Đánh giá và dự báo chất lượng nước nuôi trồng thủy sản ở đầm phá tam giang – cầu hai, tỉnh thừa thiên huế

260 12 0
  • Loading ...
1/260 trang
Tải xuống

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 29/11/2019, 07:38

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN TRƯƠNG VĂN ĐÀN ĐÁNH GIÁ VÀ DỰ BÁO CHẤT LƯỢNG NƯỚC NUÔI TRỒNG THỦY SẢN Ở ĐẦM PHÁ TAM GIANG – CẦU HAI, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH NUÔI TRỒNG THỦY SẢN MÃ NGÀNH: 9620301 CẦN THƠ, 2018 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN TRƯƠNG VĂN ĐÀN ĐÁNH GIÁ VÀ DỰ BÁO CHẤT LƯỢNG NƯỚC NUÔI TRỒNG THỦY SẢN Ở ĐẦM PHÁ TAM GIANG – CẦU HAI, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH NUÔI TRỒNG THỦY SẢN MÃ SỐ: 9620301 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN PGS.TS VŨ NGỌC ÚT CẦN THƠ, 2018 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận án tốt nghiệp nỗ lực, cố gắng thân tác giả nhận nhiều quan tâm giúp đỡ thầy cô giáo khoa Thủy sản trường Đại học Cần Thơ trường Đại học Nông Lâm, Đại học Huế Trước hết, xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến PGS.TS Vũ Ngọc Út tận tình hướng dẫn suốt thời gian học tập thực luận án Xin cám ơn chương trình VLIR-Network hỗ trợ kinh phí cho q trình thực luân án Tác giả xin gởi lời cám ơn sâu sắc đến PGS.TS Trương Quốc Phú, TS Trần Văn Việt, TS Huỳnh Trường Giang, PGS.TS Văn Phạm Đăng Trí góp ý hướng dẫn tìm kiếm tài liệu tham khảo bổ ích lĩnh vực mơi trường, GIS mơ hình tốn để giúp tơi tìm hướng hay trình thực nghiên cứu Tác giả xin chân thành cám ơn đến tập thể cán Bộ môn Quản lý Thủy sản, Khoa Thủy sản, Trường Đại học Nông Lâm, Đại học Huế tạo điều kiện tốt để tơi có đầy đủ trang thiết bị thu mẫu phân tích mẫu xếp cơng việc chun mơn phù hợp để tơi có đủ thời gian hồn thành luận án hạn Xin chân thành cảm ơn tập thể cán Bộ môn Thủy sinh học ứng dụng, Khoa Thủy sản, Đại học Cần Thơ tạo điều kiện tốt cho sinh hoạt mặt chuyên môn thời gian học tập trung Xin gửi lời cám ơn đến Chi cục Thủy sản tỉnh Thừa Thiên Huế UBND xã ven đầm phá tỉnh Thừa Thiên Huế tạo điều kiện giúp đỡ cung cấp tài liệu để tơi hồn thành luận án Xin chân thành cảm ơn hỗ trợ nhiệt tình q báu chun mơn mơ hình tốn dự báo chất lượng nước ThS Nguyễn Thành Luân, Phòng thí nghiệm trọng điểm quốc gia động lực học sông biển, Viện khoa học Thủy lợi Việt Nam Tác giả xin gởi lời cám ơn chân thành đến bạn sinh viên thuộc lớp Quản lý Nguồn lợi Thủy sản K46, K47, K48, lớp Nuôi trồng thủy sản K47 khơng ngại khó khăn tác giả tham gia đợt thu thập mẫu phân tích mẫu nhằm ghi nhận kết nghiên cứu cách tốt Cuối cùng, xin gửi lời cám ơn đến gia đình, bạn bè động viên, giúp đỡ suốt thời gian học nghiên cứu sinh Mặc dù tơi có nhiều cố gắng hạn chế thời gian kinh nghiệm thân, khơng tránh khỏi thiếu sót Kính mong đóng góp ý kiến q thầy cơ, bạn bè để đề tài tơi hồn thiện Xin cám ơn! Tác giả Trương Văn Đàn TÓM TẮT Nghiên cứu thực với mục tiêu đánh giá tổng thể trạng nuôi trồng thủy