(Luận văn thạc sĩ) đánh giá ảnh hưởng của nước thải tại một số trang trại chăn nuôi lợn đến môi trường nước mặt trên địa bàn huyện hiệp hòa, tỉnh bắc giang

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN QUỲNH HƯƠNG ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC THẢI TẠI MỘT SỐ TRANG TRẠI CHĂN NUÔI LỢN ĐẾN MÔI TRƯỜNG NƯỚC MẶT TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN HIỆP HÒA, TỈNH BẮC GIANG Ngành : Khoa học môi trường Mã số : 60 44 03 01 Người hướng dẫn khoa học : PGS.TS Hoàng Thái Đại NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP – 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi, kết nghiên cứu trình bày luận văn trung thực, khách quan chưa dùng để bảo vệ lấy học vị Các trích dẫn sử dụng luận văn ghi rõ tên tài liệu trích dẫn, tác giả, nguồn gốc tài liệu có độ xác cao phạm vi hiểu biết Tôi xin chịu trách nhiệm kết nghiên cứu Hà Nội, ngày 18 tháng năm 2017 Tác giả luận văn Nguyễn Quỳnh Hương i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành Luận văn thạc sĩ này, ngồi nỗ lực thân, tơi nhận nhiều hướng dẫn, giúp đỡ tận tình từ thầy giáo, gia đình bạn Với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc, lời đầu tiên, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS Hoàng Thái Đại – người dành nhiều thời gian, tận tình bảo, hướng dẫn, động viên tạo điều kiện thuận lợi suốt q trình nghiên cứu để tơi hồn thành Luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy cô giáo Khoa Môi trường truyền đạt cho kiến thức kinh nghiệm quý báu suốt trình học tập nghiên cứu giảng đường vừa qua Tôi xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Trung tâm Phát triển quỹ đất Cụm cơng nghiệp huyện Hiệp Hịa tồn thể đồng nghiệp tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ động viên tơi suốt q trình học tập công tác Tôi xin chân thành cảm ơn quyền địa phương, phịng Tài ngun Mơi trường huyện chủ sở chăn nuôi lợn huyện Hiệp Hịa nhiệt tình cộng tác giúp đỡ tơi q trình điều tra, khảo sát thu thập thông tin địa phương Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình bạn bè ln sát cánh, đồng hành, giúp đỡ, chia sẻ, động viên khích lệ suốt thời gian học tập thực đề tài nghiên cứu Trong trình thực đề tài, điều kiện thời gian, tài trình độ nghiên cứu thân cịn nhiều hạn chế nên thực đề tài khó tránh khỏi thiếu sót Vì vậy, tơi mong nhận quan tâm đóng góp ý kiến Quý thầy giáo để hồn thiện Luận văn thạc sĩ Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 18 tháng năm 2017 Tác giả luận văn Nguyễn Quỳnh Hương ii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục viết tắt vi Danh mục bảng vii Danh mục hình viii Trích yếu luận văn ix Thesis abstract xi Phần Mở đầu 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Yêu cầu đề tài Phần Tổng quan tài liệu .3 2.1 Tổng quan tình hình phát triển chăn ni lợn .3 2.1.1 Tình hình phát triển chăn nuôi giới 2.1.2 Tình hình phát triển chăn ni lợn Việt Nam 2.2 Các nguồn thải từ chăn nuôi 2.3 Hiện trạng ô nhiễm nước mặt hoạt động chăn nuôi 14 2.4 Phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi 16 2.4.1 Một số thông số nghiên cứu nước thải chăn nuôi 16 2.4.2 Công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi .18 Phần Đối tượng, nội dung phương pháp nghiên cứu .25 3.1 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu .25 3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 25 3.1.2 Phạm vi nghiên cứu 25 3.2 Nội dung nghiên cứu 25 3.2.