class="bi x0 y0 w1 h1"

x
LỜI TỰA

Quản lý chất lượng nước là một khâu vô cùng quan trọng và có ý nghĩa quyết định
đến sự thành công trong nuôi trồng thủy sản, đặc biệt đối với các mô hình nuôi thâm
canh. Trong mô hình sản xuất này, một lượng lớn vật chất dinh dưỡng được đưa vào
ao nuôi thông qua con đường cung cấp thức ăn cho tôm cá, thức ăn thừa sẽ tích tụ
trong ao và sẽ làm cho chất lượng nước xấu dần về cuối vụ nuôi. Hơn nữa trong mô
hình nuôi thâm canh mật độ tôm cá rất cao, lượng chất thải của tôm cá cũng góp phần
làm cho chất lượng nước xấu đi làm ảnh hưởng đến sức khỏe tôm cá và có thể làm
tăng nguy cơ dịch bệnh phát sinh trong ao nuôi.
Giáo trình "Quản lý chất lượng nước nuôi trồng thủy sản" được soạn thảo nhằm cung
cấp cho sinh viên những kiến thức về đặc tính của các hệ sinh thái thủy vực, ý nghĩa
sinh học của các yếu tố chất lượng nước và những yêu cầu cơ bản cho việc quản lý
chất lượng nước cho đời sống của thủy sinh vật. Giáo trình này bao gồm những nội
dung cần thiết cho sinh viên có liên quan đến chuyên môn về quản lý tài nguyên thủy
sinh vật và kỹ thuật nuôi thủy sản.
Tài liệu này được soạn thảo dựa trên nền tảng của giáo trình "Aquatic Ecosystems and
Water Quality Management" của Giáo sư C. Kwei Lin và Tiến sĩ Yang Yi của Viện
Công Nghệ Á Châu (AIT). Trong quá trình soạn thảo chúng tôi có sử dụng các hình
ảnh và tư liệu từ giáo trình của hai tác giả trên. Tuy nhiên, chúng tôi cũng có thay đổi
một số nội dung cho phù hợp với điều kiện Việt Nam.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp ích cho sinh viên ngành Nuôi trồng thủy sản, Quản lý tài
nguyên thủy sinh vật trong công tác của mình sau khi ra trường và giúp ích cho độc
giả trong quá trình sản xuất.
Các tác giả

1.5 Sự phân chia các vùng trong thủy vực 19
1.5.1 Theo chiều thẳng đứng 19
1.5.2 Ngang 19
1.6 Chuyển động của nước 20
2 ĐỘ ĐỤC, ĐỘ TRONG
21
2.1 Tính chất của độ đục, độ trong 21
2.2 Nguồn gốc độ đục 21
2.3 Ảnh hưởng của độ đục 21
2.4 Kiểm soát và quản lý độ đục 22
2.4.1 Quản lý độ đục từ nguồn nước 22
2.4.2 Quản lý độ đục bên trong ao 22
3 MÀU NƯỚC
22

ii
4 MÙI
23
5 VỊ
23
CHƯƠNG 3. ĐẶC TÍNH HÓA HỌC CỦA MÔI TRƯỜNG NƯỚC 24
1 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA NƯỚC THIÊN NHIÊN
24
2 pH 25
2.1 Động thái của ion H
+
trong môi trường nước 25
2.2 Ý nghĩa sinh thái học của ion H
+
trong môi trường nước 27

2
S 41
6 METHANE (CH
4
) 42
7 NITROGEN (N) 42
7.1 Ammonia (NH
3
) và ammonium (NH
4
+
) 43
7.1.1 Động thái của ammonia va ammonium 43
7.1.2 Ý nghĩa sinh thái học của ammonia và ammonium 44
7.1.3 Biện pháp duy trì hàm lượng ammonia thích hợp 45
7.2 Nitrite (NO
2
-
) và Nitrate (NO
3
-
) 45
7.2.1 Nitrite 45
7.2.2 Nitrate 47
8 LÂN (PHOSPHORUS)
47
9 SILIC 49
10 SẮT VÀ MANGAN 51
11 CÁC ION THAM GIA QUÁ TRÌNH ĐIỀU HÒA ÁP SUẤT THẨM THẤU 52
11.1 Ion sodium (Na

