xác định nồng độ và sự biến động các chỉ tiêu hóa lý cơ bản của nước nuôi tôm thủy sản

trình bày về xác định nồng độ và sự biến động các chỉ tiêu hóa lý cơ bản của nước nuôi tôm thủy sản

MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Vùng ven biển hệ sinh thái nhạy cảm hành tinh, tương lai nghề nuôi thủy sản ven biển, đặc biệt nuôi tôm Cách nhiều năm người ta thấy việc nuôi tôm thâm canh thiếu khoa học khơng bền vững Việc tơm chết hàng loạt ảnh hưởng điều kiện sinh thái xấu gây Trong nuôi trồng thủy sản, thức ăn khơng ăn hết, phân chuyển hóa dinh dưỡng nguồn gốc chủ yếu ô nhiễm nước nuôi thủy sản Người ta quan sát thấy hệ thống thâm canh tơm có 15 - 20% thức ăn dùng vào phát triển mơ động vật, có tới 15% tổng lượng thức ăn hao hụt khơng ăn hết thất thốt, có 40 - 45% sử dụng q trình chuyển hóa bình thường, trì lột vỏ Lượng chất thải sinh có liên quan với công nghệ sản xuất thức ăn hệ thống nuôi tôm Nitơ photpho nguyên tố chủ yếu chất thải bắt nguồn từ thức ăn Việc cho thức ăn nhiều, nước không ổn định, thức ăn dễ tan, thức ăn khó hấp thu khả trì nitơ, yếu tố liên quan với nước thải có chứa nhiều nitơ phospho Thức ăn thừa, chiếm tỷ lệ lớn (30 40%) ô nhiễm nitơ Người ta ước lượng rằng, có khoảng 63 - 78% nitơ 76 - 80% photpho cho tôm ăn bị thất thóat vào mơi trường Các nguồn khác chất thải hữu mảnh vụn thực vật phù du tảo dạng sợi (lab-lab) chất lắng đọng chất hữu hoà tan/huyền phù nước lấy vào mang theo Chất thải nuôi thủy sản cịn có chứa dư lượng chất kháng sinh, dược phẩm, thuốc trị liệu kích thích tố Nước thải mang theo lượng lớn hợp chất nitơ, photpho chất dinh dưỡng khác, gây nên phú dưỡng, kèm theo tăng sức sản xuất ban đầu nở rộ vi khuẩn Sự có mặt hợp chất hữu làm giảm ơxy hồ tan tăng BOD, COD, sulfit hydrrogen, ammoniac hàm lượng methan vực nước tự nhiên Một vấn đề khác việc nuôi thủy sản gây nên làm lắng đọng bùn vùng lân cận, rừng ngập mặn nơi nước tù Việc sử dụng kháng sinh gây nên sức chống chịu thuốc vi sinh vật có vết mơ ký chủ Sử dụng thuốc điều trị hóa chất gây tác động bất lợi sinh vật phù du sinh vật đáy ảnh hưởng độc tố sinh thái học (ecotoxic) chúng Sự tích tụ chất hữu nặng đến cuối vụ nuôi gây nên tự ô nhiễm ao, làm ảnh hưởng ngược lại động vật nuôi thiếu ôxy tắc nghẽn quan hơ hấp Sự rị rỉ nước thải nước ao ni làm mặn hóa đất nơng nghiệp quanh vùng nước ngầm Chính tác động nên việc đánh giá thực trạng ô nhiễm nước khu vực ni thủy sản tìm giải pháp khắc phục, xử lý để cải thiện chất lượng nước ao ni bảo vệ mơi trường nước nói chung cần thiết Mục tiêu đề tài - Xác định nồng độ biến động (theo thời gian, theo vùng) tiêu hóa lý nước nuôi thủy sản ao nuôi vùng ven biển Nam Trung Bộ (tập trung vùng ven biển Ninh Thuận, Bình Thuận) - Tìm tác nhân sinh học (các nhóm vi sinh vật, enzyme) có vai trị chuyển hóa loại bỏ chất nhiễm, cải thiện chất lượng nước ao nuôi - Nghiên cứu hoạt động tác nhân điều kiện thực trại ni thủy sản Từ đó, xây dựng quy trình quản lý chất lượng nước ao ni biện pháp xử lý nước ao nuôi trình canh tác thải bỏ - Nghiên cứu tiền đề cho việc đời chế phẩm sinh học chuyên