Cũng như các dạng nuôi thâm canh khác, ô nhiễm có liên hệ trực tiếp đến tần suất nuôi nhưng trong nuôi tôm các ảnh hưởng của ô nhiễm lên môi trường sống của tôm càng trực tiếp hơn. Tôm được nuôi trong ao bán tĩnh (semi-static). Thuật ngữ “bán tĩnh” được dùng ở
đây vì trao đổi nước được thực hiện thường xuyên với lưu lượng lớn nhưng không liên tục. Do vậy, phần lớn thời gian các ao nuôi tôm là môi trường “đóng kín”, thức ăn và hô hấp của tôm làm gia tăng hàm lượng các chất chuyển hóa được thải ra cho đến lần tẩy dọn kế tiếp. Ảnh hưởng của sự “tự ô nhiễm” trong ao hoặc bể trực tiếp hơn và chiếm sự quan tâm của người nuôi nhiều hơn là trường hợp nuôi lồng.
Vấn đề trở nên phức tạp hơn do sự đào thải các chất thải từ quá trình chuyển hóa và chất rắn hữu cơ ra ra môi trường chung quanh. Ở vùng trung tâm Thai Lan, phía nam Bangkok, một số ao tôm cách bờ biển 4 km. Nước biển được hút từ các con sống hoặc kênh đào theo thủy triều để duy trì chất lượng ao nuôi. Và, nước thải được trả lại chính các hệ thống này. Như là một kết quả, sự gia tăng mức độ thâm canh nuôi tôm ở khu vực này và một lượng lớn các tác nhân ô nhiễm hữu cơ đào thải ra vùng nước ven bờ đã vượt quá khả năng tải của các hệ sinh thái. Qua thời gian, sự suy giảm chất lượng nước có thể xác định được ở vùng nước ven bờ thuộc khu vực nuôi tôm. Điều này ảnh hưởng không chỉ môi trường biển mà còn ngay cả hoạt động nuôi tôm.
Chất thải chủ yếu từ quá trình chuyển hóa của tôm là ammonia. Đây là chất rất độc với sinh vật biển bao gồm cả tôm. Thức ăn thừa và phân tôm lắng xuống đáy và được phân giải bởi vi sinh vật. Theo đó, nhu cầu oxy sinh hóa của trầm tích nàycao hơn cả tôm trong ao (Briggs, 1994; dẫn theo Midlen và Redding, 1998).
Kết quả từ sự suy thoái môi trường vật lý của tôm là “stress” sinh lý. Điều này làm giảm sức đề kháng với bệnh và do vậy tác nhân gây bệnh thường lan rộng trong quần thể tôm gây chết hàng loạt và thiệt hại kinh tế với người nuôi.
Mức độ ô nhiễm từ nuôi tôm có thể đủ lớn gây suy thoái môi trường. Nếu tình hình được phân tích kỹ, mức độ ô nhiễm có thể được lượng hóa. Nitơ và phospho là các hợp phần quan trọng nhất của chất thải hữu cơ từ hoạt động nuôi tôm vì chúng dường như thiếu nguồn bổ sung đối với môi trường nước và do vậy hạn chế sự tăng trưởng. Nuôi tôm thâm canh ở Thái Lan tạo ra khoảng 46 kg chất thải hữu cơ/ha/ngày (Briggs, 1994; dẫn theo Middlen và Redding, 1998). Một số này vẫn còn tồn tại trong trầm tích đáy ao nhưng khoảng 1,2 kg N; 0,1 kg P; và 3,1 kg BOD mỗi hectare ao nuôi được đào thải ra vùng nước ven bờ. Khu vực Ranote/Hua Sui ở phía nam Thái Lan gồm một giải đất chỉ có 40 km chiều dài và nhỏ hơn 2 km chiều rộng có 3.520 ha ao nuôi tôm (số liệu năm 1992). Từ dải đất này xấp xỉ 4,1 tấn N; 0,4 tấn P và 11 tấn BOD được thải hằng ngày ra vùng nước ven bờ (Briggs, 1994; dẫn theo Midlen và Redding, 1998). Con số này lên đến xấp xỉ 1.500 tấn N, 146 tấn P và 4.000 tấn BOD được thải hằng năm dọc theo 40 km chiều dài bờ biển. Ô nhiễm hữu cơ đối với trại nuôi tôm được gắn kết với sự bùng nổ thực vật phù du (“nở hoa”) ở vùng nước ven bờ, gây chết rạn san hô, suy thoái chất lượng nước và phì dưỡng các vùng đất ngập nước (Chua và cộng sự, 1989; Hopkins và cộng sự, 1985; dẫn theoMidlen và Redding, 1998).
Bên cạnh sự ô nhiễm hữu cơ, một vấn đề đáng chú ýgây ra bởi sự xói mòn ao dẫn đến trầm tích đáy ao và trầm tích này thường được rửa trôi ra ngoài khi ao được thu hoạch. Mặc dù hoạt động này đã bị cấm ở Thái Lan nhưng một số trại vẫn có hệ thống tháo nước trung tâm hoạt động liên tục để tẩy dọn ao và trầm tích được đưa trực tiếp ra thủy vực thu nhận (Dierberg và Kiattisimkhul, 1996; dẫn theoMidlen và Redding, 1998).
Xem xét nguồn dinh dưỡng đối với ao nuôi tôm Thái Lan cho thấy 35% nitơ đi vào ao được đưa ra vùng nước ven bờ. Nếu trầm tích đáy ao cũng được rửa trôi cùng với nước thải, tổng số này lên đến 66%. Tác động do việc rửa trôi trầm tích ao đối với phospho đã được
công bố với 84% phospho đầu vào ở trong trầm tích ao (Nriggs, 1994; dẫn theo Midlen và Redding, 1998). Tuy nhiên cần nhớ rằng nếu trầm tích không được tiếp xúc với nước nghèo oxy thì phần lớn phospho trong trầm tích vẫn không chuyển thành dạng có thể sử dụng.
Hóa chất trong nuôi tôm
Hóa chất trong nước thải cũng được quan tâm do ảnh hưởng đối với môi trường biển (GESAMP, 1991; Hopkins và cộng sự, 1995; dẫn theoMidlen và Redding, 1998). Đặc biệt, việc sử dụng bừa bãi thuốc kháng sinh và chất diệt khuẩn trong trong thời gian dài đã cho thấy phản tác dụng. Khả năng đề kháng của tác nhân gây bệnh tăng lên dẫn đến việc xử lý phải mạnhvới chí phí cao hơn, và cuối cùng là tăng tỷ lệ tử vong.
Sản xuất post-larvae, gồm cả sự bảo vệ chống lại bệnh bằng cách sử dụng các kháng sinh này, dường như đã làm tôm không đề kháng được bệnh trong giai đoạn nuôi thương phẩm. Thêm vào đó, dư lượng kháng sinh được phát hiện ở tôm sau thu hoạch ảnh hưởng đáng kể đến xuất khẩu tôm và thị trường Nhật Bản và làm giá 27% trên thị trường thế giới chỉ sau một đêm. Đã có những lo ngại về dư lượng các hóa chất này gây ảnh hưởng đến tiến trình phân hủy tự nhiên nhờ vi khuẩn và làm biến đổi cấu trúc quần xã vi sinh vật trong môi trường biển.
Hình 2.4. Nguồn và sự lắng đọng của nitơ (N), phospho (P) và chất rắn đối với ao tôm thâm canh
(Nguồn: Briggs and Funge-Smith, 1994; dẫn theo Midlen và Redding, 1998)