KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ CHẮT LƯỢNG VỆ SINH MÔI TRƯỜNG TRONG VIỆC TÁI SỬ DỤNG PHÂN BÓN TỪ HẦM Ủ BIOGASCHO RUỘNG LÚA THỬ NGHIỆM

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ BẢO HỘ LAO ĐỘNG  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG VỆ SINH MÔI TRƯỜNG TRONG VIỆC TÁI SỬ DỤNG PHÂN BÓN TỪ HẦM Ủ BIOGAS CHO RUỘNG LÚA THỬ NGHIỆM Sinh viên thực hiện: ĐẶNG KIM AN Lớp: 08MT1D MSSV: 082162B Khoá: 12 Giảng viên hướng dẫn : TS ĐẶNG VŨ BÍCH HẠNH ThS ĐẶNG VŨ XUÂN HUYÊN Tp Hồ Chí Minh, năm 2012 TỔNG LIÊN ĐỒN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ BẢO HỘ LAO ĐỘNG  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG VỆ SINH MÔI TRƯỜNG TRONG VIỆC TÁI SỬ DỤNG PHÂN BÓN TỪ HẦM Ủ BIOGAS CHO RUỘNG LÚA THỬ NGHIỆM Sinh viên thực hiện: ĐẶNG KIM AN Lớp: 08MT1D MSSV: 082162B Khoá: 12 Giảng viên hướng dẫn : TS ĐẶNG VŨ BÍCH HẠNH ThS ĐẶNG VŨ XUÂN HUYÊN Xác nhận Giảng viên hướng dẫn (Ký tên ghi rõ họ tên) MỤC LỤC DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT i DANH MỤC BẢNG BIỂU .ii DANH MỤC HÌNH ẢNH v C H Ư ƠNG MỞ ĐẦU 1.1 TÍNH CẤP THIẾT 1.2 MỤC TIÊU 1.3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI THỰC HIỆN 1.4 NỘI DUNG THỰC HIỆN 1.5 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN C H Ư ƠNG 2.1 TỔNG QUAN COLIFORM VÀ E.COLI 2.1.1 Coliorms 2.1.2 E.coli 2.1.3 Chỉ thị đánh giá chất lượng vệ sinh môi trường 2.2 TÌNH HÌNH Ơ NHIỄM COLIFORM VÀ E.COLI 10 2.2.1 Nguồn nước 11 2.2.2 Thực phẩm .13 2.2.3 Vệ sinh cá nhân 14 2.3 CÁC NGUỒN GÂY Ô NHIỄM VỆ SINH MÔI TRƯỜNG 15 2.3.1 Con người .15 2.3.2 Chăn nuôi .18 2.4 HIỆN TRẠNG BIOGAS TẠI VIỆT NAM 24 2.4.1 Tình hình ứng dụng biogas Việt Nam .25 2.4.2 Các loại bể biogas Việt Nam 25 2.4.3 Lợi ích Biogas 30 2.4.4 Thành phần, tính chất chung chất thải đầu vào Biogas 32 2.4.5 Thành phần, tính chất chất thải sau bể biogas 37 2.5 HIỆN TRẠNG XÃ THÁI MỸ, HUYỆN CỦ CHI, THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 39 2.5.1 Điều kiện tự nhiên 39 2.5.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội .43 2.5.3 Hiện trạng môi trường 45 2.5.4 Hiện trạng chăn nuôi 46 C H Ư ƠNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 49 3.1 PHƯƠNG PHÁP THU THẬP THÔNG TIN 49 3.2 PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT 49 3.3 VẬT LIỆU VÀ DỤNG CỤ 49 3.3.1 Môi trường .49 3.3.2 Hóa chất 50 3.3.3 Dụng cụ 50 3.4 PHƯƠNG PHÁP LẤY MẪU 51 3.4.1 Tiêu chuẩn lấy mẫu 51 3.4.2 Vị trí lấy mẫu 52 3.4.3 Kế hoạch lấy mẫu 54 3.4.4 Quy trình lấy mẫu 55 3.4.5 Bảo quản mẫu .55 3.5 PHƯƠNG PHÁP ĐẾM KHUẨN LẠC 56 3.6 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 56 3.6.1 Chuẩn bị môi trường 56 3.6.2 Chuẩn bị dung dịch pha loãng 57 3.6.3 Chuẩn bị chuỗi pha loãng 57 3.6.4 Cấy mẫu vào môi trường 58 3.6.5 Tính toán kết 59 3.7 CHỈ SỐ ĐÁNH GIÁ MỐI NGUY HẠI 60 C H Ư ƠNG KẾT QUẢ 61 4.1 KẾT QUẢ THU THẬP THÔNG TIN CÁC HỘ CHĂN NUÔI XÃ THÁI MỸ, HUYỆN CỦ CHI, TP.HCM 61 4.2 HÀM LƯỢNG N-NH TRONG BÙN THẢI BIOGAS 61 4.3 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH TỔNG COLIFORM VÀ E.COLI CỦA MỘT SỐ HỘ CHĂN NUÔI 62 4.3.1 Tổng