Như vậy, mỗi khi triều lên nước lớn những hộ dân nuôi tôm quảng canh tự nhiên mở cống dẫn nước vào ao, các vật chất tồn dư trong môi trường bên ngoài rất có khả năng trôi the[r]
(1)ĐẠI HỌC SÀI GÒN OF SAIGON UNIVERSITY
Số 71 (05/2020) No 71 (05/2020)
Email: tcdhsg@sgu.edu.vn ; Website: http://sj.sgu.edu.vn/
ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC AO NUÔI TÔM QUẢNG CANH TỰ NHIÊN VÀ THÂM CANH TẠI ẤP PHƯỚC THIỆN, XÃ ĐÔNG HẢI,
HUYỆN DUYÊN HẢI, TỈNH TRÀ VINH
Assessment of water quality in extensive and intensive shrimp ponds at Phước Thiện hamlet, Đông Hải village, Duyên Hải district, Trà Vinh province
ThS Đặng Minh Luật(1), TS Lưu Thị Thanh Nhàn(2), TS Nguyễn Thị Gia Hằng(3) (1),(2),(3)Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – ĐHQG TP.HCM
TÓM TẮT
Chất lượng nước ao nuôi tôm sú (penaeus monodon) quảng canh tự nhiên thâm canh ấp Phước Thiện, tỉnh Trà Vinh khảo sát vào tháng 3/2019 Mẫu nước thu vị trí thuộc khu vực ao ni tơm sau tiến hành phân tích 11 thơng số sinh – lý – hóa để tính số WQI Đồng thời, mẫu phân tích cấu trúc quần xã phiêu sinh thực vật để tính số sinh học tảo Kết WQI cho thấy chất lượng nước ổn định phù hợp cho tôm vị trí quảng canh tự nhiên Nhưng ngược lại, hầu hết vị trí thâm canh có chất lượng nước từ trung bình đến xấu Thêm vào đó, xuất chi tảo Euglena dấu hiệu cho thấy môi trường nước ao giàu dinh dưỡng
Từ khóa: ao tơm, số sinh học tảo, chất lượng nước, phiêu sinh thực vật, WQI Abstract
Water quality in extensive and intensive shrimp ponds of Penaeus monodon at Phước Thiện hamlet, Trà Vinh province where was surveyed in March 2019 Water samples were collected from sites that belong in areas of shrimp aquaculture and then were carried out to analyze 11 physicochemical and biological parameters for calculating water quality index (WQI) The samples were also simultaneously analyzed about the community structure of phytoplankton for calculating algae biological indices The WQI results showed that the water quality was stable and suitable for shrimp in extensive sites On the contrary, most of the intensive sites had medium to bad water quality Besides, the presence of genus
Euglena is a sign of a nutrient-rich pond
Keywords: shrimp ponds, algae biological indices, water quality, phytoplankton, WQI
1 Đặt vấn đề
Những năm qua, nghề nuôi tôm sú nước lợ, mặn nghề chủ lực tỉnh Trà Vinh Đặc biệt, hoạt động diễn nhiều vùng ven biển với mức độ thâm canh ngày lớn nhưng hộ ni khơng có thống
(2)mơ hình chính, quảng canh tự nhiên có từ năm 90 kỷ trước, thâm canh xuất từ sau năm 2005 Nhưng người dân xây dựng và triển khai thực ngày nhiều từ sau năm 2010 tất hình thức tự phát Việc xây dựng ao thâm canh xen lẫn vào khu vực ao quảng canh tự nhiên tạo không thống nhất chung khu vực
