Các Tiêu Chuẩn Chất Lượng Nước & Thành Phần Nước Thải pot

Dựa trên các quy tắc thực hành quản lý tốt nhất Một cách tiếp cận hợp lý với vấn đề này là so sánh nồng độ chất lượng nước trong nước thải trại nuôi tôm với các giới hạn chất lượng nước

Các Tiêu Chuẩn Chất Lượng Nước & Thành

Phần Nước Thải

Thực Hiện Chương Trình Nuôi Trồng Thủy Sản Có Trách Nhiệm Của GAA Liên minh Nuôi trồng thuỷ sản toàn cầu đã bắt đầu nhiệm vụ thực hiện

Chương trình nuôi trồng thuỷ sản có trách nhiệm Các mục tiêu chính của GAA là nhằm hỗ trợ nuôi tôm với việc ứng dụng các tiêu chuẩn được nêu trong hướng dẫn "Quy tắc thực hành nuôi tôm có trách nhiệm", và xác minh rằng các tiêu chuẩn này đang được áp dụng để cải thiện thực trạng về môi trường Thuộc một phần của kế hoạch thực hiện, người nuôi tôm phải tiến hành tự đánh giá và chuẩn bị một kế tuân thủ phù hợp

Các tiêu chuẩn và việc tuân thủ tiêu chuẩn

Kế hoạch tuân thủ yêu cầu người nuôi tôm phải thực hiện một số kỹ thuật, ghi lại các hoạt động khác nhau, và đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng nước thải Một trong những mối quan tâm lớn về môi trường khi nuôi tôm là khả năng nước thải trang trại nuôi tôm có thể gây ra hiện tượng phú dưỡng

Vì vậy, tiêu chuẩn chất lượng nước đối với nước thải từ trại nuôi tôm là một điểm cực kỳ quan trọng của chương trình của GAA

Các nhà môi trường học và các cơ quan chính phủ có thể chấp nhận các

chương trình quản lý môi trường tự nguyện dựa trên các tiêu chuẩn thực tiễn tốt nhất mà không có tiêu chuẩn nước thải cho các trại nuôi tôm nhỏ Tuy nhiên, đối với các trại nuôi lớn, họ chắc chắn sẽ không ủng hộ các chương trình quản lý môi trường mà không có tiêu chuẩn chất lượng nước thải

Các tiêu chuẩn mới

Hình 2: Dữ liệu từ 24 nghiên cứu được công bố về chất lượng nước thải từ

trại nuôi tôm được lập bảng để thiết lập các tiêu chuẩn mới

Việc xây dựng tiêu chuẩn chất lượng nước cho nước thải từ một hoạt động không được kiểm soát từ trước đó như nuôi tôm hoàn toàn không dễ dàng Tiêu chuẩn này phải đủ nghiêm ngặt để bảo vệ môi trường, hoặc sẽ bị phản đối bởi những người đại diện cho lợi ích thuộc về môi trường Mặt khác, tiêu chuẩn cũng không được quá nghiêm khắc bởi người nuôi tôm sẽ không thể tuân thủ chúng

Dựa trên các quy tắc thực hành quản lý tốt nhất

Một cách tiếp cận hợp lý với vấn đề này là so sánh nồng độ chất lượng nước trong nước thải trại nuôi tôm với các giới hạn chất lượng nước áp dụng đối với các hoạt động hiện đang được quy định Sự so sánh này sẽ cho thấy rõ một số biến trong nước thải ao nuôi tôm có vượt ngoài phạm vi bình thường

có thể chấp nhận được hay không, và giúp đề xuất các các phương pháp đánh giá nước thải Các tiêu chuẩn sau đó có thể được thiết lập dựa trên nồng độ nước thải có thể được dự kiến nếu người nuôi tôm áp dụng các biện pháp thực hành quản lý tốt nhất và phương pháp xử lí khả thi về mặt kinh tế trong ngành công nghiệp

Xem xét tài liệu

Để phát triển các tiêu chuẩn nước thải nhằm ứng dụng trên các trại nuôi tôm lớn, việc xem xét tài liệu đã được tiến hành để thu thập càng nhiều thông tin càng tốt về nồng độ của các biến chất lượng nước trong nước thải từ trại nuôi tôm Kết quả của việc xem xét tài liệu đã giúp thiết lập giới hạn chất lượng nước đề xuất cho tiêu chuẩn nước thải theo GAA

