trong khu vực nghiên cứu
Từ nguồn áp lực phát sinh chất thải chăn nuôi hàng ngày cùng với hiệu quả của các biện pháp xử lý chất thải của các trang trại chăn nuôi lợn trong khu vực nghiên cứu sẽ ựược phản ánh trực tiếp thông qua chất lượng môi trường tự nhiên xung quanh khu vực trang trại, ựặc biệt thể hiện rõ nét qua môi trường nước. Do vậy, ựể tìm hiểu và có cái nhìn tổng quan về chất lượng môi trường nước của các trang trại chăn nuôi lợn trên ựịa bàn thành phố Hà Nội nói chung và khu vực nghiên cứu nói riêng, ựề tài tiến hành lấy mẫu, phân tắch và ựánh giá hiện trạng môi trường nước (môi trường nước mặt và nước ngầm) tại 30 trang trại chăn nuôi lợn ựại diện (VAC và VC) trong khu vực nghiên cứu (mặc dù trong khu vực nghiên cứu có 3 kiểu trang trại nhưng do hệ thống C có tắnh chất tương ựồng về quá trình xả thải và nguồn tiếp nhận với hệ thống VC, ựồng thời số lượng trang trại theo kiểu hệ thống này rất thấp (chỉ chiếm 6% trong tổng số các trang trại ựược ựiều tra) nên chúng tôi ghép hệ thống C với hệ thống VC thành một nhóm, gọi chung là nhóm hệ thống VC ựể tiện trong quá trình ựánh giá và phân tắch.
3.4.1. Hiện trạng môi trường nước tại một số trang trại chăn nuôi lợn trong khu vực nghiên cứu khu vực nghiên cứu
3.4.1.1. Hiện trạng môi trường nước mặt
để ựánh giá chất lượng môi trường nước mặt, chúng tôi tiến hành lấy mẫu tại hai nguồn chắnh: Nước trong các ao nuôi cá và nước kênh, mương, ao, hồ tự nhiên. Trong ựó, nước trong các ao nuôi cá ựược lấy tại 15 trang trại thuộc kiểu hệ thống VAC; còn nước kênh, mương, ao, hồ tự nhiên ựược lấy tại 10 trang trại thuộc kiểu hệ thống VC.
ạ Hiện trạng môi trường nước mặt trong các ao nuôi cá
Tại các trang trại chăn nuôi lợn theo hệ thống VAC, ao nuôi cá là nguồn tiếp nhận nước thải, chất thải chăn nuôi chắnh của trang trạị Kết quả quan trắc nước mặt trong ao nuôi cá trong tháng 8/2013 và tháng 2/2014 cụ thể như sau:
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 77
Bảng 3.15. Kết quả quan trắc chất lượng nước mặt trong các ao nuôi cá tại một số trang trại chăn nuôi lợn thuộc hệ thống VAC
Thời gian Giá trị pH DO (mg/l) BOD5 (mg/l) COD (mg/l) Coliform (MPN/100ml) PO43- (mg/l) NO3- (mg/l) NH4+ (mg/l) Tổng N(mg/l) Mùa mưa (n = 15) Nhỏ nhất 3,70 0,47 6,90 16,00 0,00 0,24 0,01 0,01 2,80 Lớn nhất 7,39 10,04 26,89 128,00 24.000,00 3,71 1,81 0,67 14,00 Trung bình 5,87 4,12 13,42 55,47 4.787,33 1,34 0,25 0,16 8,40 độ lệch chuẩn 1,10 2,35 5,50 32,49 6.599,53 0,99 0,52 0,22 3,13 Mùa khô (n = 15) Nhỏ nhất 4,91 0,48 15,74 60,00 0,00 0,00 0,01 0,38 16,80 Lớn nhất 7,43 7,29 54,26 160,00 4.880,00 4,18 6,16 7,20 44,80 Trung bình 6,36 3,92 30,67 104,00 900,13 0,66 0,82 1,69 31,36 độ lệch chuẩn 0,79 1,83 12,89 32,25 1.317,09 1,22 1,55 2,27 7,86 Cả năm (n = 30) Nhỏ nhất 3,70 0,47 6,90 16,00 0,00 0,00 0,01 0,01 2,80 Lớn nhất 7,43 10,04 54,26 160,00 24.000,00 4,18 6,16 7,20 44,80 Trung bình 6,11 4,02 22,04 79,73 2.843,73 1,00 0,53 0,92 19,88 độ lệch chuẩn 0,97 2,07 13,11 40,26 5.076,54 1,15 1,17 1,76 13,07 QCVN 08:2008/A2 6-8,5 ≥5 6 15 5.000 0,2 5 0,2 - Tần suất không ựạt chuẩn (%) 40,00 76,67 100 100 13,33 66,67 3,33 63,33 -
(Ghi chú: n = số trang trại lấy mẫu)
