CHƯƠNG III NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Cơ sở lý luận
3.1.5. Khả năng gây ô nhiễm của chất thải chăn nuôi
Trong chất thải chăn nuôi luôn tồn đọng một lượng lớn vi sinh vật hoại sinh.
Nguồn gốc thức ăn của chúng là các chất hứu cơ, vi sinh vật hiếu khí sử dụng oxi hòa tan tạo ra những sản phẩm vô cơ: NO2, NO3, SO3, CO2 quá trình này xảy ra nhanh không tạo mùi thối. Nếu lượng chất hữu cơ có quá nhiều vi sinh vật hiếu khí sẽ sử dụng hết lượng oxi hòa tan trong nước làm khả năng hoạt động phân hủy của chúng kém, gia tăng quá trình phân hủy yếm khí tạo ra các sản phẩm CH4, H2S, NH3, H2, Indol, Scortol.. tạo mùi hôi nước có màu đen có vàng là nguyên nhân làm gia tăng bệnh hô hấp, tim mạch ở người và động vật.
25
Bụi trong không khí chuồng nuôi
Bụi trong không khí chuồng nuôi có nguồn gốc từ thức ăn, vật liệu lót chuồng và các chất thải khác. Tác hại của bụi thường kết hợp với các yếu tố khác như vi sinh vật, endotoxin và khí độc, bụi bám vào niêm mạc và gây kích ứng cơ giới, gây khó chịu và làm tổn thương niêm mạc đường hô hấp. Bụi cũng gây dị ứng kích thích tiết dịch và ho làm tăng sinh các tế bào biểu mô có lông, các tế bào globlet. Nếu kích thích kéo dài màng nhầy có thể bị teo, các tuyến nhờn suy kiệt, bụi không được đồng hóa gây kích ứng mãn tính, tổn thương phổi, gây bệnh đường hô hấp mãn tính trên người và vật nuôi. Các kích thích và tổn thương sẽ làm giảm sức đề kháng của niêm mạc, mở đầu cho việc nhiễm vi sinh vật gây bệnh hoặc tạo điều kiện cho vi sinh vật có cơ hội gây bệnh. Do đó tác hại của bụi phụ thuộc nhiều yếu tố như nhiệt độ và ẩm độ không khí, sự di chuyển không khí, sự thông thoáng, mật độ nhốt vật nuôi và tình trạng vệ sinh nền chuồng.
Theo Jellen 1984, Muller 1987 trích dẫn bởi Hartung 1994 thì hàm lượng bụi trong không khí chuồng nuôi gà cao nhất, đặc biệt là gà nuôi trên nền chuồng có chất độn chuồng, không khí chuồng nuôi trâu bò có hàm lượng bụi thấp nhất được trình bày trong bảng 1.8
Bảng 3. 9. Hàm Lượng Bụi Trong Không Khí Chuồng Nuôi và các Gia Súc Khác Nhau
Vật nuôi Hàm lượng bụi (mg/m3)
Heo 3 – 22
Bò sửa 0,6
Gà đẽ ( nuôi chuồng) 1 – 51
Gà thịt ( nuôi chuồng) 6,2 Nguồn: Hồ Thị Kim Hoa (2003)
Ammoniac ( NH3)
Sinh ra từ sự khử amine của protein trong chất thải, là chất không màu, mùi khai, dễ tan trong nước và gây kích ứng, NH3 nhẹ hơn không khí (d= 0,59). Nếu chuồng trại thông thoáng tốt thì ảnh hưởng của nó không đáng kể, NH3 tiếp xúc với niêm mạc mắt, mũi, đường hô hấp sẽ gây tiết dịch, co thắt khí quản và ho. Trường hợp NH3 trong không khí cao kéo dài có thể gây viêm phổi, gây hoại tử đường hô hấp, NH3
từ phổi vào máu đi lên não gây nhức đầu và có thể dẫn đến hôn mê. Trong máu NH3 bị ôxi hóa thành NO2 gây nên hiện tuợng Met – Hb.
Nồng độ NH3 trong không khí chuồng nuôi không nên vượt quá 25 – 35 ppm.
