Nghiên cứu tác động của biến đổi sử dụng đất đến quản lý và sử dụng bền vững tài nguyên nước lưu vực sông Công

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NÔI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

NGUYỄN SONG TÙNG

NGHIÊN CỨU TÌNH HÌNH SỬ DỤNG CHẤT THẢI RẮN
NƠNG NGHIỆP VÀ TÁC ĐỘNG CỦA MỘT SỐ HÌNH THỨC
XỬ LÝ RƠM RẠ ĐẾN MÔI TRƢỜNG ĐẤT LÚA Ở HÀ NỘI

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG

Hà Nội, 2014


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NÔI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

NGUYỄN SONG TÙNG

NGHIÊN CỨU TÌNH HÌNH SỬ DỤNG CHẤT THẢI RẮN
NƠNG NGHIỆP VÀ TÁC ĐỘNG CỦA MỘT SỐ HÌNH THỨC
XỬ LÝ RƠM RẠ ĐẾN MÔI TRƢỜNG ĐẤT LÚA Ở HÀ NỘI

Chuyên ngành: Môi trường đất và nước
Mã số: 62440303

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học:
1. PGS.TS. Nguyễn Xuân Cự
2. TS. Đinh Thị Hoàng Uyên

Hà Nội, 2014


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng đây là công trình nghiên cứu của tơi. Các nội dung nghiên cứu
và kết quả trong Luận án này là trung thực và chưa từng được ai cơng bố trong bất cứ cơng
trình nghiên cứu nào trước đây. Các số liệu của các tác giả khác đã được trích dẫn rõ ràng
trong Luận án.

Tác giả luận án

Nguyễn Song Tùng


LỜI CẢM ƠN
Để hồn thành Luận án này, tơi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến PGS.TS.
Nguyễn Xuân Cự và TS. Đinh Thị Hoàng Uyên đã trực tiếp hướng dẫn, định hướng
chuyên môn, quan tâm giúp đỡ tận tình và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tơi trong
q trình thực hiện Luận án.
Tơi xin chân thành bày tỏ lịng cảm ơn đến q thầy cơ trong Bộ môn Thổ nhưỡngMôi trường đất và trong Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học
Quốc gia Hà Nội đã dạy dỗ và truyền đạt kiến thức cho tơi trong q trình học tập và
nghiên cứu. Đặc biệt là những ý kiến đóng góp và nhận xét q báu để hồn thiện Luận án.
Tơi xin gửi lời cảm ơn tới Lãnh đạo và cán bộ Sở Nơng nghiệp và Phát triển nơng
thơn Hà Nội, Phịng Kinh tế huyện Sóc Sơn, huyện Hồi Đức, huyện Thường Tín và Ủy
ban Nhân dân các xã Tiên Dược, Bắc Phú, Tân Minh (huyện Sóc Sơn); xã Tiền Yên, Yên
Sở, Sơn Đồng (huyện Hoài Đức); xã Tân Minh, Nguyễn Trãi, Văn Phú (huyện Thường
Tín).
Tơi xin cảm ơn Lãnh đạo Viện Địa lí nhân văn đã tạo điều kiện về thời gian và cơng
việc để tơi hồn thành Luận án. Cảm ơn bạn bè và đồng nghiệp đã luôn quan tâm, chia sẻ,

động viên tôi trong suốt thời gian thực hiện Luận án.
Cuối cùng tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến gia đình đã tạo mọi điều kiện tốt
nhất để tơi có thể hồn thành tốt cơng việc trong quá trình thực hiện Luận án.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2014
Tác giả

Nguyễn Song Tùng


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN
LỜI CẢM ƠN
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
MỤC LỤC .................................................................................................................. 1
DANH MỤC BẢNG .................................................................................................. 3
DANH MỤC HÌNH ................................................................................................... 7
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 7
Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................................... 12
1.1. Khái niệm và phân loại chất thải rắn nông nghiệp ......................................... 12
1.1.1. Khái niệm về chất thải rắn nông nghiệp (CTRNN) ................................. 12
1.1.2. Phân loại chất thải rắn nơng nghiệp ....................................................... 13
1.2. Tình hình sản xuất và phát sinh chất thải rắn nông nghiệp ở nước ta ............ 14
1.2.1. Sơ lược về tình hình sản xuất nơng nghiệp ở nước ta ............................. 14
1.2.2. Tình hình sử dụng phân bón ở Việt Nam ................................................. 16
1.2.3. Các nguồn phát sinh chất thải rắn nông nghiệp ..................................... 19
1.2.4. Thành phần nguyên tố trong phụ phẩm nơng nghiệp .............................. 22

1.3. Tình hình thu gom, sử dụng và xử lý chất thải rắn nông nghiệp trên thế giới
và ở Việt Nam........................................................................................................ 23
1.3.1. Thu gom, sử dụng và xử lý chất thải rắn nông nghiệp trên thế giới ....... 23
1.3.2. Thu gom, sử dụng và xử lý chất thải rắn nông nghiệp ở Việt Nam ......... 30
1.4. Tác động của quá trình canh tác đến môi trường đất lúa .............................. 41
1.4.1. Ảnh hưởng của trồng lúa đến một số tính chất mơi trường đất .............. 41
1.4.2. Ảnh hưởng của một số hình thức xử lý rơm rạ đến môi trường đất lúa......... 46
1.5. Tổng quan điều kiện tự nhiên, kinh tế- xã hội của Hà Nội ............................ 52
1.5.1. Điều kiện tự nhiên của Hà Nội ................................................................ 52
1.5.2. Tình hình kinh tế - xã hội của Hà Nội ..................................................... 57
Chƣơng 2. ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . 59
2.1. Đối tượng nghiên cứu ..................................................................................... 59
2.2. Nội dung nghiên cứu ...................................................................................... 59
1


2.3. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 61
2.3.1. Phương pháp thu thập tài liệu thứ cấp .................................................... 61
2.3.2. Phương pháp nghiên cứu thực địa .......................................................... 61
2.3.3. Phương pháp thí nghiệm đồng ruộng ...................................................... 62
2.3.4. Phương pháp phân tích trong phịng thí nghiệm .................................... 66
2.3.5. Phương pháp xử lý số liệu ...................................................................... 66
Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .................................. 67
3.1. Tình hình sản xuất nơng nghiệp ở Hà Nội và các huyện nghiên cứu............. 67
3.1.1. Tình hình sản xuất nơng nghiệp ở Hà Nội ............................................... 67
3.1.2. Tình hình sản xuất nông nghiệp ở các huyện nghiên cứu ....................... 74
3.2. Thực trạng về chất thải rắn nông nghiệp ở Hà Nội ........................................ 79
3.2.1. Thực trạng phát sinh chất thải rắn nơng nghiệp ở Hà Nội ......................... 79
3.2.2. Tình hình sử dụng và xử lý chất thải rắn nông nghiệp ở Hà Nội ............ 85
3.2.3. Ảnh hưởng của các hình thức xử lý rơm rạ đến đất lúa qua thực tiễn sản xuất........ 104

