Đánh giá tác động của hoạt động chăn nuôi heo lên môi trường và sức khỏe trước và sau khi có hệ thống biogas

Đánh giá tác động của hoạt động chăn nuôi heo lên môi trường và sức khỏe trước và sau khi có hệ thống biogas

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

KHOA MÔI TRƯỜNG

09KMT

- -SỨC KHỎE MÔI TRƯỜNG ĐÁNH GIÁC TÁC ĐỘNG CỦA HOẠT ĐỘNG CHĂN NUÔI HEO LÊN MÔI TRƯỜNG VÀ SỨC KHỎE TRƯỚC

VÀ SAU KHI CÓ HỆ THỐNG BIOGAS

GV: ThS MAI THỊ THU THẢO Nhóm 2

Thành phố Hồ Chí Minh, 2012

MỤC LỤC

I GIỚI THIỆU NGÀNH CHĂN NUÔI HEO Ở VIỆT NAM 1

1. Ngành chăn nuôi heo ở Việt Nam 1

2. Vai trò của ngành chăn nuôi heo 2

II CÁC TÁC ĐỘNG CỦA NGÀNH CHĂN NUÔI 3

1. Các chất thải phát sinh 3

1.1 Khí thải 3

1.2 Nước thải 3

1.3 Chất thải rắn 5

2. Ô nhiễm môi trường do chất thải chăn nuôi heo 8

2.1 Ô nhiễm môi trường không khí 8

2.2 Ô nhiễm môi trường nước 9

2.3 Ô nhiễm môi trường đất 9

3. Tác động tới sức khoẻ 9

4. Một số bệnh môi trường chăn nuôi thường gặp 10

4.1 Bệnh nhiễm độc nấm: 10

4.2 Bệnh sốt thương hàn: 11

4.3 Bệnh Leptospirosis: 11

4.4 Bệnh sẩy thai truyền nhiễm (Brucellosis): 11

4.5 Bệnh Liên cầu khuẩn lợn: 12

4.6 Bệnh lợn tai xanh (hội chứng rối loạn hô hấp và sinh sản): 13

III GIỚI THIỆU MÔ HÌNH BIOGAS 14

1. Giới thiệu mô hình biogas 14

1.1 Thành phần khí sinh học 14

1.2 Cơ sở lý thuyết 14

1.3 Thực tiễn 14

2. Lợi ích đạt được 16

2.1 Hiệu quả về kinh tế 16

2.2 Hiệu quả về môi trường 17

2.3 Hiệu quả về xã hội 18

3. Một số khuyết điểm 19

IV SO SÁNH TÌNH TRẠNG TRƯỚC VÀ SAU KHI SỬ DỤNG HỆ THỐNG BIOGAS 20

1. Môi trường 20

1.1 Trước khi lắp đặt hệ thống Biogas 20

1.2 Sau khi lắp đặt hệ thống Biogas 21

2. Sức khoẻ người dân 21

2.1 Trước khi lắp đặt hệ thống Biogas 21

2.2 Sau khi lắp đặt hệ thống Biogas 22

V KẾT LUẬN 23

I GIỚI THIỆU NGÀNH CHĂN NUÔI HEO Ở VIỆT NAM

1 Ngành chăn nuôi heo ở Việt Nam

Chăn nuôi là một ngành quan trọng của nông nghiệp hiện đại, nuôi lớn vật nuôi để sản xuất

những sản phẩm như: thực phẩm, lông, và sức lao động Sản phẩm từ chăn nuôi nhằm cung cấplợi nhuận và phục vụ cho đời sống sinh hoạt của con người Chăn nuôi xuất hiện lâu đời trongnhiều nền văn hóa kể từ khi loài người chuyển đổi từ lối sống săn bắn hái lượm sang định canhđịnh cư

