Đánh giá thực trạng ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi

1. Mở đầu

Hiện nay ô nhiễm môi trường trở thành vấn đề của toàn cầu. Hiện tượng ô nhiễm môi trường ngày càng tăng không chỉ do sự phát triển mạnh mẽ công nghiệp, mà còn chiếm tỷ trọng lớn từ sản xuất nông nghiệp bao gồm trồng trọt và chăn nuôi. Đối với các cơ sở chăn nuôi, các chất thải gây ô nhiễm môi trường có tác động trực tiếp tới sức khỏe cộng đồng, làm giảm sức đề kháng vật nuôi, tăng tỷ lệ mắc bệnh, năng suất không cao, hiệu quả chăn nuôi thấp. Nếu môi trường chăn nuôi không tốt, sức đề kháng của gia súc, gia cầm giảm sút sẽ là nguy cơ gây nên bùng phát dịch bệnh. Vì vậy trong khuyến cáo của tổ chức WHO [2005] luôn đề nghị phải có các giải pháp tăng cường sự trong sạch môi trường chăn nuôi, kiểm soát, xử lý chất thải, giữ vững được an toàn sinh học, tăng cường sức khỏe đàn giống. Đặc biệt nguy hiểm ô nhiễm môi trường về vi sinh vật (các mầm bệnh truyền nhiễm) làm phát sinh các loại dịch bệnh như ỉa chảy, lở mồm long móng, tai xanh, cúm gia cầm H5N1. Do đó chúng tôi tiến hành đề tài trên với mục tiêu đánh giá một cách khoa học, đầy đủ về mức độ, phạm vi ô nhiễm, từ đó đề xuất được các biện pháp xử lý và giảm thiểu ô nhiễm môi trường cho các cơ sở chăn nuôi một cách hiệu quả.

2. Phương pháp

2.1 Vật liệu

Điều tra thực trạng ô nhiễm môi trường và xử lý chất thải chăn nuôi bò, lợn, gia cầm ở 3 vùng sinh thái có tỷ trọng chăn nuôi phát triển cao, mỗi vùng chọn 2 tỉnh có số lượng trang trại, gia trại và chăn nuôi nông hộ nhiều theo tiêu chí của Cục Chăn nuôi (2006). Đồng bằng sông Hồng: Hưng Yên, Nam Định; Đông Nam Bộ: Bình Dương, Đồng Nai; Đồng bằng sông Cửu Long: Long An, Cần Thơ. Qui mô chăn nuôi: Chăn nuôi bò: nông hộ: 3 – 5 con; gia trại: 10 – 20 con; trang trại: 20 – 50 con. Chăn nuôi lợn: nông hộ: 3 – 10 con, gia trại: 10 – 20 con lợn nái hoặc 10 – 50 con lợn thịt có năng mặt thường xuyên; trang trại: > 20 lợn nái hoặc > 100 lợn thịt có mặt thường xuyên. Chăn nuôi gia cầm: Nông hộ: chăn nuôi nhỏ lẻ trung bình 20 – 30 con; gia trại: 200 – 500 con; trang trại: > 500 con.

2.2 Nội dung

Điều tra thực trạng môi trường và xử lý chất thải chăn nuôi

Nội dung điều tra: Quy mô, hình thức chăn nuôi, phân tích thực trạng chất lượng môi trường chăn nuôi. Đánh giá khả năng áp dụng công nghệ; giải pháp xử lý chất thải đang áp dụng tại các cơ sở. Điều tra các chủ trương chính sách của địa phương, nhận thức của người chăn nuôi về vấn đề bảo vệ môi trường.

2.3 Phương pháp

Phương pháp điều tra:Loại hình cơ sở chăn nuôi điều tra: điều tra trên 3 phương thức nuôi: 5 trang trại: gia trại và 20 nông hộ/ 1 tỉnh. Tổng số cơ sở điều tra 120 cơ sở/ tỉnh x 6 tỉnh = 720 cơ sở.

Phương pháp khảo sát thực địa:Phỏng vấn trực tiếp cơ sở chăn nuôi theo các tiêu chí của mẫu điều tra. Đo đạc, lấy mẫu ngoài hiện trường, phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm để xác định các thông số lập báo cáo phân tích về chất lượng môi trường tại các cơ sở chăn nuôi.

