Nghiên cứu xử lý nước thải nuôi tôm công nghiệp bằng các đối tượng sinh học

tháng 12 năm 2007 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ và tên học viên: Dương Công Chinh Giới tính : Nam Ngày, tháng, năm sinh : 08/07/1973 Nơi sinh : Thái BìnhChuyên ngành : Công nghệ môi trườn

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS TS Lương Văn Thanh Chữ kí:

Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS TS Nguyễn Phước Dân Chữ kí:

Cán bộ chấm nhận xét 1: Chữ kí:

Cán bộ chấm nhận xét 1: .Chữ kí:

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày… tháng … năm 2008

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

-

-OOO -Tp HCM, ngày tháng 12 năm 2007

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên học viên: Dương Công Chinh Giới tính : Nam

Ngày, tháng, năm sinh : 08/07/1973 Nơi sinh : Thái BìnhChuyên ngành : Công nghệ môi trường

Khoá (Năm trúng tuyển) : 2006

1- TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI NUÔI TÔM CÔNG

NGHIỆP BẰNG CÁC ĐỐI TƯỢNG SINH HỌC 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN:

· Đánh tổng quan về đặc điểm, thành phần, tính chất đặc trưng của chất thải phát sinhtrong ao nuôi tôm và những tác động của chúng tới môi trường

· Tìm hiểu các công nghệ xử lý nước thải nuôi tôm đã được nghiên cứu ứng dụng trong

và ngoài nước

· Triển khai thực hiện các thí nghiệm xác định hiệu quả xử lý của tảo và sò huyết để xử

lý nước thải nuôi tôm công nghiệp trên quy mô pilot

· Đề xuất công nghệ xử lý nước thải nuôi tôm phù hợp, khả thi, có hiệu quả kinh tế xãhội và môi trường

3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 28/01/2008

4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 28/07/2008

5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ghi đầy đủ học hàm, học vị ):

PGS.TS.NGUYỄN PHƯỚC DÂNNội dung và đề cương Luận văn thạc sĩ đã được Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua

(Họ tên và chữ ký)

LỜI CẢM ƠN

f&e

Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn tới Thầy Cô Khoa Môi trường trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh dạy dỗ chỉ bảo ân cần trong suốt thời gian học tại trường Đặc biệt là sự hướng dẫn trực tiếp của hai Thầy PGS TS Lương Văn Thanh, PGS TS Nguyễn Phước Dân.

Xin cảm ơn tất cả tập thể Trung tâm Nghiên cứu Môi trường và Xử lý nước – Viện Khoa học Thuỷ lợi Miền Nam đã hỗ trợ và tạo điều kiện cơ sở vật để triển khai các nghiên cứu Đặc biệt là chị Lương Thị Huệ đã giúp theo dõi thực hiện các thí nghiệm.

Cảm ơn bạn bè đồng nghiệp đã động viên giúp đỡ trong suốt thời gian qua.

TP.Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 07 năm 2008

Học viên Dương Công Chinh

TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN VĂN Luận văn cao học của tác giả được thực hiện với nội dung chính sau:

· Đánh tổng quan về đặc điểm, thành phần, tính chất đặc trưng của chất thải phát sinhtrong ao nuôi tôm và những tác động của chúng tới môi trường

· Tìm hiểu các công nghệ xử lý nước thải nuôi tôm đã được nghiên cứu ứng dụng trong

và ngoài nước

· Triển khai thực hiện các thí nghiệm xác định hiệu quả xử lý của tảo và sò huyết để xử

lý nước thải nuôi tôm công nghiệp trên quy mô pilot

· Đề xuất công nghệ xử lý nước thải nuôi tôm phù hợp, khả thi, có hiệu quả kinh tế xãhội và môi trường

Kết quả nghiên cứu :

Xác định được hiệu quả xử lý của tảo N-NH4+ đạt từ 63,7 đến 93,8% sau 33 giờ xử lý,

và P-PO43- từ 84 - 94,9% sau 77 giờ xử lý

Hoạt động của sò huyết có tác dụng lọc bỏ cặn bã hữu cơ và sinh khối tảo Hiệu quả xử lýTSS của sò huyết đạt từ 77-88,8% sau 24 giờ xử lý

Việc phối hợp tảo và sò huyết trong quá trình xử lý có tác dụng hấp thu chất dinh dưỡngdạng N-NH4+ và P-PO43:

Đối với sự phối hợp tảo tự nhiên và sò huyết phương trình tốc độ hấp thu N-NH4+ là y =2E-05x3 - 0,0017x2 + 0,003x + 3,0175 với R2 = 0,9701; P-PO43- y = 7E-06x2 -0,0056x + 0,6378; R2 = 0,9756

Sự phối hợp tảo tự nhiên, tảo Tetraselmis sp mật độ 3 x 104 tb/l và sò huyết phương

trình tốc độ hấp thu N-NH4+ là y = 2E-05x3 - 0,0018x2 - 0,0185x + 2,9894 với R2 =0,9475; P-PO43- y = 3E-05x2 - 0,0084x + 0,6395; R2 = 0,9598;

Sự phối hợp tảo tự nhiên, tảo Chaetocheros sp mật độ 3 x 104 tb/l và sò huyết phương

trình tốc độ hấp thu N-NH4+ y = 2E-05x3 - 0,0015x2 - 0,0234x + 3,0496 với R2 =0,9838; P-PO43- y = 2E-05x2 - 0,0077x + 0,6242; R2 = 0,9743

Với các kết quả thu được tác giả đã đề xuất mô hình xử lý trên quy mô nông hộ phù hợpvới điều kiện thực tế khu vực ven biển của đồng bằng sông Cửu Long

ABSTRACT

Author’s Master dissertation has been carried out with main contents as follows:

· Overview of typical feature, composition and character of waste arising inaquatic pond and its impact to environment

· References of waster water treatment technologies of shrimp hatching thosehave been researched and applied at home and abroad

· Experimental performance for determining treatable effect of algae and bloodcockle to treat waste water of intensive shrimp hatching in the pilot scale

· Recommendation of waster water treatment technology of shrimp hatchingsuitably, feasibly and effectively to economy, society and environment

Researched results:

- The treatable effect of algae N-NH4+ has bees determined from 63,7 to 93,8%after 33hours in treating and P- PO43- from 84 to 94,9% after 77hours intreating

- The activation of blood cockle could filter out organic scum and mass of livingalgae Treatable effect TSS of blood cockle achieved from 77 to 88,8% after24hours in treating

- The combination of natural algae and blood cockle during the treating processabsorptive nutrients as N-NH4+ and P- PO43-

- With the combination of natural algae and blood cockle, the equation ofabsorptive speed

N-NH4+ was y = 2E-05x3 – 0,0017x2 + 0,003x + 3,0175 with R2 = 0,9701 andP- PO43- was y = 7E-06x2 - 0,0056x + 0,6378 with R2 = 0,9756