Thành phần nước thải

Dữ liệu về nước thải đã được tách riêng theo các trại nuôi tôm thâm canh và bán thâm canh sử dụng các tiêu chí mà trong đó các trại thâm canh sử dụng thông khí cơ học, còn những trại bán thâm canh thì không Tùy thuộc vào biến chất lượng nước, đã tìm thấy 1 - 5 tài liệu tham khảo về nước thải trại nuôi tôm bán thâm canh và 5 - 9 tài liệu tham khảo liên quan đến nước thải từ trại nuôi tôm thâm canh

Các biến được đánh giá

Mười hai biến chất lượng nước đã được đo lường dựa trên các nghiên cứu cho phép đánh giá thống kê, mặc dù một nửa trong số các biến này không thường xuyên có mặt trong giấy phép nước thải Những phát hiện từ tài liệu tham khảo được trình bày trong Hình 1 là mức bình quân của tất cả các dữ liệu từ các trại thâm canh và bán thâm canh Tính biến đổi của dữ liệu được mô tả bởi độ lệch chuẩn Đối với mỗi biến, 68,3% trong số các mẫu nước thải nuôi

tôm có độ lệch chuẩn ±1 so với mức trung bình, và 95,4% mẫu nước thải nuôi tôm có độ lệch chuẩn ± 2 so với mức trung bình

Hình 1: Tái sử dụng nước được thực hiện tại trang trại ở Brazil bằng cách

bơm nước thải vào các kênh cung cấp và sục khí cho nó

Biến đổi các nồng độ ở mức cao

Sự thay đổi nồng độ của các biến chất lượng nước cao cho thấy độ lệch chuẩn lớn Các phương tiện phải được sử dụng thận trọng, bởi vì nồng độ cao nhất của một biến có thể gấp hai lần nồng độ trung bình Hơn nữa, chính những nồng độ cao này gây ra sự không tuân thủ các tiêu chuẩn chất lượng nước Các trại nuôi tôm thâm canh có nhiều nước thải tập trung hơn so với các trại nuôi bán thâm canh

TSS và BOD

Chẳng hạn như, nồng độ tổng chất rắn lơ lửng (total suspended solids - TSS) trung bình là 91 mg/l trong nước thải từ các trại nuôi tôm bán thâm canh và

214 mg/l trong nước thải từ các trại thâm canh Nhu cầu oxy sinh hóa cho 5

ngày trong nước thải từ trại thâm canh lớn hơn khoảng hai lần so với trại bán thâm canh Nồng độ chất rắn lơ lửng lớn hơn trong nước thải từ trại nuôi thâm canh chủ yếu là do sự tái lơ lửng các hạt cặn lắng thông qua thông khí cơ học, nhưng lượng thực vật phù du phong phú hơn từ các nguồn dinh dưỡng lớn hơn cũng góp phần cấu thành nên chất rắn lơ lửng

Nhu cầu oxy sinh hóa (biochemical oxygen demand - BOD) lớn hơn trong nước thải từ trại thâm canh chủ yếu là do mật độ thực vật phù du lớn hơn Tuy nhiên, nước thải từ trại nuôi tôm có nồng độ các chất gây ô nhiếm tiềm ẩn rất thấp so với nước thải công nghiệp hay đô thị chưa qua xử lý

Các giá trị trung bình

Giá trị trung bình được xác định cho mỗi biến chất lượng nước bằng cách sử dụng dữ liệu được kết hợp từ các trại nuôi tôm thâm canh và bán thâm canh (Bảng 1) Các khoảng trung bình có xu hướng thấp hơn so với các khoảng bình quân, cho thấy rằng sự phân bố của nồng độ nghiêng về phía nồng độ thấp hơn

