Đánh giá sức tải môi trường đối với một số hợp chất dinh dưỡng khu vực nuôi trồng thuỷ sản đồ sơn hải phòng

Luận văn thạc sĩ khoa học – Đánh giá sức tải môi trường đối với một số hợp chất dinh dưỡng khu vực nuôi trồng thủy sản Đồ Sơn – Hải Phòng Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường Trường Đ

Trang 1

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

ĐÁNH GIÁ SỨC TẢI MÔI TRƯỜNG ĐỐI VỚI MỘT SỐ HỢP CHẤT DINH DƯỠNG

KHU VỰC NUÔI TRỒNG THUỶ SẢN

Trang 2

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

ĐÁNH GIÁ SỨC TẢI MÔI TRƯỜNG

ĐỐI VỚI MỘT SỐ HỢP CHẤT DINH DƯỠNG

KHUVỰC NUÔI TRỒNG THUỶ SẢN

ĐỒ SƠN - HẢI PHÒNG

NGÀNH: CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

MÃ SỐ:

NGUYỄN THỊ THU HIỀN

Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Trần Văn Nhân

HÀ NỘI 2005

Trang 3

Luận văn thạc sĩ khoa học – Đánh giá sức tải môi trường đối với một số hợp chất dinh dưỡng

khu vực nuôi trồng thủy sản Đồ Sơn – Hải Phòng

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

Lời cảm ơn

Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này tôi đã nhận được sự giúp đỡ rất nhiều của các thầy cô giáo, các chú, bác và các bạn đồng nghiệp Đặc biệt, tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn tới Thầy PGS - TS Trần Văn Nhân - Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường - Đại học Bách khoa Hà nội đã tận tình hướng dẫn, TS

Vũ Dũng, KS Bùi Văn Điền, tập thể các cán bộ Nghiên cứu Trạm Nghiên Cứu Thuỷ sản Nước lợ - Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thuỷ sản I luôn tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình hoàn thành luận văn Luận văn chắc chắn không thể tránh khỏi những thiếu sót, tôi rất mong nhận được sự đóng góp của các thầy

cô, đồng nghiệp và các bạn

Xin trân trọng cảm ơn!

Hải phòng, tháng 10 năm 2005 Nguyễn Thị Thu Hiền

Trang 4

MỤC LỤC

Trang

Lời cảm ơn 1

MỤC LỤC 2

DANH MỤC HÌNH 4

DANH MỤC BẢNG 5

MỞ ĐẦU 7

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ PHÁT TRIỂN NUÔI TÔM VÀ CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN 9

1.1 Hiện trạng phát triển nuôi trồng thuỷ sản Việt Nam 9

1.2 Một vài nét về tình hình nuôi tôm khu vực Hải phòng 11

1.3 Đặc điểm khu vực nuôi trồng thuỷ sản Đồ Sơn - Hải Phòng 12

1.3.1 Vị trí địa lý, đặc điểm tự nhiên, khí hậu, thuỷ văn 12

1.3.2 Đặc điểm hệ thống cấp thoát nước 16

1.3.3 Hiện trạng sản xuất 18

1.3.4 Những vấn đề về môi trường dịch bệnh 20

1.4 Các vấn đề về nghiên cứu sức chứa môi trường 22

1.4.1 Khái niệm và lý thuyết tính toán về sức tải môi trường 22

1.4.2 Tính toán sức tải môi trường 25

1.4.3 Các công trình nghiên cứu trước 26

1.4.4 Tổng quan mô hình phân tán và pha loãng dinh dưỡng 30

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31

2.1 Đối tượng và quy mô nghiên cứu 31

2.2 Phương pháp tiến hành nghiên cứu 31

2.2. 1 Phương pháp quan trắc và phân tích mẫu nước và trầm tích 31

Trang 5

Lu ận văn thạc sĩ khoa học – Đánh giá sức tải môi trường đối với một số hợp chất dinh dưỡng

khu v ực nuôi trồng thủy sản Đồ Sơn – Hải Phòng

Vi ện Khoa học và Công nghệ Môi trường

Tr ường Đại học Bách khoa Hà Nội

3

2.2.2 Phương pháp tính toán quỹ dinh dưỡng, ước lượng sức tải 34

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 36

3.1 Nghiên cứu đánh giá hiện trạng ao nuôi 36

3.2 Nghiên cứu hiện trạng môi trường 39

3.2.1 Chất lượng nước 39

3.2.2 Chất lượng trầm tích (bùn đáy ao nuôi) 41

3.3 Xu hướng biến đổi của dinh dưỡng trong đầm nuôi trồng thủy sản 42

3.4 Ước tính sơ bộ sức tải 45

3.4.1 Tính toán lượng nước, tỷ lệ trao đổi nước 45

3.4.2 Tính toán quỹ dinh dưỡng Nitơ tổng số, Photpho tổng số 47

3.4.3 Tính toán nhu cầu ôxy sinh hoá (BOD 5 ) 56

3.4.4 Sự phân tán và pha loãng 58

3.4.5 Tính toán sức tải của hệ thống 62

3.5 Các giải pháp tăng sức tải môi trường 67

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 72

1.1 Kết luận 72

1.2 Kiến nghị 72

TÀI LIỆU THAM KHẢO 74

PHỤ LỤC

Trang 6

DANH MỤC HÌNH

Trang Hình 1.1 Bản đồ vùng ven biển Đồ Sơn - Hải Phòng 13

Hình 1.2 Bản đồ hệ thống cấp thoát nước, các điểm lấy mẫu khu vực

nghiên cứu 17

Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ quy trình nuôi tôm 36

Hình 3.2 Xu hướng biến đổi dinh dưỡng BOD5 trong hệ thống nuôi trồng

thuỷ sản Đồ Sơn - Hải Phòng 43

Hình 3.3 Xu hướng biến đổi dinh dưỡng Nitơ tổng số trong hệ thống nuôi

trồng thuỷ sản Đồ Sơn - Hải Phòng 44

Hình 3.4 Xu hướng biến đổi dinh dưỡng Photpho tổng số trong hệ thống

nuôi trồng thuỷ sản Đồ Sơn - Hải Phòng 44

Hình 3.5 Sơ đồ dòng dinh dưỡng vào và ra của ao nuôi trồng thuỷ sản 49

Hình 3.6 Biểu đồ thể hiện dòng dinh dưỡng vào và ra của hệ thống ao nuôi

trồng thủy sản khu vực Đồ Sơn, 2004 54

Hình 3.7 Bản đồ pha loãng hàm lượng dinh dưỡng Nitơ tổng số của khu

vực nghiên cứu Đồ Sơn - Hải Phòng 59

Hình 3.8 Bản đồ pha loãng hàm lượng dinh dưỡng Photpho tổng số của

khu vực nghiên cứu Đồ Sơn - Hải Phòng 60

Hình 3.9 Bản đồ pha loãng hàm lượng dinh dưỡng BOD5 của khu vực

nghiên cứu Đồ Sơn - Hải Phòng 61

Trang 7

5

DANH MỤC BẢNG

Trang Bảng 1.1 Diện tích (ha) nuôi tôm của khu vực Hải Phòng năm 2000-2003

(Nguồn: Sở Thuỷ sản Hải phòng) 11

Bảng 1.2 Hình thức nuôi và sản lượng nuôi tôm tại Hải phòng (Nguồn: Sở

Thuỷ sản Hải phòng) 12

Bảng 1.3 Một vài yếu tố được xem xét để xác định sức tải môi trường vùng

ven biển (Phillip, 1994) 23

Bảng 1.4: Quỹ dinh dưỡng tổng Nitơ và tổng Photpho trong ao nuôi bán

thâm canh ở Bangladesh với 1 vụ nuôi tôm (150 ngày) 27

Bảng 1.5 Ước lượng diện tích (ha) rừng ngập mặn (Rhizopora) cần thiết để

chuyển hóa lượng Nitơ và Photpho cho 1ha ao nuôi tôm thâm canh và bán thâm canh (Nguồn: Robertson và Phillip, 1994) 28