Phương pháp tư vấn chuyên gia:Thông qua các cuộc hội thảo, lấy ý kiến tư vấn của các chuyên gia về kinh nghiệm để soạn thảo mẫu điều tra, lựa chọn xây dựng các giải pháp xử lý chất thải chăn nuôi nhằm giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường, nâng cao tính bền vững của phát triển chăn nuôi.

Phương pháp lấy mẫu:Mẫu được lấy theo TCN 680 – 2007: Quy trình kiểm tra vệ sinh thú y cơ sở chăn nuôi – Bộ Nông nghiệp và PTNT – Nhà xuất bản Nông nghiệp 2007.

Phương pháp phân tích:Phân tích các chỉ tiêu theo các phương pháp chuẩn hiện hành tại Trung tâm vệ sinh thú y Trung ương I – Cục thú y (2007).

Phương pháp xử lý số liệu:Thu thập, xử lý và phân tích các số liệu đã có về hiện trạng ô nhiễm trong các trang trại chăn nuôi theo phần mềm Excel.

3. Kết quả và thảo luận

3.1 Kết quả điều tra tình hình xử lý chất thải và ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi gia cầm.

a. Đặc điểm chuồng trại và sử dụng nước

Trong chăn nuôi nông hộ chuồng trại chủ yếu là loại chuồng đơn giản, tận dụng chiếm 71,67% chuồng kiên cố chỉ có 1,67%. Với chăn nuôi gia trại và trang trại chủ yếu là loại hình bán kiên cố với tỷ lệ tương ứng là 56,25 và 53,57%. Ở trang trại chuồng kiên cố cao nhất cũng chỉ đạt 10,71%. Do đó chuồng trại chưa được đầu tư đúng mức nhất là nông hộ gây khó khăn cho công tác vệ sinh, xử lý chất thải. Ở cả 3 loại hình đều không sử dụng nước máy trong chăn nuôi, chủ yếu là sử dụng nước giếng khoan tương ứng ở 3 loại hình là:55, 68,75 và 60,71%. Trong đó tỷ lệ sử dụng nước mặt (ao hồ, sông) mà không qua xử lý còn khá lớn ở cả 3 loại hình chiếm từ 23,33 đến 32,14%.

b. Tình hình xử lý chất thải

Nhìn chung tỷ lệ hộ có khu xử lý chất thải rất thấp, nông hộ chỉ đạt 15%, gia trại 37,5% và chăn nuôi trang trại chỉ đạt 35,71%. Trong đó hộ có khu xử lý đa phần lại sát với khu chăn nuôi ở nông hộ là 100%, trang trại và gia trang trại cũng tương tự. Cách thức xử lý chất thải hầu như chưa có. Nông hộ chỉ có 5 – 8,3% xử lý biogas do chất thải rắn và lỏng (tương đương với kết quả của Hồ Kim Hoa và cs, 2005). Với chăn nuôi gia cầm cả loại hình trang trại và gia trang trại sử dụng biogas là rất thấp chỉ là 3,57% - 12%. Số hộ ủ phân tươi tương ứng là 13,33; 15,63 và 3,75%. Số hộ ủ có độn tương ứng là 13,33; 12,50 và 17,86%. Trong đó chăn nuôi trang trại với lượng phân lớn cho nên số hộ bán chiếm cao nhất là 25%. Còn một tỷ lệ khá lớn phân và chất thải lỏng không được xử lý thải trực tiếp ra sông, suối và đất. Với chất thải rắn: nông hộ: 31,66%; gia trại: 21,88% và trang trại là 21,43%. Với chất thải lỏng tỷ lệ này rất cao tương ứng ở 3 loại hình là: 73,74% và 71,87% và 75,00%.

