3.1.2. Phạm vi nghiên cứu
Các trang trại chăn nuôi lợn tại địa bàn thành phố Thái Nguyên.
3.1.3. Địa điểm thực hiện của đề tài
Viện Khoa học Sự sống - Đại học Thái Nguyên.
3.1.4. Thời gian tiến hành
Từ 22/12/2010- 26/05/2011.
3.2. Nội dung
3.2.1. Đặc điểm điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội thành phố Thái Nguyên
- Điều kiện tự nhiên.
- Điều kiện kinh tế - xã hội.
3.2.2. Đánh giá hiện trạng ô nhiễm trong nước thải của một số trang trại chăn nuôi khu vực Thành phố Thái Nguyên
- Thực trạng chăn nuôi lợn tại thành phố Thái Nguyên.
- Thực trạng xử lí nước thải chăn nuôi lợn tại thành phố Thái Nguyên. - Thực trạng ô nhiễm nước thải chăn nuôi lợn của một số trang trại tại thành phố Thái Nguyên.
3.2.3. Nghiên cứu phương pháp xử lí ô nhiễm nước thải chăn nuôi bằng thực vật thủy sinh thực vật thủy sinh
- Khả năng sinh trưởng của thực vật thủy sinh trong nước thải chăn nuôi. - Khả năng xử lí nước thải chăn nuôi bằng thực vật thủy sinh.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Những thuận lợi và khó khăn khi xử lí nước thải chăn nuôi bằng thực vật thủy sinh.
- Đề xuất giải pháp áp dụng vào thực tiễn.
3.3. Phƣơng pháp nghiên cứu
3.3.1. Đánh giá hiện trạng ô nhiễm trong nước thải của một số trang trại chăn nuôi khu vực Thành phố Thái Nguyên chăn nuôi khu vực Thành phố Thái Nguyên
- Thu thập số liệu thứ cấp: Tại Sở Nông nghiệp và phát triển nông thôn, Cục thống kê tỉnh Thái Nguyên, niên giám thống kê tỉnh Thái Nguyên 2010.
- Thu thập số liệu sơ cấp:
+ Điều tra trực tiếp các phương pháp xử lí chất thải của các trang trại chăn nuôi lợntại thành phố Thái Nguyên.
+ Điều tra trực tiếp ý kiến người dân về tình hình ô nhiễm môi trường tại các trang trại chăn nuôi lợn tại thành phố Thái Nguyên. Với 8 xã, phường (Lương Sơn, Tích Lương, Tân Cương, Thịnh Đán, Gia Sàng, Tân Thịnh, Tân Lập, Quang Vinh) có trên 3 trang trại chăn nuôi lợn nên chọn 10 phiếu điều tra/1xã (phường). 3 xã, phường còn lại (Quyết Thắng, Cam Giá, Đồng Quang) có dưới 2 trang trại chăn nuôi lợn nên chọn 4 phiếu điều tra/1xã (phường). Tổng số hộ dân điều tra trực tiếp là 92 phiếu/11 xã (phường).
- Lấy mẫu nước thải tại 4 trang trại để phân tích (trang trại Lân Sửu và Ban Mai kế thừa số liệu của Viện Công nghệ Môi trường - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam).
3.3.2. Nghiên cứu phương pháp xử lí ô nhiễm nước thải chăn nuôi bằng thực vật thủy sinh thực vật thủy sinh
* Bố trí thí nghiệm:
- Lấy nước thải tại ao chứa nước thải trong Trung tâm thực hành thực nghiệm (TTTHTN) - Đại học Nông Lâm Thái Nguyên (ĐHNLTN) phân tích và làm nước thải trong thí nghiệm.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Bố trí 5 thí nghiệm: 5 công thức, 2 lần nhắc lại.
+ Công thức 1: Đối chứng: Nước tại ao chứa nước thải chăn nuôi + không sử dụng thực vật thuỷ sinh.