Khảo sát thực tế cho thấy hộ nuôi tôm thâm canh, nước ao chưa được xử lý triệt để phần lớn bơm xả thải vào kênh rạch nhỏ nằm len lỏi nội đồng Khi đó, chất thải tơm ni, thức ăn dư, hóa chất lẫn thuốc kháng sinh thừa kênh theo dịng nước chảy trực tiếp sơng hay bãi bồi Điều kiện tự nhiên thủy văn tỉnh Trà Vinh có chế độ thủy triều biển Đông với đặc trưng bán nhật triều không đều, ngày: hai lần triều lên, hai lần triều xuống [20] Với chế độ thủy triều lên xuống luân phiên hệ thống kênh rạch nhỏ, điều dễ gây nên tượng phú dưỡng mức độ cục vật chất có nguồn nước xả thải khó xa nguồn phát thải tồn lưu lại [5], [13]
Như vậy, triều lên nước lớn hộ dân nuôi tôm quảng canh tự nhiên mở cống dẫn nước vào ao, vật chất tồn dư trong môi trường bên ngồi có khả trơi theo dịng nước vào ao
Vì thế, việc lấy mẫu nước ao phân tích thơng số lý - hóa sinh học nhằm phục vụ việc đánh giá tình trạng chất lượng vùng nước ao nuôi cần thiết Nghiên cứu sơ khởi tình trạng dinh dưỡng thành phần cấu trúc quần xã phiêu sinh thực vật tồn hai loại hình ao ni tơm vùng ven biển xã Đông Hải, huyện Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh
2 Phương pháp nghiên cứu 2.1 Khu vực nghiên cứu
Mẫu nước vị trí thuộc ba khu vực ao ni tơm lấy vào tháng 03/2019 Các vị trí thu mẫu thể hình gồm khu vực ao nuôi tôm quảng canh tự nhiên sát rừng ngập mặn (EPA), ao nuôi tôm quảng canh tự nhiên nội đồng (EPB) và ao nuôi tôm thâm canh (IP) ấp Phước Thiện, xã Đông Hải, huyện Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh Các ao quảng canh tự nhiên có diện tích từ 33000 – 47000m2 ao thâm canh có diện tích từ 2000 – 2300m2
Hình Bản đồ vị trí điểm thu mẫu 2.2 Phương pháp thu mẫu
Mẫu phân tích phiêu sinh thực vật: mẫu định tính thu cách kéo lưới
(3)vật sau thu cố định formol tại thực địa, cho nồng độ formol cuối cùng mẫu 5% [2]
Mẫu phân tích thơng số hóa - lý: kỹ thuật lấy mẫu nước ao hồ tự nhiên nhân tạo theo TCVN 5994:1995 (ISO 5667-4:1987) Thiết bị sử dụng lấy mẫu nước plastic bucket dung tích 20L và mẫu nước chứa đựng can nhựa PE dung tích 5L xử lý tráng rửa hai lần nước mẫu Mẫu nước lấy tầng mặt ba lần liên tục mỗi vị trí, trộn lại thành mẫu tổng hợp, sau bảo quản lạnh vận chuyển về phịng thí nghiệm [19]
2.3 Chỉ số chất lượng nước (WQI) Chỉ số WQI tính cơng thức của Landwehr (1974) [9], [10] Trong đó, n là số thông số sử dụng qi số phụ Để tính số WQI, chúng tơi phân tích 11 thơng số chất lượng nước gồm: nhiệt độ, pH, oxy hòa tan (DO), độ đục, độ
mặn, nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5), nhu cầu oxy hóa học (COD), tổng chất rắn lơ lửng (TSS), N-NH4+, P-PO43- tổng coliform Công thức tính WQI sau:
(Landwehr, 1974)
Chuyển đổi thông số thang đo thành số phụ - qi (Bảng 1), nghiên cứu sử dụng bảng chuyển đổi thông số Phạm Thị Minh Hạnh cộng (2011) [18] tiêu chuẩn nước mặt Việt Nam dành cho số WQI, đồng thời bảng được điều chỉnh phù hợp với vùng nước nuôi tôm ven biển Bảng chuyển đổi có mức điểm 100, 75, 50, 25 1, mức cũng số phụ (qi) Thơng số có các khoảng giá trị thể tình trạng mơi trường nước từ tốt đến xấu Các khoảng giá trị tham khảo dựa năm tiêu chuẩn QCVN 10-MT:2005/BTNMT [16] nhiều nghiên cứu khác [1], [6], [7], [13].