3.3. Ảnh hưởng của một số hình thức xử lý rơm rạ đến tính chất đất lúa trong thí
nghiệm đồng ruộng .............................................................................................. 107
3.3.1. Ảnh hưởng của các hình thức đốt rơm rạ đến nhiệt độ đất ................... 107
3.3.2. Ảnh hưởng của các hình thức đốt rơm rạ đến khu hệ vi sinh vật đất .......... 110
3.3.3. Ảnh hưởng của một số hình thức xử lý rơm rạ đến tính chất hóa học đất ..... 112
3.3.4. Ảnh hưởng của một số hình thức xử lý rơm rạ đến khu hệ vi sinh vật đất ..... 117
3.3.5. Ảnh hưởng của một số hình thức xử lý rơm rạ đến chất hữu cơ trong đất..... 120
3.3.6. Ảnh hưởng của các hình thức xử lý rơm rạ đến năng suất lúa ............. 130
3.4. Đề xuất một số giải pháp quản lý chất thải rắn nông nghiệp ở Hà Nội ....... 131
3.4.1. Giải pháp tuyên truyền giáo dục nâng cao nhận thức .......................... 131
3.4.2. Giải pháp về tổ chức và thể chế chính sách .......................................... 133
3.4.3. Giải pháp về hỗ trợ khoa học- công nghệ ............................................. 136
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................................. 138
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 142

2


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
BVMT

: Bảo vệ môi trường

BVTV

: Bảo vệ thực vật

CEC

: Dung tích trao đổi cation

CT

: Cơng thức

CTR

: Chất thải rắn

CTRNN

: Chất thải rắn nông nghiệp

ĐBSCL

: Đồng bằng sông Cửu Long

ĐBSH

: Đồng bằng sông Hồng

F

: Axit fulvic

FAO

: Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc

GDP

: Tổng sản phẩm quốc nội

H

: Axit humic

HCBVTV

: Hóa chất bảo vệ thực vật

OM

: Chất hữu cơ tổng số

UBND

: Ủy ban nhân dân

3


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Tình hình sử dụng phân bón ở Việt Nam ................................................ 16
Bảng 1.2. Lượng hút dinh dưỡng liên quan đến giống lúa ...................................... 17
Bảng 1.3. Khối lượng phụ phẩm nơng nghiệp (tính cho 1 tấn sản phẩm thu hoạch)....... 20
Bảng 1.4. Lượng chất thải rắn nông nghiệp phát sinh năm 2008, 2010 ................... 21
Bảng 1.5. Lượng chất thải trung bình từ các loại vật ni ........................................ 21
Bảng 1.6. Hàm lượng các chất dinh dưỡng có trong phụ phẩm nơng nghiệp .......... 22
Bảng 1.7. Một số hình thức sử dụng phụ phẩm nông nghiệp ở các nước .................25

Bảng 1.8. Tiềm năng năng lượng sinh học từ các phụ phẩm nơng nghiệp ............... 28
Bảng 1.9. Tỷ lệ các hình thức sử dụng rơm rạ tại Việt Nam (%) ............................. 31
Bảng 1.10. Ứng dụng rơm rạ trong nông nghiệp và sản xuất hóa chất.....................33
Bảng 1.11. Hàm lượng tro trong một số loại chất đốt (%)........................................ 40
Bảng 1.12. Thành phần một số loại tro (%) .............................................................. 40
Bảng 1.13. Hiệu lực của phụ phẩm nông nghiệp đối với năng suất lúa....................50
Bảng 2.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm đồng ruộng ..........................................................64
Bảng 3.1. Diện tích đất nơng nghiệp của Hà Nội năm 2012 .................................... 68
Bảng 3.2. Diện tích gieo trồng và sản lượng một số loại cây trồng nông nghiệp của
Hà Nội năm 2012 ...................................................................................................... 69
Bảng 3.3. Diện tích gieo trồng, năng suất và sản lượng lúa của Hà Nội năm 2012 . 70
Bảng 3.4. Diện tích gieo cấy, năng suất và sản lượng ngô của Hà Nội năm 2012 ... 71
Bảng 3.5. Số lượng gia súc, gia cầm của Hà Nội năm 2012........................................... 73
Bảng 3.6. Tình hình sản xuất nơng nghiệp năm 2012 ở Sóc Sơn ............................. 75
Bảng 3.7. Tình hình sản xuất nơng nghiệp năm 2012 ở Thường Tín ....................... 76
Bảng 3.8. Tình hình sản xuất nơng nghiệp năm 2012 ở Hoài Đức ........................... 77
Bảng 3.9. Tỷ lệ rơm rạ và thóc xác định trên đồng ruộng ........................................ 81
Bảng 3.10. Tỷ lệ phụ phẩm (thân, lá, lõi, bẹ) và hạt ngô xác định trên đồng ruộng 85
Bảng 3.11. Tổng khối lượng phụ phẩm rơm rạ từ cây lúa ở Sóc Sơn, Hồi Đức và
Thường Tín (năm 2012) ............................................................................................ 82

4


Bảng 3.12. Khối lượng phụ phẩm từ canh tác ngô ở ở Sóc Sơn, Hồi Đức và
Thường Tín (năm 2012) ............................................................................................ 82
Bảng 3.13. Khối lượng phụ phẩm các cây trồng chính ở Hà Nội năm 2012 ............ 83
Bảng 3.14. Khối lượng chất thải rắn chăn nuôi của Hà Nội năm 2012 .................... 83
Bảng 3.15. Khối lượng chất thải rắn chăn ni năm 2012 ....................................... 84
Bảng 3.16. Tình hình sử dụng rơm rạ ở huyện Sóc Sơn năm 2010 .......................... 86

Bảng 3.17. Biến động các hình thức sử dụng rơm rạ ở huyện Sóc Sơn giai đoạn
1990 - 2010 (%) ........................................................................................................ 87
Bảng 3.18. Tình hình sử dụng rơm rạ ở huyện Hoài Đức năm 2010 ........................ 88
Bảng 3.19. Biến động các hình thức sử dụng rơm rạ ở Hồi Đức giai đoạn
1990- 2010 (%) ............................................................................................. 89
Bảng 3.20. Tình hình sử dụng rơm rạ ở huyện Thường Tín năm 2010............................ 90
Bảng 3.21. Biến động các hình thức sử dụng rơm rạ ở Thường Tín giai đoạn
1990 - 2010 (%)................................................................................................ 91
Bảng 3.22. Các hình thức sử dụng rơm rạ ở Hà Nội năm 2010 ................................ 92
Bảng 3.23. Biến động sử dụng rơm rạ ở Hà Nội giai đoạn 1990 – 2010.................. 93
Bảng 3.24. Tình hình sử dụng phụ phẩm cây ngơ ở Hà Nơ ̣i năm 2010....................95
Bảng 3.25. Các hình thức xử lý CTR chăn ni tại huyện Sóc Sơn ........................ 97
Bảng 3.26. Các hình thức xử lý CTR chăn ni tại huyện Hồi Đức- Hà Nội........ 97
Bảng 3.27. Các hình thức xử lý CTR chăn ni tại huyện Thường Tín - Hà Nội ... 98
Bảng 3.28. Các hình thức xử lý chất thải rắn chăn nuôi ở Hà Nội năm 2010 ........ 99
Bảng 3.29. Các hình thức xử lý bao bì đựng thuốc bảo vệ thực vật tại huyện Sóc
Sơn, Hà Nội .....................................................................................................101
Bảng 3.30. Các hình thức xử lý bao bì hóa chất bảo vệ thực vật tại huyện Thường
Tín, Hà Nội.............................................................................................................. 102
Bảng 3.31. Các hình thức xử lý bao bì hóa chất bảo vệ thực vật tại huyện Hoài Đức... 102
Bảng 3.32. Các hình thức xử lý bao bì hóa chất bảo vệ thực vật ở Hà Nội
năm 2010 ................................................................................................................ 104