+ Công thức 2: Xử lí nước thải bằng bèo tây + Công thức 3: Xử lí nước thải bằng bèo cái + Công thức 4: Xử lí nước thải bằng rau ngổ + Công thức 5: Xử lí nước thải bằng rau muống
* Thực vật thủy sinh được thả trong các thùng xốp có chứa nước thải chăn nuôi. Kích thước thùng xốp 60 cm x 50 cm x 50 cm. Thùng xốp được đặt tại nhà có mái lợp nhựa trắng để tránh mưa và cho ánh nắng đi qua. Phân tích mẫu nước của các công thức thí nghiệm khi bắt đầu, sau khi xử lí 3 tuần và sau 6 tuần để theo dõi khả năng xử lí của các loài thực vật thủy sinh trong thí nghiệm.
* Theo dõi sinh trưởng của các loại thực vật thuỷ sinh: Đếm số lá và tổng số cây qua mỗi tuần.
3.3.3. Phương pháp lấy mẫu và phân tích
* Khảo sát thực tế các qui trình xử lí nước thải của các trang trại chăn nuôi lợn thuộc thành phố Thái Nguyên:
* Quan trắc, lấy mẫu phân tích các chỉ tiêu (BOD, COD, DO, Coliform, tổng P, tổng N,...)
* Dụng cụ lấy mẫu:
- Dùng chai đựng mẫu bằng thủy tinh hoặc polime.
- Chai có nút đậy, được rửa sạch và dùng nước cất để tráng. - Găng tay, phích đá,...
* Phương pháp lấy mẫu:
- Tiến hành lấy mẫu tại những vị trí khác nhau:
+ Tại cửa xả sau bể lắng cuối cùng của hệ thống xử lí bioga. + Tại ao chứa nước thải
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
+ Tại bể lắng, lọc - Tiến hành lấy mẫu:
“ Dùng chai nhựa sau khi đã được tráng sạch bằng nước cất, đặt chai cách mặt nước 20- 30 cm, miệng chai hướng về phía dòng nước tới”. (Phan Thị Thanh Huyền, 2006) [7]. Lấy mẫu tránh không để rác và những vật dụng khác chui vào chai. Nước lấy vào đầy chai không để không khí chui vào chai.
* Phương pháp bảo quản mẫu:
Bảng 3.1. Các phƣơng pháp bảo quản mẫu trƣớc khi đem phân tích STT Chỉ tiêu Phƣơng pháp bảo quản giữ tối đa mẫu Thời gian lƣu Dụng cụ đựng mẫu
1 BOD Giữ ở 4o
C 6h Chai thủy tinh
2 COD Cho H2SO4 để pH=2 28 ngày Chai thủy tinh 3 DO Xác định tại chỗ Sau khi ổn định mẫu 1h Chai thủy tinh
4 Coliform X 19h Chai thủy tinh
Tránh ánh sáng 5 Photpho tổng Giữ ở 4o
C 28 ngày Chai polime
6 Nitơ tổng Cho H2SO4 để pH≤2 28 ngày Chai polime * Phân tích mẫu sau khi lấy mẫu:
Bảng 3.2. Phƣơng pháp phân tích các chỉ tiêu hoá học trong nƣớc thải Các chỉ tiêu phân tích Phƣơng pháp phân tích
BOD Máy đo BOD Velp của Ý
COD Máy đo COD Vario của Đức
Coliform Máy realtime PCR
Tổng P Đo trên máy quang phổ tử ngoại khả kiến UV-VIS Tổng N Đo bằng phương pháp Kjeldal trên máy Gerhard
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
PHẦN 4
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
4.1. Đặc điểm điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội thành phố Thái Nguyên
4.1.1. Điều kiện tự nhiên
* Vị trí địa lí
Thành phố Thái Nguyên là trung tâm chính trị, kinh tế, văn hoá – xã hội của tỉnh Thái Nguyên và vùng Việt Bắc: có vị trí thuận lợi, quan trọng trong việc phát triển Kinh tế - Xã hội của tỉnh Thái Nguyên và các tỉnh miền núi phía Bắc Việt.
