Tài liệu Nội dung nghiên cứu 2

PHẦN I - MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Trong xã hô iô hiê nô nay tình trạng ô nhiễm môi trường là vấn đề đang được đề câ ôp nhiều nhất. Bảo vệ môi trường hiện nay được xem là vấn đề sống còn của nhân loại không chỉ trên toàn thế giới mà còn là một vấn đề quan trọng ở nước ta. Môi trường nước ta ô nhiễm ngày càng nghiêm trọng bởi nhiều nguyên nhân khác nhau, trong đó, có mô tô lượng lớn rác được thải ra môi trường hằng ngày, hằng giờ mà không được xư lý. Rác thải là một phần tất yếu của cuộc sống, không một hoạt động sống nào mà không sinh ra rác. Xã hội nước ta ngày càng phát triển, với quy mô dân số lớn, hiện nay hơn 90 triệu dân và dân số vẫn còn tăng nhanh thì số lượng rác thải sẽ ngày càng nhiều, dần trở thành mối đe dọa thực sự với cuộc sống. Nếu không biết cách phân loại mà vứt rác bừa bãi thì đây là hiểm họa đối với con người và là một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Hiện nay, có rất nhiều giải pháp xư lý rác thải để bảo vệ môi trường. Chẳng hạn như chúng ta hãy tận dụng rác, tái chế rác, tái sinh rác thay vì vứt rác bừa bãi ra xung quanh làm môi trường ngày càng mất vệ sinh và mất mỹ quan, tạo cơ hội cho các loài nấm và vi khuẩn, côn trùng độc hại phát triển gây hại cho con người. Ngoài ra, chỗ tập trung rác hữu cơ là nơi thu hút, phát sinh và phát triển chuột, ruồi, muỗi, gián và các loại vi trùng gây nhiều chứng bệnh truyền nhiễm cho con người, vật nuôi trong gia đình và lây lan gây thiệt hại lớn; nước thải từ bãi rác nếu thải ra nguồn nước gây ô nhiễm lây lan... Bên cạnh đó, trước thực trạng vệ sinh an toàn thực phẩm chưa được kiểm soát tốt, người dân ngày càng lựa chọn rau an toàn nhiều hơn. Lượng rau an toàn ở các siêu thị được tiêu thụ ngày càng tăng vì thế rau sạch đã trở thành nhu cầu cấp bách nhằm đảm bảo sức khỏe cho người tiêu dùng. Mà việc tập hợp và xư lý rác thải hữu cơ có thể tạo thành phân bón giúp đất đai thêm tươi xốp, giàu dinh dưỡng, cây trồng phát triển tốt, hiệu quả canh tác lâu dài. Chính vâ yô em quyết định tiến hành nghiên cứu việc xư lý rác hữu cơ với nô ôi dung: “Xử lý rác hữu cơ gia đình nhằm giảm tình trạng ô nhiễm môi trường bằng mô hình tháp cây trồng .” Em mong rằng nghiên cứu này cùng với các nghiên cứu trước đây về rác hữu cơ sẽ góp phần vào viê ôc tái sư dụng rác hữu cơ giảm tình trạng ô nhiễm môi trường do rác hữu cơ gây ra đồng thời cung có thể cung cấp rau sạch sư dụng tại nhà giảm chi phí. 2. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu cách xư lý rác hữu cơ để giảm ô nhiễm môi trường, tạo môi trường sống xanh, sạch, đẹp, tốt cho sức khỏe con người. Tuyên truyền và nâng cao nhận thức của con người trong vấn đề bảo vệ môi trường. Hướng dẫn cách thức xư lý rác hữu cơ tại nhà thành phân bón cho cây trồng. Cung cấp rau sạch sư dụng tại nhà, hiệu quả canh tác lâu dài, giảm chi phí cho gia đình. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3.1. Đối tượng nghiên cứu Trang 1 Rác hữu cơ từ hô ô gia đình được tiêu hủy nhờ trùng đất (giun đất) tạo chất dinh dưỡng cho đất trồng nuôi cây. Mô hình trồng rau rạch bằng tháp trồng cây tại nhà. 3.2. Phạm vi nghiên cứu Quá trình nghiên cứu xư lý rác hữu cơ thành phân bón để cung cấp chất dinh dưỡng cho đất trồng rau. Quá trình nghiên cứu được thực hiê ôn tại nhà. Quá trình thực nghiê ôm tìm hiểu lợi ích của việc tái sinh rác hữu cơ thành phân bón cho đất có thể áp dụng đối với các hộ gia đình trên địa tỉnh An Giang. Mô hình này thích hợp đối với các khu vực có mức độ đô thị hóa cao như thành phố Long Xuyên vì diện tích đất canh tác đang dần bị thu hẹp, đồng thời mức độ ô nhiễm môi trường khá cao do dân số đông và lượng rác thải sinh hoạt nhiều. 4. Phương pháp nghiên cứu 4.1. Nghiên cứu lý thuyết Thu nhâ pô tài liê uô trên các nguồn thông tin: sách, báo, internet,…và tìm hiểu thực tế về rác hữu cơ, các phương pháp xư lý rác hữu cơ, cách ủ phân từ rác hữu cơ. Mô hình trồng rau nhà phố, mô hình tháp rau. 4.2. Nghiên cứu thực nghiệm Cách xư lí rác hữu cơ bằng giun đất để giảm ô nhiễm môi trường. Xây dựng mô hình xư lí rác hữu cơ bằng tháp cây trồng có thể áp dụng một cách hiệu quả trong quy mô hô ô gia đình và có thể nhân rô ông ra trên phạm vi lớn . (phương pháp thực hiê ôn sẽ được nêu cụ thể ở bài báo cáo bên dưới). 