CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.5. Nguồn gốc độc tính của nước thải từ hoạt động nuôi trồng và chế biến
hải sản
1.5.1. Nguồn gốc độc tính của nước thải từ hoạt động nuôi tôm
Như đã biết, đáy ao gồm nhiều yếu tố như: Oxy hòa tan, độ trong của nước, sự phát triển của tảo, sự hình thành khí độc, sự phát triển của các loại vi khuẩn gây bệnh,… có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng nước ao nuôi tôm. Đáy ao tốt hay xấu phụ thuộc vào chất lượng đất bùn và sự lắng tụ chất thải trong q trình ni tơm, đặc biệt là chất thải hữu cơ [14].
Chất thải lắng tụ trong ao nuôi tơm sinh ra những sản phẩm chính có tính độc cao đối với nuôi tôm là NO2, NH3 và H2S [14].
− NH3 là dạng khí độc được sinh do sự bài tiết của tôm và sự phân hủy chất đạm có trong thức ăn ở điều kiện hiếu khí (có oxy) và yếm khí (khơng có oxy), H2S chỉ được sinh ra từ các chất hữu cơ lắng tụ khi phân hủy trong điều kiện yếm khí. Nếu nồng độ của những loại khí độc này trong ao ni cao, nước ni sẽ có mùi trứng thối đặc trưng, điều đó đồng nghĩa sẽ gây độc cho tơm.
− Khí NO2 sẽ gây giảm khả năng vận chuyển oxy trong máu từ đó khiến tơm ni bị ngạt. Khi tơm bị ngạt mãn tính sẽ yếu, dễ mắc bệnh hoặc chết khi sốc môi trường.
Chất thải hữu cơ chủ yếu được phát sinh từ phân tôm, thức ăn thừa và xác phiêu sinh vật:
− Amoni phát sinh từ thức ăn dư thừa và chất thải của tơm được bài tiết từ q trình chuyển hóa protein và sự phân hủy sinh học sinh vật hữu cơ. Khi nồng độ amoni cao, tơm trở nên khó hơ hấp và rất khó để lấy năng lượng từ thức ăn.
− Hàm lượng Nitơ tổng (TN) phát sinh do sự tích lũy của vật chất hữu cơ trong ao từ việc bổ sung thức ăn cho tôm dẫn đến sự gia tăng hàm lượng TN.
− Hàm lượng TSS biến động theo thời gian do q trình bổ sung thức ăn cũng như phân tơm sản sinh trong quá trình ni hoặc q trình xi phơng trong ao tơm để giảm sự tích tụ bùn đáy cũng như các chất ô nhiễm hữu cơ trong ao nuôi.
− Trong ao nuôi tôm chu kỳ tảo phát triển (từ việc cải tạo gây màu nước), và việc thay đổi thời tiết dẫn đến hàm lượng DO và độ pH thay đổi không ở mức ổn định.
− Các chất hữu cơ trong ao tôm tồn tại từ việc bổ sung thức ăn cho tôm cũng như các chất hữu cơ sản sinh từ phân tôm. Nếu bổ sung lượng thức ăn vào ao ni nhiều thì lượng phân từ tơm cũng gia tăng theo thời gian dẫn đến hàm lượng TOC và TDS tăng.
1.5.2. Nguồn gốc độc tính của nước thải từ hoạt động chế biến thủy hải sản
1.5.2.1. Các chất hữu cơ
Dựa vào đặc điểm dể bị phân huỷ do vi sinh vật có trong nước mà có thể phân chất hữu cơ thành:
− Các chất hữu cơ dễ phân hủy. Đó là các hợp chất protein, hyđratcacbon, chất béo nguồn gốc Động vật và Thực vật. Đây là những chất gây ơ nhiễm chính có nhiều trong nước thải sinh hoạt, nước thải từ các xí nghiệp chế biến thực phẩm. Các hợp chất này chủ yếu làm suy giảm oxy hoà tan trong nước dẫn đến suy thoái tài nguyên thuỷ sản và làm giảm chất lượng nước cấp sinh hoạt.
− Các chất hữu cơ khó bị phân hủy. Đó là những chất có vịng thơm (hiđratcacbua của dầu khí), các chất đa vịng ngưng tụ, các hợp chất clo hữu cơ, photpho hữu cơ … trong số các chất này có nhiều hợp chất là các chất hữu cơ tổng hợp. Hầu hết chúng là các chất có độc tính đối với sinh vật và con người, chúng tồn tại lâu dài trong môi trường và cơ thể sinh vật, gây độc tích luỹ, ảnh hưởng nguy hại đến cuộc sống.