Bảng 1.6 Kết quả về tỷ lệ lọc nước và hấp thụ dinh dưỡng bởi một số loài

thân mềm 29

Bảng 3.1: Một số thông tin chính về ao nuôi tôm P.monodon 37

Bảng 3.2 Một số thông tin chính của ao nuôi tôm xen lẫn nuôi cua 38

Bảng 3.3 Thông số chất lượng nước tại khu vực nuôi trồng thuỷ sản Đồ Sơn

- Hải phòng (2003-2004) 40

Bảng 3.4: Hàm lượng dinh dưỡng tổng Nitơ (TN), tổng Photpho (TP) và nhu

cầu ôxy sinh hoá (BOD5) tại khu vực NTTS Đồ Sơn - Hải Phòng (2003- 2004) 40

Bảng 3.5: Hàm lượng (%) các thông số trong trầm tích đáy khu vực đầm

nuôi trồng thủy sản, Đồ Sơn - Hải Phòng năm 2004 41

Trang 8

Bảng 3.6 Môi trường địa hoá trầm tích vùng nuôi tôm tại Đồ Sơn - Hải

Phòng 42

Bảng 3.7: Thông số của hệ thống kênh mương cấp và thoát nước khu vực

nuôi trồng thuỷ sản Đồ Sơn 46

Bảng 3.8 Hàm lượng N và P trong thức ăn, phân bón 48

Bảng 3.9 Lượng thức ăn, phân bón cung cấp cho hệ và sản phẩm thu hoạch 50

Bảng 3.10 Tính toán lượng dinh dưỡng vào và ra của hệ thống 51

Bảng 3.11 Hàm lượng (%) của các dòng dinh dưỡng ra và vào trong hệ 53

Bảng 3.12 Tỷ lệ chất thải dinh dưỡng trên một đơn vị sản phẩm 56

Bảng 3.13 Tính toán khối lượng nhu cầu ôxy sinh hoá của vùng nghiên cứu 57

Bảng 3.14 Tính toán lượng tăng cao nồng độ dinh dưỡng trong nước qua hệ

thống nuôi trồng thủy sản (mg/m3) 63

Trang 9

7

MỞ ĐẦU

Nuôi trồng thuỷ sản ở nước ta có xu hướng ngày càng phát triển, đặc biệt là các vùng ven biển Đóng góp của nuôi trồng thuỷ sản vào thị phần xuất khẩu, tạo nguồn thu ngoại tệ của nước ta ngày càng tăng Do đó, trong những năm gần đây nuôi trồng thuỷ sản ở nước ta được ưu tiên phát triển mạnh và được xem là một giải pháp tổng thể nhằm giảm bớt sức ép cho khai thác thuỷ hải sản ven biển, góp phần cải thiện đời sống cho cư dân ven biển Với hơn 3620km bờ biển chạy dọc đất nước từ Bắc đến Nam là điều kiện thuận lợi để phát triển nuôi trồng thuỷ sản

Nhưng cùng với tốc độ phát triển nuôi trồng thuỷ sản môi trường ven biển các

vùng nuôi tôm nhiều vùng đang ở mức độ ô nhiễm nghiêm trọng do môi trường không thể đồng hoá hết lượng chất thải từ các vùng nuôi Môi trường có sức chứa giới hạn để hấp thụ các chất thải (khả năng tự làm sạch) từ nuôi trồng thuỷ

sản Điều này người ta gọi là sức chịu tải của môi trường hay sức tải của môi

trường Nếu khi sức tải vượt quá giới hạn, chất lượng nước giảm sút, bệnh tật lan

truyền nhanh và sản lượng nuôi trồng thuỷ sản bị giảm sút nhanh chóng và có thể mất trắng Và kết quả có rất nhiều người dân bị mất tiền, trở thành nợ nần khi đầu tư vốn nhưng không thu được sản phẩm Điều này đã xảy ra trên khắp thế giới và một số vùng ở Việt Nam

Nuôi trồng thuỷ sản của vùng Đồ Sơn - Hải Phòng cũng không nằm ngoài những vấn đề nêu trên Sản lượng, năng suất nuôi không ổn định, khi được, khi mất mà nguyên nhân chính là tôm chết do môi trường ô nhiễm và dịch bệnh Môi trường

ô nhiễm là tác nhân gián tiếp để dịch bệnh phát triển nhanh

Trang 10

Một vấn đề đặt ra là có cần thiết phải sự mở rộng diện tích nuôi trồng thuỷ sản

và thay đổi vị trí nuôi trồng thủy sản không? Đây vẫn là một câu hỏi mà các nhà quản lý đang tìm câu trả lời Để có thể trả lời được câu hỏi đó thì định giá nguồn tài nguyên làm cơ sở cho kế hoạch phát triển và mở rộng nuôi trồng thuỷ sản là

rất cần thiết Đây là vấn đề rất phức tạp, đề tài “Đánh giá sức tải môi trường đối với một số hợp chất dinh dưỡng của hệ thống ao đầm nuôi trồng thủy sản khu vực Đồ Sơn – Hải Phòng” muốn đóng góp một phần vào đánh giá định tính,

ước lượng các chất thải từ hệ thống ao đầm nuôi trồng thủy sản thải ra môi trường Khi nào thì sức tải của môi trường bị vượt quá giới hạn cho phép và vấn

đề tăng sản lượng nuôi trồng thuỷ sản thì sức tải của môi trường sẽ như thế nào? Vùng nghiên cứu được lựa chọn là hệ thống đầm nuôi trồng thuỷ sản bán thâm canh nằm trong đê bao thuộc khu vực Đồ Sơn - thành phố Hải Phòng

Mục tiêu của đề tài là ước tính sức tải của môi trường về dinh dưỡng đối với hệ thống đầm nuôi tôm bán thâm canh vùng Đồ Sơn – Hải Phòng, giúp các nhà quản lý, nhà khoa học và người dân có một cái nhìn tổng quan về môi trường vùng nuôi tôm khu vực Đồ Sơn để từ đó có thể phát triển nuôi trồng thủy sản bền vững, kết hợp phát triển nuôi trồng thủy sản với bảo vệ môi trường

Đối với chất thải của nuôi trồng thủy sản chủ yếu là dinh dưỡng Nitơ, Photpho

và một số hợp chất hữu cơ khác Với thời gian ngắn, trong khuôn khổ luận văn tốt nghiệp, đề tài chỉ tập trung giải quyết được một số vấn đề sau:

- Ước tính sức chứa của vùng nuôi đối với hợp chất dinh dưỡng Nitơ và Photpho

Trang 11

9

- Ước tính khả năng hấp thụ các chất dinh dưỡng dựa trên một số kết quả nghiên cứu về khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng của rừng ngập mặn và các yếu tố khác

- Đề xuất một số giải pháp làm tăng sức chứa của môi trường vùng nuôi trồng thuỷ sản Đồ Sơn - Hải Phòng

Trang 12

CH ƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ PHÁT TRIỂN NUÔI TÔM VÀ

CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN

1.1 Hiện trạng phát triển nuôi trồng thuỷ sản Việt Nam

Nghề nuôi trồng thuỷ sản ở Việt Nam bắt đầu cách đây hơn 100 năm, nhưng nuôi chuyên tôm mới bắt đầu từ năm 1987, khi sản lượng tôm bột đạt giá trị thương phẩm [1] Tuy thời gian phát triển nuôi thuỷ sản (đặc biệt là nuôi tôm) ở nước ta chưa lâu nhưng diện tích đưa vào sử dụng đã tăng rất nhanh Tiềm năng diện tích có khả năng nuôi tôm nước ta có khoảng 500.000 ha với 340.000 ha nuôi tôm biển và 170.000 ha nuôi tôm càng xanh Năm 1992 diện tích nuôi tôm 205.000 ha trong đó có khoảng 16.000 ha nuôi tôm bán thâm canh năng suất đạt 1,0-1,2 tấn/ha/vụ Năm 2003 tổng diện tích nuôi trồng thuỷ sản khoảng 1 triệu

ha, tổng sản lượng thuỷ sản đạt khoảng 1.1 triệu tấn Theo dự kiến về chiến lược phát triển nuôi tôm của Bộ Thuỷ sản tới năm 2010 diện tích ao nuôi chuyên tôm

là 210.000 ha, trong đó năm 1995 đạt được 156.000 ha [1]