5. Những đóng góp mới của đề tài nghiên cứu Học sinh có thể tự xư lý rác hữu cơ tại nhà. Giúp học sinh nghiên cứu tìm tòi cách tái sinh rác thải hữu cơ. Góp phần to lớn trong viê ôc bảo vê ô môi trường từ trong hô ô gia đình. Tránh và làm giảm gây ô nhiễm môi trường ở địa phương. Đă ôc biê ôt là chi phí cho nghiên cứu này tiết kiê m ô hơn nhiều so với các mô hình khác trên thị trường. 6. Ý nghĩa của đề tài Giáo dục cho học sinh , người dân ý thức được viê ôc bảo vê ô môi trường, không xả rác bừa bãi gây ô nhiễm môi trường. Tâ ôn dụng được rác thải và xư lý được rác thải chống ô nhiễm môi trường . Cung cấp rau sạch an toàn cho hô ô gia đình, giảm chi phí tiêu dùng . Trang 2 Đối với quá trình đô thị hóa hiê nô nay thì mô hình này cực kì thích hợp vì trong tình trạng nhà cao tầng và chung cư ngày càng nhiều thì diê ôn tích đất canh tác không có nhiều nên mô hình này rất tiê ôn lợi. Trong quá trình trồng rau không cần dùng đến phân bón vô cơ mà cây vẫn xanh tốt và phát triển bình thường, vì rác thải được xư lý thành phân bón hữu cơ cung cấp chất dinh dưỡng cho đất nuôi cây trồng. Trang 3 PHẦN II - NỘI DUNG Chương 1: TỔNG QUAN VỀ MÔI TRƯỜNG VÀ MỐI QUAN HỆ CHẶT CHẼ GIỮA CÁC THÀNH PHẦN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN. 1. Một số khái niệm cơ bản về môi trường và sự ô nhiễm môi trường Theo nghĩa rộng nhất: “Môi trường” là tập hợp các điều kiện và hiện tượng bên ngoài có ảnh hưởng tới một vật thể hoặc một sự kiện. Theo nghĩa rộng: “Môi trường” là tổng hợp tất cả các nhân tố như không khí, đất, nước, ánh sáng, âm thanh, cảnh quan, xã hội có ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống của con người và tài nguyên cần thiết cho sinh sống, sản xuất của con người. Vậy: Môi trường sống là tổng hợp các điều kiện bên ngoài có ảnh hưởng tới sự sống và sự phát triển của các cơ thể sống. Môi trường sống còn được gọi bằng thuật ngữ môi sinh. “Môi trường sống của con người là tổng hợp các điều kiện vật lý, hóa học, sinh học, xã hội bao quanh con người, có ảnh hưởng tới sự sống, sự phát triển của từng cá nhân và toàn bộ cộng đồng người. Các thành phần của môi trường sống có ảnh hưởng trực tiếp tới con người trên Trái đất gồm 04 quyển: sinh quyển, thủy quyển, khí quyển, thạch quyển. Các yếu tố đó có quan hệ mật thiết, tương tác lẫn nhau và tác động lên các cá thể sinh vật hay con người để cùng tồn tại và phát triển”. Ô nhiễm môi trường là sự làm thay đổi tính chất của môi trường, vi phạm tiêu chuẩn môi trường, thay đổi trực tiếp hoặc gián tiếp các thành phần và đặc tính vật lý, hóa học, nhiệt độ, sinh học, chất hòa tan, chất phóng xạ… ở bất kỳ thành phần nào của môi trường hay toàn bộ môi trường vượt quá mức cho phép đã được xác định. Chất gây ô nhiễm là những nhân tố làm cho môi trường trở thành độc hại, gây tổn hại hoặc có tiềm năng gây tổn hại đến sức khỏe, sự an toàn hay sự phát triển của con người và sinh vật trong môi trường đó. Chất gây ô nhiễm có thể là chất rắn (như rác) hay chất lỏng (các dung dịch hóa học, chất thải của dệt nhuộm, rượu, chế biến thực phẩm), hoặc chất khí (SO 2 trong núi lưa phun, NO2 trong khói xe, CO từ khói đun …), các kim loại nặng như chì, đồng … cũng có khi nó vừa ở thể hơi vừa ở thể rắn như thăng hoa hay ở dạng trung gian. 2. Hiện trạng về môi trường ở nước ta hiện nay Ô nhiễm môi trường bao gồm 3 loại chính là: ô nhiễm đất, ô nhiễm nước và ô nhiễm không khí. Trong ba loại ô nhiễm đó thì ô nhiễm không khí tại các đô thị lớn, khu công nghiệp và làng nghề là nghiêm trọng nhất, mức độ ô nhiễm vượt nhiều lần tiêu chuẩn cho phép. Theo báo cáo giám sát của Uỷ ban Khoa học, Công nghệ và Môi trường của Quốc hội, tỉ lệ các khu công nghiệp có hệ thống xư lí nước thải tập trung ở một số địa phương rất thấp, có nơi chỉ đạt 15 - 20%, như tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu, Vĩnh Phúc. Một số khu công nghiệp có xây dựng hệ thống xư lí nước thải tập trung nhưng hầu như không vận hành vì để giảm chi phí. Đến nay, mới có 60 khu công nghiệp đã hoạt động có trạm xư lí nước thải tập trung (chiếm 42% số khu công nghiệp đã vận hành) và 20 khu công nghiệp đang xây dựng trạm xư lí nước thải. Bình quân Trang 4 mỗi ngày, các khu, cụm, điểm công nghiệp thải ra khoảng 30.000 tấn chất thải rắn, lỏng, khí và chất thải độc hại khác. Dọc lưu vực sông Đồng Nai, có 56 khu công nghiệp, khu chế xuất đang hoạt động nhưng chỉ có 21 khu có hệ thống xư lý nước thải tập trung, số còn lại đều xả trực tiếp vào nguồn nước, gây tác động xấu đến chất lượng nước của các nguồn tiếp nhận... Hình 1.1. Tình