Tài liệu đánh giá hiệu quả của chế phẩm bio tmt trong xử lý ô nhiễm môi trường cho chăn nuôi bò sữa trong khu dân cư tại xã vĩnh thịnh huyện vĩnh tường tỉnh vĩnh phúc năm 2014

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HÀ MẠNH QUYỀN Tên đề tài: ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA CHẾ PHẨM BIO - TMT TRONG XỬ LÝ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG CHO CHĂN NUÔI BÒ SỮA TRONG KHU DÂN CƯ TẠI XÃ VĨNH THỊNH, HUYỆN VĨNH TƯỜNG, TỈNH VĨNH PHÚC NĂM 2014 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo Chuyên ngành Khoa Khoá : : : : Chính quy Khoa học môi trƣờng Môi trƣờng 2011 - 2015 THÁI NGUYÊN, 2015 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HÀ MẠNH QUYỀN Tên đề tài: ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA CHẾ PHẨM BIO - TMT TRONG XỬ LÝ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG CHO CHĂN NUÔI BÒ SỮA TRONG KHU DÂN CƯ TẠI XÃ VĨNH THỊNH, HUYỆN VĨNH TƯỜNG, TỈNH VĨNH PHÚC NĂM 2014 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo Chuyên ngành Lớp Khoa Khoá Giảng viên HD : : : : : : Chính quy Khoa học môi trƣờng K43 - KHMT N01 Môi trƣờng 2011 - 2015 ThS. Nguyễn Thị Lan Anh THÁI NGUYÊN, 2015 i LỜI CẢM ƠN Thực tập tốt nghiệp là một giai đoạn cần thiết và hết sức quan trọng của mỗi sinh viên, đó là thời gian để sinh viên tiếp cận với thực tế, nhằm củng cố và vận dụng những kiến thức mà mình đã học được trong nhà trường. Được sự nhất trí của Ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Môi trường, em đã về thực tập tại phòng thí nghiệm nhiệm khoa Môi trường. Lời đầu, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới: Ban giám hiệu trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên. Ban chủ nhiệm khoa và tập thể thầy, cô giáo trong khoa Môi trường đã tận tình giúp đỡ và dìu dắt em trong suốt quá trình học tập. Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của UBND xã Vĩnh Thịnh - huyện Vĩnh Tường - tỉnh Vĩnh Phúc, các cán bộ và bà con trong xã đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành tốt nội dung đề tài này. Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn sự quan tâm, chỉ đạo tận tình của cô giáo hướng dẫn Th.S. Hoàng Thị Lan Anh đã giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành khoá luận tốt nghiệp. Cuối cùng, em xin được gửi đến gia đình, bạn bè đã động viên giúp đỡ và tạo niềm tin cho em trong quá trình học tập, nghiên cứu cũng như trong thời gian thực hiện đề tài những lời cảm ơn chân thành nhất. Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 20 tháng 05 năm 2015 Sinh viên Hà Mạnh Quyền ii DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1: Một số vi sinh vật gây bệnh trong phân ................................................ 10 Bảng 2.2: Đặc điểm các khí sinh ra từ quá trình phân hủy phân heo (Ohio State University, U.S.A) ....................................................................... 11 Bảng 4.1: Cơ cấu đàn bò sữa nuôi tại Vĩnh Thịnh từ năm 2010 - 2013 ................ 33 Bảng 4.2: Cơ cấu chăn nuôi bò sữa tại các thôn của xã Vĩnh Thịnh (tháng 06/2014) ................................................................................................ 35 Bảng 4.3: Số lượng bò sữa của các hộ chăn nuôi .................................................. 36 Bảng 4.4: Nơi tiếp nhận chất thải chăn nuôi bò chưa qua xử lý............................ 38 Bảng 4.5: Danh sách hộ gia đình sử dụng chế phẩm Bio - TMT đê xử lý ô nhiễm môi trường do chăn nuôi bò sữa quy mô hộ gia đình trong khu dân cư tại xã Vĩnh Thịnh, huyện Vĩnh Tường, Tỉnh Vĩnh Phúc ........ 41 Bảng 4.6: Đánh giá về môi trường không khí xung quanh chuồng nuôi .............. 42 Bảng 4.7: Kết quả phân tích một số chỉ tiêu vật lý, hóa học của nước thải chăn nuôi bò sữa khi không sử dụng và sau khi có sử dụng chế phẩm Bio-TMT ..................................................................................... 44 Bảng 4.8: Số lượng vi khuẩn E.Coli và Coliform có mặt trong nước thải chăn nuôi bò sữa khi không sử dụng và sau khi có sử dụng chế phẩm Bio - TMT ........ 45 Bảng 4.9: Kết quả phân tích một số chỉ tiêu dinh dưỡng trong phân bò sữa trước và sau khi xử lý bằng chế phẩm Bio - TMT ................................ 