Coliform 62 4.3.2 Chỉ tiêu E.coli 68 4.3.3 Biện luận kết 74 4.4 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CHỈ TIÊU TỔNG COLIFORM VÀ E.COLI TẠI RUỘNG LÚA THỰC NGHIỆM 75 4.4.1 Sự biến động tổng Coliform E.coli bùn thải biogas hộ Lê Thành Trung trước tái sử dụng cho ruộng lúa thực nghiệm .75 4.4.2 Nghiên cứu biến động tổng Coliform E.coli trình tái sử dụng phân bón từ hầm ủ biogas .76 4.4.3 So sánh tái sử dụng phân bón từ hầm ủ biogas, bón phân hóa học khơng bón phân .86 4.4.4 Sự biến động tổng Coliform E.coli ruộng sau thời gian bón phân 91 4.4.5 So sánh tổng Coliform E.coli hai ô ruộng tái sử dụng phân bón từ hầm ủ biogas có diện tích 95 KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ……………………………………………………… 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………………97 PHỤ LỤC………………………………………………………………………….98 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trường E.coli NH Escherichia coli Nguy hại NN&PTNT QCVN RQ Nông nghiệp phát triển nông thôn Quy chuẩn Việt Nam Risk quotient Tp.HCM UBND Thành phố Hồ Chí Minh Ủy ban nhân dân i DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Xếp loại vi sinh vật có phân người gia súc theo mức độ nguy hiểm Bảng 2.2 Một số vi sinh vật gây bệnh phân Bảng 2.3 Các vi sinh vật thị dùng để quản lý cho nguồn nước có mục đích sử dụng khác Bảng 2.4 Cơ cấu giá trị sản xuất nông nghiệp phân theo ngành hoạt động (%) 19 Bảng 2.4 Quy mô chăn nuôi gia súc Tp.HCM 23 Bảng 2.5 Thể tích ngăn phân huỷ bể biogas 30 Bảng 2.6 Nhu cầu tiêu thụ khí sinh học cho mục tiêu sử dụng 30 Bảng 2.7 Giá trị lượng tương đương m3 biogas 31 Bảng 2.8 Khối lượng phân nước tiểu gia súc thải ngày đêm 32 Bảng 2.9 Lượng phân chuồng số loại gia súc theo năm 33 Bảng 2.10 Một số thành phần vi sinh vật chất thải rắn chăn nuôi heo 33 Bảng 2.11 Thành phần trung bình nước tiểu số loại gia súc 34 Bảng 2.12 Thành phần dinh dưỡng số loại phân chuồng 35 Bảng 2.13 Lượng chất thải phát sinh ngày từ động vật 36 Bảng 2.14 Tỉ lệ Cacbon/Nito số loại chất thải 36 Bảng 2.15 Khả tạo khí sinh học từ chất thải nông nghiệp 37 Bảng 2.16 Thành phần hóa học chất thải sau bể biogas 37 Bảng 2.17 Thành phần dinh dưỡng nước xả 38 Bảng 2.18 Hàm lượng số kim loại nặng bùn thải nước xả bể biogas 38 Bảng 2.19 Số lượng trứng ký sinh trùng bể nạp nguyên liệu nước xả bể biogas 39 Bảng 2.20 Đặc tính phân đầu vào chất thải đầu hầm biogas 39 Bảng 2.21 Bảng cân sử dụng đất 40 Bảng 2.22 Số hộ chăn nuôi gia súc từ năm 2008 đến tháng đầu năm 2012 46 Bảng 2.23 Số lượng gia súc từ năm 2008 đến tháng đầu năm 2012 47 Bảng 3.1 Thành phần mơi trường ChromoCult® Coliform Agar 50 Bảng 3.2 Kế hoạch lấy mẫu hộ chăn nuôi gia súc 54 ii Bảng 3.3 Các bước chuẩn bị môi trường 57 Bảng 3.4 Thành phần nước muối sinh lý 57 Bảng 3.5 Mối quan hệ giá trị RQ mức độ nguy hại 60 Bảng 4.1 Thông tin hộ chăn nuôi 61 Bảng 4.2 Hàm lượng N-NH có bùn thải biogas hộ chăn nuôi gia súc 62 Bảng 4.3 Nồng độ tổng Coliform số hộ chăn nuôi, tháng 10/2012 62 Bảng 4.4 Mức độ nguy hại tổng Coliform có đầu biogas 63 Bảng 4.5 Nồng độ tổng Coliform số hộ chăn nuôi, tháng 