Xả thải sinh học và sự lây lan của tình trạng kháng thuốc kháng sinh

Khi chất thải từ các bể sinh học được thải ra đường thủy, nó không chỉ làm quá tải hệ sinh thái bằng nitơ và phốt pho. Nó còn gây ra mối đe dọa trực tiếp đến sức khỏe cộng đồng, đặc biệt là ở những khu vực sử dụng nước mặt để uống, tắm và tưới tiêu.

Chất thải thường chứa các tác nhân gây bệnh truyền nhiễm từ động vật như MRSA , Salmonella spp. , E. coli và Clostridium perfringens , như đã được chứng minh trong các nghiên cứu về các bể tiêu hóa khí sinh học tiếp nhận phân lợn ở Việt Nam ( Sự sống sót của Salmonella spp. và vi khuẩn chỉ thị phân trong các bể tiêu hóa khí sinh học của Việt Nam tiếp nhận phân lợn ). Khi chất thải này chảy vào sông hoặc kênh rạch, các tác nhân gây bệnh kháng kháng sinh có thể làm ô nhiễm nguồn cung cấp nước của cộng đồng.

Tệ hơn nữa, những môi trường này tạo điều kiện cho sự chuyển gen theo chiều ngang—sự trao đổi vật liệu di truyền giữa các vi khuẩn, bao gồm các gen mang lại khả năng kháng thuốc kháng sinh ( Trang web học tập về khả năng kháng thuốc kháng sinh ). Khi nông dân tái sử dụng nước mặt bị ô nhiễm để xả hoặc tưới tiêu, các gen kháng thuốc và vi khuẩn gây bệnh được vận chuyển từ trang trại này sang trang trại khác, tạo ra một mạng lưới ô nhiễm khu vực.

Máy tiêu hóa sinh học: Điểm nóng của gen kháng kháng sinh

Nghiên cứu đã xác nhận rằng các bể sinh học quy mô nhỏ hoạt động như các lò ấp và trung tâm phát tán vi khuẩn kháng kháng sinh và gen kháng thuốc. Những mối quan tâm này phản ánh những phát hiện từ các nhà máy xử lý nước thải đô thị, nơi cũng đang phải vật lộn để ngăn chặn ô nhiễm kháng sinh ( Số phận của các gen kháng kháng sinh trong quá trình tiêu hóa kỵ khí chất rắn trong nước thải ).

Chất thải của con người thường được chuyển đến cùng một máy tiêu hóa được sử dụng cho chất thải của động vật. Vì 30% lượng kháng sinh mà con người tiêu thụ được bài tiết dưới dạng không đổi, sự kết hợp này làm tăng thêm nguy cơ chuyển gen và ô nhiễm môi trường ( Gần một phần ba lượng kháng sinh mà con người sử dụng sẽ đi vào các hệ thống sông trên toàn cầu mỗi năm) ). Với động vật trang trại, vấn đề thậm chí còn nghiêm trọng hơn: có tới 70% lượng kháng sinh được sử dụng cho gia súc được bài tiết.

Nhiều loại kháng sinh tồn tại trong quá trình tiêu hóa sinh học. Trong một nghiên cứu về một “trang trại sinh thái” ở Trung Quốc, bảy loại kháng sinh đã được phát hiện trong pha nước và pha rắn của bùn biogas. Nghiên cứu kết luận rằng các hệ thống biogas tạo ra một thách thức đáng kể cho việc thương mại hóa bền vững năng lượng biogas, cả ở Trung Quốc và trên toàn cầu ( Đặc điểm của kháng sinh và gen kháng kháng sinh trên hệ thống trang trại sinh thái ).

Tiêu hóa: Mất chất dinh dưỡng và kém hiệu quả

Nông dân thường sử dụng chất thải hữu cơ để trồng các loại cây thức ăn như bèo tấm. Tuy nhiên, điều này có thể tạo ra vấn đề chuyển hướng chất dinh dưỡng. Các chất dinh dưỡng quan trọng cần thiết để hỗ trợ cây lương thực thay vào đó được sử dụng để trồng sinh khối không phải thực phẩm. Có các dòng chất thải lỏng thay thế, an toàn hơn để sản xuất bèo tấm, như đã thảo luận ở nơi khác trong báo cáo này.