47 Bảng 4.10: Số lượng vi khuẩn E.Coli và Coliform có mặt trong phân bò sữa trước và sau khi xử lý bằng chế phẩm Bio - TMT ................................ 48 Bảng 4.11: Ý kiến của người dân tham quan mô hình về việc muốn tiếp cận sử dụng chế phẩm trong thời gian tới ................................................... 50 iii DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 4.1: Biểu đồ thể hiện cơ cấu đàn bò sữa nuôi tại Vĩnh Thịnh từ năm 2010 - 2013 ........................................................................................ 34 Hình 4.2: Biểu đồ thể hiện số lượng bò sữa của các hộ chăn nuôi .................... 36 Hình 4.3: Biểu đồ thể hiện tỉ lệ nguồn tiếp nhận chất thải chưa qua xử lý ........ 38 Hình 4.4: Biểu đồ thể hiện đánh giá về môi trường không khí xung quanh chuồng nuôi........................................................................................ 43 Hình 4.5: Biểu đồ thể hiện kết quả phân tích một số chỉ tiêu vật lý, hóa học của nước thải chăn nuôi bò sữa khi không sử dụng và sau khi có sử dụng chế phẩm Bio - TMT................................................................... 44 Hình 4.6: Biểu đồ thể hiện số lượng vi khuẩn E.Coli và Coliform có mặt trong nước thải chăn nuôi bò sữa khi không sử dụng và sau khi có sử dụng chế phẩm Bio - TMT................................................................... 46 Hình 4.7: Biểu đồ thể hiện sự thay đổi của các chỉ tiêu dinh dưỡng trong phân bò sữa trước và sau khi xử lý bằng chế phẩm Bio - TMT ........ 47 Hình 4.8: Biểu đồ thể hiện số lượng vi khuẩn E.Coli và Coliform có mặt trong phân bò sữa trước và sau khi xử lý bằng chế phẩm Bio - TMT.............. 49 Hình 4.9: Ý kiến của người dân tham quan mô hình về việc muốn tiếp cận, sử dụng chế phẩm trong thời gian tới ......................................... 50 iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BNNPTNT : Bộ nông nghiệp phát triển nông thôn BOD5 : Nhu cầu ôxy sinh học sử dụng trong 5 ngày CaO : Canxi Ôxít CH4 : Metan COD : Nhu cầu ôxy hoá học E.M2 : Dung dịch được sản xuất từ EM gốc EM : Các vi sinh vật hữu hiệu FAO : Tổ chức Nông lương liên hợp quốc K2O : Kali Ôxit MgO : Magiê Ôxit NH3 : Amoniac pH : Chỉ số đo độ hoạt động của các ion hiđrô (H+) trong dung dịch QCVN : Quy chuẩn Việt Nam SO2 : Sunfua điôxit T- K : Tổng lượng kali TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam T-N : Tổng lượng nitơ T-P : Tổng lượng photpho v MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN .......................................................................................................................................... i DANH MỤC CÁC BẢNG.................................................................................................................... ii DANH MỤC CÁC HÌNH .................................................................................................................... iii MỤC LỤC ............................................................................................................................................... v Phần 1. MỞ ĐẦU ............................................................................................................................... 1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài .............................................................................................................. 1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu .................................................................................................................... 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 trong thực tiễn .................................................................................. 2 Phần 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................................................... 3 2.1. Cơ sở khoa học đề tài .................................................................................................................. 3 2.1.1. Cơ sở lý luận .................................................................................................. 3 2.1.1.1. Khái niệm môi trường ............................................................................. 3 2.1.1.2. Khái niệm chất thải chăn nuôi ............................................................... 