Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải nuôi tôm bằng nhuyễn thể 2 mảnh vỏ , tảo ở xã Lý Nhơn,
huyện Cần Giờ, TP.HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN
&
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ
NƯỚC THẢI NUÔI TÔM BẰNG NHUYỄN
THỂ 2 MẢNH VỎ , TẢO Ở XÃ LÝ NHƠN,
HUYỆN CẦN GIỜ, TP.HCM
TP. Hồ Chí Minh, tháng 11/2014
NHÓM 9-DH11MT 1
Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải nuôi tôm bằng nhuyễn thể 2 mảnh vỏ , tảo ở xã Lý Nhơn,
huyện Cần Giờ, TP.HCM
MỤC LỤC
NHÓM 9-DH11MT 2
Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải nuôi tôm bằng nhuyễn thể 2 mảnh vỏ , tảo ở xã Lý Nhơn,
huyện Cần Giờ, TP.HCM
DANH MỤC HÌNH
NHÓM 9-DH11MT 3
Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải nuôi tôm bằng nhuyễn thể 2 mảnh vỏ , tảo ở xã Lý Nhơn,
huyện Cần Giờ, TP.HCM
NHÓM 9-DH11MT 4
Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải nuôi tôm bằng nhuyễn thể 2 mảnh vỏ , tảo ở xã Lý Nhơn,
huyện Cần Giờ, TP.HCM
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
I. ĐẶT VẤN ĐỂ
Việt Nam được xem là một trong những nước có nghề nuôi tôm lâu đời và sản lượng tạo
ra từ việc nuôi tôm đã và đang mang lại lợi nhuận kinh tế cao. Tuy vậy, trong những năm
gần đây, sự phát triển của ngành nuôi tôm đã gây nên không ít khó khăn cho các nhà
quản lý về thuỷ sản và môi trường. Với sự phát triển không đồng bộ và tự phát, các ao
nuôi tôm truyền thống đã dần chuyển đổi thành ao nuôi công nghiệp, mạng lưới cấp và
đầu tư vào lĩnh vực này rất ít do vốn đầu tư cao và thu hồi chậm. Chính vì vậy chúng tôi
tiến hành nghiên cứu đề tài : Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải nuôi tôm bằng
nhuyễn thể 2 mảnh vỏ, tảo ở xã Lý Nhơn, huyện Cần Giờ, TP.HCM để giảm vấn đề về
chi phí và tăng hiệu quả xử lý về mặt môi trường.
III. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
1. Mục đích và yêu cầu.
Nghiên cứu ứng nhuyễn thể để nâng cao hiệu quả xử lý nước thải sau nuôi tôm làm giảm
đáng kể các công trình xử lý và tăng giá trị về kinh tế với lượng nhuyễn thể tạo ra cho
quá trình xử lý.
2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.
Nghiên cứu trên quy mô nuôi trồng hộ gia đình và với quy mô lớn tại một số điểm ở Cần
Giờ và một số vùng lân cận.
3. Ý nghĩa của đề tài
Khoa học:
- Nghiên cứu nâng cao hiệu quả xử lý nước thải nuôi tôm bằng nhuyễn thể thay vì các công
trình xử lý hiện nay.
- Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình xử lý.
Môi trường: Giúp xử lý nước đạt hiệu quả, góp phần bảo vệ môi trường đất, nước.
NHÓM 9-DH11MT 6
Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải nuôi tôm bằng nhuyễn thể 2 mảnh vỏ , tảo ở xã Lý Nhơn,
huyện Cần Giờ, TP.HCM
Kinh tế: Tiết kiệm chi phí xử lý, mang lại hiệu quả kinh tế.
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÁC TÀI LIỆU LIÊN QUAN
I. TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NUÔI TÔM
NHÓM 9-DH11MT 7
Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải nuôi tôm bằng nhuyễn thể 2 mảnh vỏ , tảo ở xã Lý Nhơn,
huyện Cần Giờ, TP.HCM
Nghề nuôi tôm trên thế giới xuất hiện cách đây nhiều thế kỷ, nhưng nuôi tôm hiện đại
mới chỉ bắt đầu vào những năm 1930 sau khi Motosaku Fujinaga công bố công trình
nghiên cứu về sản xuất giống nhân tạo loài tôm he Nhật Bản (Penaeus japonicus).
triển nuôi nóng vội, các khu vực nuôi chỉ tập trung vào phát triển diện tích nuôi và
tăng sản lượng trong các ao nuôi mà bỏ qua việc xử lý chất thải phát sinh trong quá
trình nuôi. Sau một thời kỳ nuôi có hiệu quả, môi trường trong khu nuôi dần bị suy
thoái dẫn đến tôm nuôi dễ bị mắc bệnh.