trạng ô nhiễm các khu công nghiệp Có nơi, hoạt động của các nhà máy trong khu công nghiệp đã phá vỡ hệ thống thuỷ lợi, tạo ra những cánh đồng hạn hán, ngập úng và ô nhiễm nguồn nước tưới, gây trở ngại rất lớn cho sản xuất nông nghiệp của bà con nông dân. Cộng đồng dân cư, nhất là các cộng đồng dân cư lân cận với các khu công nghiệp, đang phải đối mặt với thảm hoạ về môi trường. Họ phải sống chung với khói bụi, uống nước từ nguồn ô nhiễm chất thải công nghiệp... Cùng với sự ra đời ồ ạt các khu, cụm, điểm công nghiệp, các làng nghề thủ công truyền thống cũng có sự phục hồi và phát triển mạnh mẽ. Việc phát triển các làng nghề có vai trò quan trọng đối với sự phát triển kinh tế - xã hội và giải quyết việc làm ở các địa phương. Hình 1.2. Các làng nghề tự phát gây ô nhiễm môi trường. Trang 5 Tuy nhiên, hậu quả về môi trường do các hoạt động sản xuất làng nghề đưa lại cũng ngày càng nghiêm trọng. Tình trạng ô nhiễm không khí, chủ yếu là do nhiên liệu sư dụng trong các làng nghề là than, lượng bụi và khí CO, CO2, SO2,..thải ra trong quá trình sản xuất khá cao. Theo thống kê của Hiệp hội Làng nghề Việt Nam, hiện nay cả nước có 2.790 làng nghề, trong đó có 240 làng nghề truyền thống, đang giải quyết việc làm cho khoảng 11 triệu lao động, bao gồm cả lao động thường xuyên và lao động không thường xuyên. Các làng nghề được phân bố rộng khắp cả nước, trong đó các khu vực tập trung phát triển nhất là đồng bằng sông Hồng, Bắc Trung Bộ, Tây Bắc Bộ, đồng bằng sông Cưu Long. Hoạt động gây ô nhiễm môi trường sinh thái tại các làng nghề không chỉ ảnh hưởng trực tiếp đến cuộc sống, sinh hoạt và sức khoẻ của những người dân làng nghề mà còn ảnh hưởng đến cả những người dân sống ở vùng lân cận. Tại các đô thị lớn, tình trạng ô nhiễm cũng ở mức báo động. Đó là các ô nhiễm về nước thải, rác thải sinh hoạt, rác thải y tế, không khí, tiếng ồn... Những năm gần đây, dân số ở các đô thị tăng nhanh khiến hệ thống cấp thoát nước không đáp ứng nổi và xuống cấp nhanh chóng. Nước thải, rác thải sinh hoạt (vô cơ và hữu cơ) ở đô thị hầu hết đều trực tiếp xả ra môi trường mà không có bất kỳ một biện pháp xư lí môi trường nào nào ngoài việc vận chuyển đến bãi chôn lấp. Theo thống kê của cơ quan chức năng, mỗi ngày người dân ở các thành phố lớn thải ra hàng nghìn tấn rác; các cơ sở sản xuất thải ra hàng trăm nghìn mét khối nước thải độc hại; các phương tiện giao thông thải ra hàng trăm tấn bụi, khí độc. Trong tổng số khoảng 34 tấn rác thải rắn y tế mỗi ngày, thành phố Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh chiếm đến 1/3; bầu khí quyển của thành phố Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh có mức benzen và sunfua đioxit đáng báo động. Theo một kết quả nghiên cứu mới công bố năm 2008 của Ngân hàng Thế giới (WB), trên 10 tỉnh thành phố Việt Nam, xếp theo thứ hạng về ô nhiễm đất, nước, không khí, thành phố Hồ Chí Minh và Hà Nội là những địa bàn ô nhiễm đất nặng nhất. Hình 1.3. Tình trạng ô nhiễm ở các thành phố lớn. 3. Hiện trạng về môi trường ở địa phương sinh sống: Theo Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh An Giang, bình quân mỗi ngày toàn tỉnh phát sinh trên 1.300 tấn rác thải từ sinh hoạt, ngoài ra còn có hơn 1.126 tấn/năm rác thải thuốc bảo vệ thực vật. Toàn tỉnh mới thu gom, xư lý được 60%, số còn lại do nhân dân tự đốt hoặc thải ra sông ngòi, kênh, rạch, gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Trang 6 Nguyên nhân do cộng đồng chưa ý thức trách nhiệm bảo vệ môi trường, chưa thống nhất đơn vị dịch vụ công từ tỉnh, huyện, thị, xã, chủ yếu chính quyền địa phương tự tổ chức thu gom, vì vậy đầu tư không đồng bộ, thiếu về lực lượng, phương tiện, thiết bị thu gom xuống cấp. Đặc biệt, điểm quy tập rác thải thiếu trầm trọng, nên thu gom rác không hiệu quả và triệt để, chỉ đạt 60% ở khu vực thành thị, từ 5% - 15% khối lượng rác phát sinh trong ngày ở vùng nông thôn. Toàn tỉnh mới có 11 bãi rác lớn và số ít bãi rác nhỏ, là bãi lộ thiên xây dựng không đúng quy trình kỹ thuật, không đảm bảo yêu cầu vệ sinh môi trường, đang quá tải, gây ô nhiễm nghiêm trọng môi trường đất, không khí. Hình 1.4. Rác thải bừa bãi không được thu gom. Mặc dù từ năm 2006 tỉnh đã tập trung trang bị phương tiện thu gom, phối hợp cùng các huyện đầu tư xây dựng 8 mô hình thu gom, xư lý rác bằng phương pháp ủ phân vi sinh yếm khí compost cho khu vực nông thôn. Tuy nhiên cho đến nay vẫn chưa giải quyết được dứt điểm