Đánh giá chất lượng nước ao nuôi tôm quảng canh tự nhiên và thâm canh tại ấp Phước Thiện, xã Đông Hải, huyện Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh
TÓM TẮT
Chất lượng nước ao nuôi tôm sú (penaeus monodon) quảng canh tự nhiên và thâm canh tại ấp Phước
Thiện, tỉnh Trà Vinh được khảo sát vào tháng 3/2019. Mẫu nước được thu tại 9 vị trí thuộc 3 khu vực ao
nuôi tôm và sau đó tiến hành phân tích 11 thông số sinh – lý – hóa để tính chỉ số WQI. Đồng thời, mẫu
cũng được phân tích cấu trúc quần xã phiêu sinh thực vật để tính các chỉ số sinh học tảo. Kết quả WQI
cho thấy chất lượng nước ổn định và phù hợp cho tôm tại các vị trí quảng canh tự nhiên. Nhưng ngược
lại, hầu hết các vị trí thâm canh có chất lượng nước từ trung bình đến xấu. Thêm vào đó, sự xuất hiện
của chi tảo Euglena là dấu hiệu cho thấy môi trường nước ao giàu dinh dưỡng
Trang 1
Trang 2
Trang 3
Trang 4
Trang 5
Trang 6
Trang 7
Trang 8
Trang 9
Tóm tắt nội dung tài liệu: Đánh giá chất lượng nước ao nuôi tôm quảng canh tự nhiên và thâm canh tại ấp Phước Thiện, xã Đông Hải, huyện Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh
ổng coliform. Công thức tính WQI như sau: (Landwehr, 1974) Chuyển đổi thông số về cùng thang đo thành chỉ số phụ - qi (Bảng 1), nghiên cứu sử dụng bảng chuyển đổi thông số của Phạm Thị Minh Hạnh và cộng sự (2011) [18] về tiêu chuẩn nước mặt Việt Nam dành cho chỉ số WQI, đồng thời bảng này được điều chỉnh phù hợp với vùng nước nuôi tôm ven biển. Bảng chuyển đổi có 5 mức điểm là 100, 75, 50, 25 và 1, mỗi mức cũng chính là chỉ số phụ (qi). Thông số có các khoảng giá trị thể hiện tình trạng môi trường nước từ rất tốt đến rất xấu. Các khoảng giá trị đó được tham khảo dựa trên năm tiêu chuẩn của QCVN 10- MT:2005/BTNMT [16] và nhiều nghiên cứu khác [1], [6], [7], [13]. Bảng 1. Chuyển đổi giá trị thông số về cùng một thang đo – chỉ số phụ (qi) Thông số Đơn vị Chỉ số phụ (qi) 100 75 50 25 1 Rất tốt Tốt Trung bình Xấu Rất xấu Nhiệt độ oC 28 - 30 30 và 28 32 và 27 33 và 25 36 và 20 Độ mặn 15 - 30 30 và 15 32 và 10 35 và 5 40 và 3 pH - 7,5 – 8,5 7 – 9 6,5 – 9 6 - 9 4 và 11 DO mgO2/L 5 5 4 3 2 Độ đục NTU 10 20 35 60 100 TSS mg/L 50 60 70 90 100 COD mgO2/L 15 15 - - - BOD5 mgO2/L 10 10 - - - N-NH4 + mg/L 0,1 0,5 1 10 - P-PO4 3- mg/L 0,1 0,3 0,5 - - Tổng coliform MPN/100mL 1000 - - - - ĐẶNG MINH LUẬT và cộng sự TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC SÀI GÒN 45 Giá trị của chỉ số WQI được xét trên thang màu đánh giá chất lượng nước (Bảng 2) từ 1 đến 100 của Brown và cộng sự (1970) [17], để có thể đánh giá một cách tổng quát nhất về chất lượng nước tại vị trí nghiên cứu. Đồng thời sử dụng thuật ngữ đánh giá tương ứng với môi trường nước ao nuôi tôm như “thích hợp” là đánh giá về môi trường sống và “hạn chế” là đánh giá về các thông số lý - hóa vượt mức cho phép của một trong năm tiêu chuẩn kể trên hay nhiều hơn. Bảng 2. Thang đánh giá chất lượng nước cho vùng nuôi tôm ven biển Trà Vinh WQI ĐÁNH GIÁ MÀU > 89 Thích hợp không có hạn chế (Rất tốt) Xanh thẫm 61-89 Thích hợp nhưng có mức hạn chế thấp (Tốt) Xanh lam 46-60 Thích hợp nhưng có mức hạn chế trung bình (Trung bình) Vàng 30-45 Thích hợp nhưng có mức hạn chế cao (Xấu) Đỏ < 30 Không thích hợp (Rất xấu) Đỏ thẫm 2.4. Chỉ số sinh học tảo Chỉ số đa dạng loài Shannon – Wiener (1949) [3] được tính dựa vào thành phần và mật độ của phiêu sinh thực vật, sau đó căn cứ vào thang phân loại chất lượng nước của Wilhm và Dorris (1968) đưa ra tình trạng ô nhiễm thủy vực, với giá trị H’ lớn hơn 0,9 thì thủy vực không bị ô nhiễm, khoảng từ 0,3 đến 0,9 thì thủy vực ô nhiễm nhẹ và dưới 0,3 thì thủy vực bị ô nhiễm [8]. Công thức được tính như sau: (Shannon và Wiener, 1949) Trong đó, H’ là chỉ số Shannon – Wiener; pi là tỷ lệ số cá thể được tìm thấy trong loài thứ i (Pi = ni/N); ni là số lượng cá thể của loài thứ i; N là tổng số cá thể trong một mẫu nghiên cứu. Chỉ số ô nhiễm do Palmer đề xuất dựa trên 20 chi tảo chỉ thị cho thủy vực bị ô nhiễm chất hữu cơ. Khi chỉ số Palmer lớn hơn hoặc bằng 20 thì thủy vực ô nhiễm chất hữu cơ cao, từ 15 đến 19 thì thủy vực ô nhiễm chất hữu cơ có khả năng tăng cao và dưới 15 được quy định là thủy vực ô nhiễm chất hữu cơ thấp (thủy vực không bị phú dưỡng hoặc thủy vực có các yếu tố hay chất gây cản trở đến việc tồn tại tiếp tục của tảo) [4]. Các thông số sinh - lý - hóa chất lượng nước, mật độ phiêu sinh thực vật, chỉ số WQI và các chỉ số sinh học gồm: Shannon Wiener và Palmer. Tất cả được nhập liệu và xử lý số liệu trên hai phần mềm là Microsoft Excel 2010 và PRIMER VI được dùng để tính chỉ số đa dạng loài Shannon – Wiener. 3. Kết quả - thảo luận Qua phân tích các thông số hóa-lý học của nước, nghiên cứu nhận thấy những vị trí ao quảng canh tự nhiên có các thông số được đo đạc (Bảng 3), hầu hết nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 10- SCIENTIFIC JOURNAL OF SAIGON UNIVERSITY No. 71 (05/2020) 46 MT:2015/BTNMT [16] về chất lượng vùng nước nuôi trồng thủy hải sản, cho thấy tình trạng vùng nước tương đối tốt và thích hợp cho tôm sinh trưởng và phát triển. Bên cạnh đó, các thông số COD, BOD5, N-NH4 và P-PO4 tại các vị trí khảo sát hầu hết có giá trị nằm dưới ngưỡng phát hiện của phương pháp đo. Chỉ riêng với thông số N- NH4 tại IP1 (2,2 mg/L), COD tại IP1 (18,6 mg/L) và IP2 (18,1 mg/L) có giá trị cao hơn mức giới hạn cho phép theo QCVN 10- MT:2015/BTNMT [16] về chất lượng vùng nước ven biển cho nuôi trồng thủy hải sản. Qua đó, nghiên cứu nhận thấy tình trạng dinh dưỡng cao tại hai ao TC IP1 và IP2 do có các thông số dinh dưỡng cao vượt hơn mức giới hạn thuận lợi dành cho vùng nước nuôi tôm ven biển dựa theo QCVN 10-MT:2015/BTNMT [16]. Các giá trị thông số này có tác động đến chỉ số chất lượng nước WQI (Hình 2) nhằm biểu hiện nên tình trạng của vùng nước khảo sát. Bảng 3. Kết quả phân tích các thông số hóa-lý tính của nước Vị trí Thông số EPB1 EPB2 EPB3 IP1 IP2 IP3 EPA1 EPA2 EPA3 Nhiệt độ (oC) 30,63 31,23 32,46 31,63 31,86 32,20 36,36 34,78 34,70 pH 7,69 8,06 8,23 8,13 8,23 8,75 8,67 8,40 8,39 Độ mặn (‰) 24 24 23 15 15 5 14 15 15 Độ đục (NTU) 12 8,1 13 52 106 19 17 14 12 TSS (mg/L) 54 54 81 286 297 81 54 54 28 DO (mg/L) 7,43 4,1 5,8 4,13 5,6 5,9 9,8 8,73 7,26 Tổng Coliform (MPN/100mL) 34 2 13 4 6 500 11 2 50 Chỉ số chất lượng nước WQI cho thấy có sự khác nhau về chất lượng nước giữa ao nuôi tôm quảng canh tự nhiên và thâm canh. Cụ thể là các ao nuôi tôm thâm canh có chất lượng nước thấp hơn đáng kể so với các ao nuôi tôm quảng canh tự nhiên (Hình 2). ĐẶNG MINH LUẬT và cộng sự TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC SÀI GÒN 47 Hình 2. Chỉ số chất lượng nước – WQI Theo thang phân loại của Wilhm và Dorris (1968), chỉ số đa dạng Shannon – Wiener (H’) cho thấy hầu hết các vị trí thuộc ao nuôi tôm quảng canh tự nhiên đều có chất lượng nước ở mức không bị ô nhiễm (Hình 3), riêng vị trí EPA1 là thủy vực bị ô nhiễm nhẹ (H’ = 0,85). Tuy nhiên nếu phân tích về thành phần loài phiêu sinh thực vật có thể nhận thấy đây là thủy vực khá phù hợp cho tôm vì chúng có được nguồn thức ăn tự nhiên giàu dinh dưỡng như một số loài phiêu sinh thực vật thuộc các chi là Coscinodiscus, Nitzschia và Gyrosigma [14]. Chỉ số H’ cho thấy chất lượng nước ở mức bị ô nhiễm nhẹ tại IP2 và IP3, và tại IP1 lại cho thấy nước không bị ô nhiễm. Nhưng nếu nhìn về góc độ thành phần và mật độ phiêu sinh thực vật thì nhóm khuê tảo tại IP3 có mật độ cao hơn so với IP1 và IP2, đáng chú ý là sự có mặt của những loài khuê tảo đóng vai trò là nguồn thức ăn mang lại giá trị dinh dưỡng cao cho tôm như Coscinodiscus, Gyrosigma, Nitzschia và Diploneis [15]. Trong khi đó, các loài vi khuẩn lam chiếm ưu thế với mật độ dày đặc tại hai vị trí IP1 và IP2, nơi có các thông số dinh dưỡng đều cao vượt mức cho phép, đồng thời điều này cũng có khả năng là nguyên do khiến cho thông số TSS (Bảng 3) cao vượt mức giới hạn cho phép của QCVN 10-MT:2005/BTNMT [16]. Và theo như nghiên cứu của Burford (1997) về tác động của phiêu sinh thực vật trong ao nuôi tôm, tác giả nhận định vi khuẩn lam gia tăng mạnh trong ao nuôi giàu dinh dưỡng sẽ gây suy giảm đa dạng các nhóm loài phiêu sinh thực vật khác trong quần xã, đồng thời dẫn đến tình trạng chất lượng nước cũng sẽ dần trở nên xấu đi [11]. Như vậy, nếu xét về phiêu sinh thực vật thì vị trí IP3 có chất lượng nước thích hợp hơn so với IP1 và IP2. SCIENTIFIC JOURNAL OF SAIGON UNIVERSITY No. 71 (05/2020) 48 Hình 3. Chỉ số đa dạng loài Shannon – Wiener (H’) Bên cạnh đó, nghiên cứu ghi nhận được sự hiện diện của sáu chi tảo chỉ thị cho thủy vực bị ô nhiễm chất hữu cơ theo Palmer (1969) [4] tại vị trí IP1 gồm: Cyclotella, Navicula, Euglena, Lepocinclis, Chlorella và Pandorina, ít hơn so với IP2 một chi tảo là Phacus. Từ đó quy về chỉ số ô nhiễm Palmer của IP1 là 14 chỉ thị cho thủy vực ô nhiễm chất hữu cơ thấp (thủy vực không bị phú dưỡng hoặc thủy vực có các yếu tố hay chất gây cản trở đến việc tồn tại tiếp tục của tảo), IP2 là 16 chỉ thị cho thủy vực ô nhiễm chất hữu cơ và có khả năng sẽ tăng cao. Liên kết các kết quả thông số lý - hóa, chỉ số WQI, thành phần phiêu sinh thực vật, hai chỉ số sinh học Shannon – Wiener (H’) và Palmer trong đợt khảo sát tháng 03/2019 chỉ ra rằng các vị trí quảng canh tự nhiên có chất lượng nước tốt và phù hợp cho tôm nuôi. Thành phần phiêu sinh thực vật trong ao cũng thích hợp cho tôm sử dụng làm nguồn thức ăn giàu dinh dưỡng. Trái lại, các vị trí ao thâm canh có chất lượng nước xấu, trong đó IP2 có chất lượng nước kém nhất khi liên tục có chỉ số WQI thấp rơi vào khoảng màu đỏ (Hình 2), các thông số như nhu cầu oxy hóa học (COD) và tổng chất rắn lơ lửng (TSS) đều cao hơn mức cho phép của QCVN 10- MT:2015/BTNMT [16]. Hơn nữa, phiêu sinh thực vật được ghi nhận có mật độ nhóm ngành vi khuẩn lam cao nhất so với các nhóm ngành tảo khác, trong đó có sự hiện diện của bảy chi tảo chỉ thị cho vùng nước ô nhiễm chất hữu cơ theo Palmer (1969) [4] gồm: Cyclotella, Navicula, Euglena, Lepocinclis, Chlorella, Pandorina và Phacus. Đồng thời, tình trạng chất lượng nước của IP1 không tốt hơn IP2 là mấy khi chỉ số WQI ở khoảng màu vàng (Hình 2) và các thông số như COD, N-NH4+, và TSS cũng đều cao hơn tiêu chuẩn Việt Nam QCVN 10-MT:2015/BTNMT [16]. Tuy nhiên, về mật độ phiêu sinh thực vật có phần thấp hơn so với IP2 nhưng vẫn cao hơn rất nhiều so với các vị trí ao quảng canh tự nhiên và điều quan trọng là nhóm vi khuẩn lam vẫn là nhóm chiếm ưu thế nhất. Riêng vị trí ao IP3 có môi trường nước ôn hòa tương tự như các vị trí quảng canh tự nhiên, nguyên nhân có thể là do ao nuôi ĐẶNG MINH LUẬT và cộng sự TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC SÀI GÒN 49 đang trong giai đoạn vừa thả giống (được ba tuần tính đến thời điểm thu mẫu) ngắn hơn so với hai ao IP1 và IP2 (đã được nuôi hơn một tháng tính đến thời điểm thu mẫu). Do đó, tình trạng dinh dưỡng trong môi trường nước ao IP3 còn rất thấp so với hai ao còn lại (Bảng 3). Tóm lại, tình trạng dinh dưỡng cao vượt mức cho phép theo QCVN 10- MT:2015/BTNMT đang xảy ra tại các ao nuôi tôm thâm canh, thêm vào đó sự có mặt của nhóm tảo mắt cho thấy môi trường nước và đáy ao đã có sự ô nhiễm hữu cơ từ việc nhiễm bẫn nền đáy ao do thức ăn thừa mứa và chất thải tôm nuôi lắng đọng ngày một nhiều và tình trạng này sẽ còn tiếp tục tăng lên qua từng giai đoạn nuôi [14]. Nhóm vi khuẩn lam sẽ có tác động tiêu cực đến ao nuôi khi chúng còn chiếm vị trí ưu thế trong ao, vì tôm sẽ rất khó tiêu hóa khi ăn phải loài tảo này và gây ra bệnh phân trắng cho tôm [15], đồng thời chất lượng nước cũng sẽ dần trở nên xấu đi [11]. Hơn nữa, qua khảo sát thực tế được biết nguồn nước xả thải của các hộ nuôi thâm canh lại không được xử lý triệt để trước khi bơm và xả thải trực tiếp ra các con kênh, rạch, bãi bồi hay RNM nằm gần đó. Nếu hoạt động này diễn ra liên tục trong một thời gian dài rất có khả năng làm cho các vật chất trong nước thải tồn dư lại môi trường sông, kênh rạch. Qua đó gây ảnh hưởng đến đời sống của các loài sinh vật ngoài tự nhiên và có thể khi đó các ao nuôi tôm quảng canh tự nhiên cũng không phải là ngoại lệ. 4. Kết luận Các vị trí ao quảng canh tự nhiên và IP3 có chất lượng nước tương đối tốt và thích hợp cho sự phát triển của tôm. Còn những ao nuôi tôm thâm canh (ngoại trừ vị trí ao IP3) hiện có tình trạng phì dưỡng bởi sự giàu có mật độ vi khuẩn lam và sự xuất hiện của nhóm tảo mắt, đồng thời hai thông số dinh dưỡng là NH4+ và COD đều cao vượt ngưỡng giới hạn cho phép theo QCVN 10-MT:2015/BTNMT. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Forbes, (2020, June 1). Penaeus monodon (giant tiger prawn), Center for Agriculture and Biosciences International [Online]. Available: https://www.cabi.org/isc/datasheet/71093. [2] Sournia, Phytoplankton manual, Paris: UNESCO, 1978. [3] E. Shannon and W. Wiener, The mathematical theory of communication, Urbana: University of Illinois Press, 1949. [4] M. Palmer, “A Composite Rating of Algae Tolerating Organic Pollution”, Journal of Phycology, 5, 78-82, 1969. [5] Đặng Thị Hồng Phương và Hà Anh Tuấn. “Hoạt động nuôi tôm tập trung và chất lượng môi trường nước nuôi tôm tại xã Hải Đông, huyện Hải hậu, tỉnh Nam Định”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, 107(7), 31-35, 2013. [6] E. Beltrame, C. Bonetti and J. Bonetti Filho, “Pre-selection of areas for shrimp culture in a subtropical Brazilian lagoon based on multicriteria hydrological evaluation”, Journal of Coastal Research, 39, 1838-1842, 2006. SCIENTIFIC JOURNAL OF SAIGON UNIVERSITY No. 71 (05/2020) 50 [7] Huỳnh Phú, “Nghiên cứu đánh giá môi trường chất lượng nước vùng nuôi tôm sú ven biển Trà Vinh và đề xuất các giải pháp phát triển bền vững”, Luận án Tiến Sĩ, Đại học Thủy Lợi, Hà Nội, 2006. [8] J. L. Wilhm and T. C. Dorris, “Biological parameters for water quality criteria”, Bioscience, 8(6), 477-481, 1986. [9] J. M. Landwehr and R. A. Deininger, “A Comparision of Several Water Quality Indexes”, Journal of the Water Pollution Control Federation, 48(5), 954-958, 1976. [10] J. M. Landwehr, “Water Quality Indices – Construction and Analysis”, PhD thesis, University of Michigan, 1974. [11] M. Burford, “Phytoplankton dynamics in shrimp ponds”, Aquaculture Research, 28, 351-360, 1997. [12] Nguyễn Phú Hòa, Chất lượng môi trường nước trong nuôi trồng thủy sản, Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh, 2016. [13] Nguyễn Văn Công, Tổng quan về ô nhiễm nông nghiệp tại Việt Nam: Ngành Thủy Sản, Được soạn thảo cho Ngân hàng Thế giới, Washington, DC, 2017. [14] Nimda Tép Bạc, (1/6/2020). Tảo độc trong ao nuôi tôm và biện pháp quản lý, Nguồn tepbac.com [Trực tuyến]. Địa chỉ: https://tepbac.com/tin-tuc/full/tao-doc-trong-ao- nuoi-tom-va-bien-phap-quan-ly-20617.html [15] Phạm Thanh Lưu, Trần Thành Thái, Nguyễn Thị Mỹ Yến và Ngô Xuân Quảng, “Đa dạng thực vật phù du trong ao nuôi tôm sinh thái Cà Mau”, Kỷ yếu Báo cáo Khoa học về Sinh thái và Tài nguyên sinh vật – Hội nghị Khoa học toàn quốc lần thứ 7, 793-800, 2017. [16] QCVN 10-MT:2015/BTNMT. (2015), Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước biển. [17] R. M. Brown, N. I. McClelland, R. A. Deininger and R. G. Tozer, “Water quality index-do we dare?”, Water Sewage Works, 117(10), 339-343, 1970. [18] T. M. H. Pham, “Development of Water Quality Indices for Surface Water Quality Evaluation in Vietnam”, Journal of Environmental Engineering, 137, 273-283, 2009. [19] TCVN 5994: 1995 (ISO 5667–4: 1987) – Tiêu chuẩn Quốc gia về Chất lượng nước – Lấy mẫu – Hướng dẫn lấy mẫu ở hồ ao tự nhiên và nhân tạo. [20] Ủy Ban Nhân Dân tỉnh Trà Vinh, Quyết định Ban hành Kế hoạch Phòng, chống thiên tai trên địa bàn tỉnh Trà Vinh giai đoạn 2016 – 2020, Số 791/ QĐ-UBND, 2016. Ngày nhận bài: 06/12/2019 Biên tập xong: 15/5/2020 Duyệt đăng: 20/5/2020
File đính kèm:
- danh_gia_chat_luong_nuoc_ao_nuoi_tom_quang_canh_tu_nhien_va.pdf