Luận văn Thạc sĩ Sinh học: Đánh giá thực trạng ô nhiễm nước thải chăn nuôi lợn tại xã Hoàng Khai, huyện Yên Sơn, tỉnh Tuyên Quang và kiểm soát ô nhiễm bằng cỏ Vetiver (Vetiveria zizanioides L.)

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:88

Thêm vào BST

Báo xấu

50
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Kết quả nghiên cứu sẽ đánh giá đúng thực trạng ô nhiễm nước thải chăn nuôi lợn tại xã Hoàng Khai - huyện Yên Sơn - tỉnh Tuyên Quang; đánh giá được khả năng xử lý nước thải chăn nuôi lợn sau biogas của cỏ Vetiver. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Sinh học: Đánh giá thực trạng ô nhiễm nước thải chăn nuôi lợn tại xã Hoàng Khai, huyện Yên Sơn, tỉnh Tuyên Quang và kiểm soát ô nhiễm bằng cỏ Vetiver (Vetiveria zizanioides L.)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ––––––––––––––––––––––––– BÙI THỊ HƯƠNG THƠM ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG Ô NHIỄM NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI LỢN TẠI XÃ HOÀNG KHAI, HUYỆN YÊN SƠN, TỈNH TUYÊN QUANG VÀ KIỂM SOÁT Ô NHIỄM BẰNG CỎ VETIVER (Vetiveria zizanioides L.) LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC THÁI NGUYÊN - 2020 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ––––––––––––––––––––––––– BÙI THỊ HƯƠNG THƠM ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG Ô NHIỄM NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI LỢN TẠI XÃ HOÀNG KHAI, HUYỆN YÊN SƠN, TỈNH TUYÊN QUANG VÀ KIỂM SOÁT Ô NHIỄM BẰNG CỎ VETIVER (Vetiveria zizanioides L.) Ngành: Sinh thái học Mã Số: 8.42.01.20 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS. LƯƠNG THỊ THÚY VÂN THÁI NGUYÊN - 2020 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn của TS. Lương Thị Thúy Vân. Các tài liệu trích dẫn trong luận văn đều có nguồn gốc rõ ràng. Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác. Thái Nguyên, tháng 6 năm 2020 Tác giả Bùi Thị Hương Thơm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài luận văn thạc sĩ chuyên ngành Sinh thái học, tại khoa Sinh học Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên, tôi đã nhận được sự ủng hộ, giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo, các đồng nghiệp, bạn bè và gia đình. Trước tiên tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc nhất đến cô giáo hướng dẫn TS. Lương Thị Thúy Vân đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm quý báu để tôi có thể hoàn thành luận văn này. Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến Ban giám hiệu trường Đại học Sư phạm, phòng quản lý Đào tạo Sau Đại học, tập thể các thầy cô giáo khoa Sinh học Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên, đã nhiệt tình giảng dạy và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình tôi học tập và nghiên cứu tại trường. Tôi xin trân trọng cảm ơn Sở Giáo dục & Đào tạo tỉnh Tuyên Quang, BGH trường THPT Nguyễn Văn Huyên đã tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tôi trong thời gian tôi đi học. Tôi chân thành cảm ơn UBND xã Hoàng Khai, các chủ trang trại chăn nuôi lợn tại xã Hoàng Khai - huyện Yên Sơn - tỉnh Tuyên Quang đã tạo điều kiện giúp đỡ khi tôi thực hiện nghiên cứu đề tài tại địa phương. Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới toàn thể gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã luôn cổ vũ, động viên tôi trong suốt thời gian qua. Trong quá trình thực hiện luận văn, do còn hạn chế về mặt thời gian, kinh phí cũng như trình độ chuyên môn nên không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được những ý kiến quý báu của thầy cô giáo, các nhà khoa học, cùng bạn bè, đồng nghiệp. Tôi xin trân trọng cảm ơn! Thái Nguyên, tháng 6 năm 2020 Tác giả Bùi Thị Hương Thơm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
MỤC LỤC Lời cam đoan .................................................................................................................. i Lời cảm ơn .....................................................................................................................ii Mục lục ........................................................................................................................ iii Danh mục chữ viết tắt .................................................................................................... v Danh mục các bảng ....................................................................................................... vi Danh mục các hình ......................................................................................................vii MỞ ĐẦU ...................................................................................................................... 1 1. Đặt vấn đề ................................................................................................................. 