STINFO SỐ 4 2016 Chuyển giao công nghệ Con tôm trong ngành nuôi trồng thủy sản Thủy sản chiếm tỉ trọng lớn trong cơ cấu ngành nông nghiệp, đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế Việt Nam Do đó, diệ[.]
Chuyển giao công nghệ Giới thiệu kết nghiên cứu Xử lý nước thải nuôi tôm công nghiệp ThS ĐẶNG THỊ CẨM NHUNG - Khoa KHTN, Đại học Tiền Giang Nhờ đặc điểm thổ nhưỡng thủy văn, Đồng sơng Cửu Long đóng góp lớn vào sản lượng thủy sản nuôi trồng nước Tuy nhiên, q trình ni tơm quy mơ cơng nghiệp phát sinh nhiều hệ lụy mơi trường Chỉ có lựa chọn ứng dụng giải pháp xử lý nước thải phù hợp phát triển bền vững nghề nuôi tôm đồng thời bảo vệ môi trường Con tôm ngành nuôi trồng thủy sản Thủy sản chiếm tỉ trọng lớn cấu ngành nông nghiệp, đóng vai trị quan trọng kinh tế Việt Nam Do đó, diện tích nước mặt dành cho ni trồng thủy sản gia tăng nhanh chóng Nếu năm 2000, nước có 640 ngàn dành cho ni trồng thủy sản số đến năm 2014 ước đạt 1,054 triệu Tại Tiền Giang, số tăng từ 8,4 ngàn lên gần gấp đôi 15,7 ngàn ha, chiếm tỉ lệ 1,5% nước (BĐ 1) Trong cấu nuôi trồng thủy sản, lượng tài nguyên nước dành cho nuôi tôm lớn, chiếm từ 60-62% (BĐ 2) BĐ 1: Diện tích mặt nước ni trồng thuỷ sản ĐVT: ngàn 1.200 1.000 800 920,1 797,7 641,9 600 1.052,60 1.044,70 1.018,80 952,6 867,6 1.052,60 976,5 1.053,90 1.038,90 1.046,40 1.040,50 755,2 400 200 8,4 8,8 9,6 10,8 11,9 12,1 12,4 12,9 12,6 13,1 12,6 14,1 14,4 15,4 15,7 Cả nước Tiền Giang Nguồn: Tổng cục thống kê BĐ 2: Diện tích nước mặt ni tơm (cả nước) ĐVT: ngàn 700 574,9 600 454,9 500 400 612,1 598,0 633,4 629,3 623,3 528,3 509,6 324,1 300 200 100 16,4 21,8 6,6 5,5 6,4 4,9 4,6 5,4 6,9 6,6 Trên biển Nước mặn, lợ STINFO SỐ - 2016 363,0 324,0 320,1 319,0 336,4 305,0 303,0 304,0 290,9 282,8 7,1 4,8 4,0 5,0 4,5 26 Năm Nước Năm Nguồn: Tổng cục thống kê Chuyển giao công nghệ Giới thiệu kết nghiên cứu BĐ 3: Sản lượng tôm nuôi theo địa phương ĐVT: ngàn 700.000 631.457 600.000 560.500 500.000 400.000 300.000 237.880 200.000 100.000 154.911 93.503 186.216 142.908 118.432 68.995 1.174 1.405 2.576 281.816 182.221 4.322 222.643 6.297 Cả nước 327.194 354.514 384.519 388.359 7.998 318.586 309.531 265.761 286.837 8.273 9.381 419.381 307.070 478.694 449.652 473.910 441.257 503.965 366.196 347.239 357.822 10.118 11.058 12.833 14.479 15.595 17.295 19.600 ĐB SCL Năm Tiền Giang Nguồn: Tổng cục thống kê Xét sản lượng tôm giai đoạn 2000-2014, đồng sông Cửu Long nơi đóng góp khoảng 77,8% tổng lượng tơm ni nước Trong đó, Tiền Giang góp khoảng 3% (BĐ 3) Điểm đáng lưu ý là, giai đoạn 2000-2014, sản lượng tôm nuôi nước khu vực Đồng sông Cửu Long năm 2014 tăng lên khoảng lần so với năm 2000, Tiền Giang, số đạt đến 16,7 lần Theo Chi cục Thủy sản tỉnh Tiền Giang, tôm thẻ chân trắng đối tượng ưu tiên lựa chọn thả nuôi nông dân, với diện tích gấp lần so với diện tích thả ni tơm sú; ước đến 30/11/2014, diện tích nuôi tôm Tiền Giang đạt 5.407 ha, sản lượng đạt 20.533 Theo kế hoạch 2015, Tiền Giang thả nuôi 5.517 tôm với sản lượng dự kiến 25.270 Căn theo tính