LƯỢNG hóa tác ĐỘNG của NUÔI TRỒNG hải sản lên môi TRƯỜNG nước VÙNG cửa bé NHA TRANG

LƯỢNG HÓA TÁC ĐỘNG CỦA NUÔI TRỒNG HẢI SẢN LÊN MÔI TRƯỜNG NƯỚC VÙNG CỬA BÉ NHA TRANG Nguyễn Đắc Kiên 1 Phan Minh Thụ 2 , Lê Nguyễn Na Uyên 1 1 Trường Đại học Nha Trang, 02 Nguyễn Đình Chi

LƯỢNG HÓA TÁC ĐỘNG CỦA NUÔI TRỒNG HẢI SẢN LÊN MÔI TRƯỜNG NƯỚC

VÙNG CỬA BÉ NHA TRANG

Nguyễn Đắc Kiên 1 Phan Minh Thụ 2 , Lê Nguyễn Na Uyên 1

1 Trường Đại học Nha Trang, 02 Nguyễn Đình Chiểu, Nha Trang, Khánh Hòa

Email: nguyendackien@gmail.com; kiennd@cb.ntu.edu.vn

2 Viện Hải Dương Học, 01 Cầu Đá, Nha Trang, Khánh Hòa

Email: phanminhthu@vnio.org.vn; phanminhthu@gmail.com

TÓM TẮT

Nuôi trồng hải sản đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế biển Tuy nhiên, trong quá trình phát triển, nuôi trồng thủy sản đã tác động tiêu cực đến hệ sinh thái và môi trường Dựa vào kết quả thực nghiệm tại các ao nuôi tôm sú và cá mú ở Cửa Bé, bài báo đã định lượng tác động của hoạt động nuôi trồng hải sản lên môi trường ở khu vực nghiên cứu Hoạt động này đã gây áp lực lên môi trường xung quanh một lượng chất thải tương đương 2,22 tấn N và 0,29 tấn P Nếu tính toán trên 1 tấn sản phẩm nuôi, thì con số này là 11,55 kgN và 1,27 kgP đối với nuôi tôm và là 64,93 kgN và 11,52 kgP đối với nuôi cá Ứng dụng kết quả này vào điều kiện thực tế có thể góp phần nâng cao hiệu quả quản lý phát triển bền vững nghề nuôi.

Từ khóa: Nuôi trồng hải sản, định lượng tác động, tác động môi trường, chất thải

1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Đa dạng hóa về đối tượng và hình thức nuôi đã tạo ra những bước phát triển đột phát của ngành nuôi trồng hải sản, đặc biệt là trong bối cảnh về nhu cầu lương thực của thế giới tăng cao

và mối lo ngại về an ninh lương thực trong nước Tuy nhiên, bên cạnh lợi ích nhiều mặt về vấn

đề xóa đói giảm nghèo, giảm thiểu nguy cơ cạn kiệt nguồn lợi và quan trọng hơn là tăng cường sản phẩm xuất khẩu mang lại nguồn ngoại tệ cho quốc gia, nuôi trồng hải sản gây nhiều tác hại đối với môi trường và hệ sinh thái Hoạt động nuôi trồng hải sản đã gây tác hại nặng nề đối với

hệ sinh thái rừng ngập mặn, thảm cỏ biển và rạn san hô Nuôi tôm ở đồng bằng sông Cửu Long

là nguyên nhân chính làm suy thoái hơn 50% diện tích rừng ngập mặn tại đây (Phan Minh Thụ & Populus, 2007) Nguyễn Hữu Đại và cs (2002) chỉ ra rằng, diện tích cỏ biển ở vùng ven bờ biển Khánh Hòa đã mất đi 30% trong vòng 5 năm từ năm 1997 đến 2002 do các hoạt động nuôi trồng thủy sản Bên cạnh đó, các chất sử dụng trong nuôi trồng hải sản cũng như thức ăn thừa và chất thải của đối tượng nuôi đã gây những tác hại không nhỏ Tồn dư của chất kháng sinh cơ thể đối tượng nuôi có thể gây ra hiện tượng kháng thuốc ở con người Kháng sinh cũng như hóa chất xử