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội huyện Hiệp Hịa, tỉnh Bắc Giang 25 3.2.2 Tình hình chăn ni lợn thực quản lý môi trường xử lý chất thải trang trại chăn nuôi lợn địa bàn huyện 25 3.2.3 Nguồn áp lực từ số sở chăn nuôi lợn đến môi trường nước mặt địa bàn huyện Hiệp Hòa .25 iii 3.2.4 Hiện trạng chất lượng nước mặt khu vực tiếp nhận 25 3.2.5 Đề xuất số giải pháp nhằm cải thiện chất lượng nước mặt khu vực trang trại chăn nuôi lợn địa bàn huyện Hiệp Hòa 25 3.3 Phương pháp nghiên cứu 25 3.3.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp 25 3.3.2 Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp 26 3.3.3 Phương pháp ước tính nguồn thải 26 3.3.4 Phương pháp khảo sát, lấy mẫu trường 27 3.3.5 Phương pháp lấy mẫu 29 3.3.6 Phương pháp phân tích 30 3.3.7 Phương pháp so sánh với Quy chuẩn 30 3.3.8 Phương pháp xử lý số liệu 30 Phần Kết nghiên cứu thảo luận 31 4.1 Khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang .31 4.1.1 Điều kiện tự nhiên 31 4.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 34 4.2 Chăn nuôi lợn quản lý môi trường địa bàn huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang 38 4.2.1 Tình hình chăn ni lợn địa bàn huyện: 38 4.2.2 Tình hình thực quản lý môi trường xử lý chất thải trang trại chăn nuôi lợn .42 4.3 Nguồn áp lực từ số sở chăn nuôi lợn đến mơi trường nước mặt địa bàn huyện Hiệp Hịa .44 4.3.1 Ước tính lượng thải phát sinh từ trang trại chăn nuôi lợn 45 4.3.2 Đánh giá trạng chất lượng nước thải chăn nuôi lợn 47 4.4 Hiện trạng chất lượng nước mặt khu vực tiếp nhận 51 4.4.1 Đánh giá ảnh hưởng hoạt động chăn nuôi lợn tới chất lượng kênh 54 4.4.2 Đánh giá ảnh hưởng hoạt động chăn nuôi lợn tới chất lượng kênh N3-3 56 4.4.3 Đánh giá chung 58 iv 4.5 Đề xuất số giải pháp nhằm cải thiện chất lượng nước khu vực trang trại chăn ni lợn địa bàn huyện Hiệp Hịa 59 4.5.1 Giải pháp cụ thể 60 4.5.2 Giải pháp chung 62 Phần Kết luận kiến nghị 64 5.1 Kết luận 64 5.2 Kiến nghị .65 Tài liệu tham khảo 67 Phụ lục 69 v DANH MỤC VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt BOD5 Hàm lượng oxi hóa sinh học BTNMT Bộ tài ngun mơi trường BVMT Bảo vệ mơi trường CNH – HĐH: Cơng nghiệp hóa - đại hóa COD Hàm lượng oxi hóa hóa học DO Hàm lượng oxi hòa tan ĐTM Đánh giá tác động môi trường FAO Tổ chức Lương thực Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc NN&PTNT Nông nghiệp Phát triển nông thôn QCCP Quy chuẩn cho phép QCVN Quy chuẩn việt nam TNHH TM&SX Trách nhiệm hữu hạn thương mại sản xuất TNMT Tài nguyên môi trường TSS Tổng chất rắn lơ lửng UBND Ủy ban nhân dân vi DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Số lượng lợn phân theo địa phương năm 2009 Bảng 2.2 Đặc trưng nước thải số lồi vật ni 10 Bảng 2.3 Thành phần phân tươi số lồi vật ni 10 Bảng 2.4 Hệ số phát thải phân gia súc, gia cầm 11 Bảng 2.5 Hệ số thải phân loại lợn 11 Bảng 2.6 Ước tính lượng chất thải rắn chăn nuôi giai đoạn năm 2010 2012 13 Bảng 2.7 Ước tính lượng chất thải