Theo số liệu của Chi cục Thống kê thị xã Phổ Yên, cấu trúc phân loại trang trại trên địa bàn thị xã Phổ Yên chỉ có loại hình trang trại chăn nuôi, khôngcó trang trại trồng trọt cũng như trang trại lâm nghiệp và thủy sản. Đây là điềukhá khác biệt nếu so với các địa phương khác, chứng tỏ lợi thế chăn nuôi quy mô lớn ở địa phương này, rất cần được khai thác.
Kết quả điều tra cho thấy: Tổng số trang trại chăn nuôi trên địa bàn thịxã có biến động thay đổi qua các năm, chủ yếu phụ thuộc thị trường cũng như tình hình đầu tư nguồn lực của chủ trang trại. Nếu như năm 2013 toàn thị xã có 104 trang trại chăn nuôi, trong đó có 84 trang trại lợn và 20 trang trại chăn nuôitổng hợp và gia cầm; đến năm 2014, có 9 trang trại tạm ngừng hoạt động do gặp khó khăn về nguồn lực đầu tư, trong đó có 1 trang trại lợn và 8 trang trại gia cầm và chăn nuôi tổng hợp. Đến năm 2015, số lượng trang trại chăn nuôităng đột biến, đạt 147 trang trại, trong số đó có 125 trang trại lợn và 22 trangtrại chăn nuôi gia cầm và tổng hợp.
Năm 2016, toàn thị xã có 145 trang trại chăn nuôi, trong đó có 115trang trại chăn nuôi lợn, giảm 10 trang trại so với năm 2015, số trang trại chăn nuôi gia cầm tăng thêm 2 trang trại, thành tổng cộng 30 trang trại chănnuôi gia cầm và tổng hợp. Năm 2017, do giá thịt lợn hơi giảm nhanh, nên sốtrang trại chăn nuôi lợn giảm xuống chỉ còn 97 trang trại và 27 trang trại chăn nuôi gia cầm và tổng hợp, nên tổng số trang trại chăn nuôi toàn thị xãchỉ còn 124 trang trại.
Bảng 1.10 Các loại trang trại tại thị xã Phổ Yên
Loại Trang Trại 2013 2014 2015 2016 2017 2018
Tổng số trang trại 104 95 147 145 124 135
Số trang trại lợn 84 83 125 115 97 107
Số trang trại gia cầm và tổng hợp
20 12 22 30 27 28
Tỷ lệ trang trại lợn/tổng số trang trại chăn nuôi (%)
80,8 87,4 85,0 79,3 78,2 79,3
Nguồn: Chi cục Thống kê thị xã Phổ Yên và tính toán của tác giả, 2018
Năm 2018, do giá thịt lợn hơi bắt đầu có xu hướng tăng dần, nên một số trang trại chăn nuôi, nhất là trang trại chăn nuôi lợn bắt đầu hoạt động trở lại, nên tổng số trang trại toàn thị xã là 135, trong đó có 107 trang trại chăn nuôi lợn và 28 trang trại gia cầm và chăn nuôi tổng hợp (Bảng 3.1).
Ta thấy, rõ ràng tỷ lệ trang trại chăn nuôi lợn/tổng số trang trại chăn nuôi đạt cao nhất vào các năm 2014 và 2015 với con số tương ứng là 87,4% và 85%, sau đó gần như giữ ổn định vào các năm 2017 và 2018 với tỷ lệ đạt từ 78,2- 79,3% (Bảng 3.1).
Theo số liệu của Chi cục Thống kê thị xã Phổ Yên, hiện nay, trong tổng số 135 trang trại chăn nuôi trên địa bàn thị xã thì có trên 90 trang trại chăn nuôi đạt tiêu chí của Bộ Nông nghiệp và PTNT (tăng 10 trang trại so với năm 2017). Trong đó, có 60 trang trại chăn nuôi lợn, còn lại là chăn nuôi gia cầm và chănnuôi tổng hợp. Các trang trại hiện có tổng số vốn đầu tư khoảng trên 150 tỷ đồng; thu nhập trung bình mỗi trang trại đạt từ 100-150 triệu đồng/năm.