Trước tình hình đó các nước đã thực hiện đầu tư nghiên cứu tìm các giải pháp để vực
lại nghề nuôi, trong đó tập trung vào vấn đề quản lý và bảo vệ môi trường trong các
khu nuôi được chú ý. Trung Quốc phải mất 10 năm để tổ chức lại nghề nuôi, dựa trên
điều kiện thực tế của từng tiểu vùng để đưa ra mô hình và quy trình nuôi thích hợp và
Trung Quốc đã trở thành nước có sản lượng tôm nuôi lớn nhất trên thế giới.
2. TÌNH HÌNH NUÔI TÔM Ở VIỆT NAM
Vào thập kỷ 70, ở miền Bắc và miền Nam Việt Nam đều tồn tại hình thức nuôi tôm
quảng canh. Theo Ling (1973) và Rabanal (1974), diện tích nuôi tôm ở đồng bằng
sông Cửu Long thời kỳ này đạt khoảng 70.000 ha. Ở Miền Bắc, trước năm 1975 có
khoảng 15.000 ha nuôi tôm nước lợ. Nghề nuôi tôm Việt Nam thực sự phát triển từ
sau năm 1987 và nuôi tôm phát triển mạnh vào những năm đầu thập kỷ 90 của thế kỷ
NHÓM 9-DH11MT 9
Hình 1: Một số loài tôm phổ biến
Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải nuôi tôm bằng nhuyễn thể 2 mảnh vỏ , tảo ở xã Lý Nhơn,
huyện Cần Giờ, TP.HCM
trước (Vũ Đỗ Quỳnh, 1989; Phạm Khánh Ly, 1999). Đến giữa thập kỷ 90 (1994 –
1995), phát triển nuôi tôm ở Việt Nam có phần chững lại do gặp phải nạn dịch bệnh
tôm. Trong các năm 1996 – 1999, bệnh dịch có giảm nhưng vẫn tiếp tục gây thiệt hại
cho người nuôi.
Trong những năm gần đây, nuôi tôm ở Việt Nam đã phát triển mạnh và trở thành
ngành kinh tế quan trọng, tạo công ăn việc làm, tăng thu nhập cho hàng triệu người
dân ven biển và tạo nguồn thu ngoại tệ đáng kể cho đất nước thông qua xuất khẩu.
Diện tích nuôi tôm đã tăng từ 250.000 ha năm 2000 lên đến 478.000 ha năm 2001 và
540.000 ha năm 2003. Năm 2002, giá trị xuất khẩu thuỷ sản đạt hơn 2 tỷ USD, trong
đó xuất khẩu tôm đông lạnh chiếm 47%, đứng thứ 2 sau xuất khẩu dầu khí. Năm
2004, xuất khẩu thuỷ sản đạt giá trị 2,4 tỷ USD, chiếm 8,9% tổng giá trị xuất khẩu cả
· Họ: Penaeus Fabricius
· Giống: Penaeus
NHÓM 9-DH11MT 11
Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải nuôi tôm bằng nhuyễn thể 2 mảnh vỏ , tảo ở xã Lý Nhơn,
huyện Cần Giờ, TP.HCM
· Loài:Penaeus vannamei
Chúng phân bố chủ yếu ở châu Mỹ La Tinh, Hawaii. Hiện nay được nuôi ở rất nhiều
nước trên thế giới như: Đài Loan, Trung Quốc, Indonesia, Malaysia, Việt Nam.
Tôm thẻ chân trắng không cần thức ăn có lượng protein cao như tôm sú, 35% protein
được coi như là thích hợp hơn cả.
Hình 3. Tôm chân trắng
Tôm chân trắng lớn rất nhanh trong giai đoạn đầu, mỗi tuần có thể tăng trưởng 3g với
mật độ 100 con/m2 (tại Hawaii) không kém gì tôm sú, sau khi đã đạt được 20g tôm
bắt đầu lớn chậm lại, khoảng 1 g/tuần, tôm cái thường lớn nhanh hơn tôm đực.
Đặc trưng của tôm chân trắng là khả năng kháng bệnh khá cao, mức độ kháng chịu tốt
với các thay đổi của điều kiện môi trường nuôi, sinh trưởng nhanh, có thể nuôi với
mật độ từ 50 – 80 con/m
2
. Với đặc tính ưu việt này hiện nay tôm chân trắng đang
được người dân nước ta nuôi khá phổ biến và đang có xu hướng thay thế tôm sú.