5


Bảng 3.33. Nhận xét của người dân về ảnh hưởng của các hình thức xử lý rơm rạ
đến đất lúa ............................................................................................................... 104
Bảng 3.34. Số lượng vi sinh vật trong đất trồng lúa ở Quốc Oai (CFU/gđ) ............... 106
Bảng 3.35. Ảnh hưởng của đốt rơm rạ đến nhiệt độ đất ......................................... 108

Bảng 3.36. Ảnh hưởng của đốt rơm rạ đến khu hệ vi sinh vật đất (CFU/gđ) ......... 110
Bảng 3.37. Tính chất đất trước thí nghiệm (tầng 0-20 cm)..................................... 112
Bảng 3.38. Ảnh hưởng của các hình thức xử lý rơm rạ đến một số ....................... 113
Bảng 3.39. Ảnh hưởng của các hình thức xử lý rơm rạ đến vi khuẩn trong đất ..... 117
Bảng 3.40. Ảnh hưởng của các hình thức xử lý rơm rạ đến xạ khuẩn trong đất .... 119
Bảng 3.41. Ảnh hưởng của các hình thức xử lý rơm rạ đến nấm trong đất ............ 119
Bảng 3.42. Hàm lượng và thành phần chất hữu cơ của đất ở CT1 ......................... 120
Bảng 3.43. Hàm lượng chất hữu cơ và các axit mùn trong đất ở CT2 ....................... 122
Bảng 3.44. Hàm lượng chất hữu cơ và các axit mùn trong đất ở CT3 ................... 124
Bảng 3.45. Hàm lượng chất hữu cơ và các axit mùn trong đất ở CT4 ......................... 125
Bảng 3.46. Ảnh hưởng của các hình thức xử lý rơm rạ đến chất hữu cơ và các axit
mùn trong đất sau 3 vụ trồng lúa ............................................................................. 127
Bảng 3.47. Năng suất lúa trong thí nghiệm đồng ruộng (tạ/ha/vụ)......................... 131

6


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Các hình thức thu gom và sử dụng rơm rạ trên thế giới .......................... 24
Hình 1.2. Hiện trạng sử dụng một số loại phụ phẩm cây trồng chủ yếu................... 32
Hình 1.3. Tỷ lệ xử lý chất thải rắn trong chăn ni ..................................................37
Hình 2.1. Bản đồ Hà Nội và địa điểm các huyện nghiên cứu chi tiết ....................... 60
Hình 3.1. Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn nơng nghiệp ........................................79
Hình 3.2. Các sản phẩm thu hoạch từ cây ngơ v à các hình thức sử dụng ................. 98
Hình 3.3. Các hình thức xử lý CTR chăn ni ở Sóc Sơn, Hồi Đức và Thường Tín .... 99
Hình 3.4. Các hình thức xử lý chủ yếu đối với bao bì hóa chất BVTV ở Sóc Sơn,
Hồi Đức và Thường Tín ........................................................................................ 103
Hình 3.5. Ảnh hưởng của đốt rơm rạ đến nhiệt độ đất ........................................... 109
Hình 3.6. Tỷ lệ % chất hữu cơ và các axit mùn trong đất ở CT1 ........................... 121
Hình 3.7. Tỷ lệ % chất hữu cơ và các axit mùn trong đất ở CT2 ........................... 123

Hình 3.8. Tỷ lệ % chất hữu cơ và các axit mùn trong đất ở CT3 ........................... 124
Hình 3.9. Tỷ lệ % chất hữu cơ và các axit mùn trong đất ở CT4 ........................... 126
Hình 3.10. Tỷ lệ các axit mùn trong chất hữu cơ tổng số trong đất........................ 129

7


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu
Việt Nam là một trong những nước nơng nghiệp có trình độ thâm canh cao
so với khu vực cũng như trên thế giới. Trong những năm gần đây, sản xuất nông
nghiệp ở nước ta đã mang lại nhiều thành tựu to lớn, đóng góp vào sự phát triển
của đất nước. Đời sống người dân nông thôn đang dần được cải thiện do phát triển
nhanh trong sản xuất nông nghiệp. Nước ta đã trở thành một trong những nước
đứng đầu thế giới về xuất khẩu lúa gạo. Những thành tựu này là kết quả của sự đổi
mới trong công tác quản lý sản xuất nói chung, đặc biệt là những tiến bộ trong
khoa học kỹ thuật nông nghiệp. Tuy nhiên, cùng với sự phát triển đó, những vấn đề
về mơi trường nơng nghiệp, nông thôn cũng xuất hiện ngày càng nhiều và ngày
càng nghiêm trọng. Trong đó, vấ n đề quản lý và sử dụng chất thải rắn nông nghiệp
đang đặt ra như một vấn đề cấp bách.
Hà Nội là thủ đô, là trung tâm chính trị - hành chính quốc gia, trung tâm lớn
về văn hóa, khoa học, giáo dục, kinh tế và giao dịch quốc tế của cả nước. Sau khi
được mở rộng theo Nghị quyết số 15/2008/NQ-QH12 ngày 29/5/2008 của Quốc
hội, Hà Nội có diện tích tự nhiên 332.432,8 ha; dân số 6.957.300 người. Hoạt động
sản xuất nông nghiệp của Hà Nội trước khi mở rộng chủ yếu ở một số huyện ngoại
thành như Đông Anh, Gia Lâm, Từ Liêm, Thanh Trì và Sóc Sơn với tổng diện tích
đất sản xuất nông nghiệp là 37.900 ha. Nhưng sau khi mở rộng địa giới, hiện nay
diện tích đất sản xuất nông nghiệp đã tăng lên 149.668,7 ha, chiếm 45% tổng diện
tích đất tự nhiên của Hà Nội. Trong đó, diện tích đất trồng lúa là 112.661,2 ha và
21.081,8 ha đất trồng cây hàng năm ngoài lúa [11]. Như vậy, lượng chất thải rắn

nông nghiệp phát sinh hàng năm trên địa bàn Hà Nội cũng tăng lên rất lớn, đặc biệt
là các phụ phẩm nông nghiệp sau thu hoạch lúa.
Hiện nay trên địa bàn thành phố Hà Nội, sản lượng thu hoạch lúa hàng năm
vào khoảng 1,2 triệu tấn thóc. Nếu tính hệ số thu hoạch là 0,5 thì Hà Nội cũng có
1,2 triệu tấn phụ phẩm nơng nghiệp là rơm rạ và 240 nghìn tấn trấu [41]. Với đặc

