Lồng nối được sử dụng rộng rãi để nuôi thương phẩm họ cá hồi ở biển cũng như ở nước ngọt. Tác động môi trường của hoạt động này đã được nghiên cứu chí tiết (ví dụ: NCC, 1990; Bergheim và Asgard, 1996; dẫn theo Midlen và Redding, 1998). Kết quả của những nghiên cứu này được áp dụng cho việc nuôi những loài cá khác theo phướng thức này.
tích dày và giàu chất hữu cơ. Tương tự, chất bài tiết (chủ yếu là ammonia) và phospho hòa tan (thoát ra từ phân và thức ăn thừa) có thể ảnh hưởng đến dòng dinh dưỡng trong thủy vực và theo đó là động thái của quần xã sinh vật phù du.
Tác động của chất thải hòa tan
Nghiên cứu ảnh hưởng của chất thải hòa tan từ lồng nuôi thủy sản, đặc biệt đối với môi trường biển, gặp nhiều khó khăn do bản chất phân tán của chất thải. Các ảnh hưởng này, do vậy, ít có tính khu trú vàảnh hưởng về lâu dài hơn ảnh hưởng của chất thải rắn.
Các kết quả đã được công bố cho phép đưa ra bức tranh toàn cảnh của tiến trình và tác động môi trường của nuôi lồng biển.
Nghiên cứu về dinh dưỡng thu nhận từ thức ăn cho cá đối với trại nuôi lồng nổi cho thấy có khoảng 60% C từ thức ăn dần chuyển thành các hợp chất hòa tan. Tương tự như vậy, 10% P và 65% N cũng đi vào môi trường dưới dạng hòa tan. Thêm vào đó, hoạt động của vi sinh vật trong trầm tích đáy sẽ giải phóng thêm một lượng C, N và P dưới dạng hòa tan (Bergheim và cộng sự, 1991; dẫn theo Midlen và Redding, 1998). Nghiên cứu của Berghiem và Asgard, 1996 (dẫn theo Midlen và Redding, 1998) đã chỉ ra rằng 41% N và 18% P đầu vào được thải dưới dạng hòa tan. Sự sai khác giữa các kết quả này với kết quả của Bergheim (1991; dẫn theoMidlen và Redding, 1998) là do sự sai khác về chất lượng thức ăn, tình hình quản lý và các yếu tố không được xác định khác.
Trao đổi nước (động thái nền đáy)
Hình 2.5. Minh họa của dòng các nguyên tố liên quan đến sinh vật đăng quần trại nuôi cá hồidựa trên hệ số chuyển đổi thức ăn khô là 1,5
Thức ăn 100% C 100% N 100% P Cá 20% C, 25% P 25% N Môi trường 80% C, 75% N 75% P
Hòa tan trong nước
60% C, 65% N, 10% P Vật chất dạng hạt 20% C, 10% N 65% P Trầm tích
(Nguồn: Bergheim và cộng sự, 1991; dẫn theo Midlen và Redding, 1998)
Một điều quan trọng cần chú ý là phần lớn phospho từ chất thải kết hợp trong trầm tích nên không thể dễ dàng sử dụng cho thủy sinh vật. Điều này quan trong đối với các hồ nước ngọt vì phospho thông thường là thành phần dinh dưỡng giới hạn đối với thực vật phù du. Nếu P không kết hợp trong trầm tích mà đóng góp vai trò là nguồn dinh dưỡng đối với thực vật phù du thì tình trạng phú dưỡng của các thủy vức nước ngọt được sử dụng để nuôi cá sẽ được đẩy nhanh. Trong môi trường biển, nitơ thường là chất dinh dưỡng giới hạn và do vậy tác động tiềm ẩn của việc nuôi cá thâm canh đối với sự phú dưỡng lớn hơn nhiều lần. Tuy nhiên, sự phú dưỡng của môi trường ven bờ là rất khó quy kết cho nguồn nào do tác động của thủy triều và sự xáo trộn bởi gió cũng như chuyển động của khối