Điều Tra Thực Trạng Phế Thải Đồng Ruộng Và Đề Xuất Biện Pháp Sử Dụng Hiệu Quả Phế Thải Đồng Ruộng Tại Xã Hợp Thành, Thành Phố Hải Phòng

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA MÔI TRƯỜNG
-------  -------

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
ĐIỀU TRA THỰC TRẠNG PHẾ THẢI ĐỒNG RUỘNG
VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP SỬ DỤNG HIỆU QUẢ
PHẾ THẢI ĐỒNG RUỘNG TẠI XÃ HỢP THÀNH,
HUYỆN THỦY NGUYÊN, THÀNH PHỐ HẢI PHÒNG
Người thực hiện

: MẠC THỊ NGÀ

Lớp

: MTA

Khóa

: 57

Chuyên ngành

: KHOA HỌC MÔI

TRƯỜNG
Giáo viên hướng dẫn

: PGS.TS NGUYỄN XUÂN THÀNH

HÀ NỘI – 2016


HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA MÔI TRƯỜNG
-------  -------

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
ĐIỀU TRA THỰC TRẠNG PHẾ THẢI ĐỒNG RUỘNG
VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP SỬ DỤNG HIỆU QUẢ
PHẾ THẢI ĐỒNG RUỘNG TẠI XÃ HỢP THÀNH,
HUYỆN THỦY NGUYÊN, THÀNH PHỐ HẢI PHÒNG
Người thực hiện

: MẠC THỊ NGÀ

Lớp

: MTA

Khóa

: 57

Chuyên ngành

: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

Giáo viên hướng dẫn

: PGS.TS NGUYỄN XUÂN THÀNH

Địa điểm thực tập

: Xã Hợp Thành, Huyện Thủy Nguyên,
Thành Phố Hải Phòng

HÀ NỘI – 2016


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu và kết quả nêu trong khóa luận là trung thực và chưa được sử dụng để
bảo vệ học vị nào khác.
Cam đoan các thông tin trích dẫn trong khóa luận đều đã được chỉ rõ
nguồn gốc.
Hà Nội, ngày …tháng … năm 2016
Tác giả khóa luận

Mạc Thị Ngà

i


LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, tôi xin gửi tới lời kính trọng và biết ơn sâu sắc tới thầy
PGS.TS Nguyễn Xuân Thành đã tận tình chỉ dạy, hướng dẫn tôi hoàn thành
khóa luận tốt nghiệp này.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám đốc Học viện Nông nghiệp Việt

Nam đã luôn tạo điều kiện thuận lợi cho tôi được học tập và sinh hoạt tại
trường trong suốt thời gian học tập.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm khoa Môi Trường, tập thể
các thầy, cô giáo, cán bộ trong và ngoài khoa Môi Trường đã giúp tôi hoàn
thành quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn UBND xã Hợp Thành, huyện Thủy
Nguyên, thành phố Hải Phòng đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong việc thu thập
thông tin, số liệu của xã.
Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình, các anh chị, bạn bè luôn là nguồn
động viên, là điểm tựa vững chắc hỗ trợ và tạo nghị lực cho tôi trong suốt quá
trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp.
Hà Nội, ngày …tháng … năm 2016
Tác giả khóa luận

Mạc Thị Ngà

ii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN.............................................................................................i
LỜI CẢM ƠN..................................................................................................ii
MỤC LỤC.......................................................................................................iii
DANH MỤC BẢNG.......................................................................................iv
DANH MỤC HÌNH.........................................................................................v
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT.....................................................................vi
MỞ ĐẦU..........................................................................................................1
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU............................................................2
NGHIÊN CỨU...............................................................................................22
Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN....................................................26

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.......................................................................54
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................56
I . Tài liệu tiếng việt.......................................................................................56

iii


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Hiệu quả kinh tế của việc tái chế phụ phẩm nông nghiệp........12
Bảng 3.1: Lao động của toàn xã năm 2015..................................................29
Bảng 3.2: Hiện trạng sử dụng đất nông nghệp tại xã Hợp Thành năm
2015.................................................................................................................34
Bảng 3.3: Một số loại hình sử dụng đất sản xuất nông nghiệp chính tại xã
Hợp Thành.....................................................................................................35
Bảng 3.4: Diện tích, năng suất, sản lượng cây trồng chính tại xã Hợp
Thành năm 2015............................................................................................35
Bảng 3.5: Khối lượng phế thải hữu cơ đồng ruộng của 30 hộ tại xã Hợp
Thành năm 2015............................................................................................36
Bảng 3.6: Khối lượng phế thải hữu cơ đồng ruộng của xã Hợp Thành
năm 2015........................................................................................................37
Bảng 3.7: Tổng lượng vỏ bao bì phân bón và thuốc BVTV của xã Hợp
Thành năm 2015............................................................................................38
Từ bảng 3.6 và 3.7 tổng hợp được tổng lượng phế thải đông ruộng tại xã
Hợp Thành năm 2015 như sau:....................................................................38
Bảng 3.8: Tổng lượng phế thải đồng ruộng của xã Hợp Thành năm 2015
.........................................................................................................................38
Bảng 3.9: Hình thức xử lý phế thải hữu cơ đồng ruộng của 30 hộ...........40
Bảng 3.10: Hình thức xử lý vỏ bao bì phân bón và thuốc BVTV đồng
ruộng của 30 hộ..............................................................................................42
Bảng 3.11: Đánh giá của 30 hộ dân về công tác quản lý phế thải đồng

ruộng tại xã Hợp Thành...............................................................................44
Bảng 3.12: Quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp tại xã Hợp Thành năm
2020.................................................................................................................44
Bảng 3.13: Dự tính khối lượng phế thải đồng ruộng dự kiến của xã năm
2020.................................................................................................................45