phục vụ mục tiêu cải thiện chất lượng nước nuôi thủy sản nước mặn Cách tiếp cận - Giữ gìn chất lượng nước, cách giảm chất thải đến mức tối thiểu loại bỏ chất thải khỏi hệ sinh thái quan trọng Cơng việc phải q trình giai đoạn nên cần tiếp cận khoa học thích hợp - Coi hệ thống ao nuôi thủy sản hệ sinh thái điều chỉnh để đạt trạng thái cân Xác định tham số có giá trị thị cho chất lượng nước ao ni Tồn nghiên cứu tiến hành trực tiếp đánh giá thực nghiệm, kiểm chứng kết điều kiện thực Phương pháp nghiên cứu Sử dụng phương pháp phân tích truyền thống để đánh giá chất lượng nước hiệu tác nhân biện pháp xử lý Việc thu thập tác nhân sinh học tham gia vào q trình phân giải chất nhiễm tiến hành theo phương pháp vi sinh vật truyền thống đặc trưng cho nhóm tác nhân Phạm vi nghiên cứu - Nguồn nước quan tâm chủ yếu nước ao nuôi trại nuôi tôm sú vùng Ninh Thuận, Bình Thuận - Các tiêu chất lượng nước bao gồm: nhiệt độ, pH, clorua, sulphate, độ kiềm, độ cứng, amoniac, oxy hòa tan, BOD, COD, nitrit, nitrat số kim loại nặng - Tìm kiếm chủng vi khuẩn, vi nấm enzyme thích hợp với mục tiêu xử lý ô nhiễm CHƯƠNG MỘT TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Nước vai trò nước môi trường sinh thái 1.1.1 Khái niệm nước Nước tự nhiên gọi Thủy theo nghĩa rộng, mơi trường thành phần sinh thái toàn cầu Nước thành phần môi sinh quan trọng thiếu hệ sinh thái để trì sống, trao đổi chất, cân sinh thái toàn cầu Nhưng thân nước dạng mơi trường đầy đủ, có hai thành phần H2O chất khí Khi nghiên cứu nước người ta sâu vào độ tương tác môi trường nước với thành phần khác hệ sinh thái mơi trường 1.1.2 Vai trị nước mơi trường sinh thái Trong tự nhiên nước đóng vai trị quan trọng điều hồ khí hậu, chống xói mịn đất, nước cần cho thể sống Trái Đất Nước dung mơi lý tưởng để hồ tan, phân bố chất hữu cơ, vơ cơ, góp phần xây dựng nên cấu trúc thể sinh vật Có thể nói tất thể sống cần đến nước đâu có nước có sống - Đối với người, nước có vai trò to lớn Mỗi ngày người cần 1kg thức ăn nước uống cần đến 1.83 lit nước/ ngày Trong thể người hấp thụ nhiều nước giúp chữa số bệnh, trình phân giải chất độc, trao đổi chất diễn mạnh - Ngoài ra, nước cần cho sản xuất nông nghiệp - lâm nghiệp - ngư nghiệp Trong sản xuất nơng lâm ngư nghiệp trồng vật nuôi cần lượng nước lớn - Nước dùng cho công nghiệp; làm lạnh động cơ, làm dung mơi hồ tan chất màu phản ứng hóa học,… ngành cơng nghiệp, khu chế xuất, công nghệ yêu cầu lượng nước khác - Đối với giao thông vận tải du lịch đường thủy nước bề mặt yếu tố tất yếu gồm: sơng ngịi, kênh, rạch, biển, đại dương, hồ ao, hồ vịnh, …[1] 1.2 Các dạng môi trường nước tự nhiên 1.2.1 Phân loại môi trường nước 1.2.1.1 Nước Nước nhân tố đời sống sinh vật, thành phần quan trọng chất nguyên sinh, mặt ý nghĩa mặt số lượng, nói sống phụ thuộc vào nước Người ta chia thủy vực nước làm hai loại: + Thủy vực nước đứng môi trường tĩnh + Thủy vực nước chảy mơi trường động Nhìn chung, đầm - hồ - ao thuộc thủy vực nước đứng, đặc điểm chung chúng chịu bồi tụ vật liệu rắn Cịn sơng, suối thủy vực nước chảy, đặc điểm chung chúng bề mặt lịng sơng, suối