Về sản lượng tôm nuôi tăng lên nhanh, đối tượng tôm biển nuôi chính là tôm Sú

P.monodon , tôm Bạc thẻ P.merguiensis, tôm Nương P.orientalis, tôm Rảo cỏ

Metapenaeus ensis Trong đó tôm Sú nuôi chiếm tỷ trọng lớn trong sản lượng

Trang 13

11

công tôm sú đạt năng suất trên 1.000 kg/ha/vụ Nhìn chung, năng suất tôm nuôi trung bình trong cả nước chỉ đạt 300-500 kg/ha/vụ

Nghề nuôi tôm ở Việt nam mới phát triển nhưng đã vấp phải những khó khăn lớn

đó là sự mâu thuẫn giữa diện tích nuôi tôm càng mở rộng thì năng suất tôm nuôi càng giảm Cà Mau và Bạc Liêu, nơi có diện tích nuôi tôm lớn nhất nước, trong những năm đầu mới đào ao nuôi tôm năng suất đạt từ 250-500 kg/ha/năm, sau đó năng suất giảm dần Năm 1986-1988 diện tích ao nuôi tôm ở Cà Mau và Bạc Liêu tăng từ 72.200 ha lên tới 124.000 ha nhưng sản lượng chỉ tăng từ 21.500 tấn lên 22.700 tấn, năng suất giảm từ 297 kg/ha/năm xuống 153 kg/ha/năm Nguy hại hơn cả là các ao nuôi tôm đang bị “bỏ hoá” với tốc độ nhanh, năm 1988 Cà Mau và Bạc Liêu mới có 3.000 ha bị bỏ hoá đến năm 1992 là 8.000 ha, năm

1993 đã lên tới 20.000 ha Diện tích rừng ngập mặn đang bị tàn phá nhanh chóng, năm 1983 diện tích rừng ngập mặn che phủ 252.000 ha đến năm 1994 diện tích đó chỉ còn 154.214ha Đây là nguy cơ lớn nhất làm mất cân bằng sinh thái, thay đổi chế độ thuỷ văn, hạn chế bãi sinh sản của các loài thuỷ sản, giảm đáng kể nguồn lợi thuỷ sản ven bờ Nghề nuôi tôm ở Việt nam gặp khó khăn lớn

về môi trường, đặc biệt là chất lượng nước, lượng phù sa bồi lắng lớn, chất độc thuốc trừ sâu, lượng dầu thải cao, môi trường bị biến động nhiều, nhóm vi khuẩn gây bệnh phát triển Năm 1994-1995 dịch bệnh tôm nuôi các tỉnh miền Tây Nam

Bộ lên tới 85.000ha và thiệt hại kinh tế khoảng 294 tỷ đồng Năm 1996 tuy dịch bệnh có giảm nhưng sự thiệt hại vẫn còn tới khoảng 24 triệu đô la Nguyên nhân chính là do môi trường bị ô nhiễm nặng, chất lượng con giống kém, diện tích nuôi tôm phát triển ồ ạt và thiếu quy hoạch v.v Một trong những nguyên nhân chính là do môi trường suy thoái, ô nhiễm nguồn nước cấp cho vùng nuôi, mầm bệnh có trong nước quá cao Để nghề nuôi tôm Việt nam tiếp tục phát triển

Trang 14

chúng ta cần chú ý tới quy hoạch nuôi trồng thuỷ sản theo hướng bền vững, đặc biệt là quản lý chất lượng nước và môi trường ven biển [1]

1.2 Một vài nét về tình hình nuôi tôm khu vực Hải phòng

Công nghệ nuôi: đầu tư cho nuôi tôm nhìn chung còn nghèo nàn, phần lớn các

hộ nuôi tôm theo phương thức quảng canh cải tiến Cho đến những năm 2000 trở lại đây, xu hướng phát triển theo hình thức nuôi bán thâm canh Công nghệ nuôi tôm chủ yếu vẫn là thủ công Chất lượng thức ăn nuôi tôm chưa ổn định, rất đa dạng về chủng loại có cả thức ăn tổng hợp, cả thức ăn tươi sống (có thể chế biến hoặc không chế biến)

Con giống: phần lớn nguồn giống được nhập từ miền Trung ra (65%), nhập từ

Trung Quốc (30%), còn lại nguồn giống của địa phương khoảng 5% Giá một con tôm giống khoảng 40-50VND/con Con giống chất lượng thấp, đặc biệt là nguồn giống được nhập từ Trung Quốc Người dân thường thích mua con giống được sản xuất ở trong nước, nếu nguồn giống của Hải Phòng sản xuất được thì càng tốt (dễ thích nghi với điều kiện nuôi, môi trường của vùng), nhưng rất khó phân biệt hai nguồn giống nói trên

Dưới đây là một vài số liệu về sản lượng nuôi tôm, một số hình thức nuôi tôm của Hải Phòng

Bảng 1.1: Diện tích (ha) nuôi tôm của khu vực Hải Phòng năm 2000-2003

(Nguồn Sở Thuỷ sản Hải Phòng, 2003)

Trang 15

13

Tổng diện tích (ha) 9223,5 10720,0 10820,0 10900,0

Bảng 1.2 Hình thức nuôi và sản lượng nuôi tôm tại Hải Phòng

(Nguồn Sở Thuỷ sản Hải Phòng, 2003)

Sản lượng (tấn)

Diện tích (ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (tấn)

Diện tích (ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (tấn) QCCT 5459 0,12 655 3950 0,14 553 4251 0,12 510,12 Bán

1.3 Đặc điểm khu vực nuôi trồng thuỷ sản Đồ Sơn - Hải Phòng

1.3.1 Vị trí địa lý, đặc điểm tự nhiên, khí hậu, thuỷ văn

• Vùng nghiên cứu được lựa chọn tại khu vực nuôi tôm Đồ Sơn - Hải Phòng nằm trên vùng cửa sông hình phều Bạch Đằng, giới hạn từ 20o44’20’’ đến

20o45’43’’ độ vĩ Bắc, 106o45’13’’ đến 106o46’51’’ độ kinh đông (hình 1.1)

• Chế độ gió: Chịu ảnh hưởng của hai mùa gió rõ rệt

Mùa Đông (từ tháng 11 đến tháng 2) chịu sự chi phối của hệ thống gió mùa Đông Bắc với hướng gió thịnh hành là Bắc, Đông Bắc và Đông, tốc độ gió trung

Trang 16

bình đạt 4,6 - 4,8m/s Gió mùa đông bắc mang khí hậu lạnh từ phương bắc đổ về làm nhiệt độ nước xuống thấp

Trang 17

15

Hình 1.1 Bản đồ vùng ven biển Đồ Sơn - Hải Phòng

Trang 18

Mùa hè ( từ tháng 6 đến tháng 9) chịu ảnh hưởng của hệ thống gió mùa Tây Nam biến tính khi thổi vào Vịnh Bắc Bộ có hướng chính là Nam và Đông Nam Tốc

độ gió trung bình đạt 4,5 - 6,0m/s

Mùa chuyển tiếp hướng gió thịnh hành chủ yếu là hướng Đông và Đông Nam, tuy có tần xuất cao nhưng không phân bố tập trung như các hướng gió Bắc, Đông Bắc (mùa đông) và Nam, Đông Nam (mùa hè) Tốc độ trung bình đạt 4,2 - 5,2m/s [4]

