Vùng ven biển là hệsinh thái nhạy cảm nhất của hành tinh, là tương lai
của nghềnuôi thủy sản ven biển, đặc biệt là nuôi tôm. Cách đây nhiều năm
người ta đã thấy rằng việc nuôi tôm thâm canh thiếu khoa học thì không bền
vững. Việc tôm chết hàng loạt là do ảnh hưởng của điều kiện sinh thái xấu gây
ra. Trong nuôi trồng thủy sản, thức ăn không ăn hết, phân và sựchuyển hóa
dinh dưỡng là nguồn gốc chủyếu của sựô nhiễm nước nuôi thủy sản. Người ta
đã quan sát thấy rằng trong hệthống thâm canh tôm thì chỉcó 15 - 20% thức
ăn được dùng vào phát triển mô động vật, có tới 15% tổng lượng thức ăn hao
hụt do không ăn hết và thất thoát, chỉcó 40 - 45% là được sửdụng trong quá
trình chuyển hóa bình thường, duy trì và lột vỏ. Lượng chất thải sinh ra có liên
quan với công nghệsản xuất thức ăn và hệthống nuôi tôm.
Nitơvà photpho là những nguyên tốchủyếu trong chất thải bắt nguồn
từthức ăn. Việc cho thức ăn quá nhiều, nước không ổn định, thức ăn dễtan,
thức ăn khó hấp thu và khảnăng duy trì nitơ,. là những yếu tốliên quan với
nước thải có chứa nhiều nitơvà phospho. Thức ăn thừa, chiếm tỷlệlớn (30 -
40%) của ô nhiễm nitơ. Người ta ước lượng rằng, có khoảng 63 - 78% nitơvà
76 - 80% photpho cho tôm ăn bịthất thóat vào môi trường. Các nguồn khác
của chất thải hữu cơlà mảnh vụn thực vật phù du hoặc tảo dạng sợi (lab-lab)
và chất lắng đọng hoặc chất hữu cơhoà tan/huyền phù. là do nước lấy vào
mang theo. Chất thải nuôi thủy sản còn có chứa một ít dưlượng của các chất
kháng sinh, dược phẩm, thuốc trịliệu và kích thích tố.
Nước thải mang theo một lượng lớn hợp chất nitơ, photpho và các chất
dinh dưỡng khác, gây nên sựphú dưỡng, kèm theo sựtăng sức sản xuất ban
đầu và nởrộcủa vi khuẩn. Sựcó mặt của các hợp chất hữu cơsẽlàm giảm ôxy
hoà tan và tăng BOD, COD, sulfit hydrrogen, ammoniac và hàm lượng methan
trong vực nước tựnhiên. Một vấn đềkhác do việc nuôi thủy sản gây nên đó là
sựlàm lắng đọng bùn ởcác vùng lân cận, nhưrừng ngập mặn và ởnhững nơi
nước tù.
1
Việc sửdụng kháng sinh đã gây nên sức chống chịu thuốc ởvi sinh vật
và có vết trong mô của ký chủ. Sửdụng thuốc điều trịvà hóa chất gây tác động
bất lợi đối với sinh vật phù du và sinh vật đáy do ảnh hưởng độc tốsinh thái
học (ecotoxic) của chúng.
Sựtích tụchất hữu cơnặng đến cuối vụnuôi cũng đã gây nên sựtựô
nhiễm chính trong ao, làm ảnh hưởng ngược lại đối với động vật nuôi do thiếu
ôxy và tắc nghẽn cơquan hô hấp. Sựrò rỉnước thải cũng nhưnước ao nuôi
làm mặn hóa đất nông nghiệp quanh vùng và nước ngầm.
