Nông nghiệp công nghệ cao ảnh hưởng đến bầu không khí như thế nào?

Hoạt động chăn nuôi tập trung (CAFO) và sản xuất cây công nghiệp trong nông nghiệp có thể ảnh hưởng đến chất lượng không khí ở các trang trại và các cộng đồng xung quanh bằng cách giải phóng amoniac, hydro sunfua, chất dạng hạt, các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi, thuốc trừ sâu và ô nhiễm nông nghiệp trong không khí khác. CAFO cũng góp phần vào việc phát thải khí nhà kính, làm tăng thêm vấn đề biến đổi khí hậu. Dẫn đến ô nhiễm nông nghiệp như khí thải và mùi hôi có thể gây hại cho sức khỏe của những người làm việc trong trang trại và cộng đồng xung quanh, cũng như chính các động vật trong trang trại.

Mối liên hệ giữa ô nhiễm không khí và nông nghiệp công nghệ cao

Việc nhốt một số lượng lớn động vật trong những khu vực gần sẽ tập trung lượng khí thải do động vật trang trại tạo ra. Gia súc thải ra khí mê-tan thông qua ợ hơi và đánh rắm và từ chất thải của chúng (một trang trại bò sữa quy mô vừa với 200 con tạo ra khoảng 24.000 pound phân mỗi ngày, trong khi các trang trại gia cầm có thể thải ra lượng amoniac cao từ quá trình lên men phân trong chất độn chuồng. Chất thải chăn nuôi từ tất cả các vật nuôi – nguồn phát thải không khí hàng đầu trong các trang trại của nhà máy – chứa hydro sunfua có mùi và có khả năng gây hại.

Mô hình canh tác cây trồng công nghiệp ở Mỹ cũng góp phần tạo ra lượng khí thải vào không khí. Việc cày hoặc xới đất sẽ giải phóng carbon vào khí quyển, cũng như đốt nhiên liệu hóa thạch để cung cấp năng lượng cho máy móc nông trại. Phát thải thuốc trừ sâu có thể gây hại cho công nhân nông trại và ảnh hưởng đến các cánh đồng gần đó. Phát thải không khí liên quan đến việc sử dụng chất thải chăn nuôi quy mô lớn trong nông nghiệp có thể khiến người lao động và các cộng đồng lân cận phải chịu mùi khó chịu và có khả năng gây hại cũng như các loại ô nhiễm không khí khác.

Các loại chất gây ô nhiễm không khí sinh ra từ hoạt động nông nghiệp công nghệ cao

Các hoạt động canh tác công nghiệp trong nông nghiệp làm giảm chất lượng không khí theo nhiều cách khác nhau và cũng góp phần tạo ra khí nhà kính. Hoạt động và quản lý của mỗi trang trại đóng một số vai trò nhất định trong việc kiểm soát lượng khí thải, và mỗi trang trại (tùy thuộc vào loại hình của nó) có các chất ô nhiễm khác nhau cần quan tâm. Vào năm 2012, gia súc và gia cầm trên các CAFO lớn nhất đã tạo ra 369 triệu tấn chất thải động vật – con số này nhiều hơn gần 13 lần so với lượng chất thải của 312 triệu người sống ở Mỹ. Chất thải không được xử lý từ các hoạt động nông nghiệp này tạo ra ô nhiễm không khí, có thể gây ra mùi hôi, các vấn đề sức khỏe và có thể làm giảm chất lượng cuộc sống của những người sống gần đó và làm giảm giá trị tài sản.

Trong khi Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ không áp đặt các yêu cầu liên bang về ô nhiễm không khí CAFO, một số tiểu bang có các quy định về quản lý hoặc giảm thiểu mùi hôi trong nông nghiệp; một số cũng điều chỉnh các chất ô nhiễm, như hydro sunfua và bụi. Chất lượng không khí địa phương cũng có thể bị tác động tiêu cực do đốt dầu diesel và các loại nhiên liệu khác. Bụi cây trồng, sử dụng thuốc trừ sâu rộng rãi và rải rác các cánh đồng bằng chất thải chăn nuôi trong nông nghiệp có thể tác động đến môi trường địa phương với liều lượng hóa chất tập trung.

Hai khí nhà kính mạnh, mêtan và nitơ oxit, là những chất ô nhiễm đáng kể đến từ các hoạt động canh tác công nghiệp trong nông nghiệp, cùng với amoniac, hydro sunfua và các chất khác. Dưới đây là một số chất ô nhiễm chính và tác dụng phụ của chúng.