sản (NTTS) xã ven đầm phá Tam Giang – Cầu Hai đồng thời đánh giá dự báo diễn biến chất lượng nước (CLN), phân vùng CLN làm sở cho việc quy hoạch vùng nuôi tôm ven đầm phá hợp lý hiệu Thông tin trạng NTTS xã ven đầm phá Tam Giang – Cầu Hai thực thông qua việc khảo sát 90 hộ xã ven đầm phá CLN đánh giá qua việc thu mẫu thông số môi trường nước bao gồm nhiệt độ, pH, DO, độ mặn, độ kiềm, tổng chất rắn lơ lửng (TSS), tổng chất rắn hòa tan (TDS), BOD 5, N-NH3, - 3- N-NO3 , P-PO4 , tổng coliform Việc thu mẫu thực với đợt/năm vào thời điểm mùa khô (tháng 5), mùa mưa (tháng 10, 12), giao mùa (tháng tháng 8), 44 điểm để đánh giá CLN theo mùa Đối với đánh giá CLN theo ngày đêm, mẫu thu liên tục trạm (Tam Giang, Thuận An, Trường Hà, Tư Hiền) vào thời điểm mùa khô (tháng 5) mùa mưa (tháng 11), ngày liên tục/mùa, với chu kỳ giờ/lần Việc đánh giá CLN đầm phá Tam Giang – Cầu Hai phục vụ cho hoạt động NTTS thực cách so sánh thông số đo đạc với Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia số CLN đầm phá (WQI TGCH) Mơ hình MIKE 21 sử dụng để mô phỏng, dự báo CLN vùng đầm phá Tam Giang – Cầu Hai Kết cho thấy hoạt động NTTS ven đầm phá Tam Giang – Cầu Hai diễn với mơ hình ni ao đất, ni cá lồng ni chắn sáo với diện tích 4.215 năm 2017 với đối tượng ni tơm sú, cua, cá dìa, cá kình Về CLN, nhóm thơng số thích hợp cho NTTS Các yếu tố nhiệt độ, pH, DO, độ mặn, độ kiềm thời điểm ban ngày cao ban đêm, mùa khô cao mùa mưa Giá trị pH điểm gần bờ, gần cửa sông, gần kênh thải NTTS sinh hoạt vào mùa mưa khơng thích hợp cho ni tôm Hàm lượng DO đầm Hà Trung – Thủy Tú thấp so với phá Tam Giang đầm Cầu Hai Đầm Hà Trung – Thủy Tú có độ mặn cao Vào mùa mưa độ kiềm khơng thích hợp cho nuôi tôm Độ kiềm đầm Hà Trung – Thủy Tú cao Hàm lượng TDS không biến động lớn theo ngày đêm mùa khô cao mùa mưa Nhóm thơng số hữu vượt ngưỡng cho NTTS ngoại trừ yếu tố TSS Hàm lượng TSS biến động theo ngày đêm theo không gian đầm phá, mùa mưa cao mùa khô BOD biến động theo quy luật ngày đêm mùa mưa cao mùa khô Hàm lượng BOD5 thấp khu vực đầm Hà Trung – Thủy Tú Thơng số khí độc N-NH tiệm cận giới hạn Hàm lượng N-NH ban ngày cao ban đêm, mùa mưa cao mùa khơ Nhóm thông số dinh dưỡng - - vượt giới hạn cho phép, ngoại trừ yếu tố N-NO Hàm lượng N-NO3 , P3PO4 ban ngày thấp ban đêm, mùa mưa cao mùa khô Khu vực đầm - 3- Sam Chuồn có hàm lượng N-NO3 , P-PO4 cao Thông số vi sinh nằm giới hạn cho phép Tổng coliform ban ngày cao ban đêm, mùa mưa cao mùa khô Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến CLN đầm phá Tam Giang – Cầu Hai chia làm nhóm Nhóm (hữu cơ, vi sinh, khí độc) bao gồm - 3- NH3, tổng coliform, BOD5, TSS, N-NO3 , P-PO4 , DO giải thích 60,7% biến động CLN đầm phá Nhóm (vật chất hòa tan, yếu tố nền) bao gồm pH, TDS, độ mặn, độ kiềm giải thích 18,7% biến động CLN đầm phá Chỉ số CLN đầm phá Tam Giang – Cầu Hai xây dựng theo phương pháp Delphi - 3- với 10 thông số bao gồm nhiệt độ, pH, DO, độ mặn, độ kiềm, N-NO , P-PO4 , BOD5, N-NH3 