ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG PHÁT SINH PHẾ THẢI ĐỒNG RUỘNG VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP XỬ LÝ TẠI XÃ QUỲNH LÂM, HUYỆN QUỲNH LƯU, TỈNH NGHỆ AN

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

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
TÊN ĐỀ TÀI:
“ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG PHÁT SINH PHẾ THẢI
ĐỒNG RUỘNG VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP XỬ LÝ TẠI
XÃ QUỲNH LÂM, HUYỆNQUỲNH LƯU,
TỈNH NGHỆAN”
Người thực hiện

: Hồ Thị Trinh

Lớp

: MTD

Khóa

: 57

Chuyên ngành

: Môi trường

Giáo viên hướng dẫn

: TS. Nguyễn Thế Bình

Hà Nội – 2016

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

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
TÊN ĐỀ TÀI:
“ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG PHÁT SINH PHẾ THẢI ĐỒNG RUỘNG VÀ
ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP XỬ LÝ TẠI XÃ QUỲNH LÂM, HUYỆN
QUỲNH LƯU, TỈNH NGHỆ AN”

Người thực hiện

:Hồ Thị Trinh

Lớp

:MTD

Khóa

: 57

Chuyên ngành

:Môi trường

Giáo viên hướng dẫn

:TS. Nguyễn Thế Bình

Địa điểm thực tập

:Quỳnh Lâm –Quỳnh Lưu- Nghệ An

Hà Nội – 2016


MỤC LỤC

3


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Bộ NN & PTNT
BVTV
CPVSV
CTĐC
CTTN
FAO
KHCN
KH&KT
LHQ
UBND
VK
VSV

:

Bộ Nông nghiệp và phát triển nông

:
:
:
:
:

thôn
Bảo vệ thực vật
Chế phẩm vi sinh vật
Công thức đối chứng
Công thức thực nghiệm
Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp

:
:
:
:
:
:

Liên Hiệp Quốc
Khoa học công nghệ
Khoa học và kỹ thuật
Liên hợp quốc
Ủy ban nhân dân
Vi khuẩn
Vi sinh vật

4


DANH MỤC BẢNG

5


DANH MỤC HÌNH

6


MỞ ĐẦU
Tính cấp thiết của đề tài
Hiện nay, phế thải là một mối nguy hại lớn đối v ới s ự phát tri ển
của sản xuất nông nghiệp cũng như toàn xã hội.
Quỳnh Lâm là một sản xuất nông nghiệp chiếm 48,22% trong c ơ
cấu kinh tế xã, hàng năm thải ra hằng triệu tấn phế thải đồng ruộng.
Thời gian trước phế thải người dân trong vùng dùng để đun nấu, làm
thức ăn cho gia súc hoặc dùng lót chuồng gia súc, gia cầm, tuy nhiên th ời
gian gần đây đời sống trong vùng đã được cải thi ện h ơn tr ước, vi ệc s ử
dụng rơm rạ để đun nấu không còn nữa. Nhưng người dân vẫn ph ải s ử
dụng đất cho mùa vụ tiếp theo, việc đốt ngay trên ruộng hay bỏ đ ống
trên các bờ đường được nhiều người sử dụng nhất. Việc xử lý nh ư vậy
gây ảnh hưởng đến môi trường không khí, sức khỏe con ng ười, an toàn
giao thông cũng như mất mĩ quan trong thôn xóm.
Mặt khác hàng năm con người lấy đi khỏi đất nông nghiệp m ột
lượng chất hữu cơ lớn qua sinh khối cây trồng, nhưng không tr ả lại cho
đất một lượng chất hữu cơ tương xứng. Đất dần mất đi kh ả năng s ản

xuất, không đáp ứng được nhu cầu sử dụng, để giải quy ết vấn đề đ ất
thoái hóa người dân càng gia tăng sử dụng phân hóa học vào trong canh
tác. Việc sử dụng ngày càng nhiều hóa chất hóa h ọc vào s ản xu ất nông
nghiệp làm đất càng thoái hóa mạnh hơn, cùng với diện tích đất nông
nghiệp bị thu hẹp do chuyển đổi cơ cấu kinh tế làm cho việc đ ảm b ảo
lương thực, năng suất ngày càng gặp vấn đề. Để đảm bảo năng su ất
nhưng không gây ảnh hưởng đến chất lượng đất, ngày nay ng ười ta s ử
dụng phân bón hữu cơ vào trong canh tác, giúp đất bổ sung chất h ữu c ơ
sau thu hoạch và hạn chế sử dụng phân hóa học trong sản xuất nông
nghiệp ngày nay.