Để khuyến khích người dân phát triển chăn nuôi theo hướng trang trạitập trung, những năm gần đây, thị xã Phổ Yên đã triển khai nhiều chính sáchnhằm tạo điều kiện thuận lợi cho các chủ trang trại được tiếp cận với các nguồn vốn vay ưu đãi của ngân hàng. Đồng thời, tiến hành quy hoạch các vùng chăn nuôi tập trung gắn với quy hoạch nông thôn mới; đẩy mạnh xây dựng mối liên kết liên doanh giữa các hộ chăn nuôi với nhau và giữa hộ chăn nuôi với doanh nghiệp chế biến, tiêu thụ nông sản trên địa bàn; hỗ trợ kinh phí, tập huấn chuyển giao tiến bộ khoa học, kỹ thuật giúp các chủ trang trạimở rộng sản xuất theo chuỗi giá trị sản phẩm để phát huy hiệu quả trong chăn nuôi,…
Bên cạnh đó, thị xã cũng tăng cường tuyên truyền, vận động và hướng dẫncác hộ chăn nuôi, nhất là các cơ sở chăn nuôi lớn phải xây dựng hầm biogas, đệm lót sinh học và các biện pháp kỹ thuật khác nhằm bảo đảm vấn đề môi trường. Phấn đấu tăng tổng đàn gia súc, gia cầm và hình thành một số trang trại kiểu mẫu về hiệu quả sản xuất, đạt tiêu chuẩn về vệ sinh môi trường
Chương 2
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng, thời gian và địa điểm nghiên cứu
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu
- Nước thải chăn nuôi lợn tại một số trang trại chăn nuôi tại thị xã Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên.
- Cỏ Vetiver sử dụng trong thí nghiệm giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước thải chăn nuôi lợn được lấy từ Trung tâm giống cây trồng - Học Viện Nông nghiệp Việt Nam.
2.1.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu
- Thời gian nghiên cứu: 2018 – 2020
- Địa điểm nghiên cứu: TDP Sơn Trung – Phường Bắc Sơn – Thị xã Phổ Yên – Tỉnh Thái Nguyên.
2.2. Nội dung nghiên cứu
- Đánh giá chất lượng môi trường nước thải tại một số trang trại chăn nuôi lợn tại thị xã Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố xã hội đến môi trường chăn nuôi
lợntại thị xã Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên.
- Nghiên cứu khả năng giảm thiểu ô nhiễm nước thải chăn nuôi của cỏ Vetiver.
2.3. Phương pháp nghiên cứu
2.3.1. Đánh giá chất lượng môi trường và ảnh hưởng của các yếu tố xã hội đến môi trường chăn nuôi lợn tại một số trang trại chăn nuôi tại thị xã hội đến môi trường chăn nuôi lợn tại một số trang trại chăn nuôi tại thị xã Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên.
- Thu thập số liệu thứ cấp: Tại các phòng ban chức năng của Phòng NN và PTNT thị xã Phổ Yên, Sở NN và PTNT tỉnh Thái Nguyên, Cục Thống kê tỉnh Thái Nguyên, niên giám thống kê tỉnh Tỉnh Thái Nguyên năm 2016.
- Thu thập số liệu sơ cấp:
+ Phỏng vấn trực tiếp người dân tại các trang trại chăn nuôi lợn và khu vực lân cận tại thị xã Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên về tình hình ô nhiễm môi trường do chất thải chăn nuôi.
+ Điều tra trực tiếp các phương pháp xử lý chất thải tại các trang trại chăn nuôi lợn ở thị xã Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên.
+ Lấy mẫu nước thải tại 4 trang trại chăn nuôi lợn đem phân tích.
2.3.2. Phương pháp nghiên cứu khả năng giảm thiểu ô nhiễm nước thải chăn nuôi của cỏ Vetiver chăn nuôi của cỏ Vetiver
2.3.2.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm
Cỏ Vetiver trước khi trồng thí nghiệm được ươm trong bầu (đất, mùn cưa, phân vi sinh) trong thời gian 30 ngày. Chọn những cây khỏe mạnh, có số nhánh, chiều dài lá và chiều dài dễ tương đương để trồng thí nghiệm.
