Quản lý chất lượng nước nuôi trồng thủy sản - Chương 1

S đa dng ca h sinh thái thy vc 1 CHNG 1 S A DNG CA H SINH THÁI THY VC 1 CÁC THÀNH PHN CA MÔI TRNG Bao quanh hành tinh trái đt gm: - a quyn hay thch quyn (Lithoshpere): - Thy quyn (Hydrosphere) - Khí quyn (Atmosphere) - Sinh quyn (Bioshphere) B mt trái đt gm 30% là lc đa và 70% là mt bin. a quyn (lithosphere): môi trng đt bao gm v trái đt, thành phn hóa hc ca đt nh hng c bn đn cuc sng ca con ngi và s duy trì đi sng hoang dã. Thy quyn (hydrosphere) là môi trng nc bao gm tt c phn nc trên trái đt nh nc đi dng, sông, h, sui, nc ngm, bng tuyt, hi nc trong đt và trong không khí . Thy quyn đóng vai trò không th thiu đc trong vic duy trì s sng ca sinh vt và cân bng khí hu toàn cu. Khí quyn (atmossphere): là lp không khí bao quanh trái đt và đóng vai trò quan trng trong vic duy trì s sng và quyt đnh đn tính cht khí hu, thi tit ca trái đt Sinh quyn (biosphere): là các phn ca môi trng vt lý có tn ti s sng bao gm phn ln thy quyn, phn di ca khí quyn và phn trên ca đa quyn (Hình 1-1 và Bng 1-1). Nhng yu t môi trng cn thit cho s sng gm: nng lng, nc, khí và cht khoáng. Hình 1-1. Thành phn t nhiên ca h thng Qun lý cht lng nc nuôi trng thy sn 2 Hình 1-1. Các thông s môi trng và chc nng t nhiên 1. Khí quyn Thành phn hóa hc, ô nhim Ht bi m đ Lng ma/bc hi Mây Bc x mt tri Nhit đ Tn sut và cng đ gió 2. Thy quyn Th tích nc b mt và nc ngm Cht lng nc Nc sông Tim nng thy nng lng c đim thy triu Sóng 3. a quyn a mo a hình Kiu đá và cu trúc Phong hóa, xói l Lng t phù sa Cu trúc đa cht a vt lý  sâu tn đt  ht và cu trúc Thành phn khoáng cht Thành phn sinh hc Thành phn hóa hc Vt cht hu c, hàm lng mùn, rác m đ a cht c tính nn móng Kin to đa cht và đc trng đa vt lý a chn c trng đa cht 4. Sinh quyn Thc vt:  cao, mt đ, cu trúc và tính đa dng (hn tp) Giai đon sinh trng Sinh khi, Chlorophyl-a  che ph, ch s din tích lá S thoát hi nc, hiu qu s dng nc H thng r và s dng dinh dng H thc, đng vt: Thành phn loài và tính đa dng Kích thc qun th (đ ln) Kh nng tn ti/mt đi ca qun th ng thái ca qun th S phân tán/di c Các chc nng đc trng nh giá tr dinh dng, đc tính sinh hóa, vai trò ch th sinh hc . i sng qun xã: Sinh khi, quang hp Tiêu th và hô hp Phân hy Quan h dinh dng (chui thc n) Chu trình carbon và dinh dng Bioturbation 5. Các thông s h sinh thái Tính t nhiên, tính toàn vn và giá tr di sn Tính khác thng, tính rõ ràng Tính đa dng, tính phong phú Kh nng tích ly và tính bt n S phc hi và thay th Giá tr thông tin, liên quan đn t nhiên, phong cnh và vn hóa 2 H SINH THÁI 2.1 H sinh thái nc ngt Vùng sinh thái nc ngt có gii hn ca nng đ mui hòa tan nh hn 0,5‰. ây là vùng nc thiên nhiên xa bin di các loi hình thy vc khác nhau nh: sông, sui, h, ao, rung lúa . c tính chung là trong nc có ít thành phn mui Na + , Cl - , SO 4 2- ; nhiu thành phn mui Ca 2+ , HCO 3 - , CO 3 2- . S đa dng ca h sinh thái thy vc 3 2.1.1 S lc thành phn hóa hc ca nc sông Sông là loi