- Là 1 trong 3 trung tâm giáo dục- đào tạo lớn trong cả nước.
- Đầu mối giao thông trực tiếp với Thủ Đô Hà Nội có đường sắt, đường sông, quốc lộ số 3 dài 80 km và cách sân bay quốc tế Nội Bài 50 Km.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Là cửa ngõ đi các tỉnh phía Bắc như: Cao Bằng, Bắc Kạn, Hà Giang, Tuyên Quang, Lạng Sơn, Bắc Ninh, Bắc Giang.
- Là thành phố công nghiệp, thành lập từ 1962 (tiền thân là thị xã Thái Nguyên).
Thành phố Thái Nguyên: Khẳng định vị thế đô thị trung tâm vùng, có tọa độ địa lí: 21o
đến 22o27` vĩ độ Bắc và 105o25` đến 106o14` kinh độ Đông. Thành phố Thái Nguyên cách thủ đô Hà Nội 80 km về phía Bắc, tổng diện tích tự nhiên là 177,07 km2, được tiếp giáp với địa phương như sau:
- Phía Đông giáp huyện Phú Bình - Phía Tây giáp huyện Đại Từ
- Phía Nam giáp huyện Phổ Yên, Thị xã Sông Công - Phía Bắc giáp huyện Đồng Hỷ
Thành phố có vị trí thuận lợi, quan trọng trong chiến lược phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên và vùng của các tỉnh trung du miền núi phía Bắc. Là trung tâm giao lưu văn hoá, là đầu mối giao thông với các tỉnh miền xuôi và nhất là thủ đô Hà Nội với các tỉnh miền núi phía Bắc như Hà Giang, Tuyên Quang, Bắc Cạn, Cao Bằng, Lạng Sơn…..
* Địa hình
Thành phố Thái Nguyên (TPTN) nằm trong vùng trung du miền núi Bắc Bộ, xung quanh được bao bọc bởi hai con sông là sông Cầu và sông Công, nên có địa hình tương đối bằng phẳng so với các vùng xung quanh, với độ cao khoảng 10- 20m trên mực nước biển. Tuy nhiên, vùng đất này vẫn mang tính chất, dáng dấp, diện mạo trung du với kiểu bậc thềm phù xa và bậc thang nhân tạo. Độ dốc từ 8o đến 25o chiếm không đáng kể, phần lớn diện tích có độ dốc nhỏ hơn 8o, gồm 3 nhóm hình thái địa hình sau:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Địa hình đồng bằng - Địa hình gò đồi - Địa hình núi thấp
Như vậy so với các huyện, thị xã trong tỉnh cũng như trong vùng thì địa hình thành phố Thái Nguyên ít phức tạp hơn. Đây là một trong những lợi thế của thành phố.
* Đất đai
Hiện nay, thành phố có 28 đơn vị hành chính gồm 18 phường, 10 xã với tổng diện tích 18.970 ha
Trong đó:
- Khu vực nội thành có diện tích 5.931 ha (chiếm 33,5%) - Khu vực ngoại thành có diện tích 11.776 ha (chiếm 66,5%)
Tình hình sử dụng đất trong những năm vừa qua có sự thay đổi đáng kể do tốc độ đô thị hoá nhanh. Đất lâm nghiệp có xu hướng giảm từ 3009,95 ha (năm 2000) xuống 2987,92 ha (năm 2006).
Đất ở và đất chuyên dùng liên tục tăng từ 4894,5 ha năm 2000 lên 5765,63 ha năm 2006. Bình quân mỗi năm tăng 0,3%.
Tuy quỹ đất của thành phố không lớn nhưng hiện tại còn 345,38 ha đất chưa sử dụng và diện tích đất nông nghiệp lớn (chiếm khoảng 47%) nên thành phố vẫn còn quỹ đất khá lớn để mở rộng đô thị.