Cỏ Vetiver được trồngthủy canh vào thùng xốp theo thứ tự các công thức thí nghiệm. Mỗi thùng trồng 5 cây.
Khu vực thí nghiệm được thiết kế có mái che bằng tấm nhựa trắng để tránh mưa và cho ánh nắng mặt trời xuyên qua.
Tiến hành lấy nước thải chăn nuôi tại bể chứa ở trang trại, sau đó cho vào thùng xốp có kích thước 60 x 50 x 50 cm. Lượng nước thải chứa trong mỗi thùng là 20 lít/thùng. Thí nghiệm gồm 4lô, mỗi lô gồm 1 thùng đối chứng (không trồng cỏ Vetiver) và 3 thùng lặp lại thí nghiệm.
Lô1: Chứa nước thải ở đầu vào của hố thu Lô2: Chứa nước thải đầu ra của biogas Lô3: Chứa nước thải đầu ra của bể lắng
Lô4: Chứa nước thải ở kênh nước gần trang trại 2.3.2.2. Phương pháp theo dõi thí nghiệm
Sau 30 ngày tiến hành xác định các chỉ tiêu sinh trưởng của cỏ Vetier như khối lượng tươi của thân và rễ, chiều dài dễ, chiều cao thân bằng phương pháp cân đo.
Ở các giai đoạn theo dõi, xác định các chỉ số môi trường nước để đánh giá hiệu quả cải thiện chất lượng nước thải của cỏ Vetiver.
2.3.3. Phương pháp lấy mẫu và phân tích các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước ô nhiễm nước ô nhiễm
2.3.3.1. Phương pháp lấy mẫu
Theo TCVN 5999:1995 về Chất lượng nước, lấy mẫu và hướng dẫn lấy mẫu nước thải.
a) Dụng cụ lấy mẫu
+Dùng chai đựng mẫu bằng thủy tinh hoặc bằng nhựa có nút đậy, được rửa sạch và tráng bằng nước cất.
+ Găng tay, phích đá để bảo quản mẫu.
b) Phương pháp lấy mẫu
* Địa điểm lấy mẫu:
- Trang trại 1 (TT1): Ông Phạm Văn Cảnh– xóm Chằm 7A – xã Minh Đức – Thị xã Phổ Yên – Tỉnh Thái Nguyên
- Trang trại 2 (TT2): Ông Lê Văn Dũng – TDPThuận Đức – PhườngBắc Sơn – Thị xã Phổ Yên – Tỉnh Thái Nguyên
- Trang trại 3 (TT3): Ông Nguyễn Văn Hào – xóm Đèo Nứa – xã Phúc Thuận – Thị xã Phổ Yên – Tỉnh Thái Nguyên
- Trang trại 4 (TT4): Ông Trần Đăng Phẩm – xóm Đồng Đèo – xã Phúc Thuận – Thị xã Phổ Yên – Tỉnh Thái Nguyên
* Vị trí lấy mẫu:
+ Tiến hành lấy mẫu tại các vị trí, thời điểm khác nhau. Các mẫu lấy đều được bảo quản và vận chuyển không quá 2h ngoài thực địa, sau đó được đem về phòng thí nghiệm để tiến hành xác định hàm lượng các chất ô nhiễm.
+ Tại cửa vào và ra của hệ thống xử lý biogas: mỗi trang trại lấy 3 mẫu. + Tại đầu vào và ra của bể lắng, lọc: mỗi trang trại lấy 3 mẫu.
+ Tại ao, hồ, kênh nước xung quanh trang trại: mỗi trang trại lấy 3 mẫu. * Phương pháp lấy mẫu: Dùng chai nhựa hoặc chai thủy tinh đã được tráng sạch bằng nước cất. Đặt chai sâu xuống dưới mặt nước từ 20 - 30cm, miệng chai hướng về dòng nước tới.Lấy đầy nước vào chai.Khi lấy mẫu tránh không để không khí, rác và các vật dụng khác chui vào chai.
* Thời gian lấy mẫu đối với thí nghiệm sử dụng cỏ Vetiver:Lấy mẫu nước phân tích trước và sau khi trồng cỏ Vetiver 30 ngày.