6.2 Đất phèn (Acid Sulfat Soil) 62
6.2.1 Trao đổi acid trong bùn 62
6.2.2 Đất phèn 64
CHƯƠNG 5. DINH DƯỠNG VÀ CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC 67
1
THÀNH PHẦN DINH DƯỠNG TRONG THỰC VẬT Ở BIỂN VÀ NƯỚC NGỌT 67
2
NGUỒN VÀ QUÁ TRÌNH CUNG CẤP DINH DƯỠNG CHO MÔI TRƯỜNG NƯỚC 67
3
CHU TRÌNH DINH DƯỠNG TRONG THỦY VỰC 68
3.1 Chu trình carbon 68
3.1.1 Quá trình tổng hợp các hợp chất hữu cơ trong thủy vực 68
3.1.2 Quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ trong thủy vực 69
3.2 Chu trình nitrogen 71
3.2.1 Quá trình cố định nitơ phân tử 71
3.2.2 Quá trình amôn hóa 72
3.2.3 Quá trình nitrate hóa và phản nitrate hóa 72
3.2.4 Chu trình Nitrogen 73
3.3 Chu trình phospho 74
3.4 Chu trình lưu huỳnh 76
4
CHU KỲ SINH HỌC VÀ CÁC QUÁ TRÌNH 77
4.1 Hệ sinh thái (ecosystem) 77
4.2 Quần xã sinh vật (community hay biocenosis) 77
4.3 Vùng chuyển tiếp sinh thái 78
4.4 Sự phân bố của thủy sinh vật 78
4.4.1 Phân bố thẳng đứng 78
4.4.2 Phân bố theo chiều ngang 78
4.5 Sự ổn định 78
5 BẬC

1.2.3 Các thông số sinh học 95
1.3 Tiêu chuẩn về đất và nước để lựa chọn vùng nuôi thích hợp 96
2 pH thấp và bón vôi 98
2.1 Tác dụng của vôi 98
2.2 Thời gian bón vôi 99
2.3 Cơ sở hoá học cho nhu cầu vôi sử dụng 99
2.3.1 Mức độ hiệu quả của vôi 99
2.3.2 Giá trị trung hoà của vôi 100
2.4 Sản xuất vôi và phản ứng của vôi 100
2.4.1 Quá trình sản xuất vôi 100
2.4.2 Phản ứng của vôi trong ao 101
3 Bón phân 101
3.1 Mục đích bón phân 101
3.2 Các loại chất dinh dưỡng 101
3.3 Nguồn chất dinh dưỡng 101

v
3.4 Chất dinh dưỡng cơ bản 102
3.5 Phân bón 103
3.5.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của phân bón 103
3.5.2 Phân bón vô cơ 104
3.5.3 Phân hữu cơ 105
3.6 Phương pháp bón phân 107
3.6.1 Phương pháp bón phân 107
3.6.2 Tỉ lệ và tần số bón phân 108
3.7 Mùi hôi 108
3.7.1 Hợp chất hoá học gây ra mùi hôi 109
3.7.2 Vi sinh vật sản sinh ra các hợp chất có mùi hôi: 109
3.7.3 Điều kiện ảnh hưởng đến sự phát triển của sinh vật tạo ra mùi hôi 109
3.7.4 Các biện pháp phòng ngừa vấn đề về mùi hôi:` 110


