a. Tải lượng ô nhiễm do các chất dinh dưỡng N, P
Nội dung tính toán:
Trong phần này sẽ đi vào tính toán tải lượng chất ô nhiễm tiềm năng cho từng huyện do nước hồi quy từ các khu tưới, chủ yếu là các chất dinh dưỡng nên ở đây chỉ tính tải lượng tổng N và P.
Phương pháp tính toán:
Tải lượng chất dinh dưỡng trong nước hồi quy được tính theo hệ số phát sinh chất thải (HSPSCT) trên một đơn vị diện tích và thời gian theo công thức:
TL = HSPSCT × F (2.5)
Trong đó:
• TL : Tải lượng chất ô nhiễm (kg/ngày) • HSPSCT : Hệ số phát sinh chất thải (kg/ha/ngày) • F : Diện tích khu tưới (ha)
Từ tài liệu “Principhes of Surface Water Quality Moderling and Control” của Robert V.Thoman và Jonh A. Mueller đối với vùng đất nông nghiệp HSPSCT được ước tính như sau:
• Tổng P = 0,5 (kg/ha/năm) • Tổng N = 5 (kg/ha/năm)
Số liệu tính toán:
Ô nhiễm hồi quy sau tưới lớn nhất là mùa kiệt nên ở đây ta chỉ quan tâm đến tải lượng chất ô nhiễm trong mùa kiệt. Với vùng hạ du sông Nam Ngum thì chỉ tính với diện tích lúa đông xuân (từ tháng II đến tháng V).
Tính tải lượng chất ô nhiễm
Với diện tích vụ đông xuân, áp dụng công thức (2.5) tính được tải lượng các chất dinh dưỡng do nước hồi quy như bảng sau:
Bảng 2.19: Tải lượng chất ô nhiễm do nước hồi quy sau tưới của vùng hạ du sông Nam Ngum tỉnh Viêng Chăn
STT Huyện Diện tích lúa đông xuân (ha) N Tải lượng (kg/ngày) P Tổng
1 Xaythany 5,194 71 7 78 2 Parkngum 4,671 64 6 70 3 Naxaithong 4,200 58 6 64 4 Keo Oudom 207 3 0 3 5 Phonhong 1,793 25 3 28 6 Thoulakhom 5,655 77 8 85
Nhận xét và đánh giá:
Tải lượng chất dinh dưỡng do nước thải hồi quy phần lớn là tải lượng tổng N, tải lượng tổng P. Trong đó tỷ lệ các chất dinh dưỡng lớn nhất là huyện Thoulakhom (85 kg/ngày), tiếp đó huyện Xaythany, huyện Parkngum, huyện Naxaithong, huyện Phonhong và nhỏ nhất là huyện Keo Oudom (3 kg/ngày).
b. Tải lượng chất ô nhiễm do hoạt động chăn nuôi
Nội dung tính toán:
Trong phần này sẽ đi tính toán tải lượng chất ô nhiễm do hoạt động chăn nuôi. Trong nước thải chăn nuôi bao gồm các tải lượng: TSS, BOD5, Tổng N, tổng P.
Phương pháp tính toán
Tải lượng chất ô nhiễm đối với nước thải chăn nuôi được tính theo công thức sau:
TL = QThải × C (2.6)
Với
QThải = 85 % × QDùng (2.7) QDùng = M × Số con (2.8)
Trong đó:
• TL : Tải lượng chất ô nhiễm (kg/ngày)
• QThải : Lưu lượng nước thải chăn nuôi (m3/ngày)
• QDùng :Lưu lượng nước dùng trong chăn nuôi (m3/ngày)
• C : Nồng độ chất ô nhiễm (mg/l), xét tới hai trường hợp đã xử lý và chưa xử lý.
• M : Mức nước dùng cho chăn nuôi (l/con/ngày đêm)
Theo tổ chức WHO, nồng độ một số chất ô nhiễm chủ yếu trong nước thải chăn được ước tính như bảng 2.20
Bảng 2.20: Giá trị nồng độ một số chất ô nhiễm trong nước thải chăn nuôi
STT Thông số Chưa xử lý Nồng độ (mg/l) Xử lý bằng bioga
1 TSS 1.100 430
2 BOD5 500 198
3 Tổng N 90 36
4 Tổng P 24 9,5
Nhu cầu dùng nước cho chăn nuôi bao gồm nhu cầu nước cho ăn uống, vệ sinh chuồng trại, nước tạo môi trường sống… theo TCVN 4454 -1987 nhu cầu dùng nước cho các loại vật nuôi phổ biến như sau:
• Trâu, bò: 80 l/con/ngày đêm • Lợn: 25 l/con/ngày đêm • Voi: 300 l/con/ngày đêm • Gia cầm: 2 l/con/ngày đêm
Tính tải lượng chất ô nhiễm
Lượng nước thải: Dựa vào số lượng và tiêu chuẩn dùng nước cho vật nuôi, theo công thức (2.8) tính được lượng nước dùng cho chăn nuôi cho từng địa phương. Theo công thức (2.7) ước tính được lượng nước thải tương ứng. Kết quả được thể hiện trong bảng (2.21).