11/2012 64 Bảng 4.6 Mức độ nguy hại tổng Coliform có đầu biogas 67 Bảng 4.7 Nồng độ tổng Coliform số hộ chăn nuôi, tháng 12/2012 67 Bảng 4.8 Mức độ nguy hại tổng Coliform có đầu biogas 68 Bảng 4.9 Kết phân tích E.coli số hộ chăn nuôi tháng 10/2012 68 Bảng 4.10 Mức độ nguy hại E.coli có đầu biogas 69 Bảng 4.11 Kết phân tích E.coli số hộ chăn ni, tháng 11/2012 69 Bảng 4.12 Mức độ nguy hại E.coli có đầu biogas 72 Bảng 4.13 Kết phân tích E.coli số hộ chăn nuôi, tháng 12/2012 73 Bảng 4.14 Mức độ nguy hại E.coli có đầu biogas 73 Bảng 4.15 Nồng độ tổng Coliform E.coli bùn thải biogas hộ Lê Thành Trung theo thời điểm 75 Bảng 4.16 Lượng phân bón sử dụng cho thực nghiệm 76 Bảng 4.17 Nồng độ tổng Coliform E.coli đất ô MF(TN) 76 Bảng 4.18 Mức độ nguy hại tổng Coliform E.coli trình tái sử dụng phân bón từ hầm ủ biogas cho MF(TN) 78 Bảng 4.19 Nồng độ tổng Coliform E.coli nước ô MF(TN) 78 Bảng 4.20 Mức độ nguy hại tổng Coliform E.coli trình tái sử dụng phân bón từ hầm ủ biogas cho MF(TN) 79 Bảng 4.21 Nồng độ tổng Coliform E.coli đất ô MF(N-NH ) 80 Bảng 4.22 Mức độ nguy hại tổng Coliform E.coli q trình tái sử dụng phân bón từ hầm ủ biogas cho ô MF(N-NH ) 81 Bảng 4.23 Nồng độ tổng Coliform E.coli nước ô MF(N-NH ) 81 Bảng 4.24 Mức độ nguy hại tổng Coliform E.coli trình tái sử dụng phân bón từ hầm ủ biogas cho MF(N-NH ) 82 iii Bảng 4.25 Nồng độ tổng Coliform E.coli đất ô MF 83 Bảng 4.26 Mức độ nguy hại tổng Coliform E.coli trình tái sử dụng phân bón từ hầm ủ biogas cho ô MF 84 Bảng 4.27 Nồng độ tổng Coliform E.coli nước ô MF 84 Bảng 4.28 Mức độ nguy hại tổng Coliform E.coli q trình tái sử dụng phân bón từ hầm ủ biogas cho ô MF 86 Bảng 4.29 Nồng độ tổng Coliform E.coli đất ô thực nghiệm sau bón phân ngày 86 Bảng 4.30 Nồng độ tổng Coliform E.coli nước thực nghiệm sau bón phân ngày 88 Bảng 4.31 Nồng độ tổng Coliform E.coli đất ô thực nghiệm sau bón phân ngày 89 Bảng 4.32 Nồng độ tổng Coliform E.coli nước thực nghiệm sau bón phân ngày 90 Bảng 4.32 Sự biến động tổng Coliform đất ruộng lúa thực nghiệm 91 Bảng 4.33 Sự biến động tổng Coliform nước ruộng lúa thực nghiệm 92 Bảng 4.34 Sự biến động E.coli đất ruộng lúa thực nghiệm 93 Bảng 4.35 Sự biến động E.coli nước ruộng lúa thực nghiệm 94 iv DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1 E.coli Hình 2.2 Sản lượng heo nước 19 Hình 2.3 Tái sử dụng phân 24 Hình 2.4 Mơ hình bể thu khí dạng 26 Hình 2.5 Bể biogas dạng túi nilon 26 Hình 2.6 Bể biogas nắp cố định RDAC 27 Hình 2.7 Bể biogas nắp cố định Đồng Nai 28 Hình 2.8 Bể biogas kiểu KT.1 28 Hình 2.9 Bể biogas kiểu KT.2 29 Hình 2.10 Mặt cắt đứng bể biogas Thái Lan – Đức 29 Hình 2.11 Vị trí địa lý xã Thái Mỹ, huyện Củ Chi, TP.HCM 40 Hình 2.12 Hình cân mục đích sử dụng đất 41 Hình 2.13 Số hộ chăn nuôi gia súc theo năm 47 Hình 2.14 Số lượng gia súc năm gần 47 Hình 2.15 Chuồng bị thấp, phân bò chất thành đống 48 Hình 3.1 Dụng cụ phân tích 51 Hình 3.2 Vị trí lấy mẫu 52 Hình 3.3 Vị trí lấy mẫu hộ gia đình 53 Hình 3.4 Vị trí lấy mẫu ngồi ruộng thử nghiệm 54 Hình 3.5 Cách pha lỗng mẫu 57 Hình 3.6 Thác tác thí nghiệm 58 Hình 3.7 Cấy mẫu