8


điểm của các vùng sản xuất nông nghiệp ven đô thị, trong những năm gần đây lượng
rơm rạ ít được sử dụng cho các mục đích dân sinh truyền thống như làm phân bón,
chất đốt mà thường được vứt bỏ ngay trên đồng ruộng, đường làng, ngõ xóm. Tình
trạng đốt rơm rạ sau mỗi vụ thu hoạch ngày càng trở nên phổ biến ở nhiều vùng
nông thôn của thủ đô Hà Nội.
Bên cạnh sự phát thải từ trồng trọt, chăn nuôi của Hà Nội cũng khá phát triển
trong những năm gần đây. Tổng số lượng gia súc, gia cầm của Hà Nội hiện có
khoảng 23,4 triệu con sẽ thải ra một lượng phân lớn. Ơ nhiễm mơi trường trong chăn
ni trên địa bàn Hà Nội đã và đang được quan tâm. Song vẫn cịn nhiều địa phương
chất thải chăn ni không được xử lý triệt để gây ô nhiễm môi trường và bức xúc
cho người dân.
Thêm vào đó, tình trạng vứt bỏ bừa bãi các bao bì đựng hóa chất BVTV đang
rất phổ biến cũng góp phần làm tăng lượng chất thải rắn trong q trình sản xuất
nơng nghiệp.
Sự chuyển đổi trong các hình thức quản lý và sử dụng các phụ phẩm nông
nghiệp ở Hà Nội trong những năm qua đã có những tác động khơng tốt đến các yếu
tố mơi trường nói chung và mơi trường đất nói riêng. Đặc biệt là việc xử lý rơm rạ
đã có những ảnh hưởng xấu đến độ phì nhiêu của đất, ảnh hưởng đến chu trình vật
chất trong hệ thống đất - cây trồng, đặc biệt là chu trình của các bon, có nguy cơ đe
dọa tính bền vững của hệ thống canh tác lúa nước trong vùng. Các hình thức xử lý
rơm rạ có tác động trực tiếp đến chất hữu cơ trong đất, đến khu hệ vi sinh vật đất

cũng như nhiều tính chất lý hóa học của đất.
Hiện nay, với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ, nhiều giống
cây trồng mới năng suất cao đang được sử dụng rộng rãi để đáp ứng nhu cầu lương
thực cho một dân số đông ở nước ta. Tuy nhiên, để đảm bảo cho các giống mới
phát triển tốt địi hỏi phải đầu tư nhiều phân bón, nước tưới và kỹ thuật chăm sóc
thích hợp. Trong đó bao gồm cả nhu cầu về thuốc bảo vệ thực vật cũng gia tăng.
Một nền nông nghiệp thâm canh cao là yêu cầu tất yếu của quá trình sản xuất. Để
đảm bảo nhu cầu dinh dưỡng cho cây trồng nói chung và cây lúa nói riêng địi hỏi

9


các yếu tố đầu vào tương xứng như lượng phân bón cũng tăng cao. Đây cũng là
nguyên nhân dẫn đến lượng phân chuồng ngày càng ít được sử dụng mà thay vào
đó là sự gia tăng sử dụng các phân khống.
Đã có nhiều nghiên cứu về q trình thâm canh tăng năng suất lúa ở nước ta
nói chung và ở đồng bằng sơng Hồng nói riêng nhưng chủ yếu tập trung vào vấn đề
dinh dưỡng cây trồng và các biện pháp thâm canh tăng năng suất lúa. Cho đến nay
vẫn chưa có nghiên cứu nào đánh giá đầy đủ về chu trình vật chất trong hệ thống
canh tác lúa nước nói chung và tác động của các hình thức xử lý rơm rạ đến các tính
chất đất nói riêng, đặc biệt là hình thức đốt rơm rạ trên đồng ruộng.
Với những lý do trên đề tài “Nghiên cứu tình hình sử dụng chất thải rắn
nông nghiệp và tác động của một số hình thức xử lý rơm rạ đến mơi trƣờng
đất lúa ở Hà Nội” nhằm đánh giá thực trạng về phát sinh, thu gom, sử dụng, xử lý
chất thải rắn nông nghiệp và những tác động trực tiếp của một số hình thức xử lý
rơm rạ trên đồng ruộng đến môi trường đất lúa trên địa bàn Hà Nội, đặc biệt là các
hình thức đốt rơm rạ trên đồng ruộng, một hình thức đang được áp dụng rộng rãi
trên địa bàn Hà Nội. Nghiên cứu cũng đề xuất một số giải pháp quản lý chất thải
rắn nông nghiệp hiệu quả hơn nhằm góp phần bảo vệ mơi trường và phát triển bền
vững đất nông nghiệp ở Hà Nội.

2. Mục tiêu nghiên cứu
- Đánh giá tình hình phát thải và vấn đề sử dụng, xử lý chất thải rắn nông
nghiệp ở Hà Nội, đặc biệt là các phụ phẩm nông nghiệp.
- Đánh giá ảnh hưởng của một số hình thức xử lý rơm rạ trực tiếp trên đồng
ruộng đến một số tính chất đất lúa.
- Đề xuất một số giải pháp quản lý chất thải rắn nông nghiệp trên địa bàn Hà Nội.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Ý nghĩa khoa học:
- Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ là những cơ sở khoa học về mối liên quan
giữa xử lý phụ phẩm nông nghiệp và sự biến động các tính chất mơi trường đất lúa.

10


Đồng thời cung cấp cơ sở dữ liệu cho nghiên cứu khác liên quan về quản lý chất
thải rắn nông nghiệp ở nước ta.
- Xác định được mối liên hệ giữa các biến động trong quá trình phát triển kinh
tế - xã hội với sản xuất nông nghiệp và quản lý chất thải rắn nơng nghiệp, góp phần
xây dựng cơ sở lý luận về công tác quản lý và phát triển nông nghiệp và nông thôn ở
nước ta.
Ý nghĩa thực tiễn:
- Xác định được thực trạng chất thải rắn nông nghiệp trên địa bàn Hà Nội
cũng như những biến động trong sử dụng phụ phẩm nơng nghiệp, góp phần quản lý
hiệu quả chất thải rắn nông nghiệp ở Hà Nội nói riêng và ở nước ta nói chung cho
mục tiêu sử dụng đất nông nghiệp bền vững ở nước ta.
- Kết quả nghiên cứu của luận án là cơ sở tham khảo cho việc ra quyết định
và điều chỉnh chính sách quản lý chất thải rắn nông nghiệp hiệu quả hơn nhằm
giảm thiểu tác động môi trường do chất thải rắn nơng nghiệp.
4. Những đóng góp mới của đề tài
- Đây là nghiên cứu đầu tiên đóng góp vào việc lượng hóa mức độ tác động

của các hình thức đốt rơm rạ đến nhiệt độ đất, khu hệ vi sinh vật đất và một số tính
chất đất lúa ở Hà Nội.
- Đánh giá được tác động của một số hình thức xử lý rơm rạ khác nhau (thu
hoạch hết rơm rạ, vùi rơm rạ, đốt phân tán rơm rạ và đốt tập trung rơm rạ) đến một
số tính chất mơi trường đất lúa, đặc biệt là sự biến động chất mùn trong đất. Đây là
những cơ sở khoa học cho việc sử dụng phụ phẩm nông nghiệp cho một nền nơng
nghiệp bền vững ở đồng bằng sơng Hồng nói chung.