2.3.3.2. Phương pháp bảo quản mẫu
Bảng 2.1. Phương pháp bảo quản mẫu trước khi phân tích
TT Chỉ tiêu phân tích Dụng cụ chứa mẫu Phương pháp bảo quản Thời gian lưu giữ mẫu tối
đa
1 BOD Chai thủy tinh Giữ ở 40C 6 giờ
2 COD Chai thủy tinh Cho H2SO4, để pH = 2
28 ngày
3 TSS Chai thủy tinh - -
4 Coliform Chai thủy tinh tránh ánh sáng
- 19 giờ
5 Tổng P Chai nhựa Giữ ở 40C 28 ngày
6 Tổng N Chai nhựa Cho H2SO4, để pH ≤ 2
28 ngày
2.3.3.3. Phương pháp phân tích mẫu
Bảng 2.2. Các phương pháp phân tích và tiêu chuẩn phân tích TT Thông số Phương pháp phân tích, số hiệu tiêu chuẩn
1 Lấy mẫu
- TCVN 6663-1:2011 (ISO 5667-1:2006) – Chất lượng nước – Phần 1: Hướng dẫn lập chương trình lấy mẫu và kỹ thuật lấy mẫu.
- TCVN 6663-3:2008 (ISO 5667-3:2003) - Chất lượng nước - Lấy mẫu. Hướng dẫn bảo quản và xử lý mẫu.
- TCVN 5999:1995 (ISO 5667-10:1992) - Chất lượng nước - Lấy mẫu. Hướng dẫn lấy mẫu nước thải.
TT Thông số Phương pháp phân tích, số hiệu tiêu chuẩn
2 pH
- TCVN 6492:2011 (ISO 10523:2008) Chất lượng nước - Xác định pH.
- SMEWW 2550B – Phương pháp chuẩn phân tích nước và nước thải – Xác định pH.
3 BOD5 (20oC)
- TCVN 6001-1:2008 (ISO 5815-1:2003), Chất lượng nước – Xác định nhu cầu oxy sinh hóa sau n ngày (BODn) – Phần 1: Phương pháp pha loãng và cấy có bổ sung allylthiourea. - TCVN 6001-2:2008 (ISO 5815-2:2003), Chất lượng nước – Xác định nhu cầu oxy sinh hóa sau n ngày (BODn) – Phần 2: Phương pháp dùng cho mẫu không pha loãng.
- SMEWW 5210 B – Phương pháp chuẩn phân tích nước và nước thải – Xác định BOD.
4 COD
- TCVN 6491:1999 (ISO 6060:1989) Chất lượng nước - Xác định nhu cầu oxy hoá học (COD).
- SMEWW 5220 - Phương pháp chuẩn phân tích nước và nước thải – Xác định COD.
5
Tổng chất rắn lơ lửng (TSS)
- TCVN 6625:2000 (ISO 11923:1997) Chất lượng nước - Xác định chất rắn lơ lửng bằng cách lọc qua cái lọc sợi thuỷ tinh.
- SMEWW 2540 - Phương pháp chuẩn phân tích nước và nước thải – Xác định chất rắn lơ lửng.
6 Tổng nitơ (tính theo N)
- TCVN 6638:2000 Chất lượng nước - Xác định nitơ - Vô cơ hóa xúc tác sau khi khử bằng hợp kim Devarda.
- SMEWW 4500-N.C - Phương pháp chuẩn phân tích nước và nước thải – Xác định nitơ.
7 Tổng phốtpho (tính theo P)
- TCVN 6202:2008 – Chất lượng nước – Xác định phốt pho – Phương pháp đo phổ dùng amoni molipdat.
- SMEWW 4500-P.B&D - Phương pháp chuẩn phân tích nước và nước thải – Xác định phốt pho.
8 Tổng Coliforms
- TCVN 6187-1:2009 Chất lượng nước – Phát hiện và đếm escherichia coli và vi khuẩn coliform. Phần 1: Phương pháp lọc màng.
- TCVN 6187-2:1996 Chất lượng nước – Phát hiện và đếm escherichia coli và vi khuẩn coliform. Phần 2: Phương pháp nhiều ống (có xác suất cao nhất).