- For the combination of natural algae, Tetraselmis sp one with density of 3 x

104cells/l and blood cockle, the equation of absorptive speed

N-NH4+ was y = 2E-05x3 – 0,0018x2 - 0,0185x + 2,9894 with R2 = 0,9475 and

P- PO43- was y = 3E-05x2 - 0,0084x + 0,6395 with R2 = 0,9598

- With the combination of natural algae, Chaetocheros sp one with density of 3 x

104cells/l and blood cockle, the equation of absorptive speed

N-NH4+ was y = 2E-05x3 – 0,0015x2 - 0,0234x + 3,0496 with R2 = 0,9838 and

P- PO43- was y = 2E-05x2 - 0,0077x + 0,6242 with R2 = 0,9743

Based on achieved results, the author has recommended the treatment model forfarm household scale that suit real condition of the Coastal Mekong River Delta

1.2 MỤC TIÊU 2

2.3 ĐẶC TRƯNG CỦA MỘT SỐ MÔ HÌNH NUÔI TÔM 12

2.3.2 Nuôi quảng canh và quảng canh cải tiến 12

2.4.8 Nitrit và Nitrat (NO2 và NO3) 15

2.5 CÁC QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT TRONG AO NUÔI TÔM 16

2.7 NUÔI TÔM CÔNG NGHIỆP VÀ VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG 192.7.1 Chất thải phát sinh trong nuôi tôm công nghiệp 19

2.7.2 Nguồn gốc và tác động của chất dinh dưỡng trong dòng thải 20

2.8 CÁC HỆ THỐNG XỬ LÝ TỰ NHIÊN NƯỚC AO NUÔI TÔM 23

2.9 SỬ DỤNG TẢO VÀ NHUYỄN THỂ ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC NUÔI TÔM 25

2.9.1.1 Cơ sở lý thuyết về quá trình xử lý nước thải của tảo 25

2.9.1.2 Các nghiên cứu ứng dụng sử dụng tảo để xử lý nước thải 27

2.9.2.1 Các nghiên cứu sử dụng nhuyễn thể để xử lý nước thải 29

2.10 CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI PHÁT SINH TRONG NUÔI TÔM

2.10.1 Xử lý nước thải nuôi tôm công nghiệp bằng sò và rong câu của tập đoàn CP

2.10.2 Xử lý nước thải nuôi tôm công nghiệp bằng nhuyễn thể của tại Trung Quốc 34

2.10.3 Xử lý nước thải nuôi tôm công nghiệp bằng sò và rong câu tại Indonesia 35

2.10.4 Hệ thống xử lý nước thải nuôi tôm công nghiệp bằng sò huyết tại Đầm Dơi –

CHƯƠNG III

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1.2 Xác định hiệu quả xử lý chất ô nhiễm của tảo và sò huyết 38

3.2 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ HÓA LÝ 42

CHƯƠNG IV

KẾT QUẢ THẢO LUẬN

4.1.1 Biến đổi N-NH4+ trong bể nuôi tạo môi trường ô nhiễm 46

4.1.2 Biến đổi hàm lượng hữu cơ trong môi trường nuôi 47

4.2 HIỆU QUẢ XỬ LÝ CỦA TẢO TRONG THÍ NGHIỆM 1 48

4.2.9 Biến đổi hàm lượng cặn lơ lửng (TSS) 57

4.2.11 Nhận xét chung về hiệu quả hấp thu N-NH4+ và P-PO43- và các yếu tố liên

4.3 HIỆU QUẢ XỬ LÝ CỦA SÒ HUYẾT TRONG THÍ NGHIỆM 2 59

4.3.6 Biến đổi hàm lượng N-NH4+ 63

4.3.8 Nhận xét chung về hiệu quả lọc của sò và các yếu tố liên quan 65

4.4 HIỆU QUẢ XỬ LÝ CỦA THỰC VẬT PHÙ DU VÀ SÒ HUYẾT 654.4.1 Biến đổi giá trị TOC trong thí nghiệm 65

4.4.9 Nhận xét chung về hiệu quả sử dụng phối hợp tảo và sò xử lý nước thải nuôi tôm

74

CHƯƠNG V

ĐỀ XUẤT MÔ HÌNH NUÔI

5.1 CÁC CĂN CỨ LÀM CƠ SỞ ĐỂ THIẾT KẾ MÔ HÌNH 755.2 ĐỀ XUẤT MÔ HÌNH CHO QUY MÔ HỘ GIA ĐÌNH 75

5.2 ĐỀ XUẤT MÔ HÌNH NUÔI TÔM CÔNG NGHIỆP TRÊN QUY MÔ 15HA DIỆN

CHƯƠNG

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Quan hệ giữa lượng (kg) chất thải tạo ra bởi 1 tấn tôm khi nuôi theo hình

thức thâm canh21Bảng 2.2: Tổng hợp tính chất nước thải nuôi tôm công nghiệp

21Bảng 2.3: Đặc điểm của nước thải nuôi tôm so với nước thải sinh hoạt

22Bảng 2.4: Tổng hợp lượng nước thải phát sinh trong nuôi thủy sản

22Bảng 2.5: Tổng hợp các biện pháp tiềm năng cho xử lý chất thải nuôi tôm

33Bảng 3.1 tổng hợp dụng cụ và phương phương pháp đo và độ chính xác

44

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1 Biến động hình thức nuôi tôm ở Thailand từ 1985-1995

8Hình 2.2 Biến động diện tích và sản lượng tôm nuôi tại Thailand từ 1985-2004

8Hình 2.3 Biến động diện tích và sản lượng tôm nuôi tại Việt Nam

9Hình 2.4 Hình dạng điển hình tôm sú và tôm chân trắng

10Hình 2.5 Quá trình chuyển hoá các chất diễn ra trong ao nuôi tôm

16Hình 2.6 Vòng tuần hoàn N và các QT trình chuyển hoá diễn ra trong ao tôm

17Hình 2.7 Biến động sản lượng tôm nuôi trên thế

18Hình 2.8 Mối quan hệ giữa con tôm với môi trường và bệnh dịch

19Hình 2.9 Quá trình chuyển hoá tảo của vẹm

29Hình 2.10 Hệ thống nuôi tuần hoàn nước của tập đoàn CP Thái Lan

34Hình 2.11 Bố trí hệ thống nuôi tuần hoàn nước của Xiongfei tại Trung Quốc

34Hình 2.12 Hệ thống nuôi tôm và xử lý nước để tuần hoàn cho nuôi tại Indonesia

35Hình 2.13 Sơ đồ bố trí khu nuôi tôm công nghiệp sử dụng đối tượng sinh học để xử lýchất thải sau khi nuôi tại Cà mau

37

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 4.1: Tốc độ phát sinh N-NH4+ trong thí nghiệm tạo nguồn ô nhiễm

47Biểu đồ 4.2 : Tốc độ tăng TOC trong thí nghiệm tạo nguồn ô nhiễm

48Biểu đồ 4.3: Biến đổi tỷ lệ DOC/TOC trong thí nghiệm tạo nguồn ô nhiễm

49Biểu đồ 4.4: Hiệu quả xử lý N-NH4+ theo thời gian (TN 1)

