CHƯƠNG 1. TỔNG QUANVẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tình hình NTTS nước lợ trên thế giới và Việt Nam 1. Tình hình NTTS nước lợ trên thế giới Nuôi trồng thủy sản nói chung và nghề nuôi tôm nói riêng đã và đang tạo ra sự chuyển đổi hiệu quả và mang lại giá trị kinh tế cao cho nhiều quốc gia, cải thiện cuộc sống và mang lại nhiều lợi ích thiết thực cho người nuôi trồng.
Nuôi trồng thủy sản sẽ tiếp tục là động lực thúc đẩy tăng trưởng sản lượng thủy sản toàn cầu, kéo dài xu hướng đã tồn tại trong nhiều thập kỷ. Sản lượng nuôi trồng thủy sản được dự báo sẽ đạt 109 triệu tấn vào năm 2030, tăng 32% (26 triệu tấn) so với năm 2018 [5]. Tại các nước châu Á, sản lượng tôm nuôi liên tục tăng nhanh trong giai đoạn từ 2003 – 2016. Năm 2011, sản lượng tôm nuôi đạt 3,7 triệu tấn, năm 2014 là 4,0 triệu tấn, năm 2016 đạt khoảng 4,5 triệu tấn, năm 2018 đạt 4,2 triệu tấn vào năm 2018 và đến năm 2019 đạt khoảng 4,6 triệu tấn với hình thức nuôi chủ yếu là thâm canh và siêu thâm canh [5].
Trái ngược với nhiều dự báo trước đó, sản lượng tôm thế giới năm 2016 có xu thế giảm. Mặc dù ngành tôm Thái Lan phục hồi và đẩy mạnh thu hoạch tôm tại Ecuado vẫn không bù đắp được sản lượng sụt giảm của các quốc gia khác. Tại Trung Quốc năm 2016, sản lượng tôm giảm từ 30 – 40% do ảnh hưởng của thiên tai, dịch bệnh. Tại Mexico dịch bệnh đã ảnh hưởng tiêu cực đến sản lượng nuôi tôm, các quốc gia khác ở Trung và Nam Mỹ sản lượng tôm cũng không được cải thiện nhiều [6].
Một trong những nguyên nhân chính làm giảm sản lượng tôm là do dịch bệnh và ô nhiễm môi trường. Trên thực tế 85% sản lượng tôm được thu hoạch từ phương thức nuôi thâm canh, đặc trưng nhất của phương thức này là nuôi với mật độ dày và siêu tải trọng thức ăn, 40% các ao nuôi sẽ phải thay nước hàng ngày để làm giảm các chất ô nhiễm độc hại [7]. Việc thay nước không những gây ô nhiễm môi trường xung quanh mà còn gây nguy cơ bùng phát dịch bệnh cho ao nuôi do nguồn nước cấp không đảm bảo chất lượng. Nghiên cứu cho thấy, tùy thuộc vào mật độ nuôi tôm mà tổng số các chất ô nhiễm hữu cơ của phosphor, nitrogen và chất rắn lơ lửng lên tới 321; 668 và 215.000 kg/ha tương ứng.
Khi nước bị ô nhiễm, các hợp chất ammonia tổng số tăng nhanh theo thời gian, trong khi đó để tôm sinh trưởng thì yêu cầu nồng độ NH3 phải nhỏ hơn 0,1 ppm tương đương với 1,33 – 1,53 mg/l TAN ở pH=8 và nhiệt độ 28 – 30oC trong nước ao nuôi [7]. Tình hình NTTS nước lợ ở Việt Nam và Hải Phòng 1.Tình hình nuôi trồng thủy sản nói chung Từ khi Nghị quyết số 09/2000/NQ-CP ra đời, cho phép các tỉnh ven biển ưu tiên chuyển đổi các diện tích hoang hóa, nông nghiệp và làm muối kém hiệu quả sang nuôi trồng thủy sản, thì diện tích nuôi tôm tăng đột biến, từ 280.000 ha (2005) tăng lên đến 605. Việc mở rộng diện tích nuôi được tiến hành chủ yếu trên các vùng ven biển ngập nước như các thủy vực nước mặn trên các vùng cát trũng và một phần diện tích từ canh tác nông nghiệp kém hiệu quả [8]. Diện tích nuôi tôm nước lợ của Việt Nam năm 2019 đạt 720 nghìn ha, năm 2020 đạt khoảng 750 nghìn ha.