Từ trước đến nay, chăn nuôi luôn có vai trò quan trọng đối với nền nông nghiệp nước ta, giá trịchăn nuôi chiếm tỷ trọng khá, trên 27% cơ cấu của toàn ngành và tăng trưởng mỗi năm (giaiđoạn 2001 - 2009) đạt 7-8% Theo Tổng cục Thống kê, năm 2010, tổng số đầu lợn đạt 27,3 triệucon, số lượng gia cầm hơn 300 triệu con, sản lượng thịt đạt 615 nghìn tấn

- Tỷ trọng giá trị ngành chăn nuôi trong toàn ngành nông nghiệp Việt Nam năm 2010

Ngành Trồng

trọt

Chănnuôi

DịchvụTỷ

trọng

73% 25% 2%

- Tỷ trọng giá trị chăn nuôi heo trong ngành chăn nuôi năm 2010

Giá trị Sản xuất thịt

lợn

Sản xuất thịt giacầm

Sản xuất thịt các gia súckhác

2 Vai trò của ngành chăn nuôi heo

Ngành chăn nuôi heo có ý nghĩa rất quan trọng trong chăn nuôi gia súc:

- Cung cấp thực phẩm có giá trị cao cho con người (100Kg thịt lợn có 357 Kcal và 22gprotein) [GS.Harrí và CS,1956]

- Cung cấp phân bón cho trồng trọt (1 con lợn thịt có thể thải 2,5 -4Kh phân/ ngày đêm)

- Cung cấp sản phẩm phụ cho công nghiệp chế biến các phụ phẩm chăn nuôi

- Chăn nuôi heo giữ vai trò cân bằng sinh thái giữ cây trồng vật nuôi và con người

Ngoài những lợi ích mà ngành chăn nuôi mang, các hoạt động chăn nuôi cũng có những mặc tiêucực: chất thải từ các hoạt động chăn nuôi có thể gây ô nhiễm môi trường không khí, nước ngầm, gây bệnh, ảnh hưởng đến sức khỏe con người cho người,…

II CÁC TÁC ĐỘNG CỦA NGÀNH CHĂN NUÔI

1 Các chất thải phát sinh.

1.1 Khí thải.

 Nguồn phát sinh khí thải:

- Bụi do vận chuyển, bốc xếp nguyên liệu, thành phẩm

- Mùi hôi phát sinh do quá trình phân huỷ của chất thải trong hoạt động chăn nuôi

 Thành phần các chất ô nhiễm trong khí thải:

- Khí thải và mùi sinh ra trong hoạt động chăn nuôi heo bao gồm bụi và các hợp chất hữu cơgây mùi

- Các hợp chất hữu cơ này được tạo thành từ sự phân huỷ các thành phần có trong phân heo,nước tiểu, thức ăn dư thừa, nước thải… trong chuồng trại và khu vực chứa phân và nướcthải Chúng thay đổi tuỳ thuộc vị trí, quy mô, loại hình chăn nuôi, phương thức sản xuất,thành phần và chế độ dinh dưỡng, mùa, nhiệt độ, thời gian trong ngày, tốc độ gió và hướnggió

- Mùi do phân gây ra là chính Mùi phát sinh từ phân tươi thường ít khó chịu hơn mùi phátsinh sau quá trình phân huỷ kỵ khí ngay cả trong quá trình xử lí

- Các nghiên cứu cho thấy có trên 168 hợp chất hoá học có trong không khí ở khu vực chănnuôi heo Trong đó, các hợp chất chính là amonia, amine, hợp chất chứa S, acid béo bay hơi,indole, skatole, phenol, rượu carbonyl

- Hoạt động của các phương tiện giao thông vận chuyển nguyên vật liệu và sản phẩm phátsinh bụi, SO2, NOx, CO, VOC,…gây ô nhiễm không khí

1.2 Nước thải

 Nguồn phát sinh nước thải

- Nước thải từ quá trình chăn nuôi: nước tiểu heo, nước vệ sinh chuồng trại, nước tắm heo…

- Nước mưa chảy tràn qua mặt bằng trại chăn nuôi kéo theo cặn, đất cát, rác và các tạp chấtrơi vãi trên mặt đất xuống nguồn nước