So sánh với QCVN 08:2008/BTNMT Ờ Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước mặt cột A2 (chất lượng nước mặt bảo ựảm ựời sống của các sinh vật thủy sinh) cho ta thấy, hầu hết giá trị các thông số ựược quan trắc ựều vượt ngưỡng cho phép của QCVN 08:2008/A2, chỉ có giá trị trung bình của NO3- và Coliform ựạt QCVN. Hàm lượng BOD5, COD, PO43- và NH4+ ở mức cao, gấp QCVN khoảng từ 3,6 Ờ 5,3 lần, kéo theo hàm lượng DO thấp ảnh hưởng ựến quá trình phân hủy các chất hữu cơ trong ao chuyển từ hiếu khắ sang yếm khắ, có thể gây ra hiện tượng phú dưỡng nguồn nước aọ
Giá trị của các thông số trên có tần suất không ựạt QCVN 08:2008/A2 cao, trừ thông số NO3- và Coliform có giá trị trung bình ựạt QCVN, tần suất không ựạt chuẩn thấp lần lượt là 3,33% và 13,33%. Hàm lượng BOD5 và COD có tần suất không ựạt QCVN thường xuyên nhất là 100%, tiếp theo là hàm lượng DO với tần suất là 76,67%, PO43- là 66,67%, NH4+ là 63,33%.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 78 So sánh kết quả này với kết quả quan trắc chất lượng nước mặt trong các ao nuôi cá tại xã Lai Vu, huyện Kim thành, tỉnh Hải Dương (Cao Trường Sơn và cs., 2010) là khá tương ựồng. Tại Lai Vu, hàm lượng BOD5, COD, NH4+, PO43- ựều vượt quá QCVN 08:2008/A2 trừ giá trị pH và NO3- nằm trong ngưỡng QCVN cho phép.
Từ ựó cho thấy, môi trường nước mặt tại các ao nuôi cá của hệ thống trang trại VAC trong khu vực nghiên cứu ựang ựứng trước tình trạng ô nhiễm hữu cơ và dinh dưỡng nguồn nước. Trong 8 thông số ựược quan trắc, có tới 6 thông số có giá trị trung bình không ựạt QCVN 08:2008/A2 và có tần suất không ựạt QCVN caọ Có nhiều nguyên nhân dẫn ựến tình trạng nước ao bị ô nhiễm, trong ựó nguyên nhân chủ yếu là do các ao nuôi cá này thường phải tiếp nhận một lượng chất thải chăn nuôi lớn thải xuống ao, tuy ựã ựược sử dụng làm thức ăn cho cá và thủy sinh vật nhưng do lượng thải lớn nên vượt quá khả năng chịu tải của các aọ Do vậy, làm ảnh hưởng lớn ựến quá trình sinh trưởng, phát triển của các loài thủy sinh, giảm năng suất và chất lượng nuôi trồng thủy sản trong khu vực nghiên cứụ
b. Hiện trạng môi trường nước mặt tại các kênh, mương, ao, hồ tự nhiên
Tại các trang trại chăn nuôi lợn theo hệ thống VC, do không có ao nuôi cá nên phần lớn chất thải chăn nuôi ựược thải vào các kênh, mương, ao, hồ tự nhiên xung quanh trang trạị Qua kết quả quan trắc nước mặt tại các kênh, mương, ao, hồ tự nhiên và ựược so sánh với QCVN 08:2008/BTNMT Ờ Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước mặt cột A2 (chất lượng nước mặt bảo ựảm ựời sống của các sinh vật thủy sinh) cho thấy, ựa số các thông số ựều vượt QCVN 08:2008/A2, thậm chắ còn vượt rất cao như hàm lượng NH4+ vượt 22,65 lần, Coliform vượt 11,08 lần. Tần suất không ựạt chuẩn của các thông số này qua kết quả quan trắc 2 ựợt caọ COD thường xuyên không ựạt QCVN với tần suất 100%; các thông số hữu cơ, dinh dưỡng và vi sinh khác cũng có tần suất không ựạt chuẩn ở mức từ 60 Ờ 95%, còn pH có tần suất không ựạt chuẩn ở mức thấp (15%). Chỉ có hàm lượng NO3- có giá trị thường xuyên ựạt QCVN do trong nước mặt NO3- dễ dàng bị mất ựi qua quá trình phản nitrat hóa (bảng 3.16).