11


Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Khái niệm và phân loại chất thải rắn nông nghiệp
1.1.1. Khái niệm về chất thải rắn nông nghiệp (CTRNN)
Theo thuật ngữ được sử dụng rộng rãi của Liên hợp quốc (2005) “Chất thải
rắn nông nghiệp là vật chất loại bỏ từ các hoạt động sản xuất trong nơng nghiệp, nó
bao gồm các phụ phẩm từ quá trình trồng trọt (thân cây, rơm, rạ, vỏ trấu…), phân
và các chất thải trong q trình chăn ni và các lị giết mổ, các bao bì hóa chất bảo
vệ thực vật hay chất thải trong nuôi trồng thủy hải sản” [70].
Báo cáo môi trường Quốc gia của Bộ Tài nguyên và Môi trường năm 2011
định nghĩa “Chất thải rắn nông nghiệp 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 ngơ, thân ngơ…), bao bì đựng phân bón, thuốc BVTV, các
chất thải ra từ chăn ni, giết mổ động vật, chế biến sữa, chế biến thuỷ sản...” [5].
Từ hai khái niệm trên có thể nói rằng chất thải rắn nông nghiệp là tất cả các
chất thải ở dạng rắn được loại bỏ hay phát sinh trong q trình sản xuất nơng
nghiệp, bao gồm cả trong lĩnh vực trồng trọt và chăn nuôi. Thành phần của CTRNN
cũng rất đa dạng, phong phú. Tuy nhiên, trong đó chủ yếu là các sản phẩm còn lại
từ cây trồng sau khi thu hoạch hay cịn gọi là phụ phẩm nơng nghiệp và các chất
thải rắn từ chăn nuôi. Bên cạnh đó, các bao bì đựng thuốc bảo vệ thực vật cũng rất

được quan tâm do tính chất nguy hại của chúng.
Phụ phẩm nông nghiệp
Phụ phẩm nông nghiệp là nguồn chất thải trong nơng nghiệp, bao gồm tồn
bộ phần thân và cành lá khơng phải là sản phẩm chính của cây trồng, ví dụ rơm rạ
trong sản xuất lúa. Phụ phẩm thường chiếm khoảng một nửa tổng sinh khối của cây
ngũ cốc như lúa mạch, lúa mì và lúa gạo [64].
Rơm rạ có hàm lượng chủ yếu là các hydrat các bon và lượng protein thấp.
Thông thường các hợp chất hydrat các bon của rơm rạ gồm xenlulo (37,4%),
hemixenlulo (44,9%), linhin (4,9%) và hàm lượng tro (9 - 14%) [9].

12


Chất thải rắn chăn nuôi bao gồm phân gia súc, gia cầm và các chất thải từ
quá trình này. Chất thải chăn ni có thành phần phức tạp, giàu hữu cơ và được coi
là nguồn ô nhiễm tiềm tàng. Trong quá trình lưu trữ, hàng trăm chất trung gian khác
nhau được tạo thành do quá trình phân hủy nhờ vi sinh vật tạo nên các chất gây ơ
nhiễm khơng khí, đất và nguồn nước.
Bao bì thuốc bảo vệ thực vật gồm chai lọ và các bao bì khác đựng thuốc
BVTV. Đây được xem là các chất thải nguy hại, do vậy nếu không được quản lý chặt
chẽ, không đảm bảo an toàn trong thu gom, lưu trữ, vận chuyển và xử lý sẽ dẫn tới
các rủi ro, gây ảnh hưởng xấu đến môi trường xung quanh và sức khỏe cộng đồng [2].
1.1.2. Phân loại chất thải rắn nông nghiệp
Theo Võ Đình Long (2008) [25] các chất thải rắn nơng nghiệp bao gồm một số
loại chủ yếu sau đây:
Theo khả năng phân hủy, chất thải rắn nông nghiệp được phân thành chất
thải có khả năng phân hủy và chất thải khơng có khả năng phân hủy.
Chất thải có khả năng phân hủy là các loại chất thải có thành phần hữu cơ
cao và chứa thành phần dinh dưỡng thuận lợi cho quá trình sinh trưởng của các
vi sinh vật. Các chất thải có khả năng phân hủy tốt như: phân động vật trong

chăn ni, cỏ dại, lá cây…; các chất có khả năng phân hủy kém hơn như rơm,
rạ, thân cây. Loại chất thải này chiếm tỷ lệ khá cao (60 - 65%) trong tổng chất thải
rắn nông nghiệp.
Các chất thải khơng có khả năng phân hủy và độc hại là các loại chai lọ, bao
bì đóng gói đựng thuốc bảo vệ thực vật, thuốc trừ sâu. Hiện nay, ở nông thơn cịn
tồn đọng trung bình mỗi năm khoảng 8.600 tấn các loại thuốc trừ sâu, bao bì và
thùng chứa thuốc trừ sâu và khoảng 37.000 tấn các loại hoá chất nông nghiệp bị
cấm sử dụng hoặc đã quá hạn sử dụng [4].
Theo tính nguy hại, chất thải rắn nơng nghiệp gồm hai loại: chất thải rắn
nông nghiệp nguy hại và chất thải rắn nông nghiệp thông thường.
Chất thải rắn nông nghiệp nguy hại là chất thải có chứa chất hoặc các hợp
chất gây nguy hại cho môi trường và sức khỏe con người. Các chất gây nguy hại bao

13


gồm các bệnh phẩm của động vật nhiễm bệnh (gà rù, lợn bị bệnh, gà cúm, trâu bị
điên,…); bao bì đựng hóa chất bảo vệ thực vật như thuốc trừ sâu, thuốc diệt côn
trùng, bả chuột; chai lọ đựng thuốc thú y đã qua sử dụng, xylanh hỏng…); đồ nhựa
(bình xịt hóa chất bảo vệ động, thực vật, găng tay bảo hộ…); kim loại (bơm kim tiêm,
dao mổ, các vật sắc nhọn khác…); dược phẩm (thuốc thú y đã quá hạn sử dụng, thuốc
cịn sót trong vỏ đựng…) [29].
Theo thành phần hóa học, chất thải rắn nơng nghiệp được chia thành chất
thải nông nghiệp hữu cơ và chất thải nông nghiệp vô cơ.
Chất thải rắn nông nghiệp hữu cơ chiếm thành phần chủ yếu trong chất thải
rắn nông nghiệp, bao gồm: các phụ phẩm trồng trọt (rơm, rạ, thân ngô, lõi ngơ, trấu,
bã mía…), phân bón trong chăn ni và phụ phẩm trong quá trình giết mổ động vật.
Khái niệm này thường được hiểu như chất thải rắn có khả năng phân hủy sinh học.
Chất thải rắn nông nghiệp vô cơ hay chất thải rắn khơng có khả năng phân
hủy sinh học bao gồm các túi đựng phân hóa học, túi đựng thuốc trừ sâu, bảo vệ

