăn nuôi), mưa axít (do sự đóng góp của NH3)… làm ảnh hưởng đến môi trường đất, nước, phá hoại mùa màng và làm chết rừng(Bùi Hữu Đoàn, 2012). Quá trình tạo các khí làm giảm chất lượng của phân bón đồng thời sự phát tán các khí vào môi trường không khí có thể gây nên những tác động thứ cấp làm thay đổi theo hướng tiêu cực lên các hệ sinh thái trên cạn hay dưới nước. 1.1.2. Tình hình chăn nuôi trên thế giới Trong những thập kỷ gần đây, người ta đã chú trọng nhiều đến việc phát triển hệ thống chăn nuôi bền vững. Để tăng lợi nhuận nông dân đã và 8 đang chuyển sang sản xuất trang trại chuyên môn hóa cao. Các hệ thống chăn nuôi này đã phát sinh một vấn đề thu hút sự quan tâm sâu sắc của xã hội đó là sự ô nhiễm môi trường. Sự ô nhiễm môi trường do các chất thải chăn nuôi đã làm ảnh hưởng trực tiếp tới hệ sinh thái, chuỗi thức ăn và sức khỏe con người.Trong quá trình chăn nuôi gia súc và gia cầm, quá trình lưu trữ và sử dụng chất thải tạo nên nhiều chất độc như là SO2, NH3, CO2, H2S, CH4, NO3-, NO2-, indole, schatole, mecaptan, phenole... và các vi sinh vật có hại như Enterobacteriacea, E.coli, Salmonella, Shigella,Proteus, Klebsiella...hay các ký sinh trùng có khả năng lây bệnh cho người. Các yếu tố này có thể làm ô nhiễm khí quyển, nguồn nước, thông qua các quá trình lan truyền độc tố và nguồn gây bệnh hay quá trình sử dụng các sản phẩm chăn nuôi(Bùi Hữu Đoàn, 2012). Ở các nước chăn nuôi công nghiệp, chăn nuôi là một trong những nguồn gây ô nhiễm lớn nhất. Chăn nuôi sử dụng tới 70% diện tích đất giành cho nông nghiệp hoặc 30% diện tích bề mặt của hành tinh. Trên toàn cầu, có 4 nguồn phát thải lớn nhất khí nhà kính: sử dụng năng lương hóa thạch, sản xuất công nghiệp, chăn nuôi (bao gồm cả sử dụng phân bón từ chăn nuôi) và khí sinh ra từ công nghiệp lạnh. Chăn nuôi sản sinh ra tới 18% tổng số khí nhà kính của thế giới tính quy đổi theo CO 2, trong khi đó ngành giao thông chỉ chiếm 13,5%. Chăn nuôi sinh ra 65% tổng lượng NO, 37% tổng lượng CH4 hay 64% tổng lượng NH3 do họat động của loài người tạo nên. Chăn nuôi đóng góp đáng kể đến việc làm tăng nhiệt độ trái đất do sản sinh các khí gây hiệu ứng nhà kính như CH4, CO2, NH3…, gây nhiều hậu quả nghiêm trọng cho sản xuất, sinh hoạt và biến đổi khí hậu toàn cầu. Các khí dioxyt carbon (CO2), metan (CH4) và oxyt nito (NO2) là lọai khí hàng đầu gây hiệu ứng nhà kính và làm tăng nhiệt độ trái đất, trong đó khí metan và oxyt nitơ là hai khí chủ yếu tạo ra từ họat động chăn nuôi và sử dụng phân bón hữu cơ. Tác dụng gây hiệu ứng khí nhà kính của chúng tương ứng gấp 25 và 296 lần so với khí CO2 sinh ra chủ yếu từ việc đốt các nhiên liệu hóa thạch (Bùi Hữu Đoàn, 9 2012).  Các hệ thống chăn nuôi Chuyên gia tổ chức FAO Sere và Steinfeld (1996) đã xác định có 3 hệ thống chăn nuôi chính: hệ thống công nghiệp, hệ thống hỗn hợp và các hệ thống chăn thả. Hệ thống chăn nuôi công nghiệp là những hệ thống các vật nuôi được tách khỏi môi trường chăn nuôi tự nhiên, toàn bộ thức ăn, nước uống… do con người cung cấp và có hệ thống thu gom chất thải. Các hệ thống này cung cấp trên 50% thịt lợn và thịt gia cầm toàn cầu, 10% thịt bò và cừu.Các hệ thống này thải ra một lượng chất thải độc hại gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng nhất. Hệ thống hỗn hợp, là hệ thống trang trại trong đó có cả sản xuất trồng trọt và chăn nuôi.