Bảng 1. Chuyển đổi giá trị thông số thang đo – số phụ (qi)
Thông số Đơn vị
Chỉ số phụ (qi)
100 75 50 25 1
Rất tốt Tốt Trung bình Xấu Rất xấu
Nhiệt độ oC 28 - 30 30 28 32 27 33 25 36 20 Độ mặn 15 - 30 30 15 32 10 35 40
pH - 7,5 – 8,5 – 6,5 – - 11
DO mgO2/L
Độ đục NTU 10 20 35 60 100
TSS mg/L 50 60 70 90 100
COD mgO2/L 15 15 - - -
BOD5 mgO2/L 10 10 - - -
N-NH4+ mg/L 0,1 0,5 10 -
P-PO43- mg/L 0,1 0,3 0,5 - -
(4)Giá trị số WQI xét thang màu đánh giá chất lượng nước (Bảng 2) từ đến 100 Brown cộng (1970) [17], để đánh giá cách tổng quát chất lượng nước vị trí nghiên cứu Đồng thời sử dụng thuật ngữ
đánh giá tương ứng với môi trường nước ao nuôi tôm “thích hợp” đánh giá mơi trường sống “hạn chế” đánh giá về thơng số lý - hóa vượt mức cho phép năm tiêu chuẩn kể hay nhiều
Bảng Thang đánh giá chất lượng nước cho vùng nuôi tôm ven biển Trà Vinh
WQI ĐÁNH GIÁ MÀU
> 89 Thích hợp khơng có hạn chế (Rất tốt) Xanh thẫm
61-89 Thích hợp có mức hạn chế thấp (Tốt) Xanh lam
46-60 Thích hợp có mức hạn chế trung bình (Trung bình) Vàng
30-45 Thích hợp có mức hạn chế cao (Xấu) Đỏ
< 30 Khơng thích hợp (Rất xấu) Đỏ thẫm
2.4 Chỉ số sinh học tảo
Chỉ số đa dạng loài Shannon – Wiener (1949) [3] tính dựa vào thành phần mật độ phiêu sinh thực vật, sau cứ vào thang phân loại chất lượng nước của Wilhm Dorris (1968) đưa tình trạng nhiễm thủy vực, với giá trị H’ lớn hơn 0,9 thủy vực khơng bị nhiễm, khoảng từ 0,3 đến 0,9 thủy vực nhiễm nhẹ 0,3 thủy vực bị ô nhiễm [8] Công thức tính sau:
(Shannon Wiener, 1949)
Trong đó, H’ số Shannon – Wiener; pi tỷ lệ số cá thể tìm thấy trong lồi thứ i (Pi = ni/N); ni số lượng cá thể loài thứ i; N tổng số cá thể một mẫu nghiên cứu
Chỉ số ô nhiễm Palmer đề xuất dựa trên 20 chi tảo thị cho thủy vực bị ô nhiễm chất hữu Khi số Palmer lớn
hơn 20 thủy vực nhiễm chất hữu cao, từ 15 đến 19 thủy vực ơ nhiễm chất hữu có khả tăng cao và 15 quy định thủy vực ô nhiễm chất hữu thấp (thủy vực khơng bị phú dưỡng thủy vực có yếu tố hay chất gây cản trở đến việc tồn tiếp tục của tảo) [4]
Các thơng số sinh - lý - hóa chất lượng nước, mật độ phiêu sinh thực vật, số WQI số sinh học gồm: Shannon Wiener Palmer Tất nhập liệu và xử lý số liệu hai phần mềm Microsoft Excel 2010 PRIMER VI dùng để tính số đa dạng lồi Shannon – Wiener
3 Kết - thảo luận
(5)10-MT:2015/BTNMT [16] chất lượng vùng nước nuôi trồng thủy hải sản, cho thấy tình trạng vùng nước tương đối tốt thích hợp cho tôm sinh trưởng phát triển Bên cạnh đó, thơng số COD, BOD5, N-NH4 và P-PO4 vị trí khảo sát hầu hết có giá trị nằm ngưỡng phát phương pháp đo Chỉ riêng với thông số N-NH4 tại IP1 (2,2 mg/L), COD IP1 (18,6 mg/L) IP2 (18,1 mg/L) có giá trị cao mức giới hạn cho phép theo QCVN