vi
1.2.2 Các dạng bức xạ 141
1.2.3 Sự tương tác giữa vật chất và bức xạ điện từ 142
1.2.4 Sự hấp thụ bức xạ và màu sắc của các chất 143
1.2.5 Định luật Lambert – Beer 145
1.2.6 Nguyên lý cấu tạo của máy quang phổ 148
1.3 Sử dụng phương pháp trắc quang trong định lượng hóa học 149
1.3.1 Phương pháp so sánh 150
1.3.2 Phương pháp thêm chuẩn 150
1.3.3 Phương pháp đường chuẩn 152
1.4 Độ chính xác trong phương pháp trắc quang: 153
1.5 Một số ví dụ áp dụng phương pháp định lượng trắc quang 154
2
PHƯƠNG PHÁP THU VÀ BẢO QUẢN MẪU 156
2.1 Chuẩn bị thu mẫu 156
2.1.1 Nhận định sự thay đổi chất lượng nước 156
2.1.2 Các điều cần lưu ý khi thu mẫu 156
2.2 Các bảo quản mẫu 156
2.2.1 Mẫu nước 156
2.2.2 Mẫu đất 156
2.3 Phương pháp thu mẫu 157
2.3.1 Nguyên tắc chung 157
2.3.2 Dụng cụ thu mẫu và cách thu 157
3
PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MỘT SỐ CHỈ TIÊU MÔI TRƯỜNG NƯỚC 158
3.1 Nhiệt độ 158
3.2 pH 158
3.2.1 Bằng hộp giấy so màu 158
3.2.2 Phương pháp điện thế-máy đo pH 158

3.11.1 Nguyên tắc 170
3.11.2 Tiến hành 171
3.12 Hydrogen sulfide (H
2
S) 171
3.12.1 Phương pháp Iodine 171
3.12.2 Phương pháp Methylene blue 173
3.13 Độ cứng tổng cộng 175
3.13.1 Nguyên tắc 175
3.13.2 Thu và bảo quản mẫu 175
3.13.3 Thuốc thử 175
3.13.4 Tiến hành 176
3.13.5 Tính kết quả 177
3.14 Độ kiềm tồng cộng 177
3.14.1 Độ kiềm carbonate hay độ kiềm phenolphthalein 177
3.14.2 Độ kiềm tổng cộng 177
3.15 Độ acid (Acidity) 178
3.15.1 Nguyên tắc 179
3.15.2 Dụng cụ và thiết bị 179
3.15.3 Chuẩn bị hóa chất 179
3.15.4 Tiến hành phân tích 179
3.15.5 Tính kết quả 180
3.16 Sắt tổng số (Fe
2+
và Fe
3+
) 180
3.16.1 Phương pháp so màu Thiocianate 180
3.16.2 Phương pháp o-phenantroline 182
3.17 Silicate (SiO

3.21 Orthophosphate (PO
4
3-
) 194
3.21.1 Phương pháp xanh molybden 194
3.21.2 Phương pháp Acid ascorbic (4500-P E: Standard methods, 1998) 195
3.22 Tổng đạm (TN) và tổng lân (TP) 196
3.22.1 Phương pháp Kjeldahl 196
3.22.2 Phương pháp công phá persulfate 199 ix
LỜI CẢM ƠN

Chúng tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu Trường Đại học Cần Thơ, Ban Chủ
nhiệm Khoa Thủy sản. Chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu Trường Đại học Thủy sản,
Ban Chủ nhiệm Khoa Nuôi Thủy sản, Dự án NORAD đã tạo mọi điều kiện thuận lợi
và hỗ trợ chúng tôi trong suốt quá trình soạn thảo giáo trình này.
Xin chân thành cảm ơn Ts. Vũ Ngọt Út, Bộ môn Thủy sinh học Ứng dụng - Khoa
Thủy sản - Đại học Cần Thơ đã giúp đỡ chúng tôi trong việc dịch các tư liệu tiếng
Anh. Nguồn tư liệu này đã góp phần làm phong phú nội dung cho giáo trình.
Trong thời gian soạn thảo tài liệu này chúng tôi luôn nhận được sự giúp đỡ, động viên
của các đồng nghiệp trong Khoa Thủy sản, đặc biệt là các đồng nghiệp trong Bộ môn
Thủy sinh học Ứng dụng. Nhân đây chúng tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ,
động viên của tất cả các bạn.
Các tác giả