Bảng 2.21: Lưu lượng nước thải chăn nuôi vùng hạ du sông Nam Ngum
TT Huyện
Số lượng (con) Q dùng (m3/ngày)
Q Thải (m3/ngày) Lợn Trâu, bò Gia cầm Lợn Trâu, bò Gia cầm Tổng 1 Xaythany 35.284 27.312 312.995 882 2.595 626 4.103 3.282 2 Pakngum 4.534 15.482 138.944 113 1.471 278 1.862 1.490 3 Naxaithong 35.204 12.234 575.414 880 1.162 1.151 3.193 2.555 4 Keo Oudom 2.550 9.226 45.140 64 876 90 1.031 824 5 Phonhong 3.650 18.127 415.270 91 1.722 831 2.644 2.115 6 Thoulakhom 4.760 15.610 335.785 119 1.483 672 2.274 1.819
Tải lượng chất ô nhiễm:Được tính theo công thức (2.6), dựa vào lưu lượng nước thải, nồng độ chất ô nhiễm và tỷ lệ nước thải được xử lý. Theo ước tính, hiện nay vùng nghiên cứu mới chỉ có khoảng 20% lưu lượng nước thải chăn nuôi được xử lý sơ bộ bằng bể bioga. Kết quả tính như bảng 2.22
Bảng 2.22: Tải lượng các chất ô nhiễm do hoạt động chăn nuôi của vùng hạ du sông Nam Ngum
TT Huyện Q Thải
(m3/ngày)
Tải lượng (kg/ngày)
Đã xử lý Chưa xử lý Tổng
TSS BOD5 N P TSS BOD5 N P TSS BOD5 N P
1 Xaythany 3.282 282 130 24 6 2.888 1.313 236 63 3.171 1.443 260 69 2 Pakngum 1.490 128 59 11 3 1.311 596 107 29 1.439 655 118 31 3 Naxaithong 2.555 220 101 18 5 2.248 1.022 184 49 2.468 1.123 202 54 4 Keo Oudom 824 71 33 6 2 725 330 59 16 796 362 65 17 5 Phonhong 2.115 182 84 15 4 1.861 846 152 41 2043 930 168 45 6 Thoulakhom 1.819 156 72 13 3 1.601 728 131 35 1.757 800 144 38 Nhận xét, đánh giá:
Ô nhiễm do nước thải chăn nuôi gồm cả 03 loại ô nhiễm chủ yếu là ô nhiễm vật lý, ô nhiễm hữu cơ và ô nhiễm các chất dinh dưỡng. Trong vùng nghiên cứu thì huyện có tải lượng ô nhiễm chăn nuôi lớn nhất là huyện Xaythany, huyện Naxaithong và huyện nhỏ nhất là huyện Keo Oudom do có số lượng gia gầm, gia súc nhỏ nhất.
c. Đánh giá tải lượng ô nhiễm do nông nghiệp vùng nghiên cứu
Tổng hợp tải lượng
Bảng 2.23: Tổng hợp tải lượng các chất ô nhiễm do hoạt động nông nghiệp vùng hạ du sông Nam Ngum
STT Huyện Diện tích (Km2
) Tải lượng (kg/ngày)
TSS BOD5 N P 1 Xaythany 36,59 2.043 930 331 76 2 Parkngum 40,63 1.439 655 182 37 3 Naxaithong 56,75 2.468 1.123 260 60 4 Keo Oudome 35,02 796 362 68 17 5 Phonhong 52,93 3.171 1.443 193 48 6 Thoulakhom 21,89 1.757 800 221 46 7 Tổng F= 243,81 TB=1.946 TB=885,5 TB=209,16 TB=47,33
Từ bảng tổng hợp tải lượng các chất ô nhiễm do hoạt động nông nghiệp vùng hạ du sông Nam Ngum tỉnh Viêng Chăn (bảng 2.25) trên có biểu đồ sau:
Hình 2.7: Tải lượng các chất ô nhiễm do hoạt động nông nghiệp vùng hạ du sông Nam Ngum
Nhận xét, đánh giá
- Ô nhiễm vật lý và các chất hữu cơ chủ yếu do hoạt động chăn nuôi sinh ra. Trong đó huyện Xaythany có tải lượng chất ô nhiễm do hoạt động chăn nuôi là lớn nhất (TSS= 3.171 kg/ngày; BOD5 = 1.443 kg/ngày) do huyện có số lượng chăn nuôi gia sức, gia cầm lớn nhất và thấp nhất là huyện Keo Oudom (TSS= 796 kg/ngày; BOD5 = 362 kg/ngày).
- Ô nhiễm chất dinh dưỡng do cả nước hồi quy sau tưới và cả nước thải chăn nuôi gây ra, trong đó huyện có tải lượng lớn nhất là huyện Xaythany (tổng N= 260 kg/ngày; Tổng P= 69 kg/ngày) và thấp nhất là huyện Keo Oudom (tổng N= 65 kg/ngày; tổng P= 17 kg/ngày).
Ngoài ra ô nhiễm diện còn có cả lượng các chất ô nhiễm do mưa rơi xuống rửa trôi trên bề mặt đất lưu vực. Lượng nước chảy tràn trên bề mặt phụ thuộc vào lượng mưa, cường độ mưa và thời gian mưa. Do ở đây chỉ xét đến mùa kiệt nên lượng nước mưa ít, nước ngấm xuống đất nên lượng nước chảy tràn trên bề mặt không đáng kể nên có thể bỏ qua thành phần này.