7


Với thực trạng nêu trên, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Đánh giá
thực trạng phát sinh phế thải đồng ruộng và đề xuất biện pháp x ử
lý tại xã Quỳnh Lâm, huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An”.
Mục tiêu, yêu cầu nghiên cứu của đề tài
Mục tiêu của đề tài
•

Điều tra hiện trạng phát sinh phế thải đồng ruộng tại xã Quỳnh Lâm,

•

huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An.
Đề xuất giải pháp quản lý và xử lý phế thải đồng ruộng nh ằm gi ảm
thiểu ô nhiễm môi trường từ phế thải đồng ruộng tại xã Quỳnh Lâm,
huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An.
Yêu cầu nghiên cứu của đề tài

• Chỉ ra được thành phần, khối lượng, chủng loại phế thải đồng ruộng
và các hình thức quản lý, xử lý, phế thải đồng ruộng tại đ ịa bàn nghiên
cứu.
• Sử dụng phiếu điều tra phỏng vấn các hộ nông dân đ ể ch ỉ ra đ ược
mức độ ô nhiễm môi trường từ phế thải đồng ruộng, trên c ơ s ở đó đ ề
xuất

giải

pháp quản lý và xử lý phù hợp với đặc điểm của đ ịa ph ương .

8


Chương 1: TÔNG QUAN CAC VÂN ĐÊ NGHIÊN CƯU
1.1 Thực trạng sản xuất nông nghiệp và phế thải đồng ruộng trên
Thế giới và ở Việt Nam
1.1.1 Thực trạng sản xuất nông nghiệp trên thế giới và Việt Nam
1.1.1.1

Khái niệm và một số thuật ngữ về nông nghiệp
Nông nghiệp:là ngành sản xuất vật chất cơ bản của xã hội, s ử

dụng đất đai để trồng trọt và chăn nuôi, khai thác cây trồng và v ật nuôi
làm tư liệu và nguyên liệu lao động chủ yếu để tạo ra l ương th ực th ực
phẩm và một số nguyên liệu cho công nghiệp. Nông nghiệp là một ngành
sản xuất lớn, bao gồm nhiều chuyên ngành: trồng trọt, chăn nuôi, s ơ chế
nông sản; theo nghĩa rộng, còn bao gồm cả lâm nghiệp, thủy sản. (Từ
điển bách khoa Việt Nam 3, 2003)

Nông nghiệp chuyên sâu: là lĩnh vực sản xuất nông nghiệp được
chuyên môn hóa trong tất cả các khâu sản xuất nông nghi ệp, gồm cả
việc sử dụng máy móc trong trồng trọt, chăn nuôi, hoặc trong quá trình
chế biến sản phẩm nông nghiệp. Nông nghiệp chuyên sâu có nguồn đầu
vào sản xuất lớn, bao gồm cả việc sử dụng hóa chất diệt sâu, di ệt c ỏ,
phân bón, chọn lọc, lai tạo giống, nghiên cứu các giống mới và m ức độ cơ
giới hóa cao. Sản phẩm đầu ra chủ yếu dùng vào mục đích thương mại,
làm hàng hóa bán ra trên thị trường hay xuất khẩu.(Từ điển bách khoa
Việt Nam 3, 2003)
Nông nghiệp hiện đại: vượt ra khỏi sản xuất nông nghiệp
truyền thống, loại sản xuất nôn nghiệp chủ yếu tạo ra lương th ực cho
con người hay làm thức ăn cho các con vật. Các sản ph ẩm nông nghi ệp
hiện đại ngày nay ngoài lương thực, th ực phẩm truyền th ống ph ục v ụ
cho con người còn các loại khác như: sợi dệt (sợi bông, s ợi len, l ụa, s ợi
lanh), chất đốt (mê tan, dầu sinh học, ethanol..), da thú, cây cảnh, sinh
9


vật cảnh, chất hóa học (tinh bột, đường, mì chính, cồn, nh ựa thông), lai
tạo giống, các chất gây nghiện cả hợp pháp và không h ợp pháp nh ư
(thuốc lá, cocaine..).(Từ điển bách khoa Việt Nam 3, 2003)
Thế kỷ 20 đã trải qua một sự thay đổi lớn trong sản xuất nông
nghiệp, đặc biệt là sự cơ giới hóa trong nông nghiệp và ngành sinh hóa
trong nông nghiệp. Các sản phẩm sinh hóa nông nghiệp gồm các hóa
chất để lai tạo, gây giống, các chất trừ sâu, diệt cỏ, diệt nấm, phân đạm.
1.1.1.2