thực vật, bình phun hóa chất bảo vệ mùa màng,…Tuy chúng chiếm một tỷ lệ nhỏ
trong tổng lượng chất thải rắn nông nghiệp song vấn đề đáng quan tâm nhất đối
với các loại chất thải này đó là tính nguy hại của chúng.
1.2. Tình hình sản xuất và phát sinh chất thải rắn nơng nghiệp ở nƣớc ta
1.2.1. Sơ lược về tình hình sản xuất nông nghiệp ở nước ta
Nông nghiệp là một lĩnh vực sản xuất quan trọng đối với sự phát triển của Việt
Nam. Theo Tổng cục Thống kê, giá trị sản xuất nơng, lâm nghiệp và thủy sản năm
2012 ước tính đạt 255,2 nghìn tỷ đồng (theo giá so sánh 1994), tăng 3,4% so với năm
2011, trong đó nơng nghiệp đạt 183,6 nghìn tỷ đồng, tăng 2,8% [11].
Lúa là cây nơng nghiệp chủ yếu và chiếm diện tích lớn trong cơ cấu sử dụng đất
nông nghiệp. Nghề trồng lúa Việt Nam ra đời và phát triển từ rất sớm. Trong suốt
2.000 năm lịch sử, với cơng trình đắp bờ, đào kênh mương dẫn nước tưới nên đến nay
nghề trồng lúa Việt Nam đã tạo nên hệ sinh thái nơng nghiệp có tưới điển hình [37].
Đại hội VI của Đảng Cộng sản Việt Nam (năm 1986) đã xác định nông
nghiệp là mặt trận hàng đầu, an ninh lương thực được coi trọng, lúa là cây lương

14


thực chủ yếu. Từ đó, sản xuất lúa gạo đã không ngừng phát triển và từng bước thu
được thắng lợi ngày càng lớn. Cây lúa được gieo trồng ở hầu hết các vùng trong cả
nước. Tại miền Bắc, do điều kiện khí hậu cận nhiệt đới, lúa được trồng vào hai vụ
chính (vụ chiêm và vụ mùa). Ở các tỉnh miền Nam, với điều kiện khí hậu nhiệt đới,
nhiệt độ cao quanh năm, lúa được trồng thêm một vụ nữa là vụ hè thu. Hai vùng sản
xuất lúa chính của Việt Nam là ĐBSH và ĐBSCL, chiếm khoảng 2/3 tổng diện tích
lúa và 70% sản lượng lúa gạo của cả nước [9].
Năm 1975 sau khi thống nhất đất nước diện tích gieo trồng lúa ở nước ta là
4,855 triệu ha, năng suất 21,2 tạ/ha, sản lượng 10,293 triệu tấn, bình quân đầu người
240 kg thóc, chưa đảm bảo an ninh lương thực. Năm 1985 diện tích trồng lúa tăng
lên 5,7 triệu ha, đến năm 1990 diện tích gieo cấy lúa đã tăng lên 6 triệu ha, năng

suất 31,8 tạ/ha, sản lượng 19,225 triệu tấn, bình quân đầu người 295 kg thóc, lần
đầu tiên nước ta đã xuất khẩu 1,6 triệu tấn gạo. Năm 1995 diện tích lúa là 6,765
triệu ha, năng suất 36,9 tạ/ha, sản lượng 24,963 triệu tấn [9]. Việt Nam đã xuất khẩu
được 3,5 triệu tấn gạo (FAOSTAT, 2005) [70]. Đến năm 2012, sản lượng lúa cả
nước đạt 43,66 triệu tấn, với diện tích gieo trồng là 7,753 triệu ha, năng suất đạt
56,3 tạ/ha [40].
Trong hơn 30 năm qua, sản xuất lúa ở Việt Nam đã không ngừng tăng
trưởng về diện tích, năng suất và sản lượng nhờ áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ
thuật trong sản xuất như giống mới, phân bón, thủy lợi và kỹ thuật canh tác. Nhờ
đó, nước ta từ một nước thiếu lương thực đã trở thành nước xuất khẩu gạo lớn trên
thế giới.
Về chăn nuôi, vào thời điểm cuối năm 2012, cả nước có 26,5 triệu con lợn,
2.627,8 nghìn con trâu, 5.194,2 nghìn con bị và đàn gia cầm có 308,5 triệu con
[40]. Sản lượng thịt các loại ước tính đạt 4,3 triệu tấn, tăng 2,5% so với năm trước.
Tuy nhiên, trong lịch sử phát triển lâu dài của mình, nền nông nghiệp nước ta
cũng đã chịu nhiều tác động của thiên tai như lũ lụt, hạn hán, dịch bệnh… đã có lúc
rất nghiêm trọng. Ngày nay, những nguy cơ này có lúc càng gay gắt hơn, đặc biệt là
đã xuất hiện nhiều yếu tố mới có nguy cơ phá vỡ tính ổn định của hệ sinh thái nơng
nghiệp: sự đa dạng sinh học giảm đi do nhiều loại giống truyền thống đã được thay
thế bằng một số ít giống lúa mới, việc sử dụng các hóa chất BVTV gây hại ngày

15


càng nhiều cho con người cũng như khó kiểm sốt trong quá trình canh tác. Hơn
nữa quá trình thâm canh cao dựa trên việc sử dụng nhiều phân bón hóa học đã làm
trầm trọng thêm sự mất cân đối về dinh dưỡng trong đất.
1.2.2. Tình hình sử dụng phân bón ở Việt Nam
Phân bón là yếu tố đầu vào quan trọng nhất để đảm bảo năng suất cây trồng,
chất lượng nơng sản và ổn định độ phì nhiêu của đất. Chính vì tầm quan trọng như

vậy nên phân bón được sử dụng rộng rãi cho tất cả các loại cây trồng.
Trong những năm 1960 - 1970 số lượng phân hóa học được sử dụng rất ít,
khoảng 80 ngàn tấn chất dinh dưỡng/năm chủ yếu được bón cho cây cơng nghiệp
như cao su, cà phê... (Bảng 1.1).
Bảng 1.1. Tình hình sử dụng phân bón ở Việt Nam
Đơn vị: 1.000 tấn N+P2O5+K2O
Năm

Tồn cầu

Việt Nam

1961

31.182

89

1965

47.003

78

1970

69.308

311

1975

91.399

330

1980

116.720

155

1985

129.490

469

1990

137.829

560

1995

129.681

1.224

2000

135.198

2.267

2005

161.358

1.985

2010

163.500

2.582

2011

172.600

2.935

2012

176.600

2.774

Nguồn: IFA, 2012; Số liệu thống kê Việt Nam thế kỷ 20, cuốn 1,2. NXB
Thống kê, năm 2004. Báo cáo tổng kết Bộ Nơng nghiệp và PTNT [Trích theo 48].
Các cây trồng khác, nhất là lúa chủ yếu sử dụng phân hữu cơ (phân chuồng,
phân bắc, tro bếp...) và phân xanh (bèo dâu, điền thanh...) là chính. Trong thời kỳ

16


này chủ yếu sử dụng các giống lúa cổ truyền, nhu cầu dinh dưỡng thấp nên chất
dinh dưỡng trong đất cùng với phân hữu cơ có thể đáp ứng đủ nhu cầu dinh dưỡng
của cây trồng (Bảng 1.2).
Bảng 1.2. Lƣợng hút dinh dƣỡng liên quan đến giống lúa
Đơn vị: kg/ha
Giống lúa