• Chế độ mưa: Mùa mưa ở khu vực nghiên cứu phân biệt rõ rệt Từ tháng 10 đến tháng 4 là mùa khô Lượng mưa thấp, trung bình từ 30 đến 70mm Mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 kết thúc vào tháng 10 Tổng lượng mưa vào mùa này đạt trên 1700mm Lượng mưa trung bình khoảng 300 –350mm [4]

• Chế độ sóng: Trong thời kỳ gió Bắc và Đông Bắc thịnh hành ở vùng biển Đồ Sơn, sóng, gió kém phát triển do đà sóng ngắn, vịnh nước lại nông và một phần

do đảo Cát Hải che chắn Tuy vậy vào thời kỳ triều cường, sóng gió vẫn có điều kiện phát triển và khúc xạ lan truyền sóng vào bờ, đe doạ các đoạn bờ biển ven đường 353 Độ cao sóng trung bình đạt 0,5 - 0,6m [1a]

Trong mùa chuyển tiếp chế độ sóng, gió ở khu vực nghiên cứu có hướng thịnh hành là Đông với tần xuất lập lại 30% (tháng 5) đến 56.3% (tháng 3) Độ cao sóng trung bình đạt 0.6 - 0.7m [1a]

Về mùa hè chế độ sóng cũng có đặc điểm tương tự, sóng, gió có hướng thịnh hành là Đông Nam, Nam và Tây Nam với tần xuất xuất hiện cao, dao động trong khoảng 38 - 70% Đặc biệt vào tháng 6 -7 sóng gió có hướng Nam chiếm ưu thế

Độ cao sóng trung bình đạt 0.6 - 0.8m [1a]

Trang 19

kỳ nước lớn với biên độ dao động mực nước 2,0 - 4,0m, mỗi kỳ kéo dài từ 2 - 3 ngày Ở thời kỳ nước kém tính chất nhật triều giảm đi rõ rệt, ngược lại tính chất bán nhật triều tăng lên Trong kỳ nước lớn, ngày có mực nước triều lớn nhất (có đỉnh triều cao nhất và chân triều thấp nhất) thường là sau 2- 3 ngày khi mặt trăng

ở vị trí có độ vĩ xích lớn nhất Ngày nước kém xuất hiện sau 2 - 3 ngày khi mặt trăng đi qua mặt phẳng xích đạo Trong năm các kỳ nước kém và nước lớn không như nhau phụ thuộc vào lực tương tác giữa Mặt trăng - Trái Đất và Mặt trời

Theo tài liệu quan trắc nhiều năm tại trạm Hòn Dáu cho thấy: Biên độ dao động mực nước triều lớn nhất có thể đạt 4,25m và mực nước triều thấp nhất là - 0,07m

• Dòng chảy sông: Khu vực nghiên cứu dòng chảy lũ trong sông có tốc độ cao thường xảy ra vào tháng 8, đây là thời kỳ hoạt động mạnh mẽ và liên tiếp của các loại hình thời tiết như bão, áp thấp nhiệt đới, … gây mưa to trên diện rộng, nước tập trung vào các sông dồn ra biển với lưu lượng lớn Tốc độ dòng chảy lũ ở cửa sông Lạch Tray khoảng 0,6 - 0,7m/s Dòng chảy lũ hàng năm đã đưa hàng triệu tấn phù sa ra cửa sông, độ đục lớn nhất có lúc lên đến 2500- 3000mg/l Từ tháng

9 đến tháng 4 năm sau là thời kỳ mưa ít, tốc độ dòng chảy đo được ở cửa sông Lạch Tray khoảng 15 - 30cm/s, lớn nhất khoảng 40cm/s [1a]

Trang 20

• Dòng chảy do gió: Trong mùa gió Đông Nam, ứng với trường gió Nam vận tốc 8 - 9m/s Nhìn tổng thể vùng Đồ Sơn tồn tại hoàn lưu xoáy nghịch, nghĩa là dòng chảy có xu hướng đi lên phía Bắc và phía Đông Bắc

• Dòng chảy tổng hợp: Vào mùa hè với hướng gió Đông và Đông Nam thịnh hành, dòng chảy chủ yếu của khu vực vẫn là dòng triều và dòng dư (do sóng và dòng chảy sông) Khu từ cửa Cấm đến cửa sông Lạch Tray, đồi Độc tốc độ dòng trong mùa hè không lớn lắm, dòng chảy bờ biển có hường Tây Bắc - Đông Nam với tốc độ trung bình là 0,25 - 0,45m/s nhưng ở phía xa bờ từ đường đẳng sâu 2m trở ra dòng chảy lại có hướng ngược lại Đông Nam lên Tây Bắc Hai dòng chảy có hai hướng khác nhau đã tạo điều kiện lắng đọng trầm tích Vào mùa chuyển tiếp thì dòng chảy chủ yếu là dòng triều, dòng dư không lớn lắm, hoàn lưu gần giống mùa hè, nhưng cường độ yếu hơn [5]

1.3.2 Đặc điểm hệ thống cấp thoát nước

Diện tích: Tổng diện tích khu nuôi trồng thuỷ sản tập trung khoảng 683ha, nằm trong đê bao Hình thức nuôi tôm chủ yếu ở đây chủ yếu theo phương thức bán thâm canh Đối tượng nuôi chủ yếu là tôm và cua Tổng số khoảng 720 đầm nuôi, diện tích trung bình mỗi đầm nuôi từ 0,5 – 1ha Tổng số hộ gia đình tham gia nuôi trồng thuỷ sản là 574 gia đình Trong đó, diện tích nuôi tôm chiếm khoảng 263ha, diện tích nuôi xen tôm và cua khoảng 394ha Còn lại khoảng 26,4

ha là diện tích các kênh mương cấp và thoát nước

Khu nuôi trồng được chia làm 3 lô theo chiều từ biển vào có đặc điểm khác nhau:

Trang 21

19

Trang 22

Hình 1.2 Bản đồ hệ thống cấp thoát nước, các điểm lấy mẫu khu vực nghiên cứu

Trang 23

21

• Lô 1: Giáp đê biển diện tích 230ha, các ao ở đây có độ sâu từ 1,2 – 2,0m

có chất đáy là bùn cát, nhiều dễ cây sú vẹt… Độ sâu lớn một phần do độ dốc của bãi triều một phần do đắp đê biển

• Lô 2: Khu vực giữa có diện tích 230ha, có độ sâu mực nước trung bình 0,8 –1,2 m Đây là lô có chất đáy bùn cát, trầm tích hữu cơ thấp

• Lô 3: Giáp đường giao thông tổng diện tích 220ha, đáy ao cao, độ sâu mực nước thấp chỉ 0,5 – 0,8m Đây một phần là diện tích chuyển đổi từ nông nghiệp sang nuôi trồng thuỷ sản

Hệ thống kênh cấp, thoát nước hình bao gồm: Nguồn nước cấp được lấy từ ngoài bãi triều thông qua đê quốc gia bằng hai cống cấp: cống Cầm Cập ( cống cấp 1) và cống Thuỳ Giang (cống cấp 2) Cống thoát nước thải là cống Đồ Sơn (cống thải số 1) và cống thải Thuỳ Giang (cống thải số 2) Có 2 kênh cấp chính tổng chiều dài 6km, có 7 kênh cấp nhánh vào đầm nuôi với tổng chiều dài 21km (hình 1.2)

1.3.3 Hiện trạng sản xuất

Hiện trạng về cung cấp giống tôm: Nhu cầu giống ở các tỉnh phía Bắc tương đối cao nhưng cung cấp tại chỗ còn ở mức thấp Tôm sú hầu hết phải di nhập từ miền Trung và Trung Quốc

Thức ăn: Thức ăn cho tôm được chia làm 3 loại:

• Thức ăn tự nhiên: Đó là các loài động thực vật phù du, động vật đáy và mùn bã hữu cơ có ở trong đầm, phụ thuộc vào mức độ dinh dưỡng của từng đầm và nguồn nước thuỷ triều ra vào Thức ăn tự nhiên thực ra chỉ có