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 79
Bảng 3.16. Kết quả quan trắc chất lượng nước mặt tại các kênh, mương, ao, hồ tự nhiên xung quanh một số trang trại chăn nuôi lợn thuộc hệ thống VC
Thời gian Giá trị pH DO (mg/l) BOD5 (mg/l) COD (mg/l) Coliform (MPN/100ml) PO4 3- (mg/l) NO3 - (mg/l) NH4 + (mg/l) Tổng N(mg/l) Mùa mưa (n = 10) Nhỏ nhất 5,21 1,01 2,88 16,00 780,00 0,03 0,01 0,01 2,80 Lớn nhất 7,64 2,70 275,34 288,00 390.000,00 5,62 0,36 4,05 16,80 Trung bình 6,80 1,71 55,10 102,40 65.368,00 1,96 0,09 1,07 8,40 độ lệch chuẩn 0,73 0,54 86,89 84,39 129.246,35 1,84 0,13 1,50 4,28 Mùa khô (n = 10) Nhỏ nhất 5,27 0,55 20,67 60,00 0,00 0,09 0,04 0,77 14,00 Lớn nhất 8,14 6,12 175,22 280,00 400.000,00 4,37 1,56 14,93 72,80 Trung bình 7,15 2,36 63,32 146,00 45.437,00 1,72 0,60 7,99 37,52 độ lệch chuẩn 0,96 2,08 43,81 70,58 124.671,30 1,39 0,46 6,56 14,94 Cả năm (n = 20) Nhỏ nhất 5,21 0,55 2,88 16,00 0,00 0,03 0,01 0,01 2,80 Lớn nhất 8,14 6,12 275,34 288,00 400.000,00 5,62 1,56 14,93 72,80 Trung bình 6,97 2,04 59,21 124,20 55.402,50 1,84 0,34 4,53 22,96 độ lệch chuẩn 0,85 1,51 67,10 78,96 124.014,90 1,59 0,42 5,84 18,37 QCVN 08:2008/A2 6-8,5 ≥5 6 15 5.000 0.2 5 0,2 - Tần suất không ựạt chuẩn (%) 15 90 95 100 60 80 0 80 -
(Ghi chú: n = số trang trại lấy mẫu)
Như vậy, chất lượng nước tại các kênh, mương, ao, hồ tự nhiên xung quanh hệ thống trang trại VC ựã bị ô nhiễm nghiêm trọng với hàm lượng các chất hữu cơ, dinh dưỡng và vi sinh vật gây bệnh caọ Qua quan sát và ựánh giá bằng cảm quan trong quá trình lấy mẫu cho thấy, nước tại những ựiểm này có mùi hôi thối, có màu nâu ựen, có nhiều bọt khắ, tảo và bèo nổi chiếm nhiều diện tắch trên mặt nước, gần như không tồn tại sự sống của các ựộng vật thủy sinh. Kết quả quan trắc này có nét tương ựồng với kết quả quan trắc chất lượng nước mặt trong các ao tự nhiên tại xã Lai Vu, huyện Kim thành, tỉnh Hải Dương (Cao Trường Sơn và cs., 2010) do các ao tự nhiên trên ựịa bàn xã Lai Vu cũng ựều bị ô nhiễm nghiêm trọng.