- Nước thải sinh hoạt

 Thành phần các chất ô nhiễm trong nước thải

 Nước tiểu:

- Nước tiểu là chất thải qua quá trình trao đổi chất bằng việc hấp thu các dinh dưỡng trongthức ăn gia súc đã tiêu hoá hoà tan vào máu, sau quá trình trao đổi chất được bài tiết rangoài dưới dạng nước

- Thành phần nước tiểu tương đối đơn giản chủ yếu là nước (chiếm tới 90% tổng khối lượngnước tiểu) trong đó nitơ (phần lớn dưới dạng urê) và photpho chiếm một khối lượng lớn.Urê trong nước rất dễ phân huỷ trong điều kiện không có oxy, cho nên khi bài tiết ra khỏi cơthể chúng sẽ phân huỷ tạo thành amoniac gây mùi khó chịu

- Thành phần nước tiểu tuỳ thuộc vào điều kiện dinh dưỡng và khí hậu nhưng nhìn chung làgiàu đạm, kali, hàm lượng lân ít hoặc không đáng kể Tuy nhiên so với các loại gia súc khácthì nước tiểu heo chứa ít đạm hơn

Bảng 1: Thành phần hoá học của nước tiểu heo từ 70-100 kg

 Nước thải chăn nuôi heo:

- Là hỗn hợp nước từ các đống phân chảy ra, phần lớn là nước tiểu hoà lẫn với nhiều chất hoàtan của phân, thêm một lượng lớn nước tắm heo, nước vệ sinh chuồng trại

Bảng 2: Tính chất nước thải chăn nuôi heo

Độ màu Pt - Co 350 – 870

Độ đục mg/L 420 - 550

cơ chiếm 20-30% gồm cát, đất, ure, amonium, muối clorua, SO42-, v.v Quá trình phân huỷcác chất hữu cơ trong điều kiện hiếu khí sẽ cho các sản phẩm CO2, H2O, NO2-, NO3- Còntrong quá trình kị khí là CH4, N2, NH3, H2S, v.v…

- Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải chăn nuôi tuỳ thuộc vào số lượng heo, độ tuổi,thức ăn, chế độ dinh dưỡng, lượng nước sử dụng, mức độ tách và thu gom các chất thảikhác, quy trinh chăm sóc vào mùa mưa hay mùa khô, v.v

- Ngoài các chất vô cơ, hữu cơ kể trên, nước thải chăn nuôi heo còn chứa hàm lượng lớn cácloài vi trùng, virus và trứng ấu trùng giun sán gây bệnh

 Nước thải sinh hoạt:

- Nước thải sinh hoạt: chủ yếu chứa các chất cặn bã, các chất lơ lửng (SS), các hợ chất hữu cơ(BOD/COD) và các chất dinh dưỡng (N,P) và vi sinh

1.3 Chất thải rắn

 Nguồn phát sinh chất thải rắn

Tại trại chăn nuôi bao gồm:

- Chất thải rắn do chăn nuôi như phân, thức ăn thừa, chất độn, ổ lót,…

- Chất thải rắn sinh hoạt chủ yếu là rác hữu cơ, bao nilon, giấy vụn…

- Chất thải rắn nguy hại: hoạt động chăn nuôi hầu như không phát thải chất thải rắn nguy hại

 Thành phần chất thải rắn

 Phân chuồng:

- Phân chuồng là dạng chất thải thức ăn gia súc ( chất thải rắn ) khi qua cơ quan tiêu hoákhông được tiêu hoá một cách triệt đểvà được bài thải ra ngoài cơ thể gia súc.