ý nghĩa trong nuôi quảng canh và quảng canh cải tiến

Trang 24

• Thức ăn tươi sống: Gồm các loại tôm, cá tạp, còng, cáy và don dắt Loại thức ăn này dễ kiếm, tôm thích ăn và tốc độ sinh trưởng nhanh Tuy vậy khó cấp thường xuyên, tỷ lệ dư thừa lớn nên dễ làm ô nhiễm môi trường nuôi và mang mầm bệnh vào ao nuôi

• Thức ăn chế biến: Là các loại thức ăn công nghiệp Tuy tiện lợi, dễ sử dụng nhưng vấn đề chất lượng và bảo quản là rất quan trọng Thức ăn viên hiện được dùng phổ biến là: Hải Vân và KP 90 (Đà Nẵng); CP (Thái Lan),

Hạ Long (Hải Phòng) và một số loại thức ăn khác của Đài loan (Grobest)

và Trung Quốc

Các loại hoá chất xử lý nước, chế phẩm sinh học, thuốc chữa bệnh cũng được bán khắp vùng nuôi tôm

Mùa vụ nuôi tôm: Chủ yếu từ tháng 3, 4 đến tháng 9, 10 Đây là mùa mưa, nhiệt

độ cao thích hợp cho sinh trưởng và phát triển của tôm Sú nhưng độ mặn lại giảm thấp và môi trường thường bị ô nhiễm do nguồn nước của các dòng sông

đổ xuống Do vậy, vấn đề kiểm soát môi trường, dịch bệnh rất quan trọng

Điều kiện kinh tế, xã hội

Kết quả điều tra cho thấy hoạt động nuôi trồng thuỷ sản khu vực nghiên cứu có tác động lớn đối với đời sống kinh tế xã hội ở các mặt sau:

• Nghề nghiệp: Khoảng 720 đầm nuôi trồng thuỷ sản với hàng ngàn người có thu nhập từ nghề nuôi trồng thuỷ sản Dịch vụ về nuôi trồng thuỷ sản như: Giống, thú y, thức ăn, phân bón chế biến thuỷ sản, cũng phát triển

Trang 25

23

• Sản phẩm: hàng năm tạo ra khối lượng sản phẩm thuỷ sản rất có giá trị cho tiêu dùng trong nước và xuất khẩu Với 683ha, tạo ra 200 - 300tấn tôm, 100 -

200 tấn cua biển, và hàng chục tấn cá, rong

Tuy nhiên bệnh dịch cùng với chất lượng môi trường đang suy thoái sản lượng hai năm gần đây giảm đáng kể Năm 2000 năng xuất trung bình 300 - 500kg/ha thì năm 2003 – 2004 chỉ đạt 100 - 200kg/ha

Doanh thu

- 20% số hộ thu lãi: 10triệu đồng/ha/năm Trong đó 60% số hộ nuôi kết hợp Tôm Cua

- 70% số hộ bị thiệt hại 5 – 10triệu đồng/ha/năm

- 10% số hộ hoà vốn hoặc lãi không đáng kể

Những yếu tố chính tác động:

- Dịch bệnh đốm trắng gây thiệt hại 90% số hộ bị nhiễm bệnh

- Môi trường ô nhiễm làm tôm chậm lớn tỷ lệ sống thấp, tôm thu hoạch nhỏ giá bán thấp 50%

Chi phí sản xuất

- Thức ăn công nghiệp tăng giá (100đ/kg) Nguồn thức ăn tươi sống khai thác tự nhiên sản lượng ngày càng giảm dẫn đến giá tăng

- Đầm nuôi lâu năm lượng chất thải nhiều chi phí cải tạo cao: chi phí hút

bùn, chi phí hoá chất cải tạo, thuốc hoá chất quản lý môi trường nước (đặc

biệt ở lô 1 và các đầm nuôi cua – tôm)

- Thiếu kinh phí sản xuất một số khâu kỹ thuật bị cắt giảm (như cải tạo ao,

xử lý nước ) môi trường ô nhiễm tôm bị bệnh thiệt hại lớn cho người nuôi.

1.3.4 Những vấn đề về môi trường dịch bệnh

Trang 26

Trở ngại chính cho nuôi tôm miền Bắc là nhiệt độ và độ mặn mùa nuôi tôm Mùa đông khi độ mặn cao thì nhiệt độ lại thấp không phù hợp cho tôm sú, mùa hè khi nhiệt độ cao thì độ mặn lại thấp đồng thời là mùa mưa bão

Khu vực nghiên cứu chịu ảnh hưởng của các cửa sông khi mùa mưa đến (tháng 7 – 8) độ mặn giảm thấp, nguồn nước cấp bị ngọt hoá, độ đục cao Thời điểm này tôm ở vào giai đoạn cuối chu kỳ nuôi tỷ lệ trao đổi nước lớn vì vậy rất khó khăn cho quản lý môi trường

Hệ thống cấp thoát nước của hệ thống: Do nguồn nước nhiều phù sa tốc độ bồi lắng nhanh nên hệ thống kênh cấp, thoát nước nhanh chóng nông hoá Sau một hai vụ đáy mương cấp, thoát cao hơn đáy ao gây trở ngại cho việc điều tiết nước của các đầm nuôi

Khi xuất hiện bệnh tốc độ lây lan rất nhanh do hệ thống bờ ao bị rò gỉ nhiều (do chất đất, do kinh phí hạn chế việc duy tu bảo dưỡng bờ ao hàng năm hạn chế ) Mặt khác các đầm bị bệnh dịch thải nước ra ngoài khi chưa xử lý mầm bệnh

Sử dụng hoá chất và thuốc kháng sinh:

• Sử dụng hoá chất, thuốc kháng sinh không cải thiện được chất lượng nước cấp mà còn tồn lưu trong đất, nước và thịt tôm

• Sử dụng kháng sinh đã tạo ra các dòng vi khuẩn kháng thuốc giảm hiệu quả trị bệnh

• Sử dụng hoá chất huỷ hoại môi trường gây ra hiện tượng đáy ao bị trơ cứng huỷ diệt một số mắt xích trong chu trình chuyển hoá vật chất (như Chlorine, CuSO4, thuốc diệt rong đáy có nguồn gốc chất diệt cỏ )

Trang 27

25

Quản lý môi trường trong ao nuôi tôm là vấn đề rất quan trọng nhằm giảm thiểu rủi ro và nâng cao sản lượng Kiến thức về nuôi trồng thuỷ sản của người dân còn rất hạn chế, chủ yếu là dựa theo kinh nghiệm Vì vậy, họ ước lượng bón phân, ước lượng cho ăn nhưng họ không hiểu được như thế nào là đủ, như thế nào là thừa Phân bón cung cấp cho ao nuôi tôm để tảo phát triển, khi thừa gây nên hiện tượng nở hoa tảo, gây ô nhiễm ao nuôi Thức ăn tổng hợp cho ăn quá nhiều, tôm không thể hấp thụ hết hoặc sử dụng thức ăn tươi sống Đó là những nguyên nhân phát sinh lượng dinh dưỡng thừa gây ô nhiễm môi trường nước ao nuôi và điều kiện thuận lợi để mầm bệnh phát triển dẫn tới nhiều hộ nuôi tôm đã

bị mất trắng, hiện tượng này xảy ra ở rất nhiều nơi ở Việt Nam Mặc dù được trang bị một số kiến thức về nuôi tôm, cua, cá nhưng việc áp dụng vào sản xuất của người dân còn nhiều điều cần giải quyết

Người dân vốn trong tay rất ít phương tiện để giám định chất lượng nước việc xác định chất lượng nước dựa theo kinh nghiệm (chưa thành văn bản) như chỉ thị thông qua màu sắc nước, hoạt động của tôm nuôi