iv


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Các nguồn phát sinh chất thải rắn nông nghiệp..........................4
Hình 1.2: Quy trình xử lý phế thải hữu cơ ngành mía đường...................20
Hình 3.1: Vị trí xã Hợp Thành, huyện Thủy Nguyên................................26
Hình 3.2: Biểu đồ cơ cấu kinh tế của xã Hợp Thành năm 2015................28
Hình 3.3: Biểu đồ hiện trạng sử dụng đất xã Hợp Thành năm 2015........33
Hình 3.4: Đốt tàn dư tại ruộng tại thôn Câu Ngoại ngày 20/1/2016.........41
Hình 3.5: Vỏ thuốc BVTV bỏ tại mương và bờ ruộng...............................42
Hình 3.6: Vỏ thuốc BVTV thu gom tại hố thu trên cánh đồng.................43
Hình 3.7. Quy trình xử lý tàn dư thực vật trên đồng ruộng và tái chế
thành phân hữu cơ.........................................................................................50

v


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
BVTV

: Bảo vệ thực vật

CP.VSV

: Chế phẩm Vi sinh vật

CS

: Cộng sự

CTR

: Chất thải rắn

GT

: Giáo trình

HTX

: Hợp tác xã

KHCN

: Khoa học công nghệ

KHCNMT : Khoa học công nghệ môi trường
NN& PTNT : Nông nghiệp và phát triền nông thôn
TCVN

: Tiêu chuẩn Việt Nam

TNHH

: Trách nhiệm hữu hạn

UBND

: Ủy ban nhân dân

vi


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài

Việt Nam là một nước nông nghiệp với khoảng trên 80% dân số sống ở
nông thôn và khoảng 74,6% lực lượng lao động làm nông nghiệp. Với trên 10
triệu ha đất nông nghiệp, trong đó có 2 vùng đồng bằng lớn là đồng bằng
Sông Hồng và đồng bằng Sông Cửu Long giúp Việt Nam trở thành nước thứ
hai trên thế giới về xuất khẩu lúa gạo. Có thể nói nông nghiệp, nông thôn là
bộ phận quan trọng trong nền kinh tế quốc dân của Việt Nam, nông nghiệp
đảm bảo vững chắc cho an ninh lương thực quốc gia, cung cấp nguyên liệu
cho công nghiệp, xuất khẩu nông sản đem lại nguồn ngoại tệ quan trọng cho
nền kinh tế, tạo việc làm và thu nhập cho đa số người dân.
Bên cạnh những lợi ích về kinh tế, việc sản xuất nông nghiệp còn đọng
lại các vấn đề về bãi chứa, đầu ra cho các phế phẩm đồng ruộng sau thu hoạch
như rơm rạ, vỏ trấu, thân rễ cây… Với tổng diện tích gieo cấy hàng năm lên
đến 7,6 triệu ha đất trồng lúa nước do đó lượng phế thải hàng năm khoảng 76
triệu tấn rơm rạ. Ngoài ra, cả nước còn có hơn 1 triệu ha trồng ngô để lại
lượng phế thải trên 10 triệu tấn mỗi năm. (Báo cáo môi trường quốc gia,
2011). Tất cả các nguồn phế thải này một phần bị đốt gây ô nhiễm nghiêm
trọng môi trường đất, nguồn nước và là ổ dịch bệnh lây lan rất nguy hiểm trên

đồng ruộng. Mặt khác, qua sản xuất nông nghiệp, con người đã lấy đi khỏi đất
hàng tỷ tấn vật chất mỗi năm thông qua sinh khối của cây trồng nhưng lại
không trả lại cho đất lượng vật chất đã lấy đi. Từ đó làm cho đất ngày càng
trở nên thoái hóa và bạc màu. Vì vậy việc quản lý tốt phế phẩm trên đồng
ruộng không chỉ làm sạch môi trường, mà còn có thể trả lại cho đất lượng
chất dinh dưỡng mất đi trong quá trình canh tác, giảm chi phí cho người dân.
Hợp Thành là một xã của huyện Thủy Nguyên thành phố Hải Phòng có
292,07 ha diện tích đất sản xuất nông nghiệp, vì vậy lượng phế thải nông

1


nghiệp sau khi thu hoạch là khá lớn. Trước đây, phần lớn phế thải nông
nghiệp dùng để đun nấu, làm thức ăn cho gia súc. Nhưng mấy năm trở lại đây,
đời sống người dân được cải thiện không cần đến rơm rạ để đun nấu. Mặc dù
vẫn cần giải phóng ruộng để chuẩn bị cho vụ sau và giải pháp phổ biến của
người dân là đốt rơm rạ trên đồng ruộng, cày vùi để chuẩn bị cho vụ sau.
Việc đốt rơm rạ gây ô nhiễm bầu không khí, ảnh hưởng đến sức khỏe
và làm mất an toàn giao thông trên nhiều tuyến đường. Cày vùi rơm rạ làm
phát sinh khí Metan, các hình thức xử lý hiện tại làm mất đi lượng sinh khối
mà đáng lẽ chúng có thể được tận dụng. Xuất phát từ thực tế trên tôi tiến hành
nghiên cứu đề tài: “Điều tra thực trạng phế thải đồng ruộng và đề xuất biện
pháp sử dụng hiệu quả phế thải đồng ruộng tại xã Hợp Thành, huyện
Thủy Nguyên, thành phố Hải Phòng”
2. Mục đích, yêu cầu nghiên cứu
2.1. Mục đích nghiên cứu
- Điều tra thực trạng và các hình thức sử dụng phế thải đồng ruộng tại
xã Hợp Thành, huyện Thủy Nguyên, thành phố Hải Phòng.
- Đề xuất biện pháp sử dụng phế thải đồng ruộng hợp lý góp phần bảo
vệ môi trường tại xã Hợp Thành, huyện Thủy Nguyên, thành phố Hải Phòng.