N

P2O5

K2O

Lúa địa phương cổ truyền

15 – 25

2,5 – 4,0

30 - 35

Lúa thuần cải tiến

80 – 100

40 – 50

100 - 120

Lúa lai

120 - 150

60 - 75

150 - 180

Nguồn: Đề tài 02A-06–01, 1990 và Nguyễn Văn Bộ, 2003 [48].
Phân hữu cơ nói chung có ưu điểm là chứa đầy đủ các nguyên tố dinh dưỡng
đa, trung và vi lượng mà không một loại phân khống nào có được. Ngồi ra, phân
hữu cơ cung cấp chất mùn làm kết cấu của đất tốt hơn, tơi xốp, bộ rễ phát triển
mạnh. Vào những năm của thập kỷ 60 thế kỷ 20 do nguồn phân khống có hạn nên
phân chuồng được sử dụng rất phổ biến, bình quân hơn 6 tấn/ha/vụ.
Từ những thập niên cuối của thế kỷ 20, với mức độ thâm canh ngày càng cao
trong sản xuất nơng nghiệp, phân bón ngày càng đóng góp vai trị quan trọng trong
nâng cao năng suất và giá trị nông sản, là vật tư không thể thiếu của mỗi người dân.
Hiện nay, do phân bón vơ cơ mang lại hiệu quả cao nên việc lạm dụng các loại phân
khống rất phổ biến. Lượng phân bón sử dụng năm 2012 tại Việt Nam là 2,77 triệu
tấn chất dinh dưỡng (N, P2O5 và K2O), bằng 1,57% của thế giới (176,6 triệu tấn).
Tính về tốc độ tăng trưởng, trong 43 năm (1970 - 2012), khi Việt Nam bắt đầu
Chương trình hóa học hóa nơng nghiệp, lượng phân bón vơ cơ tiêu thụ tăng 8,92
lần, trong khi trong cùng thời gian, tồn cầu tăng 2,55 lần [48].

Việc bón phân khơng cân đối, thiếu khoa học làm cho sâu bệnh phát triển nhiều
hơn và mức độ nghiêm trọng hơn. Sự bùng phát của các bệnh dịch lớn như vàng lùn,
lùn xoắn lá trên lúa tại ĐBSCL hay lúa lùn sọc đen tại ĐBSH, bệnh chổi rồng trên
nhãn, sắn... là những ví dụ có một phần nguyên nhân từ bón phân chưa hợp lý.
Do vai trò và tác dụng to lớn của phân khống, cùng với việc thay đổi mơ hình
chăn ni và thiếu hụt lao động cũng như áp lực về mùa vụ mà phân hữu cơ ngày
17


càng ít được sử dụng. Trong giai đoạn 1980 - 1995, việc sử dụng phân hữu cơ trong
sản xuất nông nghiệp đã giảm sút đáng kể. Tuy nhiên, từ năm 1995 lại đây do yêu cầu
thâm canh, do nhu cầu khuyến khích sản xuất, sử dụng phân hữu cơ được phục hồi,
nên số lượng phân hữu cơ được sản xuất, sử dụng đã tăng lên đáng kể. Kết quả điều
tra của Viện Thổ nhưỡng Nơng hố ở một số vùng đồng bằng, trung du Bắc bộ và
Bắc Trung bộ cho thấy bình qn mỗi vụ cây trồng bón khoảng 8 - 9 tấn/ha/vụ. Ước
tính tồn quốc sản xuất, sử dụng khoảng 65 triệu tấn phân hữu cơ/năm.
Theo Bùi Huy Hiền (2013), bón phân hữu cơ, năng suất cây trồng đã tăng
được 10 - 20%. Nếu tính riêng về thóc do bón phân hữu cơ (chủ yếu là phân
chuồng) đã đạt khoảng 2,5 - 3,0 triệu tấn thóc/năm. Bón phân hữu cơ cịn làm
giảm bớt lượng phân khống cần bón do phân hữu cơ có chứa các nguyên tố dinh
dưỡng đa lượng, trung lượng và vi lượng. Kết quả nghiên cứu và điều tra cho
thấy nếu bón 10 tấn phân chuồng/ha có thể giảm bớt được 40 - 50% lượng phân
kali cần bón [48].
Với đàn gia súc lớn như hiện nay, hàng năm chúng ta có thể cung cấp cho
sản xuất khoảng 120 - 150 triệu tấn phân chuồng, song thực tế, con số này khơng
đạt 30%, do hình thức chăn nuôi công nghiệp, không sử dụng chất độn chuồng...
Nguyễn Văn Bộ cho rằng đây chính là một trong các nguyên nhân mà chúng ta
đang lãng phí thêm 45 - 50 triệu tấn rơm rạ không được tái sử dụng mà phần lớn
bị đốt lãng phí. Với số lượng rơm rạ này nếu được tái sử dụng thì ngồi chất hữu
cơ để tạo nền thâm canh, các chất dinh dưỡng trung và vi lượng khác cho cây

trồng cịn có thể được cung cấp 315 - 350 nghìn tấn N, 100 - 115 nghìn tấn P205
và 780 - 870 nghìn tấn K20/năm [48].
Về mối tương quan hữu cơ - vô cơ, tỉ lệ dinh dưỡng tốt nhất từ hai nguồn này
là 30 - 70%, nhất là đối với cây công nghiệp dài ngày. Khi bón phân hữu cơ, hiệu
suất sử dụng đạm của cây cà phê tăng thêm 15,6% (từ 37,2% khi khơng bón hữu cơ
lên 52,8% khi có bón hữu cơ). Ngược lại, phân hóa học cũng làm tăng hiệu quả của
phân hữu cơ. Trên nền đất bón phân khống, hiệu suất 1 tấn phân hữu cơ đạt 53-89
kg thóc tùy theo loại đất và mùa vụ, cịn trên nền khơng có phân khống, chỉ số này
18


chỉ đạt 32-52 kg thóc. Phân hữu cơ cũng làm tăng hiệu quả sử dụng phân lân do hạn
chế lân kết tủa với các ion Fe, Al và Ca. Bón phân hữu cơ, nhất là phân chuồng,
phân có chất độn là rơm rạ còn làm giảm đáng kể lượng kali cần bón do hàm lượng
kali trong rơm rạ rất cao, đạt từ 1,5-1,7% K2O (Nguyễn Văn Bộ, 2013) [48].
Chiến lược Phát triển nông nghiệp Việt Nam giai đoạn 2011-2020 đặt mục
tiêu đến năm 2020 sản xuất nông nghiệp sẽ đạt hơn 41 triệu tấn lúa, 18 triệu tấn
rau, 7,2 triệu tấn ngô, 1,1 triệu tấn đậu tương. Như vậy nếu sản lượng các nơng
sản hàng hóa trên đạt được cũng sẽ để lại một lượng rất lớn phụ phẩm nông nghiệp
(rơm, rạ, thân, lá, v.v…). Đến năm 2020, với đàn lợn khoảng 35 triệu con; đàn gà
có khoảng hơn 306 triệu con; đàn trâu đạt gần 3 triệu con và đàn bò gần 13 triệu sẽ
cho 200-210 triệu tấn phân chuồng. Đây là nguồn dinh dưỡng quan trọng đã và
đang góp phần làm tăng năng suất cây trồng cũng như ổn định độ phì nhiêu của
đất [48].
Như vậy, để đáp ứng nhu cầu lương thực, thực phẩm ngày càng tăng gắn liền
với sử dụng bền vững tài nguyên đất, nhiệm vụ của lồi người là phải tạo ra một
nền nơng nghiệp thâm canh bền vững. Trong đó cùng với việc sử dụng tối thích
phân khống, tái sử dụng tàn dư thực vật làm phân bón, giảm đến tối đa những chất
phế thải và việc mất dinh dưỡng để không làm ô nhiễm môi sinh. Đồng thời phải
làm cho đất phát huy tác dụng tích cực hơn, trở thành nơi đồng hóa chất thải, biến