3 2.1.1.3. Đặc điểm chất thải chăn nuôi................................................................. 3 2.1.2. Cơ sở pháp lý ................................................................................................. 5 2.1.3. Cơ sở thực tiễn............................................................................................... 6 2.1.3.1. Thực trạng chăn nuôi bò sữa trên thế giới .............................................. 6 2.1.3.2. Thực trạng chăn nuôi bò sữa tại Việt Nam ............................................ 7 2.2. Ô nhiễm môi trường do chất thải chăn nuôi gây ra .............................................................. 9 2.2.1. Ô nhiễm môi trường nước ............................................................................. 9 2.2.2. Ô nhiễm môi trường không khí ................................................................... 10 2.2.2.1. Thành phần khí từ chuồng nuôi gia súc ................................................ 10 2.2.2.2. Ảnh hưởng khí, bụi và vi sinh vật trong không khí khu vực các chuồng nuôi........................................................................................................ 11 2.2.3. Ô nhiễm môi trường đất .............................................................................. 12 2.3. Các phương pháp xử lý chất thải chăn nuôi trên thế giới và Việt Nam ........................ 13 2.3.1. Phương pháp hóa học .................................................................................. 13 vi 2.3.1.1. Phương pháp trung hòa ......................................................................... 13 2.3.1.2. Phương pháp keo tụ - tạo bông xử lý nước thải ................................... 13 2.3.2. Phương pháp sinh học ................................................................................. 14 2.3.3. Phương pháp vật lý ...................................................................................... 14 2.4. Tổng quan về chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu ...................................................................... 15 2.4.1. Giới thiệu về chế phẩm E.M ........................................................................ 15 2.4.2. Những thành phần cơ bản của chế phẩm E.M............................................. 17 2.4.3. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng chế phẩm E.M trên thế giới................. 19 2.4.3.1. Quá trình nghiên cứu và phát triển ....................................................... 19 2.4.3.2. Ứng dụng của chế phẩm E.M trong một số lĩnh vực ........................... 22 2.4.4. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng tại Việt Nam ........................................ 24 2.4.5. Giới thiệu về chế phẩm Bio - TMT ............................................................. 26 Phần 3. ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............. 28 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .......................................................................................... 28 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu .................................................................................. 28 3.1.2. Phạm vi nghiên cứu ..................................................................................... 28 3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu........................................................................................... 28 3.2.1. Địa điểm thực hiện ...................................................................................... 28 3.2.2. Thời gian tiến hành ...................................................................................... 28 3.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................................................ 28 3.3.1. Tình hình chăn nuôi bò sữa tại xã Vình Thịnh, huyện Vĩnh Tường, tỉnh Vĩnh Phúc. ...................................................................................................... 28 3.3.2. Thực trạng chất thải chăn nuôi bò sữa trên địa bàn xã ................................ 28 3.3.3. Ảnh hưởng từ chăn nuôi bò sữa đến môi trường tại địa phương ................ 28 3.3.4. Các biện pháp xử lý chất thải chăn nuôi bò sữa đã và đang được áp dụng tại địa phương ............................................................................................... 