2.2. Yêu cầu nghiên cứu
- Sử dụng phiếu điều tra nông hộ để điều tra đánh giá thực trạng khối
lượng, thành phần phế thải đồng ruộng, các hình thức sử dụng tại xã Hợp
Thành, huyện Thủy Nguyên, thành phố Hải Phòng.
- Chỉ ra được những tồn tại, yếu kém trong việc sử dụng không hợp lý
phế thải đồng ruộng gây ô nhiễm môi trường tại địa bàn nghiên cứu.

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2


1.1. Tổng quan về phế thải đồng ruộng
1.1.1. Khái niệm phế thải đồng ruộng
Theo luật Bảo vệ Môi Trường 2014: “Chất thải là vật chất được thải ra
từ sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoặc hoạt động khác”.
Theo từ điển Môi trường và Phát triển bên vững: “Chất thải rắn là toàn
bộ vật liệu rắn hoặc một phần là chất thải rắn mà người sở hữu không còn coi
là có giá trị để giữ lại.”
Theo Báo cáo môi trường quốc gia năm 2011: “Chất thải rắn nông
nghiệp thông thường là chất thải rắn phát sinh từ các hoạt động sản xuất nông
nghiệp như: trồng trọt (thực vật chết, tỉa cành, làm cỏ...), thu hoạch nông sản
(rơm, rạ, trấu, cám, lõi ngô, thân ngô), bao bì đựng phân bón, thuốc BVTV, các
chất thải ra từ chăn nuôi, giết mổ động vật, chế biến sữa, chế biến thuỷ sản...”.
Theo Nguyễn Xuân Thành và cộng sự (2011): “Phế phụ phẩm trồng
trọt trên đồng ruộng bao gồm các vật chất loại bỏ từ hoạt động trồng trọt của
hoạt động sản xuất nông nghiệp mà chủ yếu là tàn dư thực vật hay chất thải
sau thu hoạch”.
1.1.2. Nguồn gốc
Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn đồng ruộng từ nhiều nguồn khác

nhau và được thể hiện qua sơ đồ sau:

3


Trồng trọt
(thực vật chết, tỉa cành,
làm cỏ…)

PHẾ
THẢI

Bảo vệ thực vật, động
vật (chai lọ đựng hóa
chất BVTV)

ĐỒNG

Thu hoạch nông sản
(rơm rạ, trấu, cám, thân
lõi ngô…)

RUỘN
G

Quá trình bón phân,
kích thích sinh
trưởng
(bao bì chứa đựng…)

(Nguồn : Lê văn Nhương và cs,1998)
Hình 1.1: Các nguồn phát sinh chất thải rắn nông nghiệp
Phế thải đồng ruộng phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau như trong quá
trình trồng trọt, thu hoạch nông sản, quá trình sử dụng thuốc BVTV, quá trình
bón phân, kích thích sinh trưởng. Trong quá trình trồng trọt, phế thải đồng
ruộng chính là các xác thực vật đã chết, cành lá được cắt tỉa và các loại cây cỏ
bị con người loại bỏ trong khi chăm sóc cây trồng. Trong quá trình sinh
trưởng của cây, để giúp cây phát triển tốt và chống lại các loại sâu bệnh con
người đã sử dụng các loại hoá chất BVTV, các loại phân bón hóa học để bón
cho cây trồng nhưng chai lọ và bao bì đựng các hóa chất đó lại bị vứt bừa bãi
trên đồng ruộng trở thành phế thải đồng ruộng. Ngoài ra, phế thải đông ruộng
còn phát sinh trong quá trình thu hoạch nông sản như: rơm rạ, thân lõi ngô,
trấu, cám…Đây là nguồn phế thải chính trong phế thải đồng ruộng và hiện
đang là nguồn gây ô nhiễm trầm trọng nếu không được xử lý kịp thời.
1.1.3. Thành phần
Phế thải đồng ruộng chủ yếu là phế thải hữu cơ có thành phần rất
phong phú và đa dạng. Tuy nhiên, nói chung chúng đều thuộc 2 nhóm hợp

4


chất chính là: Nhóm hợp chất hữu cơ chứa cacbon gồm có xenluloza,
hemienxenluloza, pectin, lignin, tinh bột và nhóm hợp chất hữu cơ chứa nitơ
gồm có protein và kitin. Các hợp chất hữu cơ này không bất biến mà luôn
luôn chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác dưới tác dụng của nhiều yếu tố
khác nhau tạo thành một vòng tuần hoàn khép kín trong tự nhiên. (GT công
nghệ sinh học xử lý môi trường – Nguyễn Xuân Thành, 2010)
Xenluloza trong phế thải đồng ruộng: Xenluloza là thành phần chủ yếu
trong tế bào thực vật, chiếm tới 50% tổng số Hydratcacbon trên trái đất.
Trong vách tế bào thực vật, Xenluloza tồn tại trong mối liên kết chặt chẽ với

các polisaccarit khác, Hemixenluloza, Pectin và Lignin tạo thành liên kết bền
vững. Hàm lượng Xenluloza trong các chất khác nhau rất khác nhau: trong
giấy là 61%, trấu là 31%.( Nguyễn Đức Lượng, 1995)
Hemixenluloza trong phế thải đồng ruộng: Hemixenluloza trong tế bào
thực vật có khối lượng không nhỏ chỉ đứng sau Xenluloza, chúng được phân
bố ở vách tế bào. Chúng có bản chất là polisaccarit bao gồm khoảng 150 gốc
đường, liên kết với nhau bằng cầu nối β-1,4 glucozit, β-1,6 glucozit và
thường tạo thành mạch ngắn có phân nhánh.( Lê Văn Nhương vàCS, 1998)
Lignin trong phế thải đồng ruộng: Lignin là những hợp chất có thành
phần cấu tạo phức tạp. Lignin khác xenluloza ở chỗ hàm lượng cacbon trong
tàn dư thực vật tương đối nhiều. Lignin dễ bị phân hủy từng phần dưới tác
dụng của Na2SO3, H2SO4,...nhưng lại không hòa tan trong dung dịch hữu cơ
thông thường. Đặc biệt, lignin rất bền vững dưới tác dụng của enzim do đó
gây cản trở quá trình phân giải lingo – xenluloza. Có khoảng 15 enzim tham
gia vào quá trình phân giải lignin. Ligninaza không thủy phân thành các tiểu
phần hòa tan như quá trình phân hủy xenluloza và trong cấu trúc của lignin
chỉ có một số ít liên kết có thể bị thủy phân. Tiến trình phân giải lignin bởi vi
sinh vật được đặc trưng bởi các phản ứng:
- Cắt oxy hóa mạch bên của đơn vị phenyl propan.