tổng coliform Chỉ số CLN đầm phá Tam Giang - Cầu Hai biến động từ 44 – 79 (mùa mưa) 52 – 84 (mùa khô) CLN đầm phá Tam Giang – Cầu Hai có xu hướng ngày gia tăng chất hữu cơ, chất dinh dưỡng theo thời gian hay nói cách khác ngày bị nhiễm hữu Nghiên cứu xây dựng mơ hình dự báo CLN đầm phá Tam Giang – Cầu Hai tiến hành dự báo CLN ven khu NTTS tập trung vào tháng 2, 5, năm 2020 Kết dự báo cho thấy, khu vực ven xã Phú Mỹ Lộc Điền bị ô nhiễm hữu 3- nghiêm trọng với hàm lượng cao yếu tố BOD5 P-PO4 ABSTRACT The objectives of the study were to assess the overall status of aquaculture in the communes along the Tam Giang - Cau Hai lagoon, analyze the variation of water quality, formulate long-term water quality change, water quality zoning to support a rational and effective planning of shrimp culture along the lagoon The status of current aquaculture activity was surveyed by investigating 90 households in communes along the lagoon using prepared questionnaires Water quality was assessed by periodical sampling parameters including temperature, pH, DO, salinity, alkalinity, total suspended solids (TSS), total dissolved solids - 3- (TDS), BOD5, N-NH3, N-NO3 , P-PO4 and total coliform All samples were collected in periods including the dry season (May), rainy season (October and December), and transitional seasons (February and August), at 44 stations to have a time series for seasonal change comparison For diurnal variation assessment, samples were collected continuously at four stations (Tam Giang, Thuan An, Truong Ha, Tu Hien) during 24 hours in the dry season (May) and rainy season (November) for days with hours intervals Assessment of water quality in Tam Giang - Cau Hai lagoon for aquaculture activities was conducted by comparing each parameter with the National Technical Regulation and lagoon water quality index (WQITGCH) The MIKE 21 model was applied to formulate and predict water quality in Tam Giang - Cau Hai lagoon The results on aquaculture status showed that pond, cage and enclosed nets are the main aquaculture systems along the Tam Giang – Cau Hai lagoon with total area of 4,215 in 2017 Black tiger shrimp (Penaeus monodon), mud crabs (Scylla paramamosain), rabbit fish (Siganus guttatus and Siganus canaliculatus) are commonly cultured species In terms of water quality, the basis parameters were suitable for using water in the lagoon for aquaculture Temperature, pH, DO, salinity, alkalinity were higher during daytime than nighttime, and higher in the dry season than in the rainy season In the rainy season, pH values in the near-shore areas, estuaries, aquaculture sewage and domestic sewage channels were unsuitable for shrimp culture DO content in Ha Trung - Thuy Tu lagoon was lower than that of Tam Giang and Cau Hai lagoons Highest salinity was recorded in Ha Trung - Thuy Tu lagoon In the rainy season, alkalinity was not suitable for shrimp culture Highest alkalinity was also recorded in Ha Trung – Thuy Tu lagoon TDS content did not vary largely diurnally, but higher in the dry season than in the rainy season The organic parameters were exceeded the threshold for aquaculture except TSS TSS did not fluctuate largely both diurnaly and spatially TSS content in the rainy season was higher than that in the dry season Similarly, BOD did not fluctuate greatly during day and time but higher in the rainy season than in the dry season The content of BOD in Ha Trung - Thuy Tu lagoon was lowest Toxic parameter N-NH3 was close to the limit N-NH content in daytime was higher than in nighttime, and in rainy season was higher than in dry season - Nutrient parameters exceeded the limit, except N-NO Concentration of N-NO3 and P-PO4 3- - were lower in daytime than in nighttime, and higher in the rainy - 3- season than in the dry season Highest N-NO and P-PO4 concentration were highest in Sam Chuon lagoon Microbial parameter remained within the acceptable limits Total coliform in daytime was higher than in nighttime, and in rainy season was higher than in dry season From an analysis of principle components (PCA), the water quality in Tam Giang - Cau Hai lagoon were classified into two main groups Group (organic, microbial, toxic gas) included - - NH3, total coliform, BOD5, TSS, N-NO3 , P-PO4 , DO and explains 60.7% of water quality variations in the lagoon Group (dissolved matter, background factors) consisted of pH, TDS, salinity, alkalinity and explained 18.7% of variations of water quality in the lagoon Water quality index (WQI) in Tam Giang - Cau Hai lagoon was formulated using Delphi method based on - 10 parameters including temperature, pH, DO, salinity, alkalinity, N-NO , P3- PO4 , BOD5, N-NH3 and total coliform The result presents a range of 44 - 79 (rainy season) and 52 - 84 (dry season) of the index in Tam Giang – Cau Hai lagoon The organic matter and nutrient contents gradually increased by time in several areas of Tam Giang – Cau Hai lagoon that could lead to a potential organic pollution In this study, a hydro-dynamic model has been developed for water quality simulation and prediction in Tam Giang - Cau Hai lagoon The model was then succesfully applied for intensive areas during the months of February, May, and August in 2020 The forecast results showed that the area near Phu My and Loc Dien communes was seriously polluted with high 3- levels of BOD5 and P-PO4 parameters CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam kết luận án “Đánh giá dự báo chất lượng nước nuôi trồng thủy sản đầm phá Tam Giang – Cầu Hai, tỉnh Thừa Thiên Huế” hoàn thành dựa kết nghiên cứu kết nghiên cứu chưa dùng cho luận án cấp khác Cán hướng dẫn Tác giả luận án PGS.TS Vũ Ngọc Út Trương Văn Đàn MỤC LỤC Chương 1: GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu nghiên cứu luận án 1.3 Ý nghĩa luận án 1.3.1 Ý nghĩa khoa học 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn 1.4 Nội dung nghiên cứu 1.5 Điểm luận án Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu chung đầm phá ven biển 2.2 Tình hình nghiên cứu CLN đầm phá ven biển 2.2.1 Trên Thế giới 2.2.2 Trong nước 2.3 Tổng quan số CLN WQI 2.3.1 Khái niệm số CLN WQI 2.3.2 Chỉ số CLN WQI số quốc gia 2.3.3 Quy trình xây dựng WQI 2.4 2.4.1 Tình hình ứng dụng GIS nghiên cứu thủy sản Trên giới 2.4.1.1 Giai đoạn thập niên 90 kỷ 20 2.4.1.2 Giai đoạn năm 2000 – 2.4.2 Trong nước 2.5 Tổng quan mơ hình tốn dự báo CLN 2.5.1 Khái niệm mơ hình tốn 2.5.2 Quy trình thiết lập mơ hình CLN mặt 2.5.3 Các mơ hình tốn điều kiện vận hành mơ hình d 2.5.4 vực Tình hình ứng dụng mơ hình tốn mô CLN 2.5.4.1 Thủy vực đầm phá ven biển 2.5.4.2 Thủy vực khác Chương 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Vật liệu nghiên cứu 3.2 Phương pháp nghiên cứu 3.2.1 Phương pháp nghiên cứu trạng NTTS ven đầm phá 43 3.2.2 Phương pháp đánh giá CLN ven đầm phá thông qua thông số .44 3.2.2.1 Phương pháp thu bảo quản mẫu nước 44 3.2.2.2 Phương pháp phân tích mẫu 46 3.2.2.3 Cơ sở đánh giá CLN đầm phá Tam Giang – Cầu Hai thông qua thông số .47 3.2.3 Phương pháp đánh giá CLN ven đầm phá thông qua số CLN WQI 47 3.2.3.1 Phương pháp xây dựng số CLN đầm phá WQITGCH .47 3.2.3.1.1 Phương pháp lấy ý kiến chuyên gia 47 3.2.3.1.2 Phương pháp xác định yếu tố quan trọng 49 3.2.3.1.3 Phương pháp xác định trọng số yếu tố quan trọng 49 3.2.3.1.4 Phương pháp xác định số phụ qi 49 3.2.3.1.5 Phương pháp xác định cơng thức tính WQITGCH bảng phân loại CLN nuôi tôm 49 3.2.3.2 Phương pháp đánh giá phân loại CLN đầm phá cho hoạt động nuôi tôm theo số CLN WQI .50 3.2.4 Phương pháp dự báo CLN thơng qua mơ hình tốn 50 3.2.5 Phương pháp GIS 55 3.2.6 Phương pháp phân tích xử lý số liệu 56 Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 57 4.1 Hiện trạng NTTS ven đầm phá Tam Giang – Cầu Hai .57 4.2 Đánh giá CLN đầm phá Tam Giang – Cầu Hai 69 4.2.1 Lựa chọn yếu tố môi trường ảnh hưởng đến CLN đầm phá Tam Giang – Cầu Hai 69 4.2.1.1 Phân nhóm yếu tố môi trường ảnh hưởng đến CLN đầm phá .69 4.2.1.2 Sự tác động yếu tố môi trường đến CLN đầm phá Tam Giang – Cầu Hai 70 4.2.1.3 Mối quan hệ yếu tố môi trường đầm phá Tam Giang – Cầu Hai 74 4.2.2 Đánh giá CLN đầm phá Tam Giang – Cầu Hai thông qua thơng số .75 4.2.1.1 Đánh giá nhóm thơng số (pH, DO, độ mặn, độ kiềm, TDS) 75 4.2.2.2 Đánh giá nhóm thơng số hữu 91 4.2.2.3 Đánh giá hàm lượng khí độc N-NH3 theo thời gian khơng gian .98 - 3- 4.2.2.4 Đánh giá nhóm yếu tố dinh dưỡng (N-NO3 P-PO4 ) .102 4.2.2.5 Đánh giá thông số vi sinh tổng coliform (TC) theo thời gian không gian 109 18.11.2017 18.11.2017 18.11.2017 18.11.2017 18.11.2017 18.11.2017 18.11.2017 18.11.2017 18.11.2017 18.11.2017 18.11.2017 18.11.2017 18.11.2017 18.11.2017 18.11.2017 18.11.2017 18.11.2017 18.11.2017 18.11.2017 18.11.2017 18.11.2017 18.11.2017 18.11.2017 18.11.2017 18.11.2017 0h 3h 6h 9h 12h 15h 18h 21h 0h 3h 6h 9h 12h 15h 18h 21h 0h 3h 6h 9h 12h 15h 18h 21h 0h 187 Tam Giang Tam Giang Tam Giang Tam Giang Tam Giang Tam Giang Tam Giang Tam Giang Thuận An Thuận An Thuận An Thuận An Thuận An Thuận An Thuận An Thuận An Trường Hà Trường Hà Trường Hà Trường Hà Trường Hà Trường Hà Trường Hà Trường Hà Tư Hiền 18.11.2017 18.11.2017 18.11.2017 18.11.2017 18.11.2017 18.11.2017 18.11.2017 3h 6h 9h 12h 15h 18h 21h 188 Tư Hiền Tư Hiền Tư Hiền Tư Hiền Tư Hiền Tư Hiền Tư Hiền PHỤ LỤC 3: XÂY DỰNG MƠ HÌNH DỊNG CHẢY VÀ CLN Ở ĐẦM PHÁ TAM GIANG – CẦU HAI, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ 3.1 Xây dựng mơ hình hai chiều cho đầm phá Tam Giang – Cầu Hai 3.1.1 Xây dựng lưới tính Độ xác địa hình đầm phá định lớn đến thành cơng mơ hình Luận án xây dựng đồ địa hình đáy đầm phá, kết hợp đồ địa hình đo đạc từ đề tài dự án Hình 3.1: Bản đồ điểm đo sâu khu vực đầm phá Tam Giang – Cầu Hai Hình 3.2: Bản đồ địa hình đầm phá Tam Giang – Cầu Hai 189 Miền tính tốn đầm phá Tam Giang – Cầu Hai xác định tồn diện tích đầm phá hai cửa Thuận An, Tư Hiền Các cửa mở rộng phía biển khoảng km – nơi tác động lục địa đến biển xem không đáng kể 3.1.2 Điều kiện biên mơ hình 3.1.2.1 Các biên thủy lực Tồn khu vực đầm phá gồm có 11 biên thủy lực, bao gồm biên cửa sông, biên biển Diên Trường Diên Hình 3.3: Các biên mơ hình MIKE 21 HD vùng đầm phá Biên cửa sông: Lưu lượng thông số CLN biên cửa sơng tương ứng với cửa sông đổ vào đầm phá qua công trình đập, cống: Cửa Lác, Quán Cửa, Hà Đồ, An Xuân, Thảo Long, Diên Trường, Cầu Long, Cống Quan, Truồi Biên hạ lưu (Biên biển): biên cửa biển Tư Hiền Thuận An, mở rộng phía biển khoảng km Biên hạ lưu đường trình mực nước theo thời gian 3.1.2.2 Các biên CLN a Biên hạ lưu (biên biển) Tại cửa biển Thuận An Tư Hiền biên chất lượng có từ kết lấy mẫu phân tích đợt mùa khơ mùa mưa luận án năm 2017 Các thông số CLN biên hạ lưu qua hai cửa biển Thuận An Tư Hiền sau Bảng 3.1 190 Bảng 3.1: CLN biển cửa Thuận An cửa Tư Hiền Thông số Đơn vị Thuận An Tư Hiền b Biên nguồn thải Nguồn thải sông: vị trí: Cửa Lác, Quán Cửa, Hà Đồ, An Xuân, Thảo Long, Diên Trường, Cầu Long, Cống Quan, Truồi Mỗi nguồn lấy mẫu theo mặt cắt ngang vùng nước tiếp giáp với đầm phá triều xuống Nguồn thải kênh thải NTTS: lấy miệng kênh Tồn vùng nghiên cứu có 110 điểm nguồn thải Đề tài thu mẫu 10 vị trí nguồn thải điểm để kiểm định liệu 3.1.3 Các thông số mơ hình 3.1.3.1 Điều kiện ban đầu a Thủy lực: Mực nước trung bình đầm phá 0,2m b CLN: CLN sông Hương đầm phá lấy theo giá trị trung bình thơng số CLN Ở bước tiếp theo, điều kiện ban đầu thơng số CLN kết bước tính tốn trước Hình 3.4: Vị trí biên nguồn thải mơ hình MIKE 21 191 3.1.3.2 Các thơng số mơ hình Các thơng số mơ hình thủy lực ban đầu bao gồm: Điều kiện khô ướt: Dry =0,005m
- Xem thêm -

Xem thêm: Đánh giá và dự báo chất lượng nước nuôi trồng thủy sản ở đầm phá tam giang – cầu hai, tỉnh thừa thiên huế , Đánh giá và dự báo chất lượng nước nuôi trồng thủy sản ở đầm phá tam giang – cầu hai, tỉnh thừa thiên huế

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn