Transcript QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG TRONG NUÔI TRỒNG THỦY SẢN

QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG
TRONG NUÔI TRỒNG THỦY SẢN
CHƯƠNG 1:
Ô NHIỄM THỦY VỰC
Ô NHIỄM THỦY VỰC
Phân bố và dạng của nước trên Trái đất
Địa điểm
Diện tích (km2)
Tổng thể
nước (km3)
tích % tổng lượng
nước
Các đại dương và biển (nước 361.000.000
mặn)
1.230.000.000
97.2000
Khí quyển (hơi nước)
510.000.000
12.700
0,0010
Sông, rạch
-------
1.200
0,0001
Nước ngầm (đến độ sâu 0,8 km)
130.000.000
4.000.000
0,3100
Hồ nước ngọt
855.000
123.000
0,0090
Tảng băng và băng hà
28.200.000
28.600.000
2.1500
Nguồn: US Geological Survey
Ô NHIỄM THỦY VỰC
Sự ô nhiễm các nguồn nước có thể xảy ra do ô nhiễm tự nhiên
và ô nhiễm nhân tạo
• Ô nhiễm tự nhiên là do quá trình phát triển và chết đi của các
loài thực vật, động vật có trong nguồn nước, hoặc là do nước
mưa rửa trôi các chất gây ô nhiễm từ trên mặt đất chảy vào
nguồn nước.
• Ô nhiễm nhân tạo chủ yếu là do xả nước thải sinh hoạt và công
nghiệp vào nguồn nước.
Ô NHIỄM THỦY VỰC
Nguồn nước bị ô nhiễm có các dấu hiệu đặc trưng sau đây:
• Có xuất hiện các chất nổi trên bề mặt nước và các cặn lắng
chìm xuống đáy nguồn
• Thay đổi tính chất lý học (độ trong, màu, mùi, nhiệt độ...)
• Thay đổi thành phần hóa học (pH, hàm lượng của các chất hữu
cơ và vô cơ, xuất hiện các chất độc hại...)
• Lượng oxy hòa tan (DO) trong nước giảm do các quá trình
sinh hoá để oxy hóa các chất bẩn hữu cơ vừa mới thải vào
• Các vi sinh vật thay đổi về loài và về số lượng. Có xuất hiện
các vi trùng gây bệnh.
1. PHÂN LOẠI NGUỒN GÂY Ô NHIỄM
Các đặc điểm lý học, hóa học và sinh học của nước ô nhiễm
và nguồn sinh ra nó
Đặc điểm
Nguồn
Lý học
Màu
Mùi
Chất rắn
Nhiệt
Nước thải sinh hoạt hay công nghiệp, thường do sự phân hủy
của các chất thải hữu cơ.
Nước thải công nghiệp, sự phân hủy của nước thải
Nước cấp, nước thải sinh hoạt và công nghiệp, xói mòn đất.
Nước thải sinh hoạt, công nghiệp
Hóa học
Carbohydrate
Dầu, mỡ
Thuốc trừ sâu
Phenols
Protein
Chất hữu cơ bay hơi
Các chất nguy hiểm
Các chất khác
Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp
Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp
Nước thải nông nghiệp
Nước thải công nghiệp
Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp
Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp
Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp
Do sự phân hủy của các chất hữu cơ trong nước thải trong tự
nhiên










Chất thải sinh hoạt, nước cấp, nước ngầm
Tính kiềm
Nước cấp, nước ngầm
Chlorides
Nước thải công nghiệp
Kim loại nặng
Nước thải sinh hoạt, công nghiệp
Nitrogen
Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp
pH
Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp; rửa trôi
Phosphorus
Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp; nước cấp
Sulfur
Sự phân hủy của nước thải sinh hoạt
Hydrogen sulfide
Sự phân hủy của nước thải sinh hoạt
Methane
Nước cấp, sự trao đổi qua bề mặt tiếp xúc không khí - nước
Oxygen
Sinh học
Động vật
Thực vật
Eubacteria
Archaebacteria
Viruses
Các dạng chảy hở và hệ thống xử lý
Các dạng chảy hở và hệ thống xử lý
Nước thải sinh hoạt, hệ thống xử lý
Nước thải sinh hoạt, hệ thống xử lý
Nước thải sinh hoạt, hệ thống xử lý
Nguồn: Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991
Ô NHIỄM THỦY VỰC
Ô nhiễm hữu cơ
•
Thường có nguồn gốc từ các cống nước thải sinh hoạt, chất thải
công nghiệp, trại chăn nuôi…
•
Nước bị ô nhiễm hữu cơ đòi hỏi một lượng oxy cao cung cấp
cho vi khuẩn để tự làm sạch dẫn đến làm suy kiệt oxy tan trong
nước,
•
Tạo thành lớp bùn đáy ao, sinh nhiều khí độc (CH4, H2S, NH3,
NO2 …)
Decaying organic Matter
Chất hữu cơ phân hủy sinh ra nhiều khí
độc, làm cá bị suy yếu hoặc chết
Nước màu đen là biểu hiện trong nước
có nhiều chất hữu cơ
Ô NHIỄM THỦY VỰC
Ô nhiễm sinh học
•
Độ ô nhiễm cũng đánh giá bằng chỉ số vi sinh vật, đặc biệt là các
loài vi sinh vật gây bệnh như vi khuẩn, virus, nấm mốc
•
Các tác nhân gây bệnh này chỉ phát huy được tác dụng khi có điều
kiện thuận lợi cho chúng nhưng lại bất lợi cho ký chủ
Ô NHIỄM THỦY VỰC
Ô nhiễm phèn
•
Đất phèn là đất chứa các vật liệu mà kết quả các tiến trình sinh hóa
xảy ra là acid sulphuric được tạo thành
•
Nếu xây dựng ao trên đất phèn, nước có thể bị nhiễm phèn
• Các mạch nước ngầm có khả năng nhiễm phèn
Ô NHIỄM THỦY VỰC
Ô nhiễm các chất hóa học vô cơ và khoáng chất
•
Thành phần gồm các kim loại, các ion vô cơ, dầu mỏ, các chất rắn
và nhiều hợp chất hóa học khác
•
Có nguồn gốc từ công nghiệp khai thác mỏ, hoạt động của các dàn
khoan dầu, sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, các hiện tượng tự
nhiên như xói mòn, phong hóa, lũ lụt…
•
Ảnh hưởng đến quá trình tự làm sạch của nguồn nước, tích lũy
trong cơ thể sinh vật, hủy diệt đời sống các loài thủy sinh, ăn
mòn các công trình dưới nước và là nguồn nhiễm độc cho con
người khi ăn phải các loài thủy sinh bị nhiễm độc
Ô NHIỄM THỦY VỰC
Các kim loại nặng tự nhiên thường gặp trong nước và ảnh
hưởng của chúng
Đồng (Cu)
•
Tính độc : Khi hàm lượng đồng trong cơ thể người là 10 g/kg thể trọng
thì gây tử vong, liều lượng 60 – 100 mg/kg gây nên buồn nôn, mửa
- Với cá, khi hàm lượng Cu là 0.002 mg/l đã có 50% cá thí
nghiệm bị chết.
- Với khuẩn lam khi hàm lượng Cu là 0.01 mg/l làm chúng chết.
- Với thực vật khi hàm lượng Cu là 0.1 mg/l đã gây độc,
Ô NHIỄM THỦY VỰC
Đồng (Cu)
Nồng độ giới hạn cho phép :
- Với nước uống và hồ chứa : 0.02 – 1.5 mg/l tùy theo
tiêu chuẩn từng nước
- Nước tưới cây nông nghiệp : 0.2 mg/l riêng với đất
thiếu đồng có thể dùng nước chứa tới 5 mg/l để tưới trong thời
gian ngắn.