Thực trạng sản xuất nông nghiệp trên thế giới
Trong báo cáo Triển vọng cây trồng và tình hình lương thực, Tổ

chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc(FAO) vào tháng
3/2016sản lượng ngũ cốc thế giới trong năm 2015 ước tính ở mức 2 .525
triệu tấngiảm 1,4% (35,8 triệu tấn) so với năm 2014 . FAO dự báo tổng
sản lượng ngũ cốc thế giới mùa vụ 2015-2016 sẽ đạt m ức 2.523 triệu
tấn giảm 0,7% so với ước tính mùa vụ 2014-2015. (Tổ chức Lương thực
và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc - FAO, 2016)
Tổng sản lượng lúa mì trong năm 2015 ước tính khoảng 733 tri ệu
tấn tăng 0,5% (3,9 triệu tấn) so với năm 2014, vàdự báo với lúa mì năm
2016 đạt mức 723 triệu tấn giảm 1,4% (10 triệu tấn) so với năm 2015.
(FAO, 2015)
Tổng sản lượng ngũ cốc thô năm 2015 ước tính khoảng 1301
triệu tấn tăng 2,7% (36,5 triệu tấn), sản lượng lúa mạch 147,5 triệu t ấn
(+3%), sản lượng lúa miến vào khoảng 644 triệu tấn giảm 1% so v ới
năm 2014.(FAO, 2015)
Cũng theo FAOdự báo sản lượng gạo thế giới năm 2015 là 742,6
triệu tấn. Với mức dự báo này, sản lượng lúa gạo năm 2015 sẽ th ấp h ơn
mức sản lượng năm 2014-2015 là 2,6 triệu tấn t ương đ ương v ới 0,4%,
báo hiệu một năm không có tăng trưởng hoặc tăng trưởng âm.
10


Sản lượng gạo tại Châu Á năm 2015 ước tính đạt 672,3 triệu t ấn,
thấp hơn mức sản lượng đầy thất vọng của năm 2014 (674,4 triệu tấn).
Sản lượng lúa gạo ở Châu Phi trong năm 2015 được dự báo đ ạt 28,3
triệu tấn, giảm 1,5% so với năm 2014. Tại Bắc Mỹ, Bộ Nông Nghi ệp Hoa
Kỳ dự báo sản lượng lúa gạo giảm 14% xuống còn 8,6 tri ệu t ấn. T ại
Châu Đại Dương, Úc cũng đã xác nhận giảm 12% sản l ượng trong năm
2015. Tại Châu Mỹ La Tinh và vùng Caribe, Nam Mỹ đặc biệt tại các quốc
gia như Brazil, Colombi và Peru được dự báo tăng 2,6%, đưa tổng s ản
lượng khu vực đạt 28,5 triệu tấn. Tại Châu Âu, ước tính sẽ có kho ảng 4,2

triệu tấn lúa gạo được thu hoạch trong năm nay, tăng 4% so v ới năm
2014 là 4%.(FAO,2016)
Theo IBGE - Viện Địa lý và Thống kê Brazil cho biết, sản lượng ngũ
cốc của nước này trong năm vừa qua đạt mức kỷ lục 209,5 tri ệu tấn,
tăng 7,7% so với năm 2014 và dự báo sản lượng ngũ cốc của qu ốc gia có
thể đạt 210,7 triệu tấn trong năm 2016. (Viện Địa lý và Thống kê Brazil
-IBGE,2015)
1.1.1.3

Thực trạng sản xuất nông nghiệp tại Việt Nam
Theo Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông thôn (Bộ NN & PTNT),

tổng sản lượng lương thực có hạt năm 2015 đạt 50,54 triệu tấn, tăng
378.000 tấn so với năm 2014. Giá trị bình quân/ha đất trồng trọt năm
2015 ước đạt 82,5 triệu đồng/ha, tăng 3,8 triệu đồng/ha so với năm
2014.(Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông thôn-Bộ NN&PTNT,2015)
Trong báo cáo của Tổng Cục Thống Kê về tình hình kinh tế - xã hội
năm 2015 cho biết, sản lượng lúa cả năm 2015 ước tính đạt 45,2 triệu
tấn, tăng 240,9 nghìn tấn so với năm 2014, diện tích gieo tr ồng đ ạt 7,8
triệu ha, tăng 18,7 nghìn ha, năng suất đạt 57,7 tạ/ha tăng 0,2 tạ/ha.
(Tổng Cục Thống Kê, 2015)

11


Trong đó sản lượng lúa đông xuân đạt 20,7 triệu tấn (gi ảm 158,8
nghìn tấn), diện tích gieo trồng đạt 3,1 triệu ha(- 4,1 nghìn ha), năng
suất đạt 66,5 tạ/ha (-0,4 tạ/ha). (Tổng Cục Thống Kê, 2015)
Sản lượng lúa hè thu đạt 15 triệu tấn (+512,5 nghìn tấn), di ện tích
gieo trồng đạt gần 2,8 triệu ha (+51 nghìn ha), năng suất đạt 53,8 t ạ/ha