5


- Hình thành nhóm cacboxyl thơm.
- Tách nhóm methoxyl. (Nguyễn Thị Kim Cúc và CS, 2000)
1.1.4. Phân loại
Theo Lê Văn Nhương và cộng sự (1998), phế thải đồng ruộng được
phân loại theo nhiều cách khác nhau như: theo nguồn gốc phát sinh, tính nguy
hại, thành phần hóa học và theo khả năng phân hủy sinh học. Nhưng chung
nhất thì chất thải đồng ruộng được chia theo 2 cách sau:

Theo nguồn gốc phát sinh: phế thải đồng ruộng gồm các phế thải có nguồn
gốc từ các phế phụ phẩm trồng trọt và từ các bao bì đựng các hóa chất sử
dụng trong nông nghiệp.
Các phế phụ phẩm trồng trọt gồm các loại phế thải trong quá trình thu hoạch
và chế biến nhiều loại cây trồng khác nhau như; các loại rơm, rạ sau khi thu
hoạch lúa tại các cánh đồng, các loại lá, thân cây, cỏ dại tại các vườn cây, các
phần dập của cây lúa không sử dụng được ở các ruộng sau khi thu hoạch…
Chất thải từ các bao bì đựng hóa chất sử dụng trong nông nghiệp gồm chai,
lọ…bằng thủy tinh hoặc nhựa được dùng làm vỏ đựng thuốc trừ sâu, trừ cỏ,
thuốc diệt côn trùng, thuốc chữa bệnh cho động vật sau khi đã qua sử dụng
được thải bỏ, các túi nilon, túi giấy dùng đựng phân bón vi sinh, phân đạm,
phân lân và kể cả các hóa chất BVTV đã quá hạn sử dụng… Đây là các vật
phẩm có tính nguy hại cao, cần phải có biện pháp thu gom và xử lý thích hợp.
Theo tính chất nguy hại: Phế thải đồng ruộng được chia làm hai loại: phế
thải nguy hại và phế thải thông thường.
+ Phế thải đồng ruộng thông thường là chất thải rắn phát sinh từ các hoạt
động sản xuất nông nghiệp như: trồng trọt (thực vật chết, tỉa cành, làm cỏ...), thu
hoạch nông sản (rơm, rạ, trấu, cám, lõi ngô, thân ngô), bao bì đựng phân bón.
+ Phế thải đồng ruộng dạng nguy hại chủ yếu phát sinh từ các hoạt động
nông nghiệp (chai lọ đựng hoá chất BVTV và thuốc trừ sâu, thuốc diệt côn
trùng). Bao bì hóa chất bảo vệ thực vật, phân bón. Trong hoạt động trồng trọt,

6


tình trạng sử dụng hóa chất trong nông nghiệp như phân bón hóa học, thuốc
bảo vệ thực vật đang diễn ra tràn lan, thiếu kiểm soát. Do đó, các CTR như
chai lọ, bao bì đựng hóa chất bảo vệ thực vật, vỏ bình phun hóa chất: thuốc
trừ sâu; thuốc trừ nấm; thuốc trừ chuột; thuốc trừ bệnh; thuốc trừ cỏ tăng lên
đáng kể và không thể kiểm soát. (Báo cáo môi trường quốc gia, 2011)

1.2. Thực trạng phát sinh phế thải đồng ruộng trên thế giới và Việt Nam
1.2.1. Thực trạng phế thải đồng ruộng trên thế giới
Với sự gia tăng sản lượng lúa gạo và đẩy mạnh trồng trọt, việc quản lý các
sản phẩm phụ của cây lúa đang trở thành một vấn đề nhưng cũng có thể mở ra
một cơ hội. Trong các hệ thống trồng lúa truyền thống, rơm rạ thường được
chuyển dời ra khỏi các cánh đồng khi thu hoạch và người dân thường đem về
nhà đánh đống để đun nấu hoặc làm thức ăn cho gia súc, trong thời gian gần
đây do lượng phế thải quá lớn, người dân không sử dụng hết nên rơm rạ được
dốt ngay trên đồng ruộng. Việc đốt rơm rạ trên đồng ruộng vẫn còn thực hiện
trên nhiều nước và ngày càng trở nên không thể chấp nhận do các nguy cơ đối
với môi trường và sức khỏe con người.
Theo ước tính của tổ chức Nông lương thế giới (FAO), mỗi năm có
khoảng 3 tỷ tấn phế thải nông nghiệp phát sinh trên phạm vi toàn thế giới,
trong đó các phế thải từ cây lúa chiếm số lượng lớn nhẩt tới 663 triệu tấn, phế
thải từ cây mía và ngô tương ứng là 454 và 391 triệu tấn.
Hiện nay thế giới có rất nhiều phương pháp xử lý phế thải nông nghiệp,
tùy theo điều kiện kinh tế cũng như thành phần phế thải mà người ta sử dụng
phương pháp và công nghệ xử lý phù hợp.
1.2.2. Thực trạng phế thải đồng ruộng ở Việt Nam
Trong xu thế của toàn cầu, Việt Nam đang từng bước phát triển đất
nước. Bên cạnh quá trình công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước thì quá
trình đô thị hoá cũng diễn ra hết sức mạnh mẽ, đây chính là nguyên nhân
khiến lượng rác thải, phế thải ngày một gia tăng. Theo số liệu thống kê từ các