tốn (2014) giá trị sản phẩm bình quân thu đất trồng trọt mặt nước nuôi trồng thủy sản nước 79,3 triệu 177,4 triệu đồng, tôm nhân tố cần ưu tiên phát triển mạnh Ảnh hưởng môi trường từ nuôi tôm công nghiệp Những năm qua, nghề nuôi thủy sản nước lợ, mặn huyện phía Đơng tỉnh Tiền Giang Gị Cơng Đơng, Gị Cơng Tây, Tân Phú Đơng thị xã Gị Cơng phát triển, trình độ kỹ thuật người ni mức độ thâm canh ngày cao ý thức người dân sử dụng hóa chất, kháng sinh nuôi tôm chưa cao; việc dập dịch, xử lý chất thải trước thải môi trường chưa người ni tơm quan tâm Lượng chất thải sinh có liên quan với công nghệ sản xuất thức ăn hệ thống nuôi tôm Thức ăn thừa, phân tôm q trình chuyển hóa dinh dưỡng nguồn gốc chủ yếu chất gây ô nhiễm Trong nước thải có dư lượng chất kháng sinh, thuốc trị bệnh Nước thải mang theo lượng lớn hợp chất nitơ, phốtpho chất dinh dưỡng khác, tạo nên siêu dưỡng, làm nở rộ vi khuẩn Sự có mặt hợp chất carbonic chất hữu làm giảm oxy hòa tan tăng BOD, COD, H 2S, ammonia hàm lượng CH lưu vực tự nhiên Phần lớn sản phẩm dư thừa ni tơm tích tụ bùn đáy ao, nguồn gây nguy hại cho tôm cho hoạt động nuôi tôm lớp bùn độc, thiếu oxy chứa nhiều chất gây hại ammonia, nitrite, H 2S, tác động trực tiếp làm tôm bị căng thẳng, ăn, mức tăng trưởng giảm dễ bị mắc bệnh vi khuẩn chết hàng loạt Hoạt động xả thải nguồn nước ao bơm bùn đáy ao nuôi tôm thâm canh bán thâm canh kênh rạch tự nhiên mà không xử lý làm cho hệ thống kênh rạch bị bồi lắng, môi trường nước tự nhiên bị ô nhiễm nghiêm trọng Nếu việc xả thải diễn liên tục, khơng có thời gian gián đoạn để môi trường phục hồi, mầm bệnh bị cắt mùn bã hữu tích lũy làm mơi trường nước trở nên phú dưỡng, nghề nuôi tôm thâm canh bán thâm canh lại chịu rủi ro nhiều Mặt khác, hạ tầng phục vụ vùng ni tơm chưa hồn chỉnh, hệ thống thủy lợi vốn hệ thống phục vụ cho nhu cầu canh tác nông nghiệp; nhiều khu ni tơm chưa có kênh cấp, kênh xả riêng biệt, chí nhiều đoạn kênh bị bồi lắng, đáy kênh cao đáy ao nuôi tôm Hậu mầm bệnh tồn lưu khu nuôi STINFO SỐ - 2016 27 Chuyển giao công nghệ Giới thiệu kết nghiên cứu tôm ao tôm bị bệnh thải nước mơi trường bên ngồi, nên khả lây nhiễm cao Những giải pháp xử lý nước thải ni tơm cơng nghiệp Có nhiều phương pháp xử lý nước thải nuôi tôm, đầu vào từ kiểm soát lượng thức ăn thuốc sử dụng, đến phương pháp xử lý nước thải đầu phối hợp hịa trộn với chu trình thủy văn Dưới giải pháp khơng sử dụng hóa chất để xử lý nước thải đầu hồ nuôi Sử dụng hệ vi sinh vật Dùng chủng loại vi sinh, tập hợp thành phần men ngoại bào trình sinh trưởng vi sinh; enzyme ngoại bào tổng hợp; chất dinh dưỡng sinh học, khoáng chất kích hoạt sinh trưởng ban đầu xúc tác hoạt tính có tác dụng phân giải chất hữu hịa tan khơng hịa tan từ phân tơm, thức ăn thừa tích tụ để tạo ổn định, trì chất lượng nước màu nước ao hồ Giải pháp có hai hướng: Phương pháp hiếu khí: sử dụng vi sinh vật hiếu khí để xử lý Nhóm nghiên cứu Phan Thị Hồng Ngân Phạm Khắc Liệu (Đại học Huế) ứng dụng công nghệ xử lý hiếu khí với lớp đệm ngập nước (Submerge Aerated