1 2. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................. 2 3. Ý nghĩa của đề tài ..................................................................................................... 3 Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................................ 4 1.1. Tổng quan về hiện trạng chăn nuôi lợn và các vấn đề môi trường liên quan ........ 4 1.1.1. Tình hình chăn nuôi lợn ...................................................................................... 4 1.1.2. Đặc tính của nước thải chăn nuôi ....................................................................... 9 1.1.3. Thực trạng và nguyên nhân ô nhiễm môi trường chăn nuôi tại Việt Nam ....... 11 1.1.4. Các phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi ................................................... 13 1.2. Tổng quan về công nghệ sử dụng thực vật trong xử lý nước thải ....................... 14 1.2.1. Khái niệm .......................................................................................................... 14 1.2.2. Vai trò của thực vật thuỷ sinh trong xử lý nước thải ........................................ 15 1.3. Tình hình nghiên cứu kiểm soát nước thải chăn nuôi bằng thực vật trên thế giới và Việt Nam ......................................................................................................... 18 1.3.1. Tình hình nghiên cứu về nước thải chăn nuôi lợn trên thế giới........................ 18 1.3.2. Tình hình nghiên cứu về nước thải chăn nuôi lợn tại Việt Nam ...................... 19 1.4. Giới thiệu về cỏ Vetiver và tiềm năng sử dụng trong kiểm soát ô nhiễm nước thải ... 20 1.4.1. Vài nét về cỏ Vetiver ........................................................................................ 20 1.4.2. Tiềm năng ứng dụng cỏ Vetiver trong kiểm soát ô nhiễm ............................... 22 Chương 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .. 25 2.1. Đối tượng nghiên cứu .......................................................................................... 25 2.2. Vị trí và thời gian nghiên cứu .............................................................................. 25 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
2.2.1. Vị Trí nghiên cứu .............................................................................................. 25 2.2.2. Thời gian nghiên cứu ........................................................................................ 27 2.3. Nội dung nghiên cứu............................................................................................ 27 2.4. Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................... 27 2.4.1. Phương pháp thu thập và tổng hợp tài liệu ....................................................... 27 2.4.2. Phương pháp điều tra, đánh giá chất lượng môi trường tại một số trang trại lợn .... 28 2.4.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm đánh giá khả năng giảm thiểu ô nhiễm nước thải chăn nuôi của cỏ Vetiver ..................................................................................... 28 2.4.5. Phương pháp tính hiệu suất xử lý ô nhiễm của cỏ Vetiver ............................... 33 2.4.6. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu ............................................................ 33 Chương 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU .......................................................................................................... 34 3.1. Điều kiện tự nhiên................................................................................................ 34 3.2. Điều kiện kinh tế xã hội ....................................................................................... 34 3.2.1. Diện tích, dân số ............................................................................................... 34 3.2.2. Hiện trạng phát triển kinh tế - xã hội ................................................................ 35 Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .................................... 38 4.1. Kết quả đánh giá thực trạng chất lượng môi trường tại một số trang trại ở xã Hoàng Khai - huyện Yên Sơn - tỉnh Tuyên Quang .................................................... 38 4.1.1. Ảnh hưởng của các yếu tố xã hội đến đến môi trường chăn nuôi lợn tại xã Hoàng Khai - huyện Yên Sơn - tỉnh Tuyên Quang .................................................... 38 4.1.2. Thực trạng chất lượng nước thải chăn nuôi lợn tại một số trang trại ở xã Hoàng Khai - huyện Yên Sơn - tỉnh Tuyên Quang .................................................... 43 4.2. Nghiên cứu khả năng giảm thiểu ô nhiễm nước thải chăn nuôi lợn bằng cỏ Vetiver tại xã Hoàng Khai - huyện Yên Sơn - tỉnh Tuyên Quang ............................. 47 4.2.1. Kết quả đánh giá khả năng sinh trưởng của cỏ Vetiver trong nước thải chăn nuôi lợn ....................................................................................................................... 47 4.2.2. Khả năng kiểm soát các chỉ số ô nhiễm trong nước thải chăn nuôi ................. 50 4.2.3. Đánh giá khả năng kiểm soát ô nhiễm nước thải chăn nuôi lợn của cỏ Vetiver ...... 61 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................. 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 67 PHỤ LỤC Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Giải nghĩa BOD5 Nhu cầu oxi sinh học BVMT Bảo vệ môi trường COD Nhu cầu oxi hóa học DO Hàm lượng oxy hòa tan DTLCP Dịch tả lợn châu phi HTX Hợp tác xã KSH Khí sinh học NN & PTNN Nông nghiệp và Phát triển nông thôn QCVN Quy chuẩn cho phép TN Tổng Nitơ TP Tổng Phốt pho TSS Tổng chất rắn lơ lửng TVTS Thực vật thủy sinh UBND Ủy ban nhân dân ÔNMT Ô nhiễm môi trường Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Tổng đàn và sản lượng thịt hơi xuất chuồng ..............................................4 Bảng 1.2. Tổng số lượng lợn qua các năm .................................................................6 Bảng 1.3. Sản lượng thịt lợn hơi qua các năm ............................................................7 Bảng 1.4. Số lượng lợn phân bố theo các huyên, thành phố tại Tuyên Quang ................9 Bảng 2.1. Phương pháp bảo quản mẫu trước khi phân tích ......................................31 Bảng 2.2. Các phương pháp phân tích và tiêu chuẩn phân tích ................................ 31 Bảng 4.1. Chất lượng nước thải chăn nuôi tại xã Hoàng Khai - huyện Yên Sơn - tỉnh Tuyên Quang .....................................................................................43 Bảng 4.2. Chất lượng môi trường xung quanh các trang trại chăn nuôi lợn xã Hoàng Khai - huyện Yên Sơn - tỉnh Tuyên Quang ..................................46 Bảng 4.3. Thông số môi trường tại xã Hoàng Khai - huyện Yên Sơn - tỉnh Tuyên Quang ...........................................................................................48 Bảng 4.4. Sự thay đổi pH trong thời gian thí nghiệm của từng loại nước thải khác nhau ..........................................................................................................50 Bảng 4.5. Sự thay đổi giá trị DO trong thời gian thí nghiệm của từng loại nước thải khác nhau ...........................................................................................52 Bảng 4.6. Sự thay đổi giá trị COD trong thời gian thí nghiệm của từng loại nước thải khác nhau ...........................................................................................53 Bảng 4.7. Sự thay đổi giá trị T-N trong thời gian thí nghiệm của từng loại nước thải khác nhau ...........................................................................................55 Bảng 4.8. Sự thay đổi giá trị T-P trong thời gian thí nghiệm của từng loại nước thải khác nhau ...........................................................................................57 Bảng 4.9. Sự thay đổi giá trị TSS trong thời gian thí nghiệm của từng loại nước thải khác nhau ...........................................................................................59 Bảng 4.10. Chất lượng nước trước và sau khi xử lý bằng cỏ Vetiver ........................63 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1. Cỏ Vetiver.................................................................................................25 Hình 2.2. Mô hình xử lý nước thải tại các trang trại chăn nuôi xã Hoàng Khai ......25 Hình 2.3. Vị trí các trang trại chăn nuôi lợn .............................................................27 Hình 2.4. Thí nghiệm khảo sát khả năng sinh trưởng của cỏ Vetiver trong môi trường nước thải chăn nuôi .......................................................................29 Hình 4.1. Công nghệ xử lý áp dụng tại các trang trại chăn nuôi lợn xã Hoàng Khai .....39 Hình 4.2. Mức đáp ứng yêu cầu bảo vệ môi trường .................................................39 Hình 4.3. Công tác vệ sinh môi trường tại chuồng trại ............................................40 Hình 4.5. Đánh giá chất lượng môi trường xung quanh các trang trại chăn nuôi lợn ....41 Hình 4.6. Mức độ quan tâm của chính quyền địa phương .......................................41 Hình 4.7. Mức độ quan tâm của cộng đồng..............................................................42 Hình 4.8. Hiện trạng ô nhiễm môi trường tại một số thủy vực xã Hoàng Khai - huyện Yên Sơn - tỉnh Tuyên Quang .........................................................47 Hình 4.1. Sinh khối thu được sau 4 tuần thí nghiệm với các môi trường nước thải khác nhau ...........................................................................................48 Hình 4.2. Sự thay đổi pH trong thời gian thí nghiệm của từng loại nước thải khác nhau ..................................................................................................51 Hình 4.3. Sự thay đổi giá trị DO trong thời gian thí nghiệm của từng loại nước thải khác nhau ...........................................................................................52 Hình 4.4. Sự thay đổi giá trị COD trong thời gian thí nghiệm của từng loại nước thải khác nhau ..................................................................................54 Hình 4.5. Sự thay đổi giá trị T-N trong thời gian thí nghiệm của từng loại nước thải khác nhau ...........................................................................................56 Hình 4.6. Sự thay đổi giá trị T-P trong thời gian thí nghiệm của từng loại nước thải khác nhau ...........................................................................................58 Hình 4.7. Sự thay đổi giá trị TSS trong thời gian thí nghiệm của từng loại nước thải khác nhau ...........................................................................................60 Hình 4.8. Mô hình đề xuất kiểm soát ô nhiễm nước thải chăn nuôi lợn tại các trang trại xã Hoàng Khai - huyện Yên Sơn - tỉnh Tuyên Quang ..............62 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Hiện nay, việc hình thành và phát triển mạnh các trang trại chăn nuôi lợn ở nước ta đã đem lại hiệu quả kinh tế cao, tăng năng suất lao động và thu nhập của người nông dân. Tuy nhiên, các trang trại chăn nuôi lợn cũng ảnh hưởng xấu đến chất lượng môi trường xung quanh bởi các loại chất thải rắn, lỏng và khí phát sinh ngày càng nhiều và không được xử lý triệt để. Do đó, việc nghiên cứu, đánh giá tình hình xử lý chất thải tại các trang trại chăn nuôi lợn là nhiệm vụ cấp bách để bảo đảm phát triển ngành chăn nuôi một cách bền vững. Xã Hoàng Khai, huyện Yên Sơn, tỉnh Tuyên Quang là một xã nền nông nghiệp chiếm tỉ trọng cao trong cơ cấu kinh tế. Trong đó, chăn nuôi lợn đóng vai trò quan trọng giúp tăng thu nhập của người dân. Tuy nhiên do phần lớn là chăn nuôi theo quy mô vừa và nhỏ nên các vấn đề môi trường chưa được thực sự quan tâm. Thực trạng ô nhiễm môi trường do chất thải chăn nuôi lợn đang đe dọa nghiêm trọng đến sức khỏe và kinh tế của người dân địa phương. Trong những năm gần đây, chính quyền địa phương đã quan tâm nhiều hơn đến việc xử lý chất thải chăn nuôi lợn. Phần lớn các trang trại trên địa bàn đều có hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi bằng công nghệ biogas. Đây là công nghệ có ưu điểm về chi phí vận hành và có thể tận dụng khí biogas để làm nhiên liệu đốt. Tuy nhiên, thực tế vận hành cho thấy, phương pháp xử lý biogas chưa đạt hiệu quả cao. Chất lượng nước thải ra môi trường vượt quy chuẩn nhiều lần. Một số công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi đã được xem xét thay thế hoặc bổ sung như xử lý yếm khí, hiếu khí, thiếu-hiếu khí kết hợp cho thấy hiệu quả cao nhưng lại khó áp dụng, đặc biệt trong quy mô vừa và nhỏ do chi phí xây dựng và vận hành cao. Đối với những hộ nuôi để có thể chấp nhận công nghệ xử lý nước thải đòi hỏi công nghệ phải có chi phí đầu tư, vận hành thấp, ít phải sửa chữa, bảo dưỡng. Công nghệ sinh thái sử dụng thực vật thủy sinh đã được áp dụng để xử lý nước thải chăn nuôi ở nhiều nơi [52, 43, 2]. Đây được đánh giá là công nghệ có chi phí xây dựng, vận hành thấp, thân thiện với môi trường, đồng thời hiệu suất xử lý khá cao. Điều này đã được chứng minh trong kết quả của nhiều nghiên cứu trước đây [21]. Thực vật Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
thủy sinh (TVTS) không những làm giảm nồng độ chất lơ lửng, chất hữu cơ mà còn có khả năng xử lý tốt chất dinh dưỡng, kim loại nặng [46, 36]. Đặc biệt, cỏ Vetiver với nhiều ưu điểm như bộ dễ dài, khả năng hấp thu tốt, có thể sinh trưởng ở nhiều môi trường khác nhau là một lựa chọn phổ biến trong phương pháp sử dụng thực vật để xử lý nước thải mỏ [32], nước thải sinh hoạt [33], chăn nuôi [51], nước nuôi trồng thủy sản [29]… Cỏ Vetiver hoàn toàn có tiềm năng để sử dụng kiểm soát ô nhiễm chất thải chăn nuôi lợn. Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý khi sử dụng thực vật để xử lý nước thải là các yếu tố liên quan đến môi trường sống và khả năng hấp thu chất ô nhiễm của chúng. Tại xã Hoàng Khai, huyện Yên Sơn, tỉnh Tuyên Quang, nhu cầu đánh giá, kiểm soát tình hình ô nhiễm nước thải chăn nuôi lợn là rất cấp bách nhưng chưa có nghiên cứu đánh giá cụ thể về tình hình ô nhiễm nước thải chăn nuôi nào được thực hiện tại địa phương. Và đặc biệt chưa có đánh giá nào về sự phù hợp của phương pháp sử dụng cỏ Vetiver trong kiểm soát ô nhiễm nước thải chăn nuôi lợn, Trong khi đó đây là công nghệ được cho là phù hợp để kiểm soát ô nhiễm ở nhiều địa phương tại Việt Nam [1, 7, 15]. Xuất phát từ thực tế đó, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Đánh giá thực trạng ô nhiễm nước thải chăn nuôi lợn tại xã Hoàng Khai, huyện Yên Sơn, tỉnh Tuyên Quang và kiểm soát ô nhiễm bằng cỏ Vetiver (Vetiveria zizanioides L.)” 2. Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá thực trạng ô nhiễm và ảnh hưởng của nước thải chăn nuôi đến môi trường sống tại một số trang trại chăn nuôi lợn ở xã Hoàng Khai, huyện Yên Sơn, tỉnh Tuyên Quang. - Xác định được khả năng giảm thiểu ô nhiễm nước thải chăn nuôi của cỏ Vetiver (Vetiveria zizanioides L.). - Đưa ra giải pháp kiểm soát ô nhiễm phù hợp với điều kiện địa phương theo hướng thân thiện với môi trường, tiết kiệm chi phí công nghệ và đảm bảo nước thải sau xử lý đạt quy chuẩn nước thải Việt Nam, góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường xung quanh. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
3. Ý nghĩa của đề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học - Kết quả nghiên cứu sẽ đánh giá đúng thực trạng ô nhiễm nước thải chăn nuôi lợn tại xã Hoàng Khai - huyện Yên Sơn - Tỉnh Tuyên Quang. - Đánh giá được khả năng xử lý nước thải chăn nuôi lợn sau biogas của cỏ Vetiver. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn Ngăn ngừa nguy cơ ô nhiễm nguồn nước ngầm, nước mặt từ chăn nuôi, giúp cho chăn nuôi ngày càng phát triển hơn. Đây là một giải pháp công nghệ xử lý nước thải trong điều kiện tự nhiên, thân thiện với môi trường, đạt hiệu suất cao, chi phí thấp và ổn định, đồng thời góp phần đảm bảo giảm thiểu ô nhiễm môi trường và cho phép tái sử dụng nước thải sau xử lý trong nông nghiệp. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tổng quan về hiện trạng chăn nuôi lợn và các vấn đề môi trường liên quan 1.1.1. Tình hình chăn nuôi lợn 1.1.1.1. Tình hình chăn nuôi lợn tại Việt Nam Ngành chăn nuôi là một bộ phận quan trọng cấu thành của nông nghiệp cũng như là một nhân tố quan trọng trong nền kinh tế Viêt Nam. Tình hình chăn nuôi ở Việt Nam phản ánh thực trạng chăn nuôi, sử dụng, khai thác, chế biến và tiêu thụ các sản phẩm động vật (súc vật nuôi) và tình hình thị trường liên quan. Chăn nuôi Việt Nam có lịch sử từ lâu đời và đóng góp lớn vào cơ cấu kinh tế, xóa đói giảm nghèo cũng như đời sống từ bao năm qua. Hiện nay, theo xu thế của một nền kinh tế đang chuyển đổi, chăn nuôi Việt Nam cũng có những bước đi mới và đạt được một số kết quả nhất định Trong những năm vừa qua, ngành chăn nuôi Việt Nam luôn giữ mức tăng trưởng cao và ổn định, góp phần vào tăng trưởng chung của toàn ngành nông nghiệp. Tuy nhiên, trong năm 2019, ngành chăn nuôi lợn đã phải đối mặt với bệnh dịch tả lợn châu phi (DTLCP) xuất hiện và lan rộng. Sau khi ổ dịch đầu tiên được phát hiện tại miền Bắc từ tháng hai, đến tháng 9 dịch đã lan rộng khắp cả 63 tỉnh, thành phố. Theo Tổng cục Thống kê, tổng đàn lợn cả nước đã sụt giảm mạnh, do đó sản lượng thịt lợn hơi xuất chuồng trong năm 2019 cũng giảm sâu so với năm 2018. Tổng hợp báo cáo từ các tỉnh, thành phố, số lượng đàn lợn, chủng loại và ước sản lượng thịt lợn năm 2019 như bảng dưới đây. Bảng 1.1. Tổng đàn và sản lượng thịt hơi xuất chuồng 2018 2019 Tăng/giảm (%) Tổng đàn (con) 28.151.948 24.932.202 - 11,5 Tổng đàn nái (con) 3.974.530 2.710.156 - 31,8 Sản lượng thịt xuất 3.816,4 3.289,7 - 13,8 chuồng (1.000 tấn) (Nguồn: Niêm giám thống kê năm 2019) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Tại thời điểm tháng 12/2019, tổng đàn lợn của cả nước là 24,9 triệu con, giảm 11,5%, trong đó đàn nái là trên 2,7 triệu con, giảm so với năm 2018 là 31,8%. Với số lượng đàn nái như trên sẽ hoàn toàn chủ động được nguồn cung con giống cho việc tái đàn lợn. Sản lượng thịt lợn trong quý IV/2019 giảm nhiều do tháng 5 và 6/2019 là tháng cao điểm của bệnh DTLCP, lợn bị tiêu hủy nhiều (nhất là trong tháng 5 đã có trên 1,2 triệu con bị tiêu hủy), thay thế đàn rất ít dẫn đến nguồn cung các tháng cuối quý IV thiếu hụt cùng với diễn biến thị trường quốc tế phức tạp đã khiến giá thịt lợn tăng cao và nhanh trong những tháng cuối của Quý IV/2019. Sản lượng thịt lợn năm 2019 đạt gần 3,3 triệu tấn giảm 13,8%. Trong bối cảnh bệnh DTLCP diễn biến rất phức tạp nhưng rất nhiều mô hình chăn nuôi an toàn sinh học kết hợp bổ sung chế phẩm trong thức ăn, nước uống, phun trong chuồng, độn chuồng, đảm bảo vẫn giữ được an toàn cho đàn lợn như các mô hình của tập đoàn Quế Lâm (Thừa Thiên Huế), Công ty Hà Long (Hưng Yên), HTX Hoàng Long (Hà Nội), Công ty Amafarm (Hưng Yên, Hải Dương), nhiều cơ sở chăn nuôi ở Bắc Giang giữ quy mô gần chục nghìn lợn thịt an toàn… Nhiều tỉnh đã chủ động tái đàn lợn rất tốt nhơ Hà Nội đã tái đàn được 50% số đã tiêu hủy (600 ngàn con), Bắc Giang tái đàn trên 60%…. Nhìn chung, năm qua là năm khó khăn với ngành chăn nuôi lợn. Tuy nhiên với tầm nhìn phát triển bền vững, ngành chăn nuôi đang được vực dậy và hứa hẹn sẽ có những bước phát triển mới trong năm 2020. 1.1.1.2. Tình hình chăn nuôi lợn tại tỉnh Tuyên Quang Chăn nuôi đang tạo nguồn thu nhập chính của nhiều hộ nông dân của tỉnh. Tuy nhiên, cùng với sự gia tăng đàn vật nuôi thì tình trạng ô nhiễm môi trường do chất thải chăn nuôi cũng đang ở chiều hướng báo động.Tổng đàn lợn trên toàn tỉnh ước tính hiện nay: 535.180 con, trong đó: Thành phố: 23.000 con; Lâm Bình: 26.000 con; Na Hang: 37.816 con; Chiêm Hóa: 118.252 con; Hàm Yên: 71.748 con; Yên Sơn: 121.212 con; Sơn Dương: 137.152 con. Chăn nuôi nông hộ, quy mô nhỏ lẻ, phân tán nằm xen khẽ trong khu dân cư chiếm đa số. Một số trang trại chăn nuôi theo hình thức công nghiệp, quy mô lớn, hiện đang áp dụng triệt để biện pháp chăn nuôi an toàn sinh học, như: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Công ty TNHH DABACO Tuyên Quang: 35.000 con; Trang trại Nguyễn Thị Định (xã Kháng Nhật): 4.000 con; Trang trại ông Quỳnh (xã Sơn Nam): 4.000 con; Trang trại ông Sáng (xã Quyết Thắng): 2.500 con; Trang trại ông Sung (xã Hợp thành): 2.500 con [11]. Bảng 1.2. Tổng số lượng lợn qua các năm Số lượng Tỉ lệ % Tỉnh Tuyên Quang Cả nước Năm (so với cả nước) (nghìn con) (triệu con) 2009 4.573 256.615 1,78 2010 519.630 27.373.149 1,90 2011 427.500 27.055.984 1,58 2012 419.917 26.493.922 1,58 2013 450.147 26.979.496 1,67 2014 458.860 26.761.577 1,71 2015 486.290 27.751.010,3 1,75 2016 518.730 29.075.314,6 1,78 2017 510.336 27.406.739 1,85 2018 548.275 27.333.880 2,01 (Nguồn: Tổng cục thống kê 2019) Tại nhiều địa phương, tình trạng ô nhiễm môi trường do các trang trại chăn nuôi lợn đang phổ biến và đáng lo ngại. Tỉnh Tuyên Quang có 267 trang trại, trong đó trang trại chăn nuôi lợn chiếm đa số (211 trang trại); 04 trang trại chăn nuôi bò; 37 trang trại chăn nuôi gia cầm; 01 trang trại chăn nuôi trâu bò vỗ béo; 14 trang trại chăn nuôi khác và chăn nuôi tổng hợp. Tuy nhiên vẫn có nhiều trang trại, gia trại chăn nuôi lợn không đảm bảo vệ sinh môi trường gây mùi hôi thối từ chất thải chăn nuôi khiến người dân rất khó chịu. Đó là chưa kể chất thải từ chăn nuôi đang có nguy cơ gây ô nhiễm nguồn nước, ảnh hưởng đến đời sống sinh hoạt của người dân xung quanh. Với số lượng đàn lợn tăng nhanh, việc xử lý chất thải chưa được các hộ quan tâm đúng mức, trên thực tế cho thấy công nghệ xử lý biogas không xử lý triệt để được nguồn gây ô nhiễm từ chất thải chăn nuôi, do đó rất cần có các biện pháp hỗ trợ, xử lý Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
sau biogas. Tuy nhiên, những biện pháp hỗ trợ này cũng chỉ góp phần giảm thiểu ô nhiễm chứ chưa xử lý được triệt để các chất gây ô nhiễm đạt tiêu chuẩn cho phép. Chi phí đầu tư và vận hành để xử lý triệt để các chất gây ô nhiễm rất tốn kém; các biện pháp hỗ trợ sau biogas lại cần có diện tích đất để xây dựng các ao hồ sinh học, vườn cây nhằm tận dụng nước thải làm nước tưới… nên việc đầu tư xây dựng và vận hành hệ thống xử lý ảnh hưởng nhiều đến lợi nhuận kinh doanh của trang trại. Bởi vậy, hầu hết các chủ trang trại đều trốn tránh đầu tư đầy đủ các công trình bảo vệ môi trường cần thiết. Trong khi đó, quản lý Nhà nước về bảo vệ môi trường trong hoạt động chăn nuôi chưa được quan tâm đầy đủ, đúng mức ở tất cả các cấp, ngành. Lâu nay, trong các quy hoạch phát triển chăn nuôi của các địa phương hầu như mới quan tâm đến các chỉ tiêu, giải pháp kinh tế mà chưa có các quy định, giải pháp bảo vệ môi trường cụ thể, chưa có quy hoạch và tiêu chí quy hoạch vùng chăn nuôi đảm bảo yêu cầu bảo vệ môi trường. Thêm vào đó, nhận thức, ý thức trách nhiệm bảo vệ môi trường của các chủ trang trại, gia trại còn rất hạn chế. Bảng 1.3. Sản lượng thịt lợn hơi qua các năm (Đơn vị: tấn) Năm Cả nước Tuyên Quang 2014 3.330.590 29.494 2015 3.491.634 30.785,2 2016 3.664.556 32.408,4 2017 3.733.349 33.953 2018 2.231.467 24.112 (Nguồn: Tổng cục thống kê 2019) Do nhu cầu về ăn uống và xuất khẩu sang thị trường Trung Quốc gia tăng, công tác tiêm phòng được thực hiện nghiêm túc, nên tỉ lệ thịt lợn hơi xuất chuồng của cả nước nói chung, tỉnh Tuyên Quang nói riêng có xu hướng tăng và ổn định. Riêng trong năm 2018 do thị trường Trung Quốc ngừng nhập khẩu lợn nên số lượng lợn xuất khẩu giảm, sản lượng thịt và giá lợn hơi giảm mạnh. Trong những năm gần đây, sản xuất chăn nuôi trên địa bàn tỉnh Tuyên Quang đã có những phát triển rõ rệt. Tuy nhiên, do dịch bệnh xảy ra thường xuyên cùng với Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