Đây là hệ thống cung cấp 54% lượng thịt, 90%lượng sữa cho toàn thế giới.Đây cũng là hệ thống chủ yếu chăn nuôi nhỏ lẻ ở các nước đang phát triển. Hệ thống chăn thả là hệ thống chăn nuôi mà trên 90 % thức ăn cho vật nuôi được cung cấp từ đồng cỏ, bãi chăn thả… dưới 10% còn lại được cung cấp từ các cơ sở khác. Các hệ thống này chỉ cung cấp được cho thế giới 9% tổng sản phẩm thịt toàn cầu, nhưng là nguồn thu nhập chính của trên 20 triệu gia đình trên thế giới.  Xu hướng phát triển Có một xu thế đáng chú ý, đó là chăn nuôi theo phương thức nuôi nhốt công nghiệp đang bị giảm mạnh tại phương tây (do những hậu quả nặng nề về môi trường và xã hội) thì lại đang bùng lên, phát triển mạnh ở châu Á, nơi mà các nhà chăn nuôi có thể tiến hành kinh doanh theo phương thức ấy mà ít bị can thiệp bởi các cá nhân và phong trào phản đối về sự vi phạm quyền lợi động vật và tàn phá môi trường. Ở Trung Quốc cũng như nhiều nước đang phát triển khác, người ta đã cơ bản chuyển từ sản xuất tại các nông trại truyền thống, chăn thả nhỏ lẻ sang trang trại quy mô lớn. Ở các nước đang phát triển, 10 các trang trại chăn nuôi lớn chủ yếu nằm trong các khu vực gần hay ngay trong các thành phố lớn, gây ô nhiễm môi trường(Bùi Hữu Đoàn, 2012). Trong thời gian gần đây, trên thế giới xuất hiện ngày càng nhiều bệnh dịch mới, điển hình là dịch cúm gia cầm, cúm lợn, tai xanh, bò điên…chúng lây lan rất nhanh trong điều kiện chăn nuôi chật chội, tập trung đông đúc. Việc sử dụng thuốc kháng sinh tràn lan trong các trang trại công nghiệp đã làm cho hiện tượng nhờn thuốc trở nên phổ biến. Ở Hoa Kỳ, ngành chăn nuôi tiêu thụ đến 70% tổng lượng thuốc kháng sinh hàng năm. Ngành chăn nuôi đang thải ra 18% lượng khí gây hiệu ứng nhà kính (greenhouse gas -GHG), lượng carbon dioxide do chăn nuôi thải ra cao hơn nhiều so với ngành giao thông vận tải. Bên cạnh đó, ngành này còn thải ra 37 % khí methane (làm nóng trái đất, tác hại gấp 20 lần ảnh hưởng của khí carbon dioxide), 65% nitơ oxide, một trong những loại khí gây hiệu ứng nhà kính mạnh nhất, hầu hết đều từ phân động vật. Phần lớn chất thải của các trang trại chăn nuôi công nghiệp đã vượt quá nhu cầu sử dụng của các trang trại trồng trọt lân cận. Kết quả là, phân, từ chỗ là một nguồn phân bón cólợi trở thành chất thải độc hại: nitrat, kim loại nặng, thuốc kháng sinh … trong phân thấm vào nước ngầm, gây ô nhiễm nước bề mặt, đe dọa nghiêm trọng sức khỏe cộng đồng(Nguyễn Khoa Lý, 2008). Thái Lan đã thành công khi đưa ra chính sách đánh thuế rất cao đối với những trang trại trong vùng có bán kính cách trung tâm thủ đô Bangkok 100 km, nhờ vậy, trong hơn một thập kỉ qua, số lượng gia súc trong khu vực này đã giảm đi rõ rệt. 11 1.1.3. Tình hình chăn nuôi ở Việt Nam Trong những nămqua ngành chăn nuôi phát triển khá bền vững và đạt kết quả đáng ghi nhận, đáp ứng cơ bản nhu cầu thực phẩm trong nước ngày càng cao của xã hội. Ngày nay, ngành chăn nuôi nước ta đang có những dịch chuyển nhanh chóng từ chăn nuôi nông hộ sang chăn nuôi trang trại, công nghiệp; từ chăn nuôi nhỏ lẻ lên chăn nuôi quy mô lớn. Đảng và Chính phủ quan tâm tới ngành chăn nuôi để cùng với ngành trồng trọt, thủy sản đảm bảo an ninh lương thực, thức phẩm thông qua những chủ trương, chính sách nhằm định hướng và tạo ra những cơ chế khuyến khích để ngành chăn nuôi phát triển nhanh, mạnh và vững chắc. Tuy nhiên,mặt chưa được của chăn nuôi đó là vấn