49Biểu đồ 4.5: Hiệu quả xử lý P-PO43- theo thời gian (TN 1)

51Biểu đồ 4.6: Biến đổi Oxi hòa tan theo thời gian (TN 1)

52Biểu đồ 4.7: Biến đổi pH theo thời gian (TN 1)

53Biểu đồ 4.8: Biến đổi độ đục theo thời gian (TN 1)

54Biểu đồ 4.9: Biến đổi BOD3 theo thời gian (TN 1)

54Biểu đồ 4.10: Biến đổi TOC theo thời gian (TN 1)

55Biểu đồ 4.12: Biến đổi DOC/TOC theo thời gian (TN 1)

56Biểu đồ 4.13: Biến đổi Nt theo thời gian (TN 1)

57Biểu đồ 4.14: Biến đổi TSS theo thời gian (TN 1)

58Biểu đồ 4.15: Biến đổi số lượng tảo theo thời gian (TN 1)

58Biểu đồ 4.16: Biến đổi độ đục theo thời gian (TN2)

60Biểu đồ 4.17 : Biến đổi TSS theo thời gian (TN2)

60Biểu đồ 4.18 : Biến đổi TOC theo thời gian (TN2)

61

Biểu đồ 4.19: Biến đổi tỷ lệ DOC/TOC theo thời gian (TN2)

62Biểu đồ 4.20: Biến đổi BOD3 theo thời gian (TN2)

62Biểu đồ 4.21: Biến đổi số lượng tảo theo thời gian (TN2)

63Biểu đồ 4.22: Biến đổi N-NH4+ theo thời gian (TN2)

64Biểu đồ 4.23: Biến đổi Nt theo thời gian (TN2)

64Biểu đồ 4.24: Biến đổi TOC theo thời gian (TN 3)

66Biểu đồ 4.25: Biến đổi tỷ lệ DOC/TOC theo thời gian (TN 3)

67Biểu đồ 4.26: Biến đổi độ đục theo thời gian (TN 3)

67Biểu đồ 4.27: Biến đổi TSS theo thời gian (TN 3)

68Biểu đồ 4.28 : Biến đổi nồng độ N-NH4+ theo thời gian (TN 3)

69Hình 4.29: Hiệu quả xử lý P-PO43- theo thời gian (TN 3)

70Biểu đồ 4.30: Biến đổi BOD3 theo thời gian (TN 3)

72Biểu đồ 4.31: Biến đổi Nt theo thời gian (TN 3)

72Biểu đồ 4.32: Biến đổi số lượng tảo theo thời gian (TN 3)

73

2006 diện tích nuôi thuỷ sản nước mặn của cả nước là 679.200 ha trong đó 530.000

ha là nuôi tôm nhưng mới chỉ cho sản lượng vào khoảng 354.610 tấn [TCTK,2008].Hiện nay trên 80% là nuôi tôm quảng canh, nuôi công nghiệp chưa thực sự phát triển,năng suất bình quân chỉ đạt 0,67tạ/ha vào loại thấp nhất thế giới Hầu hết các vùng nuôitôm phát triển mang tính tự phát thiếu qui hoạch cụ thể và đồng bộ là một trong nhữngnguyên nhân chủ yếu gây suy thoái nhanh môi trường nuôi, bệnh dịch lan tràn khôngkiểm soát được Theo số liệu điều tra đợt dịch bệnh xảy ra vào cuối năm 2007 và đầunăm 2008 đã tác động đến tất cả các khu vực nuôi tôm trên cả nước Kiên Giang làmột trong những địa phương chịu thiệt hại nặng nhất có tới 50% diện tích tôm nuôi bịdịch không cho thu hoạch [ĐBSCL]

Những năm cuối của thập kỷ 90 nghề nuôi tôm đã trở thành nghề giúp người nông dânlàm giàu và xóa đói giảm nghèo Tình hình hiện nay thì lại ảm đạm, hầu hết các gia đìnhnuôi tôm thất thu và trong tình trạng nợ nần ngân hàng không trả được Nhiều vùng đấtmàu mỡ phát triển nông nghiệp trước đây sau khi chuyển sang nuôi tôm nay phải bỏhoang, người dân ở các khu vực này rơi vào cảnh khốn khó không còn đất để sản xuất.Thái Lan có điều kiện vùng duyên hải tương tự Việt Nam, không chú trọng tăng diệntích mà tập trung nhiều vào các nghiên cứu để đưa ra các giải pháp khoa học công nghệphục vụ nghề nuôi trong đó chú trọng đến bảo vệ môi trường trong các khu nuôi Đếnnăm 2004 diện tích nuôi tôm của Thailand chỉ là 76.000ha (bằng 14,3% diện tích nuôi

của VN) trong đó trên 80% là nuôi tôm công nghiệp đã cho sản lượng là 325.000 tấn

và năm 2005 ước tính trên 380.000 tấn [Thailand Marine Shrimp Culture Statistics]Như vậy, phát triển nuôi tôm công nghiệp là giải pháp tiết kiệm diện tích đất, nâng caohiệu quả sử dụng đất, tăng khả năng quản lý nghề nuôi, tập trung được các nghiên cứu,giải pháp khoa học công nghệ cho nghề nuôi đảm bảo cho nghề nuôi phát triển ổn định.Tuy nhiên, nuôi tôm công nghiệp cũng đồng nghĩa với việc thải ra một lượng chất thảilớn trên một diện tích sử dụng Nếu lượng chất thải này không có biện pháp quản lý và

xử lý triệt để sẽ là nguyên nhân chính làm suy thoái môi trường nuôi dẫn đến đổ vỡnghề nuôi

Trong thời gian tới ở Việt Nam, để đảm bảo phát triển nghề nuôi một cách ổn định,nâng cao hiệu xuất sử dụng đất, tăng năng suất tôm nuôi thì cần phải đầu tư chú trọng

áp dụng các giải pháp khoa học công nghệ vào trong nuôi trồng trong đó chú trọng đếnviệc kiểm soát và chống suy thoái môi trường cho các vùng nuôi tôm Xuất phát từ nhucầu của thực tế cần phải có một công nghệ phù hợp để xử lý được chất thải phát sinhtrong các khu vực nuôi tôm công nghiệp, trong khuân khổ của luận văn tốt nghiệp caohọc đề tài “Nghiên cứu xử lý nước thải nuôi tôm công nghiệp bằng các đối tượng sinhhọc” được tiến hành nghiên cứu

1.2 MỤC TIÊU

Nghiên cứu đánh giá hiệu quả của quá trình xử lý nước thải nuôi tôm công nghiệp bằngtảo và sò huyết

1.3 PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Phạm vi nghiên cứu: Thực hiện nghiên cứu xử lý nước thải nuôi tôm công nghiệp qui

mô trong phòng thí nghiệm

Đối tượng nghiên cứu:

· Tảo tự nhiên sống trong môi trường nuôi tôm và bổ sung 2 loài tảo Tetraselmis sp.

và Chaetoceros sp để xử lý các chất ô nhiễm trong nước thải nuôi tôm.