1.4 Các vấn đề về nghiên cứu sức chứa môi trường

1.4.1 Khái niệm và lý thuyết tính toán về sức tải môi trường

Môi trường có sức chứa giới hạn để hấp thụ các chất thải (khả năng tự làm sạch) từ nuôi trồng thuỷ sản Điều này người ta gọi là sức chịu tải của môi trường hay sức tải của môi trường

Sức chứa môi trường là tài sản chung là nguồn tài nguyên Nó là người phục vụ miễn phí của tự nhiên Nó có xu hướng bị khai thác quá mức nếu không có một

cá nhân nào hoặc một tổ chức nào có trách nhiệm với nó Thường chỉ khi sức tải

Trang 28

môi trường bị vượt quá, giá trị của nó trở nên rất rõ ràng, giá trị của sản phẩm phụ thuộc vào nó, như vậy chúng ta sử dụng nó như một công cụ để sản xuất Một trong những tiêu chuẩn được chấp nhận cho sự phát triển bền vững đó là các hoạt động phát triển không nên vượt quá khả năng chịu tải (sức tải) của môi trường Sức tải môi trường ven biển phụ thuộc vào thủy triều, tốc độ dòng chảy

và khả năng đồng hóa của vực nuớc đối với các chất thải Sức tải của môi trường ven biển chịu tác động từ tự nhiên, từ những hoạt động con người đo bằng các tiêu chuẩn đã được thiết lập về chất lượng môi trường của quốc gia

Sức tải của một hệ thống đó là duy trì các chức năng để đạt được sự bền vững Sức tải có thể được tính toán theo rất nhiều cách và nó cũng phụ thuộc vào rất nhiều các yếu tố, có thể không đo đạc chính xác được Hơn nữa, ước lượng về

sự giới hạn của sức chứa có thể sử dụng cho các công cụ về quản lý nguồn đầu vào, nguồn cung cấp và nó được áp dụng rất cẩn thận với kiến thức về chuyên môn thành thạo

Một vài yếu tố được xem xét đánh giá sức chịu tải môi trường đó là phương pháp nuôi, chế độ trao đổi nước, các nguồn thải, v.v (bảng 3.1)

Bảng 1.3 Các yếu tố được xem xét để xác định sức tải môi trường vùng

ven biển (Phillip, 1994) Yếu tố quan trọng Dấu hiệu của môi trường

Phương pháp nuôi, kiểu

nuôi

Tùy thuộc vào phương pháp nuôi hay kiểu nuôi thì lượng chất thải vào vực nước khác nhau

Chế độ trao đổi nước của

vực nước tiếp nhận Tăng nhanh quá trình trao đổi nước là biện pháp tốt nhất để giảm thiểu lượng chất thải từ ao nuôi Hiện trạng các nguồn thải

khác

Các nguồn thải như công nghiệp, nông nghiệp, dân

sự là những nguồn thải làm giảm khă năng làm sạch của vực nước tiếp nhận

Trang 29

Các kiểu hệ sinh thái tự

nhiên

Hệ sinh thái tự nhiên có khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng và vật chất hữu cơ từ hệ thống ao nuôi Rừng ngập mặn có khả năng hấp thụ tốt nhất dinh dưỡng, nó như một cái bẫy để đồng hóa chất dinh dưỡng

Thay đổi hệ sinh thái tự nhiên có thể làm thay đổi khả năng hấp thụ các chất dinh dưỡng

Tuy nhiên, khó khăn là đánh giá hoàn hảo tất cả các yếu tố trên, nhưng cũng không nên đánh giá thấp bất cứ yếu tố nào, mà vấn đề quan trọng là dựa vào những đánh giá thực tế

Một phương pháp phổ biến để đánh giá sức tải môi trường cho việc quản lý môi trường là đầu tư nghiên cứu cho từng phần riêng rẽ như một hệ thống đóng hoặc một vũng vịnh Ở đây sức tải có thể chịu tác động bởi rất nhiều các cá thể và rất nhiều các yếu tố Vấn đề quan trọng là chúng phải đạt được yếu tố phát triển bền vững, đó chất lượng nước phải đạt tiêu chuẩn cho phép, trên cơ sở đó sẽ giới hạn mức chất thải trên một đơn vị sản phẩm, hoặc trên một đơn vị diện tích

Có 4 thành phần sức tải môi trường liên quan đến hoạt động nuôi trồng thủy sản

1 Phân tán và pha loãng của dinh dưỡng trong vực nước tiếp nhận

2 Khả năng đồng hóa của dinh dưỡng trong vực nước hoặc trong trầm tích

3 Hàm lượng dinh dưỡng cao từ các chất thải ảnh hưởng mức độ, khả năng đồng hóa của hệ sinh thái làm chức năng tiếp nhận toàn bộ dinh dưỡng trên (ví dụ như hệ sinh thái rừng ngập mặn)

Trang 30

4 Tiêu chuẩn chất lượng môi trường, có thể là hàm lượng nền môi trường của nồng độ dinh dưỡng, hoặc là các yếu tố về vật lý và tác động đến sinh thái của nồng độ dinh dưỡng trên

Đối với nuôi trồng thuỷ sản sức tải môi trường được xác định trong quan hệ với một vùng xác định đó là vùng cửa sông hình phễu (estuary), ở đó các chất dinh dưỡng có thể được thải vào nhưng không thúc đẩy quá trình phú dưỡng do quá trình trao đổi nước liên tục với vùng biển bên ngoài (GESAMP, 1996) Điều quan trọng là thảo luận và thiết lập mối quan hệ giữa sản lượng thuỷ sản được tính trên đơn vị diện tích (tấn/ha), thời gian (tấn/năm) và sức tải môi trường Nếu sức chứa của môi trường có thể được xác định, thì đây là một khái niệm rất

mở để điều chỉnh các tác động, các hoạt động Hơn nữa, cần được định giá hoặc

là bán hoặc là chia sẻ sức chứa của môi trường cho các hoạt động tác động tiêu cực đến nó Mục đích cuối cùng là làm sao để những người sử dụng nó phải có cánh nhìn đúng đắn đánh giá được sức tải của môi trường (John Hambrey và nnk, 1999) Điều này không hề đi ngược với mục đích sử dụng của vùng nuôi mà trái lại trên phương diện tổng thể thì nó đảm bảo sự phát triển bền vững

Đánh giá sức chứa của môi trường một cách chính xác đòi hỏi điều kiện rất phức tạp và tốn kém, nó đòi hỏi cần có sự hiểu biết về mô hình hóa toàn diện của sự pha loãng, sự phân tán, sự đồng hóa, quá trình vật lý và những hiệu ứng sinh thái Điều này có thể sử dụng tính toán cho một vùng nhỏ hiện tại, cũng có thể xác định cho vùng rộng lớn hơn, hoặc có thể dự báo theo thời gian bằng cách sử dụng các phần mềm dự báo v.v… Thực tế thì các chất thải từ nuôi trồng thuỷ sản chủ yếu là các hợp chất hữu cơ nên sự tính toán của nó có vẻ đơn giản hơn

Trang 31

29

1 Xác định được hệ thống tiêu chuẩn quốc gia

2 Tính toán được thể tích nước trao đổi

3 Tính toán lượng dinh dưỡng thải ra môi trường so với tiêu chuẩn EQS (Environment Quanlity Standard - Tiêu chuẩn chất lượng môi trường)

1.4.2 Tính toán sức tải môi trường

Ước lượng dinh dưỡng của nguồn nước cấp của nước trong ao nuôi trong kênh thải và tại các điểm đầu nguồn lấy vào của các ao nuôi tôm bán thâm canh Các thông số dinh dưỡng được phân tích trong phòng thí nghiệm: Tổng photpho, Tổng Nitơ, Nhu cầu ôxy sinh hoá (BOD) Tính toán các thông số về tỷ lệ trao đổi nước, v.v Thiết lập hệ thống mô hình về sức tải của môi trường đối với quỹ dinh dưỡng, tỷ lệ trao đổi dinh dưỡng và khả năng trao đổi, pha loãng ra môi trường