nước do dòng hải lưu... Đối với các hồ nước ngọt, một môi trường “cô lập” theo khía cạnh trao đổi nước nên dễ dàng xác định nguồn cũng như ảnh hưởng của ô nhiễm. Ví dụ, ở một hồ nuôi cá lồng thuộc Phần Lan (hồ Langelmavesi) người ta xác định được rằng càng gần các lồng nuôi năng suất sơ cấp càng cao hơn nhiều lần. Các hồ ở vĩ độ cao thường nghèo dinh dưỡng do đặc trưng hàm lượng dinh dưỡng thấp và kéo theo là năng suất sơ cấp thấp. Ảnh hưởng của sự phú dưỡng làm hệ sinh thái hồ không ổn định, kết quả là “nở hoa nước” và tàn lụi. Điều này kết hợp với sự dao động lớn về oxy hòa tan trong hồ. Ảnh hưởng lên quần xã sinh vật, thích nghi với hệ sinh thái ổn định, là rất trầm trọng. Mức độ giàu dinh dưỡng gắn liền với nuôi cá trong các hồ nước ngọt ở vùng lạnh ít được tiếp cận theo các tình huống khác với tình huống nêu trên. Trong phần lớn trường hợp tính giàu dinh dưỡng của các hồ xứ lạnh là hiếm khi có thể phát hiện. Tuy nhiên, các hồ nghèo dinh dưỡng này rất nhạy cảm với sự thay đổi trạng thái dinh dưỡng. Do vậy sự gia tăng mức độ nuôi cá ở các hệ sinh thái này cần được điều phốithận trọng nhằm bảo đảm sức tải của hệ sinh thái không bị vượt quá (ví dụ, lượng dinh dưỡng đưa vào có thể chuyển hóa mà không gây cácảnh hưởng nguy hại).
Một trường hợp hiếm gặp về sự siêu phú dưỡng, một phần do nuôi cá thâm canh, xảy ra ở một hồ thuộc Thụy Điển (hồ Gunnerod). Khi giấy phép nuôi cá lồng được cấp vào năm 1978, hồ ở trong tình trạng giàu dinh dưỡng do nước thải đô thị. Trại nuôi cá góp thêm phần đầu vào các chất dinh dưỡng và dần làm suy thoái tình trạng của hộ. Dần dần tầng nước sâu của hồ trở nên hoàn toàn thiếu oxy, do vậy giới hạn phần lớn sinh vật thủy sinh trong khoảng 5 – 6 m nước bề mặt (lớp nước váng bùn). Sự suy giảm oxy ở tầng nước sâu gây hậu quả nghiêm trọng. Phospho được đưa vào hồ từ nước thải và hoạt động nuôi cá gắn kết trong trầm tích đáy nhiều năm. Như đã đề cập, 65% P gắn kết trong trầm tích nếu lớp nước bên trên giàu oxy. Trong trường hợp này, tình trạng thiếu oxy làm một lượng phospho được giải phóng vào nước trở thành dạng hòa tan làm gia tăng sinh trưởng của thực vật và do vậy tình trạng giàu dinh dưỡng càng được tăng cường. Điều này làm biến động khu hệ động thực vật thủy sinh đặc trưng cho hồ.
Tóm lại, tác động của chất thải hữu cơ từ nuôi trồng thủy sản lên môi trường tự nhiên thông qua:
+ Sự giải phóng nitơ và phospho vào nước,
+ Sự tích lũy của trầm tích hữu cơ trong môi trường nước.
Hậu quả của điều này là làm biến đổi cân bằng sinh thái của thủy vực thu nhận. Việc đưa N và P vào thủy vực có thể làm gia tăng tình trạng giàu dinh dưỡng và ảnh hưởng đến động thái cũng như tính ổn định của hệ. Đối với trường hợp nước chảy, chất lượng nước và quần xã động vật không xương sống ở đáy, thực vật và vi sinh vật có thể bị thay đổi. Đối với hệ
thống nuôi biển, sự tích lũy trầm tích hữu cơ dưới lồng có thể gây những biến động lớn quần xã sinh vật đáy.