· Sử dụng sò huyết (Anadara granosa) để thu hồi sinh khối tảo và lọc bỏ mùn bã

hữu cơ

1.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Các nội dung chính triển khai thực hiện các thí nghiệm bao gồm:

· Tạo nguồn nước ô nhiễm để xử lý

· Theo dõi, đo đạc vận hành các thí nghiệm xử lý nước thải:

- Thí nghiệm 1: Xác định hiệu quả xử lý N-NH4+, P-PO43- và các yếu tố liên quantrong quá trình xử lý nước thải nuôi tôm của 3 trường hợp : 1 sử dụng tảo có sẵn

trong môi trường, 2 Bổ sung thêm tảo Tetraselmis sp với mật độ 3 x104tb/l; 3.

Bổ sung thêm tảo Chaetoceros sp với mật độ 3 x104tb/l;

- Thí nghiệm 2: Xác định hiệu quả lọc nước thải nuôi tôm của sò huyết khi không có

sự phát triển của tảo (che sáng hoàn toàn) ở các mật độ sò khác nhau

- Thí nghiệm 3: Xác định hiệu quả xử lý nước thải nuôi tôm khi phối hợp tảo và sòhuyết

1.5 Ý NGHĨA CỦA LUẬN VĂN

1.5.1 Về mặt khoa học

Kết qủa của đề tài có nhiều đóng góp cho các lĩnh vực khoa học có liên quan như: cácmối quan hệ của chuỗi thức ăn trong các khu nuôi tôm, các quá trình tuần hoàn, khảnăng xử lý nước thải của tảo, khả năng lọc bỏ cặn và thu sinh khối của sò huyết là cơ sởtiếp cận cho các vấn đề liên quan đến các quá trình tự xử lý trong môi trường nước.Các kết quả thu được tạo cơ sở khoa học cho việc xây dựng mô hình nuôi tôm côngnghiệp có xử lý nguồn nước sau khi nuôi góp phần phát triển bền vững

1.5.2 Về mặt kinh tế và môi trường

Quá trình xử lý nước thải nuôi tôm bằng tảo và sò huyết được sử dụng công nghệ sinhhọc theo chuỗi thức ăn của hai loài, chúng bổ trợ nhau để tăng hiệu quả sử dụng năng

suất sinh học bậc một vừa hạn chế nguồn chất thải giàu dinh dưỡng ra môi trường nước.Thực chất đây là hai quá trình kết hợp xử lý nước thải và tái sử dụng chất dinh dưỡng.Các hoạt động sinh học của tảo lấy đi các chất nitơ, phôt pho trong nước thải nuôi tômchuyển đổi thành các chất dinh dưỡng trong tế bào thực vật qua quá trình quang hợp Sử

dụng sò huyết (Anadara granosa) như là giải pháp tận dụng mùn bã hữu cơ trong chất

thải nuôi tôm, thu hồi sinh khối tảo từ quá trình xử lý

Ưu điểm nổi bật của quy trình này là không sử dụng hoá chất, nhiên liệu, chi phí vậnhành hầu như bằng không, đồng thời tạo thêm thu nhập từ bán sản phẩm sò huyết Đây

là một trong những biện pháp xử lý sinh học mang tính chất hoàn toàn tự nhiên manglại hiệu quả về kinh tế và môi trường

1.6 TÍNH THỰC TIỄN

Nghề nuôi nuôi tôm ở Việt Nam vẫn còn mang tính chất nông hộ, manh mún, nhỏ lẻ.Với đặc tính hàm lượng chất ô nhiễm trong nước thải nuôi tôm công nghiệp không cao,lưu lượng thải nhiều và xả vào thời điểm nhất định nên áp dụng công nghệ xử lý hiệnđại như xử lý nước thải sinh hoạt hay công nghiệp dường như chưa thể được trong hiệntại và tương lai

Xử lý nước thải trong nuôi trồng thuỷ sản bằng các hồ sinh học, sử dụng các đối tượngsinh học sẵn có trong tự nhiên đã và đang được áp dụng nhiều trên thế giới

Mỗi địa phương có những đối tượng sinh học khác nhau, sử dụng chúng cho mục đích

xử lý còn phụ thuộc vào hiện trạng các khu vực nuôi, điều kiện để áp dụng, phong tụctập quán, phương thức nuôi và sử dụng đất của các nông hộ

Đề tài không đi sâu vào công nghệ cao và quy trình xử lý phức tạp; Các đối tượng lựachọn sử dụng trong nghiên cứu là có sẵn trong các khu vực nuôi tôm Đối tượng nghiêncứu thực hiện chức năng hấp thu và chuyển hoá chất thải thành sản phẩm có giá trị dinhdưỡng cao, dễ thu hoạch, tạo thêm nguồn thu và góp phần nâng cao hiệu quả sử dụngđất cho các khu nuôi Với qui trình xử lý đơn giản, không tốn chi phí vận hành nhưng

hiệu quả, có thể áp dụng rộng rãi, phù hợp với người dân các vùng duyên hải hiện vẫncòn khó khăn về kinh tế điều kiện kỹ thuật và cơ sở vật chất.

nghiên cứu về sản xuất giống nhân tạo loài tôm he Nhật Bản (Penaeus japonicus)

[Shigueno K 1975] Cùng với sự phát triển của khoa học, qui trình sản xuất tôm bộtđược hoàn chỉnh vào năm 1964 Sự chủ động được con giống đảm bảo chất lượng giúpcho nghề nuôi tôm phát triển nhanh chóng và bùng nổ vào thập niên 90 [Rosemberry,1998]

Nuôi tôm trên thế giới tập trung ở 2 khu vực chính: Khu vực Tây bán cầu (Nam Mỹ) vàkhu vực Đông bán cầu (Đông Nam Á) Các nước nuôi tôm hàng đầu như Trung Quốc,Thái Lan, Indonesia, Ấn Độ, Việt Nam đã góp phần đưa khu vực Đông Á trở thành khuvực sản xuất tôm quan trọng nhất thế giới Các loài tôm được nuôi nhiều nhất là là tôm

chân trắng (Penaeus vannamei), tôm sú (Penaeus monodon), tôm chân trắng Trung Quốc (P chinensis) Nuôi tôm đem lại lợi nhuận cao đã tạo nên những cơn: “sốt tôm”

kéo theo đó là các cơn “sốt đất” và “sốt vàng” (Kyung, 1994) Chỉ trong vòng 2-3 nămngười dân đã chuyển gần như toàn bộ vốn đất của họ sang ao tôm