- Thành phần và khối lượng của phân thay đổi tuỳ thuộc vào giống, độ tuổi, trọng lượng,thành phần ăn, khẩu phần thức ăn của heo

- Phân heo được xếp vào loại phân lỏng hoặc hơi lỏng Phân heo chứa 56 – 83% nước, phầncòn lại là chất khô gồm các chất hữu cơ, hợp chất NPK dưới dạng các hợp chất vô cơ.Lượng muối trong phân heo khá cao vì hầu như tất cả muối mà heo ăn vào đều được thải radưới dạng này hoặc dạng khác 75% muối được thải qua nước tiểu, 25% qua phân

- Thành phần của phân heo bao gồm:

 Những chất không tiêu hoá được hay những chất thoát khỏi sự tiêu hoá của vi sinhvật hay các men tiêu hoá (chất xơ, protein không tiêu hoá được)

 Các khoáng chất cơ thể không sử dụng được như K2O (1.37%), P2O5 (1.76%), CaO,MgO, v.v…

 Các chất cặn bã của dịch tiêu hoá

 Các mô tróc ra từ niêm mạc của ống tiêu hoá và chất nhờn theo phân thải ra ngoài

 Các vi sinh vật bị nhiễm trong thức ăn hay trong ruột: virus, vi trùng, ấu trùng, trứnggiun sán, v.v…

Bảng 3: Thành phần hoá hoạ của phân heo từ 70-100

Các axit béo mạch ngắn g/kg 3.83 – 4.47

- Hai thành phần chính tạo mùi hôi trong phân heo là P và N, đặc biệt là N vì nó có mặt trongthành phần ammoniac Theo Reese và Koelsch (2000), lượng N và P thải ra dưới dạng chấtthải bị ảnh hưởng bởi 3 yếu tố:

 Lượng N và P tiêu thụ

 Tỉ lệ N và P được tiêu thụ và được dùng cho phát triển và sinh sản

 Lượng N và P hiện diện từ chất tiết, tế bào chết và vi khuẩn trong đường ruột

- Khả năng gây mùi hôi của phân heo thay đổi tuỳ theo khẩu phần thức ăn, vì N là thànhphần chính của amoniac và nhiều hợp chất mùi hôi khác nên lượng N trong phân heo càngcao thì mùi hôi càng cao

Tuy nhiên, phân heo vẫn được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu tận dụng do hàmlượng các chất dinh dưỡng trong phân khá cao, đặc biệt là N Đây là nguồn dinh dưỡng rất có giátrị cho cây trồng và góp phần làm tăng độ màu mỡ của đất Chính vì thế, phân heo thường đượcdùng để bón cho cây trồng vừa tận dụng được nguồn dinh dưỡng vừa xử lí được chất thải

Ngoài ra phân heo cũng chứa nhiều loại muối khoáng khác nhau, các muối chính bao gồmcanxi, magiê, muối sunfua, sắt, muối đồng và các kháng sinh

Bên cạnh đó phân heo còn chứa các loại virus, vi khuẩn, trứng giun sán, v.v… Chúng cóthể tồn tại một thời gian dài trong môi trường gây ra những rủi ro cao cho sức khoẻ con người vàgia súc Một số nghiên cứu cho thấy trong 1kg phân có thể chứa 2100-5000 trứng giun sán, trong

đó nhiều loại virus gây bệnh được đào thải qua phân và sống sót từ 5-15 ngày trong phân và đất

 Thức ăn thừa:

- Thức ăn thừa trong thức ăn gia súc, thành phần chủ yếu là protein thô, calcium, photpho,các amino axit, vitamin, các khoáng vi lượng, v.v… được cung cấp dưới dạng cám hỗnhợp, bột cá, bột thịt, xương, v.v… là những chất hữu cơ dễ phân huỷ Trong quá trình chănnuôi, dù được tính toán kỹ nhưng không thể tránh được lượng thức ăn dư thừa, những chất

này nếu không được thu gom và xử lý sẽ phân huỷ sinh ra mùi khó chịu, ảnh hưởng đếnmôi trường xung quanh.