lượng rác thải trong dân, bởi phương tiện thô sơ, không được duy tu sưa chữa thường xuyên. Mỗi mô hình chỉ thực hiện thu gom xư lý trong phạm vi bán kính 2 - 3 km, vì vậy số lượng rác thu gom, xư lý rất khiêm tốn khoảng 40%, như huyện Châu Phú chỉ có 9,8% dân số đăng ký thu gom rác, trong khi đó lượng rác sinh hoạt thải ra hàng ngày trên 86,8 tấn. Tại huyện Chợ Mới hình thành 45 chợ tự phát không có bãi chứa rác công cộng, trong đó có 8 bãi rác tập trung ở thành phố Long Xuyên, Châu Đốc, huyện An Phú, Tri Tôn, Tịnh Biên, Châu Thành, Thoại Sơn và thị xã Tân Châu không còn khả năng chứa và gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Ngoài ra, tại các mô hình sau khi thu gom xư lý cho ra phân hữu cơ sinh học, nhưng từ đó đến nay vẫn chưa bán ra thị trường để có nguồn thu tái đầu tư. Trang 7 Năm 2014, bên cạnh tiếp tục duy trì hoạt động của 8 mô hình thu gom xư lý hiện có, tỉnh An Giang triển khai xây dựng khu liên hợp xư lý rác thải rắn tại huyện Châu Thành, do công ty trách nhiệm hữu hạn một thành viên Môi trường - Đô thị An Giang làm chủ đầu tư, với qui mô 22,46 ha, công suất 300 tấn/ngày, để xư lý rác thải cho thành phố Long Xuyên, huyện Châu Thành và Thoại Sơn; đồng thời đóng lắp dứt điểm 2 bãi rác phường Bình Đức (Long Xuyên), bãi rác Kênh 4 (Châu Đốc) đang quá tải, gây ô nghiễm môi trường nghiêm trọng. Tại trung tâm thành phố Long Xuyên, ven các con sông rạch ô nhiễm môi trường hết sức nghiêm trọng nhưng việc xư lý chưa có những chuyển biến tích cực. Điển hình như Rạch Ông Mạnh nằm giữa phường Đông Xuyên và Mỹ Hòa luôn lềnh bềnh những rác thải sinh hoạt, mặt nước đen ngòm, mùi hôi bốc lên nồng nặc. Thực trạng này không chỉ có rạch Ông Mạnh, mà rạch Bằng Lăng,...cũng ô nhiễm tương tự. Sự ô nhiễm trên các tuyến kênh, rạch là điều kiện thuận lợi để ruồi, muỗi phát triển, đó là chưa kể đến các bệnh truyền nhiễm từ những loài vật này. Ngoài sự thiếu ý thức của người dân trong việc xả rác thải, nước thải trong sinh hoạt, lâu dần rác ứ đọng khiến dòng chảy bị tắc nghẽn, càng làm ô nhiễm nguồn nước, còn phải kể đến sự quản lý chưa chặt chẽ của chính quyền địa phương trong việc giải quyết các trường hợp người dân xây cất lấn chiếm làm thu hẹp dòng kênh. Hình 1.5. Rác thải bừa bãi một góc chợ Long Xuyên Trang 8 Sự thiếu ý thức của người dân khi vứt rác bừa bãi xuống kênh, rạch đã góp phần tạo nên sự ô nhiễm nguồn nước, hình thành các con “kênh chết” trong lòng thành phố. Ngoài rác, lục bình nảy nở, cản trở dòng chảy của nước thì điều đáng nói là người dân sống quanh kênh, rạch không chủ động khai thông nước và vớt rác. Giờ thì nhiều kênh, rạch chỉ còn là rãnh nước với những dòng chảy li ti, điển hình nhất là con rạch Bà Bầu, rạch Tầm Bót, rạch Cái Sơn,.... 4. Tác động của sinh vật trong quá trình hình thành đất. Quá trình hình thành đất rất phức tạp, bao gồm nhiều hoạt đô nô g: sinh học, hóa học, lý học, lý – hóa học tác đô ông tương hổ lẫn nhau: + Sự tổng hợp chất hữu cơ và phân giải chúng. + Sự tâ ôp trung tích lũy chất hữu cơ, vô cơ và sự rưa trôi chúng. + Sự phân hủy các khoáng chất và sự tổng hợp các hợp chất hóa hoc mới. + Sự xâm nhâ pô của nước vào đất và mất nước từ đất. + Sự hấp thu năng lượng mă ôt trời của đất làm đất nóng lên và mất năng lượng từ đất, làm cho đất lạnh đi. Hình 1.6. Quan hệ giữa vòng tuần hoàn địa chất và tiểu tuần hoàn sinh học. Trang 9 Thực chất của quá trình hình thành đất là vòng tiểu tuần hoàn sinh học, thưc hiê ôn do hoạt đô ông sống của sinh học (đô nô g vâ ôt, thực vâ ôt và vi sinh vâ ôt). Trong vòng tuần hoàn này sinh vâ ôt đã hấp thu năng lượng, chất dinh dưỡng và các khí từ khí quyển để tổng hợp nên chất hữu cơ (quang hợp). Các chất hữu cơ này vô cơ hóa nhờ vi sinh vâ ôt và là nguồn thức ăn cho sinh vâ ôt ở thế hê ô sau. Thực chất của vòng đại tuần hoàn địa chất là quá trình phong hóa đá để tạo thành mẫu chất. Còn bản chất của quá trình hình thành đất là vòng tiểu tuần hoàn sinh học, vì có tiểu tuần hoàn sinh học đất mới được hình thành, những nhân tố cơ bản cho đô ô phì nhiêu của đất mới được tạo ra. Từ khi xuất hiê ôn sự sống trên trái đất thì quá trình phong hóa xảy ra đồng thời với quá trình hình thành đất. Sự sống trên Trái Đất xuất hiện cách đây 500-550 triệu năm (kỷ Cambri của nguyên đại cổ sinh) sinh vật, trong đó chủ yếu là thực vật tác động lên mẫu chất, tạo thành chất hữu cơ trong mẫu chất, làm thay đổi mẫu chất và chuyển mẫu chất thành đất. Tham gia