Fixed Bed - SAFB), sử dụng bùn hoạt tính hiếu khí thích nghi, xử lý tốt nước thải nuôi trồng thủy sản nước lợ với hiệu suất loại COD đạt 73,7%, loại NH 4-N đạt 97,4% Phương pháp hiếu khí có thời gian lưu bùn dài cịn tạo điều kiện cho sinh trưởng hoạt động vi khuẩn nitrate hóa Phương pháp kỵ khí: sử dụng nhóm vi sinh vật kỵ khí để xử lý Đây phương án thường sử dụng để xử lý nước thải, đặc biệt thông dụng bể kỵ khí kiểu đệm bùn dịng chảy nghịch (Upflow Anaerobic Sludge Blanket – UASB) Công nghệ phân phối nước thải từ lên, qua lớp bùn kỵ khí để tiến hành trình phân hủy chất hữu vi sinh vật kỵ khí Hệ thống tách pha phía tách pha rắn-lỏng-khí để tách chất khí, chuyển bùn xuống đáy bể dẫn nước sau xử lý Nghiên cứu Mirzoyan N Gross A công bố NCBI cho thấy, bể phản ứng UASB ứng dụng tốt xử lý nước thải nuôi thủy sản nước lợ, giảm 81% chất rắn lơ lửng (TSS), 98% COD, 92% chất dễ bay Sử dụng hệ động thực vật Có thể tiến hành hấp thụ chất ô nhiễm dựa sở trình chuyển hóa vật chất hệ sinh thái thơng qua chuỗi thức ăn Thường người ta dùng thực vật phù du, tảo hay rong để hấp thụ nitơ, phốtpho carbon,…trong nước thải để tăng sinh khối Một nghiên cứu Phân viện Khoa học vật liệu Nha Trang khả xử lý môi trường ưu dưỡng ao nuôi tôm sú 28 chuyên canh cho thấy, rong sụn có khả hấp thụ lượng muối amôn lớn với tốc độ cao Chỉ sau 24 giờ, với mật độ rong 400 g/m2, hàm lượng amôn nước giảm 20% Ðến ngày thứ lượng amôn giảm 80% đến ngày thứ 10, amơn cịn 10% so với ban đầu Ðối với phosphate, sau 24 rong sụn hấp thụ từ 30-60% Nghiên cứu Ngô Thị Thu Thảo cộng ảnh hưởng việc nuôi kết hợp mật độ rong sụn với tôm chân trắng kết luận: rong sụn giúp cải thiện chất lượng môi trường nâng cao chất lượng tôm nuôi, sinh khối rong mức 400-800 g/m3 phù hợp cho mơ hình nuôi kết hợp Trong chuỗi thức ăn, người ta dùng động vật bậc vùng nước ven biển nghêu, sò huyết, vẹm, hàu…để tiêu thụ thực vật phù du cải thiện điều kiện trầm tích đáy hay loài cá ăn thực vật phù du mùn bã hữu cá măng, cá đối, cá rô phi, Nghiên cứu tác giả Dương Thị Thành (Đại học Bách Khoa TP.HCM) cho thấy, tảo Tetraselinmis sp nhuyễn thể hai mảnh giải pháp phù hợp để xử lý nước thải nuôi tôm công nghiệp, bảo vệ môi trường Đại học Nông Lâm Huế có nghiên cứu khả xử lý chất hữu cá rô phi, cá đối ốc đinh nước thải nuôi tôm chân trắng thâm canh Kết cho thấy, với nước thải đầu vào có thơng số ơxy hịa tan, NH 3, BOD 5, COD, TSS, coliform vượt ngưỡng giới hạn thông tư 44/2010/TT-BNNPTNT QCVN 11:2008/BTNMT nhiều lần, sử dụng tỉ lệ thích hợp đối tượng ni giúp nước sau xử lý đạt yêu cầu quy định, tiêu coliform cao ngưỡng cho phép Sử dụng hệ đất ngập nước Là giải pháp ứng dụng nơi có nhiều diện tích đất trống, hiệu xử lý khơng cao phương án khác Nguyên lý thực dựa vào cộng sinh vi sinh vật thực vật để xử lý nước, thơng qua q trình phân hủy kỵ khí hay hiếu khí vi sinh vật quang hợp thực vật Nghiên cứu Nguyễn Thị Thảo Nguyên cộng Đại học Cần Thơ khả xử lý nước nuôi thủy sản thâm canh hệ thống đất ngập nước kiến tạo cho thấy, hệ thống đất