Chính vì những tác động trên nên việc đánh giá thực trạng ô nhiễm nước
tại các khu vực nuôi thủy sản và tìm giải pháp khắc phục, xửlý đểcải thiện
chất lượng nước ao nuôi và bảo vệmôi trường nước nói chung là rất cần thiết
69 trang |
Chia sẻ: ngtr9097 | Lượt xem: 3231 | Lượt tải: 5
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn Khảo sát tình trạng ô nhiễm nước nuôi tôm ven biển nam trung bộ và đề xuất biện pháp xử lý, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Vùng ven biển là hệ sinh thái nhạy cảm nhất của hành tinh, là tương lai
của nghề nuôi thủy sản ven biển, đặc biệt là nuôi tôm. Cách đây nhiều năm
người ta đã thấy rằng việc nuôi tôm thâm canh thiếu khoa học thì không bền
vững. Việc tôm chết hàng loạt là do ảnh hưởng của điều kiện sinh thái xấu gây
ra. Trong nuôi trồng thủy sản, thức ăn không ăn hết, phân và sự chuyển hóa
dinh dưỡng là nguồn gốc chủ yếu của sự ô nhiễm nước nuôi thủy sản. Người ta
đã quan sát thấy rằng trong hệ thống thâm canh tôm thì chỉ có 15 - 20% thức
ăn được dùng vào phát triển mô động vật, có tới 15% tổng lượng thức ăn hao
hụt do không ăn hết và thất thoát, chỉ có 40 - 45% là được sử dụng trong quá
trình chuyển hóa bình thường, duy trì và lột vỏ. Lượng chất thải sinh ra có liên
quan với công nghệ sản xuất thức ăn và hệ thống nuôi tôm.
Nitơ và photpho là những nguyên tố chủ yếu trong chất thải bắt nguồn
từ thức ăn. Việc cho thức ăn quá nhiều, nước không ổn định, thức ăn dễ tan,
thức ăn khó hấp thu và khả năng duy trì nitơ,... là những yếu tố liên quan với
nước thải có chứa nhiều nitơ và phospho. Thức ăn thừa, chiếm tỷ lệ lớn (30 -
40%) của ô nhiễm nitơ. Người ta ước lượng rằng, có khoảng 63 - 78% nitơ và
76 - 80% photpho cho tôm ăn bị thất thóat vào môi trường. Các nguồn khác
của chất thải hữu cơ là mảnh vụn thực vật phù du hoặc tảo dạng sợi (lab-lab)
và chất lắng đọng hoặc chất hữu cơ hoà tan/huyền phù... là do nước lấy vào
mang theo. Chất thải nuôi thủy sản còn có chứa một ít dư lượng của các chất
kháng sinh, dược phẩm, thuốc trị liệu và kích thích tố.
Nước thải mang theo một lượng lớn hợp chất nitơ, photpho và các chất
dinh dưỡng khác, gây nên sự phú dưỡng, kèm theo sự tăng sức sản xuất ban
đầu và nở rộ của vi khuẩn. Sự có mặt của các hợp chất hữu cơ sẽ làm giảm ôxy
hoà tan và tăng BOD, COD, sulfit hydrrogen, ammoniac và hàm lượng methan
trong vực nước tự nhiên. Một vấn đề khác do việc nuôi thủy sản gây nên đó là
sự làm lắng đọng bùn ở các vùng lân cận, như rừng ngập mặn và ở những nơi
nước tù.
1
Việc sử dụng kháng sinh đã gây nên sức chống chịu thuốc ở vi sinh vật
và có vết trong mô của ký chủ. Sử dụng thuốc điều trị và hóa chất gây tác động
bất lợi đối với sinh vật phù du và sinh vật đáy do ảnh hưởng độc tố sinh thái
học (ecotoxic) của chúng.
Sự tích tụ chất hữu cơ nặng đến cuối vụ nuôi cũng đã gây nên sự tự ô
nhiễm chính trong ao, làm ảnh hưởng ngược lại đối với động vật nuôi do thiếu
ôxy và tắc nghẽn cơ quan hô hấp. Sự rò rỉ nước thải cũng như nước ao nuôi
làm mặn hóa đất nông nghiệp quanh vùng và nước ngầm.