− Một số hợp chất có độc tính cao trong mơi trường nước. Các chất hữu cơ có độc tính cao thường khó bị phân huỷ bởi vi sinh vật. Trong tự nhiên chúng khá bền vững, có khả năng tích luỹ và lưu giữ lâu dài trong môi trường, gây ô nhiễm và làm ảnh hưởng xấu đến hệ sinh thái. Chúng có thể gây ngộ độc hoặc là tác nhân gây những bệnh hiểm nghèo cho động vật cũng như con người. Các chất này thường gặp là polyclorophenol, polyclorobiphenyl (PCB), các thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ…
1.5.2.2. Các chất vô cơ
Trong nước thải có một lượng khá lớn các chất vô cơ tùy thuộc vào nguồn nước thải, đặc biệt trong nước thải cơng nghiệp cịn có thể chứa các kim loại nặng có độc tính cao như Hg, Cr…
− Các chất chứa Nitơ: Trong nước, hợp chất chứa Nitơ thường tồn tại ở 3 dạng: hợp chất hữu cơ, amoniac và dạng oxy hoá (nitrat, nitrit).
− Amoniac (NH3): với nồng độ 0.01 mg/l NH3 đã gây độc cho cá qua đường máu, nồng độ 0,2 ÷ 0,5 mg/l đã gây độc cấp tính.
− Nitrat (NO3-): khi hàm lượng NO3- trong nước trên 10 mg/l làm cho rong tảo dể phát triển, gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng nước sinh hoạt và nuôi trồng thuỷ sản. Bản thân NO3- khơng phải là chất có độc tính nhưng ở trong cơ thể nó chuyển hố thành nitrit (NO2-) rồi kết hợp với một số chất khác có thể tạo thành các hợp chất nitrozo, là các chất có khả năng gây ung thư. Hàm lượng NO3- trong nước cao mà uống phải sẽ gây bệnh thiếu máu, làm trẻ xanh xao do chức năng của hemoglobin bị giảm.
− Các hợp chất chứa Photpho: Trong nước photpho thường ở các dạng muối photphat của axit photphorit (H2PO4- , HPO4-2 , PO4-3 ), hợp chất photpho hữu cơ… bản thân photphat không phải là chất gây độc, nhưng quá cao trong nước sẽ làm cho nước có hiện tượng “nở hoa”, làm giảm chất lượng nước.
− Một số kim loại nặng: Hầu hết các kim loại nặng đều có độc tính cao đối với người và động vật. Trong nước thải cơng nghiệp thường có các kim loại nặng như Hg, Cr, Pb…
− Chì (Pb): thường tồn tại ở 2 dạng Pb+2 và Pb+4 nhưng hay gặp nhất và có độ bền cao nhất là muối của Pb+2. Chì có độc tính với Não, có khả năng tích lũy lâu dài trong cơ thể, nhiễm độc có thể gây chất người. Chì có trong nước thải các xí nghiệp sản xuất pin, acquy, luyện kim…Trên cơ sở liều chịu đựng của cơ thể là 3,5 µg/l, trong nước uống qui định cho hàm lượng chỡ l 10 ữ 40 àg/l, trong nước sinh hoạt theo TCVN là 0,05 µg/l.
− Crom (Cr): có tính độc cao đối với người và động vật, độc nhất là Cr VI. Nồng độ cho phép của WHO đối với Cr là 0,05 mg/l trong nước uống, TCVN qui định Cr VI trong nước sinh hoạt là 0,05 mg/l.
Một số chất hữu cơ khác cần quan tâm trong nước.
− Ion sunphat (SO4-2): khi ở nồng độ cao có thể gây ra bệnh đi tháo, mất nước, nhiễm độc đối với cá, ảnh hưởng tới việc hình thành H2S trong nước…
− Clorua (Cl-): làm nước có vị mặn, ở nồng độ cao có tác hại đối với cây trồng….
− Hyđrosunfua (H2S): được hình thành chủ yếu từ mơi trường nước yếm khí, có mùi trứng thối. Giới hạn phát hiện về mùi và vị của H2S trong nước là 0,05 ÷ 0,1 mg/l và tiêu chuẩn chung cho nước sinh hoạt là dưới ngưỡng nồng độ cảm nhận về mùi và vị.