Nitrate trong thủy vực là sản phẩm của q trình nitrate hóa, nhờ hoạt động của một số lồi vi khuẩn hóa tự dƣ ng Nitrospina, Nitrosococcus. Nitrate là một trong những dạng đạm đƣợc thực vật hấp thu dễ nhất, khơng đọc với thủy sinh vật. Hàm lƣợng thích hợp cho các ao nuôi tôm là từ 0,1-10mg/l.
Hàm lƣợng NO3-
có trong nƣớc ở vụ mùa mƣa ln cao hơn so với hàm lƣợng NO3- trong nƣớc ở vụ nuôi tôm mùa khô.
Cũng tƣơng tự nhƣ hàm lƣợng NH4+, hàm lƣợng NO3- trong nƣớc ni tơm và nƣớc thốt cũng đều vƣợt ngƣ ng TCCP của QCVN 08: 2008/BTNMT. Hàm lƣợng nitrate cao khơng gây độc cho tơm, nhƣng có thể làm thực vật phù du nở hoa gây những biến đổi chất lƣợng nƣớc khơng có lợi cho tơm.
* Hàm lƣợng nitơ (N – NH3, N – NO2-) trong nƣớc:
Ammoniac NH3 đƣợc hình thành trong thủy vực do sự phân hủy protein, xác bã động thực vật phù du, sản phẩm bài tiết của động vật bởi vi khuẩn hay từ phân bón vơ cơ, hữu cơ.
NH3 là khí độc đối với thủy sinh vật, có ảnh hƣởng lớn đến tỷ lệ sống, sinh trƣởng của thủy sinh vật. Khi hàm lƣợng NH3 trong nƣớc cao, tơm khó bài tiết đƣợc NH3 từ máu ra mơi trƣờng ngồi. NH3 trong máu và các mô tăng làm pH máu tăng dẫn đến rối loạn các phản ứng xúc tác của enzyme và độ bền vững của màng tế bào,
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 tb mùa
mưa mùakhô
tb mùa
mưa mùakhô
tb mùa
mưa mùakhô
Nước cấp Nước trong ao Nước thải
Hải Chính Hải Lý
làm thay đổi độ thẩm thấu của màng tế bào dẫn đến tơm chết vì khơng điều khiển đƣợc quá trình trao đổi muối giữa cơ thể và mơi trƣờng ngồi. NH3 cao cũng làm tăng tiêu hao oxy của mô và làm giảm khả năng vận chuyển oxy của máu.
Thơng thƣờng thì độ độc của NH3 khơng đáng ngại lắm vì thực vật phù du sẽ giữ cho độ độc này ở mức thấp. Tuy nhiên nếu chúng ta nuôi tôm với mật độ q dày thì có thể hàm lƣợng NH3 sẽ tăng cao. Ngồi ra sự chuyển hố giữa NH3, NO3- và NO2-
là vấn đề đáng quan tâm. Dƣới tác dụng của vi sinh vật, Ammonia sẽ biến đổi thành Nitrite và Nitrate. NO3- thông thƣờng vô hại đối với tôm ,trong khi NO2- thì lại gây độc cho tơm, nhất là khi độ mặn thấp (mức an tồn cho tơm là 0,3 mg/L).
Nitrit là một loại chất có khả năng gây độc cao cho các lồi thủy sinh nói chung và cho tơm nói riêng. Hàm lƣợng nitrit trong nƣớc có lien quan chặt chẽ đối voeis hàm lƣợng nitrat, amoni. Trong điều kiện nƣớc thiếu oxi thì nitrat sẽ bị khử thành nitrit và ngƣợc lại. Tuy nhiên, đây là nhữn chỉ tiêu để đánh giá mức độ giàu hay nghèo các chất dinh dƣ ng trong ao nuôi.Nếu hàm lƣợng nitrit cao, chứng tỏ nƣớc bị thiếu oxi. Vì vậy, cần phải theo dõi diễn biến của hàm lƣợng nitrit, giúp ích cho việc đánh giá chất lƣợng nƣớc nuôi tôm.