7


tỉnh, thành phố cho thấy, lượng chất thải rắn hữu cơ bình quân khoảng 0,8
-1,2 kg/người/ngày .
Với tổng diện tích gieo cấy hàng năm lên đến 7,6 triệu ha, năng suất đạt

4 – 4,5 tấn/ha, sản lượng đạt trên 35 triệu tấn. Do đó lượng phế thải hàng năm
cũng rất lớn khoảng 76 triệu tấn rơm rạ. Ngoài ra, cả nước còn có hơn 1 triệu
ha trồng ngô cho sản lượng khoảng 3,8 triệu tấn mỗi năm và để lại lượng phế
thải trên 10 triệu tấn mỗi năm. (Báo cáo môi trường quốc gia, 2011).
Trong những năm qua, phân hóa học đã đóng vai trò quan trọng trong
việc tăng sản lượng lúa. Do quá trình sử dụng phân hóa học đơn giản, dễ dàng
và hiệu quả tác động cao nên trong trồng trọt nói chung và trồng lúa nói riêng
nông dân không muốn bón phân hữu cơ. Tuy nhiên, song song với những lợi
ích mà phân hóa học mang lại là diện tích và tốc độ đất canh tác bị thoái hóa
ngày càng tăng. Theo số liệu của vụ Khoa Học Công Nghệ và Chất lượng sản
phẩm, bộ NN& PTNT hiện nay: “Phân bón hoá học sử dụng ở Việt Nam:
phân đơn gồm 17 loại, NPK 1.084 loại, hữu cơ khoảng 74 loại, vi sinh vật 20
loại. trung lượng, vi lượng 66 loại, các loại khác là 160 loại. Do đó lượng
phân bón sử dụng hàng năm của nông nghiệp Việt Nam tương đối lớn khoảng
3 triệu tấn.”( Vụ khoa học công nghệ và chất lượng sản phẩm 2012)
Lượng phân bón hoá học sử dụng ở nước ta, bình quân 80 - 90 kg/ha
(cho lúa là 150 - 180kg/ha). Việc sử dụng phân bón cũng phát sinh các bao bì,
túi chứa đựng. Năm 2008, tổng lượng phân bón vô cơ các loại được sử dụng
2,4 triệu tấn/năm. Như vậy mỗi năm thải ra môi trường khoảng 240 tấn thải
lượng bao bì các loại.(Báo cáo môi trường quốc gia 2014)
Tình trạng lạm dụng quá mức phân bón hoá học và hoá chất BVTV đã
và đang gây ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường, tiềm ẩn rất nhiều những
nguy cơ gây tai biến môi trường.

8


1.3. Tác động của phế thải đồng ruộng đến môi trường và
sức khỏe con người
Theo các số liệu thống kê ở trên cho thấy lượng phế thải do hoạt động

nông nghiệp để lại hàng năm là rất lớn. Nếu lượng phế thải này không được
xử lý, quản lý chặt chẽ thì nó sẽ làm nảy sinh một số vấn đề như ảnh hưởng
đến môi trường đất, môi trường nước, không khí và sức khỏe cộng đồng.
Tác động của phế thải đồng ruộng tới môi trường nước là việc các loại
chất thải nguy hại không được thu gom hợp lý bị rửa trôi gây ô nhiễm môi
trường nước mặt và nước ngầm. Ngoài ra rơm rạ sau thu hoạch không được
thu gom mà vứt bừa bãi ra mương máng, sau một thời gian chúng bị phân hủy
gây nhiễm bẩn nguồn nước mặt và làm ảnh hưởng tới cảnh quan môi trường
xung quanh.
Không những thế, việc thải bỏ bừa bãi các loại chất thải vô cơ, đặc biệt
là chất thải có tính nguy hại sẽ góp phần làm thoái hóa đất, giảm độ tơi xốp và
màu mỡ của đất.
Quá trình lưu giữ và tận dụng lại chưa hợp lý phế thải đồng ruộng cũng
dẫn tới những ảnh hưởng xấu tới môi trường không khí. Khí hậu nhiệt đới
nóng ẩm mưa nhiều ở nước ta là điều kiện thuận lợi cho các thành phần hữu
cơ phân hủy, thúc đẩy quá trình lên men, thối giữa và tạo mùi khó chịu cho
con người. Các chất khí: H2S, NH4, SO2… phát sinh trong quá trình phân hủy
chất thải hữu cơ nông nghiệp ngay trên đồng ruộng, hoặc tại những đống ủ
phân xanh là các tác nhân chủ yếu tác động tới môi trường không khí.
Nếu không xử lý phế thải đồng ruộng đúng cách thì nó còn ảnh hưởng
tới sức khỏe của con người. Quá trình phân hủy phế thải đồng ruộng ngoài
môi trường sinh ra các chất khí và kèm theo đó là các vi sinh vật gây bệnh đi
theo các nguồn nước mặt làm ảnh hưởng tới đời sống hàng ngày và sức khỏe
của người dân. Ngoài ra, trong quá trình thu hoạch lúa, rơm rạ được người

9


dân đốt ngay trên đường đã làm ảnh hưởng đến giao thông và gây tai nạn cho
những người tham gia giao thông.