 Ổ lót:

- Ổ lót dùng trong chăn nuôi heo có thể là các loại rơm rạ, vải, gỗ,… dùng dể lót chuồng, chechắn, giữ ấm cho heo,… sau một thời gian sử dụng sẽ bị thải bỏ Những chất này có thẩmang theo phân, nước tiểu và vi sinh vật gây bệnh vì thế chúng cần phải được thu gom, xử

lí tránh thải ra môi trường

 Xác súc vật chết:

- Xác heo chết, đặc biệt là chết do bệnh là một nguồn gây ô nhiễm nguy hiểm cần phải được

xử lí nghiêm túc và triệt để, tránh lây nhiễm cho người và các vật nuôi khác vì chúng mangrất nhiều mầm bệnh gây hại Ngoài ra, các chất thải phát sinh trong hoạt động thú y như:các lọ thuốc, kim tiêm, các dụng cụ khác, v.v… được sử dụng khi khám chữa bệnh chobệnh cho heo cũng là loại chất thải cần được quan tâm xử lý

2 Ô nhiễm môi trường do chất thải chăn nuôi heo

1 Ô nhiễm môi trường không khí

Tổ chức nông lương thế giới (FAO) vừa thừa nhận, chăn nuôi đang được coi là một ngànhgây ô nhiễm không khí lớn, thậm chí lớn hơn mức gây ô nhiễm của ngành vận tải

Phát thải khí nhà kính từ hoạt động chăn nuôi chủ yếu từ 2 nguồn:

- Từ phân chuồng: trong đó khí Methane thoát ra dưới các điều kiện lưu trữ kỵ khí và khí Nitơoxit (N2O) dưới sự kết hợp của các điều kiện kỵ khí và hiếu khí (nitrat hoá – khử nitrat): 37%lượng khí CH4 (khí có khả năng hấp thu nhiệt cao gấp 23 lần khí CO2), 9% lượng khí CO2

toàn cầu

- Từ quá trình lên men đường ruột: nhưng chủ yếu là ở động vật nhai lại (như bò, cừu, dê…).Chăn nuôi gia súc còn đóng góp tới 64% khí amoniac (NH3) – thủ phạm của những trận mưaaxit

Bên cạnh đó không khí xung quanh khu vực còn bị ô nhiễm do mùi phân heo và nước tiểu heo.Các khí gây mùi khó chủ yếu là NH3, CH4 và H2S Trong điều kiện tự nhiên từ 3-5 ngày đầu, vi

sinh vật chưa kịp phân huỷ các chất thải nên mùi hôi ít sinh ra, sau một thời gian dài sẽ tạo thànhmùi hôi rất khó chịu H2S có mùi trứng thối đặc trưng , khiến cho người ngửi vào buồn nôn,choáng, nhức đầu NH3 kích thích mắt và đường hơ hấp trên, gây ngạt ở nồng độ cao, dẫn đến tửvong

2 Ô nhiễm môi trường nước

Nước thải chăn nuôi heo chứa chủ yếu là các chất hữu cơ, giàu nitơ và photpho Do đó, khinguồn ô nhiễm này được thải trực tiếp vào môi trường sẽ tạp điều kiện cho các loại tảo pháttriển, gây ra hiện tượng phú dưỡng hoá ảnh hưởng đến đời sống các loài thuỷ sinh trong nguồntiếp nhận, đồng thời gây mất mỹ quan khu vực

Ngoài ra, các chất ô nhiễm trong nguồn nước thải từ chăn nuôi heo có thể thấm xuống đất đivào mạch nước ngầm gây ô nhiễm nguồn nước ngầm Đặc biệt, nitơ trong phân và nước thải khigặp điều kiện thích hợp sẽ chuyển hoá thành dạng nitrat, nitrit lan truyền trong nguồn nước mặtrồi thẩm thấu xuống mạch nước ngầm ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khoẻ con người khi sửdụng nguồn nước này vào các sinh hoạt hằng ngày đặc biệt là ăn uống