(tăng 0,8 tạ/ha). Sản lượng lúa mùa ước tính đạt 9,5 tri ệu t ấn (-112,7
nghìn tấn), diện tích đạt trên 1,9 triệu ha (-28,2 nghìn), năng su ất đ ạt
49,2 tạ/ha(+0,1 tạ/ha).(Tổng Cục Thống Kê, 2015)
Theo báo cáo Tình hình kinh tế - xã hội 6 tháng đầu năm 2015 c ủa
Cục Thống Kê, sản lượng ngô đạt 2,5 triệu tấn, giảm 43,3 nghìn t ấn so
với năm trước, khoai lang đạt 856,9 nghìn tấn, tăng 14,7 nghìn t ấn, đ ậu
tương đạt 77,6 nghìn tấn, giảm 4,7 nghìn tấn, l ạc đ ạt 354,6 nghìn t ấn,
tăng 4,6 nghìn tấn, rau các loại đạt 8,6 triệu tấn, tăng 244 nghìn t ấn.
(Tổng Cục thống kê, 2015)
Sản lượng thu hoạch một số cây lâu năm và cây ăn quả đ ạt khá cao
so với cùng kỳ năm trước: Sản lượng chè đạt 442 nghìn t ấn, tăng 2,4%;
cao su đạt 315 nghìn tấn, tăng 0,6%; hồ tiêu đạt 126 nghìn t ấn, tăng
5,4%; điều đạt 336 nghìn tấn, tăng 1%; cam đạt 249 nghìn t ấn, tăng
1,4%; đặc biệt sản lượng vải năm nay đạt khá cao v ới 350,7 nghìn t ấn,
tăng 14%.(Tổng Cục Thống Kê,2015)
1.1.2 Thực trạng phế thải nông nghiệp trên thế giới và Việt Nam
1.1.2.1Khái niệm, nguồn gốc, thành phần và phân loại phế thải đồng
ruộng
a.

Khái niệm
Phế thải đồng ruộng là các chất thải phát sinh từ các hoạt đ ộng
sản xuất nông nghiệp ngoài đồng ruộng như trồng trọt, thu ho ạch nh ư:
rơm rạ, thân lá thực vật, bao bì đựng phân bón… (Nguyễn Xuân Thành và

12


cộng sự, 2011)
b. Nguồn gốc

Phế thải đồng ruộng phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau nh ư :
trong quá trình trồng trọt, thu hoạch nông sản, quá trình sử d ụng thu ốc
BVTV, quá trình bón phân, kích thích sinh trưởng. Trong quá trình tr ồng
trọt, phế thải đồng ruộng chính là các xác th ực vật đã chết, cành lá đ ược
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 tri ển tốt và
chống lại các loại sâu bệnh con người đã s ử dụng các lo ại HCBVTV, các
loại phân bón hóa học để bón cho cây trồng nhưng chai lọ và bao bì đ ựng
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 ngu ồn gây ô
nhiễm trầm trọng nếu không được xử lý kịp thời.
c.

Thành phần
• Theo thành phần các chất thải
Thành phần phế thải đồng ruộng bao gồm nhiều chủng loại khác

nhau,
phần lớn là các thành phần có thể phân hủy sinh học nh ư các ph ế ph ụ
phẩm

từ

trồng trọt, rơm rạ, thân, lá cây, vỏ, lõi ngô,…và một phần là các ch ất th ải
khó
phân hủy, độc hại (bao bì đóng gói, chai lọ đựng thuốc BVTV, đựng thuốc
trừ
sâu, túi đựng hóa chất nông nghiệp, phân bón).

•

Theo thành phần cấu tạo

Đặc điểm lớn nhất của phế thải đồng ruộng (phần lớn) là thành
13


phần cấu tạo của chúng chủ yếu là các hợp chất hữu cơ cao phân t ử mà
trước hết là Xenluloza, Hemixenluloza và Lignin. Các chất này chi ếm t ỷ
lệ cao nhất, thông thường khoảng 40 – 50%, đôi khi đ ến 70 – 80%. (Lê
Văn
Nhương và cộng sự, 1998)
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 k ết
bền
vững. Hàm lượng xenluloza trong các chất khác nhau rất khác nhau,
trong
giấy là 61%, trấu là 31%. (Lê Văn Nhương và cộng sự, 1998)
Hemixenluloza trong phế thải đồng ruộng: Hemixenluloza có khối
lượng không nhỏ, chỉ đứng sau xenluloza trong tế bào thực vật, chúng
được
phân bố ở vách tế bào. Hemixenluloza có bản chất là polisaccarit bao
gồm
khoảng 150 gốc đường liên kết với nhau bằng cầu n ối β-1,4 glucozit; β1,6
glucozit và thường tạo thành mạch nhánh ngắn có phân nhánh. (Lê Văn

Nhương và cộng sự., 1998)
Lignin trong phế thải đồng ruộng: Lignin là những hợp chất có
thành
phần cấu trúc rất phức tạp, là chất cao phân tử được tạo thành do ph ản