Giá trị trung bình khá thấp đối với nitơ, phốt pho, và nhu cầu oxy sinh hóa 5 ngày Trong thực tế, các giá trị trung bình của những yếu tố này nằm trong phạm vi nồng độ thường được tìm thấy trong nước tự nhiên gần các trại nuôi tôm Giá trị trung bình đối với độ pH và ôxy hòa tan rất lý tưởng cho đời sống thuỷ sinh Tuy nhiên, nồng độ của tổng chất rắn lơ lửng, chất rắn lơ lửng dễ bay hơi, và chất diệp lục a cao hơn so với nồng độ của các yếu tố này được thấy trong các vùng nước tự nhiên xung quanh khu vực nuôi tôm

Nồng độ biến thiên lớn

Các giá trị tối đa và tối thiểu (Bảng 1) cho thấy phạm vi nồng độ các biến

chất lượng nước khá rộng Nồng độ tối thiểu chỉ liên quan tới độ pH và oxy hòa tan Độ pH thấp nhất 6,3 có thể chấp nhận được bởi vì nó không đủ thấp

để gây tổn hại cho sinh vật dưới nước, nhưng giá trị oxy hòa tan thấp nhất 0,4 mg/l có thể có gây hại cho sinh vật dưới nước

Phốt pho phản ứng có thể hòa tan (mg/l) 0,09 0,0 11,2

Nhu cầu oxy sinh hóa 5 ngày (mg/l) 8,9 1,3 50,7

Bảng 1 Nồng độ trung bình, tối thiểu và tối đa của các biến chất lượng nước

trong nước thải từ trại nuôi tôm từ việc xem xét 14 bài báo hoặc báo cáo

được đăng

Dư lượng dinh dưỡng cao nhất xảy ra ở giai đoạn cuối cùng của thu hoạch toàn bộ

Độ pH tối đa vượt quá 9,0 trong một vài mẫu Độ pH cao là hiện tượng thông thường vào buổi chiều trong các ao nuôi dày đặc thực vật phù du nở rộ và cũng do sự loại bỏ carbon đioxit cho việc quang hợp vào ban ngày Trường hợp độ pH cao xảy ra, độ pH của nước thải trên 9,0 trong nhiều hơn hai hoặc

ba giờ mỗi ngày cũng không rõ rệt, và sự biến động độ pH cao vào buổi chiều cũng sẽ không làm hại tới đời sống thuỷ sinh ở các vùng nước ven biển Trong một vài mẫu, nồng độ tổng nitơ, tổng phốt pho, tổng chất rắn lơ lửng

và chất rắn lơ lửng dễ bay hơi và chất diệp lục được đo là rất cao Gần như tất

cả các nồng độ thấp hay cao bất thường của các biến chất lượng nước đã được

ghi nhận trong lượt nước cuối cùng thải ra từ các ao trong quá trình thoát nước để thu hoạch tôm

Vào thời gian thu hoạch, tôm bị khuấy động, công nhân lội ao, nước chảy ra mạnh và nhanh làm tái lơ lửng các hạt cặn lắng, dẫn đến nồng độ phốt pho, nitơ, chất rắn lơ lửng, và nhu cầu oxy sinh hóa đều cao Sự ngưng lại và quá trình oxy hóa của cặn lắng, hợp chất suy giảm và chất hữu cơ trong quá trình thu hoạch có thể dẫn đến nồng độ oxy hòa tan thấp và giảm độ pH

Các tiêu chuẩn chất lượng nước thải

Có rất ít các tổ chức chuẩn bị tiêu chuẩn chất lượng nước thải cho trại nuôi tôm Mặc dù ba ví dụ về tiêu chuẩn nước thải đã có mặt tại Hoa Kỳ, chúng không được coi là phù hợp để sử dụng cho GAA

Tiêu chuẩn chất lượng nước thường được xây dựng để đưa vào giấy phép xả các loại nước thải đô thị, công nghiệp, và một số loại nước thải khác Các biến thông thường và giới hạn nồng độ được tìm thấy trong các tiêu chuẩn

chất lượng nước thải được cung cấp trong Bảng 2

Các biến hiện tại có trong giấy phép nước thải

Chỉ có sáu trong số các biến chất lượng nước đã được đo lường cẩn thận trong

nước thải từ trại nuôi tôm (Hình 1, Bảng 1) thường có mặt trong các giấy

phép nước thải Tổng nitơ, phốt pho phản ứng có thể hòa tan, chất rắn lơ lửng

dễ bay hơi và chất diệp lục a hiếm khi được liệt kê trong giấy phép nước thải Nitrat-nitơ và nitri-nitơ cũng hiếm khi được sử dụng