Trong đó, diện tích nuôi tôm theo hình thức thâm canh, bán thâm canh đạt hơn 217,4 nghìn ha, chiếm 30% tổng diện tích nuôi cả nước và sản lượng đạt 450 ngàn tấn, chiếm 62% tổng sản lượng tuôi tôm cả nước [1]. Tôm Việt Nam đã có mặt trên 90 quốc gia và vùng lãnh thổ, đạt kim ngạch xuất khẩu trên 3,36 tỷ đô la Mỹ; Năm 2020 đã chững lại vào quý I do ảnh hưởng của dịch Covid – 19 nhưng sau đó hy vọng sẽ phục hồi và đạt 3,5 tỷ đô la Mỹ. Dự kiến đến năm 2025 đạt trên 8,4 tỷ đô la Mỹ và đến năm 2030 đạt trên 12 tỷ đô la Mỹ [9]. Đây vừa là cơ hội, vừa là thách thức không nhỏ đối với ngành nuôi tôm Việt Nam.
Tại Hải Phòng, theo số liệu của Chi cục Thủy sản - Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, diện tích nuôi trồng thủy sản cộng dồn cả năm 2021 đạt 11.430,3 ha bằng 98,01% so với kế hoạch. Sản lượng thủy sản nuôi trồng thu hoạch tháng 12/2021 ước đạt 6.722,3 tấn, bằng 101,48% so cùng kỳ năm 2020; Ước sản lượng cả năm 2021 bằng 75.423,7 tấn đạt 102,8% so với cùng kỳ năm trước. Diện tích nuôi tôm các loại năm 2021 đạt 2. Trong đó: diện tích nuôi tôm sú đạt 1.888,1 ha; diện tích nuôi tôm thẻ chân trắng đạt 401,4 ha.
Sản lượng sản xuất và tiêu thụ tôm các loại năm 2021 đạt 6. Trong đó: sản lượng sản xuất và tiêu thu tôm sú đạt 520,4 tấn; tôm thẻ chân trắng đạt 5. Phương thức nuôi trồng hiện nay khoảng 80% tổng sản lượng nuôi theo hình thức thâm canh, 17 -18% nuôi quảng canh, phần rất nhỏ khoảng 2-3% nuôi theo hình thức nuôi tôm công nghệ cao [3]. Áp lực về bảo vệ môi trường là một trong những vấn đề lớn đang đặt ra đối với hoạt động nuôi trồng thủy sản tại Hải Phòng.
Với thực tế các cơ sở nuôi trồng thủy sản của thành phố Hải Phòng chủ yếu nuôi theo hình thức thâm canh cải tiến, 7 diện tích vùng nuôi lớn nhưng năng lực đầu tư kém, không bố trí diện tích cho xử lý nước thải, và bùn thải, do vậy, phần lớn chất thải không được xử lý, xả thẳng ra môi trường và chỉ được được xử lý qua khả năng tự làm sạch tự nhiên. Việc xả nước thải, bùn thải chứa thức ăn dư thừa, xác, phân thải của động vật nuôi, các hóa chất, thuốc thủy sản, chất xử lý môi trường đang là vấn đề thực sự đáng lo ngại từ các cơ sở nuôi trồng thủy sản. Tại vùng biển ven bờ Hải Phòng, theo báo cáo của Sở Tài nguyên và Môi trường, các nguồn thải từ lục địa ra biển chiếm từ 60 - 70%. Trong đó, hệ thống sông Thái Bình đổ ra biển qua cửa Cấm và Bạch Đằng đóng góp khoảng 53 - 63%, các chất hữu cơ, dinh dưỡng nitơ và phốt pho chiếm khoảng 27% - 48%.
Báo cáo đã xác định, hoạt động nuôi trồng thủy sản là một trong những ô nhiễm nguồn lớn đang góp phần xả chất thải ra khu vực ven biển [4]. Theo số liệu quan trắc môi trường trong các vùng nuôi trồng thủy sản tại Hải Phòng từ năm 2017 đến nay, nuôi trồng thủy sản ước tính sử dụng 1 năm khoảng 100 tấn diệt tạp, 10.000 tấn vôi bột, 200 tấn chlorine và 3,5 tấn thuốc tím trong quá trình sản xuất để xử lý, cải tạo môi trường, ước tính lượng chất thải phát sinh một năm là 180 triệu m3 nước thải và gần 40.000 tấn bùn thải [3]. Như vậy có thể thấy hoạt động nuôi trồng thủy sản của Việt Nam nói chung và Hải Phòng nói riêng đang phát triển ngày càng lớn về quy mô, có đóng góp quan trọng trong nền kinh tế, tuy nhiên đây cũng là những nguồn gây ô nhiễm đáng quan tâm cần có các giải pháp xử lý, khắc phục phù hợp. Tình hình nuôi trồng thủy sản hoàn lưu Công nghệ nuôi trồng thuỷ sản hoàn lưu (RAS) là một trong những giải pháp công nghệ nuôi trông tiên tiến hiện nay.
Hệ thống nuôi bao gồm 2 thành phần chính là bể nuôi, và hệ thống xử lý nước để hoàn lưu. Trong đó, hệ thống xử lý nước hoàn lưu là thành phần cốt lõi quyết định chất lượng nguồn nước cho bể nuôi. Hiện nay, phần lớn các hệ thống xử lý nước tuần hoàn được thiết kế với nguyên lý lọc sinh học, có các mương sinh học chia làm nhiều ngăn, các ngăn được bố trí xen kẽ hở trên và dưới để giúp cho đường nước đi dài nhất. Hiệu quả xử lý của vật liệu lọc và hiệu quả hoạt động các vi sinh vật sẽ quyết định chất lượng nước tuần hoàn.
Khi hệ thống xử lý nước tuần hoàn hoạt động đảm bảo, toàn bộ nước nuôi sẽ được xử lý đảm bảo yêu cầu để có thể cấp lại cho hệ thống nuôi mà không thải ra 8 ngoài môi trường. Áp dụng công nghệ RAS là một trong những giải pháp công nghệ phù hợp giúp giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường trong nuôi trồng thủy sản. Tuy nhiên, hiện nay, công nghệ RAS chưa được phổ biến trong ngành nuôi trồng thủy sản của Hải Phòng nói riêng và Việt Nam nói chung. Trên quy mô của Hải Phòng hiện nay mới chỉ có khoảng 1-2 cơ sở nuôi trồng thủy sản bằng công nghệ này, với quy mô nuôi trồng khoảng 10 - 20 tấn/năm.
Trên quy mô cả nước, số cơ sở nuôi trồng bằng công nghệ này cũng không nhiều với số lượng cơ sở nuôi trồng khoảng hơn 10 cơ sở ở quy mô nhỏ. Một trong những đặc điểm của môi trường nước nuôi trồng thủy sản bằng công nghệ RAS là các chỉ tiêu nitơ vô cơ trong nước nuôi luôn có xu hướng tăng cao do sự phân hủy của thức ăn dư thừa và chất thải từ vật nuôi. Việc xử lý ammonia và nitrite lại thường gặp khó khăn do quá trình nitrate hoá bị giới hạn vì tốc độ sinh trưởng của vi khuẩn nitrate hoá được đánh giá là chậm hơn rất nhiều so với các nhóm vi khuẩn khác. Hơn nữa, sự sinh trưởng và hoạt lực của nhóm vi khuẩn này dễ bị ức chế trong điều kiện môi trường không thuận lợi như thiếu khí và nguồn chất hữu cơ dồi dào.
Hiệu quả xử lý nước để tuần hoàn trong hệ thống RAS đang là vấn đề quyết định tính phổ biến của công nghệ này. Ô nhiễm các hợp chất nitơ vô cơ trong nuôi trồng thuỷ sản nước lợ Ô nhiễm từ các hợp chất của nitơ vô cơ đang là một trong những điểm nóng của ngành nuôi trồng thủy sản ở nước ta do tình trạng lạm dụng thức ăn để nâng cao năng suất. Ô nhiễm ao nuôi tôm chủ yếu là do thức ăn thừa và các chất bài tiết của tôm tích tụ đáy ao gây ô nhiễm hữu cơ [10]. Quá trình tích tụ các chất ô nhiễm nitơ vô cơ trong nuôi trồng thủy sản được thể hiện tại hình 1.
Trung bình 1 ha mặt nước hồ ao nuôi 1 vụ 6 tháng sẽ tạo ra một lượng chất thải khoảng 18.000 kg chất hữu cơ/ha, 1 ha nuôi tôm sú có năng suất 6 - 8 tấn/vụ sẽ thải ra khoảng 3,6 - 4,8 tấn chất thải.