vào mơi trường 58 Hình 3.8 Khuẩn lạc tổng Coliform E.coli 59 Hình 4.1 Nồng độ tổng Coliform số hộ chăn nuôi, tháng 10/2012 63 Hình 4.2 Nồng độ tổng Coliform số hộ chăn ni, tháng 11/2012 64 Hình 4.3 Hiệu suất xử lý tổng Coliform hầm biogas hộ 65 Hình 4.4 Hiệu suất xử lý tổng Coliform hầm biogas hộ 65 Hình 4.5 Hiệu suất xử lý tổng Coliform hầm biogas hộ 66 v Bảng 4.28 Mức độ nguy hại tổng Coliform E.coli trình tái sử dụng phân bón từ hầm ủ biogas cho MF Nồng độ Chỉ số RQ Mức độ nguy hại Tổng Coliform (CFU/100ml CFU/100g) (1) (2) 0,64×106 0,12×106 4266 800 Rất cao Rất cao E.coli (CFU/100ml CFU/100g) (1) (2) 0,54×106 0,06×106 27000 3000 Rất cao Rất cao Theo bảng 4.28, sau bón phân ngày ngày, số tổng Coliform E.coli nước ô MF có mức độ nguy hại đến mơi trường cao Theo kết phân tích mục 4.4.2, so với mẫu phân ban đầu, tổng Coliform E.coli có khuynh hướng giảm sau bón phân ngày giảm dần vào ngày Tuy nhiên, mẫu đất MF(N-NH ) MF không theo quy luật Cả hai số mẫu đất nước đa phần có mối nguy hại cao đến môi trường 4.4.3 So sánh ô tái sử dụng phân bón từ hầm ủ biogas, bón phân hóa học khơng bón phân 4.4.3.1 Sau bón phân ngày a Đất Bảng 4.29 Nồng độ tổng Coliform E.coli đất ô thực nghiệm sau bón phân ngày Chỉ tiêu Ơ MF(TN) MF(N-NH ) MF CF NF Tổng Coliform (CFU/100ml CFU/100g) 1,14×106 0,25×106 0,24×106 0,43×106 1,98×106 E.coli (CFU/100ml CFU/100g) 1,02×106 0,18×106 0,08×106 0,26×106 86 CFU/100ml CFU/100g ×103 NỒNG ĐỘ TỔNG COLIFORM VÀ E.COLI TRONG ĐẤT CỦA CÁC Ô THỰC NGHIỆM 2,500 2,000 1,500 Tổng Coliform 1,000 E.coli 500 MF(TN) MF(N-NH4) MF CF NF Ơ ruộng Hình 4.23 Nồng độ tổng Coliform E.coli đất ô thực nghiệm sau bón phân ngày - Tổng Coliform Trong ô thực nghiệm tái sử dụng phân bón từ hầm ủ biogas, nồng độ tổng Coliform đất ô MF(TN) cao nhất, đến MF(N-NH ) MF; So với ô CF, nồng độ tổng Coliform đất ô MF(TN) gấp 2,65 lần; ô MF(NNH ) thấp 1,75 lần; ô MF thấp 1,79 lần Có ơ/ thực nghiệm phân bón từ hầm ủ biogas có nồng độ tổng Coliform thấp bón phân hóa học, chiếm 66,67%; So với ô NF, nồng độ Coliform đất ô MF(TN) thấp 1,74 lần; ô MF(N-NH ) thấp 7,92 lần; ô MF thấp 8,25 lần Có 3/3 thực nghiệm phân bón từ hầm ủ biogas có nồng độ tổng Coliform thấp khơng bón phân, chiếm 100% - E.coli Trong thực nghiệm tái sử dụng phân bón từ hầm ủ biogas, nồng độ E.coli đất ô MF(TN) cao nhất, đến MF(N-NH ), sau MF; So với ô CF, nồng độ E.coli đất ô MF(TN) cao gấp 3,92 lần; ô MF(NNH ) thấp 1,44 lần; MF thấp 3,25 lần Có 2/3 ô thực nghiệm phân bón từ hầm biogas có nồng độ E.coli thấp bón phân hóa học, chiếm 66,67%; So với ô NF, nồng độ E.coli đất thực nghiệm tái sử dụng phân bón từ hầm ủ biogas cao nồng độ E.coli có khơng bón phân b.Nước 87 Bảng 4.30 Nồng độ tổng Coliform E.coli nước ô thực nghiệm sau bón phân ngày Chỉ tiêu Ô MF(TN) MF(N-NH ) MF CF NF Tổng Coliform (CFU/100ml CFU/100g) 0,34×106 0,19×106 0,64×106 0,04×106 E.coli (CFU/100ml CFU/100g) 0,24×106 0,13×106 0,54×106 0 CFU/100ml CFU/100g ×103 NỒNG ĐỘ TỔNG COLIFORM VÀ E.COLI TRONG NƯỚC CỦA CÁC Ô THỰC NGHIỆM 700 600 500 400 Tổng Coliform 300 E.coli 200 100 MF(TN) MF(N-NH4) MF CF