Luận văn Thực trạng quản lý chất thải rắn nông nghiệp trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh và đề xuất giải pháp quản lý

Thành phần dinh dưỡng của phân lợn được trình bày trong bảng sau: Bảng 1.6: Thành phần hóa học của phân lợn Chỉ số Hàm lƣợng NTS (%) 4,00 P2O5 (%) 1,76 K2O (%) 1,37 Ca 2+ (mldl /100g) 8,47 Mg 2+ (mldl/100g) 84,9 8 Mùn (%) 62,26 C/N 15,57 CuTS 81,61 ZnTS 56,36 Nguồn: Nguyễn Chí Minh [2002] Về mặt hóa học những chất trong phân chuồng có thể chia thành hai nhóm - Hợp chất chứa Nitơ ở dạng hòa tan và không hòa tan - Hợp chất không chứa Nitơ gồm hidratcacbon, lignin, lipid Tỷ lên C/N có vai trò quyết định đối với quá trình phân giải và tốc độ phân giải các hợp chất hữu cơ có trong phân chuồng. Trong thành phần phân gia súc nói chung, phân lợn nói riêng có chứa các virus, vi trùng, đa trùng, trứng gin sán và chúng có thể tồn tại vài ngày, vài tháng trong phân, nước thải ngoài môi trường gây ô nhiễm cho đất và nước đồng thời gây hại cho sức khỏe con người và vật nuôi. b) Xác gia súc, gia cầm - Xác gia súc, gia cầm trong quá trình chăn nuôi phát sinh do gia súc gia cầm bị chết do dịch bệnh hoặc do các tác động khác, xác gia súc gia cầm có đặc tính phân huỷ sinh học nhanh tạo ra mùi hôi thối lan nhanh trong không khí và cũng là tác nhân gây truyền nhiễm cho người và vật nuôi. Thông thường gia súc, gia cầm chết sau 2 ngày là mùi sinh rất khó chịu, nếu xử lý không kịp để lâu sẽ gây ảnh hưởng rất đối với môi trường không khí xung quanh. Do đó, chuồng trại nơi có vật nuôi chết cần phải được vệ sinh và khử trùng. c) Thức ăn thừa, ổ lót chuồng và các chất thải khác Trong những trường hợp chăn nuôi dùng ổ lót như rơm rạ, vỏ chấu, vảiSau một thời gian sử dụng thì phải thải bỏ, những chất thải này có thể mang theo phân, nước tiểu và vi sinh vật gây bệnh nên cần phải xử lý trước khi thải ra môi trường. Thức ăn thừa, thức ăn rơi vãi trong quá trình chăn nuôi cũng góp phần gây ô nhiễm môi trường. Thành phần của chúng hầu hết là các chất hữu cơ dễ phân huỷ như cám, ngũ cốc, bột cá, tôm, khoáng chất Trong tự nhiên chất thải này bị 9 phân huỷ sinh ra mùi khó chịu, ảnh hưởng đến sự sinh trưởng phát triển của vật nuôi và sức khoẻ con người. - Vật dụng chăn nuôi, bệnh phẩm thú y Các vật dụng chăn nuôi hay thú y bị bỏ lại như bao bì, kim tiêm, chai lọ đựng thức ăn, thuốc thú y Cũng là một nguồn quan trọng dễ gây ô nhiễm môi trường. Đặc biệt các bệnh phẩm thú y, thuốc khử trùng, bao bì đựng thuốc có thể xếp vào loại các chất thải nguy hại, cần phải có biện pháp xử lý như chất thải nguy hại. 1.1.4. Yếu tố ảnh hưởng tới tỷ lệ phát sinh và thành phần chất thải Lượng và thành phần chất thải nông nghiệp chịu ảnh hưởng của các yếu tố về giống và thời vụ, các yếu tố địa lý, các loại hình sản xuất và tập quán sản xuất. - Yếu tố về giống và thời vụ: Trong hoạt động trồng trọt các loại cây giống có sức đề kháng tốt với sâu bệnh, cây trồng sinh trưởng và phát triển tốt thì lượng phân bón và hóa chất BVTV được sử dụng giảm làm cho thành phần chất thải vô cơ có tính nguy hại như bao bì phân bón, hoá chất BVTV cũng giảm đáng kể. - Yếu tố địa lý: Ở các vùng, miền sản xuất nông nghiệp có diện tích canh tác lớn do vậy lượng chất thải phát sinh từ trồng trọt lớn, thành phần chất thải cũng rất khác so với vùng trung du miền núi. - Tỷ trọng các loại hình sản xuất và tập quán sản xuất: Trong một vùng canh tác nông nghiệp, nếu tỷ trọng trồng lúa chiếm đa số thì thành phần phụ phẩm rơm, rạ, trấu là chủ yếu. Ngược lại, ở các vùng chuyên chăn nuôi trang trại, thành phần chất thải chủ yếu là phân chuồng. Ở những nơi mà người nông dân có thói quan đốt rơm rạ ngay tại đồng ruộng để lấy tro bón ruộng thì lượng phụ phẩm rơm rạ giảm đi đáng kể. Ở những nơi mà bà con lạm dụng quá nhiều thuốc trừ sâu thì thành phần loại chất thải nguy hại này sẽ cao. Hay việc chăn nuôi gia súc, gia cầm theo quy trình công nghiệp đòi hỏi phải sử dụng các loại thức ăn bán sẵn trên trường làm gia tăng lượng bao bì sau sử dụng và lượng chất thải chăn nuôi tăng. 10 1.2. Tác động của chất thải rắn nông nghiệp đến môi trƣờng. 1.2.1. Tác động tới môi trường không khí * Tác động đối với môi trường không khí do chất thải rắn trồng trọt Trong hoạt động sản xuất nông nghiệp quá trình lưu giữ và tái sử dụng chất thải rắn từ hoạt động trồng trọt chưa hợp lý trong điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng ẩm và mưa nhiều là điều kiện thuận lợi cho các thành phần hữu cơ phân hủy, thúc đẩy nhanh quá trình lên men, phân hủy và tạo mùi khó chịu cho con người. Các khí H2S, NH3 phát sinh trong quá trình phân hủy các thành phần hữu cơ ngay trên đồng ruộng hoặc tại những đống ủ phân xanh là các tác nhân chủ yếu tác động tới môi trường không khí. Hiện nay, đa phần phụ phẩm nông nghiệp như rơm, rạ không được bà con nông dân tận dụng để làm nhiên liệu đun nấu mà đốt ngay tại đồng ruộng, việc đốt rơm dạ gây ra phát sinh các loại khí thải như CH4, CO2... tác động tới biến đổi khí hậu toàn cầu. Vào vụ thu hoạch việc đốt rơm, rạ gây ra hiện tượng khói, bụi ảnh hưởng đến môi trường không khí. Nguyên nhân do lượng nhiệt thải lớn kết với điều kiện thời tiết thích hợp như độ ẩm cao và không có gió khiến nhiệt lượng tiêu hao cho nước bốc hơi ít có thể gây ra hiện tượng nghịch đảo nhiệt, các loại khí thải, bụi, tro không phát tán đi xa được mà luẩn quẩn quanh khu vực. Quá trình đốt rơm, rạ ngoài trời ở các vùng nông thôn không kiểm soát được, lượng dioxit cacbon CO2 phát thải vào khí quyển cùng với cacbon monoxit CO, khí metan CH4, các oxit nitơ NOx và một ít dioxit sunfua SO2, và ảnh hưởng đến sức khoẻ con người là tác nhân gia tăng hiệu ứng nhà kính, gây biến đổi khí hậu. Đặc biệt việc đốt rơm rạ vào thời điểm trời nắng nóng kéo dài sẽ khiến nhiệt độ tăng thêm, không khí ngột ngạt, khó chịu hơn. Lượng khí thải do đốt rơm dạ ở khu vực đồng bằng Sông Hồng phát thải vào môi trường được ước tính trong bảng 1.9. Theo đó, lượng khí thải CO2 phát thải vào môi trường là lớn nhất. Nếu tỷ lệ đốt rơm rạ ngoài đồng ruộng ở vùng đồng bằng Sông Hồng là 20% thì lượng khí thải CO2 sẽ là 1,19 