14


ứng
ngưng tụ từ 3 loại rượu chủ yếu là trans-P-cumarynic; transconnyferynic;
Trans-cynapylic. Lignin khác với xenluloza và hemixenluloza ở chỗ hàm
lượng cacbon tương đối nhiều, cấu trúc của lignin còn có nhóm methoxyl
(-OCH3) liên kết với nhau bằng liên kết (C-C) hay (C-O) trong đó ph ổ
biến

là

liên kết aryl-glyxerin; aryl-aryl và diaryl ete. Lignin dễ bị phân gi ải t ừng
phần
dưới tác dụng của Na2S2O3, H2SO3, CaS2O,… (Lê Văn Nhương và cộng sự,
1998)
Thành phần và số lượng phế thải phụ thuộc vào vị trí địa lý và đặc
điểm canh tác của từng vùng địa lý, mỗi quốc gia. Tuy nhiên, nhìn chung
lượng phế thải hữu cơ mà thành phần chủ yếu của chúng là các h ợp
chất cacbon khó phân giải chiếm đa số trên cánh đồng.
d. Phân loại
Phế thải đồng ruộng được phân loại theo nhiều cách khác nhau
như: theo nguồn gốc phát sinh, tính nguy hại, thành ph ần hóa h ọc và
theo khả năng phân hủy sinh học.
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 đ ựng 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 nh ư: các lo ại
rơm, rạ sau khi thu hoạch lúa tại các cánh đồng, các loại lá, thân cây, c ỏ
dại tại các vườn cây, các phần dập của cây lúa không s ử d ụng đ ược ở các
ruộng sau khi thu hoạch…

15


Chất thải từ các bao bì đựng hóa chất sử dụng trong nông nghi ệp
gồm chai, lọ…bằng thủy tinh hoặc nhựa được dùng làm vỏ đ ựng thu ốc
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 đ ựng phân
bón vi sinh, phân đạm, phân lân và kể cả các hóa chất BVTV đã quá h ạn
sử dụng… Đây là các vật phẩm có tính nguy hại cao, cần ph ải có bi ện
pháp thu gom và xử lý thích hợp.
1.1.2.2.Thực trạng phế thải nông nghiệp trên thế giới
Để đảm bảo vấn đề an ninh lương th ực hiện nay, đòi hỏi các
quốc gia trên thế giới không ngừng mở rộng diện tích sản xuất và áp
dụng các tiến bộ KHKT để nâng cao năng suất, chất lượng nông s ản.
Đồng nghĩa với điều đó là ngành nông nghiệp để lại một lượng khổng lồ
các chất thải rắn mỗi năm.
Theo số liệu thông kê năm 2013 thì lượng ch ất th ải h ữu c ơ ở
Trung Quốc có số lượng như sau:
Bảng 1.1: Số lượng chất thải hữu cơ ở Trung Quốc
STT

Loại chất thải

Số lượng (triệu
tấn/năm)

1

Chất thải nông nghiệp

280

2

Bùn thải

210

3

Rác sinh hoạt

190

4

Rác vườn, rừng

160

5

Chất thải công nghiệp thực phẩm

240

( Nguồn: Theo Fan Feng, 2013)
Từ bảng trên cho ta thấy lượng phế thải do nông nghiệp hàng năm
lên tới 280 triệu tấn/năm, chiếm khoảng 26% về khối lượng cho lượng

16


chất thải của nước này.
Theo số liệu thông kê năm 2012 thì lượng chất th ải h ữu c ơ ở Mỹ
có sốlượng như sau:
Bảng 1.2: Số lượng chất thải hữu cơ ở Mỹ
STT

Loại chất thải

Số lượng( triệu
tấn/năm)

1

Chất thải nông nghiệp

230

2

Bùn thải

150

3

Rác sinh hoạt

180

4

Rác vườn, rừng

80

5

Chất thải công nghiệp thực

170

phẩm
( Nguồn: Theo Issue paper, 2012)
Từ bảng trên cho ta thấy lượng phế thải hàng năm do ngành nông
nghiệp để lại rất lớn với khối lượng 230 triệu tấn/năm chiếm 29% về
khối lượng chất thải của Mỹ.
Theo tổng luận tháng 3 của Cục Thông Tin KH&CN Quốc Gia về
“nguồn phế thải nông nghiệp rơm rạ và kinh nghiệm thế giới về xử lý và
tận dụng” cho biết :