lý trong quá trình nuôi dư thừa thải ra môi trường cũng gây không ít bất lợi cho các sinh vật khác sống trong thủy vực Đối với loại thức ăn nhân tạo, vật nuôi chỉ hấp thụ 21% N và 19% P (Siddiqui và Al-Harbi, 1999); 14% N và 21% P của lượng thức ăn thừa này phân rã và được thực vật nổi sử dụng (Neori và Krom, 1991) và phần còn lại được các loài vi khuẩn, nấm phân hủy và

sử dụng Theo Jackson và cs (2003), đối với nghề nuôi tôm, chỉ có 22% tổng lượng N đưa vào ao được chuyển hóa thành sản phẩm, và có đến 57% lượng N thải ra môi trường nước và 14% N lắng đáy Tuy nhiên, trong hầu hết các mô hình nuôi ở Việt Nam, phần lớn thức ăn dư thừa trong nuôi trồng hải sản thải trực tiếp ra môi trường mà không qua bất kỳ quá trình xử lý nào Đối với

ao nuôi quảng canh cải tiến, hiệu quả chuyển hóa thức ăn của tôm chỉ đạt 18-24% (Alongi et al.,

2000) Trong khi đó, đối với ao nuôi tôm sú thâm canh, để nuôi được 1 tấn tôm thịt, môi trường

tự nhiên phải gánh chịu 30 kgN và 3,7 kg P (Phạm Thị Anh và cs, 2010) Những con số này giúp ích cho các nhà quản lý đánh giá và tính toán sức tải sinh thái cho nghề nuôi

Nuôi cá biển và tôm sú trong thời gian gần đây phát triển rất mạnh Tuy nhiên, những công bố về tác động môi trường của các đối tượng này còn khiêm tốn Chính vì vậy, lượng hóa tác động môi trường của nuôi trồng hải sản góp phần tăng cường khả năng quản lý môi trường phục vụ phát triển bền vững kinh tế biển

2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đặc điểm vùng nghiên cứu

Cửa Bé – cửa sông Tắc, nằm ở phía nam thành phố Nha Trang, là một vùng nước có nhiều tiềm năng về các điều kiện tự nhiên thuận lợi để phát triển một nền kinh tế biển đa dạng Phía trên cầu Bình Tân, dòng sông hợp thành từ 3-4 nhánh với độ rộng rất hẹp và độ sâu rất nông Đây là các nhánh sông dẫn nước bắt nguồn từ các hướng khác nhau chảy về sông Tắc và sông Quán Trường Hai bên cửa sông có các dãy núi đá che chắn (núi Hòn Rớ và núi Cầu Đá)

Do vậy việc sạt lở bờ sông, bờ biển và nông hóa luồng lạch hầu như xảy ra không đáng kể

Khí hậu nhiệt đới gió mùa kết hợp với khí hậu đại dương đã mang lại thời tiết ôn hòa quanh năm Nhiệt độ trung bình hàng năm 26,7 °C với 2.600 giờ nắng Từ tháng 5 đến 8, trời nóng nhất, nhiệt độ có thể lên tới 34 °C Mùa mưa ngắn từ tháng 9 đến 12, nhiệt độ 20-27 °C và lượng mưa chiếm 80% lượng mưa trong năm

Vùng cửa sông Bé có chiều dài rất ngắn Do đó, lưu vực tích nước của sông rất nhỏ, nên lưu lượng nước sông chảy ra biển là rất hạn chế và giảm rất nhanh theo thời gian sau khi mưa chấm dứt Lưu lượng nước sông mùa khô rất nhỏ Qs=0,6 m3/s, còn trong mùa mưa, lưu lượng gần gấp 5 lần so với mùa khô Qs=2,6 m3/s Dòng chảy có hướng chủ yếu là SW và S tương ứng với các hướng gió N, NE và NW Dòng chảy tại đây có ưu thế mạnh hơn dòng triều