triệu tấn/năm, nếu tỷ lệ đốt là 50% thì lượng khí thải CO2 sẽ là 2,97 triệu tấn/năm và nếu tỷ lệ đốt là 80% thì lượng 11 khí thải sẽ là 4,7 triệu tấn/năm. Các loại khí thải khác như CH4 sẽ là 1-3,9 ngàn tấn/năm, CO là 28,3-113,2 ngàn tấn/năm... tùy thuộc vào tỷ lệ đốt 20-80% [ Nguyễn Mậu Dũng, 2012] Bảng 1.7: Ƣớc tính sản lƣợng rơm rạ đốt ngoài đồng ruộng ở các tỉnh vùng đồng bằng Sông Hồng Tỉnh/thành Sản lƣợng lúa (1000 tấn) Sản lƣợng rơm, rạ (1000 tấn) Sản lƣợng rơm rạ đốt ngoài đồng ruộng (1000 tấn) Tỷ lệ đốt 20% Tỷ lệ đốt 30% Tỷ lệ đốt 40% Tỷ lệ đốt 50% Tỷ lệ đốt 60% Tỷ lệ đốt 80% 1. Hà Nội 1154,5 865,9 173,2 259,8 346,4 432,9 519,5 692,7 2. Vĩnh Phúc 323,2 242,4 48,5 72,7 97,0 121,2 145,4 193,9 3. Bắc Ninh 438,5 328,8 65,8 98,7 131,6 164,4 197,3 263,1 4. Quảng Ninh 205,9 154,4 30,9 46,3 61,8 77,2 92,7 123,5 5. Hải Dương 771,4 578,6 115,7 173,6 231,4 289,3 347,1 462,8 6. Hải Phòng 488,3 366,2 73,2 109,9 146,5 183,1 219,7 293,0 7. Hưng Yên 511,0 383,3 76,7 115,0 153,3 191,6 230,0 306,6 8. Thái Bình 1110,0 832,5 166,5 249,8 333,0 416,3 499,5 666,0 9. Hà Nam 420,3 315,2 63,0 94,6 126,1 157,6 189,1 252,2 10. Nam Định 889,1 666,8 133,4 200,0 266,7 333,4 400,1 533,5 11. Ninh Bình 484,1 363,1 72,6 108,9 145,2 181,5 217,8 290,5 Tổng số 6796,3 5097,2 1019, 4 1529,2 2038,9 2548, 6 3058, 3 4077, 8 Nguồn: Nguyễn Mậu Dũng [2012] 12 Bảng 1.8: Lƣợng khí thải vào môi trƣờng từ đốt rơm rạ ngoài đồng ruộng vùng đồng bằng sông Hồng Loại khí thải Hệ số phát thải (g/kg) Lƣợng khí thải (1000 tấn) theo tỷ lệ đốt rơm rạ ngoài đồng ruộng % 20% (1019,4) 30% (1529,2) 40% (2038,9) 50% (2548,4) 60% (3058,3) 80% (4077,8) 1. CO2 1460,0 1190,7 1786,1 2381,4 2976,8 3572,1 4762,8 2. CH4 1,20 1,0 1,5 2,0 2,4 2,9 3,9 3. N2O 0,07 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2 0,2 4. CO 34,70 28,3 42,4 56,6 70,7 84,9 113,2 5. NMHC 4,00 3,3 4,9 6,5 8,2 9,8 13,0 6. SOx 3,10 2,5 3,8 5,1 6,3 7,6 10,1 7. SO2 2,00 1,6 2,4 3,3 4,1 4,9 6,5 8. TPM 13,00 10,6 15,9 21,2 26,5 31,8 42,4 9. Fine PM 12,95 10,6 15,8 21,1 26,4 31,7 42,2 10. PM10 3,70 3,0 4,5 6,0 7,5 9,1 12,1 11. PAHs 18,62 15,2 22,8 30,4 38,0 45,6 60,7 12. PCDDF 0,50 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,6 Nguồn: Nguyễn Mậu Dũng [2012] *Chú ý: Số trong ngoặc đơn là sản lượng rơm rạ đốt ngoài đồng ruộng tương ứng (ngàn tấn) Trong các loại khí thải do đốt rơm rạ nêu trên thì CO2, CH4, N2O, NMHC là thuộc khí thải nhà kính, những loại khí thải này sẽ tích tụ trong khí quyển và phá hủy tầng ôzôn, làm cho trái đất nóng lên, gây biến đổi khí hậu. Chính vì vậy giảm lượng khí thải nhà kính vào môi trường trong hoạt động sản xuất nông nghiệp đã và đang được quan tâm. * Tác động đối với môi trường không khí do chất thải rắn chăn nuôi Đối với hoạt động chăn nuôi, môi trường không khí bị ô nhiễm bao gồm mùi hôi của gia súc, gia cầm, mùi hôi của chuồng trại chăn nuôi; nguyên nhân chủ yếu phát sinh mùi hôi do quá trình phân huỷ các chất thải rắn trong chăn nuôi, quá trình phân 13 hủy của các hợp chất hữu cơ có trong phân, nước tiểu