28 3.3.5. Đánh giá hiệu quả chế phẩm Bio - TMT trong xử lý ô nhiễm môi trường do chăn nuôi bò sữa trong khu dân cư ....................................................... 28 3.3.6. Ý kiến đánh giá của người dân về hiệu quả của chế phẩm Bio - TMT trong xử lý ô nhiễm môi trường do chăn nuôi bò sữa trong khu dân cư tại xã ..... 28 3.4. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................................................... 29 3.4.1. Phương pháp điều tra thu thập số liệu ......................................................... 29 3.4.2. Phương pháp điều tra phỏng vấn ................................................................. 29 3.4.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm .................................................................... 29 vii 3.4.4. Phương pháp xử lý số liệu ........................................................................... 31 3.4.4.1. Số liệu thứ cấp ...................................................................................... 31 3.4.4.2. Thông tin sơ cấp ................................................................................... 31 3.4.5. Phương pháp lấy mẫu và phân tích phòng thí nghiệm ................................ 31 3.4.6. Phương pháp kế thừa ................................................................................... 32 Phần 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..................................................... 33 4.1. Tình hình chăn nuôi bò sữa xã Vĩnh Thịnh, huyện Vĩnh Tường, tỉnh Vĩnh Phúc........... 33 4.1.1. Khái quát chung ........................................................................................... 33 4.1.2. Cơ cấu đàn bò sữa nuôi tại xã Vĩnh Thịnh từ năm 2010 - 2013 ................. 33 4.1.3. Quy mô chăn nuôi bò sữa của các hộ dân trong xã ..................................... 36 4.2. Thực trạng chất thải chăn nuôi bò sữa trên địa bàn xã ...................................................... 37 4.2.1. Phương thức vệ sinh chuồng nuôi ............................................................... 37 4.2.2. Khoảng cách vị trí chuồng nuôi đến các khu vực xung quanh ................... 37 4.2.3. Nguồn tiếp nhận chất thải ............................................................................ 38 4.3. Ảnh hưởng từ chăn nuôi bò sữa đến môi trường tại địa phương .................................... 38 4.3.1. Ô nhiễm môi trường không khí ................................................................... 38 4.3.2. Ô nhiễm môi trường đất .............................................................................. 39 4.3.3. Ô nhiễm môi trường nước ........................................................................... 39 4.4. Các biện pháp xử lý chất thải chăn nuôi bò sữa đã và đang được áp dụng tại địa phương .................................................................................................................................... 40 4.5. Đánh giá hiệu quả chế phẩm Bio - TMT trong xử lý ô nhiễm môi trường do chăn nuôi bò sữa trong khu dân cư................................................................................................. 40 4.5.1. Kết quả thực tế việc ứng dụng chế phẩm Bio - TMT trong xử lý ô nhiêm môi trường do chăn nuôi bò sữa trong khu dân cư tại địa phương ............ 40 4.5.2. Kết quả nghiên cứu đánh giá khả năng xử lý ô nhiễm môi trường do chăn nuôi bò sữa tyrong khu dân cư của chế phẩm Bio - TMT ............................ 42 4.5.2.1. Hiệu quả xử lý ô nhiễm môi trường không khí chuồng nuôi cuả chế phẩm Bio - TMT ......................................................................................... 42 4.5.2.2. Kết quả nghiên cứu đánh giá hiệu quả của chế phẩm Bio - TMT trong xử lý ô nhiêm môi trường do nước thải chăn nuôi bò sữa ....................... 43 4.5.2.3. Kết quả nghiên cứu đánh giá hiệu quả của chế phẩm Bio-TMT trong xử lý phân bò sữa ..................................................................................... 46 4.6. Ý kiến đánh giá của người dân về hiệu quả của chế phẩm Bio - TMT trong xử lý ô nhiễm môi trường do chăn nuôi bò sữa trong khu dân cư tại xã .................................... 49 viii Phần 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................... 53 5.1. Kết luận ......................................................................................................................................... 53 5.2. Kiến nghị ...................................................................................................................................... 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................................ 56 PHỤ LỤC 1 Phần 1 MỞ ĐẦU 1.1. Tính cấp thiết của đề tài Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của ngành chăn nuôi, chăn nuôi bò sữa đã được đầu tư, chú trọng về: cải tiến con giống, chuồng trại, thức ăn, thú y. Do đó, quy mô chăn nuôi bò sữa ở nông thôn ngày càng tăng về số lượng, chủng loại và chất lượng đem lại hiệu quả kinh tế cao, nâng cao chất lượng cuộc sống cho người dân. Nhưng bên cạnh những lợi ích đó là vấn đề môi trường chăn nuôi, ô nhiễm môi trường do chăn nuôi bò sữa đang là vấn đề được thể hiện rõ nét trên các vùng nông thôn nước ta. Chất thải chăn nuôi bò sữa có mùi hôi, thối gây ô nhiễm môi trường không khí, ô nhiễm đất, nước là môi trường cho các loại dịch bệnh sinh sôi, phát triển gây ảnh hưởng tới sức khỏe đàn bò, giảm hiệu quả kinh tế và ảnh hưởng lớn đến đời sống người dân . Thời gian gần đây, phong trào chăn nuôi trong đó nổi bật là chăn nuôi bò sữa đã phát triển mạnh và đã, đang trở thành một trong những nghề chính, đóng vai trò quan trọng đối với đời sống của người dân xã Vĩnh Tường. Từ chăn nuôi bò sữa, đời sống và thu nhập của nhiều hộ dân đã được nâng lên đáng kể. Tuy nhiên, hệ lụy từ việc phát triển số lượng lớn bò sữa trong một thời gian ngắn với quá nhiều hộ chăn nuôi bò sữa ngay trong các khu dân cư dẫn đến tình trạng ô nhiễm môi trường trở nên nghiêm trọng, gây ảnh hưởng không nhỏ tới đời sống, sức khỏe của người dân địa phương. Để đạt được mục tiêu phát triển chăn nuôi bò sữa bền vững, đem lại hiệu quả kinh tế, xã hội và đảm bảo vệ sinh môi trường thì nhất thiết phải có các giải pháp hữu hiệu và phù hợp ( Bảo Châu, 2015) [12]. Hiện nay với nền khoa học phát triển, đã có rất nhiều giải pháp hữu hiệu để xử lý chất thải chăn nuôi bò sữa, điển hình là ứng dụng công nghệ vi sinh vật với những chế phẩm sinh học hiệu quả trong cả xử lý ô nhiễm môi trường, lại có khả năng phòng bệnh cho đàn bò. Việc nghiên cứu hiện trạng và đưa ra giải pháp xử lý chất thải chăn nuôi bò sữa bằng ứng dụng chế phẩm sinh học nhằm giải quyết vấn đề thực tiễn là cải thiện, nâng cao chất lượng môi trường và nâng cao hiểu quả kinh tế chăn nuôi địa phương một cách bền vững trong giai đoạn hiện nay. 2 Xuất phát từ thực tế đó và sự đồng ý của ban giám hiệu nhà trường, ban chủ nhiệm khoa Môi Trường trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên và dưới sự hướng dẫn của Thạc Sĩ Hoàng Thị Lan Anh, em tiến hành nghiên cứu đề tài “Đánh giá hiê ̣u quả của chế phẩ m Bio - TMT trong xử lý ô nhiễm môi trường do chăn nuôi bò sữa trong khu dân cư tại xã Vin ̣ huyê ̣n Vin ̃ h Thinh ̃ h Tường Tỉnh Vĩnh Phúc năm 2014”. 1.2. Mục tiêu nghiên cứu - Hiện trạng chăn nuôi bò sữa ở địa phương. - Ảnh hưởng từ việc chăn nuôi bò sữa tới môi trường và các biện pháp xử lý chất thải phát sinh trong quá trình chăn nuôi. - Đánh giá hiệu quả của chế phẩm Bio - TMT trong xử lý ô nhiễm môi trường do chăn nuôi bò sữa trong khu dân cư ta ̣i xã Viñ h Thinh ̣ huyê ̣n Viñ h Tường Tỉnh Vĩnh Phúc năm 2014 1.3. Yêu cầu của đề tài - Yêu cầu số liệu thu thập phải chính xác, khách quan, trung thực. - Xây dựng mô hình phải đảm bảo quy trình, kỹ thuật và đảm bảo vệ sinh. - Xây dựng bộ phiếu điều tra phải đảm bảo: phải dễ hiểu, đầy đủ thông tin cần thiết cho việc đánh giá hiệu quả của mô hình đã xây dựng. - Các kiến nghị đưa ra phải phù hợp với tình hình phát triển tại địa phương và có tính khả thi cao. 1.4. Ý nghĩa của đề tài 1.4.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học - Vận dụng và phát huy kiến thức lý thuyết đã học vào thực tiễn. - Nâng cao sự hiểu biết, đánh giá hiệu quả của chế phẩm Bio - TMT trong xử lý ô nhiễm môi trường do chăn nuôi bò sữa. - Nâng cao năng lực, rèn luyện kỹ năng và rút kinh nghiệm thực tế phục vụ cho công tác sau này. 1.4.2. Ý nghĩa trong thực tiễn - Khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trường do chăn nuôi, theo hướng thân thiện với môi trường. - Là cơ sở để ứng dụng rộng rãi chế phẩm Bio - TMT trong sử lý ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi bò sữa tại địa phương. 3 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Cơ sở khoa học đề tài 2.1.1. Cơ sở lý luận 2.1.1.1. Khái niệm môi trường Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và vật chất nhân tạo bao quanh con người, có ảnh hưởng đến đời sống, sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và sinh vật. (Theo khoản 1, Điều 3 Luật Bảo vệ môi trường 2014). + Khái niệm về ô nhiễm môi trường “Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của các thành phẩn môi trường không phù hợp với tiêu chuẩn môi trường gây ảnh hưởng xấu tới con người, sinh vật (Khoản 8, điều 3, luật BVMT 2014). 2.1.1.2. Khái niệm chất thải chăn nuôi - Chất thải chăn nuôi là những sản phẩm thải bỏ từ quá trình chăn nuôi và các hoạt động phục vụ quá trình chăn nuôi của con người. - Chất thải chăn nuôi gồm: Phân, nước tiểu, khí độc, chất độn chuồng… 2.1.1.3. Đặc điểm chất thải chăn nuôi Chất thải chăn nuôi chia ra thành 3 nhóm: + Chất thải rắn: Phân, chất độn, lông, chất hữu cơ tại các lò mổ... + Chất thải lỏng: Nước tiểu, nước rửa chuồng, tắm rửa gia súc, vệ sinh lò mổ, các dụng cụ . . . + Chất thải khí: CO2, NH3 , CH4 , . . . a, Chất thải rắn Là những thành phần từ thức ăn, nước uống mà cơ thể gia súc không hấp thụ được và thải ra ngoài cơ thể, bao gồm những thành phần: - Những dưỡng chất không tiêu hóa được của quá trình tiêu hóa vi sinh: men tiêu hóa, chất xơ, protein dư thừa, acid amin (trong nước tiểu). Các khoáng chất dư thừa như P2O5, K2O, CaO, MgO cũng xuất hiện trong phân. 4 - Các chất cặn bã của dịch tiêu hóa (trysin, spepsin ...), các mô tróc ra tự các niêm mạc của ống tiêu hóa và chất nhờn theo phân ra ngoài. - Các loại vi sinh vật trong thức ăn, ruột bị thải ra ngoài theo phân. b, Nước tiểu Nước phân chuồng là hỗn hợp phân, nước tiểu và nước rửa chuồng. Vì vậy, nước phân chuồng rất giàu dinh dưỡng và có giá trị lớn về mặt phân bón. Trong 1m3 nước phân có khoảng: 5-6kg N nguyên chất, 0,1kg P2O5, 12kg K2O (Bergmann, 1965). Nước phân chuồng là nghèo lân, giàu đạm và rất giàu kali. Đạm trong nước phân chuồng tồn tại theo 3 dạng chủ yếu là: urê, axit uric và axit hipuric, khi để tiếp xúc với không khí một thời gian hay bón vào đất thì bị VSV phân giải axit uric và axit hippuric thành urê và sau đó chuyển thành amoni carbonat (Trịnh Lê Hùng, 2006) [3]. c, Nước thải Nước thải chăn nuôi là một loại nước thải rất đặc trưng và có khả năng gây ô nhiễm môi trường cao do có chứa hàm lượng cao các chất hữu cơ, cặn lơ lửng, N, P và VSV gây bệnh. Theo kết quả đánh giá hiện trạng môi trường của Viện Chăn nuôi (2006) tại các cơ sở chăn nuôi lợn có quy mô tập trung thuộc Hà Nội, Ninh Bình, Nam Định, Quảng Nam, Bình Dương, Đồng Nai cho thấy đặc điểm của chất thải chăn nuôi (Trịnh Lê Hùng, 2006) [3]. + Các hợp chất hữu cơ: hợp chất hữu cơ chiếm 70-80% bao gồm cellulose, protit, acid amin, chất béo, hidrat carbon và các dẫn suất của chúng, thức ăn thừa. Hầu hết các chất hữu cơ dễ phân hủy, ngoài ra còn có các chất khó phân hủy sinh học: các hợp chất hydrat carbon, hợp chất vòng thơm, hợp chất đa vòng, hợp chất chứa clo hữu cơ. Các chất vô cơ chiếm 20-30% gồm cát, đất, muối, urê, ammonium, muối chlorua (Trịnh Lê Hùng, 2006) [3]. + N và P: khả năng hấp thụ N và P của các loài gia súc, gia cầm rất kém, nên thức ăn có chứa N và P thì chúng sẽ bài tiết ra ngoài theo phân và nước tiểu. Trong nước thải chăn nuôi lợn thường chứa hàm lượng N và P rất cao. Hàm lượng N-tổng = 200 - 350 mg/l trong đó N-NH4 chiếm khoảng 80-90%, P-tổng = 60 - 100 mg/l. + Sinh vật gây bệnh: Nước thải chăn nuôi chứa nhiều loại vi trùng, virus và trúng ấu trùng giun sán gây bệnh (Trịnh Lê Hùng, 2006) [3]. 5 d, Khí thải Chất thải khí: Chăn nuôi phát thải nhiều loại khí thải (CO2, NH3, CH4, H2S,. . . Thuộc loại khí nhà kính chính) do hoạt động hô hấp, tiêu hóa của vật nuôi, do ủ phân, chế biến thức ăn, ước tính khoảng vài trăm triệu tấn/năm. 2.1.2. 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 cầm-quy 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 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. 6 - 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/TTBTNMT 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. 2.1.3. Cơ sở thực tiễn 2.1.3.1. Thực trạng chăn nuôi bò sữa trên thế giới Phương thức chăn nuôi bò sữa thay đổi tuỳ theo điều kiện và tập quán của từng nước. Các nước châu Âu và Bắc Mỹ có ngành chăn nuôi bò sữa theo hướng chuyên dụng [13]. Trong hầu hết thiên niên kỷ thứ hai sau Công nguyên, sữa chỉ được sản xuất cho tiêu thụ trong gia đình ở các làng quê và một số bò được nuôi trong các thành phố để cung cấp sữa tươi cho nhu cầu tiêu thụ của dân cư đô thị. Chỉ sau khi có sự ra đời của ngành đường sắt thì chăn nuôi bò sữa mới phát triển mạnh ở các vùng được công nghiệp hoá [13]. Các nước phát triển có tống lượng sữa tiêu thụ cũng như lượng sữa tiêu thụ bình quân ổn định. Trong khi đó tổng lượng sữa tiêu thụ cũng như mức tiêu thụ sữa/người của các nước đang phát triển không ngừng tăng lên. Sản lượng sữa sản xuất trên toàn thế giới tăng bình quân hàng năm là 1,4%, riêng các nước đang phát triển ở châu Á là 6,6%. Một số nước như Trung quốc, Thái Lan, Hàn Quốc có tốc độ tăng sản lượng sữa hàng năm tới 10% trong những năm gần đây. Tuy nhiên các nước châu Á vẫn chưa sản xuất đủ sữa cho nhu cầu tiêu thụ trong mỗi nước [13]. 7 Phương thức chăn nuôi bò sữa thay đổi tuỳ theo điều kiện và tập quán của từng nước. Các nước châu Âu và Bắc Mỹ có ngành chăn nuôi bò sữa theo hướng chuyên dụng. Hệ thống chủ yếu là bãi chăn-chuồng nuôi với việc sử dụng rộng rãi đồng cỏ lâu năm, mùa hè chủ yếu dựa vào chăn thả trên đồng cỏ, còn mùa đông dùng nhiều thức ăn bổ sung tại chuồng (cỏ ủ xanh, cỏ khô, thức ăn tinh). Các nước phát triển ở châu Âu, Bắc Mỹ và châu Đại Dương sản xuất tới 68% sản lượng sữa của thế giới với năng suất sữa bình quân cao hơn nhiều so với các nước đang phát triển [13]. 2.1.3.2. Thực trạng chăn nuôi bò sữa tại Việt Nam Việt Nam vốn không có truyền thống chăn nuôi bò sữa nên không có giống trâu bò chuyên dụng đặc thù nào. Chăn nuôi bò sữa xuất hiện ở Việt Nam từ những năm đầu thế kỷ XX, dưới thời kỳ pháp thuộc, trong những năm 1920 - 1930 người Pháp đã đưa các giống bò chịu nóng như bò Red Sindhi và bò Ongoie vào Tân Sơn Nhất, Sài Gòn và Hà Nội để nuôi và lấy sữa phục vụ người Pháp ở Việt Nam. Tuy nhiên số lượng bò vào thời điểm đó còn ít khoảng 300 con và năng suất thấp (2-3 kg/con/ngày). Từ đó đến nay bò Red Sindhi đã được lai tạo với bò địa phương hình thành nên loại bò lai Sin kiếm dụng được nuôi rộng rãi trong cả nước [12]. Ở miền Nam trong những năm 1937 - 1942 đã hình thành một số trang trại chăn nuôi bò sữa ở Sài Gòn, Chợ Lớn, mỗi ngày sản xuất được hàng nghìn lít sữa mỗi ngày và tổng sản lượng sữa đạt trên 360 tấn/năm. Có 6 giống bò sữa nhập vào miền nam lúc đó là Jersay, Ongoie, Rendhi, Tharpara, Sahiwal và Haryana. Các giống bò nhiệt đới này đã được nuôi ở vùng ngoại ô của Sài Gòn và các vùng lân cận. Vào những năm 1960 - 1968, quy mô đàn cao nhất tại 1200 con và sản lượng sữa 2000 l/ngày [12]. Ở miền Bắc, ngay sau khi hoà bình lập lại 1954 đến 1960 Nhà nước ta bắt đầu quan tâm đến phát triển chăn nuôi, trong đó có bò sữa. Các nông trường quốc doanh được xây dựng như: Ba Vì, Mộc Châu… cùng với các trạm trại nghiên cứu về giống kỹ thuật chăn nuôi bò sữa. Năm 1960, giống bò sữa lang trắng đen Bắc Kinh lần đầu tiên đã được đưa vào nước ta nuôi thử nghiệm tại Ba Vì, Mộc Châu. 8 Đến thập kỷ 70, nước ta đã được chính phủ Cu Ba viện trợ 1000 con bò sữa Holstein Friesian (HF) về nuôi thử nghiệm tại Mộc Châu. Đồng thời chính phủ Cu Ba cũng giúp xây dựng trung tâm bò đực giống Mônacada để sản xuất tinh bò đông lạnh [12]. Sau giải phóng miến Nam năm 1975, một số giống bò sữa HF được chuyển vào nuôi tại Đức Trọng (Lâm Đồng). Bên cạnh đó phong trào lai tạo, chăn nuôi bò sữa cũng phát triển mạnh thêm ở các tỉnh miền Đông Nam Bộ và TP. Hồ Chí Minh. Tuy nhiên, cho đến những năm đầu thập kỷ 1980, đàn bò sữa nước ta chỉ được nuôi tại các nông trường quốc doanh và các cơ sở trực thuộc sở hữu của nhà nước. Do còn nhiều hạn chế về kinh nghiệp chăn nuôi, cơ chế quản lý không phù hợp, điều kiện chế biến và tiêu thụ sữa khó khăn nên nhiều nông trường đã giải thể do chăn nuôi bò sữa không có hiệu quả. Đàn bò sữa cũng vì thế mà giảm sút nhanh chóng [12]. Từ năm 1986 Việt