Phần 4. Kết quả nghiên cứu và thảo luận
4.4. Hiện trạng chất lượng nước mặt của các khu vực tiếp nhận
Hai thủy vực nhận thải từ hoạt động chăn nuôi lợn tại huyện Hiệp Hòa được nghiên cứu là kênh 3 và kênh N3-3, có mục đích sử dụng nước dành cho tưới tiêu. Kênh 3 chịu ảnh hưởng của nước thải khu vực B và D, kênh N3-3 chịu ảnh hưởng của nước thải khu vực A và C, sơ đồ vị trí lấy mẫu nước mặt
được thể hiện dưới hình 3.2. Trong đó, trên mỗi thủy vực tiến hành lấy 3 mẫu tại 3 vị trí (điểm nền, điểm giữa nguồn, điểm cuối nguồn). Ảnh hưởng được đánh giá bằng sự thay đổi chất lượng nước tại vị trí trước và sau khi nhận thải, sự thay đổi chất lượng nước cho 2 đối tượng nhận thải được trình bày cụ thể ở phần dưới đây.
Bảng 4.4. Kết quả phân tích mẫu nước mặt tại khu vực tiếp nhận nước thải
Thông số Đơn vị Kết quả phân tích QCVN 08-MT:2015/
BTNMT (cột BI)
K1 K2 K3 KN1 KN2 KN3 B
pH - 6,65 7,15 7,13 6,95 7,21 7,11 5,5-9
BOD5 mg/l 11 35 42 10 28 30 15
COD mg/l 15 45 56 15 41 58 30
DO mg/l 4,25 3,95 2,83 4,01 3,86 3,35 ≥4
Chất rắn lơ lửng (TSS) mg/l 102 108 120 89 106 132 50
Amoni (NH4+) mg/l 1,08 6,15 26,3 0,41 1,29 8,72 0,9
Nitrat (NO3-) mg/l 0,25 0,14 1,11 0,64 1,17 3,38 10
Tổng Nitơ mg/l 6,72 3,36 28,6 3,36 3,64 9,81 -
Tổng Phospho mg/l 0,85 0,28 15,69 1,03 0,16 19,66 -
Phosphat (PO43-) mg/l 0,26 0,78 6,35 0,35 2,3 0,73 0,3
Coliform MPN/100ml 5100 240000 110000 6000 46000 61000 7500
Bảng 4.4: Cột B: Nước dùng cho mục đích tưới tiêu thủy lợi (B1).
QCVN 08-MT:2015/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt.
K1: Điểm trước nhận thải khu B.
K2: Điểm sau nhận thải khu B.
K3: Điểm cuối nhận thải khu D KN1: Điểm trước nhận thải khu A
KN2: Điểm sau nhận thải khu A KN3: Điểm cuối nhận thải khu C
4.4.1. Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động chăn nuôi lợn tới chất lượng kênh 3 Sự thay đổi chất lượng nước kênh 3 liên quan đến việc tiếp nhận nước thải chăn nuôi. Kết quả phân tích cho thấy chất lượng nước đã có sự thay đổi rõ rệt tại các vị trí nhận thải so với điểm nền.
Nồng độ chất hữu cơ trong nước đo đạc tại các vị trí có xu hướng gia tăng.
So với mẫu nền, nồng độ COD tại điểm sau nhận thải khu B và khu D đã tăng lên 3-3,7 lần và vượt quá giá trị cho phép của QCVN 08 1,5-1,8 lần. Tương tự như vậy, nồng độ BOD5 tại các vị trí sau nhận thải cũng tăng so với mẫu nền và vượt QC từ 2,3-2,8 lần, cho thấy đang có dấu hiệu ô nhiễm hữu cơ. Nồng độ chất rắn lơ lửng tại vị trí sau nhận thải khu B và khu D tăng lần lượt gấp 1,58 – 1,7 lần so với trước nhận thải, và cũng vượt 2,1-2,6 lần so với QCVN 08. So sánh 2 vị trí lấy mẫu nhận thải cho thấy nồng độ COD, BOD5 và TSS của vị trí nhận thải khu vực D cao hơn so với vị trí nhận thải khu vực B do khu vực này tập trung nhiều hộ chăn nuôi lợn nhất của xã Lương Phong cũng như của huyện Hiệp Hòa.