Ước lượng sức tải môi trường (Environment Capacity – EC)

Trong đó:

- Cmax là nồng độ ô nhiễm tối đa cho phép

- Conồng độ hiện tại trong kênh thải

- U là thể tích nước của hệ thống

- F là hệ số trao đổi nước với môi trường bên ngoài

Tính toán, ước lượng khối lượng dinh dưỡng của hệ thống nuôi trồng thủy sản

Đồ Sơn có thể thải ra môi trường Dựa trên một số tài liệu nghiên cứu về khả

Trang 32

năng hấp thụ các chất dinh dưỡng của rừng ngập mặn, của một số các yếu tố khác, sơ bộ tính toán sức tải của môi trường bên ngoài

1.4.3 Các công trình nghiên cứu trước

• Công trình nghiên cứu về quỹ dinh dưỡng (khối lượng dinh dưỡng thải ra từ vùng nuôi)

Theo nghiên cứu của M Shahidul Islam et al, 2004 thức ăn chiếm ưu thế của đầu vào chủ yếu là Nitơ và Photpho, 82–95% là Nitơ, 38–91% là Photpho Số liệu tính toán được thể hiện ở bảng 1.4

Bảng 1.4: Quỹ dinh dưỡng tổng Nitơ và tổng Photpho trong ao nuôi bán thâm

canh ở Bangladesh với 1 vụ nuôi tôm (150 ngày)

Trang 33

ao nuôi tôm bán thâm canh

Công trình nghiên cứu của một số nhà khoa học trên thế giới về tỷ lệ chất thải dinh dưỡng trên một đơn vị sản phẩm khoảng 42kgP/tấn sản phẩm, 104kgN/tấn sản phẩm (Brings và Funge Smith, 1994); 14kgP/tấn sản phẩm và 50kgN/tấn sản phẩm (Páez – Osuna và nnk, 1997); 16kgP/tấn sản phẩm và 58kgN/tấn sản phẩm (Troth và Alongi, 1999)

• Sự đồng hoá vật chất hữu cơ

Chất thải dinh dưỡng từ các vùng nuôi ra vực nước xung quanh được đồng hoá bởi hệ thống rừng ngập mặn Nghiên cứu của Robertson và Phillip, 1994 về rừng ngập mặn của Việt Nam đã đưa ra kết quả ở bảng 1.5

Trang 34

Bảng 1.5 Ước lượng diện tích (ha) rừng ngập mặn (Rhizopora) cần thiết để chuyển hóa lượng Nitơ và Photpho cho 1ha ao nuôi tôm thâm canh và bán thâm canh (Nguồn: Robertson và Phillip, 1994)

Loại dinh dưỡng từ chất

thải ao nuôi

Yêu cầu về diện tích (ha) rừng ngập mặn

Ao nuôi bán thâm canh Ao nuôi thâm canh

Một nghiên cứu của Boto, 1992 đã tính toán 1ha rừng ngập mặn có khả năng hấp thụ 200 kgN/ha/năm và 20 kgP/ha/năm

Khả năng lọc nước, hấp thụ các chất dinh dưỡng của một số loài vẹm xanh, ngao

và rong (bảng 1.6) rất tốt cho thấy vai trò quan trọng của hệ động thực vật ven biển

Bảng 1.6 Kết quả về tỷ lệ lọc nước và hấp thụ dinh dưỡng bởi một số loài

• Một con vẹm có thể lọc 2-5 lít nước/giờ *

• Một chuỗi vẹm (500con) có thể lọc 90000 lít nước/ngày*

• Ngao có thể chuyển 94% nitơ và 48% lượng chất rắn lơ lửng**

• Vẹm xanh có thể chuyển hóa 68% tổng Nitơ***

• Rong có thể chuyển hóa khoảng 32% Nitơ và 19% Photpho***

* Nuses và Parsons 1998; ** Ryther và nnk 1995; *** Jone và Preton 1996

M Shahidul Islam và nnk, 2004 đã thử tính toán sự khác nhau về tổng Nitơ hấp thụ trong trầm tích và tổng nitơ mất đi qua quá trình khử Nitơ và quá trình bay hơi, sự mất đi của quá trình sau là không đáng kể Khi tính toán quỹ Nitơ cho ao nuôi tôm sự khử nitơ và quá trình bay hơi ammonia, cả hai quá trình đều mất Nitơ và không thể đo được trực tiếp (Jackson và nnk, 2003) Những yếu tố đo

Trang 35

1994 và Martin và nnk, 1998, 10% cả hai) thậm chí có những kết quả cho giá trị

< 3% Jackson và nnk,2003 Burford và Longmore (2001) là một trong rất ít những nghiên cứu thử đo trực tiếp trong ao nuôi tôm, tìm ra kết quả < 2% ở quá

trình khử Nitơ Quá trình bay hơi ammonia không thấy xuất hiện một dấu hiệu mất nitơ nào trong hệ thống ao nuôi trồng thuỷ sản khi tổng ammonia hoà tan có nồng độ dưới 1,0mg/l và pH dao động trong khoảng 7,5 -8,5 (Kochba và nnk, 1994; Lorenzen và nnk, 1997; Hargreaves, 1998) Một dấu hiệu nữa về quá trình mất dinh dưỡng Nitơ là phải có các bẫy (keo) bị giữ lại trong các hạt rắn, tảo và trong các mảnh vụn hữu cơ ở dưới đáy ao nuôi (Edwards, 1993)

Photpho có quan hệ rất mật thiết với bùn trong ao nuôi, và Photpho là nguyên tố

có tính cố định rất cao trong trong thành phần đất (Boyd, 1990), và nó có khả năng tích tụ trong trầm tích với một khoảng thời gian dài (Munsiri và nnk, 1996)

1.4.4 Tổng quan mô hình phân tán và pha loãng dinh dưỡng

Ứng với mỗi điểm có toạ độ Pn(xn,yn) Biểu thị nội suy sử dụng tam giác P0P1P2 Khi mỗi một điểm có thêm thông số C Ứng với bất kỳ một thông số nào đều có thể nội suy trên bề mặt hai mặt của tam giác Tam giác này giá trị C thay đổi Từ điểm P0 ta nội suy ra điểm P4 thông qua phương trình 3 Từ Po nội suy ra P3

thông qua phương trình 4

Trang 36

dc/dx, dc/dy là sự biến đổi nồng độ của nồng độ ứng với mỗi điểm

Mỗi điểm lấy mẫu được biểu diễn trên MapInfor, tại đó có các giá trị về hàm lượng các chất dinh dưỡng Nitơ tổng số, Photpho tổng số, BOD Vertical Mapper làm việc trên môi trường MapInfo sẽ ước lượng các giá trị giữa các điểm giá trị và lấp đầy khoảng trống giữa các điểm thành các vùng giá trị Với các thông tin sẵn có Vertical Mapper tính toán xu hướng và mối quan hệ giữa các điểm trên cơ sở các lưới toạ độ Mỗi một ô lưới có một giá trị và Vertical Mapper tính toán ảnh hưởng của ô lưới đó ảnh hưởng đến các ô lưới xung quanh

nó Các ô lưới ứng với các giá trị sẽ được nội suy và làm trơn

))(

())(

(

))(

())(

(

2 1 2 0 2

0 2 1

2 1 2 2

0 2 1

0 4

y y x x y

y x x

y y c c y

y c c x

x

c c dx

( ) )(

(

) )(

( ) )(

(

2 1 2 0 2

0 2 1

2 1 2 2

0 2 1 0

4

0 4

y y x x y

y x x

y y c c y

y c c x

x

c c dx

Trang 37

35

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng và quy mô nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là vùng nuôi trồng thuỷ sản Đồ Sơn - Hải Phòng, nằm trên vùng cửa sông hình phễu Bạch Đằng, giới hạn từ 20o44’20’’ đến 20o45’43’’ độ vĩ Bắc, 106o45’13’’ đến 106o46’51’’ độ kinh đông (hình 1.2) Diện tích vùng nghiên cứu là 683ha nuôi trồng thuỷ sản, các đầm nuôi có diện tích trung bình khoảng 0,5 - 1,0ha