Thủy triều mang tính chất nhật triều không đều, từ tháng 10 – 3 triều cường vào buổi tối

Từ tháng 4 – 9, triều cường vào buổi sáng Tháng 9 và tháng 10, triều cường vào nữa đêm và tháng 3 – 4 vào giữa trưa Thủy triều mạnh nhất vào các tháng 6 – 7 và tháng 11 – 12 Dòng triều tại vùng Cửa Bé – vịnh Nha Trang không lớn với tốc độ cực đại có thể đạt 4-6 cm/s

2.2 Phương pháp theo dõi thí nghiệm

Hai ao nuôi tôm sú và cá mú ở Cửa Bé được chọn làm điểm thí nghiệm (Bảng 1) Mẫu nước được thu tại đây với chu kỳ 7 ngày và thu vào buổi sáng sớm Bên cạnh các yếu tố nhiệt độ,

độ mặn, pH, độ trong, mẫu nước dung để phân tích muối dinh dưỡng N và P được thu và chuyển

về phòng thí nghiệm phân tích PO4được xác định theo phương pháp Ascorbic acid (Strickland and Parsons, 1965); NH4: theo phương pháp Indophenol Blue (Parsons et al.,1984), NO2: theo

phương pháp Colorimetric (U.S EPA, 1979) và NO3: theo phương pháp khử trên cột Cd-Cu sau

đó xác định NO2 (U.S EPA, 1979) (trong APha 2005)

2.3 Phương pháp xử lý số liệu

Xác định lượng N và P tác động lên môi trường theo công thức

∑DINt = ∆ DINt x S x h x β x % thay nước

∑ DIPt = ∆ DIPt x S x hx β x % thay nước

Trong đó: ∑DINt : Tổng lượng nito thải ra môi trường ở vùng Cửa Bé

∑ DIPt : Tổng lượng photphat thải ra môi trường ở vùng Cửa Bé

∆ DINt: : Lượng nitơ chênh lệch trung bình ở ao nuôi tôm, cá

∆ DIPt : Lượng photphat chênh lệch trung bình ở ao nuôi tôm, cá

S: diện tích nuôi tôm, cá β: số lần thay nước h: chiều cao mực nước ao nuôi

Bảng 1: Đặc điểm ao nuôi thí nghiệm

Tổng diện tích (m2) 25000 30000

Sản lượng trung bình 10 tấn/ha 10 tấn/ha

Thức ăn Thức ăn công nghiệp và

thức ăn tươi (cá tạp, nhuyễn thể,…)

Thức ăn công nghiệp

Chu kỳ thay nước 15- 20 ngày Sau 3 tháng

thay ao nuôi

Châm thêm nước với chu kỳ 7 - 30 ngày Sau 1,5 tháng thay ao

Xử lý chất thải rắn

và bùn đáy ao:

Vận chuyển đến điểm tập trung để xử lý

Vận chuyển đến điểm tập trung để

xử lý

3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 Đặc điểm môi trường Cửa Bé

Các khảo sát gần đây cho thấy nồng độ của các muối dinh dưỡng trong Cửa Bé là khá cao (Bảng 2) và cao hơn so với các vực nước ven bờ khác trong tỉnh Khánh Hòa (Lê Thị Vinh et al., 2008) môi trường vùng Cửa Bé thường xảy ra hiện tượng phì dưỡng và nở hoa của tảo Vùng nước thường dư thừa nitrat, monia và thiếu hụt oxy (Lê Thị Vinh et al., 2008; DONRE, 2010) Nhiều giá trị đo được cao hơn tiêu chuẩn chất lượng nước nhiều lần (QCVN 10:2008)

Bảng 2: Chất dinh dưỡng trong nước cửa sông Tắc Thời

gian

Giá trị NH 3.4

(µgN/l)

NO 2

(µgN/l)

NO 3

(µgN/l)

TON (µgN/l)

PO 4

(µgP/l)

TOP (µgP/l)

SiO 3 -S(µg/l)