c. Mức độ ô nhiễm không khí chuồng nuôi

Kết quả phân tích không khí chuồng nuôi cho thấy hầu hết các chỉ tiêu đều vượt quá ngưỡng cho phép. Nồng độ NH3 trong nông hộ đạt 0,112% mg/m3 vượt gấp 11,2 lần tiêu chuẩn cho phép; gia trại đạt 0,125 mg/m3 gấp 12,5 lần tiêu chuẩn cho phép; trang trại đạt: 0,15 mg/m3 gấp 15 lần tiêu chuẩn cho phép. Nồng độ H2S: Trong nông hộ đạt 0,0053 mg/m3 vượt gấp 1,06 lần tiêu chuẩn cho phép; gia trại đạt 0,0082% mg/m3 gấp 1,64 lần tiêu chuẩn cho phép; trang trại đạt: 0,0069 mg/m3 gấp 1,38 lần tiêu chuẩn cho phép. Độ nhiễm khuẩn không khí: nông hộ đạt 35.500 VK/m3 cao hơn mức cho phép 19,72 lần, trang trại đạt: 45.444 VK/m3 cao hơn mức cho phép 25,2 lần; trang trại đạt 39,667 VK/m3 cao hơn mức cho phép 22 lần. Như vậy không khí chuồng nuôi của cả 3 phương thức chăn nuôi đều bị ô nhiễm theo xu thế chăn nuôi gia trại và trang trại có mức độ ô nhiễm cao hơn.

d. Mức độ ô nhiễm nước thải

Kết quả phân tích nước thải cho thấy các chỉ tiêu đều vượt ngưỡng cho phép. Đặc biệt hàm lượng Coliform cao hơn mức cho phép nhiều lần; nông hộ đạt 571.200 MPN/ml cao hơn 114,24 lần, gia trại đạt 542.500 MPN/ml cao hơn mức cho phép 108,5 lần; trang trại đạt 937.500 cao hơn mức cho phép187,5 lần. Nồng độ Ecoli cũng cao hơn nhiều lần mức cho phép: nông hộ dạt 3500 MPN/ 100ml cao hơn mức cho phép 7 lần; gia trại đạt 1086 MPN/ 100ml cao hơn mức cho phép 2,17 lần, trang trại đạt 17825 MPN/ 100ml cao hơn mức cho phép là 35,65 lần. Đặc biệt là đều phát hiện Salmonella trên nước thải ở cả 3 phương thức nuôi với tỷ lệ khá cao tương ứng là 33,33 và 66,66 và 50% số mẫu dương tính. Như vậy nước thải là một nguồn ô nhiễm nặng nề đối với môi trường.

e. Phân tích nước dùng

Kết quả phân tích cho thấy nước dùng trong chăn nuôi cũng chưa đảm bảo tiêu chuẩn cho phép các chỉ tiêu nhu cầu oxi sinh học, Coliform và E.coli đều vượt quá ngưỡng cho phép. Coliform: nông hộ đạt 6643 MPN/ 100 ml cao hơn mức cho phép là 221,43 lần, gia trại đạt 5800 MPN/ 100ml cao hơn mức cho phép là 193 lần, trang trại đạt 5425 MPN/ 100ml cao hơn mức cho phép 180 lần. Đặc biệt trong chăn nuôi nông hộ có 9,09% dương tính với salmonella; gia trại 11,11% mẫu dương tính. Như vậy nguồn nước dùng đã ô nhiễm nặng nề vi sinh vật. Trong đó nguồn nước dùng trong chăn nuôi nông hộ ô nhiễm cao nhất.

3.2 Tình hình xử lý chất thải và ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi lợn

a. Đặc điểm chuồng trại và sử dụng nước

Chuồng trại kiên cố chiếm tỷ lệ cao nhất trong chăn nuôi trang trại 71,88% sau đến gia trại 68,75%, trong nông hộ tỷ lệ này chỉ đạt 48,21%. Chăn nuôi nông hộ chủ yếu là bán kiên cố và đơn giản với tỷ lệ tương ứng là 41,70 và 10,71%. Cả 3 phương thức nuôi, nước dùng trong chăn nuôi chủ yếu là nước giếng khoan: nông hộ 76,79 %; gia trại 81,25% và trang trại 86,67%. Tuy nhiên vẫn còn một tỷ lệ các cơ sở dùng nước mặt không qua xử lý để chăn nuôi: nông hộ 16,07%; gia trại: 15,63%; gia trại 13,33%.