2. CÁC YẾU TỐ MÔI TRƯỜNG ẢNH HƯỞNG ĐẾN TÔM NUÔI
3.1 Hàm lượng oxy hòa tan (DO)
Oxy là yếu tố giới hạn đối với sự phát triển của tôm nhưng nó cũng là yếu tố thường
xuyên thay đổi. Các nghiên cứu cho thấy tôm có thể sinh sống bình thường ở nồng độ
NHÓM 9-DH11MT 12
Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải nuôi tôm bằng nhuyễn thể 2 mảnh vỏ , tảo ở xã Lý Nhơn,
huyện Cần Giờ, TP.HCM
oxy hòa tan lớn hơn 4 mg/l. Khi hàm lượng DO dao động 2 – 3 mg/l tôm lớn chậm và
nhỏ hơn 2 mg/l bắt đầu tôm có hiện tượng ngạt hoặc chết.
3.2 pH, độ kiềm
3.5 Nitrite và nitrate
Nitrite: là chất rất độc đối với cá nhưng ít độc hơn đối với tôm. Nitrite gây độc chủ yếu là
tạo thành chất methemoglobin và giảm sự chuyển oxygen tới tế bào. Những hiểu biết về
ảnh hưởng của NO
2
-
đến sự phát triển của tôm không được biết nhiều, theo khuyến cáo
của các nhà khoa học ngưỡng an toàn được áp dụng là 0,1 mg/l. Các kết quả thử nghiệm
của Chen 1988 thấy rằng LC50 (96 giờ) đối với ấu trùng tôm sú là 13,6 mg/l và tôm sú
trọng lượng 5g là 171 mg/l. Ngưỡng được ghi nhận an toàn đối với tôm sú là nhỏ hơn 1
mg/l.
Nitrate: Độc tính của nitrate đối với tôm không cao. Tôm vẫn có thể sống trong môi
tường nước có hàm lượng nitrate lên đến 200mg/l. Tuy nhiên, theo khuyến cáo của các
nhà khoa học hàm lượng nitrate trong môi trường nuôi nên thấp hơn 60 mg/l.
Như vậy, mặc dù con tôm có môi trường sinh thái khá rộng tuy nhiên nó cũng đòi hỏi có
môi trường nuôi khá sạch, các biến động môi trường nuôi đều có thể tác động tiêu cực
đến hoạt động sinh trưởng và phát triển của con tôm đặc biệt tôm nuôi với mật độ dầy
trong các ao nuôi tôm công nghiệp vì vậy cần có biện pháp xử lý triệt để.
III. TỔNG QUAN VỀ THÀNH PHẦN NƯỚC THẢI NUÔI TÔM
1. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CHẤT LƯỢNG NƯỚC.
(Ghi chú : Tháng 0 là tháng chuẩn bị ao, giữ nước và bắt đầu thả tôm giống)
NHÓM 9-DH11MT 14
Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải nuôi tôm bằng nhuyễn thể 2 mảnh vỏ , tảo ở xã Lý Nhơn,
huyện Cần Giờ, TP.HCM
Bảng 1. Biến động của BOD, COD theo từng tháng
Qua bảng 1 và đồ thị 1 cho thấy hàm lượng BOD và COD tăng dần theo thời gian,
điều đó chứng tỏ có sự tích luỹ cao các chất hữu cơ trong ao trong quá trình nuôi tôm.
Điều này cho thấy có sự tích luỹ thức ăn thừa và phân thải của tôm trong quá trình
nuôi. Theo những nghiên cứu mới đây thì tôm chỉ có thể sử dụng được 37.5% lượng
thức ăn đưa vào cho sinh khối của tôm, còn lại là chất thải lỏng và chất thải rắn.
3
-
và NO
2
-
là vấn đề
đáng quan tâm. Dưới tác dụng của vi sinh vật, Ammonia sẽ biến đổi thành Nitrite và
Nitrate. NO
3
-
thông thường vô hại đối với tôm, tôm có thể chịu được nồng độ NO
3
-
lên
đến 2.000 mg/L trong 48 h. Trong khi NO
2
-
thì lại gây độc cho tôm, nhất là khi độ
mặn thấp (mức an toàn cho tôm là 0,3 mg/L).
NHÓM 9-DH11MT 16
Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải nuôi tôm bằng nhuyễn thể 2 mảnh vỏ , tảo ở xã Lý Nhơn,
huyện Cần Giờ, TP.HCM
2. HÀM LƯỢNG OXY HOÀ TAN
Đồ thị 4 : Sự biến động oxy hoà tan theo các tháng.