Chính vì những tác động trên nên việc đánh giá thực trạng ô nhiễm nước
tại các khu vực nuôi thủy sản và tìm giải pháp khắc phục, xử lý để cải thiện
chất lượng nước ao nuôi và bảo vệ môi trường nước nói chung là rất cần thiết
2. Mục tiêu đề tài
- Xác định nồng độ và sự biến động (theo thời gian, theo vùng) các chỉ tiêu hóa
lý cơ bản của nước nuôi thủy sản trong các ao nuôi vùng ven biển Nam Trung
Bộ (tập trung ở vùng ven biển Ninh Thuận, Bình Thuận).
- Tìm các tác nhân sinh học (các nhóm vi sinh vật, enzyme) có vai trò chuyển
hóa và loại bỏ các chất ô nhiễm, cải thiện chất lượng nước ao nuôi.
- Nghiên cứu hoạt động của các tác nhân này trong điều kiện thực của trại nuôi
thủy sản. Từ đó, xây dựng quy trình quản lý chất lượng nước ao nuôi cũng như
biện pháp xử lý nước ao nuôi trong quá trình canh tác và thải bỏ.
- Nghiên cứu này là tiền đề cho việc ra đời các chế phẩm sinh học chuyên phục
vụ mục tiêu cải thiện chất lượng nước nuôi thủy sản nước mặn.
3. Cách tiếp cận
- Giữ gìn chất lượng nước, bằng cách giảm chất thải đến mức tối thiểu và loại
bỏ chất thải ra khỏi hệ sinh thái là rất quan trọng. Công việc này phải là quá
trình một giai đoạn nên cần một sự tiếp cận khoa học thích hợp.
- Coi hệ thống ao nuôi thủy sản là một hệ sinh thái có thể được điều chỉnh để
đạt trạng thái cân bằng. Xác định một bộ tham số có giá trị chỉ thị cho chất
lượng nước ao nuôi. Toàn bộ nghiên cứu được tiến hành trực tiếp và đánh giá
bằng thực nghiệm, kiểm chứng kết quả trong điều kiện thực.
2
4. Phương pháp nghiên cứu
Sử dụng các phương pháp phân tích truyền thống để đánh giá chất lượng
nước cũng như hiệu quả của các tác nhân và biện pháp xử lý. Việc thu thập các
tác nhân sinh học tham gia vào quá trình phân giải chất ô nhiễm được tiến
hành theo các phương pháp vi sinh vật truyền thống và đặc trưng cho từng
nhóm tác nhân.
5. Phạm vi nghiên cứu
- Nguồn nước quan tâm chủ yếu là nước ao nuôi tại các trại nuôi tôm sú vùng
Ninh Thuận, Bình Thuận.
- Các chỉ tiêu về chất lượng nước bao gồm: nhiệt độ, pH, clorua, sulphate, độ
kiềm, độ cứng, amoniac, oxy hòa tan, BOD, COD, nitrit, nitrat và một số kim
loại nặng.
- Tìm kiếm các chủng vi khuẩn, vi nấm và enzyme thích hợp với mục tiêu xử
lý ô nhiễm.
3
CHƯƠNG MỘT.
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Nước và vai trò của nước trong môi trường sinh thái
1.1.1. Khái niệm về nước
Nước tự nhiên được gọi là Thủy quyển theo nghĩa rộng, nó như là một
môi trường thành phần của sinh thái toàn cầu. Nước là một thành phần môi
sinh rất quan trọng và không thể thiếu được trong hệ sinh thái để duy trì sự
sống, sự trao đổi chất, cân bằng sinh thái trên toàn cầu. Nhưng chính bản thân
nước cũng là một dạng môi trường đầy đủ, nó có hai thành phần chính là H2O
và các chất khí.
Khi nghiên cứu về nước người ta đi sâu vào độ tương tác của môi trường
nước với các thành phần khác trong hệ sinh thái môi trường.
1.1.2. Vai trò của nước trong môi trường sinh thái
Trong tự nhiên nước đóng vai trò quan trọng như điều hoà khí hậu,
chống xói mòn đất, nước cần cho mọi cơ thể sống trên Trái Đất. Nước là dung
môi lý tưởng để hoà tan, phân bố các chất hữu cơ, vô cơ, góp phần xây dựng
nên cấu trúc cơ thể của sinh vật. Có thể nói tất cả cơ thể sống đều cần đến
nước và ở đâu có nước là ở đó có sự sống.
- Đối với con người, nước có vai trò hết sức to lớn. Mỗi ngày con người
chúng ta cần 1kg thức ăn nhưng nước uống thì cần đến 1.83 lit nước/ ngày.
Trong cơ thể con người hấp thụ nhiều nước giúp chúng ta chữa được một số
bệnh, quá trình phân giải chất độc, trao đổi chất diễn ra mạnh hơn.
- Ngoài ra, nước cần cho sản xuất nông nghiệp - lâm nghiệp - ngư
nghiệp. Trong sản xuất nông lâm ngư nghiệp thì cây trồng và vật nuôi cũng
cần một lượng nước khá lớn.
- Nước dùng cho công nghiệp; làm lạnh động cơ, làm dung môi hoà tan
chất màu và các phản ứng hóa học,… mỗi ngành công nghiệp, mỗi khu chế
xuất, mỗi công nghệ yêu cầu một lượng nước khác nhau.
4
- Đối với giao thông vận tải và du lịch bằng đường thủy thì nước bề mặt
là yếu tố tất yếu gồm: sông ngòi, kênh, rạch, biển, đại dương, hồ ao, hồ vịnh,
…[1]
1.2. Các dạng môi trường nước trong tự nhiên
1.2.1. Phân loại môi trường nước
1.2.1.1. Nước ngọt
Nước là một nhân tố đối với đời sống sinh vật, vì nó là thành phần quan
trọng của chất nguyên sinh, cho nên cả về mặt ý nghĩa và về mặt số lượng, có
thể nói sự sống đều phụ thuộc vào nước. Người ta chia thủy vực nước ngọt làm
hai loại:
+ Thủy vực nước đứng là môi trường tĩnh
+ Thủy vực nước chảy là môi trường động
Nhìn chung, đầm - hồ - ao thuộc các thủy vực nước đứng, đặc điểm
chung của chúng là chịu sự bồi tụ bởi các vật liệu rắn. Còn sông, suối là các
thủy vực nước chảy, đặc điểm chung của chúng là bề mặt lòng sông, suối ngày
càng ăn sâu vào đất do bị xói mòn.
So với biển thì các thủy vực nước ngọt nhỏ hơn nhiều, nhưng nó lại vô
cùng quan trọng với đời sống sinh vật và đặc biệt đối với con người như nước
dùng trong sinh hoạt, trong tưới tiêu, nước dùng trong công nghiệp, nước dùng
trong sản xuất điện năng. Nếu con người sử dụng hợp lý nguồn nước ngọt thì
sẽ mang lại lợi ích đáng kể cho đời sống, ngược lại nước sẽ trở thành yếu tố
giới hạn chủ yếu đối với con người cũng như đối với các loài sinh vật.
Các nhân tố sinh thái đóng vai trò quan trọng trong môi trường nước
ngọt như: nhiệt độ, độ trong, tốc độ dòng chảy, hàm lượng oxy, hàm lượng khí
cacbonic, hàm lượng muối biogen như nitrat và photphat,… bởi vì chúng là
nhân tố giới hạn trong môi trường nước [1].
1.2.1.2. Nước biển
Biển rất rộng lớn và có ở tất cả các vùng khác nhau của trái đất (từ vùng
xích đạo, á nhiệt đới, ôn đới, đến hàn đới) nên bề mặt sinh thái học rất đa dạng
và phức tạp. Biển chiếm 70% diện tích bề mặt Trái Đất, vì vậy nó ảnh hưởng
5
tới toàn bộ sinh thái Trái Đất. Chiều sâu của biển rất lớn và khác nhau giữa các
vùng, vùng sâu nhất tới 11.000m, mỗi một độ sâu đều có sự sống tồn tại.
Môi trường biển mang tính liên tục, không bị chia cắt như môi trường
cạn và môi trường nước ngọt. Tất cả các đại dương (Thái bình Dương, Đại Tây
Dương, Ấn Độ Dương,…) đều liên thông với nhau; nhưng nhiệt độ, độ sâu, độ
mặn,… của biển là những chướng ngại vật chính cho sự di chuyển tự do của
sinh vật biển.
Một trong những tính chất quan trọng của môi trường nước biển là độ
mặn. Độ mặn trung bình của biển là 3,5% (trong khi đó độ mặn của nước ngọt
là 0,05%); gần 2,7% là muối NaCl, còn lại là muối Magiê, Canxi, Kali. Trong
nước biển các muối tồn tại dưới dạng các ion mà ion dương có tính điện li lớn
hơn ion âm khoảng 2,3 mili đương lượng nên nước biển thường hơi kiềm (pH
tương đương 8,2).
1.2.1.3. Nước lợ
Vùng sinh thái nước lợ có giới hạn nồng độ muối hoà tan từ 1 – 30‰,
bao gồm các vùng ven cửa sông, ven biển hoặc có khi cả vùng biển bị nước
trong lục địa tràn ra làm giảm nồng độ muối. Đây là vùng sinh thái có đặc tính
thủy lý hóa và thủy sinh vật rất phức tạp và đặc sắc. Nồng độ muối trong các
thủy vực ở vùng sinh thái nước lợ rất không ổn định, luôn thay đổi theo mùa,
mùa mưa giảm đi và tăng dần vào mùa khô. Tuỳ thuộc vào nồng độ muối hoà
tan mà phân chia thành các vùng sinh thái khác nhau: Vùng sinh thái nước lợ
nhạt có nồng độ muối từ 1 - 5‰, vùng sinh thái nước lợ vừa giới hạn nồng độ
muối từ 5 - 18‰, vùng sinh thái nước lợ mặn có giới hạn nồng độ muối từ 18 -
30‰. Nhìn chung, thành phần hóa học của nước trong vùng sinh thái nước lợ
rất phức tạp, vừa mang đặc tính của vùng sinh thái nước ngọt, vừa mang đặc
tính của vùng sinh thái nước mặn.
Ơ vùng nước lợ hàm lượng các chất dinh dưỡng cao, nhiều chất phù sa
lơ lửng, tạo ra nhiều thực vật đơn bào phong phú, nhiều phù phiêu sinh vật,
tôm cá,…
6
1.2.2. Chu trình nước trong tự nhiên
Nước trong tự[ nhiên luôn vận động và thay đổi trạng thái. Chu trình
nước là sự vận động của nước trên trái đất một cách tự nhiên theo năm dạng:
Mưa – dòng chảy – thấm – bốc hơi – ngưng tụ – mưa
Nước vận động trong chu trình là nhờ bức xạ sóng ngắn của mặt trời tới
mặt đất, chúng bị hấp thụ một phần và chuyển đổi thành nhiệt năng làm cho
những tầng thấp của khí quyển nóng lên. Chính nhờ năng lượng này đã hâm
nóng lớp nước mặt của đại dương và đất liền trong các thể lỏng khác nhau và
làm chúng bốc hơi. Hơi nước bốc lên với không khí nóng tới tầng cao khí
quyển thì ngưng tụ thành mưa hay tuyết lại rơi xuống mặt đất.
Mức độ bốc hơi và ngưng tụ của nước thay đổi theo vĩ độ địa lý. Ở
quanh vùng xích đạo và vùng nhiệt đới lượng mưa trung bình hằng năm lớn
hơn cả, vùng ít mưa nhất là quanh hai cực [1].
1.3. Tài nguyên nước
Tài nguyên nước rất phong phú và đa dạng song ta có thể phân chúng
thành những nhóm sau:
Nước trên hành tinh tồn tại ở ba trạng thái (rắn, lỏng, hơi). Mặc dù nó là
tài nguyên vô hạn (nhờ tuần hoàn nước trong tự nhiên), song việc sử dụng
nước của con người đã làm cho sự phân bố nước ở các vùng khác nhau trên
hành tinh có sự thay đổi rất lớn, và gây ra những hậu quả to lớn ngoài ý muốn
của con người. Hiện nay nhiều vùng trên hành tinh đã và đang thiếu nước ngọt,
bởi vì yêu cầu sử dụng nước của con người ngày càng tăng, nhưng ngược lại
khả năng dẫn nước của sông ngòi lại giảm, thêm vào đó khu vực nước bị ô
nhiễm ngày càng tăng nhanh.
Tài nguyên nước phân bố không đồng đều, thay đổi theo mùa, năm và
vùng địa lý:
+ Nước biển và đại dương: 97%
+ Băng ở các cực: 2,08%
+ Nước ngầm: 0,29%
+ Nước hồ: 0,009%
7
Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới với bờ biển dài hơn 3000
km, có nhiều sông, rạch, ao, hồ, đầm, phá và diện tích mặt nước nội thủy rộng
lớn là những điều kiện thuận lợi để phát triển ngành kinh tế thủy sản. Thực
hiện chương trình phát triển nuôi trồng thủy sản thời kỳ 1999 - 2010 với mục
tiêu đảm bảo an toàn thực phẩm, tạo việc làm và hàng hóa xuất khẩu. Qua 5
năm thực hiện chương trình, nghề nuôi trồng thủy sản đạt được nhiều kết quả
quan trọng. Diện tích nuôi trồng (chưa kể diện tích sông, hồ chứa, mặt nước
biển sử dụng nuôi trồng thủy sản) đạt khoảng 902.000 ha, sản lượng nuôi trồng
và khai thác thủy sản nội địa tăng trung bình 16,1 %/năm. Kim ngạch xuất
khẩu thủy sản tăng nhanh chóng từ 900 USD năm 1999 đến 2,5 tỉ USD vào
năm 2005 (Nguồn: Bộ Thủy sản), góp phần tăng trưởng kinh tế đất nước. Theo
thống kê của ngành thủy sản hiện nay nuôi trồng thủy sản nước ta phát triển ở
cả ba vùng nước lợ, ngọt, mặn.
Diện tích nuôi trồng thủy sản trên toàn quốc hiện nay là 1.065.000 ha
tăng thêm khoảng 10% so với năm 2007. Nuôi trồng thủy sản góp phần quan
trọng trong chuyển dịch cơ cấu kinh tế, đảm bảo an toàn thực phẩm, tạo công
ăn việc làm, xóa đói giảm nghèo và góp phần đưa ngành thủy sản thực sự trở
thành một trong những ngành kinh tế mũi nhọn của cả nước.
+ Về chất lượng nước của sông ngòi nước ta thoả mãn các nhu cầu kinh
tế xã hội do độ khoáng thấp, phản ứng trung tính hoặc kiềm yếu, thuộc loại
nước mềm.
+ Về số lượng các sông ngòi Việt Nam có khả năng cung cấp ổn định
cho các ngành kinh tế một lượng khoảng 100 - 150km3/năm nếu không kể đến
lượng nước từ nước ngoài chảy vào.
1.4. Chất lượng nước trong nuôi trồng thủy hải sản
1.4.1. Tiêu chuẩn chất lượng nước trong nuôi trồng thủy sản.
Bộ Khoa Học Công Nghệ và Môi Trường đã ra quyết định số 229/QD-
TDC này 25/3/1995 ban hành tiêu chuẩn giá trị giới hạn cho phép về nồng độ
các chất ô nhiễm trong nước mặt và nước biển ven bờ áp dụng để đánh giá
mức độ ô nhiễm của một nguồn nước (TCVN 5942 – 1995 và TCVN 5943-
8
1995). Theo đó, Bộ Thủy Sản đã ban hành tiêu chuẩn quy định giá trị giới hạn
cho phép về nồng độ các chất ô nhiễm trong nước biển vùng nuôi trồng thủy
sản và trong vùng nước ngọt nuôi thủy sản.
Tuy nhiên, khi triển khai nuôi một đối tượng cá hoặc tôm (một loài cụ
thể nào đó) để đảm bảo cho quá trình nuôi thành công, người ta phải nghiên
cứu để xác lập được tiêu chuẩn chất lượng nước cho đối tượng đó.
Tiêu chuẩn chất lượng nước nuôi thủy sản là giới hạn hoặc nồng độ
thích hợp về các yếu tố thủy lý, thủy hóa của nước thủy vực phù hợp cho mục
đích nuôi thủy sản.
Ví dụ: Để nuôi tôm sú (P.monodon) thành công, người ta đã thực
nghiệm và xác định được các giới hạn và phạm vi biến động tối đa cho phép để
vật nuôi đạt được sự sinh trưởng tốt nhất.
1.4.2. Các thông số môi trường cho ao nuôi tôm:
Thông số Giới hạn tối ưu Đề nghị
pH
Độ mặn
Oxy hoà tan
Độ kiềm
Độ trong
H2S
NH3
7.5 – 8.5
10 – 30%o
5 – 6ppm
>80mg CaCO3/lit
30 – 40cm
<0.03ppm
<0.1ppm
Dao động hàng ngày <0.5
Dao động hàng ngày <5%o
Không <4ppm
Phụ thuộc vào dao động của pH
Tính độc khi pH thấp
Tính độc khi pH và nhiệt độ cao
(Nguồn: Quản lý sức khoẻ nuôi trong ao nuôi, P. Chanratchakool, 2000).
1.5. Tính chất vật lí của môi trường nước
1.5.1. Ánh sáng và môi trường nước
Năng lượng mặt trời khi truyền qua khí quyển đến mặt đất thì năng
lượng giảm dần do sự hấp thụ của khí quyển và vât chất trên bề mặt quả đất.
Năng lượng mặt trời được truyền ở hai dạng sóng ánh sáng, ánh sáng khả kiến
và bất khả kiến.
Khi chiếu tới mặt nước ánh sáng không hoàn toàn xâm nhập vào cột
nước mà một phần bị phản xạ lại không khí. Khả năng xâm nhập của ánh sáng
9
vào môi trường nước phụ thuộc vào tính phẳng lặng của mặt nước và góc tới
của tia sáng so với mặt nước. Những tia sáng chiếu gần thẳng góc với mặt
nước sẽ xâm nhập vào nước nhiều nhất. Cường độ ánh sáng sẽ giảm khi xuyên
qua cột nước vì bị phân tán và hấp thu bởi cột nước. Đối với nước tinh khiết,
chỉ 53% cường độ ánh sáng biến đổi thành nhiệt và triệt tiêu khi xuyên qua
một mét nước đầu tiên của cột nước. Các tia sáng có bước sóng dài (đỏ, cam)
và ngắn (hồng ngoại, tím) thì bị triệt tiêu nhanh hơn các tia sáng có bước sóng
trung bình (lục, lam và vàng). Nước thiên nhiên có nhiều tạp chất ngăn cản quá
trình xâm nhập của ánh sáng vào môi trường nước [8]
1.5.2. Nhiệt độ của nước
Tôm cũng như tất cả các động vật sống dưới nước thuộc loại máu lạnh
(cold-blooded, poikilothermic) trái với loại thân nhiệt (warm-blooded,
homoiothermic) như con người chúng ta. Tôm, cá thay đổi nhiệt độ theo môi
trường bên ngoài, còn chúng ta vẫn giữ nguyên nhiệt độ 37.5C dù môi trường
bên ngoài có thể lạnh như vùng Bắc cực hoặc nóng như miền sa mạc. Nhiệt độ
ảnh hưởng tới nhiều phương diện trong đời sống của tôm: hô hấp, tiêu thụ thức
ăn, đồng hóa thức ăn, miễn nhiễm đối với bệnh tật, sự tăng trưởng,... Nhiệt độ
thay đổi theo khí hậu mỗi mùa, vì thế tại miền Nam Việt Nam có thể nuôi tôm
quanh năm trong khi miền Bắc chỉ khai thác được vào mùa nóng. Nhiệt độ của
mặt trời làm nóng lớp nước trên mặt nhanh hơn lớp dưới sâu, trong khi đó
chúng ta biết tỷ trọng nước giảm đi nếu nhiệt độ gia tăng, vì vậy lớp nước trên
mặt nhẹ hơn và có khuynh hướng không pha trộn với lớp nước ở dưới. Điều
này đưa tới kết quả là sự hình thành của tầng thermal stratification.
Nhiệt độ thích hợp cho tôm loại Penaeus spp. Tại các ao hồ vùng nhiệt
đới khoảng 28-300C. Tôm sú có thể chịu được nhiệt độ 280C tôm lớn tương đối
chậm, trên 300C tôm lớn nhanh hơn nhưng rất dễ mắc bệnh, nhất là bệnh MBV
(Monodon baculovirus) mà Đài Loan là nạn nhân của tình trạng này năm 1987.
Các trại nuôi tôm ở Đài Loan năm đó đã đưa nhiệt độ nước lên 330C để tôm
lớn mau hơn, tuy mùa đó tôm có lớn nhanh hơn thật nhưng ngay sau đó tôm đã
10
bị bệnh rất trầm trọng và chết rất nhiều đến nỗi sau đó chính phủ Đài Loan đã
phải ra luật lệ cấm nuôi tôm với nhiệt độ nóng hơn 300C.
Các thí nghiệm ở Hawaii cũng cho thấy tôm P. vannamei sẽ chết nếu
môi trường nước thấp hơn 150C cao hơn 330C trong 24 giờ hoặc lâu hơn nữa.
Tôm sẽ ngạt nêu nhiệt độ khoảng 15-220C và 30-330C. Với tôm P. vannamei,
nhiệt độ chấp nhận được là 23-300C, trong khoảng nhiệt độ này độ lớn của tôm
cũng tùy giai đoạn tăng trưởng của tôm; Thí nghiệm cho biết lúc còn nhỏ
(1gr), tôm lớn nhanh hơn trong nước ấm (300C), tới khi tôm lớn hơn (12-18gr),
tôm lại lớn nhanh nhất ở nhiệt độ nước 270C thay vì 300C như lúc còn nhỏ. Khi
tôm lớn hơn nữa, mà nhiệt độ lại cao hơn 270C thì môi trường nước này hoàn
toàn bất lợi cho sự tăng trưởng [9].
Các thủy vực tự nhiên, đặc biệt là các thủy vực nước tĩnh, sự phân tầng
thường xảy ra khi có sự chênh lệch nhiệt độ giữa tầng mặt và tầng đáy. Do tác
động của gió và sóng, nhiệt độ từ mặt nước được truyền xuống sâu 1m đến vài
trăm mét thành một tầng nước có nhiệt độ đồng nhất, tầng này gọi là tầng mặt
(surface mixed layer). Từ độ sâu 200 – 3000m, nhiệt độ bắt đầu giảm rất mạnh
đến độ sâu 1000m. Tầng nước này gọi là tầng giữa (thermocline). Nhiệt độ có
thể giảm đi 200C qua tầng nước này. Dưới tầng “thermocline”, nhiệt độ nước
giảm chậm lại và ổn định ở vùng đáy sâu [8, 19].
1.5.3. Độ đục, độ trong
Độ đục là khả năng cản những tia nắng mặt trời và độ trong của nước là
khả năng ánh sáng mặt trời xuyên qua nước. Hai tính chất này của nước tỉ lệ
nghịch với nhau và phụ thuộc vào lượng keo khoáng, vật chất hữu cơ lơ lửng,
sự phát triển của các vi tảo, sóng gió thủy triều và lượng nước mưa đổ vào thủy
vực. Ở những thủy vực khác nhau nguyên nhân gây ra độ vẩn đục khác nhau.
Độ đục và độ trong của nước có ảnh hưởng đến cường độ chiếu sáng của
mặt trời vào thủy vự