Từ các kết quả quan trắc chất lượng nước mặt tại các nguồn tiếp nhận khác nhau cho thấy, chất lượng môi trường nước mặt tại các kênh, mương, ao, hồ tự nhiên có mức ựộ ô nhiễm nghiêm trọng và giá trị các thông số ựược quan trắc
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 80 cao hơn nhiều so với nước mặt tại các ao muôi cá. Có nhiêu nguyên nhân dẫn ựến sự chênh lệch mức ựộ ô nhiễm, trong ựó là do khả năng chịu tải tại các ao nuôi cá lớn hơn các kênh, mương, ao, hồ tự nhiên; ngoài ra, tại các kênh, mương, ao, hồ tự nhiên còn phải tiếp nhận thêm nhiều nguồn thải khác nhau ngoài nguồn thải chăn nuôị Kết quả so sánh cụ thể ựược thể hiện qua hình 3.8.
Hình 3.8. So sánh giá trị trung bình của một số thông số quan trắc chất lượng nước mặt giữa các ao nuôi cá và các kênh, mương, ao, hồ tự nhiên
xung quanh trang trại chăn nuôi lợn trong khu vực nghiên cứu
Nhận xét: Chất lượng nước mặt tại các ao nuôi cá trong trang trại và các
kênh, mương, ao, hồ tự nhiên xung quanh trang trại chăn nuôi lợn trong khu vực nghiên cứu ựã và ựang bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ, chất dinh dưỡng và các vi
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 81 sinh vật gây bệnh. Nguyên nhân dẫn ựến tình trạng này là do quy mô chăn nuôi của các trang trại ngày càng lớn, các biện pháp xử lý ựã ựược áp dụng nhưng chưa hiệu quả và triệt ựể, còn một lượng lớn chất thải chăn nuôi ựược xả thải thẳng trực tiếp vào môi trường vượt quá khả năng chịu tải của nguồn tiếp nhận chúng. điều này gây ảnh hưởng lớn ựến sự tồn tại và phát triển của các loài thủy sinh vật, ảnh hưởng ựến môi trường sống của người dân trong khu vực, ảnh hưởng ựến khả năng nuôi trồng thủy sản và vấn ựề tưới tiêu phục vụ sản xuất nông nghiệp của ựịa phương.
3.4.1.2. Hiện trạng môi trường nước ngầm
Theo kết quả ựiều tra tại các trang trại chăn nuôi lợn trong khu vực nghiên cứu, có tới 95,47% trang trại sử dụng nguồn nước giếng khoan ựể sử dụng cho quá trình chăn nuôi và sinh hoạt tại trang trạị Do ựó, chất lượng nước ngầm có ảnh hưởng rất lớn ựến cuộc sống và sản xuất của các trang trại trong khu vực nghiên cứu nói riêng và của toàn thành phố Hà Nội nói chung. Chất lượng nước ngầm và nước mặt có mối quan hệ chặt chẽ với nhau thông qua sự thường xuyên tiếp xúc và trao ựổi với nhau của quá trình thấm lọc. Việc môi trường nước mặt bị ô nhiễm sẽ tiềm ẩn những nguy cơ gây ô nhiễm nguồn nước ngầm do các chất ô nhiễm trong nước mặt có thể thấm lọc qua các tầng ựất và ựi vào nước ngầm. Trong ựó, ựặc biệt ựáng lưu ý là ựối với các hợp chất của nitơ do chúng bị ựất hấp phụ yếu và khả năng thấm lọc cao (Kurosawa et al., 2006). Kết quả quan trắc một số thông số liên quan ựến nitơ vô cơ trong nước ngầm trong tháng 8/2013 và tháng 2/2014 ựược so sánh với QCVN 09:2008/BTNMT Ờ Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước ngầm và ựược thể hiện tại bảng 3.17. Qua bảng kết quả quan trắc trên cho thấy, giá trị pH dao ựộng từ 3,70 Ờ 7,87 (trung bình 6,36 mg/l), hàm lượng NO3- dao ựộng từ 0 Ờ 9,48 mg/l (trung bình 1,17 mg/l), NH4+ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
dao ựộng từ 0,01 Ờ 12,31 mg/l (trung bình 1,41 mg/l) và tổng Nitơ dao ựộng từ 1,40 Ờ 36,40 mg/l (trung bình 10,83 mg/l). Trong khi ựó, giá trị môi trường nền nước ngầm trong khu vực cho thấy, hàm lượng NO3- dao ựộng từ 0 Ờ 0,27 mg/l (trung bình 0,03 mg/l), NH4+ dao ựộng từ 0,12 Ờ 4,14 mg/l (trung bình 1,03 mg/l) và tổng Nitơ dao ựộng từ 1,90 Ờ 12,10 mg/l (trung bình 5,08 mg/l). Qua ựó có thể
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 82 thấy, nitơ trong nước ngầm chủ yếu tồn tại ở dạng amoni do trong nước ngầm hàm lượng oxy thấp và môi trường ở dạng khử nên nitơ thường ựược chuyển về dạng NH4+ (Kurosawa et al., 2006; Thi Lam Tra Ho et al., 2010).