10-MT:2015/BTNMT [16] chất lượng vùng nước ven biển cho ni trồng thủy hải sản Qua đó, nghiên cứu nhận thấy tình trạng dinh dưỡng cao hai ao TC IP1 IP2 có thơng số dinh dưỡng cao vượt mức giới hạn thuận lợi dành cho vùng nước nuôi tôm ven biển dựa theo QCVN 10-MT:2015/BTNMT [16] Các giá trị thơng số có tác động đến số chất lượng nước WQI (Hình 2) nhằm biểu nên tình trạng vùng nước khảo sát
Bảng 3. Kết phân tích thơng số hóa-lý tính nước
Vị trí
Thông số
EPB1 EPB2 EPB3 IP1 IP2 IP3 EPA1 EPA2 EPA3
Nhiệt độ
(oC) 30,63 31,23 32,46 31,63 31,86 32,20 36,36 34,78 34,70
pH 7,69 8,06 8,23 8,13 8,23 8,75 8,67 8,40 8,39 Độ mặn
(‰) 24 24 23 15 15 5 14 15 15
Độ đục
(NTU) 12 8,1 13 52 106 19 17 14 12
TSS
(mg/L) 54 54 81 286 297 81 54 54 28
DO
(mg/L) 7,43 4,1 5,8 4,13 5,6 5,9 9,8 8,73 7,26
Tổng Coliform
(MPN/100mL) 34 2 13 4 6 500 11 2 50
Chỉ số chất lượng nước WQI cho thấy có khác chất lượng nước ao nuôi tôm quảng canh tự nhiên thâm canh Cụ thể ao nuôi tơm thâm canh
(6)Hình Chỉ số chất lượng nước – WQI Theo thang phân loại Wilhm
Dorris (1968), số đa dạng Shannon – Wiener (H’) cho thấy hầu hết vị trí thuộc ao ni tơm quảng canh tự nhiên có chất lượng nước mức khơng bị nhiễm (Hình 3), riêng vị trí EPA1 là thủy vực bị nhiễm nhẹ (H’ = 0,85) Tuy nhiên nếu phân tích thành phần lồi phiêu sinh thực vật nhận thấy thủy vực khá phù hợp cho tơm chúng có nguồn thức ăn tự nhiên giàu dinh dưỡng như số loài phiêu sinh thực vật thuộc các chi Coscinodiscus, Nitzschia và
Gyrosigma [14] Chỉ số H’ cho thấy chất lượng nước mức bị ô nhiễm nhẹ IP2 IP3, IP1 lại cho thấy nước không bị ô nhiễm Nhưng nhìn góc độ thành phần mật độ phiêu sinh thực vật nhóm khuê tảo IP3 có mật độ cao so với IP1 IP2, đáng ý có mặt những lồi kh tảo đóng vai trò nguồn
thức ăn mang lại giá trị dinh dưỡng cao cho tôm Coscinodiscus, Gyrosigma,
(7)Hình Chỉ số đa dạng loài Shannon – Wiener (H’)
Bên cạnh đó, nghiên cứu ghi nhận được diện sáu chi tảo thị cho thủy vực bị ô nhiễm chất hữu theo Palmer (1969) [4] vị trí IP1 gồm:
Cyclotella, Navicula, Euglena, Lepocinclis,
Chlorella Pandorina, so với IP2 một chi tảo Phacus Từ quy số ơ nhiễm Palmer IP1 14 thị cho thủy vực ô nhiễm chất hữu thấp (thủy vực không bị phú dưỡng thủy vực có các yếu tố hay chất gây cản trở đến việc tồn tiếp tục tảo), IP2 là 16 thị cho thủy vực ô nhiễm chất hữu có khả tăng cao