Nồng độ NO3- và DO tại các vị trí đo đạc có xu hướng giảm dần . So với điểm trước nhận thải (DO 4,25 mg/l), điểm nhận nước thải chăn nuôi từ khu vực B có DO giảm xuống còn 3,95 mg/l; trong khi đó điểm cuối nguồn chịu áp lực đồng thời của khu vực B và D có DO thấp, chỉ đạt 2,83 mg/l. Việc thường xuyên tiếp nhận nước thải chăn nuôi giàu hữu cơ là nguyên nhân dẫn tới việc suy giảm nồng độ oxy trong nước kênh. Nước thải chăn nuôi chứa nhiều chất hữu cơ, khi thải vào môi trường nước các vi sinh vật hiếu khí phải tiêu thụ oxy hòa tan để phân hủy các hợp chất này, làm giảm lượng oxy hòa tan trong nước.
Khả năng hấp thụ nito, photpho của lợn tương đối thấp nên phần lớn sẽ bài tiết ra ngoài. Do đó hàm lượng nito, photpho trong nước thải chăn nuôi tương đối cao, đây là nguyên nhân dẫn tới nồng độ dinh dưỡng trong nước kênh 3 tăng vọt so với điểm nền.Nồng độ NH4+ tại các vị trí nhận thải sau khu B (6,15 mg/l) và khu D (26,3 mg/l) tăng gấp 5,7-24,3 lần so với trước nhận thải và tăng 6,8-29,2 lần so với QCVN 08. Tương tự, nồng độ PO43- cũng tăng so với điểm nền và vượt 2,6-21,1 lần so với QCVN 08. Đặc biệt nồng độ Coliform tăng mạnh so với điểm nền và vượt 14,6-32 lần so với QCCP. Sự gia tăng của hàm lượng coliform trong nước kênh 3 cũng cho thấy ảnh hưởng của hoạt động chăn nuôi lợn tới chất lượng nước nhận thải. Nước kênh tại các điểm nhận thải đều đã bị ô nhiễm, nồng độ dinh dưỡng vượt nhiều lần so với QCVN 08 cột B1.
Trong nước thải và phân thải chứa nhiều loại vi sinh vật gây bệnh, chúng có thể phát tán từ nguồn nước mặt nhận thải vào môi trường đất và nông sản do sử dụng nước kênh phục vụ cho tưới tiêu.
Rõ ràng việc tiếp nhận nước thải chăn nuôi lợn chưa qua xử lý hoặc xử lý sau Biogas không đảm bảo đang gây ra sự suy giảm chất lượng nước kênh 3.
Chất lượng nước kênh tại các vị trí chịu ảnh hưởng của nguồn thải đã có dấu hiệu ô nhiễm hữu cơ, chất rắn lơ lửng, dinh dưỡng và vi sinh vật. Kết quả đánh giá cũng cho thấy bản thân chất lượng nước nền tại kênh 3 cũng không không đại diện cho thủy vực có khả năng tiếp nhận tốt (các thông số đều xấp xỉ quy chuẩn), do vậy việc thường xuyên tiếp nhận nước thải chăn nuôi nồng độ cao và chất thải rắn chăn nuôi khiến cho kênh bị ô nhiễm, phát sinh mùi hôi thối.