hình thy vc nc chy tiêu biu nên hàm lng oxy hòa tan trong nc sông thng cao,  nhng đon chy sit, hàm lng oxy hòa tan có th lên đn bão hòa. pH tng đi n đnh, dao đng trong khong 6-8. Nhìn chung hàm lng các mui dinh dng và vt cht hu c trong nc sông thng nghèo nàn. Hàm lng TAN (tng đm amôn) ít khi vt quá 0,1 ppm. Hàm lng NO 2 - ít khi vt quá 0,02 ppm có khi ch có lng vt. Vì hàm lng oxy cao nên dng đm này d dàng b oxy hóa thành dng đm nitrate (NO 3 - ). Hàm lng NO 3 - thng gp trong khong 0,1- 0,5ppm. Hàm lng dng này trong nc sông thng thay đi theo mùa: mùa h, thc vt phù du phát trin mnh - quá trình quang hp ca chúng hp thu nhiu NO 3 - làm hàm lng mui này trong thy vc gim xung đáng k có khi bng 0; vào mùa thu hàm lng mui này tng lên hn và đt cc đi  mùa đông và sang mùa xuân bt đu gim xung. Hàm lng PO 4 3- dao đng trong khong 0,03-0,1 ppm và cng dao đng theo mùa, vào mùa nc l hàm lng PO 4 3- thng cao do nc ma mang vào thy vc. Hàm lng SiO 3 2- dao đng trong khong 2-10 mg/L. Hàm lng mui st hòa tan trong nc sông thng rt thp vì hàm lng oxy hòa tan cao, các mui hòa tan ca st d dàng b oxy hóa thành dng keo Fe(OH)3 không hòa tan. Tuy nhiên, hàm lng st tng s cao đi vi nhng vùng chu nh hng ca đt phèn (Vùng ng Bng Sông Cu Long). COD ca nc sông thng rt thp ch dao đng trong khong 2-5mg/L. Thành phn trung bình ca các ion khác trong nc sông đc trình bày trong bng sau: Bng 1-2: Thành phn trung bình ca các ion chính trong nc sông  các lc đa khác nhau. Hàm lng ion (mg/L) Lc đa Na + Ca 2+ Mg 2+ K + HCO 3 - SO 4 2- Cl - NO 2 - Châu Á 5,6 18,4 9,3 2,3 79,0 8,4 8,7 0,7 Châu Phi 3,8 12,5 11,0 - 43,0 13,5 12,1 0,8 Bc M 5,0 21,0 9,0 1,4 68,0 20,0 8,0 1,0 Châu Âu 5,6 31,1 5,5 1,7 95,0 24,0 6,9 3,7 Châu Úc 2,7 3,9 2,9 1,4 31,6 2,0 10,0 0,05 Lng oxy hòa tan trong nc ln, CO2 t do ít, vt cht hu c trong nc sông thp, đ pH thuc loi trung bình, dao đng t 6.9 - 7.2. Nhìn chung, thành phn hóa hc ca nc gia các khúc trong mt dòng sông thì không hoàn toàn ging nhau, nó ph thuc vào v trí đa lý ca tng khúc sông và ngun b sung. Qun lý cht lng nc nuôi trng thy sn 4 2.1.2 S lc thành phn ca nc ao Ao là loi hình thy vc nc đng, nh, nông, đc hình thành ch yu là do các nguyên nhân nhân to. Nhìn chung nhng tính cht vt lý, thành phn hóa hc ca nc trong ao bin đng ln. Mc đ bin đng ca các yu t ph thuc vào đ ln ca thy vc và ph thuc vào ch đ chm sóc ca con ngi. - Hàm lng oxy hòa tan trong nc bin đng ln theo ngày đêm, mc đ bin đng tùy theo hàm lng vt cht dinh dng trong ao. - pH dao đng t 6-9,5 tùy theo mt đ ca to trong ao - Hàm lng các mui dinh dng thng phong phú hn nc sông do s chm sóc bón phân ca con ngi. - Hàm lng TAN dao đng trong khong 0,1-1,0 mg/L; NO 3 - dao đng trong khong 0,7-1,0 ppm,  nhng ao giàu dinh dng có th lên ti vài mg/L. - COD có th đt đn 30 mg/L. 2.2 H sinh thái nc l Vùng sinh thái nc l có gii hn nng đ mui hòa tan t 1-30‰, bao gm các vùng ven ca sông, ven bin hoc có khi c vùng bin b nc trong lc