Trên heo NH3 có thể làm chậm sự dậy thì và động hớn trên heo nái dự bị. NH3 được hấp thụ trên bụi và di chuyển sâu vào đường hô hấp sẽ mở đường cho các bệnh về đương hô hấp. Trên heo nồng độ NH3 cao trong không khí (< 50ppm) làm tăng tỷ lệ bệnh viêm phổi và viêm teo xương mũi trên heo, khi cho gà tiếp xúc với virus gây bệnh Newcastle trong điều kiện không có NH3 trong không khí thì tỷ lệ nhiễm bệnh là 40%, khi nồng độ NH3 trong không khí là 20 ppm thì 100% gà bị nhiễm bệnh. Nồng độ ammonia trong không khí cao hơn 30 ppm sẽ làm tăng khả năng nhiễm virus Marek và Mycoplasma. Sự hiện diện của NH3 làm sinh tính gây bệnh của ecoli trên đường hô hấp.
Đối với công nhân trại nuôi heo, ammonia trong không khí có thể dẫn đến bệnh đường hô hấp như viêm phổi, ho, nặng ngực, thở ngắn, thở khò khè, nồng độ NH3 cao (>25 ppm) có thể làm tăng khả năng viêm khớp, abcesses. Tác động của NH3 bụi và vi sinh vật trong không khí đến sức khỏe của người và vật nuôi thường kết hợp với nhau.
Bảng 3.10. Tác Hại Của Ammonia Đến Sức Khỏe và Năng Suất của Gia Súc, Gia Cầm
Vật nuôi Nồng độ NH3 Tác hại
Nồng độ >10 ppm Gia tăng tỷ lệ gia súc bị ho
50 – 100 ppm Giảm tăng trọng / ngày: 12 – 13%
Heo
61 ppm Giảm 5% lượng thức ăn
>30 ppm Giảm sản lượng trứng và thịt
Gà 30 ppm Gây hội chứng bệnh viêm phổi
Nguồn: Hồ Thị Kim Hoa ( 2003)
Hydrogen Sulphide ( H2S)
H2S là một loại khí rất độc được sinh ra từ sự phân hủy phân gia súc, là sản phẩm hợp chất chứa lưu huỳnh, nặng hơn không khí (d =1,19) dễ hòa tan trong nước, chỉ một lượng nhỏ cũng có thể gây tử vong. Nồng độ H2S trong chuồng nuôi không nên vượt quá 8 – 10 ppm. H2S có thể thấm vào niêm mạc tạo thành Na2S dễ dàng đi vào máu. Trong máu H2S được giải phóng trở lại để theo máu lên não gây phù hay
27
hoại tử tế bào thần kinh, làm tê liệt trung khu vận động, trung khu vận mạch gây rối loạn hô hấp, H2S phá hủy Hemoglpin (Hb) gây thiếu máu hay kết hợp với sắt trong Hb làm mất khả năng vận chuyển ôxy của Hb. Ngoài ra H2S còn làm rối loạn hoạt động của một số men vận chuyển điện tử trong chuỗi hô hấp mô bào.
Cơ chế gây độc chủ yếu của H2S là kích ứng màng nhầy, phù đường hô hấp, tích lũy K2S, Na2S, ức chế Cytochrome oxidase, làm suy thoái chuyển hóa tế bào và tác động lên hệ thần kinh trung ương. Ngoài việc tích lũy hai chất khí trên, không khí chuồng nuôi còn tích lũy một số khí khác như: CO2 và các chất khí có mùi hôi thối.
Tác hại của khí thải chăn nuôi không những ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe gia súc, gia cầm mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe người công nhân. Triệu chứng thường gặp trên người công nhân và một số tiêu chuẩn về nồng độ khí độc và mùi trong chuồng nuôi được trình bày ở bảng 3.10.
Bảng 3.11. Nồng Độ NH3 và H2S Cho Phép
Chỉ tiêu H2S NH3
Khu dân cư 0,008 mg/m3# 0,0052 ppm 0,2 mg//m3 #0,262 ppm Khu sản xuất 2 mg/m3# 1.3176 ppm 10 mg/m3 # 13.176 ppm
Nguồn: TCVN (1995). Trích Nguyễn Hà Mỹ (2002).
Bảng 3.12.Triệu Chứng Thấy ở Công Nhân Nuôi Heo Có Khí Độc Chăn Nuôi Triệu chứng Tỷ lệ quan sát (%)
Ho 67 Đàm 56 Đau họng 54 Chảy mũi 45 Đau mắt (xốn mắt, chảy nước mắt) 39
Nhức đầu 37 Tức ngực 36 Thở ngắn 30
Thở khò khè 27
Đau nhức cơ 25 Nguồn: Donham và Gustafson (1992). Trích Nguyễn Chí Minh (2002).
