TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA NUÔI TRỒNG THỦY SẢN Nguyễn Đình Trung QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG NƯỚC TRONG NUÔI TRỒNG THỦY SẢN Nha Trang, tháng 10 năm 2010 LỜI MỞ ĐẦU Lịch sử nghề nuôi cá loài thủy sản có từ lâu Những tài liệu sớm ghi chép hoạt động nuôi trồng thủy sản Trung Quốc vào kỷ XII trước công nguyên Vào kỷ XV, cá Măng loài thủy sản khác bao gồm tôm biển đươc nuôi phổ biến đầm nước lợ diện tích lớn Indonexia Nuôi trồng thủy sản ao nghề truyền thống nước ta Từ chỗ chủ yếu dựa vào việc sử dụng hợp lý điều kiện tự nhiên mặt nước, người nuôi áp dụng nhiều biện pháp tác động đến môi trường hay đối tượng nuôi để nâng cao suất cá, tôm nuôi ao Mục tiêu việc nuôi trồng thủy sản lợi nhuận Hiệu xác định suất sản lượng thu hoạch Hai tiêu đặc trưng cho hiệu trình nuôi: Trình độ kỹ thuât, quản lý ao, chế độ cung cấp dinh dưỡng, chất lượng giống - khả phòng chống bệnh, tỷ lệ sống tốc độ tăng trưởng vật nuôi Cũng tự nhiên, ao nuôi sinh vật phát triển giới hạn hệ sinh thái phụ thuộc vào vận động hệ Chất lượng nước đóng vai trồ quan trọng nuôi trồng thủy sản Sự sống sót, sinh sản tăng trưởng cá, tôm nuôi phụ thuộc lớn vào yếu tố môi trường Do đó, để tăng suất, nâng cao sản lượng cá, tôm nuôi, người cần phải can thiệp , quản lý trì nâng cao chất lượng nước hệ thống nuôi trồng thủy sản trình nuôi Chất lượng nước nuôi trồng thủy sản định lượng đặc trưng vật lý, hoá học, sinh học có ảnh hưởng đến sản xuất thủy sản Chất lượng môi trường đặc điểm để xác định tiềm phát triển nuôi trồng thủy sản Duy trì chất lượng nước tốt ổn định suốt chu kỳ nuôi ao nuôi xem yếu tố then chốt phát triển bền vững nghề nuôi trồng thủy sản Để đạt mục đích này, nghề nuôi trồng thủy sản nói chung nuôi tôm công nghiệp nói riêng không ngừng nhận hỗ trợ tiến khoa học kỹ thuật như: Cải tiến kết cấu ao nuôi, thiết bị hệ thống quạt nước, sục khí, công nghệ men vi sinh… để nhằm tăng cường sức chứa sinh học ao nuôi phù hợp với mật độ nuôi cao Ý nghĩa thành công việc nuôi đối tượng thủy sản không chỗ sản xuất trì tốt, mà sản xuất bền vững, không phá huỷ hệ sinh thái chỗ Bởi vậy, tri thức quản lý chất lượng nước hệ thống nuôi thủy sản cần trang bị để đảm bảo thành công nuôi trồng thủy sản Giáo trình “ Quản lý chất lượng nước nuôi trồng thủy sản” đề cập tới nguồn nước, thông số đánh giá chất lượng nước tiêu chuẩn chất lượng nước nuôi trồng thủy sản Đồng thời đề cập tới biện pháp xử lý nâng cao chất lượng nước trình nuôi thủy sản Nội dung giáo trình biên soạn theo đề cương môn học “ Quản lý chất lượng nước nuôi trồng thủy sản” trường Đại học Nha Trang nhằm trang bị cho sinh viên kiến thức chất lượng nước nuôi trồng thủy sản mối quan hệ trì tốt chất lượng nước hệ thống nuôi trồng thủy sản trình nuôi thủy sản với đảm bảo nuôi trồng thủy sản bền vững, thân thiện với môi trường Qua hình thành tư sáng tạo kỹ thuật xử lý nâng cao quản lý chất lượng nước nhằm nâng cao suất nuôi trồng thủy sản Thông qua thực tiễn sản xuất, với số kiến thức bổ sung cập nhật, lần tái lồng ghép thêm hiểu biết mới, nhiên để đạt hoàn thiện thiếu chỗ chừa cần phủ kín Chúng mong nhận ý kiến đóng góp đồng nghiệp người nuôi bạn đọc để tài liệu ngày hoàn chỉnh Chúng chân thành cảm ơn Tác giả CHƯƠNG I CHẤT LƯỢNG NƯỚC TRONG NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 1.1 NGUỒN NƯỚC TRONG NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 1.1.1 Nước mặt Khoảng 3/4 diện tích bề mặt trái đất che phủ nước, dựa vào hàm lượng muối hoà tan (độ mặn ) người ta chia: Nước biển (ở đại dương ), nước lợ (ở cửa sông ven biển ), nước (Ở sông ngòi, ao hồ…) Sự khác biệt hàm lượng muối nước ảnh hưởng mạnh tới trình sinh học hóa học xảy thủy vực 1.1.1.1 Nước biển Tính ổn định thành phần muối nước biển Thành phần chủ yếu nước biển anion Cl-, SO42-, CO32-, Br-… cation Na+, K+, Ca2+, Mg2+… ( hoà tan muối NaCl, MgCl2, MgSO4, CaSO4, K2SO4, CaCO3, MgBr2 …) Vì biển đại dương thông nên thành phần chất nước tương đối đồng Hàm lượng muối (độ mặn ) vùng biển khác khác biệt, tương quan tỷ lệ chất hoà tan nước biển tương đối ổn định Tính ổn định thành phần muối nước biển gọi định luật tỷ lệ tương đối, V Dittmar phát minh năm 1884, biểu diễn theo bảng tóm tắt Dittmar sau: Bảng Thành phần muối nước biển ( Theo V Dittmar, 1884 ) Muối NaCl MgCl2 MgSO4 CaSO4 K2SO4 CaCO3 MgBr2 … Tổng số Nồng độ g / kg % 77,76 hợp chất Cl-88,65 10,89 4,73 hợp chất SO42- 10,79 3,60 2,46 0,34 hợp chất CO32 0,22 hợp chất khác 27,21 3,81 1,66 1,26 0,86 0,12 0,08 35,00 100,00 Đối với thủy sinh vật, đặc tính tác động mặt sinh lý muối hòa tan định cation, anion Tỷ lệ tổng Na+ K+ (hóa trị 1+ ) tổng Ca2+ Mg2+ ( hóa trị 2+ ) hay tỷ số M / D ( Mono / Di ) có ý nghĩa lớn đời sống thủy sinh vật Khi độ mặn nước tự nhiên giảm, số ion giảm theo giá trị tương đối Ca2+tăng lên(do tăng hàm lượng muối cacbonat ), Na+ lại giảm ( giảm hàm lượng muối clorua ) Sinh vật biển thích nghi với biến đổi môi trường sinh sống từ thủy vực sang thủy vực khác, giai đoạn phát triển phôi ấu trùng nở Đây cản trở lớn chất lượng nước sinh sản nhân tạo loài sinh vật biển trại sản xuất giống hải sản Cân nước biển pH nước biển dao động ổn định khoảng 8,1 ± 0,2 giải thích sau : a Do có tồn hệ cân cacbonat H2CO3 – HCO3- - CO32- qua trình phản ứng sau : pH < CO2 + H2O pH > pH > 8,3 + H2CO3 H + HCO3 - H+ + CO32- b Do có tồn hệ cân borat B(OH)3 – B(OH)4- qua phản ứng sau: B(OH)4- + H+ B(OH)3 + H2O c Do có tồn hệ rắn trầm tích đáy biển, cation hòa tan tác dụng với silicat chất lắng cặn biển: 3Al2Si2O5(OH)4( r ) + SiO2( r ) + 2K+ + 2Ca2+ + 9H2O → 2KCaAl2Si5O16(H2O)6( r ) + 6H+ Sự tồn hệ yếu tố đệm chủ yếu nước Nước biển với đặc thù pH khoảng 8,1 hệ đệm có tính vượt trội định hệ cân cacbonat Tại giá trị pH = 8,1 tỷ lệ % thành phần CO2 – HCO3 CO32- hệ cân cacbonat là: CO2 - HCO3- - CO323,21 - 96,31 - 0,48 ( % ) Như vậy, có mặt nồng độ ( lớn ) định ion HCO3 - pH môi trường bị thay đổi đưa thêm vào nước lượng kiềm hay axit Có nghĩa khả đệm phụ thuộc vào nồng độ bicacbonat ( HCO3- )trong nước, tức độ kiềm nước 1.1.1.2 Nước sông, hồ Thành phần nước sông, hồ Trong nước sông, hồ tìm thấy thành phần sau:  Các chất hoà tan dạng ion phân tử, có nguồn gốc vô hữu  Các chất rắn lơ lửng, có chất vô hữu  Các phức chất, ví dụ hợp chất humic ( mùn ) Thành phần hóa học trung bình nước sông, hồ trình bày bảng Bảng Thành phần hóa học trung bình nước sông, hồ ( Nguồn: Principles of Aquatic Chemistry, 1983 ) Thành phần CO32SO42ClSiO2 NO3- % trọng lượng 35,2 12,4 5,7 11,7 0,9 Thành phần Ca2+ Mg2+ Na+ K+ (FeAl2)O3 % trọng lượng 20,4 3,4 5,8 2,1 2,7 Nước sông,suối dạng nước chảy; nước ao, hồ dạng nước tĩnh Nước sông, hồ có nguồn gốc từ nguồn nước chảy tràn từ lưu vực mưa đến nguồn nước, mưa trực tiếp xuống nguồn, có nguồn gốc từ nước ngầm nguồn dư thừa độ ẩm đất, thải nước ngầm từ tầng nước có áp suất cao sức chứa Chất lượng nước sông, hồ Chất lượng nước sông, hồ bị tác động giai đoạn chảy tới nguồn thời gian lưu giữ nguồn đó, dòng chảy nguồn lặng nước có biến động không giống Chất lượng nước sông, hồ phụ thuộc vào yếu tố khí hậu, địa lý hoạt động sản xuất người a Chất lượng nước sông Chất lượng nước sông phụ thuộc vào yếu tố xung quanh mức độ phát triển công nghiệp, mật độ dân số khu vực, hiệu công tác quản lý dòng thải vào sông Nơi có mật độ dân số cao, công nghiệp phát triển, mà công tác quản lý dòng thải công nghiệp, dòng thải nước sinh hoạt không đượcchú trọng nước sông thường bị ô nhiễm hóa chấtt độc hại, chất hữu ô nhiễm… Nơi có lượng mưa nhiều, điều kiện xói mòn, phong hóa dễ dàng nước sông thường bị ô nhiễm chất khoáng hòa tan, độ đục cao chất huyền phù chất rắn, chất mùn có nguồn nước Chất lượng nước sông phụ thuộc vào tính chất lưu vực: Các vùng chứa nhiều đất đá có tính thấm nước đục mềm hạt mịn (vô cơ, hữu cơ) bị theo khó sa lắng Vùng lưu vực chứa nhiều đá vôi CaCO3, đá phấn CaSO4 nước cứng Nước chảy qua vùng đồi trọc không cối rửa trôi, theo hầu hết thành phần đất ; qua rừng rậm nước chứa nhiều chất hữu hòa tan b Chất lượng nước hồ Nước đầm, hồ loại nước lặng bổ sung thêm chảy ra, nên mặt nguyên tắc coi nguồn nước có dòng chảy chậm, thời gian lưu giữ lớn Các nguồn nước lặng thường chịu hậu hai tác động chủ yéu là: Sự phát triển thực vật thủy sinh rong, tảo nguồn nước lặng cố độ sâu lớn chịu phân tầng nhiệt Chất lượng nước hồ phụ thuộc vào thời gian lưu, vào điều kiện thời tiết chất lượng nguồn nước chảy vào hồ, có nguồn nước thải sinh hoạt nước thải công nghiệp Ở hồ mà điều kiện lưu thông chất thải hữu nhiều, nước hồ có hàm lượng ôxy hoà tan thấp, điều kiện yếm khí tăng, nước có mùi khó chịu Ở hồ chất dinh dưỡng tích tụ nhiều thúc đẩy trình phì dưỡng, gây tác hại đến chất lượng nước hồ Tuy nhiên, nước sông nước hồ thường xuyên xảy trình tự làm trình lắng huyền phù thời gian lưu, trình khoáng hóa chất hữu cơ, trình nitrat hóa hợp chất chứa nitơ… 1.1.1.3 Sự khác biệt giữ nước biển nước sông,hồ Khác biệt hàm lượng ion hòa tan Bảng Các ion đa lượng ( mg / L ) ( Nguồn: Môi trưòng - Tập I, Lê Huy Bá, 1997 ) Thành phần ClNa+ SO42Mg2+ Ca2+ K+ HCO3BrSr2+ Nước biển Nồng độ Thứ tự 19340 10770 710 694 412 399 140 65 9 Nước sông, hồ Nồng độ Thứ tự 11 15 2 58 - Bảng Các ion vi lượng ( mg / L ) ( Nguồn: Môi trường - Tập I, Lê Huy Bá,1997 Thành phần B Si F N P Mo Zn Fe Cu Mn Ni Al Nước biển Nồng độ Thứ tự 4500 4000 1400 250 35 11 8 9 10 Nước sông, hồ Nồng độ Thứ tự 10 13000 100 230 20 20 670 7 7 0,3 0,0 - Như vậy, ta thấy rằng: Về ion đa lượng nước sông, hồ nhiều bicacbonat HCO3-, sau đến canxi Ca2+, đến sunphat SO42- Còn nước biển, Clcao nhất, Na+, đến SO42- Các ion vi lượng nước biển nhiều Bor (B), sau silic (Si), Flo (F) Còn nước sông, hồ ngược lại silic cao, Bor, Flo lại tương đối thấp Niken, Molipđen Khác biệt độ hòa tan chất khí Trong nước biển hàm lượng muối cao nên độ hòa tan chất khí vào nước sông, hồ Ở nhiệt độ, độ hoà tan O2 nước mặn (S‰ = 35‰) 80% nước (S‰ = 0‰) Khác biệt hệ đệm cacbonat Nước biển có độ cứng độ kiềm cao (độ cứng nước biển trung bình 6.600 mgCaCO3/L, độ kiềm cao 120 mgCaCO3/L), vùng nước mặn nước lợ pH thường cao 7,5 Mặt khác , nhờ hệ cân cacbonat ổn định, nên pH nước thay đổi Trong nước thường có độ kiềm thấp khoảng dao động pH rộng Khác biệt sa lắng phù sa Chất rắn không tan, gọi phù sa hay chất huyền phù gây đục tồn sẵn nguồn nước Chúng có độ bền (không dễ bị sa lắng) chuyển động nhiệt Trong nước biển nồng độ ion cao nên dễ khử tính bền chúng tạo điều kiện cho chúng kết nối với nhau, thực trình sa lắng Trong nước biển, tốc độ lắng chìm phù sa nhanh nước 1.1.2 Nước ngầm Nước ngầm tồn tầng nước lòng đất Người ta phân hai loại tầng: Tầng giới hạn tầng không giới hạn Tầng nước giới hạn tầng bị phủ lớp đất đá khả thấm nước Nước tích tụ dòng chảy ngang, chậm, từ tầng không giới hạn đến, lớp không bão hoà, có cấu trúc kiểu bánh kẹp lớp không thấm nước , áp lực thủy tĩnh tầng giới hạn lớn, nên khoan đào giếng, nước từ phun lên Tầng không giới hạn lớp đá xốp không bị phủ lớp đất đá không thấm nước Trong tầng không giới hạn có hai vùng: Vùng bão hoà nước vùng không bão hòa., phân chia ranh giới mực nước Lớp không bão hòa chứa nhiều ôxy hòa tan 1.1.2.1 Thành phần nước ngầm Thành phần hoá học nước ngầm phụ thuộc vào nguồn gốc nước ngầm, cấu trúc địa chất khu vực chiều sâu địa tầng nơi khai thác Các chất khí hòa tan nước ngầm a Khí ôxy hòa tan Dựa vào nồng độ ôxy nước ngầm, chia nước ngầm thành loại: i Nước ngầm yếm khí: Trong trình lọc qua tầng đất đá, ôxy nước bị tiêu thụ, lượng ôxy bị tiêu thụ hết, chất hòa tan mhư Fe2+, Mn2+ tạo thành Thêm vào đó, trình khử sau tiếp tục xảy ra: NO3- → NH4+ ; SO42- → H2S ; CO2 → CH4 ii Nước dư lượng ôxy hòa tan: Trong nước có diện ôxy chất khử NH4+, H2S, CH4…thường nước có dư lượng ôxy nước có chất lượng tốt b Khí hydro sunphua H2S hòa tan SO4 2- Khí H2S nước ngầm tạo điều kiện yếm khí từ ion sunphat với có mặt vi khuẩn phản sunphat hóa Vi khuẩn 2SO42- + 14 H+ + 8e- 2H2S + 2H2O + 6OH- c Khí mêtan CH4 khí cacbonic CO2 Mê tan CH4 cacbonic CO2 tạo thành điều kiện yếm khí từ hợp chất humic với tham gia vi khuẩn: Vi khuẩn 4C10H18O10 + 2H2O 21CO2 + CH4 Có nguồn nước ngầm chứa tới 40 mg CH4/L Các ion hoà tan nước ngầm a Ion canxi Ca2+ Nước ngầm chứa Ca2+ với nồng độ cao Trong đất thường chứa nhiều CO2 trình trao đổi chất rễ trình phân hủy tạp chất hữu nhờ visinhvật tạo khí CO2, khí CO2 hòa tan nước mưa thấm xuống đất tạo điều kiện thuận lợi làm tăng nồng độ ion Ca2+ theo trình sau: Mưa xuống Mặt đất Chất hữu + loài vi sinhvật CO2 + H2O → CO2 → H2CO3 lớp mặt đất Đất Quá trình ngấm xuống axit yếu H2CO3 CaCO3 + H2CO3 → Ca(HCO3)2 Đá vôi ⌠ Nước ngầm với nồng độ canxi Ca2+ cao ⌡ Do tác động nước mưa với hàm lượng CO2 sẵn có, đất gia tăng hàm lượng H2CO3 qua phản ứng: H2O + CO2 → H2CO3 Lượng axit phản ứng với khoáng đá vôi có khu vực theo phản ứng: 10 nước từ vào: mở ván cống thoát, để nước nhạt tầng tầng chảy ra, giữ lại nước tầng có độ mặn tương đối cao (3) Xáo trộn nước máy quạt nước: Khi độ mặn ao có tượng phân tầng, tiến hành chạy máy quạt nước để xáo trộn lưu thông nước ao, nhằm loại trừ phân tầng độ mặn Quản lý pH Trong ao nuôi, pH thường biến đổi theo ngày đêm theo chu kỳ nuôi Những nguyên nhân làm thay đổi pH nước ao nuôi: - Nguồn nước bị nhiễm phèn nước mưa rửa phèn từ bờ xuống ao - Độ kiềm nước giảm thấp: Đối với ao nuôi nước độ kiềm cần phải cao 20 mg CaCO3/L, với ao nuôi hải sản độ kiềm cần phải cao 80 mgCaCO3/L, nhằm đảm bảo khả hệ đệm ao để trì ổn định pH - Tảo phát triển mạnh (hiện tượng tảo nở hoa) - Tích tụ nhiều mùn bã hữu đáy ao Mọi biến đổi tăng giảm pH nước ao (vựơt 6) có ảnh hưởng đến đời sống tôm, cá nuôi pH nước ao điều khiển sau: (1) Trung hòa độ axit nước theo giá trị độ pH: Căn cứ: * dựa theo công thức: pH = - lg [ H+ ] Ví dụ: pH = tức là: - lg [ H+ ] = [ H+ ] = 10-5 ion gam/L * Phương trình tương quan: H+ + CaCO3 = HCO3- + Ca2+ Nghĩa : Để trung hòa nguyên tử gam H+ cần dùng phân tử gam CaCO3 ( = 100 g CaCO3) -5 + Cụ thể: pH = , ta có 10 iongam[ H ] / L lượng CaCO3 cần có là: 100 × 10-5g CaCO3 / L = 10-3 g CaCO3 / L = 10 g CaCO3 / m3 Từ kết trên, nhân với thể tích khối nước toàn ao, tính lượng vôi CaCO3 cần dùng cho toàn ao (2) Trung hòa theo giá trị độ axit: Căn cứ: Độ axit = lượng kiềm NaOH 0,1 N trung hòa 100 mL nước mẫu, thị metyl dacam Kết tính theo công thức: a 0,1 1000 Độ axit = (mđlg / L) 120 100 Trong : a : lượng NaOH 0,1 N tiêu tốn đến metyl dacam đổi màu Đây khối lượng CaCO3 cần để trung hòa độ axit lít nước, từ nhân với thể tích khối nước toàn ao lượng CaCO3 cần dùng (3) Trung hòa theo giá trị độ kiềm: a Dùng phèn chua (Alum) Al2(SO4)3.14H2O: - Tác dụng làm giảm độ đục giảm độ pH nước ao - Khi nước ao có độ pH cao (> 9,5) thường thiếu Ca2+ (tức độ cứng thấp, tỷ lệ cation kim loại kiềm Na+ K+ lớn Ca2+) Vào buổi trưa, chiều tảo quang hợp mạnh đẩy pH tăng cao hơn, có đạt độ kiềm làm chết tôm, cá Sử dụng dung dịch phèn nhôm Al2(SO4)3.14H2O (Alum) trung hòa độ kiềm phenolftalein (tức pH = 8,4) Lượng dùng tính sau: 2Al(OH)3 + 6H+ Al2(SO4)3 + 6H2O 594,14 mg - 600,48 mg + AL2(SO4)3.14H2O = 6H = 6CaCO3 x x = 0,99 mg/L mg/L Nghĩa khoảng mg/L Alum loại bỏ mg/L độ kiềm phenolftalein nước Như vậy, ta cần xác định độ kiềm cacbonat nước trước Độ kiềm cacbonat xác định sau: chuẩn độ 100 mL nước băng HCl 0,1 N với thị phenolftalein, tính toán kết theo công thức: a 0,1 50 1000 Độ kiềm = (mg CaCO3/L) 100 Trong : a : lượng HCl 0,1 N tiêu tốn chuẩn độ 50 : hệ số chuyển đổi mđlg HCl sang mg CaCO3 - Nhược điểm: Khi phèn nhôm kết tủa hết, hết tác dụng Nếu tảo ao với mật độ dày, ảnh hưởng tảo đến pH nước tiếp tục lặp lại b Dùng thạch cao CaSO4.2H2O: Thạch cao cho vào nướcõe bổ sung thêm ion Ca2+, có tác dụng làm kết tủa ion CO32- làm giảm pH nước Phương trình tương quan: CaSO4.2H2O + CO32- CaCO3 121 + SO42- 172 mg + 60 mg x mg + mg x (mg CaSO4/L) = 2,9 mg (độ kiềm) /L Nhưng tương tự dùng phèn nhôm, nguyên nhân tảo không bị loại trừ c Dùng loại thuốc diệt tảo (Algicide): pH cao ao hậu từ mật độ cao tảo, giảm mật độ tảo hạ thấp pH nước Các loại thuốc diệt tảo sử dụng: - Chất diệt tảo Clarosan: Được dùng với liều lượng 0,02 mg/L , theo chu kỳ tuần / lần hạ thấp pH xuống từ 0,5 đến 1,0 đơn vị sau vài - Sunphat đồng CuSO4: CuSO4 thường dùng liều lượng 0,5 – 1,0 mg/L để diệt tảo ao có độ kiềm tổng số nhỏ 50 mg CaCO3/L Theo Kleinholz (1990) liều lượng CuSO4 cần sử dụng tính theo công thức: độ kiềm tổng số (mg CaCO3/L) lượng CuSO4 (mg/L) = 100 - Formalin HCHO: Khi pH tăng cao đột ngột (pH > 9) vào buổi chiều ngày nắng to, phun formalin xuống ao (4 – mL formalin / m3 nước CHÚ Ý: Khi dùng hoá chất diệt tảo cần thận trọng để tránh làm cạn kiệt ôxy hòa tan (không nên dùng vào sáng sớm, dùng cần tăng cường quạt nước), gây độc trực tiếp cho vật nuôi (không nên dùng liều lượng cao) Tuyệt đối cấm sử dụng loại thuốc diệt tảo có chứa Trifluralin đươc Bộ Nông nghiệp & Phát triển nông thôn ban hành công văn loại bỏ sản phẩm xử lý môi trường nuôi trồng thủy sản, ngày 17 tháng năm 2010 Trong thưc tiễn sản xuất, để trì giá trị pH nằm khoảng thích hợp tôm, cá nuôi ngưòi ta thực theo biệ pháp sau: - Duy trì ổn định pH ao: Trong ao nuôi tôm, độ kiềm nước thấp 80 mg CaCO3/L pH nước dao động mạnh, cần nâng cao độ kiềm Cơ sở tính toán lượng CaCO3 bón xuống ao để nâng cao độ kiềm: Theo quy ước: độ kiềm = đlg HCO3 - = ptg CaCO3 Mà: 1ptg CaCO3 = 100 g 122 đlg HCO3 - = 61 g Vậy: g CaCO3 = 1,64 g HCO3- Tức : Cứ bổ sung 1,64 g CaCO3 cho m3 nước nâng độ kiềm lên độ (tương đương mg CaCO3/L).Trong sản xuất, người ta thấy để tránh sộc cho tôm, nâng cao độ kiềm tối đa 10 mg CaCO3/L cho lần Ví dụ: Muốn tăng độ kiềm từ 70 mg CaCO3/L lên 80 mg CaCO3/L cho ao tích 5.000 m3 ta làm sau: (1) Mức độ kiềm cần nâng: 80 – 70 = 10 (mg CaCO3/L) nước: (2) Lượng CaCO3 cần có để nâng độ kiềm lên mgCaCO3/L cho 1.000 m3 1,64 g / m3 × 1.000 m3 = 1,64 kg Cho 5.000 m3 nước lên độ kiềm: 1,64 kg × = 8,2 kg lên 10 độ kiềm: 8,2 kg × 10 = 82 kg Vậy cần 82 kg vôi CaCO3 bón xuống ao để nâng độ kiềm từ 70 mgCaCO3/L lên 80 mgCaCO3/L - Thay nước pH không thích hợp, biện pháp thực nhằm giảm mật độ tảo, tránh tượng nở hoa tảo - Dùng vôi bột CaO xử lý xung quanh ao trước mưa lớn nhằm tránh rửa trôi phèn từ bờ xuống ao - Nếu pH tăng cao mức bình thường (pH > 8,3 vào buổi sáng sớm) dùng axit hữu axit chanh (axit citric C6H8O7.H2O) dấm (axit axetic CH3COOH) để giảm pH - Khi pH tăng cao đột ngột (pH > 9) vào buổi chiều ngày nắng gắt, giảm pH cách phun formalin (3 – mL/m3) xuống ao Quản lý khí độc Sự phân huỷ chất thải tôm, cá, thức ăn thừa, tảo chết, chất hữu từ vào…sẽ bổ sung nhiều muối dinh dưỡng cho ao nuôi, đồng thời tạo nhiều khí độc (chủ yếu tập trung đáy ao) có tác hại lớn tới vật nuôi, khí NH3, H2S * NH3: Trong ao nuôi tôm thâm canh, thức ăn sủ dụng ao nuôi cung cấp khoảng 95% “Nguồn ngân quỹ đạm” Tuy nhiên có 21% từ nguồn đam đưa vào cấu thành sản phẩm tôm thu hoạch, lại 79% góp phần vào việc gây ô nhiễm môi trường ao nuôi Đạm ammonia tổng số tồntại nước trạng thái cân thuận nghịch NH4+ NH3 tự NH3 trạng thái tự độc tố tôm, cá nuôi có mặt nước với nồng độ cao pH nhiệt độ nước tăng cao Đối với ao nuôi tôm lượng NH3 phải trì mức nhỏ 0,5 mg/L ao nuôi cá nhỏ mg/L 123 * H2S: Trong điều kiên yếm khí, số loài vi khuẩn dị dưỡng có khả sử dụng sunphat (SO42-) hợp chất hữu có chứa lưu huỳnh để tạo thành H2S Đihydro sunphua H2S tồn hệ cân băng với HS- S2-, có H2S gây độc cho tôm, cá nuôi tồn nhiều nước độ pH xuống 6,5 Hàm lượng an toàn cho tôm, cá nuôi ao khí H2S không 0,33mg/L * CO2: Cũng khí độc tôm, cá nuôi hàm lượng cao Cá, tôm nuôi bị sốc hàm lượng CO2 tăng cao 20 mg/L cản trỏ khả tiếp nhận O2 Biện pháp quản lý loại khí độc là: - Quản lý chất thải ao nuôi thật triệt để, thông qua việc tẩy dọn ao thật kỹ, vét hết chất thải vụ nuôi trước lại, lắng, lọc nước trước lấy vào ao - Xác định phần thức ăn xác cho tôm, cá ăn thức ăn có chất lượng tốt - Tránh tượng tảo tàn đồng loạt, trì phát triển ổn định tảo ao - Dùng hệ thống sục khí để bổ sung hàm lượng ôxy hòa tan ao, giải phóng khí độc NH3, H2S từ khu vực đáy ao vào không khí, giảm thiểu vùng kỵ khí, tạo điều kiện cho vi sinh vật hiếu khí phát triển, hạn chế phát sinh khí H2S - Dùng số chất có tính ôxy hóa KMnO4, H2O2, iôdine để ôxy hóa H2S Dùng chế phẩm men visinh để làm giảm nguồn khí NH3 ao Dùng số chất loại trừ NH3 Zeolite, De – Odorase: + Zeolite: Là dạng sét silicat nhôm Al2 O3.SiO2, mặt bao phủ ion Na , K , Ca2+, Mg2+ Quá trình hấp thu trình trao đổi ion ion phủ mặt zeolite với môi trường xung quanh: + + Zeolite – Na+ + NH4+ = Zeolite (NH4+) + Na+ + De – Odorase: Là sản phẩm chiết xuất từ kim giao (Yucca schidigera) có chứa phức glycogen có khả gắn kết với ammonia - Quản lý độ pH ổn định khoảng 7,5 – 8,5 để hạn chế độc tính loại khí - Tránh nguồn nước thải sinh hoạt nước thải công nghiệp ảnh hưởng đến vùng nuớc sử dụng để nuôi tôm, cá 5.Quản lý chất thải: Quản lý chất thải biện pháp áp dụng nhằm tận dụng tốt nguồn thức ăn giảm thiểu ô nhiễm môi trường, mục đích cuối đạt lợi nhuận tối đa 124 Thức ăn thừa sản phẩm thải tôm, cá nuôi nguồn tạo nên chất thải ao nuôi thủy sản Hầu hết chất thải chất hữu cơ, chúng thường tích tụ đáy ao phân tán môi trường xung quanh Việc quản lý chất thải có hiệu liên quan chặt chẽ đến thiết kế ao, công nghệ nuôi quản lý chất lượng nước Để giảm thiểu chất thải ao thông qua việc điều hành quản lý sau: - Mật độ nuôi hợp lý - Sử dụng loại thức ăn tính toán cẩn thận thành phần dinh dưỡng để giảm thấp hệ số thức ăn Cách cho ăn phù hợp - Nếu sử dụng cá tạp, dùng loại mà biết có hệ số chuyển đổi dinh dưỡng cao, tránh thái băm vụn - Sử dụng kỹ thuật sục khí: tiến hành vào thời điểm thích hợp: sáng sớm, trời nắng yếu, vào giai đoạn sử dụng nhiêu thức ăn - Định kỳ bón men visinh để xử lý chất thải lắng tụ đáy ao - Ở ao nuôi cá nước ngọt: Tiến hành nuôi ghép số loài ăn thức ăn khác nhằm tăng cao sản lượng thu hoạch, vừa quản lý tốt chất thải tự nhiên Bên cạnh phải coi trọng việc quản lý nước thải từ ao nuôi tháo bên Quản lý có hiệu nước thải từ ao nuôi đồng nghĩa với trì chất lượng nước nuôi từ tăng hiệu nuôi 3.2.2.3 Kiểm soát yếu tố hữu sinh Kiểm soát tảo Trong ao nuôi thủy sản tảo có tầm quan trọng lớn, G.G Vinbe (1965) đánh giá vai trò chúng sau: “Không có tảo nghề cá” Trong ao nuôi, tảo thành phần hệ thống sản xuất, khâu chuỗi thức ăn: Tảo thức ăn động vật không xương sống, tảo thức ăn cá Giữa suất tôm, cá nuôi tảo có mối quan hệ chặt chẽ Có thể nói mặt nước tảo mặt nước chết phương diện sản xuất Trong ao nuôi thủy sản, tảo tác nhân sinh học trình tự làm môi trưòng – nhà máy lọc sinh học, hấp thụ mạnh muối dinh dưõng, đặc biệt ammonia, sản phẩm trình phân hủy chất hữu cơ, thức ăn thừa, sản phẩm thải tôm, cá nuôi; hạn chế mức độ gây độc chúng Tảo nguồn cung cấp ôxy cho nước để trì đời sống thủy sinh vật ao để thúc đẩy nhanh trình phân hủy chất thải ao 125 Bên cạnh mặt có lợi vừa nêu trên, tảo tác nhân gây nên tác động bất lợi đến chất lượng nước đối tượng nuôi ao Kiểm soát tảo công cụ hữu hiệu nhằm quản lý tốt chất lượng nước hệ thống nuôi trồng thủy sản Khi tảo phát triển dày (độ thấp 20 cm) nảy sinh vấn đề giảm thấp hàm lượng ôxy vào sáng sớm biến động pH ngày rộng.Mật độ tảo cao che chắn bớt ánh sáng hãm lại phát triển tảo , trình quang hợp kém, sinh ôxy Trong trường hợp đó, nước ao không xáo trộn thưong xuyên, số tảo bị chết thiếu ánh sáng Khuynh hướng dẫn tới tảo bị tàn lụi đột ngột hàng loạt Đồng thời với trình tảo tàn hàm lượng ammonia tổng số vi sinh vật tổng số tăng lên từ – 10 lần Ngoài số loài tảo ao nuôi có tác hại gây độc trực tiêp cho tôm, cá nuôi Sự gây hại loài tảo phụ thuộc vào vùng nước, mật độ tế bào nở hoa, hàm lượng, tính chất độc tố Chẳng hạn tảo lam Anabaena flos- aquae Microcystis aerugizosa tiết độc tố polypeptit phức tạp dạng vòng, aldehyt axit bay độc cho cá động vật khác Có số loài tảo độc tố tế bào, với tính chất cấu tạo tế bào gây hại đến sinh vật khác, ví dụ như: Chaetoceros coastatus với lông gai dài, rậm rạp đâm chết cá con, làm tắc mang… mchúng nở hoa, hay loài tảo Trichodesminum ergthream không mang độc tố gây chết cá động vật khác bao màng nhầy Những nguyên nhân gây nên suy tàn tảo ao nuôi là: - Do thiếu khí CO2 - Do thiếu muối dinh dưỡng - Do thiếu ánh sáng - Do thay đổi đột ngột chất lượng nước (chẳng hạn độ mặn) - Do dư lưọng hóa chất xử lý nước trình nuôi Để tránh tượng tảo tàn cần thực số biện pháp để trì phát triển tảo sau: - Cung cấp CO2 từ không khí, từ hệ đệm cacbonat mà quan trọng từ việc bón vôi sống CaCO3 vôi dolomit CaMg(CO3)2 với liều lượng từ 100 – 200 kg/ha/10 ngày - Cung cấp đầy đủ muối dinh dưỡng cách bón phân (vô hữu cơ), từ thức ăn thừa chất thải tôm, cá nuôi Bên cạnh định kỳ dùng mem visinh đường cát bón xuống ao để thúc đẩy phân hủy mùn bã hữu vi sinh vật có lợi để thường xuyên bổ sung muối dinh dưỡng ao 126 - Đảo nước thường xuyên hay làm loãng tảo nước đảm bảo đầy đủ xâm nhập ánh sáng vào nước Tuy nhiên, tảo dày đặc lợi, việc khống chế phát triển tảo ao nuôi tôm, cá điều cần thiết Để kiểm soát khống chế phát triển tảo áp dụng biện pháp: Hóa học, sinh học * Biện pháp hóa học: - Diệt tảo sunphat đồng CuSO4: Đã từ lâu, CuSO4 sử dụng làm chất diệt tảo Độc tính CuSO4 lên tảo phụ thuộc vào điều kiên môi trường Khi pH độ kiềm tăng, độc tính CuSO4 giảm Tảo có khả kháng lại CuSO4 CuSO4 sử dụng cách thường xuyên để diệt tảo Do độc tính CuSO4 tảo phụ thuộc vào chất lượng nước, loài tảo số lần nồng độ CuSo4 sử dụng trước CuSO4 thường dùng nồng độ 0,5 – 1,0 mg/L để diệt tảo ao có độ kiềm tổng số nhỏ 50 mg CaCO3/L 2,0 mg/L ao có độ kiềm tổng số lớn 50 mg CaCO3/L Theo Kleinholz (1990) liều lượng CuSO4 cần sử dụng tính theo công thức: độ kiềm tổng số (mg CaCO3/L) Lượng CuSO4 (mg/L) = 100 - Diệt tảo formalin HCHO: Formalin HCHO loại hóa chất có tính độc cao tảo Khi formalin sử dụng nồng độ cao (50 mL/L) diệt thứ (tảo vi khuẩn) ao Trong ao nuôi tôm, pH tăng cao đột ngột (pH>9) vào buổi chiều hay ngày nắng to, giảm pH (thông qua diệt tảo) cách phun formalin xuống ao (3 – mL formalin / m3 nước - Biện pháp sinh học: Thả cá ăn tảo vào ao xem biện pháp hữu hiệu để diệt tảo ao Ngoài việc làm giảm mật độ tảo, loài cá đem lại lợi ích không nhỏ cho người nuôi cá Lục bình trồng mhững ao giàu dinh dưỡng để hấp thụ muối dinh dưỡng, che bớt ánh sáng không cho tảo phát triển Tuy nhiên, ao nuôi cá lục bình nên thả 25 – 30 % tổng diện tích mặt ao nên gom lại góc Khống chế phát triển thực vật thủy sinh bậc cao: Được áp dụng biện pháp: Sinh học học - Biện pháp sinh học: 127 Thả cá chép mật độ 400 / (hoặc cao hơn) hạn chế phát triển thực vật sống chìm nước, cá chép sục bùn đáy, làm đục nước ngăn cản ánh sáng xâm nhập sâu vào ao Dùng phân vô để thúc đẩy phát triển thực vật ao ngăn cản ánh sáng xâm nhập sâu vào nước phương pháp hữu hiệu quản lý thực mvật bậc cao ao - Biện pháp học: Thực vật bậc cao bị loại bỏ biện pháp cắt bỏ chúng cách thường xuyên Thực vật bậc cao thường phát triển vùng gần bờ ao, đào sâu khu vực quanh bờ ao hạn chế phát triển chúng 3.5 Quản lý đáy ao 3.5.1 Bón vôi cải tạo đáy ao Vấn đề sử dụng vôi thời kỳ cải tạo ao tuỳ thuộc vào cần thiết khu vực: * Trong trường hợp cần xử lý nước chlorine, không sử dụng vôi trước đưa nước vào ao Phải xử lý nước chlorine trước, sau dùng vôi, chlorine thể tính ôxy hóa mạnh môi trường pH thấp * Trong trường hợp không xử lý nước chlorine sử dụng vôi trước đưa nước vào ao để gây màu nước 3.5.2 Tác dụng việc bón vôi cải tạo ao * Diệt trừ loại địch hại sót lại ao, ký sinh trùng bào tử gây bệnh cho cá * Kết lắng thể vẩn lơ lửng nước * Kết cấu bùn đáy ao tơi xốp, cải thiện điều kiện thông khí bùn đáy, đẩy mạnh phân giải mùn bã hữu cơ,giải phóng nguyên tố tạo sinh bị bùn hấp phụ,làm giàu chất dinh dưỡng cho nước * Điều hoà pH nước ổn định có tính kiềm yếu, có lợi cho đời sống tôm, cá sinh vật thức ăn 3.5.3 Cơ chế tác dụng việc bón phân vôi đễ tạo ao Đá vôi sống CaCO3 tự không thễ làm tăng độ kiềm cũa nước khã hoà tan (ỡ 200C chĩ ran 0,06mg đương lượng / lít) Đá vôi chĩ làm tăng độ kiềm cũa nước ao có khí cacbonic: CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2 Ca(HCO3)2 = Ca+2 + 2HCO3 Còn vôi nung CaO bón vào lúc chuẩn bị ao, đến lúc ao ngập nước tạo thành Ca(OH)2: CaO + H2O = Ca(OH)2 128 Với có mặt CO2 ,sẽ chuyển sang dạng Ca(HCO3)2: Ca(OH)2 + CO2 = Ca(HCO3)2 Tương tự, bón trực tiếp Ca(OH)2 vào ao làm tăng độ kiềm nước hình thành bicacbonat: Ca(OH)2 + CO2 = Ca(HCO3)2 Ca(HCO3)2 = Ca+2 + 2HCO3 Như thực chất trình kiềm hoá vôi ao làm tăng hàm lượng ion Ca2+ HCO3- nước, với điều kiện kèm theo phãi có CO2 hoà tan nước Mặt khác, chất thải hữu tích tụ nhiều ao, bị phân hủy tích tụ nhiều CO2 nên làm giảm độ kiềm nước, lúc cần phải dùng đến vôi Vôi trở thành loại khoáng chất cần thiết ao nuôi thủy sản 3.5.4 Nhận dạng ao cần bón vôi Khi pH đất nhỏ 6,5 ao cần bón vôi Hai tiêu: Độ kiềm tổng cộng độ cứng tổng cộng nước ao liên quan gần gũi với tính axit đáy Độ kiềm tổng cộng độ cứng tổng cộng nước ao nuôi cá nước nhỏ 20mg CaCO3 /L , với ao nuôi tôm ven biển tiêu thấp 50mg CaCO3 / L, ao cần bón vôi Bón vôi cần thiết để tăng độ kiềm độ cứng nước nhằm đảm bảo khả hệ đệm ao để trì pH ổn định có đủ CO2 cho phát triển tảo Vôi cần rải khắp ao kể bờ ao Một phần lớn vôi nên rải khu vực cho ăn phần ướt khác đáy ao Bảng Lượng vôi bón chuẩn bị ao Độ pH đất (tấn/ha) Lượng CaCO3 (tấn/ha) Lượng Ca(OH)2 >6 1–2 0,5 – 1,0 5–6 2–3 1,0 – 1,5 7, đủ ôxy nhiệt độ thích hợp 132 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG Câu Các vấn đề chất lượng nước vùng nuôi thủy sản? Biện pháp quản lý chất lượng nước ao nuôi cách có hiệu quả/ Câu Phân biệt khái niệm: a Một nguồn nước tốt để nuôi thủy sản? b Một ao nuôi thủy sản quản lý tốt chất lượng nước? Câu Trình bày: a Thế hệ thống nuôi trồng thủy sản gọi quản lý tốt? b Các nguyên lý thực hiện? c Thế quản lý tốt chất lượng nước ao nuôi thủy sản? Các biện pháp kỹ thuật thực hiện? Câu Nguồn gốc chất hữu gây ô nhiễm ao nuôi? Các yếu tố ảnh hưởng đến phân hủy chất hữu ao nuôi? Câu Liệt kê loại khí độc , độc tính yếu tố ảnh hưởng đến tính độc chúng ao nuôi thủy sản? Biện pháp giảm thiểu hàm lượng loại khí nêu trên? Câu Tại nói: Quản lý mật độ tảo loài tảo gây độc hoạt động quan trọng chất lượng nước ao nuôi thủy sản? Biện pháp kiểm soát tảo (hoặc thưa dày) ao nuôi? Câu Trình bày: a Cơ chế tác dụng diệt khuẩn chlorine Ca(OCl)2? b Cơ chế xử lý nước đáy chế phẩm men vi sinh? c Giải thích tính đối kháng hai sản phẩm dùng kết hợp? Câu Nêu biện pháp khống chế phát triển tảo ao nuôi? Phân tích ưu, nhược điểm biện pháp? Câu Trình bày phương pháp cảm quan, trực quan để sơ đánh giá nhanh chất lượng nước ao nuôi thủy sản là: - Đang trì tốt - Có biểu suy giảm 133 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Việt Thắng,1996 Lọc sinh học: Hướng sử dụng sản xuất giống nuôi tôm NXB Nông nghiệp Nguyễn Thị Thu Thủy, 1990 Xử lý nước cấp sinh hoạt công nghiệp NXB Khoa học & Kỹ thuật Lê Trình nnk, 1993 Các phương pháp giám sát xử lý môi trường Kỹ thuật nhiệt đới bảo vệ môi trường Lê Trình, 1997 Quan trắc kiểm soát ô nhiễm môi trường nước NXB Khoa học & Kỹ thuật Claude E Boyd, 1982 Water Quality Management For Pond Fish Culture Printed by Birmingham Publishing Co Claude E Boyd, 1995 Water Quality In Pond For Aquacuture Elsevier Scientific Publishing Co Claude E Boyd, 1995 Bottom, Soils, Sediment and Pond Aquaculture Chap man and Hall C.Kwei Lin, 1995 Progression of Intensive Marine Shimp Culture In ThaiLand Ferene Pekar, 1995 Fish Pond Dynamics and Fish Pond Management 10 James n Paw Etal, 1989 The Environmental Impact Of Aquaculture And The Effects Of Pollution On Coastal Aquaculture Development In Southeast Asia.Marine Pollution Bullutin, Volume 20, No.7 11 T.V.R.Pillay, 1992 Aquaculture And The Environment Fishing News Books 134