đa tràn ra làm nht nng đ mui đi. ây là vùng sinh thái có đc tính thy lý hóa và thy sinh vt rt phc tp và đc sc. Nng đ mui trong các thy vc  vùng sinh thái nc l rt không n đnh, luôn luôn thay đi theo mùa, mùa ma gim và tng dn trong mùa khô. Tùy thuc vào nng đ mui hòa tan mà phân chia thành các vùng sinh thái khác nhau: vùng sinh thái nc l nht có nng đ mui t 1-5‰, vùng sinh thái nc l va gii hn nng đ mui t 5-18‰, vùng sinh thái nc l mn có gii hn nng đ mui t 18-30‰. Nhìn chung, thành phn hóa hc ca nc trong vùng sinh thái nc l rt phc tp, va mang đc tính ca vùng sinh thái nc ngt, va mang đc tính ca vùng sinh thái nc mn. 2.3 H sinh thái nc mn Vùng sinh thái nc mn bao gm bin và đi dng. Nc bin là nc thiên nhiên rt đc bit, có thành phn hóa hc rt phc tp. Hin nay, đã phát hin có tt c 60 nguyên t hòa tan trong nc bin và phn ln tn ti di dng ion, nhng ion này có bin đi theo s khác nhau ca nhng điu kin lý, hóa, sinh hc và đa cht ca vùng bin. Trong nc bin, ngoài thành phn hóa hc phc tp ra còn có sinh vt, nhng th hu c này rt cn nhiu thành phn hóa hc đ sng và khi sinh vt cht đi s tr li thành phn hóa hc trong c th ca chúng vào trong nc bin. Vì vy nc bin không ch là thành phn hóa hc phc tp mà còn là th tng hp ca th hu c. Thành phn hóa hc ca nc bin có nhng đc tính sau đây: Tt c nc bin đu có thành phn mui hòa tan phong phú, tr nhng vùng bin đc bit, nói chung là có nng đ mui tng đi n đnh, khong 35‰. S đa dng ca h sinh thái thy vc 5 Thành phn hóa hc ca tt c nc bin đu ging nhau và thành phn tng đi n đnh, trong đó ion Cl - chim 55,25%, ion Na + chim 30,63%, ion SO 4 2- chim 7,74%, mui cacbonate chim 0,3% tng s các ion hòa tan, các mui ca N, P, Si và vt cht hu c chim khong 0,3 %. Thành phn ion ca tt c nc bin hu nh không bin đi theo thi gian và không gian. Trong nc bin có các nguyên t: Cl, Na, Mg, S, Ca, K, Br, C, Sr, B, F, Si, N, Al, Rb, Li, P, Ba,I As, Fe, Mn, Cu, Zn, Pb, Se, Cs, V, Mo, Th, Ce, Ag, La, Y, Ni, Sc, Hg, Au, Ro, Cd, Co, Sn, O, H, Ar, He, Ne, .11 nguyên t đu là nhng nguyên t ch yu trong thành phn nc bin và hàm lng trung bình ca chúng đc trình bày  bng sau: Bng 1-3: Thành phn trung bình ca các ion chính trong nc bin (khi nng đ mui 35%o) Ion (g/kg) Nng đ Ion (g/kg) Nng đ Na + 10,722 Cl - 19,337 Mg 2+ 1,297 SO 4 2- 2,708 Ca 2+ 0,408 HCO 3 - 0,097 K + 0,382 CO 3 2- 0,006 Sr 2+ 0,0138 Br - 0,06 F - 0,011  tng nc mt ca bin và đi dng tng đi giàu oxy: do s xáo trn mnh ca sóng làm oxy khuch tán t không khí vào nc d dàng.  tng đáy các bin, hàm lng oxy hòa tan rt thp vì quá trình đi lu thng đng yu không bao quát đc toàn b khi nc,  đ sâu 200-1000m hàm lng oxy hòa tan gn nh bng 0. Hàm lng TAN  vùng khi đi dng đt 0,03 mg/L, vùng ven b có th lên ti 0,2 mg/L hay ln hn. Hàm lng NO 3 - cng rt thp. Hàm lng PO 4 3- ít hn mui nitrate khong 10 ln,  tng nc mt hàm lng PO 4 3- không vt quá 0.02 ppm.  di sâu hàm lng các mui hòa tan ca nit, phosphor nhiu hn trên tng mt ti hàng chc hay hàng