rắn chăn nuôi Hà Nội năm 2012 14 Bảng 2.8 Tải lượng ô nhiễm nước mặt miền 14 Bảng 2.9 Kết phân tích số tiêu hoá học mẫu nước ngầm Văn Giang – Hưng Yên 16 Bảng 2.10 Một số chất men bổ sung 21 Bảng 3.1 Danh sách, đặc điểm sở tiến hành lấy mẫu nước thải 27 Bảng 4.1 Số lượng lợn trang trại chăn nuôi khu vực nghiên cứu 39 Bảng 4.2 Ước tính lượng phân thải nước thải phát sinh từ sở chăn nuôi lợn xã địa bàn huyện 47 Bảng 4.3 Kết phân tích mẫu nước thải số sở chăn nuôi lợn huyện Hiệp Hòa 48 Bảng 4.4 Kết phân tích mẫu nước mặt khu vực tiếp nhận nước thải Bảng 4.5 53 Đề xuất số giải pháp BVMT cho trang trại lợn huyện Hiệp Hòa vii 60 DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Số lượng đàn gia súc gia cầm toàn giới năm 2010 Hình 2.2 Xu hướng tăng trưởng đàn gia súc gia cầm giới giai đoạn 2000 – 2010 Hình 2.3 Sản lượng thịt giới năm 2010 .5 Hình 2.4 Bản đồ phân bố sản lượng sữa giới năm 2010 (đơn vị: tấn) Hình 2.5 Sản lượng trứng giới năm 2010 Hình 2.6 Đệm lót sinh học mùn cưa 22 Hình 2.7 Ủ phân hữa (Compost) 23 Hình 3.1 Sơ đồ vị trí lấy mẫu nước thải .28 Hình 3.2 Sơ đồ vị trí lấy mẫu nước mặt .28 Hình 4.1 Bản đồ hành huyện Hiệp Hồ 32 Hình 4.2 Sơ đồ phát tán chất thải phát sinh từ trang trại chăn nuôi lợn vào môi trường nước khu vực nghiên cứu 45 Hình 4.3 So sánh giá trị trung bình số thông số quan trắc chất lượng nước thải theo hình thức xử lý 51 Hình 4.3 So sánh giá trị trung bình số thông số quan trắc chất lượng nước thải kênh 56 Hình 4.4 So sánh giá trị trung bình số thông số quan trắc chất lượng nước thải kênh N3-3 58 Hình 4.5 Bố trí hệ thống trang trại chăn ni lợn sinh thái .62 viii TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Nguyễn Quỳnh Hương Tên Luận văn: Đánh giá ảnh hưởng nước thải số trang trại chăn nuôi lợn đến môi trường nước mặt địa bàn huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang Ngành: Khoa học môi trường Mã số: 60 44 03 01 Tên sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam Mục đích nghiên cứu - Đánh giá thực trạng chăn nuôi, áp lực ảnh hưởng đến môi trường nước mặt từ sở chăn ni lợn huyện Hiệp Hịa, tỉnh Bắc Giang - Đánh giá thực trạng áp dụng hiệu xử lý cơng trình xử lý chất thải chăn ni, từ đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường sở chăn nuôi lợn điều kiện thực tế địa phương Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp - Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp - Phương pháp ước tính nguồn thải - Phương pháp khảo sát, lấy mẫu trường - Phương pháp lấy mẫu - Phương pháp phân tích - Phương pháp so sánh với Quy chuẩn - Phương pháp xử lý số liệu Kết kết luận Hoạt động chăn nuôi lợn địa bàn huyện Hiệp Hòa năm gần phát triển mạnh với khoảng 263.648 đầu lợn tổng khối lượng phân thải từ sở chăn nuôi lợn địa bàn huyện thải khoảng 212,6 tấn/ngày, lượng nước thải thải khoảng 42.300m /ngày Như áp lực môi trường đặc biệt môi trường nước mặt lớn không xử lý cách triệt để Trên địa bàn huyện, sở chăn nuôi chủ yếu xử lý nước thải theo hình thức: xả thải trực tiếp, hệ thống Biogas, hệ thống Biogas kết hợp ao sinh học Phần lớn tiêu phân tích nước thải vượt quy chuẩn cho phép Hình thức xả trực tiếp thơng số vượt QCVN từ đến 56 lần, có nồng độ Coliform ix