• Hydro sunfua

Hydro sunfua là một loại khí có thể gây nguy hiểm. Ở nồng độ thấp, con người nhận ra mùi đặc trưng của nó là “trứng thối”. Ở nồng độ cao hơn, khí có thể gây chết người. Trên một phổ ở giữa, nồng độ của hydrogen sulfide có thể gây đau đầu, buồn nôn, kích ứng mắt và chóng mặt. Hydrogen sulfide được tạo ra theo cơ chế kỵ khí do vi khuẩn phân hủy vật liệu chứa lưu huỳnh. Lưu huỳnh có thể bắt nguồn từ các nguồn ngoài phân trong nông nghiệp, bao gồm thức ăn gia súc, chất độn chuồng bằng thạch cao và sữa thải.

Hydro sunfua nặng hơn không khí và lơ lửng trên mặt đất nếu nó không bị gió thổi bay hoặc bị phân tán. Nguyên nhân hàng đầu của ô nhiễm không khí xảy ra khi các đầm chứa phân trong nông nghiệp được khuấy để tái ngưng tụ chất thải rắn, giải phóng khí có nồng độ cao vào không khí. Hydro sunfua có thể được phát hiện trên những cánh đồng nơi rải phân để bón và có thể phát tán theo gió.

• Amoniac

Amoniac là chất khí không màu, tan trong nước. Nó là một hợp chất chứa nitơ được tạo ra trong quá trình trao đổi chất của động vật và thải ra ngoài qua chất thải động vật. EPA ước tính rằng gần. 3/4 ô nhiễm amoniac của đất nước là do các cơ sở chăn nuôi. Amoniac là một chất gây kích ứng và ở liều lượng cao có thể gây độc. Amoniac tổng hợp có thể được dùng làm phân bón trong nông nghiệp.

Chuồng nuôi gia cầm dễ bị nồng độ amoniac cao có thể ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe và sự phát triển của gia cầm. Mức trên 30 phần triệu (ppm) có liên quan đến những tác động tiêu cực này. Các tiêu chuẩn được sử dụng bởi Tổ chức phúc lợi động vật đã phê duyệt cho chứng nhận của họ lưu ý rằng nếu phát hiện thấy bất kỳ amoniac nào trong một trong các cơ sở được chứng nhận của họ, thì phải thực hiện hành động loại bỏ , ngay cả ở mức dưới 10 ppm.

• Hạt bụi và Aerosols

Sự kết hợp giữa amoniac từ chất thải chăn nuôi và phân bón trong nông nghiệp với các chất ô nhiễm từ quá trình đốt cháy có thể tạo ra sol khí, là tập hợp các chất hạt có hại tiềm ẩn lơ lửng trong không khí có thể gây hại cho sức khỏe con người. Các nghiên cứu đã phát hiện ra rằng các trang trại là nguồn cung cấp chính các tiền chất dạng hạt mịn tạo thành các khí dung sau đó có thể dẫn đến bệnh tim hoặc phổi. Vật chất dạng hạt có thể bắt nguồn từ phân khô, vật liệu lót chuồng, lông động vật và lông gia cầm. Những hạt này có thể gây ra hoặc góp phần vào một số bệnh đường hô hấp.

• Khí nhà kính

Khí thải từ các hoạt động chăn nuôi trong nông nghiệp chiếm 14,5% lượng phát thải khí nhà kính (GHG) toàn cầu. Trên thực tế, ba công ty thịt hàng đầu trên thế giới có lượng khí thải carbon tương đương với Pháp và gần bằng quy mô của một tập đoàn dầu khí đa quốc gia lớn. Các loại khí nhà kính phổ biến nhất, phát sinh từ khí thải tiêu hóa của động vật và phân hủy phân, bao gồm metan và nito oxit.

Chăn nuôi gia súc thải ra một số khí nhà kính góp phần gây ra biến đổi khí hậu và cũng có thể chịu tác động của biến đổi khí hậu do gia tăng căng thẳng khi đối phó với nhiệt độ tăng.

Không giống như các hệ thống chăn thả bền vững, nơi đồng cỏ được quản lý tốt có thể hoạt động như bể hấp thụ khí nhà kính từ không khí vào đất, các hệ thống công nghiệp đang phải đối mặt với thách thức to lớn trong việc xử lý một lượng lớn chất thải động vật và phát thải khí nhà kính của nó vào không khí. Sau đó, chất thải đó được thu giữ, lưu giữ, xử lý và sử dụng như thế nào sẽ tác động đến mức độ giảm thiểu khí nhà kính. Với số lượng lớn chất thải được tạo ra trong các hệ thống chăn nuôi công nghiệp trong nông nghiệp, một số đã lựa chọn các thiết bị phân hủy kỵ khí đắt tiền, giúp phân hủy phân và đốt khí GHG trong điều kiện yếm khí (không có oxy). Các trang trại khác hoặc phải đối mặt với những đống hoặc đầm lớn chứa phân và / hoặc rải phân lên đồng cỏ và ruộng vườn. Nếu không có biện pháp ủ phân hữu hiệu hoặc hiệu quả, chất thải chứa đầy mầm bệnh này sẽ trở thành mối nguy hại đáng kể.