Ô NHIỄM THỦY VỰC
Chì (Pb)
•
Tính độc: Khi nồng độ chì trong nước uống là 0.042 – 1.0 mg/l sẽ xuất
hiện triệu chứng bị ngộ độc kinh niên ở người; nồng độ 0.18 mg/l động
vật máu nóng bị ngộ độc.
- Trong nước tưới nồng độ chì lớn hơn 5 mg/l thì thực vật bị
ngộ độc
•
Nồng độ giới hạn cho phép :
- Nước tới nông nghiệp : 0,1 mg/l
- Nước cho chăn nuôi : 0,05 mg/l
Ô NHIỄM THỦY VỰC
Kẽm (Zn)
Tính độc : Kẽm và các hợp chất của chúng ít ảnh hưởng đến các động
vật thân nhiệt ổn định mà chỉ ảnh hưởng đến các động vật biến nhiệt.
Nồng độ kẽm trong kẽm sunfat là 0,4 mg/l gây tử vong cho cá
gai trong 7 ngày.
Nồng độ giới hạn cho phép :
- Nước uống : 1 -15 mg/l theo tiêu chuẩn từng nước.
- Nước tưới ruộng : 5 mg/l
Ô NHIỄM THỦY VỰC
Thủy ngân (Pb)
• Tính độc : thuỷ ngân và hợp chất của nó thường rất độc đối với
cơ thể sống.
Thuỷ ngân sẽ gây độc cho người khi nồng độ trong
nước của chúng là 0,005 mg/l, với cá là 0,008 mg/l.
•
Nồng độ giới hạn cho phép :
- Nước uống: 0,0001 -0,001 mg/l theo tiêu chuẩn từng nước.
- Nước tưới nông nghiệp : 0,005 mg/l
Ô NHIỄM THỦY VỰC
Sắt (Fe)
Tính độc : đối với người và động vật có thân nhiệt ổn định, sắt ít gây
độc tuy nhiên khi nồng độ sắt cao sẽ làm cho nước có mầu vàng và
mùi tanh khó chịu.
- Với động vật biến nhiệt: thỏ bị ngộ độc khi hàm lượng Fe là
890mg/kg thể trọng, với chuột là từ 984 - 1986mg/kg thể trọng.
Nồng độ giới hạn cho phép :
- Nước uống : 0,2 – 1,5 mg/l tuỳ thuộc tiêu chuẩn từng nước.
- Nước thải: 2- 10 mg/l.
Ô NHIỄM THỦY VỰC
Mangan (Mn)
•
Tính độc : Có nhiều giả thiết cho rằng mangan là tác nhân gây đột
biến đối với các động vật thân nhiệt ổn định.
- Với sinh vật dưới nước Mn ít gây độc.
- Với cây trồng, khi hàm lượng Mn là 2 mg/l sẽ gây độc cho họ
đậu, 5 – 10 mg/l gây độc cho cà chua.
• Nồng độ giới hạn cho phép :
- Nước uống : 0,01 – 0,5 mg/l tuỳ thuộc tiêu chuẩn từng nước.
- Nước thải: nhỏ hơn 1 mg/l.
Ô NHIỄM THỦY VỰC
Các chất hóa học hữu cơ tổng hợp – bền vững
Có nguồn gốc từ các chất tẩy rửa, thuốc trừ sâu, thuốc nông
nghiệp, hóa chất công nghiệp, chất thải từ các khu sản xuất
Có tính độc cao đối với sinh vật, là mối nguy tiềm ẩn đối với sức
khỏe con người
Ô NHIỄM THỦY VỰC
Nhiễm mặn
• Sự xâm nhập mặn vào nội đồng trong mùa khô là một trong
những vấn đề ô nhiễm, gây ra những ảnh hưởng đáng kể
•
Làm thu hẹp diện tích nuôi trồng
Ô nhiễm chất phóng xạ
•
Bắt nguồn từ việc đào và khai thác mỏ quặng phóng xạ, hoạt
động của các lò phản ứng hạt nhân, chất phóng xạ không được
quản lý chặt chẽ.
•
Ảnh hưởng lên sự trao đổi chất, quá trình sinh sản và phát
triển của sinh vật, làm chết hoặc làm thay đổi di truyền.
Ô NHIỄM THỦY VỰC
Các chất ô nhiễm quan trọng
Chất gây ô nhiễm
Nguyên nhân được xem là quan trọng
Các chất rắn lơ lửng
Tạo nên bùn lắng và môi trường yếm khí khi nước thải
chưa xử lý được thải vào môi trường. Biểu thị bằng đơn
vị mg/L.
Các chất hữu cơ có thể Bao gồm chủ yếu là carbohydrate, protein và chất béo.
phân hủy bằng con
Thường được đo bằng chỉ tiêu BOD và COD. Nếu thải
đường sinh học
thẳng vào nguồn nước, quá tŕnh phân hủy sinh học sẽ
làm suy kiệt oxy ḥa tan của nguồn nước.
Các mầm bệnh
Các bệnh truyền nhiễm có thể lây nhiễm từ các vi sinh vật
gây bệnh trong nước thải. Thông số quản lư là MPN
(Most Probable Number).
Các dưỡng chất
N và P cần thiết cho sự phát triển của các sinh vật. Khi
được thải vào nguồn nước nó có thể làm gia tăng sự
phát triển của các loài không mong đợi. Khi thải ra với
số lượng lớn trên mặt đất nó có thể gây ô nhiễm nước
ngầm.
Ô NHIỄM THỦY VỰC
Các chất ô nhiễm nguy Các hợp chất hữu cơ hay vô cơ có khả năng gây ung thư, biến
hại
dị, thai dị dạng hoặc gây độc cấp tính.
Các chất hữu cơ khó Không thể xử lý được bằng các biện pháp thông thường. Ví dụ
phân hủy
các nông dược, phenols...
Kim loại nặng
Có trong nước thải thương mại và công nghiệp và cần loại bỏ
khi tái sử dụng nước thải. Một số ion kim loại ức chế các quá
tŕnh xử lý sinh học
Chất vô cơ ḥòa tan
Hạn chế việc sử dụng nước cho các mục đích nông, công nghiệp
Nhiệt năng
Làm giảm khả năng băo ḥa oxy trong nước và thúc đẩy sự phát
triển của thủy sinh vật
Ion hydrogen
Có khả năng gây nguy hại cho TSV
Nguồn: Wastewater Engineering: Treatment, Diposal, Reuse, 1989
Ô NHIỄM THỦY VỰC
2. KHẢ NĂNG TỰ LÀM SẠCH CỦA MÔI TRƯỜNG NƯỚC
Khả năng khử được các chất ô nhiễm của nguồn nước được gọi là
khả năng "tự làm sạch" (self purification) của nguồn nước.
Khả năng đó được thể hiện qua 2 quá trình:
• Qúa trình xáo trộn (pha loãng ) thuần tuý lý học giữa nước
thải với nguồn nước.
• Quá trình khoáng hoá các chất hữu cơ nhiễm bẩn trong nguồn
nước.
Hai quá trình trên nồng độ các chất ô nhiễm đưa vào nguồn nước
sau một thời gian sẽ giảm xuống đến một mức nào đó.
Đối với nguồn nước có dòng chảy (sông) nước thải được pha
loãng với nguồn nước và theo dòng chảy đổ ra biển hay một
nơi nào đó. Có thể chia thành những vùng như sau:
• Vùng ngay miệng cống xả nước thải
• Vùng phục hồi lại trạng thái bình thường. Quá trình tự làm
sạch đã kết thúc.