vào quá trình hình thành đất có nhiều loại sinh vật khác nhau nằm trong 3 ngành chính là thực vật màu xanh, động vật và vi sinh vật. + Vai trò của thực vật: Thực vật là nguồn cung cấp chất hữu cơ chủ yếu cho mẫu chất và đất. Khoảng 4/5 chất hữu cơ trong đất có nguồn gốc từ thực vật. Trong hoạt động sống của mình, các loài thực vật hút nước và các chất khoáng trong mẫu chất và đất, đồng thời nhờ quá trình quang hợp tạo thành các chất hữu cơ trong cơ thể. Sau khi chết, xác của chúng rơi vào mẫu chất và đất bị phân giải trả lại các chất lấy từ đất và bổ sung thêm cácbon, nitơ... tạo thành chất hữu cơ trong mẫu chất. Sự tích luỹ chất hữu cơ làm cho mẫu chất xuất hiện độ phì và chuyển thành đất. Chu kỳ đất - cây - đất diễn ra liên tục trong tự nhiên làm cho độ phì đất tăng dần. Thực vật gồm các loại cây trong tự nhiên và hệ thống cây trồng trong sản xuất nông - lâm nghiệp. Dưới các kiểu rừng khác nhau gặp các loại đất có độ phì rất khác nhau. Ví dụ: đất dưới rừng tre, nứa hoặc trảng cỏ có độ phì thấp hơn đất dưới rừng cây lá rộng. Một số loài thực vật được dùng làm cây chỉ thị cho một số tính chất đất. Ví dụ: cây sim, cây mua là cây chỉ thị cho đất chua, cây sú vẹt chỉ thị của đất mặn..v.v. Hình 1.7. Đất trống đồi trọc kém màu mỡ. Trang 10 Hình 1.8. Đất màu mỡ do có rừng che phủ. + Vai trò của động vật: Các loài động vật có thể chia thành 2 nhóm: động vật sống trên mặt đất và động vật sống trong đất. Ðộng vật sống trên mặt đất gồm nhiều loài khác nhau, các chất thải trong cuộc sống rơi vào đất cung cấp một số chất dinh dưỡng. Sau khi chết xác chúng rơi vào đất bị phân giải bổ sung chất dinh dưỡng và chất hữu cơ cho đất. Ðộng vật sống trong đất có nhiều loài như: giun, kiến, mối... Giun đất có vai trò rất lớn trong sự tạo độ phì đất. Theo Russell, một hecta đất tốt có thể có tới 2.500.000 cá thể các loại giun. Giun ăn đất, phân giun là các hạt kết viên bền vững làm cho đất tơi xốp. Khi chết xác chúng được phân giải cung cấp nhiều nitơ và các chất khoáng cho đất. Ðộng vật góp phần bổ sung chất hữu cơ và làm tăng độ phì đất. Hình 1.9. Đô ông vâ ôt sống trong đất góp phần phá hủy đất, đá. Trang 11 + Vai trò của vi sinh vật: Tập đoàn vi sinh vật trong đất rất phong phú với nhiều chủng loại khác nhau. Về số lượng có thể có tới hàng trăm triệu con trong một gam đất. Các kết quả nghiên cứu cho thấy rất nhiều quá trình diễn ra trong đất có sự tham gia trực tiếp hay gián tiếp của tập đoàn vi sinh vật đất. Quá trình phân giải xác hữu cơ, quá trình hình thành mùn, quá trình chuyển hoá đạm trong đất, quá trình cố định đạm từ khí trời... trải qua nhiều phản ứng, nhiều giai đoạn, mỗi phản ứng đều có sự tham gia của một loài sinh vật cụ thể. Hầu hết các loài vi sinh vật đều sinh sản theo cách tự phân nên lượng sinh khối tạo ra trong đất lớn, sau khi chết xác các loài vi sinh vật bị phần giải góp phần cung cấp chất hữu cơ và tạo độ phì đất. Như vậy, sau khi sự sống xuất hiện, giới sinh vật đã có những tác động sâu sắc về nhiều mặt tới mẫu chất để chuyển mẫu chất thành đất, sinh vật tiếp tục tác động với đất để đất ngày càng phát triển. Nói cách khác nếu không có sinh vật thì chưa có đất, vì vậy các nhà khoa học cho rằng sinh vật là yếu tố quyết định trong sự hình thành đất. 5. Ứng dụng tiềm năng của giun đất trong quản lý chất thải. Xã hội của chúng ta đã thải ra một lượng lớn chất thải. Chất thải này là một nguồn tài nguyên lãng phí. Phần lớn chất thải hữu cơ, và các phương pháp xư lý như chôn lấp và đốt là không an toàn, trong khi đó giun đất đã đem lại lợi thế đáng kể về môi trường so với các hình thức xư lý khác. Không có quá trình ô nhiễm môi trường, tiêu thụ năng lượng thấp và gần như 100% các chất hữu cơ sẽ được tái sư dụng. Ý tưởng tái sư dụng chất thải của con người không phải là mới. Ví dụ, các thành phố lớn ở Nhật Bản vẫn tự cung tự cấp thực phẩm. Họ đạt được điều này bằng cách có vành đai nông trại xung quanh thành phố, tái sư dụng chất thải hữu cơ khác từ thành phố làm phân bón. Giun đất có thể được sư dụng để xư lý tất cả các loại chất thải hữu cơ bao gồm cả nước thải, phân động vật, bột giấy thải, chất thải nhà máy bia và phân nấm. Hơn 50% chất thải ở bãi rác là hữu cơ. Việc đưa giun đất để xư lý rác thải sẽ giúp giảm một phần vấn đề lớn về môi trường. Giun có sức tiêu hóa lớn. Tác dụng phân giải hữu cơ của giun chỉ đứng sau các vi sinh vật. Một tấn giun có thể tiêu hủy được 70 – 80 tấn rác hữu cơ, hoặc 