đề ô nhiễm môi trường. Hiện nay với sự hội nhập quốc tế kèm với nó là sự gia tăng những quy định về bảo vệ môi trường, ý thức ngày càng được nâng cao của cộng đồng về các vấn đề môi trường thì vấn đề môi trường nói chung và môi trường chăn nuôi nói riêng đã nhận được nhiều sự quan tâm của cộng đồng. Trên thế giới môi trường chăn nuôi đã được đánh giá một cách khá toàn diện, một trong số đó là các nghiên cứu về xử lý chất thải chăn nuôi. Tại Việt Nam, mặc dù đã phần nào cảm nhận được tác hại về môi trường do chăn nuôi gây ra xong gần như chưa có một nghiên cứu đầy đủ nào về quản lý, xử lý chất thải chăn nuôi. Khi còn chăn nuôi nhỏ lẻ, kết hợp với việc sử dụng chất thải từ chăn nuôi cho hoạt động sản xuất nông nghiệp thì chất thải chăn nuôi từ các hộ gia đình gần như không phải là một mối hiểm họa đối với môi trường.Tuy nhiên, khi chăn nuôi chuyển sang hình thức tập trung theo quy mô lớn thì còn rất nhiều trang trại chăn nuôi lợn, bò hàng ngày thải ra một lượng lớn chất thải không được xử lý và đổ trực tiếp vào hệ thống thoát nước, kênh mương trong vùng làm nhiều hộ dân không có nước sinh hoạt (nước giếng trong vùng có váng, mùi hôi tanh), tỷ lệ người dân bị mắc bệnh tiêu chảy, mẫn ngứa và ghẻ lở cao. Ô nhiễm do chất thải chăn nuôi không chỉ ảnh hưởng nặng tới môi 12 trường sống khu dân cư mà còn gây ô nhiễm nguồn nước, tài nguyên đất và ảnh hưởng lớn đến kết quả sản xuất chăn nuôi. Các hoạt động gây ô nhiễm do chăn nuôi vẫn đang tiếp tục diễn ra ở nhiều nơi trên cả nước. Tình trạng chăn nuôi thả rông, chăn thả trên đất dốc, đầu nguồn nước v.v... còn khá phổ biến đã làm tăng diện tích đất xói mòn, suy giảm chất lượng nước, giảm thiểu khả năng sản xuất nông nghiệp trên vùng rộng lớn. Ô nhiễm môi trường còn làm phát sinh dịch bệnh, ảnh hưởng lớn đến hiệu quả chăn nuôi. (Trương Thanh Cảnh, 2010) Bảng 1.4: Số lượng gia súc, gia cầm qua các năm Trâu Năm Bò Dê, cừu (Nghìn con) 2010 2011 2012 2013 2014 2.877,0 2.712,0 2.627,8 2.559,5 2.511,9 5.808,3 5.436,6 5.194,2 5.156,7 5.234,3 Lợn Gia cầm (Triệu con) 1.288,4 27.373,1 300,5 1.267,8 27.056,0 322,6 1.343,6 26.494,0 308,5 1.466,3 26.264,4 317,7 1.668,9 26.761,6 327,7 (Nguồn: Tổng cục thống kê, 2014) Theo số liệu của Tổng cục thống kê, năm 2014 đàn lợn nước ta có khoản 26,76 triệu con, đàn trâu bò khoảng 7,75 triệu con, đàn gia cầm khoảng 327,69 triệu con. Trong đó chăn nuôi nông hộ hiện tại vẫn chiếm tỷ trọng khoảng 65-70% về số lượng và sản lượng. Từ số đầu gia súc, gia cầm đó có thể quy đổiđược lượng chất thải rắn đàn gia súc, gia cầm thải ra khoảng trên 76 triệu tấn, và khoảng trên 30 triệu khối chất thải lỏng.Lượng chất thải phát sinh là rất lớn nhưng việc xử lý thì mới chỉ chú trọng ở các doanh nghiệp chăn nuôi, còn các hộ chăn nuôi nhỏ chưa được quan tâm. Trong khi, các hộ chăn nuôi nhỏ chiếm tỷ lệ khá lớn, nhưng việc chăn nuôi của các hộ dân phần lớn theo tập quán, thói quen xả chất thải xuống kênh, rạch dẫn đến tình trạng ô nhiễm môi trường. 