Mặc dù có khấy trộn thường xuyên trong các ao nuôi nhưng hàm lượng oxy hoà tan
vẫn biến động và tăng dần theo thời gian và cao nhất vào tháng thứ 3, sau đó giảm
dần cho đến cuối vụ. Khi theo dõi kết quả biến động oxy hoà tan trong ngày, chúng
tôi cũng nhận thấy đối với các ao nuôi, oxy hoà tan thường đạt giá trị cao nhất từ 12 –
14 giờ hàng ngày. Điều này có thể giải thích là trong các ao nuôi từ tháng 1 đến tháng
3 có một lượng lớn các tế bào tảo. Các loài tảo hiện diện chính trong các ao gồm : Tảo
4 COD 90-210 Mg/l
5 NH4 2,1-5,4 Mg/l
6 NO2 0,8-0,5 Mg/l
7 NO3 1,5-5,5 Mg/l
NHÓM 9-DH11MT 18
Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải nuôi tôm bằng nhuyễn thể 2 mảnh vỏ , tảo ở xã Lý Nhơn,
huyện Cần Giờ, TP.HCM
8 Tổng N2 8-31 Mg/l
9 Độ kiềm 100-140 Mg/l
Nước thải nuôi tôm sú giống đa số mẫu có nồng độ COD hơi vượt tiêu chuẩn thải
(QCVN 02 - 19: 2014/BTNMT). Trong trường hợp nước thải này muốn tái sử dụng
cho các ao nuôi hoặc bổ sung vào nguồn nước làm môi trường sống cho động vật thủy
sinh thì theo các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia (QCVN 08:2008/BTNMT cho nước mặt
và QCVN 10:2008/BTNMT cho nước biển ven bờ, sẽ phải xử lý giảm SS, các chất
hữu cơ, NH4-N, NO2-N và NO3-N.
IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC NUÔI TÔM HIỆN NAY
1. Phương pháp xử lý cơ học
Các công trình xử lý cơ học được áp dụng rộng rãi là: song/ lưới chắn rác, thiết bị
nghiền rác, bể điều hoà, khuấy trộn, bể lắng, bể tuyển nổi. Mỗi công trình được áp
dụng đối với từng nhiệm vụ cụ thể.
Ưu điểm:
+ Đơn giản, dễ sử dụng và quản lý.
+ Rẻ, các thiết bị dễ kiếm.
+ Hiệu quả xử lý sơ bộ nước thải tốt .
Nhược điểm:
+ Chỉ hiệu quả đối với các chất không tan.
+ Không tạo được kết tủa đối với các chất lơ lửng.
2. Phương pháp xử lý hóa – lý
Phương pháp này dùng để tách các chất hữu cơ, các tạp chất bằng cách cho hóa
chất vào nước thải để xử lý. Các quá trình hóa lý diễn ra giữa các chất bẩn với hóa
+ Chi phí xử lý thấp.
+ Ít tốn điện năng và hoá chất.
+ Thường không gây ra chất ô nhiễm thứ cấp.
Nhược điểm:
NHÓM 9-DH11MT 20
Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải nuôi tôm bằng nhuyễn thể 2 mảnh vỏ , tảo ở xã Lý Nhơn,
huyện Cần Giờ, TP.HCM
+ Thời gian xử lý lâu và phải hoạt động liên tục,chịu ảnh hưởng bởi nhiệt
độ, ánh sáng, pH, DO, hàm lượng các chất dinh dưỡng, các chất độc hại khác.
+ Chịu ảnh hưởng nhiều của điều kiện thời tiết, do đó việc vận hành và
quản lý khó, hầu như chỉ sử dụng ở giai đoạn xử lý bậc 2, 3.
+ Hiệu quả xử lý không cao khi trong nước thải chứa nhiều thành phần
khác nhau.
+ Hạn chế khi thành phần nước đầu vào biến động trong một dải rộng.
+ Yêu cầu diện tích khá lớn để xây dựng các công trình.
+ Phương pháp này hạn chế đối với nước thải có độc.
4. Phương pháp xử lý hoá học
Phương pháp hoá học sử dụng các phản ứng hoá học để xử lý nước thải. Các công
trình xử lý hoá học thường kết hợp với các công trình xử lý lý học. Các công trình
thường được áp dụng là: trung hòa, khử trùng, oxi hóa bậc cao.
Ưu điểm:
+ Các hoá chất dễ kiếm.
+ Dễ sử dụng và quản lý.
+ Không gian xử lý nhỏ.
Nhược điểm
+ Chi phí hoá chất cao.
+ Có khả năng tạo ra một số chất ô nhiễm thứ cấp.
5. Các phương pháp xử lý sinh học đang được sử dụng
5.1 Phương pháp xử lý bằng sinh học
Có rất nhiều phương pháp sinh học đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong xử lý ô
Kế tiếp trong chuỗi thức ăn là các động vật bậc một – động vật ăn thực vật. Ðiển hình
của các động vật bậc một ở vùng nước ven biển là các loại ngao, vẹm, hàu các loài
này có thể tiêu thụ các thực vật phù du và cải thiện điều kiện trầm tích đáy. Các loài
NHÓM 9-DH11MT 22
Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải nuôi tôm bằng nhuyễn thể 2 mảnh vỏ , tảo ở xã Lý Nhơn,
huyện Cần Giờ, TP.HCM
cá ăn thực vật phù du và mùn bã hữu cơ như cá măng, cá đối cũng được thử nghiệm
sử dụng ở các kênh thoát nước thải (Micheal J. Phillips, 1995).
Trong thực tế, để đảm bảo đạt hiệu suất xử lý cao các chất ô nhiễm với chi phí vận
hành tối thiểu, người ta thường sử dụng kết hợp nhiều phương pháp, kết hợp nhiều hệ
thống và các tác nhân khác nhau. Tùy theo hàm lượng chất ô nhiễm trong nước thải
và điều kiện cụ thể của từng khu vực.
Có rất nhiều phương pháp sinh học có thể sử dụng để xử lý ô nhiễm môi trường do
nuôi trồng thuỷ sản ven biển, mỗi phương pháp đều có những ưu và khuyết điểm
riêng, xong sử dụng các hồ sinh học và các hệ thống đất ngập nước vẫn có ưu thế hơn
cả xét về phương diện kinh tế lẫn môi trường, nhất là quy mô nuôi chưa cao, hệ thống
nuôi còn nhỏ lẻ chủ yếu mang tính chất nông hộ chu kỳ thải từ 3 – 15 ngày/lần.
5.4 Hồ sinh học
Bao gồm một chuỗi từ 3 đến 5 hồ, nước thải được làm sạch bằng quá trình tự nhiên
thông qua các tác nhân là tảo và vi khuẩn. Mối quan hệ giữa vi sinh vật, thực vật trong
hồ sinh học là mối quan hệ thông qua oxy và thông qua các chất dinh dưỡng cơ bản.
Trong hồ luôn diễn ra các quá trình như quang hợp, khuếch tán oxy vào nước. Nhưng
quá trình quang hợp chỉ xảy ra trong điều kiện có ánh sáng, ánh sáng chiếu vào nước
phụ thuộc vào hai yếu tố cơ bản là chiều sâu của nước và sự tồn tại hàm lượng chất
hữu cơ lơ lửng nhiều hay ít.
Mô hình này có thể áp dụng cho những nơi có diện tích đất lớn, để xử lý nước thải
trong nuôi tôm sẽ cho hiệu quả về môi trường và kinh tế.
NHÓM 9-DH11MT 23
Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải nuôi tôm bằng nhuyễn thể 2 mảnh vỏ , tảo ở xã Lý Nhơn,
huyện Cần Giờ, TP.HCM
cứu và triển khai áp dụng trong thực tiễn. Các biện pháp xử lý được nghiên cứu áp dụng
và tiếp cận theo nhiều hướng khác nhau bao gồm các biện pháp hóa lý, sinh học… Với
đặc tính của nước thải từ nuôi tôm chất ô nhiễm chủ yếu là chất hữu cơ nên biện pháp
sinh học được xem như là hướng tiên phong trong xử lý nước thải nuôi tôm và có nhiều
ứng dụng cho kết quả rất khả quan.
Ngày nay với tính bất ổn của các nguồn nước cấp, các biện pháp xử lý và tái tuần hoàn
nước cũng đã được nghiên cứu. Các biện pháp nghiên cứu nuôi tuần hoàn nước
(Recirculating Aquaculture Systems – RAS) với phương thức tiếp cận chủ yếu sử dụng
các đối tượng sinh học có sẵn trong điều kiện tự nhiên tại các vùng nuôi và tái sử dụng
nguồn nước sau khi xử lý cho nuôi. Phương thức này hiện đang được xem là công nghệ
NHÓM 9-DH11MT 25
Copyright: Tài liệu đại học ©