ngày ăn sâu vào đất bị xói mịn So với biển thủy vực nước nhỏ nhiều, lại vơ quan trọng với đời sống sinh vật đặc biệt người nước dùng sinh hoạt, tưới tiêu, nước dùng công nghiệp, nước dùng sản xuất điện Nếu người sử dụng hợp lý nguồn nước mang lại lợi ích đáng kể cho đời sống, ngược lại nước trở thành yếu tố giới hạn chủ yếu người lồi sinh vật Các nhân tố sinh thái đóng vai trị quan trọng mơi trường nước như: nhiệt độ, độ trong, tốc độ dòng chảy, hàm lượng oxy, hàm lượng khí cacbonic, hàm lượng muối biogen nitrat photphat,… chúng nhân tố giới hạn môi trường nước [1] 1.2.1.2 Nước biển Biển rộng lớn có tất vùng khác trái đất (từ vùng xích đạo, nhiệt đới, ôn đới, đến hàn đới) nên bề mặt sinh thái học đa dạng phức tạp Biển chiếm 70% diện tích bề mặt Trái Đất, ảnh hưởng tới tồn sinh thái Trái Đất Chiều sâu biển lớn khác vùng, vùng sâu tới 11.000m, độ sâu có sống tồn Mơi trường biển mang tính liên tục, khơng bị chia cắt môi trường cạn môi trường nước Tất đại dương (Thái bình Dương, Đại Tây Dương, Ấn Độ Dương,…) liên thông với nhau; nhiệt độ, độ sâu, độ mặn,… biển chướng ngại vật cho di chuyển tự sinh vật biển Một tính chất quan trọng môi trường nước biển độ mặn Độ mặn trung bình biển 3,5% (trong độ mặn nước 0,05%); gần 2,7% muối NaCl, lại muối Magiê, Canxi, Kali Trong nước biển muối tồn dạng ion mà ion dương có tính điện li lớn ion âm khoảng 2,3 mili đương lượng nên nước biển thường kiềm (pH tương đương 8,2) 1.2.1.3 Nước lợ Vùng sinh thái nước lợ có giới hạn nồng độ muối hồ tan từ – 30‰, bao gồm vùng ven cửa sơng, ven biển có vùng biển bị nước lục địa tràn làm giảm nồng độ muối Đây vùng sinh thái có đặc tính thủy lý hóa thủy sinh vật phức tạp đặc sắc Nồng độ muối thủy vực vùng sinh thái nước lợ không ổn định, thay đổi theo mùa, mùa mưa giảm tăng dần vào mùa khô Tuỳ thuộc vào nồng độ muối hoà tan mà phân chia thành vùng sinh thái khác nhau: Vùng sinh thái nước lợ nhạt có nồng độ muối từ - 5‰, vùng sinh thái nước lợ vừa giới hạn nồng độ muối từ - 18‰, vùng sinh thái nước lợ mặn có giới hạn nồng độ muối từ 18 30‰ Nhìn chung, thành phần hóa học nước vùng sinh thái nước lợ phức tạp, vừa mang đặc tính vùng sinh thái nước ngọt, vừa mang đặc tính vùng sinh thái nước mặn Ơ vùng nước lợ hàm lượng chất dinh dưỡng cao, nhiều chất phù sa lơ lửng, tạo nhiều thực vật đơn bào phong phú, nhiều phù phiêu sinh vật, tơm cá,… 1.2.2 Chu trình nước tự nhiên Nước tự[ nhiên vận động thay đổi trạng thái Chu trình nước vận động nước trái đất cách tự nhiên theo năm dạng: Mưa – dòng chảy – thấm – bốc – ngưng tụ – mưa Nước vận động chu trình nhờ xạ sóng ngắn mặt trời tới mặt đất, chúng bị hấp thụ phần chuyển đổi thành nhiệt làm cho tầng thấp khí nóng lên Chính nhờ lượng hâm nóng lớp nước mặt đại dương đất liền thể lỏng khác làm chúng bốc Hơi nước bốc lên với khơng khí nóng tới tầng cao khí ngưng tụ thành mưa hay tuyết lại rơi xuống mặt đất Mức độ bốc ngưng tụ nước thay đổi theo vĩ độ địa lý Ở quanh vùng xích đạo vùng nhiệt đới lượng mưa trung bình năm lớn cả, vùng mưa quanh hai cực [1] 1.3 Tài nguyên nước Tài nguyên nước phong phú đa dạng song