ngập nước chảy ngầm đứng (VF) có nồng độ NH 4-N, tổng nitơ, PO 4-P tổng phốtpho nước bể nuôi thấp so với hệ thống chảy ngầm ngang (HF) Ngoài ra, hệ thống VF giúp cải thiện điều kiện ôxy nước bể ni Theo ước tính cân dinh dưỡng, hệ thống VF loại bỏ 74% nitơ 69% phốtpho nước bể nuôi, hệ thống HF loại bỏ 86% nitơ 72% phốtpho Rừng ngập mặn hệ sinh thái đất ngập nước, sử dụng bể lọc sinh học cho chất ô nhiễm nuôi trồng thủy sản ven biển Nghiên cứu Dominique Gautier cộng việc sử dụng vùng đất ngập STINFO SỐ - 2016 Chuyển giao công nghệ Giới thiệu kết nghiên cứu nước mặn lọc sinh học để xử lý chất thải từ trang trại nuôi tôm 286 Colombia cho thấy, nước thải trang trại tái tuần hoàn phần qua rừng ngập mặn 120 Sau tháng, TSS, lượng ơxy hịa tan độ pH giảm đáng kể Kết luận Để góp phần bảo vệ mơi trường, hạn chế dịch bệnh tăng hiệu cho người nuôi tôm, bên cạnh việc ứng dụng quy trình ni tơm an tồn sinh học; hạn chế thấp việc sử dụng loại hóa chất, kháng sinh để giảm bớt dư lượng hồ tôm; quản lý tốt lượng thức ăn hàng ngày tôm để tránh dư thừa thức ăn làm tăng lượng chất thải hồ giảm lượng chất thải thải môi trường sông, rạch tự nhiên, cần nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật xử lý nước thải nuôi tôm phù hợp với điều kiện tự nhiên, khí hậu thủy văn địa bàn phối hợp tốt biện pháp quản lý, quy hoạch để vùng nuôi tôm theo hướng thâm canh phát triển đạt hiệu cao Tài liệu tham khảo [1] Thành Công Tiền Giang: nông dân nuôi tôm nước lợ vụ mùa thắng lợi www tiengiang.gov.vn 16/11/2014 [2] Trí Quang Tiền Giang: Ni tơm biển vụ nghịch – hậu khôn lường http://wcag mard.gov.vn 12/10/2010 [3] Phan Thị Hồng Ngân Phạm Khắc Liệu Đánh giá khả xử lý nước thải nuôi trồng thủy sản nước lợ bể lọc sinh học hiếu khí có lớp đệm ngập nước Tạp chí Khoa học học, Đại học Huế, 2012 [4] Mirzoyan N, Gross A Use of UASB reactors for brackish aquaculture sludge digestion under different conditions http://www.ncbi nlm.nih.gov [5] Kết nghiên cứu sử dụng rong sụn để xử lý ô nhiễm ưu dưỡng ao nuôi tôm http://www.rimf.org.vn [6] Ngô Thị Thu Thảo, Huỳnh Hàn Châu Trần Ngọc Hải Ảnh hưởng việc nuôi kết hợp mật độ rong sụng (Kappaphycus Alvarezil) với tôm chân trắng (Litopenaeus Vannamei) Tạp chí Khoa học, Đại học Cần Thơ, 2010 [7] Đặng Thị Thành Nghiên cứu xây dựng mơ hình xử lý nước thải ni tơm cơng nghiệp tảo Tetraselmis SP, nhuyễn thể hai mảnh vỏ qui mô pilot http://www.lib.hcmut edu.vn [8] Võ Đức Nghĩa, Lê Thị Thu An, Nguyễn Quang Lịch Nghiên cứu khả xử lý chất hữu cá rô phi, cá đối ốc đinh nước thải nuôi tôm chân trắng thâm canh http://fof.hcmuaf.edu.vn [9] Nguyễn Thị Thảo Nguyên, Lê Minh Long, Hans Brix Ngô Thụy Diễm Trang Khả xử lý nước nuôi thủy sản thâm canh hệ thống đất ngập nước kiến tạo Tạp chí Khoa học, Đại học Cần Thơ, 2012 [10] Dominique Gautier, Jaime Amador, Federico Newmark The use of mangrove wetland as a biofilter to treat shrimp pond effluents: preliminary results of an experiment on the Caribbean coast of Colombia Aquaculture Research, 10/2001 STINFO SỐ - 2016 29