Ngoài ra, chất thải không phải là loại phân bón hiệu quả. Trong quá trình tiêu hóa kỵ khí:

• Nitơ hữu cơ và phốt pho trở nên khoáng hóa, làm tăng tính di động của chúng
• Có tới 70% nitơ amoniac có thể bị mất dưới dạng khí NH₃ trong quá trình lưu trữ hoặc bón cho đất
• Sự rò rỉ nitrat góp phần gây ô nhiễm nước ngầm
• Khí thải nitơ oxit (N₂O) là mối đe dọa nghiêm trọng đến khí hậu
• Dòng chảy phốt pho dẫn đến phú dưỡng và vùng chết ở các hồ và đại dương

Ngay cả với các biện pháp thực hành tốt nhất, một phần đáng kể chất dinh dưỡng trong chất thải hữu cơ không bao giờ đến được cây trồng mà chúng dùng để bón phân. Ngoài ra, các cánh đồng được xử lý bằng chất thải hữu cơ sẽ bị nhiễm vi khuẩn kháng kháng sinh và gen kháng thuốc.

Vòng phản hồi phân bón: Từ máy tiêu hóa đến hóa chất

Do mất chất dinh dưỡng và hiệu suất phân hủy kém, nông dân thường chuyển sang phân bón tổng hợp để hỗ trợ cây trồng phát triển. Điều này duy trì vòng phản hồi phân bón: sự kém hiệu quả của các máy phân hủy sinh học thúc đẩy nhu cầu phân bón hóa học, bản thân chúng góp phần gây ra dòng chảy, thoái hóa đất và khí thải. Một hệ thống thất bại do đó hỗ trợ một hệ thống khác.

Có những giải pháp thay thế sáng tạo. Một số công ty hiện đang lên men khí mê-tan thành thức ăn protein cho nuôi trồng thủy sản và vật nuôi ( vi khuẩn tiêu thụ khí mê-tan có thể nuôi cá, vật nuôi, thậm chí là con người ). Mặc dù quá phức tạp đối với mục đích sử dụng của hộ nông dân nhỏ, nhưng điều này nhấn mạnh một sự thật rộng hơn: khí mê-tan có giá trị sinh học. Thay vì chuyển đổi chất dinh dưỡng thành khí mê-tan và đốt cháy chúng, việc bảo quản các chất dinh dưỡng đó trong hệ thống nông nghiệp sẽ hiệu quả và bền vững hơn .

Đốt cháy chất dinh dưỡng: Cơ hội bị bỏ lỡ của khí sinh học

Cũng giống như khí mê-tan thải ra từ bò và ruộng lúa có liên quan đến việc giảm năng suất, quá trình đốt khí sinh học cũng chấm dứt các vòng chất dinh dưỡng có thể duy trì các hệ thống sinh học. Việc đốt khí mê-tan sinh ra từ chất thải thối rữa phá hủy tiềm năng dinh dưỡng có trong chất hữu cơ, khiến các chu trình tái tạo kết thúc sớm.

Đánh giá toàn diện vòng đời của các lò sinh học quy mô nhỏ ở Việt Nam đã đưa ra kết luận đáng lo ngại:

“Việc thất thoát khí sinh học từ máy tiêu hóa, việc giải phóng khí sinh học cố ý và khí mê-tan phát thải từ việc lưu trữ phân chuồng làm giảm lợi ích về khí hậu khi sử dụng khí sinh học làm nhiên liệu tái tạo.”

Hơn nữa, “máy tiêu hóa khí sinh học làm trầm trọng thêm các vấn đề về tái chế chất dinh dưỡng từ chất thải động vật”.

Một Chiến Lược Sai Lầm: Máy Sinh Học Tại Việt Nam

Với hơn 200.000 bể sinh học quy mô nhỏ được lắp đặt tại Việt Nam, một hệ thống nhằm mục đích giảm ô nhiễm và tạo ra năng lượng sạch lại gây ra những thách thức nghiêm trọng về sức khỏe cộng đồng, môi trường và kinh tế.

Những lời kêu gọi cải cách—trang bị thêm các bể phân hủy sinh học, thiết kế lại chúng cho phù hợp với điều kiện nhiệt độ cao hoặc đào tạo lại các hộ gia đình về cách sử dụng an toàn—đang phải đối mặt với những rào cản không thể vượt qua:

• Việc cải tạo là không khả thi về mặt kỹ thuật và tài chính ở quy mô lớn
• Hầu hết các máy tiêu hóa hoạt động ở nhiệt độ dưới mức tiêu diệt mầm bệnh
• Không có cơ sở hạ tầng quốc gia để giám sát hoặc thực thi hoạt động an toàn

Tổ chức Phát triển Hà Lan SNV, mặc dù có ý định tốt, đã giám sát việc triển khai rộng rãi một hệ thống có lỗi và nguy hiểm. Thiệt hại đã xảy ra. Bất kỳ chiến lược nào cho tương lai bền vững của Việt Nam đều phải thừa nhận thất bại này và chuyển sang các mô hình xử lý chất thải khô, phi tập trung và tái tạo.

Tác giả: Đội ngũ nông dân ASEAN