50 tấn phân gia súc trong một quý (3 tháng). Các nước trên thế giới đã tận dụng cơ năng đặc thù này của giun để xư lý chất thải sinh hoạt hoặc rác thải hữu cơ, làm sạch môi trường, có hiệu quả tốt. Rõ ràng là có tiềm năng lớn cho tăng cường sư dụng giun đất để xư lý chất thải hữu cơ. Nâng cao nhận thức môi trường và sự khan hiếm các nguồn tài nguyên trong tương lai sẽ đòi hỏi một cách tiếp cận mới để quản lý chất thải. Hy vọng rằng chúng ta sẽ thấy tác dụng ngày càng tăng của giun đất để quản lý chất thải trong tương lai. 5.1. Tiềm năng của giun khoang (trùn hổ) trong việc xư lý rác thải hữu cơ Giun khoang là loại trùn đất có nhiều tên gọi khác nhau: Địa long, khâu dẫn, giun khoang, thổ long, trùn hổ. Tên khoa học: Pheretima asiatica Michaelsen., họ Cự dẫn (Megascolecidae). Thân giun có hình trụ tròn và dài khoảng 10 - 30cm, đường kính 5 - 10mm, có khoang cổ và nhiều vòng đốt rất sát nhau. Da trơn bóng, có 4 đôi lông cứng giúp giun di chuyển. Phần đầu to hơn phần đuôi. Toàn thân màu nâu vàng hay nâu đỏ hoặc đen sẫm ở phía lưng. Trang 12 Giun khoang là các bác “thợ cày” rất quý của chúng ta. Suốt ngày chúng đào bới trong đất để kiếm thức ăn. Hoạt độnglàm cho đất tơi xốp tạo nhiều biến đổi có lợi cho cây trồng. Cơ thể giun là một ống tròn, một đầu là miệng và đầu kia là hậu môn. Chúng ngoạm đất vào mồm rồi nuốt chưng. Khi đi qua ống tiêu hóa, các chất hữu cơ , chất mùn sẽ được chúng đồng hóa, hấp thụ. Sau đó, các chất còn lại sẽ bị tống ra ngoài qua hậu môn. Đó là phân giun (phân trùn – vermicast). Phân giun là một loại đất rất tốt. Chúng tơi xốp và giữ được ẩm. Mặt khác, các dạng phân lân và phân kali khó tiêu, sau khi đi qua bụng giun đã trở thành những dạng dễ tiêu mà cây hấp thụ được. Dựa vào những đặc điểm trên ta có thể cho giun khoang ăn và xư lý rác thải hữu cơ, thông qua đó nguồn phân giun lại là chất dinh dưỡng tuyệt vời cho cây trồng, giun lại thường xuyên đào xới đất tìm kiếm thức ăn nên sẽ giúp đất tơi xốp. Hình 1.10. Trùn hổ (giun khoang) trong đất. 5.2. Tiềm năng của giun đỏ (trùn quế) trong việc xư lý rác thải hữu cơ Trùn quế là loại trùn đất có tên khoa học là Perionyx excavatus, chi Pheretima, họ Megascocidae (họ cự dẫn), ngành ruột khoan. Chúng thuộc nhóm trùn ăn phân, thường sống trong môi trường có nhiều chất hữu cơ đang phân hủy.Trùn quế có kích thước tương đối nhỏ, độ dài vào khoảng 10 – 15 cm, thân hơi dẹt, bề ngang của con trưởng thành có thể đạt 0,1 – 0,2 cm, có màu từ đỏ đến màu mận chín (tùy theo tuổi), màu nhạt dần về phía bụng, hai đầu hơi nhọn. Cơ thể trùn có hình thon dài nối với nhau bởi nhiều đốt, trên mỗi đốt có một vành tơ. Trùn quế nuốt thức ăn bằng môi ở lỗ miệng, lượng thức ăn mỗi ngày được nhiều nhà khoa học ghi nhận là tương đương với trọng lượng cơ thể của nó. Sau khi qua hệ thống tiêu hóa với nhiều vi sinh vật cộng sinh, chúng thải ra phân ra ngoài rất giàu dinh dưỡng, những vi sinh vật cộng sinh có ích trong hệ thống tiêu hóa này theo phân ra khỏi cơ thể nhưng vẫn còn hoạt động ở “màng dinh dưỡng” một thời gian dài. Đây là một trong những nguyên nhân làm cho phân trùn có hàm lượng dinh dưỡng cao và có hiệu quả cải tạo đất tốt hơn dạng phân hữu cơ phân hủy bình thường trong tự nhiên. Trùn quế rất nhạy cảm, chúng phản ứng mạnh với ánh sáng, nhiệt độ và biên độ nhiệt cao, độ mặn và điều kiện khô hạn. Nhiệt độ thích hợp nhất với Trùn quế nằm trong khoảng từ 20 – 300C, ở nhiệt độ khoảng 300C và độ ẩm thích hợp, chúng sinh trưởng và sinh sản rất nhanh. Ở nhiệt độ quá thấp, chúng sẽ ngừng hoạt động và có thể chết.Trùn quế quế rất thích sống trong môi trường ẩm ướt và có độ pH ổn định. Trùn quế thích nghi với phổ thức ăn khá rộng, chúng ăn bất kỳ chất thải hữu cơ nào có thể phân hủy trong tự nhiên (rác đang phân hủy, phân gia súc, gia Trang 13 cầm…). Tuy nhiên, những thức ăn có hàm lượng dinh dưỡng cao sẽ hấp dẫn chúng hơn, giúp cho chúng sinh trưởng và sinh sản tốt hơn. Trong tự nhiên, trùn quế thích sống nơi ẩm thấp, gần cống rãnh, hoặc nơi có nhiều chất hữu cơ dễ phân hủy và thối rữa như trong các đống phân động vật, các đống rác hoai mục. Sự sinh sản và phát triển. Trùn quế sinh sản rất nhanh trong điều kiện khí hậu nhiệt đới tương đối ổn định và có độ ẩm cao như điều kiện của khu vực phía Nam. Theo nhiều tài liệu, từ một cặp ban đầu trong điều kiện sống thích hợp có thể tạo ra từ 1.000 –1.500 cá thể trong một năm. Trùn quế là sinh vật lưỡng tính, chúng có đai và