Hàm lƣợng NH3và NO2- đƣợc phân tích từ các mẫu nƣớc trong các ao ở xã Hải Lý và Hải Chính đƣợc thể hiện ở bảng 3.11 , bảng 3.12, hình 3.10 và hình 3.11 nhƣ sau:
Bảng 3.12: Giá trị NH3 tại các thời điểm khác nhau trong quá trình ni tơm
Đơn vị tính: mg/l Nƣớc cấp Nƣớc trong ao Nƣớc thải tb mùa mƣa mùa khô tb mùa mƣa mùa khô tb mùa mƣa mùa khô Hải Chính 0,023 0,024 0,022 0,520 0,536 0,504 1,120 1,151 1,089 Hải Lý 0,032 0,034 0,030 0,620 0,636 0,605 1,340 1,369 1,311
Hình 3.11: Biến động của NH3trong q trình ni tơm
Bảng 3.13: Giá trị NO2- tại các thời điểm khác nhau trong q trình ni tơm
Đơn vị tính: mg/l Nƣớc cấp Nƣớc trong ao Nƣớc thải tb mùa mƣa mùa khô tb mùa mƣa mùa khô tb mùa mƣa mùa khơ Hải Chính 0,020 0,024 0,016 0,450 0,504 0,396 0,620 0,701 0,539 Hải Lý 0,010 0,012 0,009 0,500 0,590 0,410 0,710 0,817 0,604 QCVN08: 2008/BT NMT(A2) 0,02 0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 1.400 tb mùa
mưa mùakhô
tb mùa
mưa mùakhô
tb mùa
mưa mùakhô
Nước cấp Nước trong ao Nước thải
Hải Chính Hải Lý
Hình 3.12: Biến động của NO2- trong quá trình ni tơm
Nhìn bảng số liệu về hàm lƣợng NH3 và NO2- trong nƣớc cấp, nƣớc trong ao và nƣớc thải nuôi tôm của các vùng nghiên cứu thấy khi hàm lƣợng NH3 tăng thì hàm lƣợng NO2- cũng tăng theo. Hàm lƣợng NO2- thu đƣợc ở các mẫu cao hơn rất nhiều so với TCCP của QCVN 08: 2008/BTNMT, ở cả 2 xã, nƣớc trong ao và nƣớc thoát dao động từ 0,45 – 0,71 mg/l. Nếu so sánh với mức an tồn cho tơm phát triển là 0,3 mg/l thì hàm lƣợng NO2- trong nƣớc ni đã gây độc cho tơm. Vì vậy, cần phải có biện pháp thích hợp để giảm hiện tƣợng gây độc do NO2-
e) Photphat (PO43-)
Phốt pho là một trong những nguyên tố tạo sinh quan trọng cần thiết cho sự sống ở nƣớc. lon PO43- dễ đƣợc thực vật bậc cao và tảo đồng hóa trong q trình quang hợp (thực vật bậc cao hấp thụ PO43- chậm hơn tảo). Nhu cầu của tảo đối với PO43- có giới hạn. Các nghiên cứu cho thấy hàm lƣợng phosphate trong ao lớn hơn 0,5mg/l tảo sẽ phát triển nhanh chóng và chết, là nguyên nhân dẫn đến màu nƣớc thay đổi, đồng thời ảnh hƣởng đến các chỉ tiêu chất lƣợng nƣớc nhƣ tăng ammonia, giảm oxy hòa tan và sự biến động của pH trong ngày.
Ngồi ra, P là thành phần chính tạo nên lớp vỏ của tôm. P là thành phần trong các phosphate hữu cơ nhƣ là các nucleotide phospholipid, coenzyme, ADN và ARN. Theo nghiên cứu của Davis et al.(1993), nhu cầu về khống P đối với tơm là 0,5-2%
Tuy nhiên, nhìn vào kết quả quan trắc các mẫu nƣớc tại các xã triển khai nghiên cứu, ta đều nhận thấy rằng, hàm lƣợng PO43-
lớn hơn rất nhiều so với TCCP
0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 0.700 0.800 0.900 tb mùa
mưa mùakhô
tb mùa
mưa mùakhô
tb mùa
mưa mùakhô
Nước cấp Nước trong ao Nước thải
Hải Chính Hải Lý
của QCVN 08: 2008/BTNMT. Tại nguồn nƣớc cấp, PO43- dao động từ 0,68 – 0,82mg/l trên ngƣ ng cho ph p của QCVN 08: 2008/BTNMT là 0,2mg/l.