hoặc trong thức ăn dư thừa của gia súc, gia cầm. Thành phần chất thải chăn nuôi có thể chia thành 3 nhóm: Protein, cacbohydrate và dầu mỡ. Quá trình phân hủy kỵ khí chất thải chăn nuôi tạo nhiều sản phẩm trung gian và sản phẩm cuối khác nhau. Nồng độ mùi phụ thuộc vào mật độ gia súc gia cầm chăn nuôi, hệ thống thông gió, nhiệt độ và độ ẩm. Thành phần NH3, H2S và CH4 thay đổi theo từng giai đoạn của quá trình phân huỷ, đồng thời cũng phụ thuộc vào loại chất thải hữu cơ hay thành phần của thức ăn, loài vi sinh vật và tình trạng sức khoẻ của gia súc, gia cầm (Bộ Tài nguyên và Môi trường [2012]). Bảng 1.9. Chất lƣợng không khí tại một số trang trại chăn nuôi lợn Chỉ tiêu kiểm tra Trại lợn Đan Phƣợng Trại lợn Tam Điệp Công ty TNHH Gia Nam Trại lợn Hồng Điệp Giới hạn (TCN 678- 2006) Độ bụi KK, mg/m3 0,5800 0,7467 0,7650 0,765 10 Nồng độ CO2 , % 0,5690 0,5463 0,5690 0,569 Độ nhiễm khuẩn KK, vk/m3 1,7x104 1,6x106 1,6x104 1,6x104 106 Nồng độ NH3, ppm 0,0113 0,0097 0,0086 0,091 10 Nồng độ H2S, ppm 0,00063 0,0008 0,0009 0,0009 5 Nồng độ N2O, mg/m 3 0,0890 0,0890 0,0790 0,096 Nguồn: Bộ Tài nguyên và Môi trường [2012] * Tác động đối với môi trường không khí do bao bì phân bón, hoá chất bảo vệ thực vật. Trong quá trình phun thuốc bảo vệ thực vật phòng trừ sâu bệnh và tồn dư thuốc bảo vệ thực vật trong các bao bì thải bỏ trên các cánh đồng phát sinh và lan tỏa trong không khí được gió phát tán trong môi trường không khí, khuếch tán bay vào các khu dân cư cuối hướng gió, người dân và các sinh vật khác hít phải mùi thuốc bảo vệ thực vật có thể gây lên nhức đầu, ho, viêm đường hô hấp 14 1.2.2. Tác động tới môi trường nước Chất thải rắn nông nghiệp tác động đến môi trường nước có nguyên nhân chủ yếu từ chất thải rắn chăn nuôi và dư lượng phân bón hoá học và thuốc bảo vệ thực vật sau khi sử dụng và tồn dư trong bao bì. Trong nước thải chăn nuôi, lượng nước chiếm 75-95% thể tích, phần còn lại bao gồm các hợp chất hữu cơ và các loại vi sinh vật, ấu trùng. Các trang trại nuôi lợn quy mô lớn đã xây dựng hệ thống xử lý nước thải, một số trang trại còn kết hợp sử dụng công nghệ thu hồi khí sinh học nhưng hiệu quả thấp. Các trang trại quy mô hộ gia đình có quy mô chăn nuôi nhỏ lẻ manh mún, chuồng trại chăn nuôi gia súc gia cầm lại gần nhà, quá trình chăn nuôi không chú ý đến việc xây dựng hệ thống tiêu thoát nước thải, xử lý nước thải chăn nuôi đã gây ô nhiễm nguồn nước, làm tăng hàm lượng hóa chất độc và vi khuẩn coliform trong nước. Trong những ngày điều kiện thời tiết có trời mưa, nguy cơ lây nhiễm của vi sinh vật gây bệnh là rất cao [Huỳnh Trung Hải và Cộng sự, 2008] Trong hoạt động trồng trọt bà con nông dân sử dụng dụng tràn lan phân bón, hóa chất bảo vệ thực vật để bón cho cây trồng, phòng trừ sâu bệnh trên các cánh đồng, do đó, dư lượng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật bị rửa trôi là nguyên nhân gây ô nhiễm nước mặt trên đồng ruộng và tại các kênh mương. Tác động đến nước mặt: Tài nguyên nước mặt là một trong những yếu tố quyết định sự phát triển kinh tế xã hội