trm ln. Do đó,  đâu có s xáo trn nc t tng đáy lên mnh thì  đó sinh vt s phát trin mnh m, còn ni không có s xáo trn nc thì sinh vt ni đó rt nghèo nàn. Hàm lng các mui hòa tan ca st trong nc bin thng rt thp, thp hn hàng trm ln so vi hàm lng st trong các thy vc nc ngt. Qun lý cht lng nc nuôi trng thy sn 6 2.3.1 H sinh thái đt ngp nc Các h sinh thái đt ngp nc bao gm các đm ly và rng ngp mn (mangroves) . Có 3 dng đm ly: (i) đm ly ngp nc sâu và thc vt bc cao phát trin (swamp), (ii) đm ly ngp nc ít vi nhiu loài thc vt bc thp kích thc ln phát trin (marsh), (iii) đm ly không ngp nc, nhiu bùn nhão và có nhiu than bùn (bog), loài thc vt phát trin ch yu là rêu. Trong các h sinh thái này thì nc ít lu thông và tích t nhiu vt cht hu c có ngun gc thc vt nên nc có cht lng kém. i vi h sinh thái rng ngp mn thì môi trng nc mang đc tính ca thy vc nc l giàu dinh dng. nh ngha v đt ngp nc: Theo Cc ngh Cá và i sng hoang dã Hoa K (Cowarddin et al., 1979), đt ngp nc “Là vùng đt chuyn tip gia h thy sinh và trên cn ni mc nc thng  b mt hoc gn b mt ca đt đc ngp mt lp nc khá cn” Theo Hi ngh Rasmar (1971), đt ngp nc “Là nhng đm ly, vùng đm ly, đt hoc nc có than bùn t nhiên hoc nhân to, thng xuyên hoc tm thi, vi nc ngt, l hoc mn tnh hoc chy, bao gm c nhng vùng nc bin có đ sâu mc nc lúc triu thp không vt quá 6m » H sinh thái vùng đt ngp nc ch yu - Các thy vc và h nông cn - Ca sông - Vùng duyên hi - Vùng đng bng ngp nc (Hình 1-2, 1-3) - m ly (marsh) - m than bùn (bog) - Rng đm ly (swamp) S đa dng ca h sinh thái thy vc 7 Hình 1-2. Chu k t nhiên ca l và hn  thung lng sông Senegal. Theo Van Lavieren & Van Wetten (1990). © Euroconsult. Trích dn bi C.K. Lin and Yang Yi (2001) Qun lý cht lng nc nuôi trng thy sn 8 Hình 1-3: L nh và các giai đon tin trin  vùng đng bng ngp l do sông theo lý thuyt. S đa dng ca h sinh thái thy vc 9 Chc nng, ngun li và đc đim ca vùng đt ngp nc Bng 1-4. Giá tr ca vùng đt ngp nc Các h sinh thái đt ngp nc Ca sông (không có rng ngp mn) Rng ngp mn Vùng ven bin m ng bng ngp nc m ly nc ngt H Vùng than bùn Rng đm ly Chc nng 1. Nc ngm tái s dng o o o p p p n n 2. Nc ngm không s dng li n n n n p n n p 3. Kim soát l n p o p p p n p 4. n đnh b bin/kim soát xói mòn n p n n p o o o 5. Gi li cn lng/đc cht n p n p p p p p 6. Gi li cht dinh dng n p n p p n p p 7. Cung cp sinh khi n p n p n n o n 8. Ngn chn bão, chn gió n p n o o o o n 9. n đnh vùng tiu khí hu o n o n n n o n 10. Vn chuyn nc n n o n o n o o 11. Gii trí/du lch n n p n n n n n Sn phm 1. Ngun li cây rng o p o n o o o p 2. Ngun li đng vt hoang dã p n n p p n n n 3. Ngun li thy sn p p n p p p o n 4. Ngun li thc n cho gia súc n n o p p o o o 5. Ngun li nông nghip o o o p n n n o 6. Cung cp nc o o o n n p n n c đim 1. a dng sinh hc p n n p n p n n 2. ng nht vi vn hóa/di sn n n n n n n n n o = không có hoc him; n = hin din; p = giá tr chung và quan trng ca loi hình đt ngp nc. Qun lý cht lng nc nuôi trng thy sn 10 Nguyên nhân