Hình 3.13: Hàm lƣợng PO43- trong nƣớc nuôi tôm
Bảng 3.14: Giá trị PO43- tại các thời điểm khác nhau trong q trình ni tơm
Đơn vị tính: mg/l Nƣớc cấp Nƣớc trong ao Nƣớc thải tb mùa mƣa mùa khô tb mùa mƣa mùa khô tb mùa mƣa mùa khơ Hải Chính 0,78 0,81 0,75 1,80 1,89 1,71 2,67 2,82 2,52 Hải Lý 0,82 0,85 0,79 2,20 2,33 2,07 3,95 4,21 3,69 QCVN 08: 2008/BTN MT(A2) 0,2
Hình 3.14: Biến động của PO43- trong q trình ni tơm
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 tb mùa
mưa mùakhô tb mưa mùa mùakhô tb mưa mùa mùakhô
Nước cấp Nước trong ao Nước thải
Hải Chính Hải Lý
Cùng với q trình ni, lƣợng thức ăn đổ dƣ thừa, nên hàm lƣợng PO43 thu đƣợc ngày càng cao. Cuối vụ ni, nƣớc thốt của ao ni tơm có hàm lƣợng PO43 ở xã Hải Chính là 2,67mg/l, cịn ở xã Hải Lý là 3,95mg/l.
So với TCCP của QCVN 08: 2008/BTNMT thì hàm lƣợng PO43
trong 3 loại nƣớc đều cao hơn rất nhiều lần, và nó vƣợt quá nhu cầu sử dụng của tôm. Đây là một vấn đề cần phải quan tâm đến trong vấn đề xử lý môi trƣờng nƣớc nuôi tôm tại huyện Hải Hậu, tỉnh Nam Định.
3.1.4 Một số chỉ tiêu kim loại nặng của nước nuôi tôm
Bảng 3.15: Một số chỉ tiêu kim loại nặng của nƣớc nuôi tôm
(Đơn vị mg/l)
Loại nƣớc Chỉ tiêu Hải
Chính Hải Lý QCVN 08: 2008/BTNMT QCVN 10: 2008/BTNMT Nƣớc cấp As 0,005 0,003 0,02 0,01 Cd <LOD <LOD 0,005 0,005 Hg <LOD <LOD 0,001 0,001 Cu 0,03 0,05 0,2 0,03 Pb 0,003 0,004 0,02 0,05 Fe 0,26 0,32 1 0,1 Nƣớc trong ao As 0,004 0,003 0,02 0,01 Cd <LOD <LOD 0,005 0,005 Hg <LOD <LOD 0,001 0,001 Cu 0,09 0,1 0,2 0,03 Pb 0,009 0,008 0,02 0,05 Fe 1,34 1,53 1 0,1 Nƣớc thoát As 0,005 0,004 0,02 0,01 Cd <LOD <LOD 0,005 0,005 Hg <LOD <LOD 0,001 0,001 Cu 0,12 0,15 0,2 0,03 Pb 0,015 0,012 0,02 0,05 Fe 1,78 1,96 1 0,1 Trong đó: LOD: giới hạn phát hiện của thiết bị.
Qua bảng số liệu phân tích đƣợc, nhìn chung ta thấy các chỉ tiêu kim loại nặng (As, Cd, Hg, Pb) trong nƣớc nuôi tôm đều dƣới ngƣ ng cho ph p của tiêu chuẩn nƣớc mặt QCVN 08: 2008/BTNMT và chất lƣợng nƣớc ven biển vùng nuôi trồng thủy sản QCVN 10: 2008/BTNMT.
Riêng đối với chỉ tiêu Fe và Cu ở nƣớc trong ao ni và nƣớc thốt tại các địa điểm nghiên cứu đều vƣợt quá ngƣ ng cho ph p của tiêu chuẩn nƣớc mặt QCVN 08: 2008/BTNMT và chất lƣợng nƣớc ven biển vùng nuôi trồng thủy sản QCVN 10: 2008/BTNMT. Các chỉ tiêu này đều vƣợt ngƣ ng, có thể do nhiều nguyên nhân khác nhau, do lƣợng khoáng bổ sung trong thức ăn, do lƣợng Fe đi vào cùng với nƣớc ngầm dung để pha loãng nƣớc biến, do sử dụng CuSO4 để diệt tảo,. ….
3.1.5 Chỉ tiêu sinh học của nước nuôi tôm
Mật độ vi sinh vật Coliforms
Coliforms là nhóm vi khuẩn có trong mơi trƣờng xung quanh chúng ta, chúng hiện diện rộng rãi trong tự nhiên. Coliforms đƣợc xem là nhóm vi sinh vật chỉ thị, số lƣợng hiện diện của chúng trong thực phẩm, nƣớc hay các loại mẫu môi trƣờng đƣợc dùng để chỉ khả năng hiện diện của các vi sinh vật gây bệnh khác. Đây là nhóm những trực khuẩn đƣờng ruột Gram âm, khơng sinh bào tử, hiếu khí hoặc kỵ khí tùy nghi.