ta phân chúng thành nhóm sau: Nước hành tinh tồn ba trạng thái (rắn, lỏng, hơi) Mặc dù tài ngun vơ hạn (nhờ tuần hoàn nước tự nhiên), song việc sử dụng nước người làm cho phân bố nước vùng khác hành tinh có thay đổi lớn, gây hậu to lớn ý muốn người Hiện nhiều vùng hành tinh thiếu nước ngọt, yêu cầu sử dụng nước người ngày tăng, ngược lại khả dẫn nước sơng ngịi lại giảm, thêm vào khu vực nước bị ô nhiễm ngày tăng nhanh Tài nguyên nước phân bố không đồng đều, thay đổi theo mùa, năm vùng địa lý: + Nước biển đại dương: 97% + Băng cực: 2,08% + Nước ngầm: 0,29% + Nước hồ: 0,009% Việt Nam nằm vùng khí hậu nhiệt đới với bờ biển dài 3000 km, có nhiều sơng, rạch, ao, hồ, đầm, phá diện tích mặt nước nội thủy rộng lớn điều kiện thuận lợi để phát triển ngành kinh tế thủy sản Thực chương trình phát triển nuôi trồng thủy sản thời kỳ 1999 - 2010 với mục tiêu đảm bảo an toàn thực phẩm, tạo việc làm hàng hóa xuất Qua năm thực chương trình, nghề ni trồng thủy sản đạt nhiều kết quan trọng Diện tích ni trồng (chưa kể diện tích sơng, hồ chứa, mặt nước biển sử dụng nuôi trồng thủy sản) đạt khoảng 902.000 ha, sản lượng nuôi trồng khai thác thủy sản nội địa tăng trung bình 16,1 %/năm Kim ngạch xuất thủy sản tăng nhanh chóng từ 900 USD năm 1999 đến 2,5 tỉ USD vào năm 2005 (Nguồn: Bộ Thủy sản), góp phần tăng trưởng kinh tế đất nước Theo thống kê ngành thủy sản nuôi trồng thủy sản nước ta phát triển ba vùng nước lợ, ngọt, mặn Diện tích ni trồng thủy sản toàn quốc 1.065.000 tăng thêm khoảng 10% so với năm 2007 Nuôi trồng thủy sản góp phần quan trọng chuyển dịch cấu kinh tế, đảm bảo an tồn thực phẩm, tạo cơng ăn việc làm, xóa đói giảm nghèo góp phần đưa ngành thủy sản thực trở thành ngành kinh tế mũi nhọn nước + Về chất lượng nước sơng ngịi nước ta thoả mãn nhu cầu kinh tế xã hội độ khống thấp, phản ứng trung tính kiềm yếu, thuộc loại nước mềm + Về số lượng sơng ngịi Việt Nam có khả cung cấp ổn định cho ngành kinh tế lượng khoảng 100 - 150km3/năm khơng kể đến lượng nước từ nước ngồi chảy vào 1.4 Chất lượng nước nuôi trồng thủy hải sản 1.4.1 Tiêu chuẩn chất lượng nước nuôi trồng thủy sản Bộ Khoa Học Công Nghệ Môi Trường định số 229/QDTDC 25/3/1995 ban hành tiêu chuẩn giá trị giới hạn cho phép nồng độ chất ô nhiễm nước mặt nước biển ven bờ áp dụng để đánh giá mức độ ô nhiễm nguồn nước (TCVN 5942 – 1995 TCVN 59438 1995) Theo đó, Bộ Thủy Sản ban hành tiêu chuẩn quy định giá trị giới hạn cho phép nồng độ chất ô nhiễm nước biển vùng nuôi trồng thủy sản vùng nước nuôi thủy sản Tuy nhiên, triển khai ni đối tượng cá tơm (một lồi cụ thể đó) để đảm bảo cho q trình ni thành công, người ta phải nghiên cứu để xác lập tiêu chuẩn chất lượng nước cho đối tượng Tiêu chuẩn chất lượng nước nuôi thủy sản giới hạn nồng độ thích hợp yếu tố thủy lý, thủy hóa nước thủy vực phù hợp cho mục đích ni thủy sản Ví dụ: Để ni tôm sú (P.monodon) thành công, người ta thực nghiệm xác định giới hạn phạm vi biến động tối đa cho phép để vật nuôi đạt sinh trưởng tốt 1.4.2 Các thông số môi trường cho ao nuôi tôm: Thông số Giới hạn tối ưu Đề nghị pH 7.5 – 8.5 Dao động hàng ngày