3 Ô nhiễm môi trường đất

Do chất thải chăn nuôi chứa lượng lớn chất hữu cơ dễ phân huỷ sinh học và các chất dinhdưỡng nitơ, photpho cho nên đây được xem là nguồn phân bón rất tốt cho cây trồng Tuy nhiên,khi bón trực tiếp quá nhiều cây trồng không hấp thụ được hết, chúng sẽ tích tụ lại trong đất làmbão hoà chất dinh dưỡng trong đất, gây mất cân bằng sinh thái đất, thoái hoá đất, làm giảm sảnlượng cây, làm chết cây

Đất được bón phân heo trong nhiều năm ở lượng cao có thể bị nhiễm những kim loại nặngnhư Cu, Zn vì những chất này thường được trộn trong thức ăn gia súc để kích thích tiêu hoá vàphòng ngừa dịch bệnh Về lâu dài, những chất này có thể gây hại cho cây trồng, vật nuôi và cảcon người

Ngoài ra, chất thải chăn nuôi cũng chứa nhiều loại vi trùng, ấu trùng, trứng giun sán, chúng cóthể tồn tại lâu trong đất cho nên khi dùng phân tươi để bón cây, nhất là các loại rau thì nguy cơ ônhiễm bệnh cho người và gia súc cũng tăng lên

3 Tác động tới sức khoẻ

Chăn nuôi có thể là một nguồn truyền bệnh cho con người và sinh vật Ngày nay các bệnh môitrường do chăn nuôi đang là một thách thức lớn làm giảm giá trị kinh tế sản xuất ngành chănnuôi Ở Việt Nam, bệnh cúm gia cầm đã làm chậm đáng kể tốc độ phát triển của đàn gia cầmtrong giai đoạn 2002-2006 và đe doạ sức khoẻ của con người Nhiều trang trại chăn nuôi bị phásản do gia súc bị lây nhiễm các bệnh truyền nhiễm như bệnh lợn tai xanh, lở mồm long móng ởtrâu bò hay bệnh cúm gia cầm… Những đại dịch bệnh gia súc, gia cầm “khủng khiếp” đã làmchậm sự tăng trưởng nền kinh tế của đất nước, tác động đến an ninh thực phẩm và tâm lý ngườitiêu dùng

Hầu hết các bệnh dịch đều xuất phát từ hệ thống chăn nuôi và lan truyền qua các yếu tố trunggian như môi trường không khí, nguồn nước, quá trình sử dụng chất thải gia súc như phân bóntrên đồng ruộng hay làm thức ăn cho cá Từ đó các mầm bệnh lan truyền và phát triển trong môitrường, có thể lan truyền và gây tử vong ở người thông qua chuỗi thức ăn hay quá trình tích luỹsinh học

Bệnh từ gia súc, gia cầm có thể lây lan qua người theo hai con đường chính như sau:

- Do quá trình sử dụng các sản phẩm chăn nuôi (thịt, trứng, sữa…) từ gia súc, gia cầm bịnhiễm bệnh

- Do sự phát tán các mầm bệnh từ con vật, chuồng trại chăn nuôi, từ quá trình thu gom, vậnchuyển, lưu trữ và sử dụng chất thảo chăn nuôi, thông qua môi trường đất, nước ,không khí

và các yếu tố trung gian truyền bệnh

Trong chuỗi thức ăn của hệ thống sinh thái, các sản phẩm chăn nuôi và các chất thải chăn nuôi từ

hệ thống thiếu an toàn có thể là một nguồn tiềm tàng của sự lây nhiễm bệnh cho gia súc, gia cầmtrong các trang trại hay lây truyền bệnh cho cả con người ở phạm vi khu vực quốc gia hay cảtrên phạm vi toàn cầu

4 Một số bệnh môi trường chăn nuôi thường gặp

Các bệnh do vi sinh vật:

1 Bệnh nhiễm độc nấm:

Bệnh nhiễm độc nấm điển hình nhất là độc tố Aflatoxine do một số loài nấm mốc như

Aspergillus flavus và A.parasiticus sinh ra.