29
Bảng 3.13. Nồng Độ Cho Phép của Một Số Khí và Mùi Trong Chuồng Nuôi
Nguồn: Sullival (1969). Trích dẫn Nguyễn Chí Minh (2002).
b) Ô nhiễm đất
Chất thải chăn nuôi khi không được xử lý mang đi sử dụng cho cây trồng trọt như tưới, bón cho cây, rau, củ, quả, dùng làm thức ăn cho người và động vật là không hợp lý. Nhiều nghiên cứu cho thấy khả năng tồn tại của mầm bệnh trong đất, cây cỏ có thể gây bệnh cho người và gia súc, đặc biệt là các bệnh về đường ruột như thương hàn, phó thương hàn, viêm gan, giun đũa, sán lá….
Khi dùng nước thải chưa xử lý người ta thấy rằng có Salmonella trong đất ở độ sâu 50 cm và tồn tại được 2 năm, trứng kí sinh trùng cũng khoảng 2 năm. Mẫu cỏ sau 3 tuần ngưng tưới nước thải có 84% trường hợp có Salmonella và vi trùng đường ruột khác, phân tươi cho vào đất có ecoli tồn tại được 62 ngày ngoài ra khoáng và kim loại nặng bị giữ lại trong đất với liều lượng lớn có thể gây ngộ độc cho cây trồng.
Bên cạnh đó việc sử dụng quá nhiều kháng sinh, chất diệt trùng, chất kích thích sinh trưởng sẽ ảnh hưởng đến môi trường sống của người và gia súc.
c) Ô nhiễm nguồn nước
Khi lượng chất thải chăn nuôi không được xử lý đúng cách thải vào môi trường quá lớn làm gia tăng hàm lượng chất hữu cơ, vô cơ trong nước, làm giảm quá mức
Chất khí Mùi Giới hạn ( mg/l)
Allyl mercaptan Mùi rất khó chịu 0,00005
Ammonia Mùi khai 0,037
Benzyl mercaptan Mùi khó chịu 0,00019
Crotyl Mùi chồn hôi 0,000029
Ethyl Mùi bắp cải thối 0,00019
Ethyl Sulphide Mùi gây ối 0,00025
Hydrogen Sulphide Mùi trứng thối 0,0011
Methyl mercaptan Mùi bắp cải thối 0,0011
Methyl Sulphide Mùi rau cải thối 0,0011
Skatole Mùi phân 0,0012
Sulphur dioxide Mùi cay hăng 0,009
Thiocrezol Mùi khét, mùi chồn hôi 0,0001
lượng ôxi hòa tan, làm giảm chất lượng nước mặt ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật nước, là nguyên nhân tạo nên dòng nước chết (nước đen, hôi thối, sinh vật không thể tồn tại) ảnh hưởng đến sức khỏe con người, động vật và môi trường sinh thái. Hai chất dinh dưỡng trong nước thải dể gây nên vấn đề ô nhiễm nguồn nước đó là nitơ (nhất là ở dạng nitrat) và phốtpho.
Trong nước thải chăn nuôi chứa một lượng lớn vi sinh vật gây bệnh và trứng kí sinh trùng. Thời gian tồn tại của chúng trong nước thải khá lâu. Theo các số liệu nghiên cứu cho thấy: Erysipelothrise insidiosa 92 – 157 ngày, Brucella 105 – 171 ngày, Mycobacterium 475 ngày, virus lở mòm long móng 190 ngày, Leptospira 21 ngày, trứng kí sinh trùng đường ruột 12 – 15 tháng đây là nguồn truyền bệnh dịch rất nguy hiểm.
So với nước bề mặt, nước ngầm ít bị ô nhiễm hơn. Tuy nhiên, với quy mô chăn nuôi ngày càng tập trung, luợng chất thải ngày một nhiều, phạm vi bảo vệ không đảm bảo thì lượng chất thải chăn nuôi thấm nhập qua đất đi vào mạch nước ngầm làm giảm chất lượng nước. Bên cạnh đó, các vi sinh vật nhiễm bẩn trong chất thải chăn nuôi cũng có thể xâm nhập nguồn nước ngầm. Ảnh hưởng này có tác dụng lâu dài và khó có thể loại trừ.