CT 0 0 328 437 2,8 26,9 181

Nguồn: DORNE (2010)

2 Biến động muối dinh dưỡng ao nuôi hải sản

Kết quả nghiên cứu (hình 1) cho thấy,hàm lượng muối sinh dưỡng N và P biến động mạnh theo thời gian Theo thời gian nuôi, muối dinh dưỡng N và P tăng mạnh do sự bổ sung thức

ăn cũng như quá trình tích lũy chất thải của đối tượng nuôi Trong khi đó, sự suy giảm của muối dinh dưỡng phần lớn liên quan đến quá trình thay nước và châm nước Thêm vào đó, sự phát triển mạnh của thực vật nổi cũng ảnh hưởng rất nhiều đến sự biến động này

Hình 1: Biến động nồng độ NO 3 - và NH 4 + trong ao nuôi tôm và cá

Hình 1: Biến động nồng độ NO 2 - và PO 4 3- trong ao nuôi tôm và cá

Ngoài ra sự biến động của muối dinh dưỡng N còn bị chi phối bởi quá trình khử thành N

tự do, trong khi đó, P thì lại lắng đáy

3 Lượng hóa tải lượng thải N và P

Trong quá trình nuôi, quá trình lấy nước vào và xả nước ra đều theo triều cường Nước trước khi được cung cấp cho ao nuôi đều phải bơm vào ao chứa Trong quá trình này sẽ làm giảm bớt lượng muối dinh dưỡng qua các quá trình như sa lắng, phân hủy hay tham gia vào chu trình vật chất trong ao lắng và dược xử lý bằng các biện pháp sinh học trong ao lắng có thể làm giảm tới 50% lượng photphat có trong nước cấp

Tính toán một cách tương đối với dữ liệu đầu vào ở bảng 1, và với chênh lệch hàm lượng trung bình giữa nước trong ao vào ngoài vịnh Nha Trang được xác định ở bảng 3, kết quả đánh giá tải lượng chất thải của hoạt động nuôi tôm và nuôi cá ở Cửa Bé như ở bảng 3

Bảng 3: Tải lượng muối dinh dưỡng gây nhiễm do hoạt động NTTS:

Lượng nước thải cho 1 ha nuôi 103 m3 12 84

Lượng thải cho 1ha

Lượng thải cho 1 tấn sản phẩm

Tổng lượng thải vào Cửa Bé

Như vậy, để có được mỗi tấn tôm thành phẩm, hoạt động nuôi trồng thủy sản đã gây áp lực lên môi trường nước bên ngoài là 11,55 kgN và 1,27 kgP Con số này đối với nuôi cá là 64,93 kgN và 11,52 kgP So sánh với kết quả nghiên cứu của tác giả Phạm Thị Anh (2010) thì áp lực này thấp hơn so với áp lực nuôi tôm sú thâm canh ở Cần Giờ

Tổng thể, nếu hoạt động nuôi trồng hải sản ở Cửa Bé diễn ra 3 vụ tôm/ năm và 1 vụ cá/năm, mỗi năm vùng Cửa Bé phải hứng chịu một lượng chất thải tương đương 2,22 tấn N và 0,29 tấn P Chính điều này, đã làm suy giảm chất lượng môi trường nước cũng như gây ra hiện tượng nở hoa của tảo

4 KẾT LUẬN

Nuôi trồng hải sản đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân Tuy nhiên, nếu như biện pháp quản lý chất thải của nghề nuôi không được chú ý, nghề nuôi có thể gây áp lực rất lớn đối với môi trường và hệ sinh thái xung quanh Kết quả đánh giá hoạt động nuôi trồng hải sản ở vùng Cửa Bé gây áp lực lên môi trường nước xung quanh một lượng chất thải tương đương 2,22 tấn N và 0,29 tấn P Những giá trị này đóng vai trò quan trọng trong việc tính toán tải lượng môi trường cũng như xây dựng những kế hoạch bảo vệ môi trường nước trong quá trình phát triển kinh tế