Sản xuất cây công nghiệp trong nông nghiệp cũng góp phần làm biến đổi khí hậu. Phân đạm là nguồn cung cấp oxit nitơ, một khí nhà kính mạnh. Máy móc dùng để gieo và thu hoạch cây trồng sử dụng nhiên liệu hóa thạch để vận hành và thải ra khí cacbonic.

Tác động của chất lượng không khí đối với công nhân nông trại

Công nhân trang trại đặc biệt dễ bị tổn thương bởi khí thải trong trang trại do tiếp xúc trực tiếp và kéo dài. Họ cũng được giao nhiệm vụ ở gần các dạng hóa chất đậm đặc có thể gây nguy hiểm hoặc thậm chí gây chết người ở liều lượng cao. Một số hiệu ứng này bao gồm:

Bệnh về đường hô hấp

Các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Y tế Đại học Nebraska đã xác định được nhiều bệnh hô hấp liên quan đến việc làm việc trong môi trường nông nghiệp nuôi nhốt động vật, bao gồm: viêm mũi, viêm xoang, hội chứng viêm màng nhầy, hen suyễn, viêm phế quản mãn tính, bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính, viêm phổi quá mẫn và hội chứng nhiễm độc bụi hữu cơ.

Những bệnh này có thể do tiếp xúc với bụi, các hạt khác và mầm bệnh trong trang trạinông nghiệp. Chúng cũng có thể là kết quả của việc tiếp xúc với amoniac và hydro sunfua, và trong những trường hợp nghiêm trọng nhất, tiếp xúc với một trong hai hóa chất có thể gây ra tử vong. Ngay cả ở nồng độ thấp, công nhân có thể bị chóng mặt hoặc buồn nôn.

Tiếp xúc với thuốc trừ sâu

Nông dân sử dụng thuốc trừ sâu trên các loại cây trồng như ngô và đậu nành trên 90% các cánh đồng ở Mỹ, để kiểm soát cỏ dại, nấm, côn trùng và các loài gây hại khác trong nông nghiệp. Khi sử dụng thuốc trừ sâu, công nhân nông trại có thể tiếp xúc với các chất hóa học, một số chất có hại cho con người. Cần áp dụng các biện pháp phòng ngừa để giảm thiểu các vấn đề sức khỏe của người lao động do tiếp xúc với thuốc trừ sâu trong nông nghiệp.

Tác động của chất lượng không khí đối với cộng đồng

Ô nhiễm không khí do chăn nuôi công nghiệp trong nông nghiệp có những tác động sau đây đối với sức khỏe và hạnh phúc của cộng đồng:

Bệnh hen suyễn và bệnh phổi

Một số nghiên cứu chỉ ra rằng việc ở gần các trang trại nông nghiệp của nhà máy có thể góp phần gây ra hoặc làm trầm trọng thêm các trường hợp hen suyễn. Các chất ô nhiễm trong không khí từ các trang trại của nhà máy nói chung có liên quan đến kích ứng phổi, và trẻ em và công nhân tiếp xúc với khí thải có nhiều khả năng bị hen suyễn, thở khò khè và viêm phế quản. Nghiên cứu đã phát hiện ra rằng trẻ em càng sống gần các trang trại của nhà máy, chúng càng có nhiều khả năng bị các triệu chứng hen suyễn.

Mùi hôi

Mùi hôi phát sinh từ chất thải chăn nuôi trong nông nghiệp thải ra đồng ruộng hoặc từ đầm phá chất thải; thông gió từ các cơ sở động vật trong nhà; và mùi từ quá trình đốt trực tiếp các vật liệu tại chỗ có khả năng trôi từ các trang trại sang các khu đất lân cận. Food and Water Watch nhận thấy rằng không chỉ có những ảnh hưởng đến sức khỏe mà “mùi hôi của trang trại nhà máy làm giảm chất lượng cuộc sống của những người hàng xóm, những người không còn có thể phơi quần áo của họ để phơi khô, đi dã ngoại ngoài sân, ngồi trên hiên nhà hoặc thậm chí mở cửa các cửa sổ.”