Liên kết kết thơng số lý - hóa, chỉ số WQI, thành phần phiêu sinh thực vật, hai số sinh học Shannon – Wiener (H’) Palmer đợt khảo sát tháng 03/2019 vị trí quảng canh tự nhiên có chất lượng nước tốt phù hợp cho tôm nuôi Thành phần phiêu sinh thực vật ao thích hợp cho tơm sử dụng làm nguồn thức ăn giàu dinh dưỡng Trái lại, vị trí ao thâm canh có chất lượng nước xấu, IP2 có chất lượng nước liên tục có số WQI
thấp rơi vào khoảng màu đỏ (Hình 2), thơng số nhu cầu oxy hóa học (COD) và tổng chất rắn lơ lửng (TSS) cao mức cho phép của QCVN 10-MT:2015/BTNMT [16] Hơn nữa, phiêu sinh thực vật ghi nhận có mật độ nhóm ngành vi khuẩn lam cao so với các nhóm ngành tảo khác, có hiện diện bảy chi tảo thị cho vùng nước ô nhiễm chất hữu theo Palmer (1969) [4] gồm: Cyclotella, Navicula,
Euglena, Lepocinclis, Chlorella, Pandorina
và Phacus Đồng thời, tình trạng chất lượng
(8)đang giai đoạn vừa thả giống (được ba tuần tính đến thời điểm thu mẫu) ngắn hơn so với hai ao IP1 IP2 (đã ni hơn tháng tính đến thời điểm thu mẫu) Do đó, tình trạng dinh dưỡng mơi trường nước ao IP3 cịn thấp so với hai ao lại (Bảng 3)
Tóm lại, tình trạng dinh dưỡng cao vượt mức cho phép theo QCVN 10-MT:2015/BTNMT xảy ao nuôi tôm thâm canh, thêm vào có mặt nhóm tảo mắt cho thấy môi trường nước đáy ao có nhiễm hữu từ việc nhiễm bẫn đáy ao thức ăn thừa mứa chất thải tôm nuôi lắng đọng ngày một nhiều tình trạng cịn tiếp tục tăng lên qua giai đoạn nuôi [14] Nhóm vi khuẩn lam có tác động tiêu cực đến ao ni chúng cịn chiếm vị trí ưu thế ao, tơm khó tiêu hóa ăn phải lồi tảo gây bệnh phân trắng cho tôm [15], đồng thời chất lượng nước dần trở nên xấu [11] Hơn
nữa, qua khảo sát thực tế biết nguồn nước xả thải hộ nuôi thâm canh lại không xử lý triệt để trước bơm xả thải trực tiếp kênh, rạch, bãi bồi hay RNM nằm gần Nếu hoạt động này diễn liên tục thời gian dài rất có khả làm cho vật chất nước thải tồn dư lại môi trường sông, kênh rạch Qua gây ảnh hưởng đến đời sống của loài sinh vật tự nhiên có thể ao ni tơm quảng canh tự nhiên ngoại lệ
4 Kết luận
Các vị trí ao quảng canh tự nhiên IP3 có chất lượng nước tương đối tốt thích hợp cho phát triển tơm Cịn những ao ni tơm thâm canh (ngoại trừ vị trí ao IP3) có tình trạng phì dưỡng sự giàu có mật độ vi khuẩn lam xuất hiện nhóm tảo mắt, đồng thời hai thơng số dinh dưỡng NH4+ COD cao vượt ngưỡng giới hạn cho phép theo QCVN 10-MT:2015/BTNMT
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Forbes, (2020, June 1) Penaeus monodon (giant tiger prawn), Center for Agriculture and Biosciences International [Online] Available:
https://www.cabi.org/isc/datasheet/71093