của một vùng lãnh thổ hay một quốc gia. Nhiều nguồn nước mặt trên lãnh thổ Việt Nam đã bị ảnh hưởng trực tiếp bởi hoá chất BVTV. Theo kết quả phân tích của Bùi Vĩnh Diên và Vũ Đức Vọng, nước Biển Hồ (tỉnh Gia Lai) có chứa dư lượng của 2-3 loại trong 15 loại hóa chất BVTV gốc clo hữu cơ, hàm lượng trung bình 0,05-0,06 mg/l. Nước Hồ Lăk (tỉnh Đăk Lăk) có chứa dư lượng của 4 loại trong 15 loại hóa chất hóa chất bảo vệ thực vật gốc clo hữu cơ. Các nghiên cứu khoa học cũng đã chứng minh việc sử dụng tích hoá chất BVTV trong nông nghiệp và lâm nghiệp là nguồn gốc dẫn đến môi trường đất và nguồn nước nơi đây bị ô nhiễm. 15 Bảng 1.10: Kết quả phân tích mẫu nƣớc một số mƣơng tiêu nƣớc trồng lúa TT Thông số Đơn vị Tây Mỗ tại cầu Ngà - Từ Liêm (N 21o00’48”, E 105 o44’46”) Đại áng Thanh Trì (tọa độ N 20o54’33”, E 105 o49’08”) Mùa mưa Mùa khô Mùa mưa Mùa khô 1. HCHs g/l <0,70 <0,70 2,13 52,73 2. HCB g/l <0,50 <0,50 <0,50 4,43 3. Aldrin g/l 1,33 <0,50 2,41 <0,50 4. Dieldrin g/l <0,50 <0,50 <0,50 35,1 5. DDE g/l - <0,40 - 3,71 6. DDD g/l - 1,51 - 3,8 7. DDT g/l <0,40 <0,40 <0,40 6,05 Nguồn: Huỳnh Trung Hải và Cộng sự [2008] Nước ngầm: Nước ngầm là một dạng nước dưới dưới bề mặt trái đất, tích trữ trong các lớp đất đá trầm tích bở rời như cặn, sạn, cát bột kết, trong các khe nứt, hang caxtơ. Ô nhiễm nguồn nước này bởi hóa chất bảo vệ thực vật là hiện tượng khá phổ biến tại các vùng sản xuất nông nghiệp. Trải qua thời gian sử dụng lâu dài, dư lượng hóa chất hóa chất bảo vệ thực vật tích lũy trong môi trường đất sẽ thấm dần vào các nguồn nước ngầm. Theo số liệu của Cục Bảo vệ Môi trường, nguồn nước giếng đào, nước ngầm nông và nước mạch lộ thiên tại thànhphố Buôn Ma Thuột đã bị nhiễm hoá chất hóa chất bảo vệ thực vật. Nguồn nước giếng đào có chứa dư lượng của 11 loại trong tổng số 15 loại hóa chất hóa chất bảo vệ thực vật gốc clo hữu cơ, hàm lượng từ 0,01 – 0,558 g/l. Nguồn nước mạch lộ thiên có chứa dư lượng của 6 loại trong tổng số 15 loại hóa chất BVTV gốc clo hữu cơ với nồng độ nhỏ hơn (từ 0,002 – 0,084 g/l, dưới tiêu chuẩn cho phép). Với lượng tồn lưu nêu trên, nguy cơ gây ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng do hóa chất BVTV là rất cao. Khi nguồn nước ngầm bị nhiễm hóa chất BVTV không có khả năng tự làm sạch như các nguồn nước mặt. Dòng chảy trong nguồn nước ngầm rất chậm nên dư lượng hóa chất BVTV khó pha loãng 16 hay phân tán được, nên chúng tồn tại trong khoảng thời gian rất lâu, có thể cần tới hàng trăm năm để làm sạch những chất ô nhiễm này. Dư lượng phân hóa học từ môi trường đất bị rửa trôi rồi hòa tan vào nước còn gây cho ao hồ hiện tượng phú dưỡng hóa. Đây là hiện tượng làm giàu nước quá mức bởi các chất dinh dưỡng vô cơ và các chất dinh dưỡng hữu cơ có nguồn gốc thực vật. Phú dưỡng nước là vấn đề môi trường nghiêm trọng bởi vì nó làm suy giảm chất lượng nước hồ và làm thay đổi cấu trúc quần thể sinh vật nước. Do bón quá dư thừa hoặc do bón không đúng cách đã làm cho N và P theo nước đi vào các thủy vực và bị khử dần do hoạt động của vi sinh