Phần 4 Kết quả và thảo luận
4.4. Phân bố không gian của dịng phát thải chăn ni lợn
4.4.2. Phát tán dòng thải
Đặc điểm dòng chảy quyết định rất lớn tới sự phân tán chất thải trên bề mặt địa hình. Bản đồ phân dịng chảy đã được tạo ra từ mơ hình số độ cao (DEM) như trong Hình 4.5.
Hình 4.5. Bản đồ các tiểu lưu vực tạo ra từ mơ hình số độ cao
Dựa vào mơ hình DEM và bản đồ phân dịng chảy chúng tơi xác định được vùng tích lũy nước thải theo các hộ chăn ni. Kết quả tính tốn trên phần mềm ArcGIS vẽ được ranh giới của trên 100 tiểu vùng gom nước (drainage basins). Theo quy luật dòng chảy (mưa – dòng chảy), chất thải phát sinh từ các hộ chăn nuôi được tập trung trong các tiểu vùng trước khi phát tán ra bên ngồi. Vì vậy, những ranh giới này được xem là các vùng gom nước thải cục bộ của các hộ chăn nuôi lợn nằm trong phạm vi của tiểu vùng.
Tải lượng chất thải chăn nuôi xả ra môi trường bên ngoài phụ thuộc vào mức độ thu gom và xử lý của các hộ. Tại khu vực nghiên cứu, hầu hết chất thải từ nuôi lợn được xả thải ra kênh mương. Hình thức xử lý phân chủ yếu là bể biogas. Theo thông tin điều tra, khả năng áp dụng bể biogas của các hộ phụ thuộc vào số lượng lợn và điều kiện của gia đình. Dự án phát triển biogas thường hỗ trợ các hộ vay vốn làm bể nên cũng có vai trị quyết định. Tuy nhiên, khi cấp vốn dự án cũng lại xét tới số lượng lợn và điều kiện kinh tế của các hộ.
Mơ hình dự báo xác suất các hộ sử dụng biện pháp xử lý hầm biogas (với giả thuyết quyết định của người dân phụ thuộc vào số lượng lợn, diện tích đất đai, lực lượng lao động, mức thu nhập, trình độ văn hóa của chủ hộ v.v.) đã được thiết lập theo hàm phân tích hồi quy đa biến (Multinomial Logistic regression). Kết quả phân tích thống kê theo phương pháp Stepwise Backward Elimination chọn ra được 3 biến số là số lượng lợn thịt, lợn nái và diện tích đất với các hệ số như sau:
Y = 0,049 x Số lượng lợn thịt + 0,461 x Số lượng lợn nái – 0,0003 x Diện tích đất – 0,252
Xác suất các hộ lựa chọn biện pháp biogas = Exp(Y)/[1+exp(Y)]
Mơ hình có mức ý nghĩa cao, p = 0,002 và hệ số tương quan McFadden R2 = 0.202. Theo McFadden (1979), nếu những mơ hình dự báo hành vi mà có giá trị R2 nằm trong khoảng 0,2 – 0,4 thì được xem là lý tưởng. Dựa trên kết quả trên, bản đồ về tỷ lệ hộ áp dụng xử lý biogas được lập theo các tiểu lưu vực như ở Hình 4.6.
Hình 4.6. Bản đồ tỷ lệ hộ áp dụng bể biogas tạo ra từ phân tích hồi quy
Từ số lượng lợn của các hộ, hệ số phát thải (Bảng 3.1), tỷ lệ hộ xử lý biogas, hiệu quả xử lý sau biogas (COD = 81%; BOD5 = 86%), tải lượng chất ô nhiễm của các hộ theo từng tiểu lưu vực riêng rẽ đã được tính cho 4 thơng số mơi trường cơ bản như trong Hình 4.7.
Hình 4.7. Bản tải lượng ô nhiễm từ chăn nuôi lợn theo các tiểu lưu vực
Theo Hình 4.7, tải lượng chất ơ nhiễm tập trung cao tại các tiểu lưu vực thuộc địa phận xã Đồng Phúc và Tân Liễu, nằm phía nam và tây-bắc của huyện; Tải lượng COD và BOD5 tại đây đạt mức 10 – 60 và 7 – 34 kg/ha/năm. Nếu xét theo ranh giới hành chính thì mật độ lợn tại các xã này chỉ ở mức trung bình và thấp nhưng do sự tập trung của dòng chảy bề mặt trong khi tỷ lệ hộ áp dụng biogas thấp (Hình 4.6) nên tải lượng ơ nhiễm tại các tiểu lưu vực này đạt mức cao nhất.
Tải lượng ô nhiễm ở các tiểu lưu vực thuộc các xã Tân Phong, Nham Sơn, Đồng Việt, Trí n và thị trấn Neo có mức thấp; COD và BOD5 dưới ngưỡng 2 kg/ha/năm. Đây đều là những vùng có địa hình cao và mật độ lợn thấp.
Kết quả mô phỏng cho thấy rất rõ quy luật chất thải được gom về những vùng trũng và cuối các dịng chảy. Ở những vùng có mật độ lợn cao nhưng nếu tỷ lệ áp dụng biogas cao thì mức độ ơ nhiễm chỉ ở ngưỡng trung bình. Ngược lại, ở các tiểu lưu vực có mật độ lợn cao, tỷ lệ xử lý biogas thấp thì ơ nhiễm là khá nghiêm trọng.
Như vậy, việc tính tốn tải lượng theo các vùng gom nước và ranh giới hành chính có sự khác biệt nhiều. Các vùng gom nước thể hiện thực tế phân phối của dòng chảy nên quyết định tới sự tập trung và phân tán của chất thải. Vùng gom nước vì vậy không lệ thuộc vào ranh giới và những thống kê hành chính.