* Khí hậu
- Thành phố Thái Nguyên có khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm được chia thành 4 mùa rõ rệt: Xuân - Hạ - Thu - Đông. Khí hậu của thành phố mang tính chất chung của khí hậu miền Bắc nước ta, có những đặc điểm sau:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
* Nhiệt độ không khí
- Nhiệt độ trung bình năm : 23,60C.
- Nhiệt độ cao nhất trung bình của tháng nóng nhất: 28,90C (tháng 6). - Nhiệt độ thấp nhất trung bình của tháng lạnh nhất: 170C (tháng 2). * Độ ẩm không khí
Tại khu vực có:
- Độ ẩm tương đối trung bình năm của không khí : 82% - Đô ẩm trung bình tháng lớn nhất (tháng 3, 7) : 88% - Độ ẩm tương đối trung bình tháng thấp nhất (tháng 2, 11): 77
Bảng 4.1. Nhiệt độ và độ ẩm trung bình tháng trong năm 2010 tại thành phố Thái Nguyên
Khu vực Nhiệt độ trung bình tháng (0C) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 TP.TN 17,5 17 20,3 24,1 27,3 28,9 27,9 28,2 25,5 25,6 22,8 18,6 Độ ẩm không khí trung bình tháng (%) 79 77 88 86 81 81 88 86 85 83 77 78
(Trạm khí tượng thuỷ văn tỉnh Thái Nguyên, 2010) [19]
* Lượng mưa
Lượng mưa trên toàn khu vực được phân bổ theo 2 mùa: mùa mưa kéo dài từ tháng 5 đến tháng 10, lượng mưa tăng dần từ đầu mùa tới giữa mùa đạt tới cực đại vào tháng 7, tháng 8 (tháng nhiều bão nhất trong vùng), mùa khô (ít mưa) từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau.
- Lượng mưa trung bình hàng năm : Từ 1500 - 2000 mm. - Số ngày mưa trong năm : 150 đến 160 ngày. - Lượng mưa trung bình tháng lớn nhất : 489 mm (tháng 8).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Lượng mưa trung bình tháng nhỏ nhất : 22 mm (tháng 12). - Số ngày mưa trung bình lớn hơn 50 mm : 12 ngày.
- Số ngày mưa trung bình lớn hơn 100 mm: 2-3 ngày. - Lượng mưa ngày lớn nhất : 353 mm.
* Tốc độ gió và hướng gió
Tại khu vực nghiên cứu, trong năm có 2 mùa chính, mùa Đông gió có hướng Bắc và Đông Bắc, mùa Hè gió có hướng Nam và Đông Nam.
- Tốc độ gió trung bình trong năm: 1,9 m/s - Tốc độ gió lớn nhất : 24 m/s * Nắng và bức xạ
- Số giờ nắng trung bình trong năm : 1588 giờ. - Số giờ nắng trung bình lớn nhất trong tháng: 187 giờ. - Số giờ nắng trung bình nhỏ nhất trong tháng: 46 giờ.
- Bức xạ trung bình năm : 122 kcal/cm2/năm.
(Nguồn: Các thông tin về khí tượng - thuỷ văn tỉnh Thái Nguyên năm 2010)[19]
* Thuỷ lợi:
Trong những năm qua bằng nguồn vốn hỗ trợ của tỉnh và thành phố, thành phố đã xây dựng được 780 công trình vừa và nhỏ phục vụ cho sản xuất nông nghiệp, chủ yếu là các trạm bơm, cống, kênh mương nội đồng.