LỜI CẢM ƠN

Hoàn thành nghiên cứu này, chúng tôi nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của Viện Hải Dương Học, Trường Đại học Nha Trang và Công ty nuôi trồng thủy sản Nha Trang Nhân đây, cho phép chúng tôi gởi lời cảm ơn chân thành đến sự giúp đỡ quý báu đó

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Phạm Thi Anh, Kroeze, C., Bush, S R., & Mol, A P J (2010) Water pollution by intensive brackish shrimp farming in south-east Vietnam: Causes and options for control Agricultural Water Management, 97(6), 872-882

Alongi, D M., Johnston, D J., & Xuan, T T (2000) Carbon and nitrogen budgets in shrimp ponds of extensive mixed shrimp–mangrove forestry farms in the Mekong delta, Vietnam

Aquaculture Research, 31(4), 387-399.

DORNE, 2010 Hiện trạng môi trường tỉnh Khánh Hòa 5 năm giai đoạn 2006-2010 Sở Tài nguyên và Môi trường Khánh Hòa, 202

Nguyễn Hữu Đại, Phạm Hữu Trí, Nguyễn Thị Lĩnh, Nguyễn Xuân Vỵ, 2002 Sự suy giảm các thảm cỏ biển ở Khánh Hoà và khả năng phục hồi chúng Tuyển tập Báo các Khoa học Hội nghị Khoa học toàn quốc “Biển Đông”, Nha Trang, 16-19/2002: 359-368

Jackson, C., Preston, N., Thompson, P J., & Burford, M (2003) Nitrogen budget and effluent nitrogen components at an intensive shrimp farm [doi: 10.1016/S0044-8486(03)00014-0]

Aquaculture, 218(1-4), 397-411.

Neori, A and M.D Krom 1991 Nitrogen and phosphorous budgets in an intensive marine fishpond: the importance of microplankton In Nutritional Strategies and Aquaculture Waste (Eds C.V Cowey and C.Y Cho) 223-230

Siddiqui, A.Q and A.H Al-Harbi 1999 Nutrients budgets in tanks with different stocking densities of hybrid tilapia Aquaculture 170: 245-252

Phan Minh Thu & Populus, J (2007) Status and changes of mangrove forest in Mekong Delta: Case study in Tra Vinh, Vietnam Estuarine, Coastal and Shelf Science, 71, 98-109

Lê Thị Vinh, Dương Trọng Kiểm, Nguyễn Hồng Thu, Phạm Hữu Tâm & Phạm Hồng Ngọc,

2008 Một số vấn đề về môi trường nước ở thành phố Nha Trang Tuyển tập Hội nghị "Biển Đông, 2007", Nha Trang, 12-14/9/2007 272-280

QUANTITATIVE IMPACTS OF MARINE CULTURE ON WATER ENVIRONMENT IN

CUA BE, NHA TRANG

Nguyễn Đắc Kiên 1 Phan Minh Thụ 2 , Lê Nguyễn Na Uyên 1

1Trường Đại học Nha Trang, 02 Nguyễn Đình Chiểu, Nha Trang, Khánh Hòa

Email: nguyendackien@gmail.com; kiennd@cb.ntu.edu.vn

2 Viện Hải Dương Học, 01 Cầu Đá, Nha Trang, Khánh Hòa Email: phanminhthu@vnio.org.vn; phanminhthu@gmail.com

ABSTRACT

Marine-culture is increasingly playing an important role in marine economy Developing aquaculture industry, however, has negative impacts on ecosystems and environment Based on empirical results in the pond rearing prawn and grouper in Cua Be, the paper quantified impacts of marine-culture activities on environment of waters These activities could increase a pressure on the neighbor waters the amount of waste is 2.22 tons N and 0.29 tons

P If calculated on 1 ton of product, this figure is 11.55 kgN and 1.27 kgP for raising shrimps and 64.93 kgN and 11.52 kgP for farmed fish Application results for practical terms would contribute to enhancing the effective marine-cultural management.

Keywords: marine culture, quantitative impact, environmental impact, waste