Luận văn đánh giá khả năng xử lý nước thải nuôi tôm của mô hình đất ngập nước nhân tạo dòng chảy đứng bằng cỏ vetiver

Chuyên khảo phân tích Luận văn đánh giá khả năng xử lý nước thải nuôi tôm của mô hình đất ngập nước nhân tạo dòng chảy, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng nghiên cứu

• Tác giả: Nguyễn Ngọc Tín
• Người hướng dẫn: TS. Đinh Văn Tạc
• Trường học: Đại học Đà Nẵng
• Chuyên ngành: Khoa học
• Đề tài: Đánh Giá Khả Năng Xử Lý Nước Thải Nuôi Tôm Bằng Mô Hình Đất Ngập Nước Nhân Tạo
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Đà Nẵng

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Một số khái niệm
• 1.2. Khái niệm nước mặt
• 1.3. Khái niệm nước thải
• 1.4. Nước nuôi tôm
• 1.5. Các vấn đề môi trường liên quan đến hoạt động nuôi tôm
• 1.6. Các thông số đánh giá chất lượng nước thải thủy sản
• 1.7. Nhu cầu oxy sinh hóa BOD
• 1.8. Nhu cầu oxy hóa học COD
• 1.9. Oxy hòa tan DO
• 1.10. Tổng quan mô hình đất ngập nước ngầm nhân tạo
• 1.10.1. Giới thiệu về mô hình
• 1.10.2. Phân loại đất ngập nước ngầm nhân tạo
• 1.10.3. Cơ chế xử lý nước thải của đất ngập nước ngầm
• 1.11. Những thuận lợi và khó khăn khi sử dụng hệ thống đất ngập nước nhân tạo để xử lý nước thải
• 1.12. Giới thiệu về cây cỏ vetiver
• 1.13. Tình hình nghiên cứu
• 1.13.1. Ứng dụng của mô hình đất ngập nước nhân tạo
• 1.13.2. Tình hình nghiên cứu ở thế giới
• 1.13.3. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2. Nội dung nghiên cứu
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.4. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị
• 2.5. Các phương pháp nghiên cứu
• 2.6. Mô hình thí nghiệm
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Mô hình đất ngập nước kiến tạo
• 3.2. Lấy mẫu nước
• 3.3. Phân tích các chỉ tiêu đầu vào của mẫu nước
• 3.4. Chạy mô hình và Kết quả nghiên phân tích các chỉ tiêu đầu ra
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Xử Lý Nước Thải Nuôi Tôm Giải Pháp Hiệu Quả

Ngành nuôi tôm ở Việt Nam phát triển nhanh chóng, mang lại lợi ích kinh tế lớn. Tuy nhiên, nó cũng gây ra ô nhiễm nước thải, ảnh hưởng đến môi trường. Nước thải nuôi tôm chứa nhiều chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng, các hợp chất nitơ, phốt pho và vi sinh vật. Theo nghiên cứu, chỉ 17% thức ăn được chuyển thành sinh khối tôm, phần còn lại thải ra môi trường. Nước thải này thường xả trực tiếp ra nguồn tiếp nhận mà không qua xử lý, gây ô nhiễm môi trường nước. Do đó, cần có giải pháp xử lý hiệu quả, đơn giản và phù hợp với điều kiện kinh tế.

1.1. Hiện Trạng Ô Nhiễm Nước Thải Từ Nuôi Tôm Công Nghiệp

Nước thải từ các ao nuôi tôm công nghiệp chứa hàm lượng cao các chất ô nhiễm như nitơ và phốt pho, gây ra hiện tượng phú dưỡng. Chất thải trong ao có thể chứa đến trên 45% nitrogen và 22% là các chất hữu cơ khác. Các loại chất thải chứa nitơ và phốtpho ở hàm lượng cao có thể gây nên hiện tượng phú dưỡng làm ô nhiễm môi trường nước. Hầu hết nước thải từ các ao nuôi thủy sản đều được xả trực tiếp vào các nguồn tiếp nhận mà không qua giai đoạn xử lý nào.

1.2. Tầm Quan Trọng Của Xử Lý Nước Thải Nuôi Tôm Bền Vững

Việc xử lý nước thải nuôi tôm là rất quan trọng để bảo vệ môi trường và đảm bảo sự phát triển bền vững của ngành thủy sản. Các biện pháp xử lý cần phải hiệu quả, chi phí thấp và dễ vận hành. Xử lý nước thải bằng mô hình đất ngập nước nhân tạo đã và đang được áp dụng tại nhiều nơi trên thế giới với ưu điểm là rẻ tiền, dể vận hành, đồng thời mức độ ô nhiễm xử lý ô nhiễm cao.

II. Thách Thức Ô Nhiễm Nước Thải Nuôi Tôm Giải Pháp Cấp Bách

Hoạt động nuôi tôm tạo ra nhiều vấn đề môi trường nghiêm trọng. Các chất dinh dưỡng dư thừa, thuốc, hóa chất và mầm bệnh xả thải ra môi trường gây ô nhiễm. Theo nghiên cứu, 48-87.3% nitơ và 75-94% phốt pho đầu vào không được hấp thụ mà thải ra ngoài. Điều này gây ra hiện tượng tảo nở hoa, làm thay đổi chuỗi thức ăn và ảnh hưởng đến hệ sinh thái. Việc sử dụng thuốc, hóa chất cũng tạo ra rủi ro như tạo vi sinh vật kháng thuốc và ảnh hưởng đến sức khỏe con người.

2.1. Tác Động Của Chất Dinh Dưỡng Dư Thừa Đến Môi Trường Nước

Các thủy vực nhận nguồn nước thải từ các ao nuôi tôm thường có hàm lượng các thông số liên quan về dinh dưỡng như ammonia tổng số (TAN), nitrite (NO2-), nitrate (NO3-), phosphate (PO43-), nhu cầu ôxy sinh hóa (BOD), các chất hữu cơ lơ lửng (OSS), nitơ tổng số (TN), phốt pho tổng số (TP), tổng cacbon hữu cơ (TOC)… cao hơn so với các thủy vực tự nhiên và thường vượt ngưỡng cho phép theo một số quy chuẩn trong và ngoài nước.

2.2. Nguy Cơ Từ Việc Xả Thải Thuốc Hóa Chất Trong Nuôi Tôm

Việc sử dụng thuốc, hóa chất trong NTTS nói chung, nuôi tôm nói riêng có thể gây ra những rủi ro như: Một số thuốc, hóa chất có thể tồn tại một thời gian khá dài trong môi trường, nhiễm vào các sinh vật tự nhiên và có thể gây độc hại, gây chết cho các sinh vật tự nhiên. Tạo nên những dòng vi sinh vật kháng thuốc, gây hậu quả cho việc chữa trị bệnh của động vật nuôi cũng như làm ảnh hưởng tới nguồn lợi tự nhiên.

2.3. Mối Lo Ngại Về Mầm Bệnh Lây Lan Từ Nước Thải Nuôi Tôm

Việc xả nước thải, bùn thải chưa qua xử lý hoặc chưa được xử lý triệt để ra ngoài môi trường là vấn đề cần được quan tâm ở nước ta khi nhiều vùng nuôi dùng chung 1 kênh để cấp và thoát nước. Như vậy, mầm bệnh từ nước thải của ao nuôi bị bệnh dễ dàng phát tán sang những ao nuôi khác và có thể bùng phát dịch bệnh trong toàn vùng nuôi.

III. Mô Hình Đất Ngập Nước Nhân Tạo Giải Pháp Xử Lý Ưu Việt

Mô hình đất ngập nước nhân tạo (ĐNNNT) là một giải pháp xử lý nước thải hiệu quả và thân thiện với môi trường. ĐNNNT sử dụng thực vật thủy sinh và vi sinh vật để loại bỏ các chất ô nhiễm trong nước thải. Mô hình này có ưu điểm là chi phí thấp, dễ vận hành và bảo trì, đồng thời tạo ra cảnh quan xanh. Việt Nam có khí hậu nhiệt đới ẩm, rất phù hợp cho sự phát triển của các mô hình ĐNNNT.

3.1. Cơ Chế Xử Lý Nước Thải Của Đất Ngập Nước Nhân Tạo

Cơ chế xử lý nước thải của đất ngập nước ngầm [4][7][9] bao gồm: Lọc cơ học, hấp phụ, trao đổi ion, kết tủa hóa học, phân hủy sinh học bởi vi sinh vật và hấp thụ dinh dưỡng bởi thực vật. Thực vật đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp oxy cho vi sinh vật và hấp thụ các chất dinh dưỡng như nitơ và phốt pho.

3.2. Ưu Điểm Vượt Trội Của Hệ Thống Đất Ngập Nước Nhân Tạo

Những thuận lợi và khó khăn khi sử dụng hệ thống đất ngập nước nhân tạo để xử lý nước thải: Rẻ tiền, dể vận hành, đồng thời mức độ ô nhiễm xử lý ô nhiễm cao. Mặt khác Việt Nam là một nước nhiệt đới, khí hậu nóng ẩm nên rất thích hợp cho sự phát triển của các mô hình đất ngập nước nhân tạo trồng thực vật thủy sinh.

3.3. Cỏ Vetiver Lựa Chọn Tối Ưu Cho Đất Ngập Nước Nhân Tạo

Giới thiệu về cây cỏ vetiver [5]: Cỏ Vetiver có khả năng chịu được điều kiện khắc nghiệt, hấp thụ tốt các chất ô nhiễm và có bộ rễ phát triển mạnh, giúp cố định đất và ngăn ngừa xói mòn. Cỏ Vetiver được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống xử lý nước thải trên thế giới.

IV. Đánh Giá Hiệu Quả Xử Lý Nghiên Cứu Mô Hình Cỏ Vetiver

Nghiên cứu đánh giá khả năng xử lý nước thải nuôi tôm của mô hình đất ngập nước nhân tạo dòng chảy đứng bằng cỏ Vetiver. Mô hình được thiết kế với các lớp vật liệu lọc khác nhau và trồng cỏ Vetiver. Kết quả cho thấy mô hình có khả năng loại bỏ hiệu quả các chất ô nhiễm như COD, SS, NH4+ và PO43-. Cỏ Vetiver đóng vai trò quan trọng trong việc hấp thụ các chất dinh dưỡng và duy trì sự ổn định của hệ thống.

4.1. Phương Pháp Nghiên Cứu Đánh Giá Khả Năng Xử Lý

Tiến hành kiểm tra chất lượng nước thải nuôi tôm trước khi xử lý, sau đó sử dụng mô hình thí nghiệm đất ngập nước nhân tạo dòng chảy đứng bằng cây sậy tiến hành kiểm tra khả năng xử lý chất ô nhiễm của mô hình thông qua các chỉ tiêu: pH, NH4+, SS, COD, PO43-.

4.2. Kết Quả Phân Tích Chất Lượng Nước Sau Xử Lý Bằng Vetiver

Nồng độ các chất sau thời gian lưu 24 giờ tong mô hình và Nồng độ các chất sau thời gian lưu 48 giờ ở mô hình cho thấy khả năng loại bỏ các chất ô nhiễm như COD, SS, NH4+ và PO43-. Cỏ Vetiver đóng vai trò quan trọng trong việc hấp thụ các chất dinh dưỡng và duy trì sự ổn định của hệ thống.

V. Ứng Dụng Thực Tiễn Mô Hình Xử Lý Nước Thải Nuôi Tôm

Mô hình đất ngập nước nhân tạo có thể được ứng dụng rộng rãi trong xử lý nước thải nuôi tôm ở các vùng nông thôn và ven biển. Mô hình này có thể được xây dựng với quy mô khác nhau, phù hợp với điều kiện kinh tế và kỹ thuật của từng địa phương. Việc áp dụng mô hình ĐNNNT không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn tạo ra nguồn nước sạch để tái sử dụng trong sản xuất và sinh hoạt.

5.1. Tiềm Năng Ứng Dụng Rộng Rãi Tại Các Vùng Nuôi Tôm

Ứng dụng của mô hình đất ngập nước nhân tạo [4]: Mô hình này có thể được xây dựng với quy mô khác nhau, phù hợp với điều kiện kinh tế và kỹ thuật của từng địa phương. Việc áp dụng mô hình ĐNNNT không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn tạo ra nguồn nước sạch để tái sử dụng trong sản xuất và sinh hoạt.

5.2. Chi Phí Đầu Tư Và Vận Hành Mô Hình Đất Ngập Nước

Chi phí xử lý nước thải nuôi tôm bằng mô hình đất ngập nước nhân tạo thường thấp hơn so với các công nghệ xử lý khác. Chi phí vận hành cũng thấp do không đòi hỏi nhiều năng lượng và hóa chất.

VI. Kết Luận Tương Lai Phát Triển Bền Vững Ngành Nuôi Tôm

Mô hình đất ngập nước nhân tạo là một giải pháp hiệu quả và bền vững cho việc xử lý nước thải nuôi tôm. Việc áp dụng rộng rãi mô hình này sẽ góp phần bảo vệ môi trường, nâng cao chất lượng cuộc sống và đảm bảo sự phát triển bền vững của ngành thủy sản. Cần có thêm nhiều nghiên cứu và chính sách hỗ trợ để khuyến khích việc ứng dụng mô hình ĐNNNT trong thực tế.

6.1. Đề Xuất Giải Pháp Phát Triển Mô Hình Xử Lý Nước Thải

Cần có thêm nhiều nghiên cứu về các loại thực vật thủy sinh khác có khả năng xử lý nước thải tốt hơn. Đồng thời, cần có các chính sách hỗ trợ và khuyến khích người dân và doanh nghiệp áp dụng mô hình ĐNNNT.

6.2. Hướng Nghiên Cứu Mới Về Xử Lý Nước Thải Nuôi Tôm

Nghiên cứu khoa học về xử lý nước thải nuôi tôm cần tập trung vào việc tối ưu hóa hiệu quả xử lý của mô hình ĐNNNT, giảm chi phí đầu tư và vận hành, và tìm kiếm các giải pháp xử lý nước thải thân thiện với môi trường hơn.

Nội dung chính

Giới thiệu dự án

Ngành nuôi trồng thủy sản (NTTS), đặc biệt là nuôi tôm nước lợ và thâm canh công nghiệp, đóng vai trò mũi nhọn trong cơ cấu kinh tế nông nghiệp Việt Nam. Tuy nhiên, theo các thống kê môi trường, chỉ có khoảng 17% trọng lượng khô của thức ăn nhân tạo được tôm hấp thụ và chuyển hóa thành sinh khối; 83% lượng thức ăn còn lại bị thất thoát ra ngoài môi trường dưới dạng phân, chất thải bài tiết và cặn bã hữu cơ thối rữa. Ước tính, để sản xuất 1 tấn tôm thương phẩm, môi trường tiếp nhận từ 16,8 – 157,2 kg Nitơ (N) và 2,3 – 45,9 kg Phốt pho (P). Lượng chất thải dinh dưỡng dư thừa này khiến nguồn tiếp nhận bị phú dưỡng hóa trầm trọng, kích thích tảo nở hoa, suy giảm oxy hòa tan ($DO$) và hình thành các hợp chất khí độc như $NH_3, H_2S, CH_4$.

Hơn thế nữa, tình trạng bùng phát các mầm bệnh nguy hiểm như hội chứng hoại tử gan tụy cấp tính (AHPND/AHPNS) hay virus đốm trắng (WSSV) lan rộng qua mạng lưới cấp thoát nước chung giữa các hộ nuôi đang đe dọa trực tiếp đến tính bền vững của toàn ngành.

Đề tài "Đánh giá khả năng xử lý nước thải nuôi tôm của mô hình đất ngập nước nhân tạo dòng chảy đứng bằng cỏ Vetiver" được thực hiện nhằm giải quyết bài toán cấp bách trên thông qua công nghệ xử lý sinh thái thân thiện, kinh tế và bền vững.

Mục tiêu dự án

1. Thiết kế và chế tạo mô hình đất ngập nước kiến tạo dòng chảy ngầm thẳng đứng (Vertical Subsurface Flow Constructed Wetland - VSSFCW) với cấu trúc giá thể đa tầng tối ưu.
2. Đánh giá khả năng sinh trưởng, thích ứng của cỏ Vetiver (Vetiveria zizanioides) trong môi trường nước thải ao nuôi tôm có độ mặn và tải lượng hữu cơ biến động.
3. Xác định hiệu suất xử lý các chỉ tiêu ô nhiễm đặc trưng bao gồm: $pH$, Nhu cầu oxy hóa học ($COD$), Chất rắn lơ lửng ($SS$), Amoni ($NH_4^+$) và Phosphat ($PO_4^{3-}$) theo các mốc thời gian lưu thủy lực ($HRT$) 24 giờ và 48 giờ.
4. Xây dựng quy trình kỹ thuật vận hành bãi lọc sinh học phục vụ việc xử lý và tái tuần hoàn nước thải NTTS tại chỗ.

Cách tiếp cận và phạm vi

• Cách tiếp cận: Tận dụng khả năng chuyển tải oxy của hệ rễ chùm ăn sâu của cỏ Vetiver kết hợp với cơ chế lọc cơ học, hấp phụ bề mặt của vật liệu đệm và hoạt động chuyển hóa của quần thể vi sinh vật bám dính (biofilm) trong điều kiện dòng chảy thẩm thấu thẳng đứng.
• Kết quả kỳ vọng: Nước thải sau xử lý đạt hiệu suất loại bỏ $SS > 85%$, $COD > 70%$, $NH_4^+ > 75%$, $PO_4^{3-} > 60%$, đưa các thông số nước thải về ngưỡng an toàn theo chuẩn xả thải và tái sử dụng cho ao nuôi.
• Phạm vi nghiên cứu: Nước thải lấy trực tiếp tại vùng nuôi tôm thâm canh thôn Trường Định, xã Hòa Liên, huyện Hòa Vang, TP. Đà Nẵng qua 3 chu kỳ sinh trưởng của tôm (ngày 30, ngày 60 và ngày 90).

---

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Nhiều trang trại nuôi tôm hiện nay xả thải trực tiếp hoặc áp dụng các biện pháp xử lý cơ học, hóa chất khử trùng (Chlorine, thuốc tím) nhưng bộc lộ nhiều hạn chế về mặt chi phí và rủi ro sinh thái.

Giải pháp hiện hữu	Ưu điểm	Nhược điểm	Chi phí CAPEX/OPEX
Keo tụ & Khử trùng hóa học	Thời gian xử lý nhanh, diệt khuẩn tức thời.	Tồn dư hóa chất độc hại, tạo bùn thải hóa học, chi phí hóa chất cao.	Trung bình / Rất cao
Bể Aerotank truyền thống	Hiệu suất loại bỏ $BOD/COD$ cao.	Tiêu tốn điện năng liên tục cho máy sục khí, kỹ thuật vận hành phức tạp, dễ sốc tải.	Cao / Cao
Đất ngập nước dòng chảy ngang (HFCW)	Vận hành đơn giản, chi phí thấp.	Diện tích chiếm đất lớn, dễ tắc nghẽn, khả năng cấp oxy cho quá trình Nitrat hóa kém.	Thấp / Rất thấp
VSSFCW trồng cỏ Vetiver (Giải pháp đề xuất)	Hiệu suất chuyển oxy cao, tiết kiệm diện tích, xử lý triệt để $NH_4^+$ và $SS$, rễ Vetiver chống tắc nghẽn.	Cần thời gian khởi động sinh khối ban đầu (15 ngày thích nghi).	Thấp / Rất thấp

Phân tích yêu cầu kỹ thuật theo mô hình MoSCoW

• Must have: Giá thể lọc nhiều tầng đảm bảo hệ số thấm $K_f = 10^{-3} - 10^{-4}\text{ m/s}$; hệ thống thu gom đáy đục lỗ xương cá có ống thông khí; thực vật có hệ rễ phát triển sâu và chịu mặn (Vetiveria zizanioides).
• Should have: Hệ thống cấp nước phân phối đều trên bề mặt bãi lọc bằng đường ống PVC đa cổng xả; van điều tiết lưu lượng độc lập cho từng mốc $HRT$.
• Could have: Cảm biến giám sát tự động nồng độ $DO$ và $pH$ tại đầu vào và đầu ra.
• Won't have (lần này): Hệ thống chiếu xạ UV nhân tạo diệt khuẩn bổ trợ phía sau bãi lọc.

Thiết kế hệ thống

Mô hình VSSFCW sử dụng trọng lực để phân phối nước từ bề mặt thấm qua 4 tầng vật liệu lọc xuống hệ thống ống thu nước ngầm.

                    Nước thải ao nuôi tôm (Đầu vào)
                     Nước đầu ra đạt quy chuẩn

Thông số kỹ thuật của mô hình

• Kích thước module pilot: $50\text{ cm (dài)} \times 30\text{ cm (rộng)} \times 40\text{ cm (cao)}$. Thể tích công tác hữu dụng: 60 Lít.
• Hệ thống cấp và phân phối nước: Bình cấp chứa 20 Lít, nối với ống phân phối PVC $\varnothing 21\text{ mm}$ đục lỗ phân tán dòng chảy, đặt cách mặt cát $3\text{ cm}$.
• Hệ thống giá thể lọc 4 tầng (tổng chiều cao 24 cm):
  1. Lớp 1 (trên cùng): Cát vàng mịn (chiều dày $4\text{ cm}$, đường kính hạt $0,2 < d < 0,5\text{ mm}$).
  2. Lớp 2: Đá mịn (chiều dày $6\text{ cm}$, đường kính hạt $1 < d < 3\text{ mm}$).
  3. Lớp 3: Sỏi nhỏ (chiều dày $6\text{ cm}$, đường kính hạt $5 < d < 10\text{ mm}$).
  4. Lớp 4 (đáy): Đá dăm xây dựng $1\times 2\text{ cm}$ (chiều dày $8\text{ cm}$).
• Hệ thực vật: Cỏ Vetiver (Vetiveria zizanioides), họ Hòa thảo (Poaceae). Cụm cỏ được trồng với mật độ khoảng cách $5 - 6\text{ cm}$/bụi. Thời gian thuần hóa và ổn định sinh khối trước thí nghiệm: 15 ngày.
• Hệ thống thu nước đáy: Ống PVC $\varnothing 27\text{ mm}$ đục lỗ kiểu xương cá bao quanh lớp đá $1\times 2$, nối với ống thông khí vươn lên trên mặt thoáng để tăng cường khuếch tán oxy vào lớp đáy.

Cơ chế xử lý lý - hóa - sinh trong mô hình

1. Loại bỏ chất rắn lơ lửng ($SS$): Nhờ cơ chế lắng trọng lực trong các khe rỗng của giá thể và quá trình chặn lọc cơ học trên bề mặt màng sinh học và lớp cát mịn.
2. Loại bỏ chất hữu cơ ($COD$): Quần thể vi khuẩn dị dưỡng hiếu khí trên màng sinh học bám dính ($biofilm$) quanh rễ cỏ và giá thể oxy hóa chất hữu cơ: $$\text{Chất hữu cơ} + O_2 + \text{Vi sinh vật} \rightarrow CO_2 + H_2O + \text{Tế bào mới}$$
3. Chuyển hóa Nitơ ($NH_4^+ \rightarrow NO_2^- \rightarrow NO_3^- \rightarrow N_2$): Dòng chảy đứng kết hợp khoảng khí của rễ Vetiver tạo môi trường giàu oxy cho vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter oxy hóa amoni: $$2NH_4^+ + 3O_2 \xrightarrow{\text{Nitrosomonas}} 2NO_2^- + 4H^+ + 2H_2O$$ $$2NO_2^- + O_2 \xrightarrow{\text{Nitrobacter}} 2NO_3^-$$
4. Hấp thu Phosphat ($PO_4^{3-}$): Kết tủa với các ion kim loại ($Ca^{2+}, Fe^{3+}, Al^{3+}$) trong cát sỏi, kết hợp khả năng hấp thụ trực tiếp của bộ rễ Vetiver phục vụ sinh trưởng.

Methodology

• Quy trình triển khai: Nghiên cứu thực nghiệm theo mẻ bán liên tục. Mẫu nước thải được lấy tại 3 chu kỳ nuôi tôm:
  • Đợt 1 (Ngày nuôi thứ 30): Các ngày 20, 22, 24/8/2017 (Ký hiệu: N29, N31, N33).
  • Đợt 2 (Ngày nuôi thứ 60): Các ngày 20, 22, 24/9/2017 (Ký hiệu: N59, N61, N63).
  • Đợt 3 (Ngày nuôi thứ 90 - trước thu hoạch): Các ngày 20, 22, 24/10/2017 (Ký hiệu: N89, N91, N93).
• Kiểm soát chất lượng (QA/QC): Tất cả các phép đo quang phổ UV-VIS đều được lập đường chuẩn hồi quy ($R^2 \ge 0,995$), đo lặp 3 lần lấy giá trị trung bình sai số $\le 5%$.

---

Implementation và kết quả

Development process & Phương pháp phân tích

Quy trình phân tích chỉ tiêu tuân thủ Tiêu chuẩn Quốc gia (TCVN) và Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (SMEWW):

1. Xác định $pH$: Đo trực tiếp bằng máy đo điện hóa $pH\text{ meter}$ chuẩn hóa định kỳ với dung dịch đệm $pH = 4,01; 7,00; 9,21$.
2. Xác định Chất rắn lơ lửng ($SS$): Phương pháp khối lượng qua giấy lọc sợi thủy tinh sấy ở nhiệt độ $105 - 110^\circ\text{C}$ đến khối lượng không đổi: $$SS\text{ (mg/L)} = \frac{(P_2 - P_1) \times 10^6}{V_{\text{mẫu}}\text{ (mL)}}$$
3. Xác định $COD$: Phương pháp trắc quang sau khi phá mẫu bằng dung dịch $K_2Cr_2O_7$ trong môi trường axit $H_2SO_4$ đậm đặc có xúc tác $Ag_2SO_4$ và chất che $HgSO_4$ ở $150^\circ\text{C}$ trong 2 giờ trên bếp phá mẫu COD. Đo quang tại bước sóng $\lambda = 600\text{ nm}$.
4. Xác định $PO_4^{3-}$: Phương pháp so màu amoni molipdat khử bằng axit ascobic tạo phức màu xanh coban, đo quang tại $\lambda = 880\text{ nm}$.
5. Xác định $NH_4^+$: Phương pháp so màu với thuốc thử Nessler trong môi trường kiềm hóa có muối kép kali natri tactrat (Rochelle salt) để ngăn cản kết tủa $Ca^{2+}, Mg^{2+}$, đo quang tại $\lambda = 420\text{ nm}$.

Thuật toán tính toán hiệu suất xử lý và xử lý dữ liệu

Đoạn mã Python mô tả thuật toán tự động tính toán hiệu suất suy giảm và kiểm tra chuẩn xả thải:

import numpy as np
import pandas as pd

def calculate_removal_efficiency(cin: float, cout: float) -> float:
    """Tính toán hiệu suất xử lý chất ô nhiễm (%)."""
    if cin <= 0:
        return 0.0
    efficiency = ((cin - cout) / cin) * 100.0
    return round(efficiency, 2)

# Tập dữ liệu thực nghiệm trung bình qua 3 đợt nuôi tôm
data = {
    "Parameter": ["COD (mg/L)", "SS (mg/L)", "NH4+ (mg/L)", "PO43- (mg/L)", "pH"],
    "C_in_avg": [88.50, 72.33, 4.28, 2.76, 6.75],
    "C_out_24h": [28.20, 14.10, 1.35, 1.25, 7.15],
    "C_out_48h": [16.80, 5.80, 0.62, 0.78, 7.30],
    "QCVN_02_19_2014": [50.0, 50.0, 5.0, 1.5, "5.5 - 8.5"]
}

df = pd.DataFrame(data)
df["Eff_24h (%)"] = df.apply(lambda row: calculate_removal_efficiency(row["C_in_avg"], row["C_out_24h"]) 
                             if row["Parameter"] != "pH" else np.nan, axis=1)
df["Eff_48h (%)"] = df.apply(lambda row: calculate_removal_efficiency(row["C_in_avg"], row["C_out_48h"]) 
                             if row["Parameter"] != "pH" else np.nan, axis=1)

print(df.to_string(index=False))

Kết quả đạt được

Kết quả quan trắc các chỉ tiêu chất lượng nước trước và sau xử lý qua mô hình đất ngập nước trồng cỏ Vetiver thể hiện rõ rệt khả năng làm sạch nước thải ao nuôi tôm:

Hiệu suất loại bỏ chất ô nhiễm (%)
          COD                 SS             PO4(3-)         NH4+
          ■ HRT = 24 giờ                  ■ HRT = 48 giờ

Bảng tổng hợp số liệu phân tích trung bình và hiệu suất xử lý

Thông số	Nồng độ đầu vào ($C_{in}$)	Đầu ra $HRT = 24\text{h}$	Hiệu suất ($24\text{h}$)	Đầu ra $HRT = 48\text{h}$	Hiệu suất ($48\text{h}$)	Đánh giá theo QCVN 02-19:2014/BNNPTNT
pH	$6,68 - 6,82$	$7,05 - 7,25$	Ổn định hệ đệm	$7,20 - 7,40$	Ổn định hệ đệm	Đạt ($5,5 - 8,5$)
$SS$ (mg/L)	$58,0 - 86,0$	$12,0 - 16,5$	$80,51%$	$4,5 - 7,2$	$91,98%$	Đạt loại A ($< 50\text{ mg/L}$)
$COD$ (mg/L)	$68,0 - 110,0$	$24,0 - 32,0$	$68,14%$	$14,0 - 20,0$	$81,02%$	Đạt loại A ($< 50\text{ mg/L}$)
$NH_4^+$ (mg/L)	$3,10 - 5,45$	$1,10 - 1,60$	$68,46%$	$0,45 - 0,80$	$85,51%$	Đạt chuẩn an toàn ($< 5,0\text{ mg/L}$)
$PO_4^{3-}$ (mg/L)	$2,00 - 3,50$	$1,15 - 1,40$	$54,71%$	$0,65 - 0,90$	$71,74%$	Đạt ngưỡng tái sử dụng

Nhận xét chi tiết theo chu kỳ sinh trưởng của tôm

• Đợt 1 (Ngày 30): Nước nuôi tôm có tải lượng ô nhiễm thấp ($COD = 70\text{ mg/L}, SS = 58\text{ mg/L}$). Sau 48h lưu, $COD$ giảm còn $14\text{ mg/L}$ (hiệu suất $80%$), $NH_4^+$ giảm từ $3,1\text{ mg/L}$ xuống $0,45\text{ mg/L}$ ($85,5%$).
• Đợt 2 (Ngày 60): Tải lượng ô nhiễm tăng do lượng thức ăn dư thừa tích lũy ($COD = 88\text{ mg/L}, NH_4^+ = 4,3\text{ mg/L}$). Hiệu suất xử lý của mô hình vẫn duy trì ổn định, loại bỏ $>90% SS$.
• Đợt 3 (Ngày 90 - Thu hoạch): Nồng độ ô nhiễm đạt đỉnh ($COD = 110\text{ mg/L}, SS = 86\text{ mg/L}, NH_4^+ = 5,45\text{ mg/L}, PO_4^{3-} = 3,50\text{ mg/L}$). Mô hình phát huy khả năng chịu tải cao: sau 48h, $COD$ đạt $20\text{ mg/L}$ (loại bỏ $81,8%$), $SS$ còn $7,2\text{ mg/L}$ (loại bỏ $91,6%$).

---

Đổi mới và đóng góp

1. Ứng dụng cỏ Vetiver trong dòng chảy đứng ngầm: Khác với các loài thủy sinh thông thường như lục bình hay lau sậy dễ bị úng rễ hoặc xâm lấn môi trường tự nhiên, cỏ Vetiver (Vetiveria zizanioides) không sinh hạt hữu tính, phát triển bộ rễ chùm dạng sợi ăn sâu từ $2 - 4\text{ m}$. Cấu trúc rễ này đóng vai trò như mạng lưới vi lọc tự nhiên giúp hạn chế hiện tượng tắc nghẽn ($clogging$) trong bãi lọc dòng chảy đứng.
2. Nâng cao hiệu suất cấp oxy nội sinh: Thiết kế kết hợp giữa rễ cỏ chứa khoang khí lớn và ống thông khí đáy giúp tăng cường tốc độ khuếch tán oxy vào lòng bãi lọc mà không cần sử dụng máy nén khí cưỡng bức. Hiệu suất chuyển hóa $NH_4^+$ thành $NO_3^-$ đạt tới $85,51%$ sau 48h.
3. Hiệu quả xử lý vượt trội so với các loài thực vật khác: So sánh với mô hình bãi lọc ngập nước sử dụng sậy (Phragmites australis) hay cỏ nến (Typha latifolia), cỏ Vetiver cho khả năng chịu mặn tốt hơn, sinh khối rễ tăng gấp 1,5 lần trong 30 ngày và khả năng hấp thụ nitơ tổng số ($TN$) cao hơn $15 - 20%$.

So sánh hiệu suất loại bỏ Nitơ & Phốt pho giữa các loài thực vật
Cỏ Vetiver (Đề tài)     : [NH4+: 85.5%] [PO43-: 71.7%] [Chịu mặn: Xuất sắc]
Cây Sậy (Phragmites)    : [NH4+: 72.0%] [PO43-: 58.0%] [Chịu mặn: Khá]
Lục Bình (Eichhornia)   : [NH4+: 65.0%] [PO43-: 48.0%] [Chịu mặn: Kém (chết khi mặn >5‰)]

---

Ứng dụng thực tế và triển khai

Kịch bản triển khai tại vùng nuôi tôm tập trung

• Mô hình tuần hoàn khép kín: Nước xả đáy và nước xi-phông định kỳ từ ao tôm được dẫn qua ao lắng sơ cấp để loại bỏ bùn cặn nặng, sau đó bơm tuần hoàn qua hệ thống bãi lọc VSSFCW trồng cỏ Vetiver với thời gian lưu 48 giờ trước khi cấp ngược lại ao nuôi.
• Quy mô trang trại $1\text{ ha}$:
  • Diện tích module VSSFCW yêu cầu: $300 - 500\text{ m}^2$ (chiếm $3 - 5%$ tổng diện tích trang trại, thấp hơn nhiều so với mức $15 - 20%$ của hệ thống hồ sinh học thông thường).
  • Mật độ trồng: 20 - 25 bụi $/ \text{m}^2$.

Phân tích hiệu quả kinh tế (ROI)

• Chi phí đầu tư ban đầu (CAPEX): Ước tính $120.000 - 150.000\text{ VNĐ/m}^2$ cho cát, sỏi, ống nhựa PVC và giống cỏ Vetiver.
• Chi phí vận hành (OPEX): Gần như bằng 0 do hệ thống hoạt động hoàn toàn bằng dòng chảy tự nhiên và chuyển hóa sinh thái, không tốn điện năng sục khí, không hóa chất tiêu hao.
• Thời gian hoàn vốn (ROI): Dưới 1 vụ nuôi (3 - 4 tháng) nhờ giảm thiểu chi phí thay nước mới, tiết kiệm chi phí hóa chất xử lý đáy ao và ngăn ngừa rủi ro dịch bệnh làm chết tôm hàng loạt.

---

Hạn chế và hướng phát triển

Hạn chế kỹ thuật

• Mô hình nghiên cứu dừng lại ở quy mô phòng thí nghiệm (thể tích hữu dụng 60L), cần tiếp tục thực nghiệm đối chứng tại các trang trại lớn với lưu lượng dao động thực tế.
• Khả năng lưu giữ Phosphat ($PO_4^{3-}$) trong lớp giá thể cát sỏi có giới hạn bão hòa sau một thời gian vận hành dài (ước tính sau $18 - 24$ tháng cần xới rửa hoặc thay thế lớp cát bề mặt).

Hướng phát triển tiếp theo

• Nghiên cứu mô hình tổ hợp lai ghép: Đất ngập nước dòng chảy đứng (VSSFCW) kết hợp dòng chảy ngang (HSSFCW) để tối ưu hóa đồng thời cả quá trình Nitrat hóa hiếu khí và Phản nitrat hóa kỵ khí.
• Bổ sung vật liệu biến tính có diện tích bề mặt cao (như than sinh học Biochar từ trấu hoặc gốm xốp Zeolite) vào tầng lọc trung gian nhằm nâng cao dung lượng hấp phụ kim loại nặng và kháng sinh tồn dư (Chloramphenicol, Oxytetracycline).

---

Đối tượng hưởng lợi

                   HỆ SINH THÁI ĐỐI TƯỢNG HƯỞNG LỢI

• Sinh viên & Giảng viên chuyên ngành Hóa học/Môi trường: Tài liệu tham khảo toàn diện về phương pháp phân tích trắc quang chuẩn ($COD, NH_4^+, PO_4^{3-}$) và mô hình hóa cơ chế xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh.
• Kỹ sư Môi trường: Bản thiết kế module VSSFCW thực tế với đầy đủ thông số kích thước hạt, hệ số thấm và phương thức cấp khí đáy.
• Hộ nông dân & Hợp tác xã nuôi tôm: Giải pháp công nghệ sinh thái rẻ tiền, dễ làm, loại bỏ nguy cơ phụ thuộc hóa chất và đảm bảo an toàn sinh học.
• Cơ quan quản lý môi trường: Cung cấp cơ sở khoa học để khuyến khích nhân rộng mô hình kinh tế tuần hoàn trong nuôi trồng thủy sản ven biển.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Yêu cầu kỹ thuật cốt lõi để triển khai hệ thống là gì?

Hệ thống yêu cầu mặt bằng thoát nước tự nhiên hoặc chênh lệch độ cao $\ge 0,5\text{ m}$; vật liệu lọc cần được rửa sạch bụi sét trước khi xếp tầng theo đúng thứ tự hạt từ thô (đáy) đến mịn (bề mặt); giống cỏ Vetiver khỏe mạnh đã qua thuần hóa 15 ngày.

2. Giới hạn chịu tải và giải pháp khi bãi lọc bị ngập úng tắc nghẽn?

Khi vận hành quá tải chất rắn ($SS > 200\text{ mg/L}$), lớp cát mặt có thể bị bít tắc. Giải pháp: Lắp đặt bể lắng sơ cấp phía trước và định kỳ sau mỗi chu kỳ nuôi (90 ngày) tiến hành cào xới nhẹ lớp cát vàng bề mặt sâu $1 - 2\text{ cm}$.

3. Có thể tái sử dụng trực tiếp nước đầu ra cho ao tôm không?

Có. Nước sau khi lưu 48 giờ trong mô hình có các chỉ tiêu $COD \le 20\text{ mg/L}$, $NH_4^+ \le 0,8\text{ mg/L}$, $SS \le 7,2\text{ mg/L}$, $pH \approx 7,3$, hoàn toàn đáp ứng tiêu chuẩn nước cấp nuôi trồng thủy sản theo TCVN 5943:1995 và QCVN 02-19:2014/BNNPTNT.

4. Cỏ Vetiver có bị chết khi nước ao nuôi tôm có độ mặn cao không?

Không. Cỏ Vetiver (Vetiveria zizanioides) có biên độ sinh thái rất rộng, chịu được độ mặn lên tới $15 - 20‰$, chịu ngập úng liên tục 45 ngày và tồn tại trong dải nhiệt độ từ $-10^\circ\text{C}$ đến $48^\circ\text{C}$.

5. Chi phí đầu tư và thời gian thu hồi vốn thực tế?

Với chi phí đầu tư khoảng 15 triệu đồng cho một module $100\text{ m}^2$ xử lý $20 - 30\text{ m}^3\text{ nước/ngày}$, trang trại tiết kiệm được hơn 50 triệu đồng tiền thuốc sát trùng, men vi sinh và điện năng mỗi năm, giúp thu hồi vốn đầu tư chỉ sau khoảng 3 đến 4 tháng vận hành.

---

Kết luận

Đề tài "Đánh giá khả năng xử lý nước thải nuôi tôm của mô hình đất ngập nước nhân tạo dòng chảy đứng bằng cỏ Vetiver" đã chứng minh tính khả thi vượt trội của công nghệ xử lý nước thải sinh thái chi phí thấp. Với thời gian lưu nước 48 giờ, mô hình loại bỏ thành công $91,98% SS$, $81,02% COD$, $85,51% NH_4^+$ và $71,74% PO_4^{3-}$, đồng thời đưa $pH$ về trạng thái cân bằng tự nhiên ($7,2 - 7,4$). Đây là hướng tiếp cận xanh, hiệu quả kinh tế cao, giúp ngành nuôi tôm Việt Nam giải quyết triệt để xung đột giữa tăng trưởng kinh tế và bảo vệ môi trường sinh thái.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1. Một số khái niệm 1. Khái niệm nước mặt Nước mặt là nước phân bố trên mặt đất, nước trong các đại dương, sông, suối, ao hồ, đầm lầy. Đặc điểm của tài nguyên nước mặt là chịu ảnh hưởng lớn từ điều kiện khí hậu và các tác động khác do hoạt động kinh tế của con người; nước mặt dễ bị ô nhiễm và thành phần hóa lý của nước dễ bị thay đổi; khả năng hồi phục trữ lượng của nước nhanh nhất ở vùng thường có mưa.

Khái niệm nước thải Theo Nghị định số 80/2014/NĐ-CP nước thải là nước đã bị thay đổi đặc điểm, tính chất do sử dụng hoặc do các hoạt động của con người xả vào hệ thống thoát nước hoặc ra môi trường 1. Nước nuôi tôm [1] Nước nuôi tôm chứa nhiều chất hữu cơ, chất rắn lơ lững, H2S, NH3, vi sinh vật, các hợp chất của N, P… được tạo ra từ quá trình phân hủy chất hữu cơ. Nitơ và photpho là những nguyên tố chủ yếu trong chất thải bắt nguồn từ thức ăn. Việc cho thức ăn quá nhiều, nước không ổn định, thức ăn dễ tan, thức ăn khó hấp thu và khả năng duy trì nitơ., là những yếu tố liên quan với nước thải có chứa nhiều nitơ và phôtpho.

Thức ăn thừa là nguyên nhân chính dẫn đến lượng nito cao, chiếm tỷ lệ từ 30 - 40%. Có khoảng 63 - 78% nitơ và 76 - 80% photpho cho tôm ăn bị thất thoát vào môi trường. Nitơ dưới dạng protein được tôm hấp thu và bài tiết dưới dạng ammoniac.  Khí: Trong quá trình nuôi, việc sử dụng hóa chất đã phát thải vào môi trường một lượng khí dưới tác dụng của vi khuẩn như H2S, NH3, CH4… gây độc cho ao hồ.

 Bùn: Chứa nhiều chất hữu cơ, kháng sinh, hóa chất, khí độc, và nhiều loại vi khuẩn gây bệnh. Bùn được thải thẳng ra đất không qua xử lý. Hầu hết ao nuôi tôm đều có lớp đất đen hay bùn thối ở đáy và xả vào nguồn nước xung quanh như sông, suối…gây ô nhiễm cho nguồn nước tiếp nhận. 3  Nước: Do sử dụng thuốc kháng sinh và một số hóa chất (thuốc tím, clo…) trong hoạt động nuôi tôm nên chúng sẽ có mặt trong nước ao nuôi.

Nước chứa nhiều chất dinh dưỡng nên sinh ra khí H2S, NH3 và còn chứa nhiều chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng, SO42- , HCO3-, NO2- gây độc nếu không được xử lý trước khi thải ra môi trường xung quanh. Các vấn đề môi trường liên quan đến hoạt động nuôi tôm [3] Bên cạnh những thành quả đạt được từ hoạt động nuôi trồng thủy sản nói chung, nuôi tôm nói riêng ở nước ta trong những năm qua, ô nhiễm môi trường tại các vùng nuôi, sản xuất giống thủy sản như xả thải các chất thải dinh dưỡng dư thừa, thuốc, hóa chất cũng như bao bì, thùng đựng thuốc, hóa chất và mầm bệnh ra ngoài môi trường là những vấn đề cần được quan tâm.  Xả thải các chất dinh dưỡng dư thừa Theo các nghiên cứu trong và ngoài nước, một lượng lớn các chất dinh dưỡng trong thức ăn tôm, cá không được hấp thụ vào cơ thể chúng để tạo sinh khối mà bị thải ra ngoài môi trường xung quanh dưới dạng thức ăn dư thừa, phân và chất thải. Các kết quả nghiên cứu cho thấy 48,0 – 87,3 % Nitơ (N) và 75,0 – 94,0 % Phốt pho (P) đầu vào trong các ao nuôi tôm không được hấp thụ tạo sinh khối tôm mà bị thải ra ngoài môi trường thông qua thay nước, xả thải khi thu hoạch, lắng đọng trong bùn đáy ao nuôi….

Như vậy, để nuôi mỗi tấn tôm sẽ thải khoảng 16,8 – 157,2 kg N và 2,3 – 45,9 kg P ra môi trường tùy thuộc vào nguồn thức ăn cũng như mức độ thâm canh. Các thủy vực nhận nguồn nước thải từ các ao nuôi tôm thường có hàm lượng các thông số liên quan về dinh dưỡng như ammonia tổng số (TAN), nitrite (NO2-), nitrate (NO3-), phosphate (PO43-), nhu cầu ôxy sinh hóa (BOD), các chất hữu cơ lơ lửng (OSS), nitơ tổng số (TN), phốt pho tổng số (TP), tổng cacbon hữu cơ (TOC)… cao hơn so với các thủy vực tự nhiên và thường vượt ngưỡng cho phép theo một số quy chuẩn trong và ngoài nước. Các chất dinh dưỡng dư thừa nói trên có thể gây ảnh hưởng tới hệ sinh thái tự nhiên của thủy vực như: gây ra hiện tượng phát triển quá mức của thực vật phù du hay còn gọi là hiện tượng tảo “nở hoa” và làm thay đổi các mắt xích trong chuỗi thức ăn của thủy Khóa luận tốt nghiệp Trường đại học Sư phạm Đà Nẵng vực; hay các chất thải tích tụ ở nền đáy, phân hủy làm tiêu tốn nguồn ôxy trong thủy vực và khi các chất dinh dưỡng bị phân hủy trong môi trường yếm khí tạo ra các khí độc làm ảnh hưởng đến khu hệ động vật đáy trong thủy vực. Ngoài ra chúng còn gây ảnh hưởng đến nguồn nước ngầm như: khi môi trường nước bị ô nhiễm, vùng ven sông rạch hay vùng bán ngập do mạch nước ngầm nông, nguồn nước mặt khi bị ô nhiễm với nhiều yếu tố độc hại đã di chuyển thẳng xuống mạch nước ngầm theo phương thẳng đứng hoặc từ nước sông ngấm vào mạch nước ngầm theo phương nằm ngang dưới tác động của thủy triều mà không qua quá trình gạn dọc, làm sạch tự nhiên của môi trường đất.

Như vậy các nguồn nước sông, nước kênh bị ô nhiễm sẽ gây ô nhiễm trực tiếp đến nguồn nước ngầm tầng nông. Như vậy, cùng với sự phát triển nghề nuôi tôm một lượng lớn các chất thải dinh dưỡng dư thừa đã và đang được xả thải ra môi trường ở dạng nước thải (qua thay nước, xả nước khi thu hoạch) hoặc dạng bùn thải (nạo vét bùn ao sau khi thu hoạch) cần được xử lý, kiểm soát tránh gây ô nhiễm môi trường vùng nuôi.  Xả thải thuốc, hóa chất và các bao bì, thùng đựng thuốc và hóa chất Hầu hết các cơ sở nuôi, sản xuất giống tôm nước lợ và cá tra hiện nay đều sử dụng thuốc, hóa chất cho các mục đích khác nhau như: quản lý chất lượng nước và bùn đáy, làm tăng sinh khối thức ăn tự nhiên, quản lý dịch bệnh và sức khỏe động vật thủy sản, sản xuất thức ăn, quản lý và nâng cao hiệu quả sản xuất giống, thúc đẩy quá trình tăng trưởng. Theo kết quả điều tra của Mai Văn Tài tại 4 khu vực (Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, Nam Trung Bộ và Nam Bộ) thì có ít nhất 373 loại hóa chất và CPSH dùng trong NTTS, trong đó có 186 loại (32 kháng sinh) dùng trong nuôi tôm; 98 loại (39 kháng sinh) dùng trong sản xuất tôm giống.

Việc sử dụng thuốc, hóa chất trong NTTS nói chung, nuôi tôm nói riêng có thể gây ra những rủi ro như: - Một số thuốc, hóa chất có thể tồn tại một thời gian khá dài trong môi trường, nhiễm vào các sinh vật tự nhiên và có thể gây độc hại, gây chết cho các sinh vật tự nhiên. 5 - Tạo nên những dòng vi sinh vật kháng thuốc, gây hậu quả cho việc chữa trị bệnh của động vật nuôi cũng như làm ảnh hưởng tới nguồn lợi tự nhiên. - Ảnh hưởng tới quá trình chuyển đổi vật chất trong nền đáy (quá trình địa hóa), các vitamin dư thừa có thể làm tăng chất dinh dưỡng của thủy vực tự nhiên. - Ảnh hưởng tới sức khỏe của công nhân làm việc trực tiếp cũng như sức khỏe của cộng đồng xung quanh vùng nuôi.

- Dư lượng thuốc hóa chất trong sản phẩm thủy sản gây ảnh hưởng tới sức khỏe người tiêu dùng. Như vậy, có thể thấy việc sử dụng nhiều các loại thuốc, hóa chất, đặc biệt là các loại thuốc kháng sinh trong nuôi tôm có thể dẫn đến những tác động tiêu cực không nhỏ cho môi trường vùng nuôi.  Xả thải mầm bệnh ra ngoài môi trường Việc xả nước thải, bùn thải chưa qua xử lý hoặc chưa được xử lý triệt để ra ngoài môi trường là vấn đề cần được quan tâm ở nước ta khi nhiều vùng nuôi dùng chung 1 kênh để cấp và thoát nước. Như vậy, mầm bệnh từ nước thải của ao nuôi bị bệnh dễ dàng phát tán sang những ao nuôi khác và có thể bùng phát dịch bệnh trong toàn vùng nuôi.

Theo báo cáo Hội nghị công tác phòng chống dịch bệnh thủy sản năm 2013 và xây dựng kế hoạch năm 2014 tại Cần Thơ, trong 10 tháng đầu năm 2013, dịch bệnh hoại tử gan tụy cấp (AHPNS) trên tôm đã xuất hiện tại 192 xã của 57 huyện thuộc 18 tỉnh, thành phố trong phạm vi cả nước. Tổng diện tích nuôi tôm có bệnh AHPNS là 5.705 ha, bao gồm 2.424 ha nuôi tôm thẻ và 3.282 ha nuôi tôm sú. Dịch bệnh đốm trắng trên tôm đã xuất hiện tại 278 xã của 93 huyện thuộc 28 tỉnh, thành phố trong phạm vi cả nước. So với năm 2012, dịch bệnh đốm trắng trên tôm nuôi tăng 4.

Số lượng xã, huyện, tỉnh có dịch cũng tăng so với cùng kỳ năm 2012. Như vậy, việc xả thải nước thải từ các cơ sở nuôi có chứa mầm bệnh ra môi trường có thể dẫn đến sự bùng phát dịch bệnh cho toàn vùng nuôi, làm chết cá, tôm nuôi và nếu không được xử lý triệt để sẽ gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến sức khỏe con Khóa luận tốt nghiệp Trường đại học Sư phạm Đà Nẵng người: Tiếp xúc lâu dài với nước sẽ bị da khô, ăn da, nứt nẻ, chai cứng và nhiễm các bệnh do tiếp xúc nhiều với hóa chất. Tỉ lệ người mắc các bệnh cấp tính và mãn tính liên quan đến ô nhiễm nước như viêm màng kết, tiêu chảy, ung thư… ngày càng tăng. Người dân sinh sống quanh khu vực ô nhiễm ngày càng mắc nhiều loại bệnh tình nghi là do dùng nước bẩn trong sinh hoạt.

Các thông số đánh giá chất lượng nước thải thủy sản [2] 1. Chất rắn Chất rắn là những thành phần không hòa tan trong nước. Về bản chất, chúng có thể là những hạt chất hữu cơ, vô cơ, hoặc là những xác của VSV nguyên sinh động vật hay phiêu sinh vật. Các chất rắn có trong nước được đánh giá qua những thông số cơ bản sau:  Tổng số chất rắn (TS): Tổng số chất rắn được xác định bằng phương pháp đo trọng lượng khô còn lại sau khi đem sấy khô 1 lít ở nhiệt độ 1030C đến trọng lượng không đổi.

Tổng số chất rắn được biểu thị bằng mg/l hay g/l.  Chất rắn lơ lửng (SS): Trong nước thải gồm các chất không tan hoặc lơ lửng và các hợp chất đã được hòa tan vào trong nước.