biến động của thị trường, giá thức ăn chăn nuôi liên tục tăng cao... nên ngành chăn nuôi của tỉnh Tuyên Quang đã gặp không ít khó khăn. Cuối tháng 5/2019 tỉnh Tuyên Quang công bố xuất hiện ổ DTLCP đầu tiên. Chỉ hơn 1 tháng sau, 7/7 huyện, thành phố trên địa bàn tỉnh công bố có dịch. Tuy nhiên, điều đặc biệt là dịch chỉ xảy ra tại các hộ chăn nuôi quy mô nhỏ lẻ, manh mún, việc chăn nuôi đảm bảo an toàn dịch bệnh ít được chú trọng, còn các trang trại chăn nuôi quy mô lớn trên địa bàn không có dịch. Đến nay, tỉnh có hơn 200 trang trại chăn nuôi lợn quy mô lớn. Nổi bật là trang trại chăn nuôi của Công ty TNHH DABACO Tuyên Quang với quy mô hơn 40.000 con lợn thịt; trang trại chăn nuôi của ông Nguyễn Ngọc Sáng, xã Đông Thọ, huyện Sơn Dương, quy mô từ 5.000 - 10.000 con; trang trại chăn nuôi của ông Trần Mạnh Quỳnh, xã Sơn Nam, huyện Sơn Dương, quy mô hơn 2.000 con lợn nái… Hầu hết các trang trại đều chủ động tái đàn sau dịch. Năm 2019, chăn nuôi tiếp tục được duy trì và phát triển theo hướng sản xuất hàng hóa tập trung quy mô trang trại, gia trại theo lợi thế của từng vùng, địa phương. Điển hình hiệu quả là mô hình liên kết chăn nuôi trâu, bò thịt. Năm 2019, liên kết chăn nuôi 1.820 con, tiêu thụ 840 con trâu, bò; với thời gian nuôi vỗ 3 tháng, lãi bình quân 3-5 triệu đồng/con trâu, bò. Tuyên Quang hiện có 21 hợp tác xã, 275 trang trại chăn nuôi (tăng 05 HTX, 30 trang trại so với năm 2018). Giá trị sản xuất chăn nuôi đạt trên 2.747 tỷ đồng, tăng 5,4% so với năm 2018. Mặc dù mang lại giá trị kinh tế cao, tạo việc làm cho nhiều lao động, song việc phát triển chăn nuôi, đặc biệt là phát triển các mô hình trang trại vẫn còn khá nhiều hạn chế. Bởi, hiện nay hầu hết các hộ dân chăn nuôi theo hướng tự phát, phân tán, quy mô chăn nuôi nhỏ, hiệu quả và hệ số quay vòng chăn nuôi thấp. Do việc triển khai thực hiện quy hoạch và chính sách khuyến khích phát triển chăn nuôi tập trung xa khu dân cư còn nhiều khó khăn, do vậy các trang trại hiện nay chủ yếu ở gần khu dân cư, gây ô nhiễm môi trường. Mặt khác, khi có hiệu quả kinh tế thì nhiều thành phần kinh tế tập trung đầu tư vào chăn nuôi dẫn đến dư thừa sản phẩm, cung vượt quá cầu. Cùng với đó, con giống chưa được người chăn nuôi quan tâm đúng mức nên phần nhiều được người dân chọn là những giống gia súc, gia cầm có năng suất thấp, ngoại trừ một số Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
trang trại tập trung. Năm 2019, lĩnh vực chăn nuôi gặp nhiều khó khăn: Từ giữa quý II/2019 (từ ngày 22/5/2019), bệnh Dịch tả lợn Châu Phi xảy ra trên địa bàn tỉnh: Đến ngày 18/10/2019, số hộ có lợn mắc bệnh dịch tả lợn Châu Phi là 3.642 hộ thuộc 681 thôn/123 xã/07 huyện, thành phố, số lợn đã tiêu hủy 26.634 con/1.289,23 tấn. Cùng với biến động của thị trường kéo theo giá thức ăn chăn nuôi liên tục tăng cao, trong khi đó giá bán sản phẩm chăn nuôi trên thị trường lại lên xuống thất thường khiến cho ngành chăn nuôi gặp không ít khó khăn. Bảng 1.4. Số lượng lợn phân bố theo các huyên, thành phố tại Tuyên Quang Số lượng (con) Đơn vị hành chính Năm Năm Năm Năm Năm Năm cấp huyện 2014 2015 2016 2017 2018 2019 TP Tuyên Quang 23.093 24.114 21.862 21.852 22.386 19.500 Huyện Na Hang 40.124 41.011 38.881 36.440 38.188 37.000 Huyện Chiêm Hóa 108.535 127.743 136.947 132.950 128.164 123.300 Huyện Hàm Yên 81.550 83.441 77.191 75.224 75.596 70.000 Huyện Yên Sơn 120.602 127.540 135.340 128.117 134.187 117.000 Huyện Sơn Dương 129.388 133.389 161.418 164.117 171.994 160.300 Huyện Lâm Bình 23.968 25.052 24.091 164.468 25.512 25.700 Tổng số 527.260 562.290 595.730 584.336 596.027 552.800 (Nguồn: Tổng cục thống kê 2019) 1.1.2. Đặc tính của nước thải chăn nuôi Nước thải là dạng chất thải chiếm khối lượng lớn nhất trong chăn nuôi. Nước thải chăn nuôi là hỗn hợp bao gồm nước tiểu, nước rửa chuồng, nước tắm vật nuôi. Trong nước thải chăn nuôi còn có thể chứa một phần hay toàn bộ lượng phân được vật nuôi thải ra. Theo khảo sát của tổ chức JICA và Viện Công nghệ môi trường tại các trang trại chăn nuôi lợn điển hình tại 5 tỉnh thuộc miền Bắc gồm Hà Nội, Vĩnh Phúc, Hưng Yên, Thái Bình và Hòa Bình cho thấy, lượng nước tiêu thụ từ 10 - 40 lít/đầu lợn/ngày, trong khi đó tại Nhật Bản con số này là 20 - 30 lít/đầu lợn/ngày. Với 4.293 trang trại Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