NF Ô Ruộng Hình 4.24 Nồng độ tổng Coliform E.coli nước thực nghiệm sau bón phân ngày - Tổng Coliform Trong ô thực nghiệm tái sử dụng phân bón từ hầm ủ biogas, MF có tổng Coliform cao So với CF, ô thực nghiệm MF(TN), MF(N-NH ) MF có nồng độ tổng Coliform cao bón phân hóa học CF MF(TN) cao gấp 8,5 lần; MF(N-NH ) cao gấp 4,75 lần; MF cao gấp 16 lần Đối với khơng bón phân NF, nồng độ tổng Coliform CFU/100ml - E.coli Trong ô thực nghiệm tái sử dụng phân bón từ hầm ủ biogas, MF có nồng độ E.coli cao 88 Ơ bón phân hóa học (CF) khơng bón phân (NF) có nồng độ E.coli CFU/100ml, nồng độ E.coli ô thực nghiệm cao ô CF NF 4.4.3.2 Sau bón phân ngày a.Đất Bảng 4.31 Nồng độ tổng Coliform E.coli đất thực nghiệm sau bón phân ngày Chỉ tiêu Ô ruộng MF(TN) MF(N-NH ) MF CF NF Tổng Coliform (CFU/100ml CFU/100g) 0,11×106 0,23×106 1,24×106 0,41×106 E.coli (CFU/100ml CFU/100g) 0,23×106 0,43×106 0,41×106 NỒNG ĐỘ TỔNG COLIFORM VÀ E.COLI TRONG ĐẤT CỦA CÁC Ơ THỰC NGHIỆM CFU/100ml CFU/100g ×103 1,400 1,200 1,000 800 Tổng Coliform 600 E.coli 400 200 MF(TN) MF(N-NH4) MF CF NF Ơ ruộng Hình 4.25 Nồng độ tổng Coliform E.coli đất ô thực nghiệm sau bón phân ngày - Tổng Coliform So với CF, có 2/3 ruộng có nồng độ tổng Coliform thấp ô CF ô MF(TN) thấp 3,73 lần; MF(N-NH ) thấp 1,78 lần; Ơ ruộng MF cao gấp 3,02 lần Đối với ô NF, thực nghiệm có nồng độ tổng Coliform cao - E.coli 89 Ơ MF(TN) NF có nồng độ E.coli CFU/100g Trong ô thực nghiệm, MF có nồng độ E.coli cao nhất, So với CF, nồng độ E.coli đất ô MF(N-NH ) thấp 1,87 lần; ô MF cao gấp 1,05 lần so với ruộng bón phân hóa học b.Nước Bảng 4.32 Nồng độ tổng Coliform E.coli nước thực nghiệm sau bón phân ngày Chỉ tiêu Ô ruộng MF(TN) MF(N-NH ) MF CF NF Tổng Coliform (CFU/100ml CFU/100g) 30×103 120×103 2×103 E.coli (CFU/100ml CFU/100g) 0 60×103 2×103 CFU/100ml CFU/100g ×103 NỒNG ĐỘ TỔNG COLIFORM VÀ E.COLI TRONG NƯỚC CỦA CÁC Ô THỰC NGHIỆM 140 120 100 Tổng Coliform 80 E.coli 60 40 20 MF(TN) MF(N-NH4) MF CF NF Ơ ruộng Hình 4.26 Nồng độ tổng Coliform E.coli nước ô thực nghiệm sau bón phân ngày Theo bảng 4.32 hình 4.26, sau ngày bón phân từ hầm ủ biogas, nồng độ tổng Coliform E.coli nước ô MF(TN) khơng cịn; MF(N-NH ) MF cịn chứa tổng coliform E.coli So với CF, tổng coliform MF(N-NH ) cao gấp 15 lần, MF cao gấp 60 lần; nồng độ E.coli MF(N-NH ) CFU/100ml, MF cao gấp 30 lần bón phân hóa học 90 So với NF, nồng độ tổng Coliform E.coli cao khơng bón phân NF Tóm lại: Qua bảng biểu số liệu phân tích trên, đa số nồng độ tổng Coliform E.coli ruộng tái sử dụng phân bón từ hầm ủ biogas cao nồng độ tổng Coliform E.coli ruộng sử dụng phân bón hóa học, ruộng khơng bón phân Sau bón phân, nồng độ tổng coliform E.coli nước đất cao, sau giảm dần theo thời gian 4.4.4 Sự biến động tổng Coliform E.coli ruộng sau thời gian bón phân 4.4.4.1 Sự biến động tổng Coliform ruộng lúa a.