Trong phần lớn trường hợp tác động mang bản chất khu trú và có thể phục hồi. Tuy nhiên, đối với những trường hợp phát triển nuôi trồng thủy sản tập trung theo vùng, tác động có thể có quy mô lớn hơn. Nuôi tôm thâm canh là một điển hình, tác động mang bản chất vùng bao gồm chất lượng nước kém và tàn phá các khu rừng ngập mặn.
Có thể kết luận rằng:
+ Xét trên bối cảnh rộng lớn, tác động môi trường từ hoạt động nuôi trồng thủy sản không gâyảnh hưởng đáng ngại (mặc dù có một số ngoại lệ đáng chú ý),
+ Ảnh hưởng chính của hoạt động nuôi trồng thủy sản thông qua việc gia tăng mức dinh dưỡng trong thủy vực tự nhiên. Các thành phần này được thu nhận từ chất thải rắn dạng hạt và chất thải hòa tan trong suốt quá trình nuôi, trong đó N và P đống vai trò quan trọng đặc biệt.
+ Hậu quả của việc đưa vào các chất thải từ hoạt động nuôi trồng thủy sảnbao gồm:
•Suy giảm oxy,
•Phú dưỡng,
•Biến đổi cấu trúc quần xã.
Tài liệu tham khảo
Ban Quản lý và Quy hoạch lưu vực sông Hồng – Thái Bình, Bộ Nôngnghiệp và Phát triển
Nông thôn, 2003. Tình hình ô nhiễm nguồn nước và các giải pháp bảo vệ chất lượng nước sông Hồng.
(http://www.rrbo.org.vn/default.aspx?tabid=364&ItemID=1195; accessed 23/2/2013) Ban Quản lý Trung ương các dự án thủy lợi, 2009.
(www.cpo.vn/upload/Doc/WQ-Vn-2.doc; accessed 23/2/2013)
Lê Văn Cát (chủ biên),Đỗ Thị Hồng Nhung, Ngô Ngọc Cát; 2008.Nước nuôi thủy sản – Chất lượng và giải pháp cải thiện chất lượng. Nhà Xuất bảnKhoa học và Kỹ thuật. Hội nghề cá Việt Nam. Bách khoa thủy sản. Nhà xuất bản Nông nghiệp, 2007.
Lê Văn Khoa (chủ biên), Hoàng Xuân Cơ, Nguyễn Văn Cư, Nguyễn Xuân Cự, Lê Đức, Lưu Đức Hải, Thân Đức Hiền, Trần Khắc Hiệp, Nguyễn Đình Hoè, Phạm Ngọc Hồ, Trịnh Thị
Thanh; 2002. Khoa học Môi trường. Nhà Xuất bản Giáo dục.
Alex Midlen and Theresa A. Redding, 1998. Environmental management for aquaculture.
Kluwer Academic Publishers.
Nguyễn Hồng Thao, 2003. Ô nhiễm môi trường biển Việt Nam – Luật pháp và thực tiễn.
Nhà Xuất bản Thống kê.
Lê Trình, 1997. Quan trắc và kiểm soát ô nhiễm môi trường nước. Nhà Xuất bản Khoa học và Kỹ thuật.
Trần Anh Tuấn và Lê Thị Tịnh Chi, 2009. Các tác động tiêu cực của sự gia tăng nhu cầu
nước cấp đô thị ở tỉnh Thừa Thiên– Huế. Tạp chí Khoa học, Đại học Huế. Số 53, 2009.
Nguyễn Hoàng Việt, 2000. Nguyên lý của các quá trình xử lý nước thải. Đại học Cần Thơ. http://www.ctu.edu.vn/colleges/tech/bomon/ttktmoitruong/daotao/giao%20trinh%20dien%2 0tu/xlnt/indexwater.htm (accessed 2/9/2011)
Pacific Instritute, 2010. World Water Quality Facts and Statistics.
POFI WATERS - rrcap.unep.org, 2000. Pollution of inland water.
Phan Minh Thụ, Tôn Nữ Mỹ Nga, Nguyễn Hữu Huân và Nguyễn Thị Thanh Tâm; 2013. Tải
lượng nguồn thải phân tán vùng đần Thủy Triều. Tạp chí Khoa học – Công nghệ thủy sản
(ISSN 1859 – 2252). Số 1 – 2013. Trường Đại học Nha Trang.