vật, quá trình này gây ra sự giảm lượng oxy hòa tan ở khu vực dưới hạ lưu. Đạm dư thừa bị chuyển thành dạng nitrat hoặc nitrit là những dạng gây độc trực tiếp cho các loài động vật thuỷ sinh và gây độc gián tiếp cho các động vật trên cạn do sử dụng nguồn nước. Với P, trong số rất nhiều chất dinh dưỡng ảnh hưởng đến năng suất sơ cấp của hệ sinh thái nước ngọt thì P là yếu tố sinh thái giới hạn quan trọng và thường xuyên nhất, đặc biệt ở dạng PO4 3-. Nồng độ đặc trưng của P trong nước ngọt (được coi là nhu cầu cung cấp) nhỏ hơn nồng độ P trong thực vật (được coi là nhu cầu tiêu thụ) có nghĩa là tỷ số giữa cung và cầu của P nhỏ hơn rất nhiều so với các chất dinh dưỡng khác. 1.2.3. Tác động tới môi trường đất * Tác động đến môi trường đất do chất thải rắn trồng trọt: Sản xuất nông nghiệp có ảnh hưởng đến môi trường đất lớn nhất là hoạt động trồng trọt. Tuy nhiên, chất thải rắn trồng trọt phát sinh ảnh hưởng tới môi trường đất không đáng kể vì thành phần của chúng chủ yếu là chất hữu cơ có tác dụng tốt đối với đất và cây trồng. trong quá trình canh tác nếu các biện pháp tái sử dụng chất thải rắn nông nghiệp làm phân bón hữu cơ không hợp lý (chẳng hạn như sử dụng phân tươi động vật chưa qua ủ hoặc sử dụng liều lượng quá nhiều) sẽ ảnh hưởng xấu tới chất lượng đất trồng, gia tăng dịch bệnh và làm cho cây trồng không còn khả năng hấp thụ trực tiếp các chất dinh dưỡng. 17 * Tác động đến môi trường đất do chất thải rắn chăn nuôi: Bên cạnh các chỉ tiêu vật lý và hóa học đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường thì vi sinh vật gây bệnh cũng là một trong những chỉ tiêu quan trọng. Trong phân, nước thải hay xác gia súc và gia cầm có nhiều vi sinh vật gây bệnh như các loại virus, vi khuẩn, trứng ký sinh trùng; các loại vi sinh vật này chúng có thể tồn tại từ vài ngày đến vài tháng trong môi trường, gây bệnh cho con người và động vật. Số lượng vi sinh vật gây bệnh có trong chất thải phụ thuộc vào khẩu phần ăn, giới tính, loài và phương pháp vệ sinh chuồng trại cũng như phương pháp xử lý nước thải. Bảng 1.11: Mật độ vi sinh vật trong phế thải chăn nuôi lợn Đơn vị: CFU/g Chỉ tiêu Trại lợn Đan Phƣợng Trại lợn Tam Điệp Cty TNHH Gia Nam Trại lợn Hồng Điệp Dạng rắn VKTS 6,58.10 6 3,80.10 8 4,52.10 6 6,40.10 6 E.Coli 4,06.10 3 2,86.10 5 3,53.10 5 2,18.10 5 Salmonella 5,80.10 3 4,66.10 3 4,85.10 3 3,22.10 3 Trứng giun 27 18 22 22 Dạng lỏng sau biogas E.Coli 3,55.10 3 3,44.10 3 2,56.10 3 3,00.10 3 Salmonella 2,48.10 3 3,78.10 3 2,42.10 3 4,54.10 3 Trứng giun 10 8 11 10 Nguồn: Bộ Tài nguyên và Môi trường [2012] Kết quả phân tích một số chỉ tiêu vi sinh vật gây bệnh trong mẫu phế thải chăn nuôi sau 1 tuần thải ra môi trường được trình bày trong bảng 1.13 cho thấy, phế thải chăn nuôi lợn dạng rắn và lỏng đều chứa quần thể vi sinh vật gây bệnh và trứng giun rất cao. Tại các trang trại chăn nuôi lợn theo mô hình kín các chỉ tiêu kiểm tra đều đạt yêu cầu theo qui định về giới hạn cho phép theo TCN 678-2006, trong khi đó ở các cơ sở chăn nuôi lợn theo mô hình hở có độ nhiễm khuẩn