- SMEWW 9222 B– Phương pháp chuẩn phân tích nước và nước thải – Xác định coliform.
2.3.4. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu
- Thống kê các số liệu và xử lý bằng phần mềm Excel.
- Phân tích số liệu và so sánh với QCVN 24: 2009/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp; QVCN 38/2011/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt bảo vệ đời sống thủy sinh; QCVN 01-79:2011/BNN - PTNT: Quy chuẩn ký thuật quốc gia về cơ sở chăn nuôi gia súc, gia cầm, qui trình kiểm tra, đánh giá điều kiện vệ sinh thú y.
Chương 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Thành phần và tính chất môi trường nước thải tại một số trang trại chăn nuôi lợn tại thị xã Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên chăn nuôi lợn tại thị xã Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên
Đặc trưng quan trọng nhất của nước thải phát sinh từ các trang trại chăn nuôi, đặc biệt là chăn nuôi lợn là hàm lượng các chất hữu cơ, chất dinh dưỡng được biểu thị qua các thông số như: COD, BOD5, TN, TP, TSS… và là nguyên nhân chính gây ô nhiễm môi trường. Đây là những thành phần dễ phân hủy, gây mùi hôi thối, phát sinh khí độc, làm sụt giảm lượng ôxy hòa tan trong nước và đặc biệt nếu không được xử lý khi thải ra nguồn tiếp nhận sẽ gây ô nhiễm môi trường, gây phì dưỡng hệ sinh thái, làm ảnh hưởng đến cây trồng và là nguồn dinh dưỡng quan trọng để các vi khuẩn gây hại phát triển. Ngoài ra trong nước thải của trang trại chăn nuôi có chứa hàm lượng lớn các vi khuẩn gây bệnh dịch, đây là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe của con người cũng như động vật trong khu vực. Qua kết quả nghiên cứu thì các trang trại trên địa bàn thị xã Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên đều áp dụng các biện pháp xử lý nước thải chăn nuôi khác nhau. Một trong số đó là biện pháp sử dụng mô hình khí sinh học (hố biogas) đang mang lại hiệu quả tốt nhất. Để đánh giá hiệu quả của việc áp dụng biện pháp sử dụng mô hình khí sinh học trong xử lý nước thải chăn nuôi lợn. Chúng tôi đã tiến hành lấy mẫu nước thải chăn nuôi lợn tại một số điểm chăn nuôi lợn trên địa bàn với các vị trí khác nhau để phân tích thành phần và tính chất nước thải sau đó so sánh với quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải chăn nuôi QCVN 08-2015/BTNMT và QCVN 62-2016/BTNMT. Từ đó đánh giá kết quả xử lý nước thải của các mô hình khí sinh học (hố biogas) khu vực nghiên cứu có mang lại hiệu quả tốt thực sự không. Kết quả như sau:
3.1.1. Thành phần và tính chất nước thải chăn nuôi lợn tại đầu vào của hố thu
Kết quả phân tích mẫu nước thải chăn nuôi lợn tại đầu vào bể lắng của 4 trang trại trước khi xử lý, hàm lượng các chất trong nước thải được thể hiện dưới bảng 3.1:
Kết quả bảng 3.1 cho thấy chất lượng nước thải chăn nuôi lợn tại đầu vào bể lắng của 4 trang trại như sau:
Chỉ tiêu pH của cả bốn trang trại đều nằm ở mức dưới 5,5 so với QCVN thì chỉ tiêu pH của cả 4 trang trại đều chưa đạt được tiêu chuẩn cho phép.
Bảng 3.1. Thành phần và tính chất nước thải chăn nuôi lợn tại đầu vào của hố thu
Chỉ tiêu Đơn vị QCVN 08-2015 QCVN 62-2016 TT 1 TT 2 TT 3 TT 4 pH - 5,5 - 9 5,5 - 9 5,40 5,25 5,39 5,23 BOD5 mg/l 15 100 38,08 26,32 21,28 37,52 COD mg/l 30 300 54,40 41,72 30,40 53,60 DO mg/l > 4 - 2,96 2,29 2,35 2,98