Suy giảm nền kinh tế địa phương

Các trang trại của nhà máy trong nông nghiệp có thể ảnh hưởng tiêu cực đến nền kinh tế địa phương. Thứ nhất, các khu vực có trang trại nhà máy mới có thể có giá trị tài sản thấp hơn. CAFO có thể tác động đến cơ sở hạ tầng địa phương, cung cấp ít hoặc không có tác động kích thích nền kinh tế địa phương và khiến môi trường trở nên tồi tệ hơn. các trang trại của nhà máy thường tồn tại gần nhau, trong các cộng đồng dân cư nghèo và thiểu số. Các cộng đồng có thu nhập thấp hơn thường có ít lựa chọn hơn để đối mặt với tác động tiêu cực của việc canh tác trong nhà máy, chẳng hạn như khởi kiện hoặc di dời vì lý do sức khỏe.

Phơi nhiễm bụi bẩn

Bụi và chất bẩn được khuấy động trong các hoạt động chăn nuôi và trồng trọt công nghiệp trong nông nghiệp. Động vật hoạt động tập trung trong điều kiện khô ráo khiến chất thải động vật khô, bụi bẩn bay vào không khí. Trong điều kiện chuồng trại, sự di chuyển của gia súc có thể dẫm đạp lên thảm thực vật và tạo ra các điều kiện bụi bẩn có thể dẫn đến những phiền toái về hô hấp. Môi trường hạn chế trong nhà (ví dụ, hoạt động chăn nuôi gia cầm) có thể thải ra các hạt vật chất có thể đi ra ngoài ranh giới của trang trại và vào phổi của những cư dân gần đó. Việc xới đất rộng rãi cho các loại cây trồng công nghiệp cũng có thể khiến các hạt bụi bay vào không khí, và có thể dẫn đến xói mòn đất, làm cho bụi bẩn trở nên phổ biến hơn.

Các mô hình bền vững để cải thiện chất lượng không khí

Thực hành canh tác bền vững trong nông nghiệp có thể giúp giảm thiểu phát thải không khí và đảm bảo rằng công nhân và động vật trang trại không tiếp xúc với các chất ô nhiễm có hại trong không khí. Đặc biệt, các thực hành nông nghiệp bền vững cung cấp một giải pháp thay thế cho nông nghiệp công nghiệp bằng cách làm việc với các hệ sinh thái tự nhiên để làm cho việc canh tác và trang trại trở nên bền vững hơn và có khả năng phục hồi. Nông nghiệp học sử dụng một tập hợp các nguyên tắc có thể phù hợp với bối cảnh vật lý và xã hội độc đáo của một địa điểm nhất định, đặc biệt là đối với một số điều kiện phát triển nhất định. Để cải thiện chất lượng không khí, các biện pháp hữu cơ và bền vững giữ động vật trên đồng cỏ nơi phân không tập trung và có thể phân hủy theo nhịp điệu, do đó giảm lượng khí thải.

Trong chăn nuôi, các tiêu chuẩn được Phê duyệt Phúc lợi Động vật (AWA) là tiêu chuẩn vàng để đối xử nhân đạo. Các kỹ thuật được sử dụng để tuân thủ các tiêu chuẩn của họ cũng giúp bù đắp các điều kiện môi trường tiêu cực, bao gồm cả ô nhiễm không khí. Ví dụ, khi nuôi gà, các tiêu chuẩn AWA yêu cầu giám sát mức amoniac, vì mức cao là một vấn đề đối với phúc lợi của động vật, người lao động và có thể cho bất kỳ ai ở gần đó.

Thực hành nông nghiệp bền vững trên đồng ruộng có thể giúp duy trì chất lượng không khí bằng cách giảm việc sử dụng (và cần) các hóa chất có thể gây ô nhiễm không khí và nước của chúng ta. Cây che phủ có thể giúp giữ đất và độ ẩm, tránh phát thải khí nhà kính và trong một số trường hợp, giúp tăng chất dinh dưỡng có sẵn cho cây trồng. Các biện pháp canh tác không cày xới là một chiến lược khác để giúp đất giữ lại các-bon cô lập để chống lại biến đổi khí hậu đồng thời ngăn chặn xói mòn (có thể gây ra các chất dạng hạt (bụi) xâm nhập vào không khí). Kết hợp lại, những hoạt động này đôi khi được gọi là canh tác carbon và cùng đóng vai trò tích cực trong việc cải thiện chất lượng không khí và chống lại biến đổi khí hậu.

Tại một số trang trại, máy ozone công nghiệp được ứng dụng trong quy trình xử lý mùi, khử khuẩn chuồng nuôi cũng như cải tạo đất và loại bỏ một số bào tử nấm mốc gây bệnh trên cây trồng. Một thiết bị ozone có thể mang đến nhiều lợi ích khác nhau, giảm thiểu tỉ lệ sử dụng thuốc trừ sâu, phân đạm cũng như nâng cao hiệu suất nuôi trồng.

Xem thêm: Các yếu tố cần lưu ý khi lựa chọn máy ozone