BOD5 trong nước thải trên Kênh 3
11
35
42
15 15 15
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
K1 K2 K3
Hàm lượng mg/l
BOD5
QCVN 08- MT:2015/BTNMT
TSS trong nước thải trên Kênh 3
102 108
120
50 50 50
0 20 40 60 80 100 120 140
K1 K2 K3
Hàm lượng mg/l
TSS
QCVN 08- MT:2015/BTNMT
COD trong nước thải trên Kênh 3
15
45
56
30 30 30
0 10 20 30 40 50 60
K1 K2 K3
Hàm lượng mg/l
COD QCVN 08- MT:2015/BTNMT
DO trong nước thải trên Kênh 3
4.25 3.95
2.83
4 4 4
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5
K1 K2 K3
Hàm lượng mg/l
DO QCVN 08- MT:2015/BTNMT
Amoni trong nước thải trên Kênh 3
1.08
6.15
26.3
0.9 0.9 0.9
0 5 10 15 20 25 30
K1 K2 K3
Hàm lượng mg/l
Amoni
QCVN 08- MT:2015/BTNMT
Nitrat trong nước thải trên Kênh 3
0.25 0.14
1.11
10 10 10
0 2 4 6 8 10 12
K1 K2 K3
Hàm lượng mg/l
Nitrat (NO3-) QCVN 08- MT:2015/BTNMT
Phosphat trong nước thải trên Kênh 3
0.26
0.78
6.35
0.3 0.3 0.3
0 1 2 3 4 5 6 7
K1 K2 K3
Hàm lượng mg/l
Phosphat (PO43-) QCVN 08- MT:2015/BTNMT
Coliform trong nước thải trên Kênh 3
5100 240000
110000
7500 7500 7500
0 50000 100000 150000 200000 250000 300000
K1 K2 K3
Hàm lượng MPN/100ml
Coliform
QCVN 08- MT:2015/BTNMT
Hình 4.3. So sánh giá trị trung bình của một số thông số quan trắc chất lượng nước thải trên kênh 3
4.4.2. Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động chăn nuôi lợn tới chất lượng kênh N3-3
Nồng độ chất hữu cơ tại điểm nhận thải khu A và khu C lần lượt tăng lên so với trước khi nhận thải, nồng độ BOD5 tăng so với QC cho phép từ 1,86- 2 lần. Nồng độ COD vượt 1,36-1,93 lần, TSS vượt 2,12-2,64 lần so với QCCP (cột B1), do vậy hiện nay chất lượng nước không đảm bảo phục vụ cho mục đích tưới tiêu.
Nồng độ PH tăng ít so với điểm nền dao động trong khoảng 7,11-7,21 và vẫn nằm trong QCCP. Nồng độ DO tại các điểm nhận thải giảm so với điểm nền cụ thể tại điểm sau nhận thải khu A đạt 3,85mg/l, điểm cuối nhận thải khu C đạt 3,35mg/l.
Nồng độ NH4+ tại các điểm tiếp nhận cũng tăng từ 3,14-21,2 lần so với điểm nền và tăng từ 1,43 – 9,68 lần so với QCCP, nồng độ nitrat tại các điểm
tiếp nhận cũng tăng nhẹ so với điểm nền tuy nhiên vẫn nằm trong ngưỡng cho phép của QCVN 08. Nồng độ PO43- tăng so với mẫu nền từ 1,2-6,6 lần và 2,4-7,6 lần so với ngưỡng cho phép. Nồng độ Coliform tăng mạnh từ 7,6-10,1 so với điểm nền và vượt 613-8,13 lần so với QCCP.
BOD5 trong nước thải trên Kênh N3-3
10
28 30
15 15 15
0 5 10 15 20 25 30 35
KN1 KN2 KN3
Hàm lượng mg/l
BOD5
QCVN 08- MT:2015/BTNMT
COD trong nước thải trên Kênh N3-3
15
41
58
30 30 30
0 10 20 30 40 50 60 70
KN1 KN2 KN3
Hàm lượng mg/l
COD
QCVN 08- MT:2015/BTNMT
TSS trong nước thải trên Kênh N3-3
89
106
132
50 50 50
0 20 40 60 80 100 120 140
KN1 KN2 KN3
Hàm lượng mg/l
TSS
QCVN 08- MT:2015/BTNMT
DO trong nước thải trên Kênh N3-3
4.01
3.86
3.35
4 4 4
3 3.2 3.4 3.6 3.8 4 4.2
KN1 KN2 KN3
Hàm lượng mg/l
DO
QCVN 08- MT:2015/BTNMT
Amoni trong nước thải trên Kênh N3-3
0.41
1.29
8.72
0.9 0.9 0.9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
KN1 KN2 KN3
Hàm lượng mg/l
Amoni
QCVN 08- MT:2015/BTNMT
Nitrat trong nước thải trên Kênh N3-3
0.64 1.17
3.38
10 10 10
0 2 4 6 8 10 12
KN1 KN2 KN3
Hàm lượng mg/l
Nitrat (NO3-) QCVN 08- MT:2015/BTNMT
Coliform trong nước thải trên Kênh N3-3
6000
46000 61000
7500 7500 7500
0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000
KN1 KN2 KN3
Hàm lượng MPN/100ml
Coliform
QCVN 08- MT:2015/BTNMT
Photsphat trong nước thải trên Kênh N3-3
0.35 2.3
0.73
0.3 0.3 0.3 0
0.5 1 1.5 2 2.5
KN1 KN2 KN3
Hàm lượng MPN/100ml
Phosphat
QCVN 08- MT:2015/BTNMT
Hình 4.4. So sánh giá trị trung bình của một số thông số quan trắc chất lượng nước thải trên kênh N3-3
Như vậy nước kênh N3-3 cũng đã bị ảnh hưởng từ nước thải chăn nuôi lợn, so với kênh 3 thì mức độ ô nhiễm của nước kênh N3-3 nhẹ hơn nhưng cũng đã làm ảnh hưởng không nhỏ đến đời sống của người dân nơi đây bởi chủ yếu nước dùng cho tưới tiêu đều được lấy từ những con kênh này, mặt khác đã làm ô nhiễm môi trường nghiêm trọng ảnh hưởng cả đến môi trường nước, đất và không khí. Theo phản ánh của người dân tại xã Lương Phong cho biết ngồn nước mặt tại địa phương phải thường xuyên tiếp nhận một lượng chất thải chăn nuôi từ các trang trại, cơ sở, hộ gia đình chăn nuôi lợn nên nước kênh luôn trong tình trạng có màu đen và bốc mùi hôi thối.
4.4.3. Đánh giá chung
Qua việc nghiên cứu và đánh giá các vấn đề môi trường tại các trang trại chăn nuôi lợn trên địa bàn huyện Hiệp Hòa ta có thể rút ra những nhận xét chung về tình hình xử lý chất thải của các trang trại như sau:
- Nguồn thải phát sinh từ các hệ thống trang trại lợn chủ yếu là phân thải và nước thải chuồng trại với khối lượng là khoảng 212,6 tấn phân thải/ngày và khoảng 42.300m3 nước thải/ngày. Trong đó, các xã Lương Phong, Đoan Bái, Đông Lỗ, Ngọc Sơn, Danh Thắng…. là các xã có khối lượng phát sinh nhiều nhất (Lương Phong khoảng 29,8 tấn/ngày, Đoan Bái khoảng 21,4 tấn/ngày…).
Đây là nguồn thải có khả năng gây ô nhiễm môi trường cao, đặc biệt là môi trường nước khi chúng có chứa nồng độ cao của các hợp chất hữu cơ và các chất dinh dưỡng.
- Hiện nay, tình hình thực hiện các quy định pháp lý về BVMT của các trang trại chăn nuôi huyện Hiệp Hòa còn nhiều bất cập, hầu hết các trang trại, cơ sở chăn nuôi lơn chưa thực hiện tốt các thủ tục quy định của Luật Bảo vệ môi trường. Mặc dù khoảng 90% các cơ sở chăn nuôi trên địa bàn huyện đều xây dựng hệ thống xử lý chất thải, tuy nhiên việc xử lý chất thải chưa thực sự hiệu quả. Còn 10% (chủ yếu là các hộ chăn nuôi có quy mổ nhỏ) vẫn chưa chấp hành quy định về BVMT, không có hệ thống xử lý chất thải chăn nuôi mà trực tiếp xả thải vào môi trường.
- Hình thức xử lý chất thải của các trang trại, cơ sở chăn nuôi lợn chủ yếu là biogas và hồ sinh học, trong đó hình thức biogas phổ biến hơn. Theo bảng 4.3. Kết quả phân tích nước thải qua các hình thức xử lý trên cho thấy: việc xử lý nước thải chăn nuôi bằng bằng hệ thống biogas kết hợp ao sinh học đã làm giảm đáng kể nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải, còn xử lý bằng hình thức biogas cho thấy nồng độ các chất ô nhiễm vẫn tương đối cao và chưa đạt yêu cầu.
- Môi trường nước mặt tại các điểm nền cũng chưa được tốt, nồng độ các chất ô nhiễm đề cận kề với ngưỡng cho phép. Tại các khu vực tiếp nhận chất thải từ các trang trại, cơ sở chăn nuôi lợn đã bị ô nhiễm khá nghiêm trọng do hàm lượng các chất hữu cơ, dinh dưỡng và vi sinh vật gây bệnh có trong chất thải chăn nuôi và vượt nhiều lần so với QCVN, đặc biệt là nồng độ Coliform có điểm vượt đến trên 30 lần so với QCVN. Hiện kênh 3 và cả kênh N3-3 đều vượt quá sức chịu tải nhưng hàng ngày vẫn tiếp tục phải tiếp nhận lượng chất thải từ các hoạt động chăn nuôi thuộc các xã Lương Phong, Đông Lỗ, Đoan Bái...dẫn tới tình trạng tích tụ và gia tăng ô nhiễm. Đây là khu vực có số lượng chăn nuôi lợn nhiều nhất và chủ yếu là các hộ chăn nuôi tự phát nên rất khó kiểm soát về xả thải.
- Nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường nước từ các hệ thống trang trại, cơ sở lợn là do nguồn chất thải phát sinh quá lớn, chưa được xử lý triệt để trước khi xả thải vào các nguồn nước tiếp nhận, thậm chí còn bị xả thẳng trực tiếp vào môi trường nước vượt quá khả năng chịu tải của chúng.
4.5. ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP NHẰM CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG NƯỚC TẠI CÁC KHU VỰC TRANG TRẠI CHĂN NUÔI LỢN TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN HIỆP HÒA
Từ các kết quả nghiên cứu tại một số cơ sở chăn nuôi lợn đại diện trên địa bàn huyện Hiệp Hòa, cần áp dụng thực hiện đồng bộ các giải pháp chung trước mắt và lâu dài nhằm cải thiện chất lượng nước tại các cơ sở chăn nuôi lợn trong
khu vực nghiên cứu nói riêng và các cơ sở chăn nuôi lợn trên toàn tỉnh Bắc Giang nói chung, đảm bảo phát triển bền vững.
4.5.1. Giải pháp cụ thể
4.5.1.1. Một số giải pháp nâng cao hiệu quả công tác quản lý nhà nước về môi trường
Bảng 4.5. Đề xuất một số giải pháp BVMT cho các trang trại lợn huyện Hiệp Hòa
Stt Tồn tại trong chăn nuôi lợn
Giải pháp của người dân
1
Các trang trại chăn nuôi lợn phát triển tự phát chưa có quy hoạch cụ thể
Xác định rõ các tiêu chí lựa chọn vị trí phát triển các trang trại lợn và vùng chăn nuôi tập trung một cách rõ ràng.
Chuyển và di dời các trang trại trong khu dân cư ra ngoài khu quy hoạch
Các trang trại mới thành lập phải được xây dựng theo các tiêu chí quy định tại QCVN01/BNNPTNT về trang trại an toàn sinh học.
2
Hoạt động và vai trò quản lý Nhà nước của
Phòng Tài
nguyên và Môi trường còn hạn chế.
Nâng cao vai trò quản lý Nhà nước của Phòng Tài nguyên và Môi trường, bằng cách:
Yêu cầu các trang trại thiết lập các bản cam kết bảo vệ môi trường;
Yêu cầu các chủ trang trại xây dựng các hệ thống kiểm soát chất thải một cách phù hợp;
Yêu cầu các trang trại tiến hành quan trắc, giám sát chất lượng môi trường và báo cáo định kỳ với phòng Tài nguyên và Môi trường.
Phòng cần tăng cường việc thanh, kiểm tra việc thực hiện các thủ tục pháp lý về BVMT của các trang trại chăn nuôi lợn.
Triển khai hướng dẫn quy trình thực hiện đăng ký các thủ tục pháp lý về BVMT cho các chủ trang trại.
Tham mưu cho UBND huyện ban hành các văn bản pháp luật về quản lý và BVMT trong lĩnh vực sản xuất chăn nuôi.
3
Các chủ trang trại thiếu vốn sản xuất, không có kinh phí đầu tư cho các công trình quản lý chất thải và bảo vệ môi trường.
Thiết lập các cơ chế vay vốn đối với các trang trại để họ có đủ vốn đầu tư cho việc xây dựng các công trình bảo vệ môi trường. Nên tập trung vào các khoản vay trung và dài hạn để các trang trại có thời gian quay vòng vốn.
Huyện cần chỉ đạo thực hiện tốt Nghị quyết số 37/2011/NQ- HĐND tỉnh Bắc Giang về quy định mức hỗ trợ đầu tư phát triển chăn nuôi – thú y trên địa bàn tỉnh Bắc Giang.
Tạo lập cơ chế hỗ trợ các chủ trang trại tiếp cận với các nguồn vốn ưu đãi thuộc nguồn kinh phí bảo vệ môi trường
4.5.1.2. Các biện pháp kỹ thuật quản lý chất thải chăn nuôi
* Cải tiến hệ thống Biogas
Hiện nay, tỷ lệ các trang trại chăn nuôi lợn huyện Hiệp Hòa áp dụng hệ thống biogas để xử lý chất thải này là rất cao. Biện pháp này trên thực tế đã góp phần giảm thiểu đáng kể lượng chất ô nhiễm có trong chất thải chăn nuôi, mặt khác lại tại ra khí gas để phục vụ sản xuất cho các trang trại. Vấn đề chính hiện nay là nước thải sau biogas vẫn còn có nồng độ chất ô nhiễm cao không bảo đảm để thải bỏ ra ngoài môi trường.
Do đó, chúng tôi đề xuất cải tiến hệ thống biogas hiện có của các trang trại lợn huyện Hiệp Hòa bằng cách phối hợp biogas với hệ thống xử lý nước thải sau biogas như: Hồ sinh học hoặc bãi lọc sinh học.
Đối tượng áp dụng: Các trang trại đã có hệ thống biogas, có diện tích sản xuất đủ lớn để xây dựng hồ sinh học hoặc bãi lọc sinh học.
Về bản chất cả hồ sinh học và bãi lọc sinh học đều sử dụng vi sinh và thực vật tự nhiên để xử lý chất thải do đó khá thân thiện với môi trường, chi phí xử lý không cao. Các trang trại có thể tận dụng các hệ thống này để nuôi cá hoặc trồng cây tạo thêm thu nhập. Một ví dụ về sự kết hợp xử lý chất thải chăn nuôi giữa hệ thống biogas và Bãi lọc sinh học.
* Quản lý chất thải chăn nuôi theo quy trình khép kín
Áp dụng các nguyên lý sinh thái vào trong quản lý chất thải chăn nuôi lợn.
Có thể bố trí trang trại theo mô hình VAC và thiết lập nhiều biện pháp xử lý chất thải đồng bộ tạo ra nhiều chuỗi thức ăn trong trang trại. Thông qua các chuỗi thức ăn để tạo ra một mạng lưới thức ăn. Trong mạng lưới này chất thải chăn nuôi được sử dụng như một nguồn thức ăn cơ bản.
Ví dụ trong hình 4.5 chất thải chuồng nuôi lợn được xử lý tại chuồng bằng công nghệ “Đệm lót sinh học”, nước thải, phân thải sau khi xử lý bằng đệm lót có thể dùng làm phân bón cho cây trông trong trang trại hoặc đưa xuống Hồ sinh học (Ao nuôi cá) để làm thức ăn cho cá. Các sản phầm từ vườn cây, ao cá có thể được sử dụng ngược lại để hỗ trợ hoạt động chăn nuôi lợn.
Biện pháp này có thể áp dụng với các trang trại hiện đang sử dụng các hồ sinh học trên địa bàn huyện Hiệp Hòa bằng cách thiết lập thêm hệ thống vườn cây và đưa công nghệ xử lý “Đệm lót sinh học” vào chuồng nuôi. Hoặc có thể áp dụng cho các trang trại được thiết kế mới.