không khí xấp xỉ giới hạn. Việc sử dụng phân hữu cơ trong đó có phân ủ (còn gọi là phân chuồng) cùng lúc với phân hóa học có lợi cho cây trồng. Phân chuồng là khâu cơ bản trong chu kỳ luân chuyển chất dinh dưỡng: một phần khá lớn các yếu tố dinh dưỡng mà cây trồng 18 lấy từ đất được chuyển vào dạ dày gia súc, rồi các nguyên liệu độn chuồng, từ đấy, lại trở về đồng ruộng trong phân gia súc. Phân chuồng rất tốt cho cây trồng nên người nông dân ở tất cả các nước đều có sử dụng. Tuy nhiên cần lưu ý việc sử dụng nhiều phân hữu cơ (nhất là phân ủ chưa hoại) có thể làm ô nhiễm môi trường do quá trình khử chiếm ưu thế. Trong điều kiện yếm khí, quá trình này tạo ra sản phẩm trung gian là các axit hữu cơ làm cho môi trường đất bị chua và sản phẩm cuối cùng chứa nhiều khí độc như H2S, CH4, CO2. Đồng thời, khi bón nhiều phân ủ chưa hoại (có tỷ lệ C/N cao) vào đất, các vi sinh vật phân giải cellulose phát triển mạnh, hút nhiều đạm trong đất khiến cho cây trồng bị thiếu đạm. Đó là quá trình bất lợi nhất thời ảnh hưởng tới năng suất vì sau một thời gian, vi sinh vật chết đi, cơ thể chúng bị khoáng hóa trở lại, cây mới được cung cấp thêm đạm để sử dụng. Ngoài ra, trong phân ủ chưa hoại có chứa rất nhiều giun sán, trứng giun, sâu bọ, vi trùng và các mầm bệnh khác, khi bón vào đất, chúng có điều kiện sinh sôi nảy nở, lan truyền qua nước mặt, nước ngầm hoặc theo nước bốc hơi đi vào không khí làm ô nhiễm các thành phần môi trường này và làm chậm quá trình sinh trưởng của cây trồng. * Tác động đến môi trường đất do dư lượng phân bón hoá học và hoá chất bảo vệ thực vật: - Tác động đến môi trường đất do dư lượng phân bón Việc sử dụng phân bón hóa học nhiều gây ra việc dư thừa đạm làm gia tăng hàm lượng nitrat tích lũy trong và trên mặt đất. Các dạng phân hóa học đều là muối của các axit vô cơ, khi hòa tan chúng thường gây chua cho môi trường đất. Khi phân đạm bị giữ trong đất sẽ làm tăng độ chua của môi trường đất vì axit ở dạng HNO3. Với phân super lân thường có 5% axit tự do H2SO4 chỉ riêng lượng axít tự do này cũng làm cho môi trường đất chua thêm. Cây hấp thụ giải phóng các dạng biến đổi hoá học của nitơ cũng có thể ảnh hưởng tới tính axit của đất. Phần lớn thức vật hấp thụ nitơ vô cơ từ dung dịch đất dưới dạng NO3 - hoặc NH4 +. Tuy nhiên, ở đất axit với pH nhỏ hơn 5 - 5,5 thì nitơ chủ yếu tồn tại ở dạng NH4 + . Nếu NH4 + được hấp thụ bởi rễ cây thì một đương lượng H+ sẽ thay thế trở lại dung dịch đất tạo sự cân bằng cho dung dịch và sẽ không xảy ra hiện tượng hoá chua của đất. Nhưng nếu NH4+ được trực tiếp đưa vào đất bằng con đường lắng tụ trong không khí hoặc bón phân, thì thực vật hấp thụ NH4 + cùng với sự giải phóng H+ sẽ làm thay đổi độ chua 19 của đất. Khi đất có pH >5,5, phần lớn nitơ ở dạng NO3 - sinh ra bởi quá trình nitrat hoá. Sự oxy hoá NH4 + thành NO3 - sẽ tạo ra hai ion H+ cho mỗi NO3 - được hình thành. Nếu amonium có nguồn gốc từ quá trình amon hoá các nitơ hữu cơ sẽ tiêu thụ một ion H+ để sinh ra một NH4 +. Như vậy tổng hai quá trình cho kết quả là cứ mỗi NO3 - được sinh ra đồng thời cũng giải phóng một H+. Nếu NO3 - được hấp thụ bởi rễ cây thì một ion OH_ sẽ được giải phóng để kết hợp với một ion H+ duy trì trạng thái cân bằng. Tuy nhiên bón phân đạm quá mức vào đất thì quá trình hoá chua của đất sẽ xảy ra rất mãnh liệt. Ngoài ra, sự tích lũy các hóa chất dạng phân bón vô cơ cũng gây hại cho môi trường sinh thái đất về mặt cơ lý tính của đất bị nén chặt, độ trương co kém, kết cấu kém, không tơi xốp mà nông dân gọi là đất trở nên chai cứng “đất gan gà”, tính thông khí kém đi sẽ ảnh hưởng tới các quần xã sinh vật và vi sinh vật đất. Các yếu tố dinh dưỡng vi lượng: Các yếu tố dinh dưỡng vi lượng như đồng (Cu), kẽm (Zn) rất cần thiết cho cây trồng sinh trưởng và phát triển, có khả năng nâng cao khả năng chống chịu cho cây trồng. Ở một số vùng đất, một số loại cây trồng có biểu hiện triệu chứng thiếu dinh dưỡng Zn hoặc Cu khá rõ rệt. Lượng phân bón tồn đọng trong đất sẽ tích lũy các kim loại nặng theo thời gian, có thể ngấm vào nước ngầm, khi bị rửa trôi sẽ ảnh hưởng chất lượng của nước mặt và đi vào chuỗi thức ăn gây các bệnh nguy hiểm cho con người. - Tác động đến môi trường đất do dư lượng thuốc bảo vệ thực vật. Chất ô nhiễm dễ dàng đi vào nhưng lại không dễ dàng ra khỏi môi trường đất, sau khi thấm vào đất, chúng sẽ lưu lại trong đó. Hiện tượng này khác với hiện tượng ô nhiễm nguồn nước, chỉ cần chất ô nhiễm ngừng xâm nhập thì với khả năng tự vận động của mình, nhờ dòng chảy và các quá trình tự làm sạch, nước sẽ nhanh chóng “đẩy” được các chất ô nhiễm. Đất không có khả năng này. Do vậy nhiều loại hóa chất BVTV có thể tồn lưu lâu dài trong đất. Hóa chất BVTV xâm nhập vào môi trường đất sẽ làm cho tính chất cơ lý của đất bị giảm sút; khả năng diệt khuẩn đồng thời, cũng tiêu diệt nhiều vi sinh vật có lợi trong đất, làm giảm hoạt tính sinh học của đất. Một số loại hoá chất BVTV gốc clo hữu cơ có tiềm năng gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng như DDT, lindan, aldrin, P hữu cơ Kết quả phân tích dư lượng hoá chất 20 BVTV cho thấy hàm lượng DDT trong đất tại huyện Cẩm Khê (tỉnh Phú Thọ) là 1,56 mg/kg, tại huyện Thanh Sơn (tỉnh Phú Thọ) là 30 mg/kg, tại huyện Diễn Châu (tỉnh Nghệ An) từ 15 – 2.800 mg/kg vượt ngưỡng. Sự tích tụ trong đất đã dẫn tới hiện tượng thấm vào nguồn nước giếng sinh hoạt, đây cũng là một trong những nguyên nhân gây bệnh ung thư cho nhiều người dân ở các tỉnh Hà Tĩnh, Nghệ An, Phú Thọ. Bảng 1.12. Kết quả phân tích dƣ lƣợng hóa chất BVTV trong đất trồng lúa TT Thông số Đơn vị Xã Đại Áng - Thanh Trì (toạ độ N 20o54’27”, E 105 o49’28”) Trâu Quỳ - Gia Lâm (toạ độ N 21 o01’15”, E 105 o55’29”) Phù Đổng -Gia Lâm (toạ độ N 21 o03’00”, E 105 o 56’55”” Mùa mưa Mùa khô Mùa mưa Mùa khô Mùa mưa Mùa khô 1. HCHs g/kg <0,035 <0,035 <0,035 3,44 <0,035 <0,035 2. HCB g/kg <0,025 <0,025 <0,025 1,24 <0,025 <0,025 3. Aldrin g/kg <0,025 <0,025 <0,025 <0,025 <0,025 <0,025 4. Dieldrin g/kg <0,025 <0,025 <0,025 <0,025 <0,025 <0,025 5. DDE g/kg - <0,02 - 1,42 - <0,02 6. DDD g/kg - <0,02 - 2,42 - 2,57 7. DDT g/kg