Trần Yêm– Trịnh Thị Thanh, 1998.Ô nhiễm môi trường (pp: 89– 96). Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội.
United Nations Environment Programme Global Environment Monitoring System
(GEMS)/Water Programme (UNEP), 2006. Water Quality for Ecosystem and Human Health. ISBN 92-95039-10-6
http://www.monre.gov.vn/v35/default.aspx?tabid=428&CateID=24&ID=122642&Code=TR IX122642; accessed 23/2/2013
Lưu ý: các trang web
1. http://www.pacinst.org/reports/water_quality/water_quality_facts_and_stats.pdf 2.http://unstats.un.org/unsd/environment/interlinks.htm (database)
3.http://zoology.muohio.edu/oris/cunn06/cs6_20.htm
Nước, một nguồn tài nguyên thiên nhiên gắn liền với sự sống của mọi sinh vật, đang ngày càng bị giảm chất lượng do chính các hoạt động của con người gây ra. Theo đó, nhiều hệ sinh thái thủy sinh đã và đang bịô nhiễm. Điều nảy ảnh hưởng ngược trở lại đến đời sống của con người. Để hạn chế và đi đến giải quyết vấn đề này, cần thiết phải kiểm soát ô nhiễm môi trưởng nước.
Nói chung, chất lượng nước tự nhiên được đánh giá qua các thành phần sau: -Đặc điểmhóa lý (nhiệt độ, độ đục, độ màu và mùi vị)
+ Nhiệt độ khác nhau theo mùa và các loại nước nguồn, phụ thuộc vào không khí ở giới hạn rộng 4 – 40oC và thay đổi theo độ sâu nguồn nước. Nhiệt độ của nước ngọt thông thường biến đổi từ vài độ đến 35oC phụ thuộc vào khoảng cách tầng chứa nước ngầm và thời gian trong năm, nhưng tương đối ổn định từ 17 – 27oC. Nhiệt độ nước hồ thường ít thay đổi, sự thay đổi nhiệt độ nước hồ thường căn cứ vào sự thay đổi đột ngột về khoảng cách giữa các mùa trong năm.
+ Hàm lượng cặn: nguồn nước mặt thường chứa một hàm lượng cặn nhất định, đó là các hạ sét, cát… do dòng nước xói mòn, rửa trôi mang theo và các chất hữu cơ nguồn gốc động vật, thực vật phân hủy hòa vào trong nước. Cùng một nguồn nước nhưng hàm lượng cặn thường khác nhau theo mùa: mùa khô ít và mùa mưa nhiều. Hàm lượng cặn của nước ngầm chủ yếu là do cát mịn, sét với giới hạn tối đa 20 – 50mg/L. Hàm lượng cặn của nguồn nước sông, suối dao động lớn, có khi lên tới 300 mg/L.
+ Độ màu là do các hợp chất keo của sắt, nước thải công nghiệp hay do sự phát triển mạnh mẽ của rong tảo trong các nguồn thiên nhiên tạo nên. Độ màu được xác định bằng phương pháp so màu theo thang platin-coban và tính bằng độ.
+ Màu sắc ở trong nước là mối quan tâm đến chất lượng nước. Màu sắc của nước chỉ xuất hiện khi các sinh vật ở trong nước vượt quá tiêu chuẩn và thường là tiêu chuẩn đểsử dụng cho mục đích ăn uống mặc dù nước đó có thể an toàn tuyệt đối cho sử dụng vào mục đích công cộng khác. Màu sắc cũng có thể chobiết sự có mặt của các chất hữu cơ như tảo hoặc hợp chất mùn. Gần đây màu sắc đãđược sử dụng khi đánh giá định lượng về sự có mặt của sự phân giải những chất nguy hiểm hoặc những chất hữu cơ độc hại trong nước.
+ Mùi và vị: nguồn nước tự nhiên có nhiều mùi khác nhau, có thể có vị cay nhẹ, mặn, chua, có khi hơi ngọt. Vị của nước có thể do các chất hòa tan trong nước tạo nên, còn mùi của nước có thể do nguồn tự nhiên tạo nên như mùi bùn, đất sét, vi sinh vật, phù du cỏ dại hay xác súc vật chết… cũng có thể do nguồn nhân tạo như chlo, phenol, nước thải sinh hoạt… Mùi và vị trong nước ngầm được tạo ra do hoạt động của vi khuẩn yếm khí trong tầng nước hoặc vùng ngập mặn và thường chứa sulfua hydro (H2S) có mùi trứng thối. Ngoài ra hợp chất sắt và mangan cũng là nguyên nhân gây ra mùi khó chịu ở trong nước ngầm do hoạt động của con người như vứt bỏ chất thải hóa học, chất thải có thể gây bệnh, chất thải công nghiệp hoặc khai thác mỏ. Mùi và vị có thể xác định bằng cách ngửi và nếm.
- Đặc điểm hóa học: Đặc điểm hóa học của nguồn nước được đánh giá qua thành phần hóa học. Thành phần hóa học của nước thiên nhiên rất đa dạng, thường đặc trưng bởi các chỉ tiêu cơ bản sau:
Cặn toàn phần được xác định bằng cách đun cho bay hơi một dung tích nước nguồn nhất định ở nhiệt độ 105 – 110oC cho đến khi trọng lượng không thay đổi.
+ Độ cứng của nước (mgdl/l) do hàm lượng calcium (Ca++) và magneium (Mg++) hòa tan trong nước tạo nên. Người ta phân 2 loại độ cứng: độ cứng cacbonat do các muối calcium, magnesium bicacbonat tạo nên; độ cững không cacbonat do các muối khác của calcium và magnesium tạo nên như các sulphat clorua, nitrate tạo nên.
+ pH đặc trưng bởi nồng độ ion H+ trong nước (pH = -lg[H+]) nó phản ánh tính chất của nước là acid, trung tính hay kiềm. Nếu pH <7 nước có tính acid pH = 7 là nước trung tính và pH>7 là nước có tính kiềm.
+ Độ kiềm (mgdl/l) đặc trưng bởi các muối của acid hữu cơ như bicacbonat, cacbonat, hydrat… vì vậy người ta cũng phân biệt độ kiềm theo tên của các muối.
+ Sắt, mangan tồn tại trong nước dưới dạng Fe2+ hay Fe3+, Mn2+. Trong nước ngầm, sắt thường dạng Fe2+ hòa tan, còn trong nước mặt nó ở dạng keo hay hợp chất. Nước ngầm ở nước ta thường có hàm lượng sắt lớn.
+ Các hợp chất của nitơ như HNO2, HNO3, NH3 có trong nước chứng tỏ nguồn nước có ammoniac và là nguồn nước đang bị nhiễm bẩn (thông thường là nước thải sinh hoạt), sự có mặt của nitrat chứng tỏ nước nhiễm bẩn đã lâu. Các hợp chất khác như chlorua và sulphat (mg/l) có trong nước thiên nhiên thường ở dạng các muối của natri, calcium, magnesium, mangan thường. Iot và Fluo (mg/l) có trong nước thiên nhiên thường dưới dạng ion, chúng có ảnh hưởng tới sức khỏe con người và trực tiếp gây bệnh.
+ Các chất khí hòa tan như O2, CO2 không làm chất lượng nước xấu đi nhưng chúng ăn mòn kim loại và phá hủy béton trong các công trình xây dựng.
- Đặc điểm sinh học: Chỉ tiêu sinh học đánh giá chất lượng nguồn nước bao gồm các virus, vi khuẩn gây bệnh, một số loại nấm, tảo, động vật nguyên sinh, giun ký sinh… hoặc bất kỳ một loài động vật nào mà trước hết là chịu ảnh hưởng trực tiếp của con người và động vật. Khi xả các loại nước cống rãnh ra sông, hồ sẽ làm một số loài thực vật trong nước phát triển mạnh, những thực vật này chết đi, trải qua quá trình phân hủy sẽ tạo ra hydrosulfua gây mùi hôi thối cùng với những sản phẩm độc hại khác. Nước thải sinh hoạt,