Nhằm tăng cường sự hiểu biết của người nông dân về ảnh hưởng giữa các hộ nuôi trồng thuỷ sản với nhau, mối quan hệ qua lại giữa chất lượng nước kênh cấp, ao nuôi đến chất lượng ở kênh thoát nước và rủi ro bệnh tật trong toàn hệ thống nuôi tôm của khu vực nghiên cứu Gắn kết giữa các hộ nuôi tôm trong việc trao đổi và nhận biết thông tin về các vấn đề về môi trường và bệnh để có kế hoạch chiến lược phát triển nuôi thuỷ sản giảm thiểu rủi ro tiến tới phát triển bền vững Trên cơ sở đó có thể đánh giá kế hoạch mở rộng và phát triển nuôi thâm canh của địa phương cũng như một số vùng khác dựa trên cơ sở phương pháp đánh giá khả năng sức chứa của môi trường vùng nghiên cứu và trình độ quản lý môi trường của địa phương

Lựa chọn các điểm quan trắc mẫu nước, mẫu bùn đáy (trầm tích) ao nuôi, kênh cấp nước và kênh nước thải Kết hợp các hộ nông dân ghi chép nhật ký nuôi tôm

từ đầu vụ nuôi cho đến khi kết thúc vụ nuôi

2.2 Phương pháp tiến hành nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp quan trắc và phân tích mẫu nước và trầm tích

Trang 38

Các điểm lấy mẫu được biểu diễn ở hình 1.2, bao gồm các điểm lấy mẫu trong các ao nuôi, kênh cấp nước và kênh nước thải Chất lượng nước quan trắc thường xuyên (tần xuất 2lần/ tháng) Chất lượng trầm tích được quan trắc 2lần/vụ nuôi vào trước vụ nuôi và sau khi vụ nuôi kết thúc

Mẫu nước được lấy theo thuỷ triều, mẫu lấy khi triều rút vào 08:00 - 09:00 sáng

và 17:00 - 18:00 giờ chiều (triều lên) Các thông số như nhiệt độ (oC), pH, Ôxy hoà tan - DO (mgl-1), được đo ngay ngoài hiện trường bằng các máy chuyên dụng Các thông số tổng Nitrogen - TN (mgl-1), tổng Phosphorus - TP (mgl-1), Nhu cầu ôxy sinh học trong đất và nước ao nuôi tôm lấy mẫu bảo quản lạnh ở nhiệt độ 5-7oC và được phân tích trong phòng thí nghiệm (theo quy định về phương pháp quan trắc phân tích - quản lý số liệu môi trường ven biển - Cục Môi trường, 2002)

Các phương pháp phân tích sử dụng trong phòng thí nghiệm theo cuốn Standard method, 1998

• Xác định nhu cầu ôxy sinh hoá (BOD5): Nguyên lý của phương pháp là lấy mẫu thô không xử lý vào bình chuyên dùng xác định ôxy, đậy kín để trong điều kiện 20oC trong 5 ngày Sau đó xác định như phương pháp phân tích ôxy hoà tan trong nước Phương pháp Winkle dựa trên nguyên tắc ôxy hoà tan sẽ ôxy hoá Mn2+ thành Mn4+ trong môi trường kiềm theo phản ứng:

2Mn OH O MnO OH

Mn4+ sẽ phản ứng với dung dịch hỗn hợp KI - NaOH tạo thành I2 tự do theo phản ứng:

Trang 39

37

O H I Mn H

I OH

3 2

I

 Xác định tổng Nitơ (N - T) trong nước được xác định bằng phương pháp Keldhal (theo Bremner) sử dụng axit H2SO4 đậm đặc và K2SO4 tăng nhiệt cùng chất xúc tác CuSO4 hoặc Se để ôxi hoá Nitơ và chuyển các dạng tồn tại về dạng (NH4)2SO4 trong môi trường axit Sau đó trưng dung dịch NH4+

trong môi trường kiềm bằng dụng cụ Keldhal và hứng bằng dung dịch axit

H2SO4, HCl hoặc H3BO3 để hấp thụ NH3 và chuẩn độ lượng dư axit hấp thụ NH3để xác định tổng số

 Tổng Photpho (P-T) mẫu nước được ôxi hoá bằng hỗn hợp axit đậm đặc

H2SO4:HNO3 tỷ lệ 1:5 Sau khi phá mẫu dung dịch có màu trong đem xác định photpho tổng số bằng phương pháp so màu xanh Molipdat với chất khử là axit ascobic Đo mật độ quang trên máy ở bước sóng 880nm

Mẫu trầm tích được quan trắc vào trước vụ nuôi và sau vụ nuôi tại 20 ao nuôi tôm Phân tích tổng dinh dưỡng Nitơ, Photpho và BOD5 trong trầm tích

• Tổng nitơ (T-N) trong trầm tích được xác định từ mẫu hong khô trong phòng thí nghiệm nghiền sơ bộ sàng bỏ các tạp chất thô lớn hơn 1mm sau

đó dung hỗn hợp ôxi hoá nhiệt độ cao H2SO4, K2SO4, CuSO4 hoà tan và

vô cơ hoá các hợp chất hữu cơ có chứa nitơ Trong môi trường ôxy hoá nhiệt độ cao khí SO3 sẽ khử các chất nitơ dạng khoáng về dạng NH4+

Trang 40

Dung dịch phá mẫu được chưng cất trên máy cất đạm Keldhal, dung dịch thu được đo trên máy so màu với thuốc thử Nesler ở bước sóng 540nm

• Tổng photpho (T - P) trong trầm tích được từ mẫu hong khô trong phòng thí nghiệm, nghiền sơ bộ để loại bỏ các tạp chất thô lớn hơn 1mm Nguyên

lý phá mẫu dùng hỗn hợp axit ôxy hoá mạnh gồm pecloric (HClO3) và axit nitric (HNO3) hoà tan và vô cơ hoá hoàn toàn các dạng photpho hữu cơ về dạng PO43- Dung dịch phá mẫu được xác định bằng phương pháp trắc quang "màu xanh molipden" ở bước sóng 880nm

• Xác định BOD5: Trầm tích ướt được lấy một trọng lượng phù hợp cho vào

150 - 200ml nước đã sục ôxi bão hoà xác định hàm lượng Hoà tan trong bình xác định BOD đặt trong bóng tối 5 ngày trong điều kiện nhiệt độ

20oC Sau khi lấy dung dịch trong xác định hàm lượng ôxy hoà tan còn lại,

từ đó tính được lượng ôxy tiêu hao hoá sinh trong 5 ngày

Tất cả các phân tích được thực hiện tại phòng thí nghiệm Trạm Nghiên cứu Thuỷ sản nước lợ - Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thuỷ sản I Các thiết bị cho phân tích gồm có: Cân phân tích độ chính xác 10-4, máy quang phổ Spectrophotometer UV/VIS 2100 - Nhật, Bộ cất đạm tự động - Đức, tủ ổn nhiệt 20oC

2.2.2 Phương pháp tính toán quỹ dinh dưỡng, ước lượng sức tải

Mô tả quá trình cấp nước và thải các chất thải của hệ, ước lượng tỷ lệ nước trao đổi, thể tích nước trao đổi làm cơ sở tính toán các số liệu về sức tải môi trường Tập hợp một nhóm hộ nông dân (40 hộ) trên tổng số 574 hộ nông dân, 40 hộ này

tự nguyện tham gia vào hoạt động nghiên cứu với hình thức ghi chép nhật ký ao nuôi từng ngày, theo dõi tình trạng ao nuôi và các biện pháp xử lý được áp dụng

Định dạng
Số trang	84
Dung lượng	1,8 MB