Thông qua những tác động trực tiếp đến môi trường, gây ảnh hưởng
xấu đến môi trường và gây ảnh hưởng gián tiếp đến sức khỏe của người dân
như gây ra các bệnh về hô hấp, tiêu hóa…Vì vậy, cũng cần có các biện pháp
xử lý, quản lý thích hợp vừa mang lại hiệu quả kinh tế, vừa giảm thiểu được
các tác động xấu tới môi trường.
1.4. Tính kinh tế trong quản lý và xử lý phế thải đồng ruộng
1.4.1. Tính kinh tế của phế thải đồng ruộng
Hiện nay, lượng chất thải rắn nông nghiệp của cả nước ta ước tính hàng
năm khoảng 150 triệu tấn. Nếu tính giá trị sử dụng năng lượng thì nó tương
đương khoảng 20 triệu tấn than cám hoặc trên 9 triệu tấn dầu thô (Manfred
Oepen,1999). Chính vì vậy, nếu chúng ta sớm có kế hoạch khai thác sử dụng
hợp lý với các chính sách phát triển thích hợp thì nó sẽ trở thành một nguồn
năng lượng đáng kể mang lại hiệu quả cao cả về kinh tế - xã hội lẫn môi
trường.
Phế thải đồng ruộng không chỉ đơn thuần có giá trị năng lượng cao mà
còn có giá trị vật chất rất thiết thực đối với quá trình sản xuất nông nghiệp và
một số lĩnh vực công nghiệp khác.
Trước đây, các phế thải đồng ruộng được người dân tận dụng tối đa để
tái sử dụng làm chất đốt cho gia đình, làm giá nấm, làm thức ăn gia súc, vật
liệu độn chuồng.
Trong xử lý phế thải đồng ruộng bằng phân hủy kị khí, khí sinh học tạo
ra được sử dụng làm chất đốt cho gia đình, bã thải đặc có hàm lượng chất
dinh dưỡng cao, giàu hữu cơ, nhiều acid Humic là nguồn phân hữu cơ an toàn
đề bón ruộng, ngoài ra bã thải của quá trình còn chứa nhiều chất dinh dưỡng
cần thiết cho động vật như những nguyên tố: Ca, P, N và một số nguyên tố vi
lượng khác như Cu, Zn, Mn, nhiều acid amin, enzim, do đó còn được dùng

10

làm thức ăn cho chăn nuôi. Nước thải của túi biogas dùng để nuôi tảo, thực
vật phù du khác, làm thức ăn giàu dinh dưỡng cho cá.
Ngoài ra, các phế phụ phẩm nông nghiệp nếu được quan tâm quản lý
tốt thì có thể cung cấp làm nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất giấy và gỗ
ván ép, dùng cho sản xuất nhiệt điện…đem lại hiệu quả kinh tế cao.
1.4.2. Tính kinh tế trong quản lý phế thải đồng ruộng
Việc đưa ra các biện pháp quản lý thích hợp đối với phế thải nông
nghiệp không chỉ mang lại ý nghĩa to lớn về môi trường mà còn tận dụng
được giá trị vật chất và năng lượng một cách hiệu quả. Các hình thức quản lý
chất thải rắn nông nghiệp có ý nghĩa lớn về môi trường, xã hội và kinh tế
thông qua hình thức thu gom, phân loại và vận chuyển; ngăn ngừa; tái sử
dụng; tái chế chất thải.
Nếu như công tác thu gom, phân loại được thực hiện tốt thì phế thải đồng
ruộng có thể được tái chế, tái sử dụng làm nguyên liệu và sản xuất năng lượng:
dùng rơm rạ để làm giá thể nuôi nấm rơm; làm vật liệu độn chuồng; xử lý rồi
dùng làm phân bón, làm thức ăn chăn nuôi; để sản xuất giấy và gỗ ván ép; để sản
xuất điện hoặc sản xuất khí đốt phục vụ cho sinh hoạt và cho sản xuất.
1.4.3. Tính kinh tế trong xử lý phế thải đồng ruộng
Việc quản lý phế thải đồng ruộng phù hợp mang lại lợi ích về xã hội, môi
trường và kinh tế thì việc xử lý một lượng lớn phế thải đồng ruộng qua chế tạo
phân compost và thu hồi khí cũng mang lại lợi ích kinh tế vô cùng to lớn.

11


Bảng 1.1: Hiệu quả kinh tế của việc tái chế phụ phẩm nông nghiệp
Tổng phế
Loại cây

(tấn/ha)

Lúa
Ngô
Cây họ đậu
Hành tỏi
Rau quả

(1000đ/tấn phế thải)

thải đồng
ruộng

16,5
16,7
8
15,4
22,7

Tổng

Chi phí sản xuất phân hữu cơ

Men

Chất

VSV phụ gia
50
50
50
50

50

50
50
30
30
30

Công lao
động
150
150
120
100
100

Chi phí

Tổng chi

lượng

(1000đ phí (1000đ phân hữu
/tấn)
250
250
200
200
180

12

/ha)
4.125
4.175
1.600
3.080
4.086

cơ (tấn

Đơn giá
(1000đ/
tấn)

Lãi (1000đ/ Lãi (1000/
tấn)

ha)

/ha)
6.6
800
5.280
1.155
8.4
800
6.720
2.545
2.8

800
2.240
640
8.5
800
6.800
3.720
7.9
800
6.320
2.234
(Nguồn: Nguyễn Xuân Thành và CS – 2010)


Với giá 800đ/kg phân tái chế, khi xử lý 1 ha phế phụ phẩm tái chế
thành phân hữu cơ sẽ có lãi từ 640.000 – 3.720.000 đồng. Do vậy góp phần
tăng thu nhập cho nông hộ; tăng nguồn phân hữu cơ phục vụ cho thâm canh,
trả lại chất hữu cơ cho đất.
Việc xử lý phế thải đồng ruộng bằng phương pháp ủ phân compost
cung cấp lượng phân bón rất lớn cho trồng trọt, còn nếu được xử lý bằng
phương pháp Biogas thì có thể cung cấp một lượng khí đốt rất lớn phục vụ
cho sinh hoạt và các mục đích khác.
Phế thải đồng ruộng là các chất rắn dễ cháy và có khả năng cung cấp
một lượng nhiệt rất lớn. Vì vậy, từ xa xưa người nông dân đã biết sử dụng phế
thải nông nghiệp để đun nấu, sưởi ấm. Hiện nay, với sự phát triển vượt bậc
của khoa học kĩ thuật, người ta đã nghiên cứu và ứng dụng một số công nghệ
đốt sử dụng phế thải nông nghiệp để thu hồi nhiệt lượng phục vụ cho việc
phơi sấy nông sản, để phát điện…
Từ những lợi ích nêu trên đã cho thấy, phế thải đồng ruộng có thể mang
lại những lợi ích thiết thực về kinh tế - xã hội, về môi trường và sức khỏe con

người. Đồng thời, cũng có thế gây ra những ảnh hưởng không nhỏ nếu như nó
không được xử lý và quản lý chặt chẽ. Vì vậy, quản lý và xử lý phế thả đồng
ruộng là một vấn đề cần được quan tâm.
1.5. Các phương pháp xử lý phế thải đồng ruộng hiện nay
1.5.1. Phương pháp đốt
Đây là phương pháp xử lý có từ khá lâu, cổ điển, khá phổ biến trong xử
lý phế thải đồng ruộng, do xử lý đơn giản, quá trình diễn ra nhanh, xử lý cùng
một lúc một lượng lớn chất thải rắn hữu cơ. Phương pháp này vốn được người
dân Nam bộ sử dụng từ lâu để tiêu hủy lượng rơm rạ trên đồng ruộng và tro sau
quá trình đốt được xem là phân bón. Hiện tượng đốt phế thải nông nghiệp ngay
trên đồng ruộng hiện nay đã lan ra cả những vùng đồng bằng sông Hồng.

13


Phương pháp này có ưu điểm là đơn giản, dễ làm, giảm giá thành và
giảm thiểu sâu bệnh hại trên đồng ruộng.
Việc đốt các phế phụ phẩm đã làm mất đi hầu hết các hàm lượng dinh
dưỡng có trong nó. “Đốt là nguyên nhân mất gần như hoàn toàn hàm lượng N,
P mất khoảng 25%, K 20%, S từ 5-60%” (A. Dobermann and T.H. Fairhurst,
2010). Lượng dinh dưỡng mất mát lại tùy thuộc vào cách thức đốt, gây ô
nhiễm môi trường không khí rất nghiêm trọng, gây hiệu ứng nhà kính và các
bệnh hô hấp, gây hiện tượng khói mù cản trở tầm nhìn của người điều khiển
phương tiện giao thông. Vì vậy hiện nay một số nước đã ban hành luật cấm
đốt phế thải nông nghiệp trên đồng ruộng, ví dụ như ở Mỹ, Ấn Độ...
1.5.2. Biện pháp vùi trực tiếp vào đất trên đồng ruộng
Phế phụ phẩm sau thu hoạch được vùi trực tiếp vào đất, sau đó các vi
sinh vật sẽ phân hủy chúng để cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng vụ sau, cải
thiện các đặc tính lý hóa, sinh học cuả đất, nâng cao độ phì nhiêu của đất để
sản xuất ổn định lâu dài.

Ưu điểm của phương pháp này là trả lại cho đất hầu hết các nguyên tố
dinh dưỡng mà cây trồng đã lấy đi từ đất, mà còn kiểm soát được sâu bệnh và
mầm mống còn sót trên những phế thải này.
Việc vùi rơm rạ vào đất mặc dù tác dụng lên năng suất lúa vụ kế tiếp là
không lớn so với việc lấy rơm rạ ra khỏi đồng ruộng, nhưng về lâu dài thì ảnh
hưởng này là thấy rõ. Nếu kết hợp song song việc bón phân hàng vụ cho lúa
cùng với việc vùi rơm rạ vào đất sẽ đảm bảo được dinh dưỡng N, P, K và S
cho lúa, và nhiều khi còn làm tăng được dự trữ dinh dưỡng cho đồng ruộng.
Bên cạnh những lợi ích thì việc vùi rơm rạ vào đất có một số nhược
điểm như: tốn chi phí, có thế gây ra một số bệnh cho lúa, có thể làm chậm sự
sinh trưởng và làm giảm năng suất lúa. Việc vùi rơm rạ vào đất ướt, sẽ gây ra
tình trạng cố định tạm thời của đạm (N) và làm tăng lượng metan (CH 4)
phóng thích cho đất, gây ra tình trạng tích lũy khí nhà kính.

14


1.5.3. Phương pháp dùng làm thức ăn gia súc
Đây là biện pháp thay thế bền vững hơn so với phương pháp đốt và vùi
phế thải hữu cơ vào vào đất, đặc biệt ở những nơi mà thức ăn gia súc khan
hiếm, tuy vậy phạm vi áp dụng của phương pháp cũng chỉ bó hẹp ở các loại
tàn dư thực vật Các phế phụ phẩm này được giữ lại và chế biến làm thức ăn
cho trâu, bò, dê,…
Trước đây chăn nuôi ở quy mô hộ gia đình rất phổ biến thì phế thải
trong trồng trọt phần lớn được sử dụng làm thức ăn chăn nuôi gia súc, gia
cầm. Nhưng hiện nay, do chăn nuôi phát triển theo hướng công nghiệp, thực
vật không được sử dụng làm thức ăn mà đa phần được bỏ lại trên đồng ruộng
khá nhiều.
Phương pháp này có ưu điểm là: Đem lại hiệu quả kinh tế, tiết kiệm
được chi phí cho việc mua thức ăn gia súc. Hạn chế ô nhiễm môi trường.

Bên cạnh đó phương pháp này cũng có một số điểm hạn chế sau: làm
hở vòng quay vật chất, chất dinh dưỡng bị mang đi mà chưa được bù lại cho
đất. Tốn lao động cho việc thu gom.
1.5.4. Biện pháp sản xuất nấm từ rơm rạ
Rơm rạ được thu gom và đựơc làm chín, sau đó ép lại thành bánh.
Người ta nuôi cấy nấm trên những bánh rơm đó.
Ưu điểm: Tăng hiệu quả kinh tế cho người dân, hạn chế ô nhiễm môi
trường, tạo công ăn việc làm cho người dân.
Nhược điểm: Lấy đi hàm lượng chất hữu cơ ra khỏi đồng ruộng mà
không được bù lại (Nguyễn Xuân Thành và CS, 2011).
1.5.5. Phương pháp ủ làm phân
Từ rất lâu, con người đã biết ủ lá cây, phân gia súc thành phân hữu cơ
để bón cho cây trồng. Hạn chế được ô nhiễm môi trường, trả lại hàm lượng
chất hữu cơ cho đất, đem lại hiệu quả kinh tế do tiết kiệm được tiền mua phân
bón hóa học, tiêu diệt mầm bệnh và làm sạch đồng ruộng, ghi nhận tại Ai Cập
từ 3.000 năm trước công nguyên như một quá trình xử lý chất thải nông

15


nghiệp đầu tiên trên thế giới. Ngươi Trung Quốc đã ủ chất thải từ cách đây
4.000 năm, người Nhật đã sử dụng compost làm phân bón từ nhiều thế kỷ.
Nhưng việc sản xuất và sử dụng phân ủ chỉ theo những kinh nghiệm dân gian,
chưa có nhũng nghiên cứu đầy đủ về phương pháp này.
Quá trình ủ là quá trình phân giải sinh học các chất hữu cơ có trong
chất thải nông nghiệp, chất thải sinh hoạt dưới tác dụng của các chủng vi sinh
vật bao gồm: nấm, xạ khuẩn, vi khuẩn và động vật nguyên sinh.
Quá trình ủ phân hữu cơ có thể thực hiện trong điều kiện hiếu khí và
điều kiện bán hiếu khí:
Ủ hiếu khí

Là quá trình chuyển hoá các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật khi có mặt oxi
(trong thời gian ủ đảm bảo oxy cho đống ủ bằng cách đảo trộn hàng tuần hoặc
bằng phương pháp thổi khí) và phải đảm bảo độ ẩm thích hợp. Sản phẩm cuối
cùng của quá trình phân giải hiếu khí là CO 2, NH3, nước, nhiệt, các chất hữu
cơ đã ổn định và sinh khối vi sinh vật.
Ưu điểm: Hoạt động của vi sinh vật diễn ra nhanh, chất mùn tổng hợp
nhiều, thời gian hoàn thành đống ủ ngắn.
Nhược điểm: Mất một hàm lượng lớn nito, một lượng nước bị thất thoát
ra ngoài.
Ủ bán hiếu khí
Phương pháp này chia làm hai giai đoạn:
•

Giai đoạn ủ hiếu khí: khoảng 8 – 10 ngày để nhiệt độ tăng cao nhằm

diệt các vi sinh vật gây bệnh và cỏ dại.
•

Giai đoạn ủ yếm khí: sau thời gian ủ hiếu khí, dùng bùn đắp chẹn

bên ngoài đống ủ để không khí không lọt vào được. Trong giai đoạn này hoạt
động của vi sinh vật diễn ra trong điều kiện yếm khí.
Ưu điểm: Giữ được độ ẩm và không hao tổn nito.

16


Nhược điểm: Phương pháp này mất thời gian vì có thể khu hệ vi sinh vật
có sẵn trong đống ủ cần một thời gian nhất định để nhân nhanh sinh khối. Do
đó, nếu phân lập các chủng vi sinh vật phù hợp, sau đó tuyển chọn đánh giá đặc

tính sinh học và nhân sinh khối rồi bổ sung vào đống ủ, sẽ rút ngắn thời gian ủ
và làm tăng dinh dưỡng của đống ủ. (Nguyễn Xuân Thành và CS, 2011).
Việt Nam là một nước nông nghiệp với gần 80% dân số sống bằng
nghề nông. Do đó, phế thải nông nghiệp sau thu hoạch khá lớn và thích hợp
cho việc làm phân ủ (compost).
1.6. Các kết quả nghiên cứu về biện pháp sinh học xử lý phế thải đồng
ruộng và tái chế thành phần phân hữu cơ trả lại cho đất trên thế giới và
Việt Nam trong những năm vừa qua.
1.6.1. Các kết quả nghiên cứu ở thế giới
Từ lâu con người đã nhận thức được tầm quan trọng của vi sinh vật đối
với con người và sản xuất nông nghiệp. Và con người đã biết ứng dụng nó
vào việc ủ chất thải hữu cơ (lá cây, phân gia súc) làm phân bón, trả lại một
phần hữu cơ cho đất.
Hutchingson và Richards (1921) là người đầu tiên nghiên cứu quá trình
ủ phân. Tiếp theo, Horward đã đưa ra “phương pháp hữu cơ” tức là trộn xác
hữu cơ với phân gia súc theo tỉ lệ 3:1 có đảo trộn thường xuyên. Ông đã phát
triển phương pháp ủ trên những loại nguyên liệu khác nhau theo từng lớp có
đảo trộn để tạo điều kiện hiếu khí. Đây là phương pháp Indore, phương pháp
mang tên nơi ông làm việc (Lê Văn Nhương và CS, 2001).
Từ năm 1926 đến năm 1941, Warksman và các cộng tác viên nghiên
cứu sự phân hủy hiếu khí bã thực vật, động vật. Ông đã đưa ra kết luận nhiệt
độ và các nhóm vi sinh vật có ảnh hưởng đến sự phân giải chất thải hữu cơ.
Vào những năm 1942, ở Mỹ, Rodale J.I đã kết hợp các nghiên cứu của
Howard với thực nghiệm của mình và đã đưa ra những phương pháp hữu cơ

17