làm mt đi đt ngp nc Bng 1-5. Nhng nguyên nhân làm mt đi đt ngp nc Tác đng bi con ngi Vùng ca sông Vùng ven bin ng bng ngp trng m ly nc t H t than bùn Rng đm ly Trc tip Tháo cn cho mc đích qun lý nông nghip, lâm nghip và khng ch mui p p p p n p p Sên vét và đào kênh dn nc và phòng chng l lt. p o o n o o o San lp nhm chôn rác thi rn, làm đng và phát trin nhng khu công nghip, thng mi và dân c. p p p p n o o Chuyn đi cho mc đích nuôi trng thy hi sn p n n n n o o Xây dng b bao, đp ngn nc, đê điu nhm kim soát l lt, cung cp nc, ti tiêu và phòng chng bão lt. p p p p n o o Thi b nông dc, cht dinh dng t cht thi sinh hot, nông nghip và cn lng. p p p p p o o Khai thác khoáng sn vùng ngp nc nh chì, than đá, si, phospho và nhng vt liu khác. n n n o p p p Khai thác nc ngm o o n p o o o Gián tip S tích t ca cn lng do đê đp, kênh mng sâu và nhng cu trúc khác. p p p p o o o S thay đi các yu t thy lc hc do kênh mng, đng xá và nhng cu trúc khác. p p p p p o o Mc nc rút dn do khai thác ngun nc ngm, du khí và nhng khoáng sn khác. p n p p o o o Nguyên nhân t nhiên Nc rút dn n n o o n n n Mc thy triu tng p p o o o o p Hn hán p p p p n n n Bão t p p o o o n n Xói mòn p p n o o n o Các tác đng hu sinh o o p p p o o Ghi chú: o = Không hin din hoc him; n = hin din nhng không phi là nguyên nhân chính p = nguyên nhân quan trng và ph bin to ra s suy thoái và mt đi đt ngp nc. [...]... 17 9,68 74,92 3 61, 06 0,70 3 61, 76 354,70 723,70 2 91, 90 13 70,30 0 ,10 13 70,40 0,86 0 ,13 0,0 01 27,09 2,08 0, 01 4,24 4 ,17 37,72 14 08 ,12 15 ,54 2,33 512 ,82 5 31, 55 893, 31 25,2 51, 4 20,7 97,3 -9 7,3 1, 9 0 ,1 -0 ,3 0,3 2,6 99,9 Ngu n d li u: Encyclopedia Britannica and Information Please Almanac (19 74) và theo Wheaton ,19 77 Trích d n b i C.K Lin and Yang Yi (20 01) 12 ... a h sinh thái th y v c c - Qui ho ch chung vi c s d ng và qu n lý ngu n tài nguyên t ng p n - Xây d ng nh ng h ng d n v chính sách vùng t ng p n c - C i ti n thông tin và nh n th c Hình 1- 4 : Chu k th y h c 2.3.2 - c h sinh thái ng p l Các th y v c l n c a th gi i i d ng Bi n n i a H Sông Kh i b ng B c c c Kh i b ng Nam c c 11 Qu n lý ch t l ng n c nuôi tr ng th y s n B ng 1- 4 : Ngu n n c c a th gi i... 10 ) (km3 x 10 6) th tích Th y v c n c m n i tây d ng Thái bình d ng n d ng T ng kh i n c i d ng trên th gi i Bi n n i a và h n c m n T ng kh i n c th y v c n c m n Th y v c n c ng t H n c ng t Sông Kh i b ng nam c c Kh i b ng b c c c và sông b ng N c trong không khí N c ng m cách b m t 0,8 km N c ng m t ng sâu T ng kh i n c ng t T ng kh i n c 10 6,46 17 9,68 74,92 3 61, 06 0,70 3 61, 76 354,70 723,70 2 91, 90 . HCO 3 - SO 4 2- Cl - NO 2 - Châu Á 5,6 18 ,4 9,3 2,3 79,0 8,4 8,7 0,7 Châu Phi 3,8 12 ,5 11 ,0 - 43,0 13 ,5 12 ,1 0,8 Bc M 5,0 21, 0 9,0 1, 4 68,0 20,0 8,0 1, 0. ngt 0,86 0 ,13 -- Sông 0,0 01 -- Khi bng nam cc 15 ,54 27,09 1, 9 Khi bng bc cc và sông bng 2,33 2,08 0 ,1 Nc trong không khí 512 ,82 0, 01 -- Nc ngm