Thành phố có 40 km sông, cụ thể:
+ Sông Cầu bắt nguồn từ Bắc Cạn chảy qua thành phố ở đoạn hạ lưu dài 25 km, về mùa lũ ở đoạn sông này có lượng đạt 3.500m3/giây, mùa kiệt 7,5 m3
/giây. + Sông Công chảy qua địa phận thành phố 15 km, được bắt nguồn từ vùng núi Ba Lá (huyện Định Hoá). Lưu lượng của sông mùa lũ đạt 1.880 m3/giây, mùa kiệt 0,32 m3/giây.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
+ Ngoài ra thành phố có hệ thống kênh mương Hồ Núi Cốc dài 17 km có tác dụng vừa cung cấp nước cho thành phố vừa tiêu nước đổ vào sông Công. Đặc biệt trên địa bàn thành phố có Hồ Núi Cốc dung tích 200 triệu m3
nước, dung tích hữu ích 175 triệu m3
nước. Hồ có khả năng trữ nước vào mùa mưa lũ và điều tiết nước cho đất canh tác, nước cho sản xuất nông nghiệp và cung cấp nước sạch trong thành phố.
4.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội
* Điều kiện kinh tế
- Trong những năm qua, cơ cấu kinh tế của thành phố đã có sự chuyển dịch tích cực theo hướng tăng dần tỷ trọng các ngành công nghiệp (năm 2005 chiếm 49,7% đến năm 2008 chiếm 49,75%); tỷ trọng ngành dịch vụ cũng tăng lên nhanh chóng (năm 2006 chiếm 45% đến năm 2007 chiếm 45,57%); ngành nông nghiệp tuy vẫn tăng trưởng về giá trị tuyệt đối nhưng tỷ trọng trong tổng sản phẩm của thành phố đã giảm đáng kể (từ 8,8% năm 2002 xuống 5,14% năm 2007).
Năm 2009 tổng sản phẩm trên địa bàn TP (GDP) đạt 3.109 tỷ đồng, tăng 12,37% so với năm 2008; trong đó nông, lâm, ngư nghiệp đạt 128,5 tỷ đồng, tăng 5,07%; công nghiệp - xây dựng đạt 1.676,6 tỷ đồng, tăng 11,22%; dịch vụ đạt 1.304,7 tỷ đồng, tăng 14,68%. Tổng thu ngân sách trên địa bàn đạt 803 tỷ đồng. Thu chi ngân sách TP đảm bảo cân đối và có kết dư. GDP bình quân đầu người 2009 đạt 25,09 triệu đồng; tỷ lệ hộ nghèo giảm xuống còn 2,9%.
a. Sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp (CN_ TTCN):
Năm 2010, Sản xuất CN-TTCN trên địa bàn gặp nhiều khó khăn do giá cả, nguyên, nhiên vật liệu biến động bất thường, thị trường tiêu thụ một số sản phẩm gặp khó khăn, ảnh hưởng của suy giảm kinh tế thế giới trong năm 2009 vẫn tác động trực tiếp đến sản xuất CN-TTCN, một số đơn vị sản xuất kinh doanh (SXKD) thiếu vốn, tình trạng cắt điện kéo dài … Tuy nhiên giá trị sản xuất CN-TTCN vẫn tăng so với năm 2009.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Giá trị sản xuất công nghiệp 10 tháng trên địa bàn đạt 6.747,23 tỷ đồng, tăng 9,44% so với cùng kỳ; Dự ước cả năm đạt 7.486 tỷ đồng, tăng 9,06% so với năm 2009. Giá trị Sản xuất CN-TTCN địa phương 10 tháng đạt 2.415,7 tỷ đồng, tăng 11,53% so với thực hiện năm 2009, dự ước cả năm đạt 2.718 tỷ đồng, bằng 100,66%KH và tăng 12,56 so với năm 2009; trong đó: Khu vực ngoài quốc doanh đạt 2.634,9 tỷ đồng, tăng 11% so với năm 2009; Khu vực nhà nước địa phương đạt 83,1 tỷ đồng, tăng 102% so với năm 2009.
b. Sản xuất Nông Lâm nghiệp: + Trồng trọt:
Năm 2010 sản xuất nông lâm nghiệp chịu nhiều tác động như: Giá cả