Độ đục, được đo lường chỉ trong một vài nghiên cứu về nước thải, thường xuất hiện trong giấy phép nước thải Giới hạn về độ đục thường là 25 đến 50 đơn vị độ đục nephelometer (nephelometer turbidity units - NTU) Rõ ràng, các dữ liệu về độ đục của nước thải từ trại nuôi tôm nên được thu thập và

đánh giá Một cách ngẫu nhiên, độ đục là một chỉ số chính (và là vấn đề đối với người nuôi tôm) trong giấy phép nước thải cấp cho các trại nuôi tôm ở Texas

Các tiêu chuẩn điển hình

Tiêu chuẩn nước thải điển hình cho các biến chất lượng nước được vẽ trong hình 1 để so sánh dễ dàng với các thành phần của nước thải từ trại nuôi tôm

Sự so sánh này, và nồng độ tối đa của các biến (Bảng 1), cho thấy nước thải

từ các trại nuôi tôm thường sẽ vượt quá giới hạn điển hình đối với tổng chất rắn lơ lửng và tổng nồng độ phốt pho Nước thải từ trại nuôi tôm đôi khi cũng

có thể có độ pH trên 9,0 và oxy hòa tan dưới 5 mg/l

Sự thông qua các BMP (Best Management Practices)

Các trại nuôi tôm không có nhiều lựa chọn đối với việc xử lý nước thải Cách duy nhất khả thi về mặt kinh tế để cải thiện chất lượng nước thải là thông qua Các quy phạm thực hành quản lý tốt nhất (BMP) và lắp đặt các bể lắng cặn

Áp dụng BMP có thể giảm lượng dinh dưỡng đầu vào, giảm sự tái lơ lửng cặn lắng và xói mòn, cải thiện nồng độ oxy hòa tan Nó cũng có thể giúp giảm độ

pH và nồng độ tổng ammoni nitơ trong vùng nước ao, giúp chất lượng nước thải cao hơn

Tuy nhiên, tại nhiều trại nuôi tôm, việc áp dụng chỉ riêng BMP sẽ không đủ

để làm giảm tổng chất rắn lơ lửng và tổng nồng độ phốt pho xuống dưới giới hạn trong các tiêu chuẩn nước thải điển hình Tổng phốt pho có liên quan chủ yếu tới các hạt lơ lửng, và sự lắng cặn làm giảm cả tổng phốt pho và nồng độ tổng chất rắn lơ lửng

Tài liệu tham khảo thực hành

Trong các quy tắc GAA

Các tài liệu tham khảo về nhiều quy phạm thực hành quản lý tốt hơn có thể được tìm thấy trong "Các quy tắc thực hành nuôi tôm có trách nhiệm", và người nuôi tôm có thể dễ dàng áp dụng các quy tắc này Các bể lắng đã được

sử dụng trong một số trại nuôi tôm, nhưng hầu hết các trại nuôi sẽ phải thiết

kế và xây dựng chúng

Các bể lắng nên có thời gian lưu nước 6-8 giờ để cho phép lắng các hạt thô và vừa, và giúp giảm tổng chất rắn lơ lửng và nồng độ tổng phốt pho Nước với nồng độ oxy hòa tan thấp sẽ trở lại thông thoáng trong khi ở lưu vực cặn lắng Cũng cần giảm vừa phải nhu cầu oxy sinh hóa, giảm độ pH và giảm nồng độ tổng nitơ amoniac thông qua sự nitrat hóa trong quá trình lưu giữ

Tiêu chuẩn nước thải đề xuất đối với nước thải từ trại nuôi tôm

Việc tuân thủ các tiêu chuẩn mới về chất lượng nước thải không thể đạt được ngay lập tức GAA sẽ bắt đầu với các tiêu chuẩn nước thải tự do hơn Những tiêu chuẩn này sẽ yêu cầu người tham gia chứng minh sự cải thiện chất lượng nước thải, và cuối cùng là thực hiện theo quy định với các tiêu chuẩn mục tiêu hạn chế hơn

