Thông tinh chung
Môn học: Quản lý chất lượng nước ao nuôi thủy sản
Mã số: TS105, 3 tín chỉ(30-30)
Mã số: TS338, 2 tín chỉ(30-0)
Mã số: TS150, 2 tín chỉ(20-20)
Mô tảgiáo trình:
- Động thái và ý nghĩa sinh học của các yếu tốnhưvật lý, hóa học, sinh
học đối với đời sống thủy sinh vật,
- Phương pháp phân tích các thông sốchất lượng nước
-Biện pháp quản lý môi trường ao nuôi thủy sản.
Vịtrí của giáo trình:
-Môn học cung cấp cho sinh viên những kiến thức cần thiết về đánh giá
chất lượng và quản lý môi trường ao nuôi thủy sản
124 trang |
Chia sẻ: tranhoai21 | Lượt xem: 1787 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Quản lý chất lượng nước ao nuôi thủy sản, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG NƯỚC
AO NUÔI THỦY SẢN
Trương Quốc Phú
Khoa Thủy sản, Đại học Cần Thơ
Giới thiệu
Thông tinh chung
Môn học: Quản lý chất lượng nước ao nuôi thủy sản
Mã số: TS105, 3 tín chỉ (30-30)
Mã số: TS338, 2 tín chỉ (30-0)
Mã số: TS150, 2 tín chỉ (20-20)
Mô tả giáo trình:
- Động thái và ý nghĩa sinh học của các yếu tố như vật lý, hóa học, sinh
học đối với đời sống thủy sinh vật,
- Phương pháp phân tích các thông số chất lượng nước
- Biện pháp quản lý môi trường ao nuôi thủy sản.
Vị trí của giáo trình:
- Môn học cung cấp cho sinh viên những kiến thức cần thiết về đánh giá
chất lượng và quản lý môi trường ao nuôi thủy sản.
Giới thiệu
Điều kiện tiên quyết:
Hóa phân tích
Sách và dụng cụ học tập:
Water quality for pond aquaculture (Boyd, 1998)
Quan trắc và kiểm soát ô nhiễm môi trường nước (Lê
Trình, 1997)
Các giáo trình về cơ sở thủy sản
Các tài liệu có liên quan
Phương pháp học tập:
Học tích cực, sinh viên là trung tâm
Cách đánh giá:
Lý thuyết: 50% kiểm tra và thuyết trình, 50% thi hết môn
Thực hành: Đạt yêu cầu
Chất lượng nước và sức khỏe tôm cá
– Con người cần không khí trong lành để sống
lâu. Cá, tôm cũng cần nước có chất lượng
tốt để sống khỏe mạnh
– Phòng bệnh tốt hơn là trị bệnh
– Chất lượng nước tốt giúp cá, tôm khỏe
mạnh và lớn nhanh
– Chăm sóc ao cá, tôm cũng cần thiết như
chăm sóc sức khỏe của con người
Mở đầu
1. Nhập môn
• Định nghĩa: Quản lý chất lượng nước ao nuôi thủy sản là
môn khoa học nghiên cứu những tính chất vật lý, thành
phần hóa học của nước thiên nhiên, các qui luật biến đổi
của chúng theo không gian và thời gian và những ứng
dụng trong nuôi trồng thủy sản.
• Nội dung nghiên cứu:
Tính chất vật lý
Tính chất hóa học
Sự biến động của các yếu tố và phương pháp quản lý
chất lượng nước
Mở đầu
• Đối tượng nghiên cứu: Nước bề mặt (ao, hồ,
sông, suối...) và nước ngầm sử dụng cho nuôi
trồng thủy sản
2. Sơ lược phát triển môn học
Những nghiên cứu vế tính chất và thành phần hóa
học của nước thiên nhiên đã có từ thời đại đồ sắt
Thalet (629 – 343 TCN) có kết luận: nước là chất
phổ biến, rất bình thường nhưng cũng khác
thường về những tính chất vật lý của nó. Nước là
chất duy nhất trên địa cầu gặp đồng thời với khối
lượng lớn ở 3 trạng thái rắn, lỏng và khí.
Mở đầu
• Đầu TK 18, hai nhà khoa học M. Lomonosov (1711 -
1765) và A. Lavoisier (1743 - 1794) Đề ra cơ sở phân
tích định lượng thành phần hóa học của nước thiên
nhiên.
• Ngày nay, khoa học và công nghệ phát triển việc phân
tích thành phần hóa học của nước có nhiều tiến bộ,
mức độ chính xác cao.
Phương pháp cổ điển (chuẩn độ)
Phương pháp so màu quang phổ
Phương pháp huỳnh quang
Phương pháp phóng xạ
Phương pháp sắc ký
Mở đầu
3. Nước, môi trường thuận lợi cho đời sống thủy sinh
vật
Khối lượng riêng cao, độ nhớt thấp
Nhiệt lượng riêng cao, độ dẫn nhiệt kém
Độ tỏa nhiệt và độ thu nhiệt lớn
Sức căng bề mặt lớn
Khối nước luôn chuyển động
Nước là dung môi tốt
4. Phân chia vùng sinh thái theo độ muối
Vùng sinh thái nước ngọt (độ muối nhỏ hơn 0,5%o)
Vùng sinh thái nước lợ (độ muối từ 0,5-30%o)
Vùng sinh thái nước mặn (độ mặn lớn hơn 30%o)
Mở đầu
5. Đặc tính các loại hình thủy vực
• Thủy vực nước chảy: là các thủy vực tự nhiên,
diện tích mặt nước lớn, sâu (sông, suối...)
Hàm lượng oxy cao, ổn định, hàm lượng oxy phụ
thuộc dòng chảy
CO2 tự do thấp
Độ pH ổn định (6-8)
Nhiệt độ nước ít biến động
Hàm lượng muối dinh dưỡng và vật chất hữu cơ
thấp
Các yếu tố môi trường có xu hướng biến đổi theo
mùa
Mở đầu
Thủy vực nước tĩnh: là các thủy vực nhân tạo, diện tích
mặt nước nhỏ, cạn (ao, hồ, ruộng lúa...)
Hàm lượng oxy thường thấp vào sáng sớm và cao
vào xế chiều
Hàm lượng CO2 tự do trong nước biến động ngược
lại so với oxy
Độ pH cũng biến động tương tự như oxy
Nhiệt độ biến động lớn nhất là ruộng lúa
Hàm lượng muối dinh dưỡng trong các thủy vực
nước tĩnh cao do tác động của canh tác của con
người
Phiêu sinh vật phát triển với một độ cao
DINH DƯỠNG VÀ CHU TRÌNH
SINH HỌC
Nguồn và quá trình cung cấp dinh
dưỡng cho môi trường nước
Mưa, bụi,
cố định đạm
Bài tiết của
động vật
Sinh quyển
Rửa trôi, xói lở
Phân hủy
Khuấy động
nền đáy
Nguồn nội tại
Nguồn ngoại lai
Chu trình dinh dưỡng trong thủy vực
Các dạng dinh dưỡng
• Chất hữu cơ (chất sống và xác chết)
Carbohydrate
Protein
Lipid
Chất hữu cơ khác (rượu, acid, hydrocarbon...)
• Muối dinh dưỡng (muối vô cơ)
Đạm (NH3, NH4+, NO2-, NO3-)
Lân (PO43-...)
Silic (SiO32-)
...
Chu trình dinh dưỡng trong thủy vực
CO2 + H2O C6H12O6 + O2
Ánh sáng
Diệp lục
Tinh bột
Cellulose
Protein
Lipid
Vitamin
...
+
NH4+
NO3-
PO43-
SiO32-
SO42-
...
C6H12O6
Đồng hóa
Quá trình tổng hợp chất hữu cơ - tích lũy
năng lượng
Chu trình dinh dưỡng trong thủy vực
Các nhóm sinh vật tham gia vào quá trình
tổng hợp chất hữu cơ:
• Thực vật phù du (Phytoplankton)
• Thực vật đáy (Phytobenthos)
• Thực vật lớn (Macrophyte)
• Vi khuẩn hóa tự dưỡng (Lithotrophic bacteria)
• Vi khuẩn quang tự dưỡng (Phototrophic
bacteria)
Chu trình dinh dưỡng trong thủy vực
Quá trình hô hấp - cung cấp năng lượng:
Tinh bột
Cellulose
Protein
Lipid
+
CO2
H2O
NH3
PO43-
SiO32-
SO42-
...
O2 + Q (hóa năng)
Enzyme
Chu trình dinh dưỡng trong thủy vực
Quá trình phân hủy hữu cơ hiếu khí - giải
phóng năng lượng:
Tinh bột
Cellulose
Protein
Lipid
...
+
CO2
H2O
NH3
NO3-
PO43-
SiO32-
SO42-
...
O2 + Q (Nhiệt năng)
Vi khuẩn, nấm
Chu trình dinh dưỡng trong thủy vực
Quá trình phân hủy hữu cơ yếm khí - giải
phóng năng lượng:
Tinh bột
Cellulose
Protein
Lipid
...
CH4
R-OH
R-COOH
NH3
H2S
PO43-
+ Q (Nhiệt năng)
Vi khuẩn
Yếm khí
Chu trình dinh dưỡng trong thủy vực
Các nhóm sinh vật tham gia vào quá trình
phân hủy hữu cơ:
• Vi khuẩn dị dưỡng
Bacillus
Pseudomonas
Lactobacillus
Vibrionacea
...
• Nấm phân hủy
Trichoderma
...
ĐẶC TÍNH VẬT LÝ CỦA
MÔI TRƯỜNG NƯỚC
Ánh sáng
Sự xâm nhập của ánh sáng vào nước
Sự xâm nhập của ánh
sáng vào cột nước phụ
thuộc:
– Góc tới
– Sự phẳng lặng
– Bước sóng
Độ đục/vật chất lơ lửng
của nước
53% năng lượng ánh
sáng chuyển thành dạng
nhiệt và triệt tiêu trong
1m đầu tiên
Ánh sáng tới
Phản xạ
Đi vào thủy vực
Sự xâm nhập của ánh sáng vào ao cá
0
30
60
90
120
150
Độ sâu (cm)
Ánh sáng tới (%)
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Độ trong thấp
Độ trong vừa
Độ trong cao
Độ trong, độ đục của nước
• Độ đục có tương quan nghịch với
độ trong và tầm nhìn trong nước
• Độ trong đo bằng đĩa secchi (cm)
• Độ đục được đo bằng khả năng
xuyên qua nước của ánh sáng
(NTU) hoặc hàm lượng của tổng
vật chất lơ lửng (mg/L).
Yếu tố ảnh hưởng đến độ trong, đục
• Chất hữu cơ dạng hạt
Plankton
Detritus
Chất mùn
• Chất vô cơ
Huyền phù (canxi)
Bùn (2-50µm)
Keo đất (<2 µm)
Độ trong, đục và chất lượng nước
• Độ trong cao (độ đục thấp)
> 40 cm (<25 NTU)
Ao bị nhiễm phèn hay thiếu dinh dưỡng
• Độ trong, độ đục thích hợp
25-40 cm (25-100 NTU)
• Độ trong thấp (độ đục cao)
100 NTU)
Ao giàu dinh dưỡng hoặc nhiễm bẩn
Độ trong, đục và chất lượng nước
Cá thiếu thức ăn tự nhiên
Tảo đáy phát triển
Ao giàu dinh dưỡng
Tảo phát triển mạnh
Cá bị thiếu oxy vào sáng sớm
60 cm
Đủ thức ăn tự nhiên
Chất lượng nước tốt
Quản lý độ trong, độ đục
Nước quá trong
• Bón phân khi nước ao thiếu dinh dưỡng
• Bón vôi và bón phân khi nước bị nhiễm
phèn
Quản lý độ trong, độ đục
Nước đục
• Hạn chế rửa trôi
• Sử dụng ao lắng
• Kết tụ keo đất bằng các cation (Al3+,
Fe3+, Ca2+, Na+, H+...)
Keo đất
Al3+
Fe3+
Ca2+
Mg2+
NH4+
H+
Al3+ Ca2+
Na+
H+
NH4+ Mg2+
Fe3+
Nhiệt độ
Bức xạ
mặt trời
Truyền
nhiệt
Bức xạ
nhiệt
Bốc hơi
Hấp thụ vào nền đáy
Địa nhiệt
Cấp nước
Tháo
nước
Trao đổi năng lượng nhiệt trong thủy vực
Sự phân tầng nhiệt trong ao cá
0.0
0,5
1,0
1,5
2.0
2.5
20 22 24 26 28 30 32
Thermoline
Hypolimnion
Epilimnion
Nhiệt độ (oC)
Đ
ộ
s
â
u
(
m
)
Ảnh hưởng của nhiệt độ
• Khoảng chịu đựng nhiệt độ của cá từ 20-
35oC
• Khoảng nhiệt độ tối ưu cho sinh trưởng
của cá là 25-30oC, cá vùng nhiệt đới sẽ
chết khi nhiệt độ dưới 15oC
• Nhiệt độ thay đổi đột ngột (3-4oC) cá bị
sốc hoặc chết, tốc độ thay đổi nhiệt độ
0,2oC/phút sẽ không ảnh hưởng đến cá
Quy luật Van’t Hoff
0 10 20 30 40 50
50
100
Nhiệt độ (oC)
Tiêu hao oxy
0
Quy luật tổng nhiệt
S = D(t-to)
S : Tổng nhiệt (hằng số)
D : Thời gian
t : Nhiệt độ trung bình ngày
to : Nhiệt độ 0 sinh học
Nhiệt độ và mùa sinh sản
1 2 4 6 8 10
20
30
Tháng
N
h
i
ệ
t
đ
ộ
(
o
C
)
15
3 5 7 9 11 12
25
35
Mùa sinh sản
Quản lý nhiệt độ
Ao đủ lớn và đủ sâu là cần thiết để duy trì
nhiệt độ thích hợp (1,2-1,5 m)
1,5 m
Nóng
Mát
Mát
Lạnh
Quản lý nhiệt độ
Ao quá cạn (<0,8 m) nhiệt độ nước sẽ quá
lạnh vào ban đêm và quá nóng vào ban ngày
NóngLạnh
0,8 m
Màu nước
Các yếu tố ảnh hưởng đến màu nước
Nước tinh khiết không có màu
Nước tự nhiên có màu do các yếu tố:
Phiêu sinh vật (tảo)
Xác hữu cơ hòa tan và lơ lửng
Phù sa
Màu nước và tác nhân tạo màu
Màu xanh nhạt, xanh
đọt chuối: do tảo lục
(Chlorophyta)
Màu vàng nâu, màu
trà: do tảo Silic
(Bacillariophyta)
Màu nước và tác nhân tạo màu
Màu xanh đậm (xanh
lam): do tảo Lam
(Cyanophyta,
Cyanobacteria)
Màu nâu đen: Nhiều
xác hữu cơ, tảo mắt
(Euglenophyta)
Màu nước và tác nhân tạo màu
Màu vàng cam: Nhiều
phèn sắt
Màu đất đỏ: Phù sa sông
Màu xám đục: bùn sét
Màu xanh nhạt (nước ngọt) và màu
vàng nâu thích hợp cho nuôi tôm cá
KFe3(SO4)2(OH)6
ĐẶC TÍNH HÓA HỌC CỦA
MÔI TRƯỜNG NƯỚC
pH và đời sống thủy sinh vật
pH là gì?
H2O =H+ + OH-
[H+][OH-] = Kw = 10-14 (ở nhiệt độ 25oC)
[H+][H+] = Kw = 10-14⇒ [H+] = 10-7 = 0,0000001 mole/L
Để tránh sử dụng giá trị quá nhỏ, các nhà khoa học
chuyển thành giá trị pH
pH = - log10[H+] = - lg[H+]
pH = -lg[10-7] = 7
pH và đời sống thủy sinh vật
Ion H+ sinh ra từ đâu? (pH giảm)
• Quá trình oxy hóa đất phèn
2FeS2 + 7O2 + 2H2O = 2FeSO4 + 4H+ + 2SO42-
2FeSO4 + 1/2O2 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + H2O
FeS2 + 7Fe2(SO4)3 + 8H2O = 15FeSO4 + 18H+ + 8SO42-
Fe2(SO4)3 + 6H2O = 2Fe(OH)2 + 6H+ + 3SO42
• Quá trình phân hủy hữu cơ
• Hô hấp của thủy sinh vật
CO2 + H2O → H2CO3→ H+ + HCO3-→ H+ + CO32-
pH và đời sống thủy sinh vật
Nguyên nhân làm pH tăng?
Quá trình quang hợp
Làm giảm CO2 hoặc làm tăng CO32-
Bón vôi
CaCO3 + CO2 + H2O → Ca2+ + 2HCO3-
CaO + 2CO2 + H2O → Ca2+ + 2HCO3-
Ca(OH)2 + 2CO2→ Ca2+ + 2HCO3-
pH và đời sống thủy sinh vật
pH thấp
Tăng tiết dịch nhờn trên bề mặt mang
Giảm trao đổi khí và ion
Mất cân bằng acid-base, giảm NaCl trong
máu, rối loạn điều hòa áp suất thẩm thấu
Tế bào máu trương phồng, mất khả năng
điều hòa chất điện giải
Làm giảm khả năng vận chuyển oxy
pH và đời sống thủy sinh vật
pH cao
Biểu bì phiến mang bị sưng phồng
Tổn thương thủy tinh thể và giác mạc
Mất cân bằng acid-base
Ảnh hưởng gián tiếp
Ảnh hưởng lên NH3 và H2S
Ảnh hưởng hoạt tính của hoá chất
4 5 6 7 8 9 10 11
Chết Chết
Sinh trưởng
chậmSinh trưởng chậm Sinh trưởng tốt
Không sinh sản Không sinh sản
pH
pH và đời sống thủy sinh vật
pH và đời sống thủy sinh vật
Sự biến động pH theo ngày đêm
pH
t6:00 14:00 6:0018:00
6,5
9,0
Giới hạn trên
Giới hạn dưới
Giàu dinh dưỡng (tảo
phát triển mạnh)
Dinh dưỡng TB
(tảo phát triển vừa)
Nghèo dinh dưỡng
(tảo ít phát triển)
pH và đời sống thủy sinh vật
Biện pháp tránh pH thấp:
• Ở vùng đất phèn không phơi đáy ao nứt nẻ
• Tránh trường hợp đất phèn tiếp xúc với không khí (đất
đào ao bị phơi khô)
• Trước những cơn mưa đầu mùa cần bón vôi xung
quanh bờ ao (đối với ao mới đào)
Biện pháp tránh khi pH cao:
• Cải tạo ao tốt ở đầu vụ nuôi
• Không cho thức ăn quá thừa và bón phân quá liều
Biện pháp khắc phục pH thấp:
• Thay nước mới có pH cao hơn
• Bón vôi
• Bón phân
pH và đời sống thủy sinh vật
Biện pháp khắc phục khi pH cao:
Dùng phèn có thể làm giảm pH xuống 8.34.
Al2(SO4)3.14H2O + H2O → 2Al(OH)3↓ +6H+ + 3SO4 +
14H2O
Al2(SO4)3.14H2O → 6H+ = 6CaCO3
594,14 mg 600,48 mg
? 1 mg/L
?=0,99 mg/L
Khoảng 1 mg phèn loại bỏ 1 mg độ kiềm carbonate.
Dùng thạch cao (CaSO4·2H2O) có thể điều hòa pH bởi
vì Ca kết tủa carbonate.
pH và đời sống thủy sinh vật
CO2 và đời sống thủy sinh vật
• Hàm lượng CO2 thường nhỏ hơn 5 mg/L,
chúng biến động theo không gian và thời
gian.
• CO2 có thể ảnh hưởng đến hô hấp của cá
khi hàm lượng lớn hơn 10 mg/L, đặc biệt
khi hàm lượng oxy thấp.
• Hàm lượng CO2 quá cao có thể dẫn đến pH
của nước thấp.
CO2 và đời sống thủy sinh vật
Khắc phục CO2 cao
• Thay nước
• Sử dụng Ca(OH)2
– 2CO2 + Ca(OH)2 Æ Ca(HCO3)2
– 88 mg : 74.08 mg ⇒ 1 mg/L : ? mg
– ? = 0.84 mg
• Chú ý: Dùng Ca(OH)2 quá nhiều có thể làm tăng
nhanh pH đến mức gây chết cá; khí NH3 cũng tăng
theo sự gia tăng pH.
CO2 và đời sống thủy sinh vật
Dùng Na2CO3
Na2CO3 + CO2 + H2O → 2NaHCO3
105. 98 mg : 44 mg ⇒ ? mg/L : 1 mg/L
⇒ 2,41 mg/L
Dùng Na2CO3 thì an toàn hơn Ca(OH)2,
nhưng chi phí cao.
CO2 và đời sống thủy sinh vật
Độ kiềm
• Độ kiềm tổng cộng: HCO3-, CO32-, OH-, SiO32-, PO43- và
NH3
Nguồn cung cấp độ kiềm cho nước ao: CaCO3 và
CaMg(CO3)2
Tổng độ kiềm = 0 ⇒ pH<4,36
• Độ kiềm Phenolthalein (độ kiềm carbonate)>0, pH>8,34
• Hàm lượng kiềm 80-120 mg/L CaCO3 là thích hợp cho
ao nuôi giúp ổn định pH và tăng hàm lượng khoáng.
Quan hệ CO2 - pH - Độ kiềm
0.00
0.25
0.50
0.75
1.00
4 5 6 7 8 9 10 11 12
CO2 + H2CO3 HCO3- CO32-
T
ỉ
l
ệ
Độ kiềm
Ảnh hưởng của độ kiềm
• Ảnh hưởng đến hệ đệm trong ao nuôi
• Độ kiềm thấp do:
Độ mặn thấp
Đất phèn
Mật độ tảo thấp
Ao nhiều ốc, hà, giun
Độ kiềm và khả năng đệm
• Khả năng đệm dùng để chỉ mức độ
chống lại sự thay đổi pH khi môi
trường nước tăng tính acid hay bazơ.
• Hệ đệm được định nghĩa như sau:
pH = pK1 +
[HCO3-]
[CO2]
lg
Độ kiềm và khả năng đệm
Hệ CO2 - HCO3- cung cấp chất đệm cho
hầu hết thủy vực tự nhiên bởi vì khả
năng trung hòa sau:
H+ + HCO3-→ H2O + CO2
OH- + CO2→ HCO3-
CO32- + CO2 + H2O → HCO3-
Độ cứng
• Độ cứng: Tổng độ cứng thể hiện số lượng
ion kiềm hóa trị 2 trong nước đơn vị là
mgCaCO3 /L.
Nước mềm <75 mg CaCO3/L
Hơi cứng 75-150
Cứng 150-300
Rất cứng > 300
Độ cứng
• Tổng độ cứng
Độ cứng CO32-: Độ cứng tạm thời (bị kết tủa
khi tăng nhiệt độ)
Độ cứng không là CO32-: Độ cứng vĩnh cửu.
• Độ kiềm > Độ cứng: K+, Na+ Kết hợp với
CO32- và HCO3-
• Độ kiềm < độ cứng: Ca, Mg kết hợp với
SO4, Cl-. SiO32-, NO3-...
• Tỉ lệ kiềm/cứng tốt nhất là 1:1
Oxy và đời sống thủy sinh vật
Oxy và đời sống thủy sinh vật
DO (mg/L)
6:00 14:00 6:00
Mức bão hòa
Giới hạn dưới3
8
Giàu dinh dưỡng (tảo
phát triển mạnh)
Dinh dưỡng TB
(tảo phát triển vừa)
Nghèo dinh dưỡng
(tảo ít phát triển)
Oxy và đời sống thủy sinh vật
Bão hòa
Sốc
Giới hạn trên
Phytoplankton Oxy hòa tan
Thay nước
Oxy và đời sống thủy sinh vật
Nguyên nhân gây thiếu oxy
• Tảo tàn (màu nước thay đổi) khi tảo nở
hoa, xác tảo bị oxy hóa trong điều kiện
nhiệt độ cao và ánh sáng mạnh.
• Tảo lam là nhóm gây sự cố.
• Nhiều hữu cơ (thức ăn thừa, phân bón...)
Oxy và đời sống thủy sinh vật
Biện pháp hạn chế hiện tượng thiếu oxy
• Ao nuôi cần thoáng
• Không cho ăn thức ăn quá dư thừa
hoặc bón phân quá liều
• Ao nuôi cần có hệ thống trao đổi nước
Oxy và đời sống thủy sinh vật
Biện pháp khắc phục hiện tượng thiếu oxy
• Thay nước với nguồn nước có chất lượng tốt.
• Sử dụng sục khí.
• Sử dụng KMnO4 (2-6 mg/L)
4KMnO4 + 2H2O → 4KOH + 4MnO2 + 6O
Dùng 6.58 mg/L KMnO4 để tạo ra 1 mgO2/L.
KMnO4 có thể gây độc cho cá và gây chết vi khuẩn,
phiêu sinh vật
KMnO4 có tác dụng làm giảm các chất như H2S,
Fe2+...
Oxy và đời sống thủy sinh vật
• Sử dụng H2O2
2H2O2→ 2H2O + 2O (O + O → O2)
Theo lý thuyết, 0,05 mL/L (1 giọt) của 6%
H2O2 sinh ra 1,5 mg/L O2.
• Sử dụng CaO2 dạng hạt (25-100g/m2)
CaO2 + H2O → Ca(OH)2 + O2
Dùng 2,7 mg/L CaO2 sẽ sinh ra 1 mg/L O2
Oxy và đời sống thủy sinh vật
Cá nổi đầu hàng loạt
DO<3 mg/L
Nước ao dơ, phù sa
Nhiều khí độc
Cá nổi đầu rải rác
DO>3 mg/L
Cá bị bệnh, tổn thương
Oxy và đời sống thủy sinh vật
Nổi đầu nhẹ
DO = 2-3 mg/L
Phản ứng với tiếng động
Bắt mồi
Cá lặn xuống khi mặt trời lên
Nổi đầu trầm trọng
DO < 2 mg/L
Không Phản ứng với tiếng động
Không bắt mồi
Cá không lặn xuống khi mặt trời lên
Ammonia và đời sống thủy sinh vật
Amomnia/Ammonium (NH3/NH4+)
• NH3 sinh ra từ quá trình phân hủy chất chất hữu cơ
có chứa N
• Sản phẩm bài tiết hay từ phân bón:
(NH2)2CO + H2O → (NH4)2CO3
(NH4)2CO3→ 2NH3 + CO2 + H2O
• NH3 hòa tan trong nước tạo thành NH4+
NH3 + H2O ⇔ NH4+ + OH-
NH3
NH4+
to ↓
pH↓
Hô
hấp
to ↑
pH ↑ Quang
hợp
Ammonia và đời sống thủy sinh vật
NH3
Ammonia và đời sống thủy sinh vật
• Ammonia ở dạng tự do (NH3) rất độc đối với tôm cá
• Nồng độ của NH3 tăng khi pH và nhiệt độ tăng
• Khi NH3 trong nước cao, NH3 bị tích lũy trong máu dẫn
đến rối loạn trao đổi chất, có thể dẫn đến chết cá.
• Hàm lượng NH3 thích hợp cho cá, tôm là nhỏ hơn 0,1
mg/L
• NH4+ không độc nhưng hàm lượng quá cao (>2 mg/L)
dẫn đến tảo phát triển gây biến động pH, DO và CO2
Ammonia và đời sống thủy sinh vật
Biện pháp duy trì hàm lượng ammonia thích hợp
• Cải tạo ao tốt trước mỗi vụ nuôi
• Duy trì mật độ nuôi thích hợp
• Không bón phân quá liều và cho thức ăn quá thừa
• Khống chế mức dao động pH nước ao theo ngày
đêm không vượt quá 1.
• Thay nước khi hàm lượng amnonia vượt quá mức
cho phép
• Bón phân khi hàm lượng ammonia quá thấp
H2S và đời sống thủy sinh vật
H2S sinh ra từ đâu?
• Phân hủy vật chất hữu cơ yếm khí
Phản sulfat hóa yếm khí
• Quá trình này thường diễn ra ở đáy thủy vực
• H2S là chất khí cực độc đối với thủy sinh vật, làm
mất khả năng vận chuyển O2 của Hemoglobin làm
cá chết ngạt
• Hàm lượng H2S phụ thuộc vào pH và nhiệt độ
nước, H2S tăng khi nhiệt độ giảm và pH giảm
H2S
HS-
S2-
to ↓
pH↓
Hô
hấp
to ↑
pH ↑ Quang
hợp
H2S và đời sống thủy sinh vật
H2S và đời sống thủy sinh vật
Biện pháp tránh tích lũy H2S
• Cải tạo ao tốt trước mỗi vụ nuôi
• Tránh bón phân quá liều và cho
thức ăn quá dư thừa
• Không đào ao quá sâu
H2S và đời sống thủy sinh vật
Biện pháp khắc phục H2S cao
• Thay nước
• Sục khí
• Sử dụng chế phẩm vi sinh
Nitrite và đời sống thủy sinh vật
NO2- sinh ra từ đâu?
• Nitrite hóa
NH4+ + 3/2 O2 ⇔ NO2- + 2H+ + H2O + 76kcal
Nhóm vi khuẩn tham gia vào quá trình nitrite
hóa gồm Nitrosomonas (nước ngọt)
Nitrosococcus (nước lợ)
• Phản nitrate hóa
Nitrite và đời sống thủy sinh vật
Tác dụng độc của NO2- ?
• NO2- kết hợp với Hb tạo thành Methemoglobin là máu có
màu nâu và mất khả năng kết hợp với oxy, hiện tượng
này được gọi là bệnh thiếu máu hay máu màu nâu
• Độ độc của NO2- phụ thuộc vào độ mặn, độ mặn càng
cao độc tính càng giảm
Biện duy trì hàm lượng NO2- thích hợp?
• Hàm lượng NO2- thích hợp là nhỏ hơn 0,1 mg/L
• Biện pháp duy trì hàm lượng NO2- thích hợp tương tự
như duy trì ammonia.
Nitrate và đời sống thủy sinh vật
• NO3- trong nước được cung cấp quá trình nitrate hóa
oxy hóa nitrite theo phản ứng:
NO2- + O2→ NO3- + 24 kcal
• Các nhóm vi khuẩn tham gia vào quá trình này gồm
Nitrobacter (nước ngọt), Nitrospina, Nitrosococcus
(nước lợ)
• Quá trình nitrate hóa chỉ xảy ra trong điều kiện có oxy,
trong điều kiện yếm khí nitrate bị khử thành NO2-, NO,
N2O, NH3 và N2. Quá trình này có sự tham gia của
các nhóm vi khuẩn Bacillus, Pseudomonas
Nitrate và đời sống thủy sinh vật
• Nitrate không độc đối và rất cần thiết đối với thủy vực
cho sự phát triển của các sinh vật là thức ăn tự nhiên
cho tôm cá
• Hàm lượng nitrate trong nước quá cao cũng làm cho
tảo nở hoa dẫn đến biến động các yếu tố (pH, độ
kiềm, O2 và CO2) .
• Hàm lượng nitrate cho phép dao động 0,1-10 ppm
• Để duy trì nitrate ở mức thích hợp cũng thực hiện một
số biện pháp như để duy trì hàm lượng Ammonia
Lân và đời sống thủy sinh vật
• Hòa tan: Orthophosphate (H2PO4-, HPO42- và
PO43-)
• Không hòa tan: Py