Từ nghiên cứu các mẫu nƣớc của hai xã Hải Chính và Hải Lý, ta có bảng số liệu thành phần Coliforms trong nƣớc nuôi tôm nhƣ sau:
Bảng 3.16. Mật độ Coliforms trong nƣớc nuôi tôm
Đơn vị tính: MPN/100ml Nƣớc cấp Nƣớc trong ao Nƣớc thốt Hải Chính 80 120 223 Hải Lý 93 145 247 QCVN 08: 2008/BTNMT 5000 5000 5000 QCVN 10: 2008/BTNMT(A2) 1000 1000 1000
Các mẫu lấy tại Hải Chính và Hải Lý đều có mật độ Coliforms thấp hơn TCCP của QCVN 08: 2008/BTNMT và QCVN 10: 2008/BTNMT. Mật độ Coliforms cao nhất ở mẫu nƣớc thốt tại xã Hải Chính là 223 MPN/100ml và tại xã Hải Lý là 247 MPN/100ml. Nhƣ vậy, có thể khẳng định, mơi trƣờng nƣớc ni tơm tại xã Hải Chính và Hải Lý huyện Hải Hậu tỉnh Nam Định có sự hiện diện của các vi sinh vật gây bệnh, nhƣng mật độ thấp, dƣới ngƣ ng cho ph p của của tiêu chuẩn nƣớc mặt QCVN 08: 2008/BTNMT và chất lƣợng nƣớc ven biển vùng ni trồng thủy sản QCVN 10: 2008/BTNMT.
Tóm lại: Qua kết quả phân tích các chỉ tiêu lý, hóa và sinh học của nƣớc
cấp, nƣớc trong quá trinh nuôi tôm (nƣớc ở giữa vụ nuôi) và nƣớc thốt (nƣớc cuối vụ ni tơm), ta thấy có sự gia tăng về hàm lƣợng chất hữu cơ, có dấu hiệu ơ nhiễm hữu cơ của các ao nuôi. Vào vụ ni ở mùa mƣa, có xuất hiện ơ nhiễm nhiều hơn vào vụ ni mùa khơ. Các chất ơ nhiễm có xu hƣớng tăng lên ở cuối vụ nuôi.
3.2 Hiện trạng chất lượng bùn đáy ao nuôi tôm huyện Hải Hậu – tỉnh Nam Định
Bùn ao ni tơm đƣợc hình thành do thức ăn ni tơm thừa, xác vi sinh vật và động thực vật phù du, chất thải của tôm lắng đọng. Mỗi năm lƣợng bùn tích tụ ở đáy ao ni tơm thâm canh hình thành một lớp bùn dày 10 – 15 cm tƣơng đƣơng một ha nuôi tôm thải ra 30 – 50 tấn chất khô giàu chất hữu cơ. Bùn có thành phần chủ yếu là chất hữu cơ, nên khi phân hủy tự nhiên ở đáy ao sẽ làm cạn kiệt oxy hòa tan và là nguồn sinh ra các chất đọc hại đối với tôm nhƣ NH3, H2S, CH4 gây ô nhiễm nặng cho các ao nuôi tôm [11,12,15].