Các trại nuôi tôm bán thâm canh

Các trại nuôi tôm bán thâm canh có chất lượng nước thải tốt hơn so với các trang trại nuôi tôm thâm canh, tuy nhiên nên áp dụng cùng một tiêu chuẩn nước thải cho cả hai loại hình Các trại nuôi bán thâm canh dễ dàng tuân thủ các tiêu chuẩn hơn Các tiêu chuẩn ban đầu nên nghiệm ngặt, ít nhất là đủ để ngăn độ pH hoặc nồng độ oxy hòa tan thấp bất thường và nồng độ cực cao

của các biến khác (Hình 1, Bảng 1) Chương trình của GAA sử dụng các giới

hạn tự do nhất được thấy trong các giấy phép khác như giới hạn trong các tiêu

chuẩn ban đầu đối với nước thải trại nuôi tôm (Bảng 2)

Biến

Giới hạn thông thường

Bình luận

Độ pH 6,0-9,0

1 Một số giấy phép có giới hạn cao hơn, ở mức 8,5

2 Sự dao động cho phép độ pH 9,5 vào buổi chiều đôi khi được áp dụng đối với nước thải của các ao đã được xử lý nguồn nước

Tổng chất

rắnlơ lửng

30 mg/l hoặc nhỏ hơn

Một số giấy phép cho phép lên tới 100 mg/l

Tổng phốt

pho

0,2 mg/l hoặc nhỏ hơn

Một số giấy phép cho phép lên tới 0,5 mg/l

Tổng amoni

nitơ

2,0 mg/l hoặc nhỏ hơn

Một số giấy phép cho phép lên tới 5 mg/l

Nhu cầu oxy

sinh hoá 5

ngày

30 mg/l hoặc nhỏ hơn

1 Một số giấy phép có mức giới hạn cao hơn, ở mức 20 mg/l

2 Một số giấy phép có mức giới hạn cao hơn ở mức 50 hoặc 60 mg/l đối với nước thải ao xử lí

nguồn nước

Oxy hòa tan 5 mg/l or

lớn hơn

1 Một số giấy phép về việc xả vào nguồn nước

có chất lượng cao có quy định nồng độ tối thiểu 6 mg/l

2 Một số giấy phép về việc xả vào nguồn nước

có chất lượng có thể cho phép mức thấp 4 mg/l

Bảng 2 Các biến chất lượng nước và các giới hạn nồng độ tìm thấy trong

giấy phép cho các hoạt động khác chứ không phải cho hoạt động nuôi tôm

Các tiêu chuẩn mục tiêu

Các giới hạn trong tiêu chuẩn mục tiêu thì tương tự như những giới hạn được

liệt kê trong giấy phép nước thải (Bảng 2) Sử dụng phương pháp tiếp cận này, các tiêu chuẩn đề xuất được liệt kê trong Bảng 3 Mặc dù thông thường

thì trong các tiêu chuẩn nước thải có phần về giới hạn độ đục, nhưng lại không được bao gồm trong các tiêu chuẩn nước thải đề xuất Thông thường, nếu nồng độ tổng chất rắn lơ lửng trong nước thải ao nuôi thuỷ sản nằm trong giới hạn có thể chấp nhận được, độ đục cũng sẽ ở mức dưới nồng độ cho phép tối đa Tuy nhiên, việc thu thập dữ liệu để xác minh sự tổng quát hóa này vẫn

sẽ có ích

Cần nhiều dữ liệu hơn

Dĩ nhiên là việc thu thập dữ liệu về chất lượng nước thải, bao gồm độ đục, từ một số trại nuôi tôm khác nhau để nâng cao chất lượng cơ sở dữ liệu GAA, và

để xác định xem người nuôi tôm thực hiện theo các tiêu chuẩn được đề xuất như thế nào là rất cần thiết Các tiêu chuẩn mục tiêu được đề xuất khá phong phú, do đó, trong tương lai, rất mong muốn có thể hạ thấp được các giới hạn nồng độ trong các tiêu chuẩn mục tiêu Tuy nhiên, sự tuân thủ tiêu chuẩn chất