các lỗ sinh dục nằm ở phía đầu của cơ thể, có thể giao phối chéo với nhau để hình thành kén ở mỗi con, kén được hình thành ở đai sinh dục, trong mỗi kén mang từ 1 – 20 trứng, mỗi kén có thể nở từ 2 – 10 con. Khi mới nở, con nhỏ như đầu kim có màu trắng, dài khoảng 2 – 3mm, sau 5 – 7 ngày cơ thể chúng sẽ chuyển dần sang màu đỏ và bắt đầu xuất hiện một vằn đỏ thẫm trên lưng. Khoảng từ 15 –30 ngày sau, chúng trưởng thành và bắt đầu xuất hiện đai sinh dục; từ lúc này chúng bắt đầu có khả năng bắt cặp và sinh sản. Với khả năng sinh sản nhanh, phổ thức ăn rộng, và thích sống trong môi trường có nhiều chất hữu cơ đang phân hủy,thì việc sư dụng trùn quế trong xư lý rác thải hữu cơ là vô cùng thích hợp, tốc độ xư lý rác thải của trùn quế nhanh hơn so với trùn hổ và phân trùn quế cũng có hàm lượng dinh dưỡng cao hơn. Hình 1.11. Trùn quế trong đất Trang 14 Chương 2: ẢNH HƯỞNG CỦA RÁC THẢI SINH HOẠT ĐẾN MÔI RƯỜNG VÀ BIỆN PHÁP XỬ LÝ 1. Rác thải sinh hoạt và tác động của nó đến môi trường Ảnh hưởng đến môi trường không khí: Nguồn rác thải từ các hộ gia đình thường là các loại thực phẩm chiếm tỷ lệ cao trong toàn bộ khối lượng rác thải ra. Khí hậu nhiệt đới nóng ẩm và mưa nhiều ở nước ta là điều kiện thuận lợi cho các thành phần hữu cơ phân huỷ, thúc đẩy nhanh quá trình lên men, thối rữa và tạo nên mùi khó chịu cho con người. Các chất thải khí phát ra từ các quá trình này thường là H2S, NH3, CH4, SO2, CO2. Ảnh hưởng đến môi trường nước: Theo thói quen nhiều người thường đổ rác tại bờ sông, hồ, ao, cống rãnh. Lượng rác này sau khi bị phân huỷ sẽ tác động trực tiếp và gián tiếp đến chất lượng nước mặt, nước ngầm trong khu vực. Rác có thể bị cuốn trôi theo nước mưa xuống ao, hồ, sông, ngòi, kênh rạch, sẽ làm nguồn nước mặt ở đây bị nhiễm bẩn. Mặt khác, lâu dần những đống rác này sẽ làm giảm diện tích ao hồ, giảm khả năng tự làm sạch của nước gây cản trở các dòng chảy, tắc cống rãnh thoát nước. Hậu quả của hiện tượng này là hệ sinh thái nước trong các ao hồ bị huỷ diệt. Ảnh hưởng đến môi trường đất: Trong thành phần rác thải có chứa nhiều các chất độc, do đó khi rác thải được đưa vào môi trường thì các chất độc xâm nhập vào đất sẽ tiêu diệt nhiều loài sinh vật có ích cho đất như: giun, vi sinh vật, nhiều loài động vật không xương sống, ếch nhái,…làm cho môi trường đất bị giảm tính đa dạng sinh học và phát sinh nhiều sâu bọ phá hoại cây trồng. Đặc biệt hiện nay sư dụng tràn lan các loại túi nilon trong sinh hoạt và đời sống, chúng cần tới 50 – 60 năm mới phân hủy trong đất. Do đó chúng tạo thành các bức tường ngăn cách trong đất hạn chế mạnh quá trình phân hủy, tổng hợp các chất dinh dưỡng, làm cho đất giảm độ phì nhiêu, đất bị chua và năng suất cây trồng giảm sút. Ảnh hưởng đến cảnh quan: Rác thải sinh hoạt nếu không được thu gom, vận chuyển đến nơi xư lý, thu gom không hết, vận chuyển rơi vãi dọc đường, tồn tại các bãi rác nhỏ lộ thiên,… đều là những hình ảnh làm ảnh hưởng đến vẻ mỹ quan đô thị của phường. Một nguyên nhân nữa làm giảm mỹ quan đô thị là do ý thức người dân chưa cao. Tình trạng người dân đổ rác bừa bãi ra lòng lề đường và mương rãnh vẫn còn rất phổ biến, đặc biệt là khu vực nông thôn nơi mà công tác quản lý rác thải sinh hoạt vẫn chưa được kiểm soát một cách chặt chẽ. 2. Phân loại rác thải sinh hoạt Rác hữu cơ: là loại rác dễ phân hủy và có thể đưa vào tái chế để đưa vào sư dụng cho việc chăm bón và làm thức ăn cho động vật. Nguồn gốc rác hữu cơ: phần bỏ đi của thực phẩm sau khi lấy đi phần chế biến được thức ăn cho con người, phần thực phẩm thừa hoặc hư hỏng không thể sư dụng cho con người, các loại hoa, lá cây, cỏ không được con người sư dụng sẽ trở thành rác thải trong môi trường. Ví dụ như: các loại rau, củ quả đã bị hư, thối…cơm, canh, thức ăn còn thừa hoặc bị thiu…. Các loại bã chè, bã cafe,....cỏ cây bị xén, chặt bỏ, hoa rụng…. Rác vô cơ: là loại rác khó phân hủy được chia làm 2 loại đó là rác tái chế và không tái chế. + Rác không tái chế: là những loại rác không thể sư dụng được nữa cũng không thể tái chế được mà chỉ có thể xư lý bằng cách mang ra các khu chôn lấp rác thải. Nguồn gốc là các loại vật Trang 15 liệu xây dựng không thể sư dụng hoặc đã qua sư dụng và được bỏ đi, các loại bao bì bọc bên ngoài hộp, chai thực phẩm, các loại túi nilong được bỏ đi sau khi con người dùng đựng thực phẩm, một số loại vật dụng, thiết bị trong đời sống hàng ngày của con người. Như: gạch, đá, đồ sành, sứ vỡ hoặc không còn giá trị sư dụng...ly, cốc, bình thủy tinh vỡ…các loại vỏ sò, ốc, vỏ trứng…đồ da, đồ cao su, đồng hồ hỏng, băng đĩa nhạc, radio… không thể sư dụng. + Rác tái chế: là loại rác khó phân hủy nhưng có thể đưa vào tái chế để sư dụng nhằm mục đích phục vụ cho con người. Nguồn gốc là các loại giấy thải, các loại hộp, chai, vỏ lon thực phẩm bỏ đi như: thùng carton, sách báo cũ,...hộp giấy, bì thư, bưu thiếp đã qua sư dụng,...các loại vỏ lon nước ngọt, lon bia, vỏ hộp trà….các loại ghế nhựa, thau, chậu nhựa, quần áo và vải cũ… Hình 2.1. Phân loại rác thải 3. Rác thải hữu cơ và phương pháp xử lý rác thải hữu cơ Rác thải hữu cơ là loại rác có nguồn gốc từ thiên nhiên và có thành phần chính là C,H,O. Ngoài 3 thành phần chính này, rác thải hữu cơ còn có thêm các thành phần khác như S,N,P… Nói mô ôt cách khái quát, dễ hiểu hơn thì đó là các chất thải được loại bỏ từ nguyên liê ôu thực phẩm, thức ăn thừa, vỏ và hoa quả, hoa lá trang trí trong nhà đã bị héo mà con người không Trang 16 dùng nữa, vứt bỏ vào môi trường sống. Rác hữu cơ sau khi được xư lý có thể làm phân bón cho cây trồng hoă ôc có thể làm thức ăn cho đô nô g vâ ôt… Các phương pháp xư lý rác thải hữu cơ: + Xư lý rác hữu cơ bằng trùng đất: là phương pháp cho giun ăn các loại rác thải hữu cơ, thông qua đó giun đất tạo ra nguồn phân bón hữu cơ rất tốt cho cây trồng. Phân thải của giun có chứa nhiều nitơ gấp 5 lần, nhiều phosphor gấp 7 lần, nhiều postassum gấp 11 lần cũng như nhiều Magnesium gấp 3 lần so với đất thường. Như vậy giun đóng một vai trò rất quan trọng trong viêc tạo chất dinh dưỡng cho cây trồng. + Xư lý rác hữu cơ bằng mô hình tháp cây trồng: là phương pháp tạo phân bón hữu cơ trực tiếp cho cây trồng trên mô hình trồng cây dạng tháp thông qua trùng đất. + Xư lý rác hữu cơ bằng phương pháp ủ: là phương pháp sinh học rác được ủ thành đống hoặc thành luống, nổi lên trên mặt đất hoặc chìm dưới hố, hoặc nưa nổi nưa chìm. Đống ủ có thể được trát kín bằng bùn. Trong suốt quá trình ủ, oxy sẽ được tiêu thụ dần đến hết, và điều kiện chuyển từ hiếu khí sang kị khí, nhiệt độ có thể tăng từ 60-70 0C. ngoài ra nó cũng có thể được đảo xới định kì để cung cấp thêm oxy ào bên trong. + Xư lý rác hữu cơ bằng công nghê ô hiê nô đại: sư dụng công nghệ thủy nhiệt để xư lý rác thải hữu cơ Hình 2.2. Quy trình công nghệ thủy nhiệt xử lý rác thải. + Và mô ôt số phương pháp khác . Chương 3: NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH THÁP TRỒNG CÂY VÀ Trang 17 XỬ LÝ RÁC THẢI HỮU CƠ BẰNG TRÙN ĐẤT. 1. Tháp rau: là mô hình trồng rau tại nhà bằng phương pháp thổ canh nhưng tối ưu hóa được năng suất được năng suất trên diện tích trồng hạn chế như quy mô hộ gia đình, nhất là đối với khu vực thành thị. 2. Dụng cụ - 1 thùng nhựa 45 lít (85.000đ/cái) - 2 thùng nhựa 16 lít (40.000đ/cái) - 45kg đất ruô nô g: là loại đất thịt (lấy ở khu vực Mỹ Hòa, thành phố Long Xuyên, An Giang), có thể mua đất ở các tiệm trồng hoa kiểng.(35kg - 20.000đ) - 2,5kg tro trấu, xơ dừa (5.000đ). - Trùn đất (tìm ở đất ruộng và đào ở khu vực có đất ẩm), trùn quế (20.000đ/kg) 3. Cách tiến hành 3.1. Cách khoan thùng nhựa thành tháp rau - 1 thùng nhựa 45 lít được khoét lỗ đơn giản ở bên thân và đáy để thoát nước. + Phần đáy khoét 6 lỗ nhỏ đường kính 1 cm xung quanh trung tâm và 1 lỗ lớn ở trung tâm đường kính 5cm để thoát nước. + Phần thân thùng nhựa khoan lỗ xung quanh, tạo thành các ô để trồng cây, gồm 14 ô. Hình 3.1. Khoan thùng 45 lít Trang 18 Hình 3.2. Khoan thùng 45 lít - 2 thùng nhựa 16 lít khoan đáy và nắp: mỗi thùng khoan nắp 10 lỗ nhỏ (thoát khí, thông khí) và 12 lỗ nhỏ dưới đáy (thoát nước). Hình 3.3. Khoan nắp thùng 16 lít Trang 19 Hình 3.4. Khoan đáy thùng 16 lít 3.2. Cách xử lý rác thải hữu cơ bằng trùn đất: - Lần 1: Dùng thùng nhựa 16 lít đã khoang nắp và đáy để xử lý rác bằng trùn hổ (giun khoang). Thời gian từ 21/8/2016 – 09/09/2016. + Lấy khoảng 5kg đất ruộng phơi khô, sau đó chặt nhỏ, nhuyễn càng tốt, trộn với ít phân bò sau đó bỏ vào thùng nhựa 16 lít. + Tiếp theo ta cho 200g trùn hổ vào thùng (trùn được đào ở đất ruộng, và những nơi đất vườn ẩm). Hình 3.5. Giun đất được đào từ đất vườn ẩm. + Cuối cùng cho 200g rác hữu cơ vào thùng (Rác hữu cơ để ủ: chỉ cần tận dụng rác hữu cơ tại nhà và không cần lấy quá nhiều bên ngoài mang về, vì ta cứ tích luỹ ngày qua ngày nó sẽ vừa nhiều lên vừa hoai mục dần.). Lưu ý: bỏ vào thùng là rác hữu cơ có nguồn gốc thực vật. Trang 20