Nghề nuôi tôm ở các nước châu Á tuy phát triển rất mạnh, đạt được kết quả bướcđầu, nhưng đã phải sớm đối đầu với vấn đề dịch bệnh và sự suy thoái của môi trườngnuôi Thường các vùng nuôi tôm chỉ cho lợi nhuận cao trong vòng 2 đến 4 năm đầu,sau đó do bệnh dịch bộc phát, môi trường suy thoái, con tôm dễ bị bệnh, bệnh dịchtràn lan gây nhiều thiệt hại to lớn cho người nuôi và làm giảm diện tích, sản lượngtôm nuôi Các đợt dịch lớn trên thế giới như: Đợt dịch lớn tại Ecuador (1992,

2000), Đài Loan (1998 – 1999), Thái lan (1995 – 1996), Trung Quốc (1993,2001) [Ling và cs., 2001] Theo Flegel và Alday-Sanz ước tính thiệt hại do bệnh đầuvàng và đốm trắng từ năm 1993 – 1999 tại các nước châu Á vào khoảng vài tỷ USD.Vào những năm đầu của thế kỷ 21, bệnh Taura xuất hiện và gây thiệt hại ở các nướcnuôi tôm châu Mỹ Sản lượng tôm xuất khẩu của Ecuador giảm từ 147.400 MT vàonăm 1998 xuống 54MT vào năm 2000 Điển hình về thiệt hại do bệnh dịch gây ra là

sự đổ vỡ của nghề nuôi tôm ở Đài Loan, sản lượng tôm nuôi của Đài Loan giảm87% từ năm 1987 – 1995 [Ling và cs, 2001] Nguyên nhân chính của việc giảmnăng suất trầm trọng trên được xác định do phát triển nuôi nóng vội, các khu vựcnuôi chỉ tập trung vào phát triển diện tích nuôi và tăng sản lượng trong các ao nuôi

mà bỏ qua xử lý chất thải phát sinh tập khi nuôi Sau một thời kỳ phát triển nuôi cóhiệu quả môi trường trong khu nuôi dần bị suy thoái tôm nuôi dễ bị mắc bệnh

Trước tình hình đó các nước đã thực hiện đầu tư nghiên cứu tìm các giải pháp đểvực lại nghề nuôi trong đó tập trung vào vấn đề quản lý và bảo vệ môi trường trongcác khu nuôi được chú ý Trung Quốc phải mất 10 năm để tổ chức lại nghề nuôi, dựatrên điều kiện thực tế của từng tiểu vùng để đưa ra mô hình và quy trình nuôi thíchhợp và trung quốc đã trở thành nước có sản lượng tôm nuôi lớn nhất thế giới [Thôngtin KHCN thủy sản số 02/2002]

Hiện nay, Thái Lan có thể nói là nước có nghề nuôi tôm phát triển và ổn định nhấttrên thế giới Kết quả này chỉ có được sau sự kiện đổ vỡ nghề nuôi trong những năm

1995 -1996 Với hàng loạt các giải pháp, đưa ra được nhiều mô hình nuôi trong đóchú trọng đến xây dựng các khu nuôi công nghiệp có áp dụng các giải pháp quản lý

và xử lý triệt để chất thải phát sinh sau khi nuôi đã góp phần khôi phục nghề nuôitôm của Thailand

Hình 2.1: Biến động hình thức nuôi tôm ở Thái Lan từ 1985 – 1995 [DF,1997]

Từ hình cho thấy từ ngày những năm 1995 nuôi tôm ở ThaiLand đã phát triển theophương thức nuôi công nghiệp

Hình 2.2: Biến động diện tích và sản lượng tôm nuôi tại Thailand [TMSCS]

Từ hình dễ nhận thấy mặc dù diện tích nuôi tôm của Thailand tăng không đáng kể đôikhi giảm nhưng nhờ chuyển đổi từ nuôi quảng canh sang chủ yếu là nuôi công nghiệp

đã đưa năng xuất và sản lượng tôm nuôi của Thaidlan tăng rất nhanh

2.1.2 Ở Việt Nam

Những năm gần đây nghề nuôi tôm phát triển rộng khắp ở các tỉnh ven biển trong cảnước Nuôi tôm đã là ngành mang lại hiệu quả kinh tế, nhưng đó cũng là ngành có độrủi ro cao, khiến nhiều vùng từ nền kinh tế ổn định lâm vào cảnh nợ nần Nguyên nhân

của các vấn đề trên là do việc phát triển nghề nuôi tôm không có quy hoạch, mang tính

tự phát, chỉ tập trung vào tăng diện tích nuôi trồng nhưng lại thiếu quan tâm đến việcbảo vệ, chống suy thoái môi trường Phần lớn diện tích nuôi tôm của Việt Nam vẫn còn

là nuôi quảng canh nên năng xuất không cao Qua hình 2.2 và 2.3 cho thấy khoảng cách

về trình độ nuôi tôm của Việt Nam so với Thailand và mức độ phát triển của Việt Nammới đang ngang bằng với năng xuất tôm nuôi của Thailand vào những năm 1985

Hình 2.3: Biến động diện tích và sản lượng tôm nuôi ở Việt Nam [TCTK, 2008]

Vấn đề bệnh dịch đã luôn theo bám các khu vực nuôi tôm trong cả nước, chưa một nămnào mà các khu vực nuôi tôm trong nước mà không có dịch bệnh và nó đã tàn phá nhiềukhu vực nuôi tôm Dịch bệnh tại các tỉnh duyên hải Nam trung bộ đã tàn phá nhiều khuvực nuôi tôm như khu vực nuôi tôm Đầm Nại Ninh Thuận, các khu vực nuôi tôm củaNha Trang Khánh Hoà Tại đồng bằng sông Cửu long, năm 2004 có 28% số hộ thả nuôitôm sú bị thiệt hại nặng do tôm nuôi bị chết; năm 2005 có 34% số hộ và năm 2006 có20% số hộ bị thiệt hại [Hồng Nga, 2007] Đợt dịch gần đây nhất vào cuối năm 2007đầu năm 2008 đã tàn phá các khu vực nuôi tôm của vùng Đồng bằng sông Cửu Long,chỉ tính riêng tỉnh Kiên Giang đã có tới 50% diện tích tôm nuôi bị dịch không cho thuhoạch [ĐBSCL]

2.2 ĐẶC TÍNH SINH HỌC CỦA CON TÔM

Họ tôm Penaenus thuộc bộ Decapoda (10 chân), lớp Crustacea (giáp xác), ngànhArthropoda (Chân khớp) có khoảng 110 loài trong đó khoảng 10 loài được đưa vàonuôi thương phẩm với số lượng lớn Hai loài được nuôi chủ lực hiện nay là tôm thẻ

chân trắng Penaeus vannamei (Whiteleg shrimp) và tôm sú P monodon (Black tiger

Loài : Penaeus vannamei và Penaeus monodon

Tôm chân trắng (Penaeus vannamei) Tôm sú (Penaeus monodon)

Hình 2.4 Hình dạng điển hình tôm chân trắng và tôm sú

2.2.1 Tôm sú

Phạm vi phân bố của tôm sú khá rộng đặc biệt phần lớn tập trung ở các nước vùng xíchđạo như Indonesia, Malaysia, Philippines và Việt Nam Tại Việt Nam, tôm sú đượcnuôi ở cả ba miền Bắc, Trung và Nam

Phạm vi phân bố của loài khá rộng và có thể phát triển trong môi trường nước biển có

độ mặn từ 5 - 35‰ nhưng phát triển tốt trong điều kiện độ mặn 15 –20‰; nhiệt độnước 12 – 270C, độ pH của nước là 6,5 – 8,7 của nền đáy là 6,5 – 8,2 [Long Sheng]

Là loài ăn tạp, đặc biệt ưa ăn giáp xác, thực vật dưới nước, giun nhiều tơ, loại 2 mảnh

vỏ, côn trùng Tôm sống ngoài tự nhiên ăn 85% là giáp xác, cua nhỏ, động vật nhuyễnthể hai mảnh vỏ, còn lại 15% là cá, giun nhiều tơ, thủy sinh vật, mảnh vụn hữu cơ, cátbùn

Thức ăn của tôm cũng thay đổi theo từng giai đoạn, thời ký ấu trùng và đầu hậu ấu trùngthức ăn của chúng chủ yếu là tảo (khuê tảo, một số tảo lục là chủ yếu), sang đến giaiđoạn trưởng thành thức ăn chủ yếu của chúng là các thuỷ sinh vật cỡ nhỏ trong nước vàmảnh vụn hữu cơ

Với đặc tính nuôi sống vùi mình hay nằm đáy, tốc độ bắt mồi nhanh, mức độ vận độngthấp hơn tôm chân trắng thì trong nuôi tôm công nghiệp thường nuôi với mật độ 20 –

40 con/m2 và cho sản lượng từ 4-10 tấn/ha/vụ

Đặc trưng của tôm chân trắng là khả năng kháng chịu bệnh khá tốt, mức độ kháng chịutốt với các thay đổi của điều kiện môi trường nuôi, sinh trưởng nhanh, có thể nuôi vớimật độ từ 200 – 400con/m2 cho năng suất từ 10-30tấn/ha/vụ Tập tính vận động nhiều.Với đặc tính ưu việt này hiện nay tôm chân trắng đang được người dân nước ta nuôi kháphổ biến và có xu thế thay thế tôm sú

2.3 ĐẶC TRƯNG CỦA MỘT SỐ MÔ HÌNH NUÔI TÔM

2.3.1 Nuôi tôm sinh thái

Nuôi tôm sinh thái là hình thức nuôi tự nhiên trong các khu rừng ngập mặn Sử dụngnguồn giống tự nhiên kết hợp thả bổ sung Tuy nhiên do không kiểm soát được tácđộng từ môi trường bên ngoài nên hoạt động mô hình nuôi không ổn định

2.3.2 Nuôi quảng canh và quảng canh cải tiến

Ở nước ta mô hình nuôi quảng canh và quảng canh cải tiến đang được áp dụng rộng rãi

Hệ thống nuôi này có nhiều bất cập như lãng phí diện tích đất, hệ thống nuôi thiếu tínhđồng bộ Hoạt động của mô hình có độ rủi ro rất cao do môi trường nước bên ngoàingày càng ô nhiễm, mầm bệnh luôn xuất hiện

2.3.3 Mô hình nuôi CN và BCN

Đây là mô hình nuôi có sự đầu tư lớn về quy mô cũng như kỹ thuật nuôi Mô hình nàyđược quản lý tốt sẽ cho hiệu quả rất cao, nhưng nếu xảy ra rủi ro thiệt hại sẽ rất lớn.Hiện nay chỉ có một ít hộ có vốn lớn, nắm vững được kỹ thuật thâm canh, chăm sócmới tiến hành triển khai nuôi theo mô hình

Điều khó khăn trong khi nuôi tôm công nghiệp và bán công nghiệp là chất lượng nguồnnước trong ao nuôi thường bị suy giảm sau 1 – 2 tháng nuôi, khi thải trực tiếp ra môitrường sẽ gây tác động xấu cho môi trường

Như vậy để phát triển nghề nuôi ổn định, quản lý được nghề nuôi cần phải quy hoạchcác vùng nuôi đặc biệt các vùng nuôi công nghiệp trong đó có các giải pháp quản lýnguồn nước, xử lý chất thải, hạn chế phát tán của nguồn bệnh

2.4 CÁC YẾU TỐ MÔI TRƯỜNG GIỚI HẠN ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN CỦA CON TÔM [Long sinh]

Trong tự nhiên tôm có đời sống di chuyển rộng, tự nó có thể di chuyển nơi sống đếncác ổ sinh thái có giới hạn phù hợp Khi gặp điều kiện môi trường sống không thuận lợichúng có thể di chuyển đến khu vực có chất lượng tốt hơn

Đối với tôm nuôi công nghiệp, môi trường sống không gian bị giới hạn, các yếu tố môitrường dễ bị biến động, mật độ thường cao vì vậy tôm dễ bị mắc bệnh do tác động tiêucực của môi trường sống đến sinh trưởng và phát triển Các yếu tố giới hạn sinh tháichủ yếu của tôm bao gồm :

2.4.1 Hàm lượng Oxy hoà tan (DO)

Trong các thuỷ vực nước tĩnh lượng oxy hoà tan chủ yếu do quá trình quang hợp của tảo

và phần nhỏ khuếch tán từ khí quyển vào Sự hao hụt oxi xảy ra do: quá trình hô hấp củasinh vật, sự khuếch tán oxy vào không khí, ôxy tiêu thụ cho quá trình phân huỷ các hợpchất hữu cơ

Ôxy là yếu tố giới hạn đối với sự phát triển của tôm nhưng nó cũng là yếu tố thườngxuyên thay đổi Các nghiên cứu cho thấy tôm có thể sinh sống bình thường ở nồng độôxy hòa tan lớn hơn 4 mg/l Khi hàm lượng DO dao động 2-3 mg/l tôm lớn chậm vànhỏ hơn 2 mg/l bắt đầu tôm có hiện tượng ngạt hoặc chết

2.4.2 Độ pH

pH là yếu tố thường xuyên thay đổi theo thời gian trong ngày Giá trị pH phụ thuộc vàothành phần các chất trong nước, cấu trúc thổ nhưỡng trong vùng và sự thay đổi của thuỷsinh vật pH từ đạt giá trị trong khoảng 6,5 – 8,8 an toàn cho sự phát triển của tôm,nhưng giá trị tối ưu là 7,5 – 8,5 Các nghiên cứu thực tế cho thấy: khi pH <7 hoặc pH >9,5 đã bắt đầu có tác động tiêu cực đến tôm nuôi

Gía trị pH trong các ao nuôi thường xuyên biến động, bất kỳ một thay đổi nhỏ nào (tảophát triển, thay đổi nhiệt độ, độ mặn, thức ăn thừa, tảo tàn lụi, chất thải của tôm tồnđọng và phân huỷ ) cũng làm biến đổi giá trị pH Giá trị pH không thích hợp ảnhhưởng ngay đến hoạt động và bắt mồi của tôm Ở môi trường pH thấp tôm thường bắtmồi kém, do S tồn tại dạng H2S; ngược lại giá trị pH cao N tồn tại dạng NH3, cả haitrạng thái tồn tại này đều ảnh hưởng đến quá trình hô hấp gây ngộ độc cho tôm

thuộc vào các yếu tố pH, nhiệt độ và độ mặn, đặc biệt có mối quan hệ chặt chẽ với giátrị pH Hàm lượng Amoni trong ao nuôi tôm được hấp thu chủ yếu bởi tảo và một phầnđược chuyển hoá hay sử dụng của các vi sinh vật khác.

Theo khuyến cáo của các nhà nuôi tôm chuyên nghiệp, đối với môi trường nước mặnlượng amoni tự do (dạng NH3) là 0,01 mg/l đã ảnh hưởng đến phát triển của cá Đốivới tôm sú ngưỡng thích hợp là nhỏ hơn 0,03 và hàm lượng lớn hơn 0,1 có thể gây chết.Trong các ao nuôi tôm có tới 85% lượng Nitrogen trong phân tôm chuyển sang dạngAmoni

2.4.4 Tổng kiềm (Alkalinity)

Tổng kiềm biểu hiện khả năng đệm của nước, hạn chế sự biến đổi quá lớn của pH Đốivới nước nuôi tôm giá trị tổng kiềm được xác định lớn 100 mgCaCO3/l sẽ đảm bảocho môi trường nước ít biến đổi lớn trong ngày Độ kiềm thích hợp cho tôm phát triển

là từ 90-150 mgCaCO3/l Nếu độ kiềm quá thấp làm tôm khó cứng vỏ trong quá trìnhlột xác ngược lại độ kiềm quá cao lại làm vỏ tôm nhám, tôm không lột xác được.Ngoài ra độ kiềm có thể ảnh hưởng đến sự thay đổi pH trong ao Chất kiềm (ionHCO3-, CO32-) đóng vai trò như chất đệm trong môi trường nước ao nuôi và là nguồncung cấp CO2 cho quá trình quang hợp

2.4.5 Độ mặn

Các loài tôm sú và tôm chân trắng là loài rộng muối có thể thích nghi với độ muối từ 5– 45‰ Giới hạn cực thuận độ mặn của tôm trong khoảng 20 – 25‰ Trong môitrường nuôi có độ muối thấp tôm thường phát triển nhanh, sức đề kháng giảm Ngượclại trong môi trường nuôi có độ muối cao tôm chậm lớn nhưng cơ thể chắc và sức đềkháng tăng

Mặc dù tôm là loài rộng muối, nhưng sự biến đổi độ mặn trong môi trường sống phảidiễn ra một cách từ từ, nếu sự biến đổi một cách đột ngột sẽ gây sốc cho tôm và có thểgây chết hàng loạt Một số khu vực nuôi đến cuối vụ người nuôi có thể giảm độ mặnđến dưới 1‰

2.4.7 Độ trong

Độ trong của nước có quan hệ mật thiết với sự phát triển tảo, sự xói lở bờ ao, sự tích tụchất hữu cơ trong ao.Độ trong ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến sự tăng trưởngcủa tôm Nếu nước quá trong hay quá đục sẽ ảnh hưởng đến khả năng bắt mồi của tôm

Độ trong của nước ao thích hợp nhất từ 35-40 cm khi xác định bằng đĩa Secchi

2.4.8 Nitrit và Nitrat (NO2 và NO3)

Nitrit: là chất rất độc đối với cá nhưng ít độc hơn đối với tôm Những hiểu biết về ảnh

hưởng của NO2 đến sự phát triển của tôm không được biết nhiều, theo khuyến cáo củacác nhà khoa học ngưỡng an toàn được áp dụng là 0,1 mg/l Các kết quả thử nghiệm củaChen 1988 thấy rằng LC50 (96h) đối với ấu trùng tôm sú là 13,6 mg/l và tôm sú tronglượng 5g là 171 mg/l

Ngưỡng được ghi nhận an toàn đối với tôm sú là nhỏ hơn 1mg/l

Nitrat: Độc tính của Nitrat đối với tôm không cao; sự hiểu biết về môi trường có hàm

lượng Nitrat đến sinh trưởng và mắc bệnh không được rõ Tôm vẫn có thể sống trongmôi trường nước có hàm lượng Nitrat lên đến 200mg/l tuy nhiên, theo khuyến cáo củacác nhà khoa học hàm lượng Nitrrate trong môi trường nuôi nên thấp hơn 60 mg/l.Như vậy, mặc dù con tôm có môi trường sinh thái khá rộng tuy nhiên nó cũng đòi hỏi

có môi trường nuôi khá sạch, các biến động môi trường nuôi đều có thể tác động tiêucực đến hoạt động sinh trưởng và phát triển của con tôm đặc biệt tôm nuôi với mật độdầy trong các ao nuôi tôm công nghiệp

2.5 CÁC QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT TRONG AO NUÔI TÔM

Nuôi tôm công nghiệp như là một quá trình quản lý hỗn hợp bao gồm: nguồn dinhdưỡng, thức ăn, hóa chất đưa vào trong ao được chuyển hóa Quá trình chuyển hoá

Hình 2.5 : Quá trình chuyển hoá các chất diễn ra trong ao nuôi tôm

Quá trình lắng tụ

Quá trình phân huỷ chất hữu

cơ cung cấp muối dinh dưỡng

Nền đáy

Khoảng 75% thức ăn cho vào trong ao nuôi được tôm sử dụng sau đó thải ra môitrường ao nuôi bao gồm phân và chất thải dạng bài tiết [Lin và cs 1993] Phân, cácchất bài tiết và thức ăn dư thừa được các vi sinh vật, phù du sinh vật sử dụng chuyển hoá

để tạo ra vòng tuần hoàn vật chất như trong hình 25 Trong điều kiện lượng thức ăn chovào trong ao ít, vòng chuyển hoá vật chất như trên sẽ đảm bảo và môi trường ít bị ônhiễm Khi lượng thức ăn cho vào trong ao nuôi nhiều mức độ chuyển hoá của vi sinhvật và phù du sinh vật sẽ không kịp dẫn đến chất thải bị tồn đọng, môi trường nhanhchóng bị ô nhiễm và tác động tiêu cực đến con tôm

Hình 2.6: Vòng tuần hoàn Nitơ và các quá trình chuyển hoá diễn ra trong ao tôm

Từ hình cho thấy chất thải từ tôm sẽ chuyển đến mức đầu tiên là NH4+ nó tiếp tụcđược chuyển hoá theo 2 con đường chính (hình 2.6) tuy nhiên, con đường hấp thu củathực vật sẽ là cơ bản và nito cố định dưới dạng sinh khối của thực vật Khi hàm lượngNH4+ phát sinh quá lớn vượt quá quá trình hấp thu của thực vật dẫn đến sự phát triểnbùng nổ của thực vật, môi trường nhanh chóng bị ô nhiễm, chất độc dạng NH3 xuấthiện nhiều sẽ là yếu tố tác động tiêu cực đến tôm trong ao

2.6 VẤN ĐỀ DỊCH BỆNH TRONG NUÔI TÔM

Nuôi tôm là hoạt động đặc thù của con người gắn liền với môi trường nước Songnhững bất cập trong quản lý chất lượng nước nuôi tôm của nhiều quốc gia đã và đangcản trở tốc độ phát triển của chính nó, làm suy giảm chất lượng môi trường, môi sinh

Sự suy thoái của môi trường nuôi gây thiệt hại to lớn cho người nuôi và làm giảm diệntích, sản lượng tôm nuôi

Hình 2.7: Biến động sản lượng tôm nuôi trên thế giới (Nguồn Kautsky et al 2000)

(100

0

tấn)

Từ hình cho thấy sản lượng tôm nuôi có xu thế gia tăng trên toàn thế giới nhưng mứctăng trưởng là không ổn định Các điểm suy thoái xuất hiện liên tục chứng tỏ nghề nuôitôm luôn tiềm ẩn nguy co rủi ro lớn Từ hình cũng cho thấy sự đổ vỡ có tính chất điểnhình của nghề nuôi tôm của Trung Quốc và Đài Loan.

Từ 1990 – 1992 Trung Quốc là nước có sản lượng tôm nuôi số 1 thế giới, sau nạn đạidịch tôm năm 1993 nghề nuôi tôm bị tổn thất nặng nề, sản lượng tôm nuôi giảm từ220.000 tấn (1991) xuống còn 64.000 (1994) và lùi xuống vị trí thứ sáu Nghề nuôitôm của Đài Loan đã phát triển ở trình độ kỹ thuật thâm canh cao, năm 1997 Đài Loan

là nước sản xuất tôm biển có sản lượng lớn thứ 2 trên thế giới (sau Trung Quốc) Dosuy thoái môi trường nuôi, sản lượng tôm liên tục giảm đến năm 1999 Đài Loanchuyển từ nước xuất khẩu tôm sang nước phải nhập khẩu tôm để đáp ứng nhu cầu thịtrường trong nước Tương tự do bệnh dịch, sản lượng tôm nuôi ở Philippin giảm từ90.000 tấn (1995) xuống còn 34.000 tấn (2001) Tại Indonesia trong khoảng thời gian(1993 đến 1995) sản lượng tôm giảm khoảng 48 – 58% Trong năm 1992 sản lượngtôm nuôi của Thái Lan giảm 36% do dịch bệnh

Nguyên nhân chủ yếu của việc giảm năng suất trầm trọng trên đều xuất phát từ việcphát triển nuôi nóng vội không có quản lý và quy hoạch cụ thể dẫn đến làm suy thoáimôi trường, ảnh hưởng đến chất lượng nguồn nước, bệnh dịch phát sinh tràn lan khôngthể kiểm soát

Theo Lioned Mawdesly-Thomas, 1972 để phát triển thành dịch bệnh đối với động vậtthuỷ sản phải có 3 yếu tố trong đó yếu tố môi trường là quan trọng nhất luôn tác động

và chi phối đến sự phát triển của tôm và là một trong những véc tơ truyền bệnh chotôm nuôi

Các yếu tố này được mô phỏng theocông thức

T + V + B2 = K T: Sức đề kháng của tôm V: Mầm bệnh

B: Yếu tố bất lợi về mơi trường

Hình 2.8: Mối quan hệ giữa con tôm với môi trường và bệnh dịch

2.7 NUÔI TÔM CÔNG NGHIỆP VÀ VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG

2.7.1 Chất thải phát sinh trong nuôi tôm công nghiệp

Nhu cầu về thực phẩm ngày càng tăng trong khi diện tích đất sử dụng cho canh tác ngàycàng bị thu hẹp đáp ứng nhiều nhu cầu khác nhau của con người Các công nghệ về sảnxuất con giống, thức ăn, quy trình nuôi thủy sản thâm canh ngày càng tăng Hoạt độngnày sẽ gây ra áp lực tác động tiêu cực đến môi trường Nuôi thâm canh được coi nhưmột quá trình cuối đường ống bao gồm một lượng lớn các vật liệu được đưa vào sau đóchỉ một lượng nhỏ vật nuôi được thu hoạch phần còn lại được coi như là chất thải thải

ra môi trường bên ngoài

Giải pháp hiện nay cho việc xử lý chất thải trong nuôi thủy sản công nghiệp được địnhhướng là giảm lượng thải và giảm nồng độ chất ô nhiễm dạng hòa tan Tuy nhiên để đạtđược yếu tố trên cần phải có các công nghệ thích hợp và chi phí cho xử lý sẽ tốn kém.Phát triển nuôi tôm công nghiệp đã tác động không nhỏ đến môi trường So sánh vớicác hệ thống nuôi thâm canh khác, để có sản lượng lớn tôm trên 1 đơn vị diện tích cần

ít hơn diện tích đất ngập mặn để nuôi Nhưng sự tập trung tôm nuôi mật độ cao cầnphải cung cấp cho ao nuôi lớn năng lượng, thức ăn hóa chất Tương ứng chất thải từ các

khi nuôi Đồng thời các tác động đến môi trường phụ thuộc vào điều kiện thủy vănnguồn nước và tính nhạy cảm của thủy vực tiếp nhận Chất thải từ hệ thống nuôi thâmcanh bao gồm phân, thức ăn dư thừa, chất dinh dưỡng hòa tan, hóa chất và mầm bệnh.

2.7.2 Nguồn gốc và tác động của chất dinh dưỡng trong dòng thải.

Chất ô nhiễm trong nước thải nuôi tôm công nghiệp thường ở 2 dạng:

Chất thải rắn: Chủ yếu là hợp chất hữu cơ dạng mảnh trôi lơ lửng và lắng đáy Chấtthải này có nguồn gốc từ thức ăn dư thừa, phân tôm và xác động thực vật chết

Chất thải lỏng: Gồm các sản phẩm trao đổi chất của sinh vật trong ao, sản phẩm củaquá trình phân huỷ các chất thải rắn và từ sự bài tiết của tôm

Lượng các chất thải nuôi tôm thải ra môi trường phụ thuộc vào số lượng tôm trong ao,mật độ nuôi, thành phần thức ăn đưa vào, khả năng bắt mồi và khả năng sử dụng thức ăncủa tôm trong ao Lượng Nitrogen, Photphorus và chất rắn hữu cơ tạo ra bởi một tấntôm trong nuôi thâm canh thay đổi theo hệ số chuyển đổi thức ăn FRC của tôm đượcdẫn ra ở bảng 2.1

Bảng 2.1: Quan hệ giữa lượng ( kg) chất thải tạo ra bởi 1 tấn tôm

khi nuôi theo hình thức thâm canh

FCR Hợp chất hữu cơ Nitrogen Photphorus