Tại Nhật Bản, năm 2002 sản lượng phế thải từ một số cây trồng
như sau: lúa nước là 13.544.960 tấn, lúa mì (1.741.146 t ấn), khoai lang
(1.149.120 tấn), ngô (5.815.700 tấn ) và khoai tây là 3.242.160 t ấn. (Cục
Thông Tin KH&CN Quốc Gia, 2010)
Tại Thái Lan, hàng năm có từ 8-14 triệu tấn chất thải rơm rạ
được đốt ngoài đồng sau khi thu hoạch lúa, gây ô nhiễm môi tr ường.
(Cục Thông Tin KH&CN Quốc Gia, 2010)
Nguồn phế thải nông nghiệp trên thế giới đa dạng về chủng loại
nhưng
chủ yếu là các loại phế thải từ các cây lương thực. Hiện nay, trên thế gi ới
17


có
năm loại cây lương thực được trồng chủ yếu, bao gồm: ngô (Zea Mays
L.),
lúa nước (Oryza sativa L), lúa mì (Triticum sp tên khác: tiểu m ạch), sắn
(Manihot esculenta Crantz tên khác khoai mì) và khoai tây (Solanum
tuberosum L). Trong đó, ngô, lúa gạo và lúa mì chiếm phần lớn về sản
lượng lương thực toàn cầu. Một số loài cây như: Khoai lang, cao lương,
kê, đại mạch...được trồng như một nguồn lương thực quan trọng ở châu
Á, châu Phi để chăn nuôi gia súc, gia cầm. Ngoài ra, các loại cây nh ư: Mía,
đậu nành, cây họ cọ, thầu dầu, lạc, vừng, hướng dương...là các lo ại cây
được trồng trên thế giới ñể lấy dầu. Hàng năm, thế giới phải đối m ặt
với một lượng lớn nguồn phế thải nông nghiệp chính là thân, lá, v ỏ, bã
của các loại cây nói trên.
Việc quản lý và xử lý chất thải hữu cơ trên thế giới mới chỉ được
quan
tâm đúng mức bắt đầu từ năm 1930. Trước đó, do nhiều lý do mà vi ệc
quản

lý

và xử lý chất thải, phế thải còn manh mún và t ự phát. Sau chi ến tranh
thế

giới

thứ II, nền kinh tế các nước bắt đầu phục hồi và phát triển, lúc bấy gi ờ
vấn

đề

xử lý phế thải mới ñược quan tâm. Nhiều hướng nghiên cứu m ới ñ ể giúp
cho
việc quản lý phế thải mang lại hiệu quả như: Việc sản xuất năng lượng
sạch,
phân bón sạch... đã được các nhà khoa học nghiên cứu và áp dụng.
1.1.2.3 Thực trạng phế thải nông nghiệp tại Việt Nam

18


Việt Nam là một nước nông nghiệp, gạo là mặt hàng xuất khẩu
thếmạnh (đứng số 1 thế giới về sản lượng). Với tổng diện tích gieo cấy
hàng năm lên đến 7,6 triệu ha, năng suất đạt 4 – 4,5 t ấn/ha, s ản l ượng
lúa đạt trên 35 triệu tấn. Do đó, lượng phế thải để lại hàng năm cũng
rất lớn, ước tính khoảng gần 150 triệu tấn rơm rạ. Ngoài ra, c ả n ước có
hơn 1 triệu ha trồng ngô cho sản lượng khoảng 3,8 triệu tấn và đ ể l ại
lượng phế thải (thân, lá, cùi…) trên 10 triệu tấn mỗi năm. Theo k ết quả

tính toán của Viện năng lượng, Tổng công ty điện lực Vi ệt Nam, đ ể thu
được 1 tấn nông sản thì để lại một lượng phế thải nh ư sau:
Bảng 1.3: Thành phần chất thải trong trồng trọt
(Phế phụ phẩm phát sinh để thu được 1 tấn nông sản sau thu
hoạch)
Tên nông sản

Phế phụ phẩm
Khối lượng (kg)
Rơm, rạ
4000 – 6000
Lúa
Cám
150
Trấu
200
Thân, lá cây
2100 – 2350
Ngô
Vỏ, lõi, râu ngô
500
(Nguyễn Đức Lượng và Nguyễn Thùy Dương, 2012)
Theo kết quả tính toán này thì lượng phế thải của ngành nông
nghiệp là rất lớn, đặc biệt là cây lúa chỉ tính riêng cho l ượng r ơm r ạ đã
lên đến 4000– 6000 kg/ 1 tấn nông sản, chiếm 80 – 85 % v ề kh ối l ượng.
Bảng1.4: Sản lượng rơm rạ một số tỉnh khu vực ĐBSH (2012)
Tỉnh/thành
Hà Nội

Sản lượnglúa

(1000 tấn)
1154,5

Sảnlượngrơm rạ
(1000tấn)
865,9

Vĩnh Phúc

323,2

242,4

Bắc Ninh

438,5

328,8

Quảng Ninh

205,9

154,4

19


Hải Dương

771,4

578,6

Hải Phòng

488,3

366,2

Hưng Yên

511,0

383,3

Thái Bình

1110,0

832,5

Hà Nam

420,3

315,2

Nam Định

889,1

666,8

Ninh Bình

484,1

363,1

Tổng số

6796,3

5097,2
(Nguyễn Mậu Dũng, 2012)

Từ bảng trên ta thấy tại khu vực Đồng Bằng Sông H ồng năm 2012
đã sinh ra 5.097.2000 tấn rơm rạ cần xử lý. Riêng tại khu v ực Đ ồng b ằng
sông Cửu Long, mỗi năm cũng có tới 15 triệu tấn rơm .(Cục Thông Tin
KH&CN Quốc Gia, 2010)
Ngoài ra, cả nước còn có hơn 1 triệu ha trồng ngô cho s ản l ượng
khoảng 3,8 triệu tấn và để lại lượng phế thải trên 10 triệu tấn m ỗi năm.
Ngoài ra trên thế giới và Việt Nam, hàng năm còn có một l ượng lớn diện
tích các loại cây trồng khác như cà phê, chè, cao su, mía, khoai lang, s ắn,
lạc đậu, rau… cũng để lại một lượng phế thải đáng k ể.
1.2 Tác động của phế thải đồng ruộng đến con người và môi trường
Theo các số liệu ở trên cho thấy lượng phế thải do hoạt động
nông nghiệp để lại hàng năm là rất lớn. Nếu lượng phế th ải này không
được xử lý, quản lý chặt chẽ thì nó sẽ làm n ảy sinh một s ố vấn đ ề gây

ảnh hưởng đến môi trường đất, môi trường n ước, không khí và s ức
khỏe cộng đồng.
Tác động của phế thải đồng ruộng tới môi trường đất là không
đáng kể vì thành phần của chúng chủ yếu là chất hữu cơ có tác d ụng t ốt
đối với đất và cây trồng. Tuy nhiên việc thải bỏ bừa bãi các loại ch ất
thải vô cơ, đặc biệt là chất thải có tính nguy h ại sẽ góp ph ần làm thoái
20


hóa đất, giảm độ tơi xốp và màu mỡ của đất.
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 b ị r ửa 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 th ời
gian chúng bị phân hủy gây nhiễm bẩn nguồn n ước mắt và làm ảnh
hưởng tới cảnh quan môi trường xung quanh.
Quá trình lưu giữ và tận dụng lại chưa hợp lý phế thải đồng ruộng
cũng dẫn tới những ảnh hưởng xấu tới môi tr ường không khí. Khí h ậu
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 r ữa và t ạo
mùi khó chịu cho con người. Các chất khí: H 2S, 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 đ ộng t ới
môi trường không khí.
Nếu không xử lý phế thải đồng ruộng đúng cách còn ảnh h ưởng
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 ví sinh v ật
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 ho ạch lúa,
rơm rạ được người dân đốt ngay trên đường đã làm ảnh h ưởng đến giao

thông và gây tai nạn cho những người tham gia giao thông.
Việc đốt rơm rạ ngày càng nhiều làm cho môi trường không khí
tăng thêm các chất khí bao gồm đi oxit cacbon (CO 2), Cacbon Monoxit
(CO), khí Metan (CH4), các Oxit Nitơ (NOx hoặc N2O), Oxit có chứa lưu
huỳnh (SO2 và SOx), Non-Metan Hydrocacbon (NMHC), bụi hay vật chất
dạng hạt (như TPM, PM25, PM10 ), khí Polycyclic Aromatic Hydrocarbons

21


(PAHs), và Polychlorinated Dioxins and Furans (PCDD/F). Trong số đó thì
lượng khí thải CO2 là thành phần chủ yếu.
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 kh ỏe
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.
1.3 Các biện pháp xử lý phế thải hiện nay
1.3.1 Phương pháp đốt
Đây là biện pháp khá phổ biến trong xử lý phế thải đồng ruộng
hiện nay, do lượng phế thải quá nhiều mà lại rất dễ cháy. Ph ương pháp
này được người dân Nam Bộ sử dụng từ lâu để tiêu hủy l ượng r ơm r ạ
trên đồng ruộng và tro sau quá trình đốt được sử dụng là phân bón.
Phương pháp này hiện nay đã lan ra cả những vùng thuộc đồng bằng
sông Hồng.
 Ưu điểm:
- Đơn giản, dễ làm. Giảm giá thành và không tốn kém công
- Tiêu hủy mầm bệnh, không phải tuân theo quy định nghiêm ngặt.
 Nhược điểm:
- Mất chất dinh dưỡng trong đất.

- Gây ô nhiễm môi trường không khí nghiêm trọng, góp ph ần vào
hiện
tượng hiệu ứng nhà kính.
- Ảnh hưởng đến sức khỏe con người, gây các bệnh về đường hô
hấp.
- Gây nên hiện tượng khói mù cản trở tầm nhìn của người điều
khiển phương tiện giao thông.(Nguyễn Xuân thành và cộng sự, 2011)
22


1.3.2 Phương pháp đổ trực tiếp ra sông ngòi
Phế thải đồng ruộng sau thu hoạch bị bỏ lại trên đồng ruộng hay
vứt bừa bãi trên mương máng gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.
Biện pháp này cần phải loại bỏ vì gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi
trường và con người.
 Ưu điểm:
- Không cần quy tắc, không tốn kinh tế.
- Đơn giản, dễ làm.
 Nhược điểm:
- Gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng vì rơm rạ sau khi bỏ
xuống mương máng sẽ gây ô nhiễm nguồn nước, ảnh hưởng đến nguồn
nước sinh hoạt của người dân. Mặt khác, phế phụ phẩm khi bị phân hủy
sẽ gây ô nhiễm không khí do mùi hôi thối và góp phần tạo điều ki ện đ ể
các vi sinh vật gây bệnh phát triển.
- Làm mất chất dinh dưỡng cho đất.
- Ảnh hưởng đến mỹ quan.
1.3.3 Biện pháp vùi trực tiếp vào đất, trên đồng ruộng
Phế phụ phẩm sau thu hoạch được vùi tr ực tiếp vào đ ất, sau đó
các vi sinh vật sẽ phân hủy chúng để cung cấp dinh dưỡng cho cây tr ồng
vụ sau, cải thiện các đặc tính lý hóa, sinh học của đ ất, nâng cao đ ộ phì

nhiêu của đất để ổn định sản xuất lâu dài.
 Ưu điểm:
- Tuần hoàn vòng tuần hoàn vật chất, cải thiện các đ ặc tính lý hóa,
sinh học cho đất, nâng cao độ phì của đất và duy trì kh ả năng s ản xu ất
của đất.
-Diệt trừ một số mầm sâu bệnh.
 Nhược điểm:
23


- Việc cày vùi rơm rạ vào đất ướt sẽ gây ra hiện tượng cố định
đạm tạm thời và làm tăng lượng khí metan phóng thích trong đ ất, gây ra
hiện tượng tích lũy khí nhà kính.
- Có thể gây ra một số mầm bệnh cho cây trồng.
- Tốn công lao động và cần máy móc thích hợp cho làm đ ất.
1.3.4 Phương pháp dùng làm thức ăn gia súc
Đây là biện pháp thay thế bền vững hơn so với ph ương pháp đ ốt
và vùi rơm rạ vào đất. Các phế phụ phẩm được giữ lại làm th ức ăn cho
trâu, bò, dê…
 Ưu điểm:
- Đem lại hiệu quả về kinh tế, tiết kiệm được tiền mua th ức ăn gia
súc.
- Hạn chế ô nhiễm môi trường.
 Nhược điểm
- Làm hở vòng tuần hoàn vật chất, chất dinh dưỡng bị mang đi
nhưng chưa có biện pháp thích hợp để bù lại.
- Tốn lao động cho việc thu gom.
1.3.5 Phương pháp ủ làm phân
Phương pháp này đã có từ lâu đời và diễn ra ở nhiều nơi trên thế giới.
Từ rất xa xưa, con người đã biết ủ lá cây và phân gia súc để bón cho cây

trồng.
 Ưu điểm:
- Hạn chế ô nhiễm môi trường.
- Trả lại một phần chất dinh dưỡng cho đất.
- Đem l ại hiệu qu ả kinh t ế cho ti ết ki ệm đ ược ti ền mua phân
bón hóa h ọc .
- Tiêu diệt mầm bệnh và làm sạch đồng ruộng.
24


 Nhược điểm:
- Mất thời gian ủ.
- Tốn công lao động.
1.3.6 Phương pháp sinh học
Hiện nay, phương pháp sinh học để xử lý phế thải là phương pháp
tối ưu nhất, đang được tất cả các nước sử dụng.
Phương pháp sinh học là dùng công nghệ VSV để phân hủy phế
thải. Muốn thực hiện được phương pháp này, điều quan trọng nh ất là
phải phân loại được phế thải, vì trong phế thải còn nhiều ph ế li ệu khó
phân giải như: túi polyetylen, vỏ chai lọ bằng thủy tinh và nhựa,…
1.4 Hiệu quả kinh tế trong việc quản lý và xử lý phế thải đồng ruộng
1.4.1 Hiệu quả kinh tế của phế thải đồng ruộng
Hiện nay, lượng chất thải rắn nông nghiệp của n ước ta ước tính
hàng
năm khoảng 150 triệu tấn (rơm, rạ, trấu, bã mía…). Nếu tính giá tr ị sử
dụng
năng lượng thì nó tương ñương khoảng 20 triệu tấn than cám ho ặc trên
9

triệu

tấn dầu thô (Lê Văn Nhương và cộng sự, 1998). 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 tr ường.
Phế thải đồng ruộng không chỉ đơn thuần có giá trị năng l ượng
cao mà còn có giá trị vật chất rất thiết thực đối v ới quá trình s ản xu ất
nông nghiệp và một số lĩnh vực công nghiệp khác.
Trước đây, các phế thải đồng ruộng được người dân tận d ụng t ối
đa để tái sử dụng làm chất đốt cho gia đình, làm giá nấm, làm th ức ăn gia

25