Bảng 3.17. Kết quả quan trắc chất lượng nước ngầm tại một số trang trại chăn nuôi lợn trong khu vực nghiên cứu
Thời gian Giá trị pH NO3
- (mg/l) NH4+ (mg/l) Tổng N(mg/l) Mùa mưa (n = 30) Nhỏ nhất 3,70 0,01 0,01 1,40 Lớn nhất 7,46 9,48 4,09 9,80 Trung bình 6,21 1,19 0,59 4,76 độ lệch chuẩn 0,92 2,48 1,24 2,03 Mùa khô (n = 30) Nhỏ nhất 4,91 0,00 0,43 2,80 Lớn nhất 7,87 6,47 12,31 36,40 Trung bình 6,50 1,14 2,23 16,89 độ lệch chuẩn 0,68 1,28 3,14 9,29 Cả năm (n = 60) Nhỏ nhất 3,70 0,00 0,01 1,40 Lớn nhất 7,87 9,48 12,31 36,40 Trung bình 6,36 1,17 1,41 10,83 độ lệch chuẩn 0,81 1,96 2,51 9,05 Giá trị nền (n = 9) Nhỏ nhất - 0,00 0,12 1,90 Lớn nhất - 0,27 4,14 12,10 Trung bình - 0,03 1,03 5,08 độ lệch chuẩn - 0,09 1,31 3,10 QCVN 09:2008/BTNMT 5,5-8,5 15 0,1 Tần suất vượt chuẩn 18,33 0 71,67
(Ghi chú: n = số trang trại lấy mẫu)
Theo quy ựịnh của QCVN 09:2008/BTNMT, ngưỡng cho phép của hàm lượng NO3- và NH4+ lần lượt là 15 mg/l và 0,1 mg/l. Như vậy, trong nước ngầm tại các trang trại, nồng ựộ NO3- thấp và có tần suất thường xuyên ựạt QCVN; tuy nhiên nồng ựộ của NH4+ lại ở mức cao vượt quá ngưỡng cho phép của QCVN 14,1 lần, có tần suất vượt chuẩn cao 71,67%. Kết quả nghiên cứu này khá tương
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 83 ựồng với kết quả nghiên cứu về ô nhiễm nitơ trong nước ngầm tại một số khu vực chăn nuôi lợn tập trung tại Hải Dương và Hưng Yên (Thi Lam Tra HO et al., 2010; Cao Trường Sơn và cs., 2012).
đối với giá trị môi trường nền, kết quả quan trắc chất lượng nước ngầm có giá trị trung bình của hàm lượng NH4+ vượt QCVN 09:2008/BTNMT gấp 10,3 lần. điều ựó cho thấy, nguồn nước ngầm nói chung trong khu vực nghiên cứu ựã bị ô nhiễm bởi amonị Còn sự ô nhiễm nước ngầm tại các trang trại chăn nuôi ựược lấy mẫu phân tắch không phải chỉ do ảnh hưởng từ hoạt ựộng chăn nuôi mà còn chịu sự ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác. Các yếu tố này có thể kể ựến sự pha trộn bởi nguồn gốc tự nhiên (từ sự phân hủy vật liệu hữu cơ trong ựất) và nguồn gốc nhân tạo (từ nguồn phân hữu cơ của các hệ thống vệ sinh, từ các hệ thống nước thải và có thể là từ nguồn phân bón của các hoạt ựộng nông nghiệp).
Như vậy, nguồn nước ngầm trong khu vực nghiên cứu bị nhiễm NH4+ là vấn ựề rất ựáng lo ngại vì ngoài việc sử dụng nước ngầm ựể phục vụ chăn nuôi lợn thì các trang trại còn sử dụng nguồn nước này ựể ăn uống, tắm giặt sinh hoạt hàng ngày nên có khả năng gây bệnh cho con người nếu sử dụng nguồn nước này