MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của Đề tài Ngành nuôi tôm với quy mô ngày càng mở rộng đã dần có vai trò quan trọng trong nền kinh tế Việt Nam, trong đó phải kể đến tôm thẻ chân trắng. Kể từ thập niên 90 đến nay, nhiều mô hình nuôi tôm thẻ chân trắng thâm canh theo công nghệ nuôi công nghiệp đã đƣợc áp dụng, các vùng nuôi tôm lớn đƣợc hình thành, sản phẩm nuôi tôm mặn lợ đã mang lại giá trị xuất khẩu rất cao cho nền kinh tế quốc dân và thu nhập đáng kể cho ngƣời lao động. Công nghệ nuôi tôm thẻ chân trắng đã đạt đƣợc đỉnh cao từ 2,98 tấn/ha/vụ nuôi (2005) đến 80-100 tấn/ha/vụ nuôi (2015) [1].
Ngoài ra, nghề nuôi tôm thẻ chân trắng trên cát còn tận dụng đƣợc nguồn đất cát trắng bị bỏ hoang thuộc các tỉnh ven biển Bắc Trung Bộ (Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế). Bên cạnh việc tăng trƣởng thì hoạt động nuôi tôm nói chung, tôm thẻ chân trắng nói riêng lại có những tác động mạnh mẽ đến môi trƣờng. Do thiếu quy hoạch hoặc quy hoạch không đƣợc thực hiện triệt để, phát triển tự phát, tăng nhanh diện tích nuôi một cách ồ ạt, quy mô và phƣơng thức nuôi đa dạng, không đƣợc tập huấn, hƣớng dẫn đầy đủ, sử dụng bừa bãi thuốc, hóa chất, chế phẩm sinh học,. làm cho môi trƣờng ngày càng bị ô nhiễm nghiêm trọng.
Tại các tỉnh Bắc Trung Bộ, hầu hết các cơ sở nuôi tôm thẻ chân trắng trên cát không có hệ thống ao chứa, nƣớc thải, chất thải không đƣợc xử lý mà thải trực tiếp ra môi trƣờng. Các chất thải này là bùn đáy, phân, các nguồn thức ăn dƣ thừa thối rữa bị phân hủy, các chất tồn dƣ sử dụng trong quá trình nuôi, các thành phần chứa H2S, NH3,. là sản phẩm của quá trình phân hủy yếm khí tạo thành bùn lắng trong các ao đầm nuôi tôm. Khi đƣợc thải ra bên ngoài, nếu ở quy mô nuôi nhỏ thì một vài năm đầu có thể chƣa ảnh hƣởng đáng kể, nhƣng nếu là diện tích nuôi lớn sẽ gây ô nhiễm môi trƣờng vùng nuôi và là nguyên nhân lan truyền dịch bệnh, gây chết tôm hàng loạt [2, 3].
Tác động của chất thải đã đƣợc đánh giá từ rất lâu, nhiều giải pháp cũng đã đƣợc nghiên cứu thử nghiệm nhƣ: Xử lý bằng các chất hoá học, làm lắng, đông keo tụ, sử 1 dụng các loài thực vật thủy sinh, các loài động vật,… Mỗi phƣơng pháp trên có ƣu, nhƣợc điểm, phạm vi ứng dụng khác nhau. Tuy nhiên các công nghệ này tản mạn và mới chỉ trong phạm vi các công ty lớn, một số nhóm hộ dân hoặc một số hộ dân có diện tích nuôi trồng lớn vì vậy khó cho các doanh nghiệp, ngƣời dân và các nhà quản lý lựa chọn mô hình xử lý nƣớc thải thích hợp. Tỉnh Hà Tĩnh là một tỉnh Bắc Trung Bộ có tiềm năng, có lợi thế lớn trong nuôi trồng thủy sản, với hơn 137 km bờ biển, tập trung ở các huyện: Nghi Xuân, Lộc Hà, Thạch Hà, Cẩm Xuyên, Kỳ Anh. Nuôi tôm thẻ chân trắng trên cát đã và đang phát triển mạnh trong những năm gần đây và trở thành ngành kinh tế quan trọng, tạo việc làm, tăng thu nhập cho hàng trăm ngƣời dân ven biển Hà Tĩnh.
Điển hình là xã Xuân Phổ, huyện Nghi Xuân, là một xã ven biển, có diện tích nuôi tôm thẻ chân trắng trên cát lớn, tuy nhiên đa số các hộ nuôi vẫn đang tập trung vào phát triển diện tích nuôi, chủ yếu hƣớng đến lợi nhuận trƣớc mắt mà bỏ quên công tác bảo vệ môi trƣờng. Nƣớc thải hầu hết không đƣợc xử lý, mà hệ thống kênh cấp thoát của vùng hiện có chất lƣợng thấp, không có hệ thống xử lý nƣớc thải riêng biệt, nên việc xả nƣớc thải này làm suy giảm chất lƣợng nƣớc xung quanh, nƣớc cấp cho các ao đầm nuôi tôm của chính khu vực đó, dẫn đến tôm phát triển kém và dễ bị bệnh. Ngoài ra, việc xử lý bùn thải nạo vét từ các ao nuôi tôm cũng chƣa đƣợc quan tâm. Do đó, thƣờng xuyên bùng phát dịch bệnh làm giảm sản lƣợng cũng nhƣ chất lƣợng tôm nuôi.
Vì vậy, việc xử lý nƣớc thải nuôi tôm trƣớc khi xả vào môi trƣờng là hoạt động cấp thiết cần phải giải quyết để cân bằng lại hệ sinh thái, hạn chế những ảnh hƣởng xấu đến môi trƣờng và con ngƣời. Xuất phát từ thực tế đó, học viên lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải nuôi tôm thẻ chân trắng trên cát quy mô trang trại tại xã Xuân Phổ, huyện Nghi Xuân, tỉnh Hà Tĩnh” nhằm phân tích và đánh giá hiện trạng ô nhiễm môi trƣờng do nƣớc thải phát sinh từ hoạt động nuôi tôm thẻ chân trắng, trên cơ sở đó đề xuất công nghệ xử lý bằng hệ thống hồ ao sinh học và giải pháp quản lý chất lƣợng để góp phần bảo vệ môi trƣờng và phát triển bền vững cho ngành nuôi tôm nói riêng và nuôi trồng thủy sản nói chung. Đây là phƣơng pháp thân thiện với môi trƣờng, hiệu quả xử lý cao, giá thành rẻ, vận hành đơn giản không đòi hỏi kỹ thuật cao, tận dụng đƣợc điều kiện tự nhiên, phù hợp cho xử lý nƣớc thải nuôi tôm vùng ven biển. Mục tiêu của Đề tài - Đánh giá đƣợc hiện trạng chất lƣợng nƣớc thải và tình trạng ô nhiễm môi trƣờng khu nuôi tôm thẻ chân trắng trên cát ở vùng nghiên cứu.
- Đề xuất đƣợc công nghệ và thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải phù hợp cho vùng nuôi tôm thẻ chân trắng trên cát khu vực nghiên cứu. - Đề xuất đƣợc giải pháp quản lý môi trƣờng khu nuôi tôm. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu a. Đối tượng nghiên cứu Nƣớc thải nuôi tôm thẻ chân trắng trên cát.
Phạm vi nghiên cứu Khu vực nuôi tôm thẻ chân trắng quy mô trang trại (hợp tác xã nuôi trồng thuỷ sản Xuân Thành) tại xã Xuân Phổ, huyện Nghi Xuân, tỉnh Hà Tĩnh. Cách tiếp cận và phƣơng pháp nghiên cứu a. Cách tiếp cận - Tiếp cận tổng hợp: Nghiên cứu các điều kiện: địa hình, khí hậu, nguồn nƣớc, sinh vật, con ngƣời, tổng hợp để đƣa ra các cơ sở khoa học, khai thác và sử dụng tài nguyên nƣớc một cách hợp lý, đảm bảo tính bền vững. - Tiếp cận khoa học: Tiếp cận các nghiên cứu trong nƣớc cũng nhƣ trên thế giới về công nghệ, mô hình xử lý nƣớc thải trong nuôi tôm.
- Tiếp cận thực địa: Tiến hành các hoạt động khảo sát hiện trƣờng, phân tích ý kiến đánh giá và đề xuất của ngƣời dân. Phương pháp nghiên cứu - Phƣơng pháp thu thập số liệu: Thu thập các tài liệu về điều kiện tự nhiên, điều kiện kinh tế xã hội của khu vực nghiên cứu; Thu thập các tài liệu có liên quan tới xử lý nƣớc thải nuôi tôm và các vấn đề ô nhiễm môi trƣờng do nƣớc thải nuôi tôm gây ra. 3 - Phƣơng pháp điều tra, phỏng vấn, khảo sát thực địa: Điều tra thu thập thông tin số liệu tại khu vực nghiên cứu, phỏng vấn ý kiến ngƣời dân, tìm hiểu thực tế, xác định những vấn đề bức xúc cần giải quyết; khảo sát môi trƣờng tại khu vực. - Phƣơng pháp tổng hợp, kế thừa kết quả nghiên cứu: Kế thừa các kết quả nghiên cứu đã có về hiện trạng của khu vực nghiên cứu; kế thừa các kết quả nghiên cứu có liên quan đến đề tài.
- Phƣơng pháp tính toán và xử lý số liệu: Sử dụng các số liệu thu thập đƣợc và các số liệu phân tích để tính toán thiết kế hệ thống hồ ao sinh học. 4 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ VÀ ĐỊA BÀN NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan hoạt động nuôi tôm thẻ chân trắng 1.1 Tình hình nuôi tôm thẻ chân trắng trên thế giới Nghề nuôi thủy sản trên thế giới đã xuất hiện cách đây nhiều thế kỷ, sự chủ động đƣợc con giống đảm bảo chất lƣợng giúp cho nghề nuôi tôm phát triển nhanh chóng và bùng nổ vào thập niên 90 [4]. Trên thế giới có hai khu vực nuôi tôm lớn nhất là Tây bán cầu (gồm các nƣớc Châu Mỹ Latinh) và Đông bán cầu (gồm các nƣớc Nam Á và Đông Nam Á). Năm 2011, sản lƣợng tôm thành phẩm trên toàn thế giới là 1.
Trong đó, Trung Quốc có sản lƣợng tôm thành phẩm lớn nhất là 565.000 triệu tấn, tiếp theo là Thái Lan 502.000 triệu tấn; Trung và Nam Mỹ là 452.000 triệu tấn; Việt Nam là 240.000 triệu tấn, India là 170.000 triệu tấn, Indonesia là 150.000 triệu tấn, các vùng còn lại khoảng 158. 700 600 Trung Quốc 500 Thái Lan 400 Trung và Nam Mỹ Triệu tấn Việt Nam 300 Ấn độ 200 Indonesia Malaysia 100 Philippines 0 Các nƣớc khác 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Năm Hình 1. Sản lƣợng tôm nuôi trên thế giới 2005 – 2011 [6] Các loài tôm đƣợc nuôi nhiều nhất là tôm chân trắng (Penaeus vannamei), tôm sú (Penaeus monodon), tôm chân trắng Trung Quốc (P. Nuôi tôm đem lại lợi nhuận cao đã tạo nên những cơn sốt, chỉ trong vòng một thời gian ngắn ngƣời dân đã 5 chuyển gần nhƣ toàn bộ vốn đất của họ sang ao tôm.
Nhu cầu thị trƣờng đối với tôm vẫn không ngừng tăng cao trong thời gian qua làm cho tôm có một giá trị hấp dẫn và ngành nuôi tôm thâm canh có đầu ra ổn định. Lợi nhuận hấp dẫn và giá trị xuất khẩu cao của tôm nuôi đã tác động đến chính sách phát triển của một số nƣớc nuôi tôm. Chính điều này đã làm cho nghề nuôi tôm đƣợc mở rộng và giá thành sản xuất tôm cũng thấp hơn các nƣớc cạnh tranh rất nhiều. Nghề nuôi tôm ở các nƣớc châu Á tuy phát triển rất mạnh, nhƣng đã sớm phải đối đầu với vấn đề dịch bệnh và sự suy thoái của môi trƣờng nuôi.
Thƣờng các vùng nuôi tôm chỉ cho lợi nhuận cao trong vòng 2 đến 4 năm đầu, sau đó do bệnh dịch bộc phát, môi trƣờng suy thoái, tôm dễ bị bệnh, bệnh dịch tràn lan gây nhiều thiệt hại to lớn cho ngƣời nuôi và làm giảm diện tích, sản lƣợng tôm nuôi. Nguyên nhân chính của việc giảm năng suất trầm trọng trên đƣợc xác định do phát triển nuôi nóng vội, các khu vực nuôi chỉ tập trung vào phát triển diện tích nuôi và tăng sản lƣợng mà bỏ qua việc xử lý chất thải phát sinh trong quá trình nuôi. Sau một thời kỳ nuôi có hiệu quả, môi trƣờng trong khu nuôi dần bị suy thoái dẫn đến tôm nuôi dễ bị mắc bệnh. Trƣớc tình hình đó, các nƣớc đã đầu tƣ nghiên cứu tìm các giải pháp để vực lại nghề nuôi, tập trung vào vấn đề quản lý và bảo vệ môi trƣờng trong các khu nuôi.