[2] Sournia, Phytoplankton manual, Paris: UNESCO, 1978
[3] E Shannon and W Wiener, The mathematical theory of communication, Urbana: University of Illinois Press, 1949
[4] M Palmer, “A Composite Rating of Algae Tolerating Organic Pollution”, Journal of Phycology, 5, 78-82, 1969
[5] Đặng Thị Hồng Phương Hà Anh Tuấn “Hoạt động nuôi tôm tập trung chất lượng môi trường nước nuôi tôm xã Hải Đông, huyện Hải hậu, tỉnh Nam Định”, Tạp chí Khoa học Công nghệ, 107(7), 31-35, 2013
(9)[7] Huỳnh Phú, “Nghiên cứu đánh giá môi trường chất lượng nước vùng nuôi tôm sú ven biển Trà Vinh đề xuất giải pháp phát triển bền vững”, Luận án Tiến Sĩ, Đại học Thủy Lợi, Hà Nội, 2006
[8] J L Wilhm and T C Dorris, “Biological parameters for water quality criteria”,
Bioscience, 8(6), 477-481, 1986
[9] J M Landwehr and R A Deininger, “A Comparision of Several Water Quality Indexes”, Journal of the Water Pollution Control Federation, 48(5), 954-958, 1976 [10] J M Landwehr, “Water Quality Indices – Construction and Analysis”, PhD thesis,
University of Michigan, 1974
[11] M Burford, “Phytoplankton dynamics in shrimp ponds”, Aquaculture Research, 28, 351-360, 1997
[12] Nguyễn Phú Hịa, Chất lượng mơi trường nước nuôi trồng thủy sản, Đại học
Quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2016
[13] Nguyễn Văn Công, Tổng quan ô nhiễm nông nghiệp Việt Nam: Ngành Thủy Sản, Được soạn thảo cho Ngân hàng Thế giới, Washington, DC, 2017
[14] Nimda Tép Bạc, (1/6/2020) Tảo độc ao nuôi tôm biện pháp quản lý, Nguồn tepbac.com [Trực tuyến] Địa chỉ: https://tepbac.com/tin-tuc/full/tao-doc-trong-ao-nuoi-tom-va-bien-phap-quan-ly-20617.html
[15] Phạm Thanh Lưu, Trần Thành Thái, Nguyễn Thị Mỹ Yến Ngô Xuân Quảng, “Đa dạng thực vật phù du ao nuôi tôm sinh thái Cà Mau”, Kỷ yếu Báo cáo Khoa học Sinh thái Tài nguyên sinh vật – Hội nghị Khoa học toàn quốc lần thứ 7,
793-800, 2017
[16] QCVN 10-MT:2015/BTNMT (2015), Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia chất lượng nước biển
[17] R M Brown, N I McClelland, R A Deininger and R G Tozer, “Water quality index-do we dare?”, Water Sewage Works, 117(10), 339-343, 1970
[18] T M H Pham, “Development of Water Quality Indices for Surface Water Quality Evaluation in Vietnam”, Journal of Environmental Engineering, 137, 273-283, 2009 [19] TCVN 5994: 1995 (ISO 5667–4: 1987) – Tiêu chuẩn Quốc gia Chất
lượng nước – Lấy mẫu – Hướng dẫn lấy mẫu hồ ao tự nhiên nhân tạo
https://www.cabi.org/isc/datasheet/71093. https://tepbac.com/tin-tuc/full/tao-doc-trong-ao-nuoi-tom-va-bien-phap-quan-ly-20617.html