Lƣợng chất thải trong q trình ni tơm đƣợc đánh giá qua hệ số chuyển đổi thức ăn FCR, giá trị FCR càng nhỏ thì chất lƣợng thức ăn càng cao, hấp thu chất dinh dƣ ng từ thức ăn vào cơ thể sinh vật càng triệt để, hiệu quả. Lƣợng chất thải đƣợc thể hiện trong bảng 3.16:
Bảng 3.17: Hệ số chuyển đổi thức ăn FCR và lƣợng chất thải/tấn tôm nuôi
FCR Chất thải / 1 tấn tôm nuôi
Chất hữu cơ (kg) Nitơ (kg) Phốt pho (kg)
1,0 500 26 13
1,5 875 56 21
2,0 1250 87 28
2,5 1625 117 38
a) Một số chỉ tiêu lý, hóa của bùn đáy ao ni tơm:
Các mẫu bùn đáy ở xã Hải Lý, Hải Chính huyện Hải Hậu tỉnh Nam Định đƣợc thu thập và phân tích các chỉ tiêu lý, hóa. Kết quả trung bình của các chỉ tiêu đƣợc trình bày ở bảng 3.17:
Bảng 3.18: Một số chỉ tiêu lý hóa trong bùn đáy ao ni tơm
Nơi lấy mẫu
Bùn đáy ao nuôi tôm Nts (%) Pts (%) Kts (%) OC(%) Ndt (mg/g) Pdt (mg/g) Kdt (mg/kg) pH Hải Chính 0,37 0,57 0,18 19,4 0,163 0,94 42,11 7,3 Hải Lý 0,41 0,61 0,23 22,7 0,182 1,06 53,64 7,8 Điều đáng quan tâm đầu tiên là hàm lƣợng chất hữu cơ tổng số của bùn đáy ao nuôi tôm là khá cao. Theo Boyd (1998), sự phân hủy vật chất hữu cơ ở đáy ao diễn ra nhanh ở độ pH 7-8, do đó, trong ao ni tơm có tính acid, nếu khơng điều chỉnh pH thì vật chất hữu cơ tích trữ ở đáy ao có khuynh hƣớng tăng dần theo thời gian. Theo kết quả phân tích đƣợc, ta thấy, pH của đáy ao có giá trị thích hợp cho sự phân hủy nhanh vật chất hữu cơ. Tuy nhiên việc kiểm sốt lƣợng thức ăn đƣa xuống hiện cịn k m – chủ yếu cho ăn theo kinh nghiệm, do vậy hàm lƣợng chất hữu cơ tổng số của đáy ao vẫn cao. Tại xã Hải Chính chất hữu cơ tổng số của bùn đáy ao là 19,4%; tại xã Hải Lý là 22,7%. Chất hữu cơ lắng tụ chiếm nền đáy ao, làm giảm
diện tích sinh sống của tơm, q trình phân giải chúng cũng tiêu thụ một lƣợng lớn oxy, sinh ra các loại khí độc đối với tơm. Vì vậy, việc quản lý màu nƣớc, lƣợng thức ăn là rất cần thiết nhằm hạn chế tối đa sự tích lũy hữu cơ ở đáy ao, tạo môi trƣờng sống tối ƣu cho sự sinh trƣởng của tôm, hạn chế khả năng ô nhiễm nguồn nƣớc.
Do thâm canh cao, thức ăn khơng đƣợc kiểm sốt chặt chẽ, do vậy, hàm lƣợng tích tụ các chất dinh dƣ ng N, P, K trong bùn đáy ao nuôi tôm là tƣơng đối cao, cụ thể là:
* Hàm lƣợng N tổng số của Hải Chính là 0,37% và Hải Lý là 0,41%. Thành phần đất ở nƣớc ta có hàm lƣợng dạm từ 0,1 – 0,2% [13], so với hàm lƣợng đạm trong đất thì hàm lƣợng đạm trong bùn đáy ao nuôi tôm cao hơn. Hàm lƣợng đạm trong bùn đáy tƣơng đƣơng với hàm lƣợng đạm trong phân bò chứa 0,34%N[14], tuy nhiên, vẫn thấp hơn so với hàm lƣợng đạm của phân lợn chứa 0,669% [14]
Biến động của Nts có mặt trong bùn đáy ở hai vụ mùa mƣa và vụ mùa khô đƣợc thể hiện ở bảng 3.19 và hình 3.15 nhƣ sau:
Bảng 3.19: Biến động của Nts trong bùn đáy ao nuôi tôm
Nts trong bùn đáy ao nuôi (%) tb mùa mƣa mùa khơ Hải Chính 6,42 6,74 6,10
Hải Lý 6,34 6,59 6,09
Hình 3.15: Biến động của Nts trong bùn đáy ao nuôi tôm
5.6 5.8 6 6.2 6.4 6.6 6.8 tb mùa mưa mùa khô B ùn đ áy ao nu ô i t ôm 6.42 6.74 6.10 6.34 6.59 6.09 Hải Lý Hải Chính
Nhìn hình 3.15 ta thấy, hàm lƣợng Nts tăng dần theo thời gian, nhƣng nếu so sánh ở các vụ nuôi khác nhau, ta nhận thấy rằng, hàm lƣợng Nts có trong bùn đáy ao nuôi vụ mùa mƣa cao hơn so với mùa khô.
* Hàm lƣợng Pts trong bùn đáy ao nuôi tôm của xã Hải Chính là 0,57%, và cao hơn trong bùn đáy của xã Hải Lý. Hàm lƣợng Pts trong bùn đáy ao nuôi tôm này cao hơn rất nhiều so với hàm lƣợng Pts có trong đất phù sa hệ thống song Cửu