- Khí quyn (Atmosphere)
- Sinh quyn (Bioshphere)
B mt trái đt gm 30% là lc đa và 70% là mt bin.
a quyn (lithosphere): môi trng đt bao gm v trái đt, thành phn hóa hc ca
đt nh hng c bn đn cuc sng ca con ngi và s duy trì đi sng hoang dã.
Thy quyn (hydrosphere) là môi trng nc bao gm tt c phn nc trên trái đt
nh nc đi dng, sông, h, sui, nc ngm, bng tuyt, hi nc trong đt và
trong không khí Thy quyn đóng vai trò không th thiu đc trong vic duy trì s
sng ca sinh vt và cân bng khí hu toàn cu.
Khí quyn (atmossphere): là lp không khí bao quanh trái đt và đóng vai trò quan
trng trong vic duy trì s sng và quyt đnh đn tính cht khí hu, thi tit ca trái
đt
Sinh quyn
(biosphere): là các phn ca môi trng vt lý có tn ti s sng bao gm
phn ln thy quyn, phn di ca khí quyn và phn trên ca đa quyn (Hình 1-1
và Bng 1-1). Nhng yu t môi trng cn thit cho s sng gm: nng lng, nc,
khí và cht khoáng. Hình 1-1. Thành phn t nhiên ca h thng
Qun lý cht lng nc nuôi trng thy sn 2
Hình 1-1. Các thông s môi trng và chc nng t nhiên
1. Khí quyn
Thành phn hóa hc, ô nhim

c tính nn móng
Kin to đa cht và đc trng đa vt lý
a chn
c trng đa cht
4. Sinh quyn
Thc vt:
 cao, mt đ, cu trúc và tính đa dng
(hn tp)
Giai đon sinh trng
Sinh khi, Chlorophyl-a
 che ph, ch s din tích lá
S thoát hi nc, hiu qu s dng
nc
H thng r và s dng dinh dng
H thc, đng vt:
Thành phn loài và tính đa dng
Kích thc qun th (đ ln)
Kh nng tn ti/mt đi ca qun th
ng thái ca qun th
S phân tán/di c
Các chc nng đc trng nh giá tr dinh
dng, đc tính sinh hóa, vai trò ch th
sinh hc
i sng qun xã:
Sinh khi, quang hp
Tiêu th và hô hp
Phân hy
Quan h dinh dng (chui thc n)
Chu trình carbon và dinh dng
Bioturbation

.
S đa dng ca h sinh thái thy vc

3
2.1.1 S lc thành phn hóa hc ca nc sông
Sông là loi hình thy vc nc chy tiêu biu nên hàm lng oxy hòa tan trong nc
sông thng cao,  nhng đon chy sit, hàm lng oxy hòa tan có th lên đn bão
hòa. pH tng đi n đnh, dao đng trong khong 6-8. Nhìn chung hàm lng các
mui dinh dng và vt cht hu c trong nc sông thng nghèo nàn. Hàm lng
TAN (tng đm amôn) ít khi vt quá 0,1 ppm. Hàm lng NO
2
-
ít khi vt quá 0,02
ppm có khi ch có lng vt. Vì hàm lng oxy cao nên dng đm này d dàng b oxy
hóa thành dng đm nitrate (NO
3
-
). Hàm lng NO
3
-
thng gp trong khong 0,1-
0,5ppm. Hàm lng dng này trong nc sông thng thay đi theo mùa: mùa h,
thc vt phù du phát trin mnh - quá trình quang hp ca chúng hp thu nhiu NO
3
-

làm hàm lng mui này trong thy vc gim xung đáng k có khi bng 0; vào mùa
thu hàm lng mui này tng lên hn và đt cc đi  mùa đông và sang mùa xuân
bt đu gim xung. Hàm lng PO
4

SO
4
2-
Cl
-
NO
2
-
Châu Á 5,6 18,4 9,3 2,3 79,0 8,4 8,7 0,7
Châu Phi 3,8 12,5 11,0 - 43,0 13,5 12,1 0,8
Bc M 5,0 21,0 9,0 1,4 68,0 20,0 8,0 1,0
Châu Âu 5,6 31,1 5,5 1,7 95,0 24,0 6,9 3,7
Châu Úc 2,7 3,9 2,9 1,4 31,6 2,0 10,0 0,05
Lng oxy hòa tan trong nc ln, CO2 t do ít, vt cht hu c trong nc sông
thp, đ pH thuc loi trung bình, dao đng t 6.9 - 7.2. Nhìn chung, thành phn hóa
hc ca nc gia các khúc trong mt dòng sông thì không hoàn toàn ging nhau, nó
ph thuc vào v trí đa lý ca tng khúc sông và ngun b sung.
Qun lý cht lng nc nuôi trng thy sn 4
2.1.2 S lc thành phn ca nc ao
Ao là loi hình thy vc nc đng, nh, nông, đc hình thành ch yu là do các
nguyên nhân nhân to. Nhìn chung nhng tính cht vt lý, thành phn hóa hc ca
nc trong ao bin đng ln. Mc đ bin đng ca các yu t ph thuc vào đ ln
ca thy vc và ph thuc vào ch đ chm sóc ca con ngi.
- Hàm lng oxy hòa tan trong nc bin đng ln theo ngày đêm, mc đ bin

bin không ch là thành phn hóa hc phc tp mà còn là th tng hp ca th hu c.
Thành phn hóa hc ca nc bin có nhng đc tính sau đây:
Tt c nc bin đu có thành phn mui hòa tan phong phú, tr nhng vùng bin đc
bit, nói chung là có nng đ mui tng đi n đnh, khong 35‰.
S đa dng ca h sinh thái thy vc

5
Thành phn hóa hc ca tt c nc bin đu ging nhau và thành phn tng đi n
đnh, trong đó ion Cl
-
chim 55,25%, ion Na
+
chim 30,63%, ion SO
4
2-
chim 7,74%,
mui cacbonate chim 0,3% tng s các ion hòa tan, các mui ca N, P, Si và vt cht
hu c chim khong 0,3 %.
Thành phn ion ca tt c nc bin hu nh không bin đi theo thi gian và không
gian. Trong nc bin có các nguyên t: Cl, Na, Mg, S, Ca, K, Br, C, Sr, B, F, Si, N,
Al, Rb, Li, P, Ba,I As, Fe, Mn, Cu, Zn, Pb, Se, Cs, V, Mo, Th, Ce, Ag, La, Y, Ni, Sc,
Hg, Au, Ro, Cd, Co, Sn, O, H, Ar, He, Ne, 11 nguyên t đu là nhng nguyên t ch
yu trong thành phn nc bin và hàm lng trung bình ca chúng đc trình bày 
bng sau:
Bng 1-3: Thành phn trung bình ca các ion chính trong nc bin (khi nng đ
mui 35%o)
Ion (g/kg) Nng đ Ion (g/kg) Nng đ
Na
+
10,722 Cl

lng oxy hòa tan rt thp vì quá trình đi lu thng đng yu không bao quát đc
toàn b khi nc,  đ sâu 200-1000m hàm lng oxy hòa tan gn nh bng 0.
Hàm lng TAN  vùng khi đi dng đt 0,03 mg/L, vùng ven b có th lên ti
0,2 mg/L hay ln hn. Hàm lng NO
3
-
cng rt thp. Hàm lng PO
4
3-
ít hn mui
nitrate khong 10 ln,  tng nc mt hàm lng PO
4
3-
không vt quá 0.02 ppm. 
di sâu hàm lng các mui hòa tan ca nit, phosphor nhiu hn trên tng mt ti
hàng chc hay hàng trm ln. Do đó,  đâu có s xáo trn nc t tng đáy lên mnh
thì  đó sinh vt s phát trin mnh m, còn ni không có s xáo trn nc thì sinh
vt ni đó rt nghèo nàn.
Hàm lng các mui hòa tan ca st trong nc bin thng rt thp, thp hn hàng
trm ln so vi hàm lng st trong các thy vc nc ngt.
Qun lý cht lng nc nuôi trng thy sn 6
2.3.1 H sinh thái đt ngp nc
Các h sinh thái đt ngp nc bao gm các đm ly và rng ngp mn
(mangroves) Có 3 dng đm ly: (i) đm ly ngp nc sâu và thc vt bc cao phát

Hình 1-2. Chu k t nhiên ca l và hn  thung lng sông Senegal. Theo Van Lavieren
& Van Wetten (1990). © Euroconsult. Trích dn bi C.K. Lin and Yang Yi
(2001)
Qun lý cht lng nc nuôi trng thy sn 8

Hình 1-3: L nh và các giai đon tin trin  vùng đng bng ngp l do sông theo lý
thuyt.
S đa dng ca h sinh thái thy vc

9
Chc nng, ngun li và đc đim ca vùng đt ngp nc
Bng 1-4. Giá tr ca vùng đt ngp nc
Các h sinh thái đt ngp nc
Ca sông (không có
rng ngp mn)
Rng ngp mn
Vùng ven bin m
ng bng ngp nc
m ly nc ngt
H
Vùng than bùn

p p n p p p o n
4. Ngun li thc n cho gia súc
n n o p p o o o
5. Ngun li nông nghip
o o o p n n n o
6. Cung cp nc
o o o n n p n n
c đim
1. a dng sinh hc
p n n p n p n n
2. ng nht vi vn hóa/di sn
n n n n n n n n

= không có hoc him; = hin din; = giá tr chung và quan trng ca loi hình đt ngp nc.

Qun lý cht lng nc nuôi trng thy sn 10
Nguyên nhân làm mt đi đt ngp nc
Bng 1-5. Nhng nguyên nhân làm mt đi đt ngp nc

p p p p p o o
Khai thác khoáng sn vùng ngp nc nh
chì, than đá, si, phospho và nhng vt liu
khác.
n n n o p p p
Khai thác nc ngm
o o n p o o o
Gián tip
S tích t ca cn lng do đê đp, kênh
mng sâu và nhng cu trúc khác.
p p p p o o o
S thay đi các yu t thy lc hc do kênh
mng, đng xá và nhng cu trúc khác.
p p p p p o o
Mc nc rút dn do khai thác ngun nc
ngm, du khí và nhng khoáng sn khác.
p n p p o o o
Nguyên nhân t nhiên
Nc rút dn
n n o o n n n
Mc thy triu tng
p p o o o o p
Hn hán
p p p p n n n
Bão t
p p o o o n n
Xói mòn
p p n o o n o
Các tác đng hu sinh
o o p p p o o
12
Bng 1-4: Ngun nc ca th gii
Din tích
(km
2
x 10
6
)
Th tích
(km
3
x 10
6
)
% trên tng
th tích
Thy vc nc mn
i tây dng 106,46 354,70 25,2
Thái bình dng 179,68 723,70 51,4
n đ dng 74,92 291,90 20,7
Tng khi nc  đi dng trên th gii 361,06 1370,30 97,3
Bin ni đa và h nc mn 0,70 0,10
Tng khi nc thy vc nc mn 361,76 1370,40 97,3
Thy vc nc ngt
H nc ngt 0,86 0,13
Sông 0,001
Khi bng nam cc 15,54 27,09 1,9
Khi bng bc cc và sông bng 2,33 2,08 0,1

Qun lý cht lng nc nuôi trng thy sn 14
nht. Cng đ ánh sáng s gim khi xuyên qua ct nc vì b phân tán và hp thu
bi ct nc. i vi nc tinh khit, ch 53% cng đ ánh sáng bin đi thành
nhit và trit tiêu khi xuyên qua mt mét nc đu tiên ca ct nc. Các tia sáng có
bc sóng dài (đ, cam) và ngn (hng ngoi, tím) thì b trit tiêu nhanh hn các tia
sáng có bc sóng trung bình (lc, lam và vàng). Nc thiên nhiên có nhiu tp cht
ngn cn quá trình xâm nhp ca ánh sáng vào môi trng nc.
Quá trình quang hp ca thc vt thy sinh không th thc hin đc khi cng đ
ánh sáng thp hn 1%. Tng nc nhn đc hn 1% cng đ ánh sáng đc gi là
tng ánh sáng hay tng quang hp (photic layer). Nc trong ao nuôi tôm, cá thng
đc do thc vt phù du phát trin mnh nên tng ánh sáng ca nó thng thp. Theo
Boyd (1990) thì tng ánh sáng thng gp đôi đ trong ca nc đo bng đa Secchi.

Hình 2-2. S xâm nhp ca ánh sáng vào 3 ao cá có bón phân
Mc đ hp th ánh sáng ca nc  đ sâu z đc tính theo công thc sau:

Trong đó
I
O
= Bc x xâm nhp vào mt nc
I
Z
= Bc x  đ sâu Z.
 hp th khi đu đc s dng đ nghiên cu s xâm nhp ca ánh sáng đn sc,