Đất Bảng 4.32 Sự biến động tổng Coliform đất ruộng lúa thực nghiệm MF(TN) MF(N-NH ) MF Trước bón phân (CFU/100ml CFU/100g) 0,092×106 0,04×106 0,2×106 Sau bón phân ngày (CFU/100ml CFU/100g) Sau bón phân ngày (CFU/100ml CFU/100g) 1,1×106 0,25×106 0,25×106 0,11×106 0,23×106 1,24×106 CFU/100ml CFU/100g ×103 TỔNG COLIFORM TRONG ĐẤT TẠI RUỘNG LÚA 1,400 1,200 1,000 800 MF(TN) 600 MF(N-NH4) 400 MF 200 Trước bón phân Sau bón phân Sau bón phân Thời gian Hình 4.27 Sự biến động tổng Coliform đất ruộng lúa thực nghiệm Bảng 4.32 hình 4.27 cho thấy: - Đối với MF(TN): trước bón phân, mẫu đất có tổng Coliform 0,092×106 CFU/100g Sau bón phân ngày, nồng độ tổng Coliform 91 1,1×106 CFU/100g, tăng gấp 11,96 lần Sau ngày, nồng độ tổng Coliform giảm cịn 0,11×106 CFU/100g, giảm 10 lần so với tổng coliform sau ngày; - Đối với MF(N-NH ): sau bón phân ngày, nồng độ tổng Coliform tăng 6,25 lần, sau giảm nhẹ cịn 0,23×106 CFU/100g; - Đối với MF: sau bón phân, nồng độ tổng coliform tăng nhẹ (tăng 1,25 lần so với trước bón phân) Sau ngày, nồng độ Coliform tang mạnh, tăng gấp 6,2 lần nồng độ coliform trước bón phân Nguyên nhân nhiễm chéo từ ô thực nghiệm bên cạnh nhiễm từ nguồn khác b.Nước Bảng 4.33 Sự biến động tổng Coliform nước ruộng lúa thực nghiệm MF(TN) MF(N-NH ) MF Trước bón phân (CFU/100ml CFU/100g) 36×103 36×103 36×103 Sau bón phân ngày (CFU/100ml CFU/100g) Sau bón phân ngày (CFU/100ml CFU/100g) 0,34×106 0,19×106 0,64×106 0,03×106 0,12×106 TỔNG COLIFORM TRONG NƯỚC TẠI RUỘNG LÚA CFU/100ml CFU/100g 700,000 600,000 MF(TN) 500,000 MF(N-NH4) 400,000 MF 300,000 200,000 100,000 Trước bón phân Sau bón phân ngày Sau bón phân ngày Thời gian Hình 4.28 Sự biến động tổng Coliform nước ruộng lúa thực nghiệm Ngày lấy mẫu trước bón phân từ hầm ủ biogas ruộng khô, nên lấy mẫu nước kênh làm tham chiếu cho ô ruộng thực nghiệm Bảng 4.33 hình 4.28, cho thấy: nồng độ tổng Coliform trước bón phân tăng sau bón phân ngày, giảm sau ngày bón phân ngày Với mẫu MF(TN), sau ngày khơng cịn tổng Coliform 92 - MF(TN): tổng Coliform sau bón phân ngày tăng gấp 9,44 lần tổng Coliform trước bón phân Tổng Coliform sau bón phân ngày giảm 100% so với tổng coliform sau bón phân ngày; - MF(N-NH ): tổng Coliform sau bón phân ngày tăng gấp 5,28 lần tổng Coliform trước bón phân Tổng Coliform sau bón phân ngày giảm 84,21% so với tổng coliform sau bón phân ngày; - MF: tổng Coliform sau bón phân ngày tăng gấp 17,78 lần tổng Coliform trước bón phân Tổng Coliform sau bón phân ngày giảm 5,33 lần so với tổng coliform sau bón phân ngày 4.4.4.2 Sự biến động E.coli ruộng lúa a.Đất Bảng 4.34 Sự biến động E.coli đất ruộng lúa thực nghiệm Trước bón phân (CFU/100ml CFU/100g) 0,092×106 0,04×106 0,2×106 MF(TN) MF(N-NH ) MF Sau bón phân ngày (CFU/100ml CFU/100g) Sau bón phân ngày (CFU/100ml CFU/100g) 1,02×106 0,18×106 0,082×106 0,23×106 0,43×106 E.COLI TRONG ĐẤT TẠI RUỘNG LÚA CFU/100ml CFU/100g 1,200,000 1,000,000 800,000 MF(TN) 600,000 MF(N-NH4) 400,000 MF 200,000 Trước bón phân Sau bón phân Sau bón phân Thời gian Hình 4.29 Sự biến động E.coli đất ruộng lúa thực nghiệm Bảng 4.34 hình 4.29 cho thấy: 93 - Đối với MF(TN): trước bón phân, mẫu đất có E.coli 0,092×106 CFU/100g Sau bón phân ngày, nồng độ E.coli 1,02×106 CFU/100g, tăng gấp 11,09 lần Sau ngày, nồng độ E.coli giảm CFU/100g, giảm 100% so với E.coli sau ngày; - Đối với MF(N-NH ): sau bón phân ngày, nồng độ E.coli tăng 4,5 lần, sau giảm tăng nhẹ 0,23×106 CFU/100g; - Đối với MF: sau bón phân, nồng độ E.coli giảm 2,44 lần so với trước bón phân Sau ngày, nồng độ E.coli tăng gấp 5,24 lần nồng độ E.coli trước bón phân Nguyên nhân nhiễm chéo từ thực nghiệm bên cạnh nhiễm từ nguồn khác b.Nước Bảng 4.35 Sự biến động E.coli nước ruộng lúa thực nghiệm MF(TN) MF(N-NH ) MF Trước bón phân (CFU/100ml CFU/100g) 36×103 36×103 36×103 Sau bón phân ngày (CFU/100ml CFU/100g) Sau bón phân ngày (CFU/100ml CFU/100g) 0,24×106 0,13×106 0,54×106 0 0,06×106 E.COLI TRONG NƯỚC TẠI RUỘNG LÚA CFU/100ml CFU/100g 600,000 500,000 400,000 MF(TN) 300,000 MF(N-NH4) 200,000 MF 100,000 Trước bón phân Sau bón phân ngày Sau bón phân ngày Thời gian Hình 4.30 Sự biến động E.coli nước ruộng lúa thực nghiệm Ngày lấy mẫu trước bón phân từ hầm ủ biogas ruộng khơ, nên lấy mẫu nước kênh làm tham chiếu cho ô ruộng thực nghiệm Bảng 4.35 hình 4.23, cho 94 thấy: nồng độ E.coli trước bón phân tăng sau bón phân ngày, giảm sau ngày bón phân ngày Với mẫu MF(TN) MF(N-NH ), sau ngày khơng cịn E.coli Tóm lại: - Do đầu sau hầm ủ biogas tái nhiễm nên vi sinh xâm nhập ô nhiễm trở lại môi trường, điều gây ảnh hưởng đến việc tái xuất tổng coliform nói chung E.coli nói riêng ruộng thí nghiệm; - Khuynh hướng tăng tổng Coliform E.coli sau bón phân ngày giảm dần vào ngày tiếp theo; - Chỉ số nguy hại việc tái sử dụng biogas ruộng thí điểm cao, từ 1627 đến 409100, chiếm trung bình 75% số ô thực nghiệm 4.4.5 So sánh tổng C olifor m E coli hai ô r uộng tái sử dụng phân bón từ hầm ủ biogas có diện tích Hai ruộng tái sử dụng phân bón từ hầm ủ biogas có diện tích 0,05 MF(TN) MF(N-NH ) Qua kết phân tích bảng 4.16, mục 4.4.2.1 mục 4.4.2.2 cho thấy: - Thể tích phân bón từ hầm ủ biogas ô MF(TN) cao ô MF(N-NH ); - Trong đất: sau bón phân ngày, tổng Coliform E.coli ô MF(TN) cao ô MF(N-NH ); sau bón phân ngày, tổng Coliform E.coli ô MF(TN) thấp ô MF(N-NH ); - Trong nước: sau bón phân ngày, tổng Coliform E.coli ô MF(TN) cao ô MF(N-NH ); sau bón phân ngày, tổng Coliform MF(TN) thấp ô MF(N-NH ), E.coli ô Sau bón phân ngày, tổng Coliform E.coli tỷ lệ thuận với thể tích phân bón bón vào MF(TN) MF(N-NH ): thể tích phân bón MF(TN) cao MF(NNH ), tổng Coliform E.coli ô MF(TN) cao MF(N-NH ) Sau bón phân ngày, vài nguyên nhân dẫn đến lây nhiễm tổng Coliform E.coli 95 KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ A KẾT LUẬN - Kết phân tích N-NH thể bảng 4.2 cho thấy hàm lượng N-NH có bùn thải biogas heo cao hàm lượng N-NH có bùn thải biogas bị; - Đa số đầu biogas hộ chăn nuôi có hầm biogas chưa có đạt giới hạn cho phép tiêu tổng Coliform E.coli quy định QCVN 02:2009/BYT (>75%) - Hơn 75% hầm biogas số hầm khảo sát có mức độ nguy hại cao đến mơi trường; - Tại ruộng thí nghiệm tái sử dụng phân bón từ hầm ủ biogas, so với mẫu phân ban đầu, tổng Coliform E.coli có khuynh hướng giảm sau bón phân ngày giảm dần vào ngày tiếp theo.Tuy nhiên, mẫu đất MF(N-NH ) MF không theo quy luật Cả hai số mẫu đất nước đa phần có mối nguy hại cao đến mơi trường - Đa số nồng độ tổng Coliform E.coli ruộng tái sử dụng phân bón từ hầm ủ biogas cao nồng độ tổng Coliform E.coli ruộng sử dụng phân bón hóa học, ô ruộng không bón phân - Do đầu sau hầm ủ biogas tái nhiễm nên vi sinh xâm nhập nhiễm trở lại mơi trường, điều gây ảnh hưởng đến việc tái xuất tổng Coliform nói chung E.coli nói riêng ruộng thí nghiệm; So với QCVN 02:2009/BYT, đa số tổng Coliform E.coli chưa có đạt giới hạn cho phép; Chỉ số nguy hại việc tái sử dụng biogas ruộng thí điểm cao, từ 1627 đến 409100, chiếm trung bình 75% số thực nghiệm - Thể tích phân bón MF(TN) cao MF(N-NH ), tổng Coliform E.coli ô MF(TN) cao ô MF(N-NH ) B KIẾN NGHỊ - Việc tái sử dụng bùn thải sau biogas đóng góp giảm nguồn phân bón vơ vào mơi trường, nhiên, cần kiểm soát kỹ chất lượng vệ sinh hầm ủ sau trình ủ biogas; - Nghiên cứu gia tăng chất lượng N bùn thải nhằm tăng nguồn đạm cho trồng 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Bộ Tài nguyên Môi trường, 2008 QCVN 08:2008/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước mặt Hà Nội [2] Bộ Y tế, 2009 QCVN 02:2009/BYT- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước sinh hoạt Hà Nội [3] Chính Phủ nước Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam, 2008 Quyết định Thủ tướng Chính phủ số 10/2008/QĐ-TTg việc phê duyệt Chiến lược phát triển chăn nuôi đến năm 2020 Hà Nội [4] Cục Chăn nuôi- Bộ NN & PTNT Tổ chức hợp tác phát triển Hà Lan(SNV),2010 Hỏi đáp Khí sinh học cho Ngành chăn ni Việt Nam Hà Nội [5] Văn phịng đ ại diện Hiệp hội khí sinh học thành phố Hồ Chí Minh – Trung tâm tiết kiệm lượng Tp.HCM, tháng 12/2012, Diễn đàn sinh học khí Việt Nam lần thứ khu vực phía Nam Thành phố Hồ Chí Minh [6] Phịng thí nghiệm cơng nghệ xử lý chất thải bậc cao, Khoa môi trường, trường Đại học Bách Khoa, Tp.HCM [7] Lê Văn Phủng, 2012 Vi khuẩn y học NXB Giáo dục Việt Nam, Hà Nội [8] http://www.vass.org.vn Tiếng Anh [9] Le Thi Xuan Thu, 2008.Biogas Engineer/Extension in charge – Biogas Project Division – The Biogas Program for the Animal Husbandry Sector of Viet Nam [10] American Pulic Health Association, American Water Works Association and Water Environment Federation 2012 Standard Methods For the Examination of Water and Wastewater Washington [11] Dieter Deublein and Angelika Steinhauser, 2008 Biogas from Waste and Renewable Resources.Wiley-VHC Verlag GmbH & Co.KgaA [12] http: //www.Microbiology.merck.de 98 PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH THAO TÁC THÍ NGHIỆM - KẾT QUẢ PHÂN TÍCH 99 Một số kết phân tích 100 Lấy mẫu bùn thải biogas Thao tác thí nghiệm 101 ... nguyên liệu tươi) Bò 1 5-2 0 Nước tiểu 6-1 0 Trâu 1 8-2 5 8-1 2 1 5-3 2 Heo 1, 2-3 ,0 4-6 4 0-6 0 0,0 2-0 ,05 - 5 0-6 0 0, 2-0 ,4 0, 3-1 ,0 6 0-7 0 Phân Gia cầm Người 1 5-3 2 (Nguồn: Cục Chăn nuôi- Bộ NN & PTNT Tổ chức... 1 6-2 5 Chất thải người Phân người 7-8 Ngựa 2 0-2 5 Nước tiểu 0,8 Heo 13 - 15 Cừu 2 0-2 1 Chất thải trồng Rơm rạ 4 8-5 1 Thỏ 1 9-2 0 Cây ngô khô 5 0-6 0 Gà 7-1 0 Cỏ khô 1 2-1 7 Vịt 2 4-2 7 Rác thải rau xanh 2 8-3 5... Lượng phân (kg/ngày) Nước tiểu (kg/ngày) Trâu bò lớn 2 0-2 5 1 0-1 5 Heo (