Hoặc:
• Vùng nhiểm bẩn nặng nhất. Hàm lượng oxy hào tan trong
nguồn đạt giá trị nhỏ nhất.
• Vùng phục hồi lại trạng thái bình thường. Quá trình tự làm
sạch đã kết thúc.
• Khả năng tự làm sạch nguồn nước phụ thuộc vào nhiều nhân
tố: quan trọng nhất là lưu lượng của nguồn nước, mặt thoáng
nguồn nước, độ sâu của nguồn nước, nhiệt độ ...
• Self cleaning properties” = ability of surface water to
eliminate organic material
= operation with the aid of:
- micro organisms (bacteria)
- aqua vegetation
- aqueous animal live
Pond Dynamics Model
Phytoplankton
and
Perlphyton
Light energy
Water quality
Macroalgae
Macrophyte
Water depth
Pond side
and
Substrates
Nutrients
Water supply
Benthos
Wind
Bacteria
Air quality
PHYSICAL
Zooplankton
CHEMICAL
Protozoa
and
Perizoon
BIOLOGICAL
F
S
I
T
S
O
MonoH
C
Culture K
S
I
P
N
E
G
C
I Poly- R
E Culture A
S
T
E
MAXIMUM
FISH
CROP
Aerial
Insects
Predatros,
Parasites,
Diseases,
Pathology
Pond Dynamics Model
Significance of Water quality management
• To a great extent water quality determines the success or
failure of a fish farming operation;
• Water quality is a major concern of environmental
conditions in aquaculture system;
• Water quality requirements vary with each cultured
species in each culture system;
• The goals of water quality management is to maximize
carrying capacity by providing suitable physical, chemical
and biological means of survival, reproduction and/or
production of cultured organisms.
Pond Dynamics Model
Significance of pond soil management
• To hold water;
• To be a storehouse of various chemical
substances;
• To be a habitat for plants and animals;
• To be a nutrient recycling center.
However, it also can exert a large oxygen demand,
become anaerobic, and be a source of toxic
dissolved substances.
Nutrient budget in aquaculture
Nutrient budget in intensive tilapia culture
Natural environment (source water)
Pond
Feed
(100%)
Dissolved
(10%)
Waste feed
(15%)
Fish products
(75%)
Assimilation
(50%)
Waste products
(50%)
Fish
NH3, H2S, CH4, CO2
minerals, solids
Pond bottom
Nutrient budget in intensive shrimp culture
Intensive shrimp culture
Feed
Dissolved
Shrimp intake
Uneaten
(10%)
(75%)
(15%)
Assimilation
Metabolic waste
(50%)
(50%)
Total wastes
(gases, dissolved, particulate)
phytoplankton, bacteria, zooplankton
Mussel - seabass
Aeration - settlement
Example .
FCR = 2 kg dry feed consumed / 1 kg wet fish gain = 2 : 1
FCR = 2 kg dry feed consumed / 1 kg dry fish gain = 8 : 1
Therefore, 1 kg of dry fish produced on dry feed there is 7 kg of waste material of organic
compounds and minerals, which are sources of BOD and nutrients in the ponds or pollutants in
external environment.
Table 1. Feed Conversion Ratio and Waste Production Per MT of Cultured Shrimp.
Wastes (kg)/MT Shrimp
FCR
Organic matter
Nitrogen
Phosphorous
1.0
500
26
13
1.5
875
56
21
2.0
1250
87
28
2.5
1625
117
38
2
Total nitrogen (mg/L)
Inflow
Discharge
1.5
1
0.5
Total phosphorus (mg/L)
0
0.4
Changes in N
and P
concentrations
in intensive
shrimp ponds.
0.3
0.2
0.1
01
2
3
4
5
6
7
8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
Weeks
2 .Consideration on Nutrient
Budget
Table 2. Average water budget for three channel catfish ponds
Variable
Rainfall
Runoff
Lnflow
Evaporation
Seepage out
Overflow
a
Mar
25.3
2.1
8.7
6.9
19.4
2.7
Apr
16.1
2.1
7.6
10.6
22.3
0.2
May
5.6
1.7
37
12.8
28.7
0
Jun
9.8
0
29.8
11.4
26.3
0
Jul
3.8
0
41.9
15.4
30.3
0
Aug
6.3
1.5
52.3a
13.7
31.3
12.4a
Sep
17
0.7
12.9
12.8
26.2
1.9
Oct
0
0
0
1.2
5.6
0
Total
83.9 ±0
8.1±0
190.2±16.8
84.8±0
190.1±31.4
17.2± 11.8
Valve on inlet pipe broke in one pond.
Table 3. Economic Analysis for Tilapia Production with Feeding Variation (Based on 1 kg fish
net production)
Items
Costs
Feed
Amount (kg)
Cost (US$)
Amount (kg)
cost (US$)
Amount (kg)
cost (US$)
Total
Urea
TSP
A
0
0
0.5
0.12
0.3 + 0.1
0.08
0.2
B
1.4
0.68
0
0
0
0
0.68
Treatments
C
1.1
0.52
0.2
0.04
0.1 + 0.0
0.04
0.56
D
0.9
0.4
0.2
0.04
0.1 + 0.0
0.04
0.48
E
0.7
0.32
0.2
0.04
0.1 + 0.0
0.04
0.40
Average mean weigh of tilapia in three
different feeding variations
3. Carbon production in relation to
fish production:
Table 4.
Pond No.
Carbon production in relation to fish production
Input (Kg C/ha/5 months)
In
manure
lnorganic fertilizer
# 02
# 04
# 08
# 12
mean
Organic fertilizer
# 03
1929
# 05
1929
# 07
1929
# 09
1929
mean
Output (Kg C / ha / 5 months)
Utilized Community
by fish  respiration
Total
Total
Organic
carbon
surplus
Kg C/ha/5
Kg
mon
C/ha/d
Through
pri/prod.
Total
13,839
21,112
16,587
16,743
17,070
13,839
21,112
16,587
16,743
17,070
542
744
847
812
752
8,379
7,939
7,670
7,509
7,884
8,921
8,683
8,517
8,321
8,624
4,918
12,429
8,070
8,442
8,446
33
83
54
56
57
12,177
13,619
14,983
13,662
13,610
14,106
15,548
16,912
15,591
15,539
399
458
474
623
504
5,036
5,791
5,141
3,977
4,986
5,435
6,249
5,615
4,600
5,419
8,671
9,299
11,297
10,991
10,049
58
62
75
73
67
 Fish production: {Harvest fish - Initial stock + offsprings (5 months) }
Table 5.
Pond No.
Carbon production in relation to fish production
Fish production
(Kg C/ha/5 months)
Inorganic fertilizer
# 02
# 04
# 08
# 12
mean
Organic fertilizer
# 03
# 05
# 07
# 09
mean
Primary production
(Kg C/ha/5 months)
Gross prod.
Net prod.
% Efficiency
Gross prod.
Net prod.
542
744
847
812
736
13,839
21,112
16,587
16,743
17,070
5,460
13,173
8,917
9,234
9,196
3.9
3.5
5.1
4.8
4.3
9.9
5.6
9.5
8.8
8.5
399
458
474
623
489
12,171
13,619
14,983
13,662
13,610
7,141
7,828
9,842
9,685
8,616
3.3
3.4
3.2
4.6
3.6
5.6
5.9
4.8
6.4
5.7
 Fish production: {Harvest fish - Initial stock + offsprings (5 months) }
Table 6. Average gain and losses (kg) and standard errors for four water quality variables
monitored during a growing season (30 May to 30 October 1986) in three 0.09 ha striped
bass ponds.