Nam bắt đầu phong trào đổi mới và chỉ sau 3 năm từ một nước thiếu lượng thực nước ta đã có lượng thực xuất khẩu. Kinh tế phát triển tạo ra nhu cầu dùng sữa ngày càng tăng. Trong tổng số đàn bò sữa trong cả nước hiện có trên 75% tập trung ở TP. HCM và các tỉnh phụ cận như Đồng Nai, Bình Dương… khoảng 20% ở các tỉnh phía bắc, dưới 2% ở các tỉnh miền Trung và trên 2% ở Tây Nguyên. Hiện nay, trong cơ cấu giống đàn bò sữa cả nước bò HF thuần chiếm (95%), ngoài ra có một số ít cơ sở chăn nuôi Nhà nước và liên doanh [12]. Nhìn chung, ngành chăn nuôi bò sữa phát triển mạnh từ đầu những năm 1990 đến 2004, nhất là sau khi có quyết định 167. Tuy nhiên, hiện nay tổng sản lượng sữa tươi sản xuất trong nước mới chỉ đáp ứng được khoảng 20-25% lượng sữa tiêu dùng, còn lại phải nhập từ nước ngoài. Sau một số năm phát triển nóng, từ năm 2005 sự phát triển của ngành chăn nuôi bò sữa cũng đã chững lại và bộc lộ một số khó khăn, yếu kém mới, nhất là trong vấn đề tổ chức quản lý vĩ mô ngành hàng và tổ chức quản lý sản xuất các cơ sở chăn nuôi “hiện đại” có quy mô lớn [12]. 9 2.2. Ô nhiễm môi trƣờng do chất thải chăn nuôi gây ra 2.2.1. Ô nhiễm môi trường nước Chất thải chăn nuôi xử lý chưa hợp lý hay thải trực tiếp vào môi trường nước sẽ làm suy giảm lượng oxy hòa tan. Thêm vào đó, trong chất thải chăn nuôi hàm lượng chất dinh dưỡng nitơ, photpho cao gây hiện tượng phú dưỡng hóa ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống thủy sinh vật trong nguồn tiếp nhận. Bênh cạnh gây ô nhiễm nguồn nước mặt, chất thải chăn nuôi thấm xuống đất đi vào mạch nước ngầm sẽ gây ô nhiễm nước ngầm, nhất là các giếng mạch nông gần chuồng nuôi gia súc hay gần hố chứa chất thải không có hệ thống thoát nước an toàn. Ảnh hưởng của một số chất ô nhiễm chính đến môi trường nước: a) Chất hữu cơ Đa số các hợp chất như carbonhydrat, protein, chất béo trong chất thải các phân tử lượng lớn nên không thể thấm qua màng vi sinh. Để chuyển hóa các phân tử này vi sinh vật phải phân hủy thành những mảnh nhỏ để có thể thấm vào tế bào. Tùy theo điều kiện tồn tại của oxy có trong nước mà sản phẩm thu được khác nhau như: CO2, CH4, H2S, NH3….(Đặng Đình Kim, 2003) [4] b) Nitơ, photpho Khả năng hấp thụ nitơ, photpho của gia súc, gia cầm tương đối thấp nên phần lớn vật nuôi ăn vào được bài tiết ra ngoài. Cho nên hàm lượng nitơ, photpho trong chất thải chăn nuôi tương đối cao, nếu không được xử lý tốt sẽ gây nên hiện tượng phú dưỡng hóa nguồn nước, ảnh hưởng đến hệ sinh thái dưới nước. Photpho được sinh ra trong quá trình tiêu thụ thức ăn của vật nuôi không tiêu hóa được, trong phân gia súc, photpho chiếm 0,25 - 1,4% và một ít trong nước tiểu; xác chết của vật nuôi (Đặng Đình Kim, 2003) [4]. c) Vi sinh vật Nước thải cuốn theo phân chứa nhiều vi sinh vật gây bệnh như Shigella, Salmonella,…. gây bệnh dịch tả Diphyllothrium latum, taenia saginata gây bệnh giun sán, Ratavirus gây bệnh tiêu chảy,… chúng lan truyền bệnh qua nguồn nước mặt, nước ngầm, đất hay qua rau quả nếu sử dụng nước ô nhiễm vi sinh để tưới tiêu (Đặng Đình Kim, 2003) [4]. 10 Bảng 2.1: Một số vi sinh vật gây bệnh trong phân Khả năng Tên ký sinh vật Salmonella Typhi gây bệnh Điều kiện bị diệt Nhiệt độ Thời gian Số thương hàn Salmonella Typhi A&B Phó thương hàn (oC) (phút) 60 30 55 30 Shigella spp Lỵ 55 60 Vibrio cholera Tả 55 60 Escherichia coli Viêm dạ dày, ruột gây tiêu chảy 55 60 Hepatite A Viêm gan 55 3-5 Taenia saginata Sán 50 3-5 Microccocus Ung nhọt 54 10 Streptococcus Làm mủ 50 10 Ascari lumbricoides Giun đũa 50 60 Mycobacterium Lao 60 20 Tubecudsis Bạch hầu 55 45 Diptheriac Sởi 45 10 Corynerbacterium Bại liệt 65 30 Giardia lamblia Tiêu chảy 60 30 Tricluis trichiura Giun tóc 60 30 (Nguồn: Đặng Đình Kim, 2003) [4] 2.2.2. Ô nhiễm môi trường không khí 2.2.2.1. Thành phần khí từ chuồng nuôi gia súc Khí sinh ra trong chăn nuôi chủ yếu là do quá trình hô hấp của gia súc hay phân hủy vi sinh vật các chất thải của động vật nuôi hay thức ăn thừa… Tùy theo điều kiện nhiệt độ bên ngoài, phương thức thu gom, bảo quản và xử lý chất thải mà các loại khí sinh ra với nồng độ khác nhau, khí thường gặp trong chăn nuôi là khí CO2, CH4, H2S, NH3… những khí này ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và kháng bệnh của động vật nuôi (Trương Thanh Cảnh và cs, 1998) [2]