b. Tình hình xử lý chất thải

Tỷ lệ hộ có khu xử lý chất thải cao hơn so với trong chăn nuôi gia cầm, tuy nhiên vẫn ở mức thấp: nông hộ đạt 58,93%; gia trại đạt 68,75% và trang trại đạt 65,63%. Nhưng đa phần khu xử lý gần ngay chuồng nuôi ở nông hộ tỷ lệ này là 76,79%, gia trại 65,62% và trang trại 75%. Trong chăn nuôi lợn tỷ lệ sử dụng biogas đạt cao ở chăn nuôi gia trại và chất thải rắn là 43,75%, chất thải lỏng là 21,88%. Chăn nuôi nông hộ tương ứng là 25 và 28,57%. Trong chăn nuôi gia trại đạt thấp tương ứng là 28,13 và 43,75% do lượng chất thải lớn với dung tích các bể biogas không thể xử lý hết. Tỷ lệ ủ phân lợn để bón cây trồng lại cao nhất trong chăn nuôi nông hộ; ủ tươi 3,57%, ủ có chất độn cho cá và thải trực tiếp ra môi trường. Nông hộ: chất thải rắn 30,36%: chất thải lỏng: 58,93%; gia trại tương ứng 28,13 và 31,25%; trang trại tương ứng 31,26 và 43,75%. Như vậy lượng lớn chất thải chăn nuôi trực tiếp thải ra môi trường là nguyên nhân chính gây ra ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi.

c. Mức độ ô nhiễm không khí chuồng nuôi

Kết quả cho thấy 5/6 chỉ tiêu phân tích đều cao hơn mức tiêu chuẩn cho phép. Nồng độ NH3: nông hộ đạt 0,126 mg/m3 cao hơn 12,6 lần mức cho phép gia trại đạt 0,111 mg/m3 cao hơn mức cho phép là 11,1 lần; trang trại đạt 0,17 mg/ml cao hơn mức cho phép 17 lần (kết quả của chúng tôi cao hơn kết quả của Phùng Thị Vân 2005 khí NH3 cao hơn cho phép 4,7 lần; Nguyễn Hoa Lý, 2007). Độ nhiễm khuẩn của không khí: nông hộ đạt 33.619 VK/m3 cao hơn 18,67 lần mức cho phép, gia trại đạt 39067 VK/m3 cao hơn mức cho phép 21,7 lần? Trang trại đạt 38.571 VK/m3 cao hơn mức cho phép 21,42 lần.

d. Nước thải

Kết quả phân tích cho thấy chỉ trừ độ pH còn lại tất cả các chỉ tiêu phân tích đều cao hơn mức cho phép đặc biệt là các chỉ tiêu về sinh vật cao gấp nhiều lần cho phép hàm lượng Colform: nông hộ đạt 1.094.317 MPN/ml cao gấp 218,86 lần mức cho phép, gia trại đạt 143.733 MPN/ 100ml cao gấp 287,46 lần mức cho phép, trang trại đạt 3152167 cao hơn mức cho phép 630,43 lần. E.coli nông hộ đạt 4492 MPN/ 100ml cao gấp 8,9 lần cho phép, gia trại đạt 1916 MPN/ 100ml cao gấp 3,83 lần mức cho phép; trang trại đạt 11.069 cao hơn mức cho phép 21,1 lần. Trong nông hộ và trang trại 10% dương tích với Salmonella và gia trại có 16,6% dương tính với salmonella.

e. Nước dùng

Kết quả cho thấy nước dùng trong chăn nuôi lợn cũng bị ô nhiễm. Nhu cầu oxi hóa học (COD): nông hộ đạt 39,33 mg/l cao hơn 3,9 lần cho phép, gia trại đạt 120,08 mg/l cao hơn 12 lần cho phép, trang trại đạt 11,9 mg/l gấp 1,12 lần cho phép. Nhu cầu oxi sinh học: nông hộ đạt 92,27 mg/l cao hơn 15,3 lần cho phép, gia trại đạt 123,08 mg/l cao 20,5 lần cho phép, trang trại đạt 28,42 mg/l gấp 4,73 lần cho phép. Colform nông hộ đạt 7.700 MPN/ 100ml cao hơn 233 lần cho phép, gia trại đạt 5719 MPN/ 100ml cao hơn 190,63 lần cho phép, trang trại đạt 713 MPN/ 100ml gấp 23,76 cho phép.

3.3 Tình hình xử lý chất thải trong chăn nuôi bò

a. Chuồng trại và sử dụng nước

Trong chăn nuôi bò chuồng trại kiên cố còn rất thấp: nông hộ 17,42%; gia trại 20,69% và trang trại 27,24%. Chủ yếu là chuồng trại bán kiên cố: nông hộ 51,61%, gia trại 58,62% và trang trại 58,62%. Chuồng trại đơn giản vẫn chiếm một tỷ lệ khá cao tương ứng là 24,97; 20,69 và 20,4%. Nước dùng trong chăn nuôi bò cũng chủ yếu dùng nước giếng khoan với tỷ lệ: nông hộ 74,19%, gia trại 75,86% và trang trại 86,21%. Vẫn còn tỷ lệ nước ao hồ cho bò: nông hộ 11,29%, gia trại 6,9% và trang trại 6,9%. Như vậy chuồng trại vẫn đa phần là bán kiên cố, diện tích chuồng hẹp nên khó khăn cho công tác vệ sinh xử lý môi trường.

b. Xử lý chất thải

Tỷ lệ hộ có khu xử lý chất thải thấp ở cả 3 phương thức nuôi: nông hộ đạt 48,39%; gia trại đạt 55,17% và trang trại đạt 51,72%. Trong dó khu xử lý thường liền kề khu chăn nuôi: nông hộ 91,94%, gia trại 89,66% và trang trại 96,85%. Trong đó chăn nuôi bò xử lý chất thải bằng biogas rất thấp. Với chất thải rắn: nông hộ 32,23%, gia trại 6,9% và trang trại 69%. Với chất thải lỏng tương ứng là 15,42; 17,24 và 13,79%. Ủ phân tươi chiếm một tỷ lệ khá lớn: nông hộ 38,71%, gia trại 34,48% và trang trại 24,14%. Lượng nước thải trực tiếp ra môi trường xung quanh nông hộ: 76,51%, gia trại: 65,52% và trang trại 75,86%. Như vậy chăn nuôi bò tuy mật độ không lớn nhưng phương thức xử lý chất thải là ít nhất trong 3 loại chăn nuôi nên cũng gây ô nhiễm môi trường xunh quanh.

c. Mức độ ô nhiễm không khí chuồng nuôi

Kết quả cho thấy nồng độ NH3 nông hộ đạt: 0,11 mg/m3, cao hơn 11 lần mức cho phép, gia trại đạt 0,11 mg/m3 cao hơn 11 lần mức cho phép, trang trại đạt 0,13 mg/m3 cao hơn mức cho phép 13 lần. Độ nhiễm khuẩn không khí: nông hộ đạt: 36.722 VK/m3 cao hơn 22,4 lần mức cho phép; gia trại đạt: 38.800 VK/m3 cao hơn mức cho phép là 20,71 lần.

d. Nước thải

Kết quả phân tích cho thấy chỉ trừ độ pH còn lại tất cả các chỉ tiêu phân tích đều cao hơn mức cho phép. Hàm lượng Coliform: nông hộ đạt 390500 MPN/ 100ml cao gấp 78,1 lần mức cho phép; gia trại đạt 935.133 MPN/ 100ml cao gấp 187,02 lần mức cho phép và trang trại đạt 779.000 cao hơn mức cho phép là 155,8 lần. E.coli: nông hộ đạt 30 MPN/ 100ml; gia trại đạt 28.855 MPN/ 100ml cao gấp 57,71 lầ mức cho phép; trang trại đạt 79.232 cao hơn mức cho phép 158,46 lần. Trong gia trại và trang trại có 20% và 33,33% mẫu dương tính với Salmonella.

e. Nước dùng

Kết quả cho thấy nước dùng trong chăn nuôi bò cũng bị ô nhiễm. Nhu cầu oxi hoá học (COD): nông hộ đạt 15,50 mg/l cao hơn 1,55 lần cho phép, trang trại đạt 94,60 mg/l gấp 9,46 lần cho phép. Nhu cầu oxi sinh học (BOD): nông hộ đạt 62,61 mg/l cao hơn 10,43 lần cho phép, gia trại đạt 50,70 mg/l cao hơn 8,45 lần cho phép, trang trại đạt 135,27 gấp 22,54 lần cho phép. Coliform: nông hộ đạt 382.784 MPN/ 100 ml cao hơn 12759 lần cho phép, gia trại đạt 64320 MPN/ 100 ml cao hơn 2144 lần cho phép, trang trại đạt 47960 gấp 1598 lần cho phép.

4. Kết luận

Tình hình xử lý chất thải trong chăn nuôi còn chưa được quan tâm đúng mức. Tỷ lệ cơ sở chăn nuôi có khu xử lý chất thải rất thấp, khu xử lý đa số sát chuồng nuôi từ 65,62 - 100%. Phương thức xử lý còn rất thô xơ chủ yếu là ủ phân tươi và phân nhỏ xử lý bằng biogas. Còn lại một tỷ lệ lớn chất thải đổ trực tiếp ra môi trường.

Môi trường chăn nuôi bị ô nhiễm nặng. Không khí chuồng nuôi có tỷ lệ khí NH3 từ 0,11 - 0,17 mg/m3 cao hơn mức cho phép là 11 - 17 lần, nồng độ H2S từ 0,0053 - 0,0082 mg/m3 cao hơn mức cho phép 1,06 - 1,64 lần. Nước thải chăn nuôi không được xử lý gây ô nhiễm nặng nề môi trường xung quanh, đặc biệt là các chỉ tiêu vi sinh vật. Đây là một nguồn lây lan dịch bệnh. Hàm lượng Coliform từ 390.500 - 3.152.167 MPN/ ml cao hơn mức cho phép là 78,1 - 630,43 lần. Nước dùng trong chăn nuôi cũng bị ô nhiễm mà nguyên nhân một phần từ ô nhiễm nước thải chăn nuôi. Mức độ ô nhiễm có xu hướng tăng theo qui mô chăn nuôi. Chăn nuôi trang trại với mức tập trung cao, không có biện pháp xử lý chất thải có mức độ ô nhiễm cao hơn.

Trong ba đối tượng vật nuôi (lợn, bò và gia cầm), chăn nuôi lợn có mức độ ô nhiễm cao nhất.

Tài liệu tham khảo

1. Cục Chăn nuôi 2006, Báo cáo tổng kết chăn nuôi trang trại tập trung giai đoạn 2001 - 2006, định hướng và giải pháp phát triển giai đoạn 2007 - 2015.

2. Hồ Kim Hoa, Lê Thanh Hiền, Trần Thị Dân, 2005. Tình hình quản lý chất thải chăn nuôi ở một số huyện ở thành phố Hồ Chí Minh và ba tỉnh lân cận. Tạp chí Chăn nuôi số 1 - 2005.

3. Nguyễn Hoa Lý, 2007, Báo cáo tham luận tại hội thảo khuyến nông @ công nghệ.

4. Tiêu chuẩn ngành 10 TCN 679 - 2006. Tiêu chuẩn vệ sinh không khí chuồng nuôi. Tiêu chuẩn, quy định ngành thú y (Vệ sinh thú y và vệ sinh an toàn thực phẩm). Nhà xuất bản nông nghiệp, Hà Nội 2007.

5. Tiêu chuẩn ngành 10 TCN 6678 - 2006. Tiêu chuẩn vệ sinh nước thải trong chăn nuôi. Tiêu chuẩn, quy trình ngành thú y (vệ sinh thú y và vệ sinh an toàn thực phẩm). Nhà xuất bản nông nghiệp, Hà Nội, 2007.

6. Tiêu chuẩn ngành 10 TCN 680 - 2006. Tiêu chuẩn vệ sinh nước dùng trong chăn nuôi. Tiêu chuẩn, quy trình ngành thú y (vệ sinh thú y và vệ sinh an toàn thực phẩm). Nhà xuất bản nông nghiệp, Hà Nội, 2007.

7. Phùng Thị Vân, 2003. Xây dựng mô hình chăn nuôi lợn trong nông hộ nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường và nâng cao năng suất chăn nuôi. Báo cáo khoa học Viện Chăn nuôi, ngày 29 – 31/12/2003.

8. WHO, 2005. Avian influenza: assesing the pandemic threat, 64 pages.