Items
GAINS
Fish stock
Feed
N fixation
Photosynthesis water column
Photosynthesis benthic
Inflow
Pipe
Rainfall
Runoff
Net diffusion
Total
LOSSES
Fish harvest
Overflow and draining
Respiration in water column
Benthic respiration
Fish respiration
Denitrification and diffusion (NH3)
Uptake by mud
Total
Nitrogen
Phosphorus
COD
0.31 ± 0
7.64 ± 0
?
0.07 ± 0
0.91 ± 0
2.3 ± 0.1
98.5 ± 0.1
0.46 ± 0.08
0.16 ± 0
0.08 ± 0
0.05 ± 0.03
0.03 ± 0.03
0.16 ± 0.03
8.65 ± 0.08
1.22 ± 0.03
1.70 ± 0.06
2.15 ± 0.53
0.51 ± 0.04
0.06 ± 0.01
DO
111.8 ± 38
125.0 ± 49
111.8 ± 38
125.0 ± 49
11.2 ± 0
0
0
0
348.8 ± 25
11.1 ± 0
4.6 ± 0
2.4 ± 0
59.1 ± 0
314.0 ± 35
13.6 ± 0.3
32.5 ± 2.2
129.1 ± 108
159.5 ± 76
14.0 ± 0.4
11.4 ± 1.2
129.1 ± 108
159.5 ± 76
14.0 ± 0.4
348.8 ± 37.4
314.0 ± 46.4
4.80 ± 0.12
8.65 ± 0.19
0.65 ± 0.03
1.22 ± 0.04
Table 7. Organic matter budget in closed culture system of P.monodon
Parameter
Input
1. Water (gC/m3)
percentage
2. Shrimp postlarva
(gC/m2)
percentage
3. Feed (gC/m2)
percentage
4. Photosynthesis
(Phytoplankton; gC/m3)
percentage
5. Photosynthesis
(benthic algae; gC/m2) *
percentage
Total input (gC/m2)
Stocking rate
0/m2
20/m2
40/m2
60/m2
11.25
4.9%
10.94
1.8%
12.97
1.7%
12.53
1.3%
-
0.32
0.10%
265.98
42.8%
0.65
0.10%
379.37
50.1%
0.98
0.10%
506.46
51.5%
110.25
48.0%
338.1
54.4%
350.8
46.4%
364.6
37.0%
108.26
47.10%
229.76
5.4
0.9%
620.74
12.66
1.70%
756.45
99.36
10.10%
983.93
Output
1. Effluent (gC/m2)
percentage
2. harvested shrimp
(gC/m2)
percentage
3. Shrimp respiration
(gC/m2)
percentage
4. Water respiration
(gC/m3)
percentage
5. Soil respiration
(gC/m2)
percentage
Total output (gC/m2)
percentage
Accumulation
Accumulation in soil (gC/m2)
percentage
15.49
6.8%
21
3.4%
19.26
2.5%
20.58
2.1%
-
36.23
5.8%
51.03
6.8%
55.19
5.6%
-
48.95
7.9%
94.98
12.6%
119.85
12.2%
79.8
34.7%
195.3
31.5%
273
36.1%
279.3
28.4%
88.5
38.50%
1 83.79
80.0%
122.24
19.7%
423.72
68.3%
134.74
17.8%
573.21
75.8%
114.99
11.7%
589.94
60.0%
45.97
20.0%
197.07
31.7%
1 83.44
24.2%
394.02
40.0%
ark
* = calculated from input and output of organic carbon in soil.
4. Supplemental feeding of tilapia
in fertilized ponds.
A.
B.
C.
D.
E.
Fertilization Only (Urea + TSP) ;
Pellet Feed Only (100% Feeding)
Fertilization + 75% Feeding
Fertilization + 50% Feeding
Fertilization + 25% Feeding
The movement of pesticide in
environment.
Pesticides
Environment
Atmosphere
Animal
Soil
Phytoplankton
Human
Plant
Aquatic Environment
Zooplankton
Fish & Prawn
Zoobenthos
Table 11.5 Example of pesticide levels toxic to penaeid shrimp or related species. These values
are taken from short-term toxicity tests, and lower levels can be expected to
influence reproduction.
Compound
Level
Period
Effect
Species
Reference
Aroclor 1016
0.9 ppb
96 hr.
8% mortality
P. aztecus
A
Aroclor 1016
10.0 ppb
96 hr.
43% mortality
P. aztecus
A
Aroclor 1254
0.9 ppb
14 days
Some mortality
P. duorarum
C,D,E
Aroclor 1254
3.0 ppb
30 days
50% mortality
P. duorarum
F
DDT
0.1 ppb
8 days
mortality
P. setiferus
F
DDT
<0.1 ppb
28 days
mortality
P. duorarum
F
Diazinon
4.8 ppb
96 hr.
50% mortality
Mysidopsi bahia
G
Diazinon
3.2 ppb
96 hr.
Low growth
Mysidopsi bahia
G
Diazinon
28.0 ppb
96 hr.
50% mortality
P. aztecus
G
Dibrom
2.0 ppb
48 hr.
50% mortality
P. aztecus PLs
H
Dibrom
5.5 ppb
48 hr.
50% mortality
P. aztecus adult
H
Dieldrin
0.9 ppb
96 hr.
50% mortality
P. aztecus
I
Heptachlor
0.11 ppb
96 hr.
50% mortality
P. duorarum
J
Malathion
14.0 ppb
48 hr.
mortality
Penaeids
K
Metamidophos
10.0 ng/l
24 hr.
50% mortality
P. stylirostris nauplii
L
Mirex
1.0 ppb
7 days.
25% mortality
P. duorarum
M,N,O
Parathion
0.2 ppb
48 hr
mortality
P. duorarum
K
Parathion
1.0 ppb
96 hr.
25% mortality
Crangon septimspinosa
P
Parathion
2.0 ppb
96 hr.
25% mortality
Palaemonetes vulgaris
P
References: A. Hansen et.al., 1974; B. Couch and Nimmo, 1974; C. Duke et. al., 1971;E. Nimmo et. al.,1975; F. Nimmo et.al., 1970;
G. Nimmo et. al., 1981; H. Buttler and Springer, 1963; I. Parrish et. al., 1973; J. Schimmel et.al., 1976; K. Couch, 1978; L. Juarez and
Sanchez, 1979; M. Lowe et.al., 1971; N. Tagatz et.al., 1974; O. Markin et.al., 1974; P.Eisler, 1979. (Table from Bray and Lawrence,
1991.)
Table 11.6 Recommended maximum concentration (ppm) & average source water in southern
Taiwan of heavy metals for shrimp culture.
ITEM
Cd
Pb
Cr
As
Hg
Cu
Fe
Zn
Mn
NH3
RECOM
0.01
0.1
0 05
0.05
0.02
0.03
1
0.5
0.05
0.1
TAIWAN
0.37
0.41
1.08
-
-
0.05
0.6
-
0.06
1
Table 11.7 Bioassay of Mercury on Zoea and Mysis stages of Metapenaeus monoceros.
Conc.
(ppm)
0.020
0.015
0.010
0.005
0.0025
0.001
control
No. of test
animals
20
20
20
20
20
20
20
ZΙ
1
1
4
4
13
18
20
ZII
0
1
7
6
9
18
19
No. of survival
ZIII
MΙ
0
0
0
1
9
13
12
19
17
18
20
20
20
19
MII
0
0
6
14
17
17
20
MIII
0
3
3
15
16
18
20
Table 11.8 Bioassay of Copper on Zoea and Mysis stages of Metapenaeus monoceros.
Conc.
(ppm)
0.35
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
No. of test
animals
20
20
20
20
20
20
20
ZΙ
0
2
0
13
17
17
18
ZII
0
0
0
0
1
4
16
No. of survival
ZIII
MΙ
0
0
1
1
0
3
4
8
5
8
16
14
17
18
MII
0
0
4
10
15
20
20
MIII
9
13
15
15
20
20
20
Table 11.9 Bioassay of Zinc on Zoea and Mysis stages of Metapenaeus monoceros.
Conc.
(ppm)
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
No. of test
animals
20
20
20
20
20
20
20
ZΙ
19
20
17
17
13
2
0
ZII
14
2
2
0
4
0
0
No. of survival
ZIII
MΙ
20
20
14
20
13
17
9
17
1
8
0
2
0
4
MII
20
18
13
17
11
11
7
MIII
20
20
14
18
11
10
9
Table 11.10 The TLm(ppm) of Hg, Cu, Zn, and Cd for different
monoceros.
Heavy metals
Hg
Cu
Zn
Cd
Zoea
Ι
0.0034
0.162
0.548
0.240
Zoea
II
0.0032
0.066
0.231
0.272
Zoea
III
0.0055
0.114
0.403
0.208
Mysis
Ι
0.0076
0.121
0.553
0.233
Mysis
II
0.0050
0.136
0.719
0.184
stages of Metapenaeus
Mysis
III
0.0051
0.353
0.732
0.210
Table 11.11 Safe concentrations of total ammonia nitrogen (TAN) or NH3-N, and nitrate-N for
Penaeus monodon, P.japonicus, P.penicillatus, P.chinensis, and Metapenaeus ensis at
various stages.
Species and stage
P. monodon
PL6
PL30-50
(0.031-92 g)
Juvenile
(35.5 mm)
Adolescents
(91.0 mm)
P. japonicus
PL12
0.18
Juvenile
(13.4 mm)
P. penicillatus
Juvenile
(41.6 mm)
P. chinensis
Juvenile
(39.6 mm)
M. ensis
Juvenile
(10.7)
Juvenile
(14.0mm)
TAN or NH3 -N
(mg/l)
0.13
0.01
1.8
0.15
3.7
0.1
4.3
0.08
Nitrite-N
(mg/1)
Test condition
(pH, Temperature,
Salinity)
8.2, 29.5, 34
1.3
8.3, 25.0, 25
3.8
7.7, 27.0, 20
10.6
7.6, 24.5, 20
2.83
2.1
4.03
0.30
8.1, 30.0, 33
8.2, 30.0, 33
8.2, 27.0, 25
3.20
0.24
8.2, 26.0, 25
3.51
0.14
7.9, 26.0, 33
0.88
0.02
7.7, 25.0, 25
1.9
7.6, 28.0, 25
CHƯƠNG 2:
MỐI TƯƠNG QUAN
GIỮA ĐẤT ĐÁY AO VÀ NƯỚC TRONG
NUÔI TRỒNG THỦY SẢN
NỘI DUNG
1. Đặc tính lý và hoá học đất đáy ao
1.1. Kết cấu đất
1.2. Đặc tính lý học của đất
1.3. Đặc tính hoá học của đất
2. Mối tương quan giữa đất và nước trong ao nuôi thuỷ
sản
2.1. Sự trao đổi ion giữa đất và nước
2.2. Sự trao đổi hữu cơ
2.2.1. Chu trình carbon
2.2.2. Chu trình nitrogen
2.2.3. Chu trình phosphorus
NỘI DUNG
2.3. Sự trao đổi khí giữa đất và ao nuôi
2.3.1. Oxy
2.3.2. Carbonic
2.3.3. H2S
2.3.4. NH3
3.Các biện pháp xử lý đất đáy ao trong nuôi trồng thuỷ sản
1. Đặc tính lý, hoá học của đất
1.1. Kết cấu đất
• Thành phần: vô cơ, hữu cơ, nước và khí.
• Cát, đất sét và đất thịt là những thành phần vô cơ chính
của đất.
• Đất cát: những hạt có đường kính 50 – 2000 µm.
• Đất thịt: những hạt có đường kính 2 – 50 µm.
• Đất sét: những hạt có đường kính hạt < 2 µm.
1.2. Đặc tính lý học của đất
• Hàm lượng sét là đặc tính lý học của đất ao được các
nhà thủy sản quan tâm nhất.
• Những phân tử sét cung cấp bề mặt lớn cho sự hút bám
và sự trao đổi ion
• Đất ao phải chứa 20 – 30% sét để cung cấp hàng rào
chống lại sự rò rỉ.
• Đất thịt pha sét thì thường tốt cho sự sản xuất của cá
hơn đất sét nặng .
1.2. ĐặC TÍNH LÝ HọC CủA ĐấT
• Tuy nhiên, hàm lượng sét cao cũng không chắc chắn
rằng khả năng thấm và sự rò rỉ trong ao là thấp.
• Ví dụ, ở Bogor, Indonesia, đất sét chiếm chủ yếu trong
đất ao nhưng chúng không giãn nở và hoàn toàn thấm
nước.
• Lượng nước trung bình hàng ngày bị mất đi từ các ao là
19%
- Vì đất sét có nguồn gốc từ núi lửa mà thành phần
chính là các khoáng hallosite.
• Tương tự, các ao ở El Carao, Honduras, chứa 50 – 57%
sét mà chiếm ưu thế là hạt sét cao lin cũng cho thấy tỉ lệ
rò rỉ là cao ở các ao có phần trăm sét cao
• Hàm lượng vật chất hữu cơ trong đất.
• Đất có hàm lượng vật chất hữu cơ cao (>18%) thì không
lý tưởng để xây dựng ao.
• Đất chứa khoảng 10% vật chất hữu cơ thì hoàn toàn
chấp nhận trong ao nuôi thủy sản.
• Những ao được xây dựng trên đất nhiều khoáng thì đất ở
đáy ao thường có lượng vật chất hữu cơ ban đầu thấp.
- Vì vậy nó có khuynh hướng tăng theo thời gian cho đến
khi đạt được sự cân bằng giữa lượng vật chất hữu cơ
bên trong và bên ngoài ở đáy ao.
• Trong ao nuôi thâm canh, sự nhiều chất dinh dưỡng có
thể làm cho vật chất hữu cơ tích lũy ở đất đáy ao.
• Một số lượng nhỏ vật chất hữu cơ trong đất ao là có lợi:
góp vào khả năng trao đổi cation của đất đáy ao, thức ăn
cho sinh vật đáy và giải phóng chất dinh dưỡng vô cơ
nhờ vào sự phân hủy.
• Tuy nhiên, quá nhiều vật chất hữu cơ trong đất ao → bề
mặt đáy ao bị hiếm khí → vi khuẩn phân hủy sinh ra
nhiều chất khử (NO2 , NH3 , H2S) độc cho cá tôm
• Phương pháp phổ biến nhất để đo hàm lượng vật chất
hữu cơ trong đất là đo hàm lượng carbon trong đất.
• Đất có hàm lượng carbon hữu cơ thấp sẽ cho ít vật chất
hữu cơ để cung cấp cho sự sản xuất của những sinh vật
đáy làm thức ăn cho cá.
• Đất sét giữ được nhiều carbon hơn đất cát.
• Trong hầu hết các ao, hàm lượng carbon hữu cơ trong
đất là <2%, nhưng thỉnh thoảng trong ao nuôi thâm canh
thì hàm lượng này cao hơn.
• Sự khác nhau về nhiệt độ, độ cao, lượng mưa, khí hậu
… ở các vùng địa lý khác nhau làm cho đặc tính hóa học
của đất ở các vùng đó khác nhau rõ rệt.
• Ở cùng một vùng đất, đặc tính hóa học ở mỗi tầng đất
cũng là khác nhau.
Parameter
Depth (cm)
0-20
20-40
40-60
60-80
80-100
4.0
3.7
3.5
3.4
3.2
Active Fe (%) 0.7
0.7
3.0
4.4
2.9
Extractable Al 6.7
(meq 100/g)
16.7
16.1
14.6
14.6
Calcium (%)
0.27
0.11
0.09
0.09
0.09
Sulphur (%)
0.49
0.17
0.43
0.66
0.78
Phospho
(ppm)
310
155
130
110
105
32
28
29
28
pH
Sự bão hòa 46
bazơ (%)
• Tính axit của đất có lẽ là đặc tính hóa học quan trọng
nhất ở khía cạnh năng suất của ao nuôi thủy sản.
• Nguồn gốc của tính axit trong hầu hết đất ao là do ion
Al3+.
• Những phân tử hữu cơ và phân tử đất sét trong đất tích
điện âm, vì vậy chúng sẽ hút những cation lên bề mặt
của chúng.
• Ion Al3+ trên vị trí trao đổi cation trong đất là cân bằng với
những ion Al3+ trong nước xung quanh những phân tử
đất
• Ion Al3+ bị thủy phân thành Al(OH)3 và giải phóng ion H+.
• Càng nhiều lượng ion Al3+ trên những vị trí trao đổi cation
trong đất thì tính axit càng mạnh.
• Những ion trao đổi khác cũng xảy ra ở các vị trí trao đổi
cation, trong đó Ca, Mg, Na, K là cơ bản.
• Nước trong ao ở vùng đất axit thường có nồng độ
bicarbonate, carbonate, canxi và Mg thấp.
→ Độ kiềm tổng cộng và độ cứng tổng cộng thấp.
• Những nguồn nước đó sẽ không có hệ đệm tốt để chống
lại sự thay đổi pH, và chúng cũng không có khả năng dự
trữ lớn lượng carbon vô cơ để cung cấp cho sự quang
hợp của phiêu sinh thực.
• Ao nên có độ kiềm tổng cộng >20mg/l sẽ tốt cho cá
(Boyd, 1974; Murad and Boyd, 1991).
• Boyd (1974) cho thấy rằng độ kiềm tổng cộng và độ
cứng tổng cộng của nước ao có liên quan đến sự không
bão hòa bazơ của đất ao.
• Sự không bão hòa bazơ là phần trăm khả năng trao đổi
cation của đất mà bị chiếm giữ bởi các ion có tính axit.
• Trong số những đất ao được nghiên cứu bởi Boyd
(1974) thì độ kiềm tổng cộng của nước ao là nhỏ hơn
20mg/l khi độ không bão hòa bazơ là >20%, nhưng độ
kiềm tổng cộng >50mg/l thì độ không bão hòa bazơ ở đất
đáy ao là <10%.
• Độ kiềm tổng cộng của nước là chỉ số tốt về tiềm năng
của ao cho sự sản xuất của cá hơn là pH đất.
• Banerjea (1967) tìm thấy rằng pH đất tối ưu cho sự sản
xuất của cá trong ao là 6.5 – 7.5.
• Lượng Phospho tối đa có trong đất xảy ra khi pH bằng 7.
• Hầu hết những loài vi sinh vật trong đất, đặc biệt là vi
khuẩn trong đất, hoạt động tốt nhất ở pH từ 7 – 8.
• Đất phèn có giá trị pH từ 5 – 7 khi ướt, nhưng khi khô,
pH có thể xuống 2 – 3 (Fleming và Alexander, 1961;
Dent, 1986; trích bởi Boy, 2002).
• pH đất ao thỉnh thoảng tăng đến 10 hoặc 11 để tiêu diệt
các sinh vật mầm bệnh ẩn náo trong đáy ao do sử dụng
CaO hoặc Ca(OH)2. Sau vài ngày, pH đất sẽ giảm.
2. Mối tương quan giữa đất và nước
2.1. Sự trao đổi ion giữa đất và nước
• Khi có sự tiếp xúc Đất - Nước, thành phần hoá học của
nước biến đổi:
• Hàm lượng các ion thay đổi (Al, Fe, Ca)
• Hàm lượng các chất hữu cơ tăng (Carbon, Nitrogen và
Phosphorus)
• Hàm lượng các chất khí thay đổi (CO2, O2, H2S, NH3)
Đầu vào hệ
thống
Nước
ao
Bề mặt
Đi ra khỏi hệ thống
Chuyển động
vật chất trong
ao
Nước
Trao đổi
Đất
Hấp phụ
Chuyển động
vật chất trong
đất
Đi ra khỏi
hệ thống
• Đất ao cũng có những tầng khác nhau giống như đất trên
cạn, và lớp đất trên cùng dày 4 – 6cm có ảnh hưởng
mạnh nhất tới chất lượng nước trong hầu hết các ao
(Musiri và ctv, 1995).
• Trong ao, các chất hòa tan vừa được bổ sung, lại vừa bị
tiêu thụ đi, các chất hòa tan luôn luôn chuyển động đất
và nước ao, đồng thời di chuyển chéo trên bề mặt tiếp
xúc nước - đất, sự hấp thụ hay trao đổi các chất bởi đất.
• Đất có khả năng trao đổi ion nhờ vào sự hấp phụ của keo
đất. Khả năng này gọi là khả năng trao đổi cation (CEC).
• Keo đất là những phân tử sét bị vỡ đến điểm mà không thể
vỡ nhỏ hơn nữa. Những phân tử sét này tích điện âm.
• Nó sẽ hút và giữ những cation như Ca2+, Mg2+, H+, Na+,
K+, Mn2+, NH4+, Fe2+, Zn2+, Al3+.
• Nhờ có sự hấp phụ này mà đất có khả năng giữ lại được
các chất dinh dưỡng, đồng thời lại có thể cung cấp dinh
dưỡng trở lại qua sự trao đổi ion của mình.
• Tuy nhiên, có một số cation khi đã tham gia hấp phụ hóa
học trong đất, tạo nên chất kết tủa thì không còn khả
năng hấp phụ trao đổi ion.
• Điển hình là các cation Fe3+ và Al3+ ở môi trường trung
tính đến pH hơi kiềm, các cation này thường tạo với các
anion thành các muối khó tan (AlPO4, FePO4).
• Khi pH mang tính kiềm thì Al xuất hiện dạng Al(OH)3
không tan. Trong đất có pH < 5 phần lớn Al hiện diện ở
dạng hòa tan gây ngộ độc cho thủy sinh vật.
• Ion Fe2+ dễ hòa tan trong nước có tính chua. Trong điều
kiện thoáng khí hoặc chỉ tiếp xúc với oxy thì Fe2+ dễ bị
oxy hóa thành Fe3+, ngay cả bên trong đất bị ngập
nước.
• Trong một thí nghiệm nghiên cứu về khả năng hấp thụ Mg
của đất đáy ao nuôi tôm biển ở Alabama, Pine and Boy
(2008) cho thấy khả năng mà đất chứa đựng Mg2+ có thể
trao đổi sẽ được bão hoà nhanh và chiếm khoảng 92%
lượng Mg được hấp thụ.
• Lượng Mg bị mất vào quá trình không trao đổi thì chậm hơn
và sẽ mất thời gian dài hơn để bão hoà những vị trí này bên
trong những hạt khoáng sét.
• Ngược lại, sự hấp thụ K+ ở những đất này thì bị chiếm ưu
thế bởi quá trình không trao đổi (72%) và duy trì lượng hấp
thụ vào (Christopher Boy, 2006; trích bởi Pine and Boy,
2008).
Table: Magnesium loss from water and adsorption by soils over
11 months in laboratory soil-water systems with 56 L of water
Soil A
Soil B
Soil C
Mean
Mg2+ loss from water
(mg/tank)
1405
1584
1713
1568 ±
155
Ex-Mg2+ Ads by soil
(mg/tank)
1267
1295
1756
Non-ex Mg2+ Ads soil
(mg/tank)
138
289
42.8
1440 ±
274
128 ±
166
Variable
2.2. Sự trao đổi hữu cơ
2.2.1. Chu trình carbon
• Một trong những yếu tố quan trọng nhất trong NTTS
thâm canh là điều kiện của lớp đất trên bề mặt đáy ao.
 duy trì oxy để giúp cho sự phân huỷ các hợp chất hữu
cơ bởi các vi khuẩn hiếu khí, ngăn ngừa thải khí độc,
chuyển hoá những chất vô cơ vào trong nước ao, và
cung cấp một môi trường sống tốt cho sinh vật đáy.
• Hô hấp hiếu khí tăng lên cùng với hàm lượng chất hữu
cơ có trong đáy ao.
• Khi lượng chất hữu cơ quá lớn, sự hô hấp trở thành yếm
khí và sinh ra khí độc gây hại cho vật nuôi.
CHU TRÌNH CARBON
CO2
Thực vật
thuỷ sinh
O2
O2
Mùn bã hữu
cơ
Vi sinh vật
phân huỷ
Động vật
thuỷ sinh
CHU TRÌNH NITƠ
không khí
NH3
Ammonium
Vi sinh vật
hiếm khí
Nitrate
Nitơ hữu cơ
trong đất
Nitơ hữu cơ
trong sinh vật
Vi khuẩn
nitrate hoá
N2
TVPD
CHU TRÌNH PHOSPHORUS
Phân hủy
Phospho hữu
cơ hòa tan
Động vật
tiêu thụ
Phytoplankton
Phosphate
Bùn đáy
Hao hụt thường
xuyên dạng chất
cặn lắng
Thực vật thủy
sinh bậc cao
Hoạt tính
• Thông thường chỉ 10 – 20% phosphorus và 20 – 40%
nitrogen trong thức ăn được giữ lại trong cơ thể vật nuôi.
• Phần còn lại tồn tại trong ao dưới dạng phân hay các sản
phẩm trao đổi chất sinh học khác – chất thải nitrogen
như ammonia.
• Phosphorus hầu hết không ở trong cơ thể động vật mà
được hấp thụ bởi đất đáy hay trong các hợp chất hữu cơ
lắng đáy.
• Nitrogen không bị mất đi khi thu hoạch vật nuôi mà bị
mất trước tiên qua sự khử nitơ, sự bay hơi ammonia hay
chảy tràn ra ngoài.
• Một lượng có ý nghĩa nitrogen có thể tập trung trong lớp
đất đáy ao.
Sự trao đổi khí giữa đất và nước
Oxygen
• Oxy trong nước được cung cấp từ hai nguồn cơ bản:
– Sự hoà tan trực tiếp từ khí quyển vào nước.
– Quá trình quang hợp của thực vật thuỷ sinh.
• Theo C.D.Boyd (1978), hàm lượng O2 trong ao nước
tĩnh: DOt = DOi ± DOdf + DOps – DOpr – DOfr – DObr
• Khi đáy ao có nhiều chất hữu cơ cần có một lượng lớn
O2 cung cấp cho các vi sinh vật hiếu khí phân giải các
hợp chất hữu cơ tạo thành các chất vô cơ đơn giản.
• Hàm lượng O2 trong nước giảm thấp làm vật nuôi tăng
cường hô hấp do thiếu O2  chết vật nuôi.
• Khi O2 không đủ cung cấp, quá trình phân huỷ hiếm khí
bắt đầu giải phóng các khí độc trong nước gây độc cho
vật nuôi như NH3, H2S.
CARBONIC
• Gắn liền với vòng tuần hoàn các chất trong nước.
• Được phát sinh trong nước từ hô hấp của sinh vật, sự
phân huỷ các hợp chất hữu cơ trong nước và nền đáy ao
nuôi, hoà tan từ khí quyển,…
• Bị tiêu thụ do quang hợp của thực vật thuỷ sinh, từ tự do
chuyển dạng hợp chất và quá bão hoà CO2 bay vào khí
quyển.
• Là chỉ số gián tiếp làm ô nhiễm ao nuôi bởi các chất hữu
cơ.
• CO2 tăng càng cao khi đáy ao tích tụ nhiều chất hữu cơ.
• CO2 cao làm tảo phát triển mạnh gây thiếu hụt oxy về ban
đêm, tảo tàn lắng đáy gây ô nhiễm môi trước nuôi.
• CO2 trong nước tồn tại dạng khí tự do nồng độ cao gây
ngộ độc CO2 cho cá.
Chu trình Sulfur trong thủy vực
Vaät chaát höõu cô cheát vaø vi khuaån
Oxy hoùa
Khoùang hoùa
Khöû
Khoaùng hoùa
Thöïc vaät Ñoäng vaät
H2S
Khöû
Oxy hoùa
Khoâng khí
SO42-
H2 S
• H2S là chất độc tự nhiên, có tính khử mạnh, thể hiện tính
độc cao chỉ với hàm lượng rất nhỏ.
• Là chất độc đối với sự tồn tại của động vật thuỷ sinh và
sự tồn tại của O2 trong nước. (Nguyễn Đình Trung,
2004).
• Trong ao nuôi, lưu huỳnh hiện diện từ nguồn nước chứa
nhiều SO42- và nguồn thức ăn bổ sung vào trong ao.
• H2S được hình thành trong ao nuôi từ quá trình phân huỷ
các hợp chất hữu cơ chứa lưu huỳnh hoặc quá trình
phản sunphat hoá với sự tham gia của các vi khuẩn hiếm
khí.
• Trong ao nuôi pH thấp, H2S tự do được giải phóng. Vì
vậy, khi các ao nuôi bị nhiễm phèn đã tạo điều kiện giải
phóng khí H2S từ bùn đáy ao.
NH3
• Hình thành trong ao do sự phân huỷ protein trong thức
ăn thừa và xác chết thuỷ sinh vật, chất thải từ vật nuôi
bởi vi khuẩn.
• Tảo tàn làm hàm lượng NH3 tăng lên trong ao nuôi.
• Khi NH3 có hàm lượng cao trong ao nuôi gây nguy hại
cho tôm. Hàm lượng NH3 và ảnh hưởng của nó lên vật
nuôi phụ thuộc vào độ pH.
• Phản ứng cân bằng NH3 trong nước ao:
NH3 + H2O
NH4OH
• Phản ứng diễn ra theo chiều nghịch tạo NH3 khi pH và
nhiệt độ tăng.
Các biện pháp xử lý đất đáy ao
Bón vôi
• Bón vôi là để trung hoà đất acid và làm tăng tổng hàm
lượng kiềm và độ cứng trong nước
• Ao nước ngọt với < 40 – 50mg/L tổng lượng kiềm, ao
nước lợ với < 60mg/L hoặc pH đất <7 nên được bón vôi.
(Boyd & Tucker, 1998)
• Total Alkalinity
Soil pH
Agricultural Limestone
(mg/L)
(standard units)
(kg ha-1)
below 5
below 5.0
3,000
5–10
5.0–5.4
2,500
10–20
5.5–5.9
2,000
20–30
6.0–6.4
1,500
30–50
6.5–7.0
1,000
BÓN VÔI
• Đá vôi được rải đều lên bề mặt ao trống trải, hoặc có thể
rải đều lên mặt nước.
• Đá vôi nên được bón vào đầu vụ nuôi, bổ sung ít nhất
một tuần trước khi phân bón được cho vào lúc đầu.
• Đá vôi không tác động với đất khô, nên khi bón vôi lên
đáy ao trống, nên bón khi đất vẫn còn ẩm nhưng đủ khô
để có thể đi trên đó.
• Cày xới đất sau khi bón vôi có thể tăng thêm phản ứng
của đá vôi với đất.
PHƠI KHÔ AO
• Làm giảm độ ẩm của đất để không khí có thể xâm nhập
vào các lỗ trống giữa các phân tử đất.
 cải thiện việc cung cấp oxy và tăng phân huỷ hiếu khí
các hợp chất hữu cơ.
• Khi phơi khô 2 đến 3 tuần, hầu hết các hợp chất hữu cơ
không bền còn lại trong đáy ao từ mùa vụ trước sẽ phân
huỷ và làm giảm các hợp chất vô cơ bị oxy hoá. (Boyd &
Pippopinyo, 1994).
• Thời gian khô đáy ao phụ thuộc vào cấu trúc đất, nhiệt
độ không khí, điều kiện gió, lượng mưa và sự thẩm lậu
từ các ao gần kề hay nhưng vùng nước nông.
PHƠI KHÔ AO
• Đất có cấu trúc nhẹ khô nhanh hơn đất cấu trúc nặng.
• Thời tiết khô ấm và điều kiện gió thúc đẩy sự phơi khô
trong khi thời tiết mưa hay sự thẩm lậu từ các ao gần kề.
• Tỉ lệ phân huỷ trong đất sẽ tăng lên cho đến độ ẩm tối ưu
và sau đó giảm dần nếu đất khô hơn nhiều.
• Không có lợi khi phơi đáy ao quá nhiều.
CÀY XỚI
• Thúc đẩy nhanh việc phơi đáy, làm tăng sự thông khí;
thúc đẩy sự phân huỷ hợp chất hữu cơ và oxi hoá các
hợp chất khử.
• Đá vôi hay vôi tôi bón vào có thể được trộn đều vào
trong đất bằng cách cày xới.
• Các hợp chất hữu cơ trong lớp đất bề mặt có thể được
trộn lẫn với lớp đất sâu hơn, giảm hàm lượng hữu cơ ở
bề mặt.
DỌN BÙN ĐÁY
• Hình thành do nguồn nước cấp, xói mòn bờ đê, mưa,
sục khí,…
• Lớp bùn đáy giữ lại các hạt thức ăn viên và các hạt phân
bón nhỏ trên bề mặt đáy ao.
• Thường xuất hiện lớp đất hiếm khí trong lớp bùn đáy
mềm, đó không phải là một môi trường sống tốt cho
động vật đáy.
• Gây cản trở hoạt động kéo lưới.
• Nên được loại bỏ một cách định kỳ.
PHÂN
• Bón phân nitơ vô cơBÓN
bổ sung
nitơ sẽ làm tăng lượng hữu
cơ đất bị giảm sút trong suốt thời gian không canh tác
giữa các vụ nuôi.
• Nitrate cũng được sử dụng để oxi hoá lớp đất ẩm không
thể phơi khô được.
• Urea có thể rải đều trên đáy ao 200 – 400kg/ha vào lúc
bắt đầu thời gian không canh tác để đẩy mạnh sự phân
giải hữu cơ đất.
• Với những ao không thể làm khô đáy: sodium (Na),
potassium (K), sodium nitrate có thể bón vào đất ướt để
tăng sự phân giải hữu cơ bởi các vi khuẩn nitrat hoá và
oxi hoá sắt, mangan và hydogen sulfide. Tỉ lệ cho vào
thường là 20-40 g/cm2 trên khu vực đất ướt.
• Phân hữu cơ được bổ sung vào đất để làm tăng hàm
lượng vật chất hữu cơ trong đất.
Phân gà và các động vật khác bón 1000-2000kg/ha
bổ sung các chất hữu cơ có chất lượng cao như bột từ
thực vật hay thức ăn động vật có hàm lượng protein thấp
500-1000kg/ha có hiệu quả hơn.
• Sau khi bón phân, cấp đầy nước khoảng 10 -20cm để
thực vật phù du phát triển gây màu nước.
HÚT BÙN ĐÁY
• Nguồn chất hữu cơ từ tảo chết, phân tử phân bón hay
thức ăn thừa thường tập trung ở góc ao theo hướng gió
hay lắng xuống đáy phá huỷ bề mặt lớp trầm tích.
• Loại bỏ vật chất này bằng tay hay đáy ở các góc được
cào một cách triệt để.
XỬ LÝ BẰNG CÁC BiỆN PHÁP HÓA HỌC VÀ
SINH HỌC
• Tăng các quy trình hoá học và sinh học có lợi và cải
thiện chất lượng đất.
• Sản phẩm sinh học bao gồm các vi khuẩn sống, enzyme,
phân trộn hay các chất bã lên men, phần chiết từ cây và
các chất pha chế khác.
• Không có kết luận rằng các sản phẩm này sẽ làm cải
thiện chất lượng nước. Tuy nhiên, chúng cũng không gây
nguy hiểm cho giống loài nuôi, môi trường xung quanh,
công nhân hay chất lượng của sản phẩm NTTS.
OFF-FLAVOR
• Off-flavor fish make taste muddy, weedy,
or rancid, making fish product
unmarketable or offered at low price.
Chemical compounds cause
off-flavor:
• Geosmin (C12H22O), methyhsobomeol (MIB, C11H20O),
and mucidone (C16H18O2). Threshold concentration for
off-flavor is <1 µg/kg fish.
The compounds may occur in the water and muds, microorganisms, and
fish; can be extracted by distillation and separated by methylene and
analyzed by gas-liquid chromatography.
Fish take up the off-flavor compounds from gills and transferred to blood
throughout the body, or from food ingestion.
Organisms produce off -flavor
substances:
Blue-green algae
2-Methyhsobomeol
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Anabacna scheremetievi
Lyngbya Best
Oscillatoria agardhii
O. bornetii fa. tenuis
O. cortiana
O. prolifica
O. simplicissima
O. spiendida
O. tenuis
O. variabilis
Schizothrix muelleri
Symplow muscorum
•
•
•
Lyngbya cryptovaginata
Oscillatoria curviceps
O. tenuis var. levis
Fungi (Actinomycetes - Streptomyces spp.)
Environmental conditions influence
off-flavor organism growth:
• High organic matter in the ponds that provide substrate
for fungal growth.
• Streptomycete spp. can bee inhibited by low DO content
in the ponds (spores formed from the 2ndary hyphae
produce MIB and mucidone). The walking catfish and
snakehead grown in low DO with little phytoplankton
growth seldom have off-flavor problem.
• The optimal temperature for off-flavor causing organisms
ranged from 25-30'C
• Alkaline water and soil favor growth of off-flavor
organisms.
Preventive measures for offflavor problems:
• Avoid accumulation of organic in the pond
bottom.
• Prepare pond bottom by removing excessive
organic matter and through sun dry.
• Chemical compounds to control off-flavor
organisms - CuSO4, Simazine.
• NaCl (10 mg/L) inhibits Streptomycete growth.
Sea fish have few off-flavor incidence.
Removal off-flavor from fish:
• Clean live fish through exchange of clean
water with addition of sodium thiosulfate.
• Harvest fish when the off-flavor organism
die-off, such as at low temperature.
• Prepare fish by soaking in 80% NaCl
solution and smoke.