chất thải thành nguồn chất dinh dưỡng, phụ phẩm nông nghiệp trở thành một phần
của hệ thống sản xuất.
1.2.3. Các nguồn phát sinh chất thải rắn nông nghiệp
Chất thải rắn nông nghiệp được phát sinh chủ yếu từ hoạt động trồng trọt
(trên đồng ruộng), chăn nuôi và các q trình liên quan như chế biến nơng sản, giết
mổ gia súc gia cầm… Trong đó chất thải từ cây trồng (phụ phẩm nông nghiệp) và
chăn nuôi chiếm tỷ lệ lớn nhất [5].
Thành phần và khối lượng chất thải rắn nông nghiệp phụ thuộc vào nguồn
phát thải và quy mô sản xuất.

19


Trong trồng trọt, lúa và ngô là những cây trồng có tỷ lệ phụ phẩm khá cao.
Tỷ lệ giữa phụ phẩm và phần thu hoạch của các loại cây trồng là khác nhau. Trung
bình phụ phẩm rơm rạ từ cây lúa cũng tương đương với sản lượng thu hoạch hàng
năm. Theo Yadvinder và cộng sự (2005), nếu chỉ tính riêng lượng rơm rạ cũng
chiếm khoảng 75% sản lượng lúa thu hoạch [95]. Nói cách khác, nếu thu hoạch
được 1 tấn lúa thì cũng có gần 1 tấn phụ phẩm (rơm rạ, cám, trấu) được tạo ra trên
đồng ruộng. Trong khi tỷ lệ này ở ngô là cao hơn nhiều (Bảng 1.3).
Bảng 1.3. Khối lƣợng phụ phẩm nơng nghiệp (tính cho 1 tấn sản phẩm thu hoạch)
Tên nông sản

Phụ phẩm
Rơm, rạ

Lúa

Ngô

Khối lƣợng (kg)
400 – 600

Cám

150

Trấu

200

Thân, lá cây

2.100 – 2.350

Lõi, vỏ, râu bắp

500
Nguồn: Viện Năng lượng (2002) (trích theo [44])

Việt Nam là một nước nông nghiệp, hàng năm lượng phụ phẩm và các chất
thải từ sản xuất nông nghiệp là rất lớn, đặc biệt là ở vùng đồng bằng sông Hồng và
vùng đồng bằng sông Cửu Long.
Trong trồng trọt, lúa là loại hình sản xuất phát sinh lượng chất thải lớn nhất. Với
khoảng trên 4 triệu ha đất lúa và diện tích gieo trồng lúa hàng năm lên đến 7,5 triệu ha,
lượng rơm rạ thải ra ước đạt 76 triệu tấn/năm (Bảng 1.4) [9]. Nếu chỉ tính riêng đồng
bằng sơng Cửu Long, sản xuất lúa tạo ra khoảng 24 triệu tấn rơm rạ/năm; ngọn lá mía
phế thải khoảng 2,47 triệu tấn/năm, lượng bã mía sau chế biến đường khoảng 1,42 triệu
tấn/năm và bùn thải sản xuất mía đường khoảng 0,94 triệu tấn/năm [9].
Cùng với lượng phụ phẩm được phát sinh trong trồng trọt, chăn nuôi cũng là

ngành tạo ra nhiều chất thải rắn. Lượng chất thải rắn từ các hoạt động chăn ni gia
súc gia cầm thậm chí cịn lớn hơn rất nhiều so với trong trồng trọt (Bảng 1.4). Hơn
nữa chất thải rắn chăn nuôi thường gây ô nhiễm môi trường lớn hơn nhiều so với
các chất thải từ trồng trọt.

20


Bảng 1.4. Lƣợng chất thải rắn nông nghiệp phát sinh năm 2008, 2010
Chất thải
Rơm rạ
Chất thải rắn chăn ni
Bao bì thuốc bảo vệ thực vật
Bao bì phân bón

Đơn vị
Tấn/năm
Tấn/năm
Tấn/năm
Tấn/năm

Khối lƣợng
76.000.000
80.450.000
11.000
240.000

Năm
2010
2008

2008
2008

Nguồn: Viện Khoa học & CNMT, Đại học Bách khoa Hà Nội, 2010 [5]
Theo thống kê của Cục Chăn nuôi, năm 2007 cả nước có 38,4 triệu con gia
súc, ước tính thải ra 61 triệu tấn chất thải rắn nhưng chỉ khoảng 40% số chất thải này
được xử lý, còn lại được xả trực tiếp ra mơi trường. Năm 2008 có tới 80,45 triệu tấn
chất thải chăn ni nhưng chỉ có khoảng 40-70% chất thải được xử lý, số còn lại thải
thẳng ra ao, hồ, kênh, rạch [8].
Khối lượng chất thải phát sinh từ gia súc gia cầm phụ thuộc vào loại vật nuôi,
giai đoạn sinh trưởng, chế độ dinh dưỡng, phương thức vệ sinh chuồng trại. Tuy
nhiên nhiều nghiên cứu cho thấy lượng thải trung bình cho một số loại vật nuôi phụ
thuộc vào khối lượng của chúng như được trình bày ở Bảng 1.5.
Bảng 1.5. Lƣợng chất thải trung bình từ các loại vật ni
Loại vật ni

Lƣợng thải trung bình trong 24 giờ
(% khối lượng cơ thể)

Lợn

6–8

Bị sữa

7–8

Bị thịt

5–8

Gà

5
Nguồn: Theo Ioehr, 1984 (trích theo [28])

Trong những năm qua, cùng với việc mở rộng diện tích, sự dịch chuyển cơ cấu và
quá trình đầu tư thâm canh tăng năng suất các loại cây trồng, lượng thuốc BVTV được
sử dụng cũng có xu hướng tăng lên. Đây chính là nguồn gốc phát sinh bao bì thuốc bảo
vệ thực vật, có tác động không nhỏ đến sức khỏe con người, môi trường sản xuất và chất
lượng nông sản. Theo Tổng cục Thống kê, từ năm 2000 đến năm 2005, mỗi năm Việt
Nam sử dụng khoảng 35.000 đến 37.000 tấn hóa chất bảo vệ thực vật, đến năm 2006
tăng đột biến lên tới 71.345 tấn và đến năm 2008 đã tăng lên gần 110.000 tấn. Thông
21