13 Đi kèm theo đó là gần 14,5 triệu tấn thức ăn chăn nuôi được sản xuất từ 203 nhà máy. Quá trình sản xuất thức ăn chăn nuôi từ các nhà máy đã thải ra môi trường lượng rất lớn chất khí gây hiệu ứng nhà khí kính (GHG)và các chất thải khác gây ô nhiễm môi trường(Mai Thế Hào – Cục chăn nuôi, 2015). Rõ ràng ngành chăn nuôi phát triển nếu không đi kèm với các biện pháp xử lý chất thải sẽ làm môi trường sống của con người xuống cấp nhanh chóng. Môi trường bị ô nhiễm lại tác động trực tiếp vào sức khoẻ vật nuôi, phát sinh dịch bệnh, gây khó khăn trong công tác quản lý dịch bệnh, giảm năng suất không thể phát triển bền vững. Phát triển chăn nuôi bền vững, nhất là chăn nuôi lợn hàng hóa như thế nào trong hoàn cảnh cuộc sống của phần lớn các hộ nông dân còn chật vật khó khăn, đại bộ phận người dân chăn nuôi theo kinh nghiệm; thiếu kiến thức chuyên môn, ít quan tâm về thông tin thị trường, nếu có thì thiếu cụ thể; hiểu biết về sản xuất hàng hóa chưa trở thành tiềm thức; kinh tế phát triển chưa đồng đều giữa các vùng... là những rào cản trong phát triển chăn nuôi lợn hàng hóa hiện nay(Trương Thanh Cảnh, 2010). Thách thức với môi trường là đã hiện hữu nhưng việc xử lý tái chế đem lại nguồn lợi từ chính loại hình chất thải này cũng không hề nhỏ. Bởi có thể sử dụng chất thải của lợn để sản xuất năng lượng hoặc phân hữu cơ. Nhận thức được điều này nhưng hiện ngay với mô hình chăn nuôi theo trang trại ở Việt Nam thì tỷ lệ sử dụng gas sinh học (biogas) ở cả 3 khu vực Bắc, Trung, Nam còn hết sức hạn chế (khu vực miền Bắc ở mức 58,5%, miền Trung 41,9% và miền Nam là 53,5%). Trong tổng số 23.500 trang trại chăn nuôi, mới chỉ có khoảng 1.700 cơ sở có hệ thống xử lý chất thải. Mặt khác, các trang trại chăn nuôi chưa được đầu tư ở quy mô lớn mà đa phần nằm xen kẽ trong các khu dân cư, có quỹ đất nhỏ, hẹp, không đủ diện tích để xây dựng các công trình bảo vệ môi trường đảm bảo xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép; các trang trại này cũng không đảm 14 bảo khoảng cách vệ sinh đến khu dân cư. Theo ước tính, có khoảng 40 - 50% lượng CTR chăn nuôi được xử lý, số còn lại thải trực tiếp thẳng ra ao, hồ, kênh, rạch...(Bộ NN&PTNT, 2014). Bảng 1.5: Ước tính khối lượng chất thải rắn chăn nuôi của Việt Nam Đơn vị: Triệu tấn/năm STT 1 2 3 4 5 6 Loài vật nuôi Bò Trâu Lợn Gia cầm Dê, cừu Ngựa CTR bình Tổng chất thải rắn quân 2010 2011 2012 2013 (kg/con/ngày) 2009 10 22.000 21.500 19.500 18.600 18.500 15 15.800 15.900 14.600 14.000 13.800 2 20.000 20.000 19.400 19.000 18.900 0,2 20.400 21.000 23.000 22.000 22.600 1,5 750 706 684 725 726 4 149 131 126 120 113 Nguồn: Cục Chăn nuôi, Bộ NN & PTNT, 2014 Để xử lý chất thải trong chăn nuôi, công nghệ biogas đã được sử dụng khá rộng rãi. Theo kết quả điều tra của Bộ NN&PTNT năm 2013 tại 54 tỉnh thành trên cả nước, hiện có 3.950 trang trại trên tổng số 12.427 trang trại được điều tra có xây dựng hầm biogas, chiếm 31,79%, trong đó có 196 trang trại xây dựng công trình có thể tích trên 300 m 3. Phần lớn các bể biogas được xây dựng với quy mô nhỏ, chỉ đủ phục vụ sinh hoạt cho các hộ gia đình nông thôn. Những bể biogas này đã bước đầu phát huy được tác dụng trong việc bảo vệ môi trường, tạo khí đốt phục vụ đời sống. Tuy nhiên, công nghệ biogas cũng đã bộc lộ những nhược điểm, đó là tiêu hao quá nhiều nước, vi khuẩn gây bệnh chưa được khống chế hiệu quả gây nguy cơ cao về bệnh truyền nhiễm, đặc biệt là đối với chăn nuôi lợn. Trong những năm gần đây, tình hình dịch bệnh trên gia súc, gia cầm có xu hướng ngày càng tăng và diễn ra trên diện rộng. Theo Cục Thú y - Bộ NN&PTNT, năm 2013, dịch bệnh lở mồm long móng xảy ra tại 145 xã của 44 huyện thuộc 9 tỉnh là Bắc Ninh, Hà Tĩnh, Quảng Nam, Quảng Trị, Sơn La, Thanh Hóa, Long An, Nghệ An và Phú Yên. 15