chiếm 35% số đầu lợn trong cả nước (9.345 triệu lợn), nếu trung bình lượng nước thải ra là 25 lít/đầu lợn/ngày thì lượng nước thải trung bình khoảng 85 triệu m3/năm, một con số đáng kể [15]. Khi chăn nuôi tập trung, mật độ chăn nuôi tăng cao dẫn đến tải lượng và nồng độ chất ô nhiễm cũng tăng cao. Một đầu lợn nuôi kiểu công nghiệp trung bình hàng ngày thải ra lượng phân, nước tiểu khoảng 6 - 8 % khối lượng của nó. Để sản xuất 1000 kg thịt lợn thì hàng ngày phát sinh 84 kg nước tiểu, 39 kg phân, 11 kg TS (chất rắn tổng số), 3,1 kg BOD5, 0,24 kg NH4+ -N [3]. Nước thải chăn nuôi là một trong những loại chất thải rất đặc trưng và có khả năng gây ô nhiễm môi trường cao do có chứa hàm lượng cao các chất hữu cơ, đặc biệt là COD, BOD, TSS, T-N, T-P và VSV gây bệnh. Theo kết quả điều tra 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, Hà Tây, Ninh Bình, Nam Định, Quảng Nam, Bình Dương, Đồng Nai cho thấy đặc điểm của nước thải chăn nuôi [3].  Các chất hữu cơ: Hợp chất hữu cơ chiếm 70 - 80% bao gồm cellulose, protit, acid amin, chất béo, hidrat carbon và các dẫn xuất của chúng, thức ăn thừa. Các chất vô cơ chiếm 20 - 30% gồm cát, đất, muối, ure, ammonium, muối chlorua, SO42-,…  N và P: Khả năng hấp thụ N và P của các loài gia súc, gia cầm rất kém, nên khi ăn thức ăn có chứa N và P thì chúng sẽ bài tiết ra ngoài theo phân và nước tiểu. Trong nước thải chăn nuôi heo thường chứa hàm lượng N và P rất cao. Hàm lượng tổng N là 200 - 350 mg/l trong đó N - NH4 chiếm khoảng 80 - 90%; tổng P là 60 - 100mg/l.  Sinh vật gây bệnh: Nước thải chăn nuôi chứa nhiều loại vi trùng, virus và trứng ấu trùng giun sán gây bệnh. Theo nghiên cứu của nhiều tác giả (A. Kigirov, 1982; G. Rheiheinmer, 1985) trong phân, vi trùng gây bệnh đóng dấu Erysipelothris insidiosa có thể tồn tại 92 ngày, Brucella 74 - 108 ngày, Samonella 6 - 7 tháng, virus lở mồm long móng trong nước thải là 100 - 120 ngày. Riêng các loại vi trùng nha bào Bacillus antharacis có thể tồn tại đến 10 năm, Bacillus tetani có thể tồn tại 3 - 4 năm. Trứng giun sán với các loại điển hình như Fasciola hepatica, Fasciola gigantica, Fasciola buski, Ascarisum, Oesphagostomum sp, Trichocephalus dentatus có thể phát triển đến giai đoạn gây nhiễm sau 6 - 8 ngày và tồn tại 5 - 6 tháng. Các vi trùng tồn tại lâu trong nước ở vùng nhiệt đới là Samonella typhi và Samonella paratyphi, E. Coli, Shigella, Vibrio comma, gây bệnh dịch tả [4]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
1.1.3. Thực trạng và nguyên nhân ô nhiễm môi trường chăn nuôi tại Việt Nam Trong những năm gần đây, ngành chăn nuôi phát triển khá mạnh về cả số lượng lẫn quy mô. Tuy nhiên, việc chăn nuôi nhỏ lẻ trong nông hộ, thiếu quy hoạch, nhất là các vùng dân cư đông đúc đã gây ra ô nhiễm môi trường ngày càng trầm trọng. Ô nhiễm môi trường do chăn nuôi gây nên chủ yếu từ các nguồn chất thải rắn, chất thải lỏng, bụi, tiếng ồn, xác gia súc, gia cầm chết chôn lấp, tiêu hủy không đúng kỹ thuật. Đối với các cơ sở chăn nuôi, các chất thải gây ô nhiễm môi trường có ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe con người, làm giảm sức đề kháng vật nuôi, tăng tỷ lệ mắc bệnh, năng suất bị giảm, tăng các chi phí phòng trị bệnh, hiệu quả kinh tế của chăn nuôi không cao. Sức đề kháng của gia súc, gia cầm giảm sút sẽ là nguy cơ gây nên bùng phát dịch bệnh. Mỗi năm ngành chăn nuôi gia súc gia cầm thải ra khoảng 75 - 85 triệu tấn phân, với phương thức sử dụng phân chuồng không qua xử lý ổn định và nước thải không qua xử lý xả trực tiếp ra môi trường gây ô nhiễm nghiêm trọng. Tổ chức y tế thế giới (WHO) đã cảnh báo: Nếu không có biện pháp thu gom và xử lý chất thải chăn nuôi một cách thỏa đáng sẽ ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe con người, vật nuôi và gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Đặc biệt là các virus biến thể từ các dịch bệnh như lở mồm long móng, dịch bệnh tai xanh ở lợn có thể lây lan nhanh chóng và có thể cướp đi sinh mạng của rất nhiều người [6]. Theo thống kê của Bộ NN & PTNT về chăn nuôi, cả nước hiện có khoảng 12 triệu hộ gia đình có hoạt động chăn nuôi và 23.500 trang trại chăn nuôi tập trung. Trong đó, phổ biến ở nước ta là chăn nuôi lợn (khoảng 4 triệu hộ) và gia cầm (gần 8 triệu hộ), với tổng đàn khoảng 362 triệu con gia cầm, 29 triệu con lợn và 8 triệu con gia súc, mỗi năm khối lượng nguồn thải ra từ chăn nuôi ra môi trường là một con số khổng lồ - khoảng 84,5 triệu tấn/năm, trong đó, chỉ khoảng 20% được sử dụng hiệu quả (làm khí sinh học, ủ phân, nuôi trùn, cho cá ăn…), còn lại 80% lượng chất thải chăn nuôi đã bị lãng phí và phần lớn thải ra môi trường gây ô nhiễm [13]. Nguyên nhân chính được xác định gây ÔNMT trong ngành chăn nuôi là do các trang trại sử dụng nhiều nước. Kết quả khảo sát cho thấy, các trang trại chăn nuôi sử dụng ít nước đều có thể dễ dàng thu gom chất thải rắn để bán làm phân bón hữu cơ. Chất thải rắn từ các trang trại nuôi gà hầu như được tiêu thụ hết cho mục đích trồng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn