MỞ ĐẦU An Giang là tỉnh đầu nguồn của sông Hậu và sông Tiền nên có một hệ thống kênh rạch chằng chịt, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của ngành nuôi thủy sản đa dạng. Những năm gần đây, ngành nuôi trồng và chế biến xuất khẩu thủy sản tỉnh An Giang phát triển rất mạnh, góp phần thúc đẩy nền kinh tế của tỉnh tăng trưởng nhanh. Cá Tra và cá Basa là một trong những loài cá có giá trị kinh tế và giá trị xuất khẩu cao nên tốc độ nuôi phát triển nhanh. Nhu cầu của thị trường về cá thịt trắng ngày càng tăng.
Trước sự phát triển của ngành nuôi trồng thủy sản ở An Giang thì lượng nước thải từ quá trình nuôi thủy sản chưa qua xử lý mà thải trực tiếp vào môi trường ngày càng tăng. Vì vậy, cần thiết cần phải có giải pháp giảm thiểu sự ô nhiễm nguồn nước và giảm thải lượng nước cần xử lý. Tuy nhiên, các vùng nuôi cá tra với mật độ dày đặc đã gây ô nhiễm môi trường làm cho người dân xung quanh rất bức xúc. Nước thải từ các ao nuôi cá cũng có nồng độ chất hữu cơ cao, không được xử lý mà thải thẳng trực tiếp ra môi trường gây ô nhiễm nguồn nước mặt, ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng cuộc sống và sức khỏe người dân xung quanh.
Ngoài ra, bùn thải nạo vét từ các ao nuôi cũng không được xử lý. Bảo vệ môi trường hiện đang là một trong những mối quan tâm hàng đầu ở các quốc gia đã và đang phát triển. Ý thức được trách nhiệm của mình trong việc bảo vệ môi trường, ngành nuôi trồng thủy sản cần phải có giải pháp xử lý nước thải từ các ao nuôi để cùng các ngành sản xuất khác giảm mức độ gây ô nhiễm môi trường. Trước tình hình thực đó, đề tài: ”Thử nghiệm chế phẩm sinh học EIP để xử lý nước thải từ ao nuôi thủy sản” được thực hiện nhằm khảo sát khả năng xử lý nước thải của chế phẩm enzyme Ionic Plasma.
MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1. Mục tiêu nghiên cứu Lên men chế phẩm Enzyme Ionic Plasma từ các phụ phẩm nông nghiệp là vỏ khóm, vỏ chanh. Khảo sát khả năng xử lý nước thải của EIP. Nội dung nghiên cứu Khảo sát hiện trạng môi trường nuôi thủy sản (hiện trạng xử lý nước thải của các ao nuôi thủy sản).
Sản xuất thử nghiệm chế phẩm sinh học Enzyme Ionic Plasma. 1 Khảo sát khả năng xử lý nước thải từ ao nuôi thủy sản của chế phẩm sinh học Enzyme Ionic Plasma. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1. Đối tượng nghiên cứu Phụ phẩm nông nghiệp: vỏ khóm, vỏ chanh.
Nước thải từ ao nuôi cá tra được lấy tại hộ dân ở TP Long Xuyên. Phạm vi nghiên cứu Khảo sát một số hoạt tính của chế phẩm sinh học EIP (enzyme Ionic Plasma) và hiệu quả xử lý nước thải của EIP. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1. Sơ lược về thành phần nước thải từ ao nuôi thủy sản Nước nuôi trồng thủy sản nói chung có mức độ ô nhiễm không quá nặng nề như các ngành sản xuất khác nhưng những chất ô nhiễm lại là chất gây độc trực tiếp cho loài nuôi với nồng độ rất thấp, điển hình nhất là amoniac, thành phần phân hủy từ chất thải.
So với các loại nước thải khác, tính chất đặc thù của nước nuôi thủy sản có nồng độ amoni thấp, độ muối cao, thường chứa các chất ức chế (sử dụng trong quá trình nuôi, ví dụ như kháng sinh), (Lê Anh Tuấn, 2007). Với ước tính để sản xuất khoảng 1 triệu tấn thủy sản trong năm 2006 thì có ít nhất 3 triệu tấn chất thải hữu cơ đã thải ra môi trường nước ở ĐBSCL. Các mẫu nước sông rạch lấy gần khu nuôi cá basa, cá tra đều cho thấy nồng độ các chất ô nhiễm cao vượt mức tiêu chuẩn cho phép loại B từ vài trăm đến vài ngàn lần, thậm chí vài chục ngàn lần (Lê Anh Tuấn, 2007). Chất lượng nước trong các ao nuôi thủy sản gồm cá nước ngọt, nuôi tôm ven biển đặc biệt là trong các mô hình nuôi công nghiệp đã cho thấy dấu hiệu ô nhiễm hữu cơ (BOD, COD, nitơ, phốt pho cao hơn tiêu chuẩn cho phép), có sự xuất hiện các thành phần độc hại như H2S, NH3, và hàm lượng vi sinh Coliforms rất cao đã cho thấy nguồn nước thải này cần phải được xử lý triệt để trước lúc thải ra sông rạch (Trí Quang, 2010).
Ô nhiễm môi trường do nước thải từ ao nuôi thủy sản phát sinh chủ yếu từ thức ăn tồn đọng (chiếm từ 10 – 15% tổng lượng thức ăn), chất thải bài tiết của vật nuôi và các hóa chất tích tụ ở đáy ao tạo thành một lớp bùn dày đặc (Nguyễn văn Phước, 2006). Ô nhiễm môi trường thường diễn ra trong suốt quá trình nuôi, hàm lượng DO, pH giảm, hàm lượng BOD, COD, H2S, muối dinh dưỡng và một số kim loại trong ao nuôi tăng. Đồng thời hiện tượng thực vật phù du nở hoa và một số vi tảo độc đã xuất hiện trong môi trường trầm tích yếm khí, làm tăng hàm lượng carbon hữu cơ. Ngoài hàm lượng Nitơ, Phospho cao trong thành phần nước thải, các nguồn hữu cơ khác từ mảnh vụn thực vật phù du, các chất hữu cơ hòa tan (hoặc huyền 2 phù) và một phần dư lượng của kháng sinh, kích thích tố, dược phẩm cũng có trong nguồn nước thải.
Chất lượng nước thải do nuôi tôm và cá bè, cá ao tập trung COD N-NO2- P-PO43- N-NH3 N tổng STT (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) Nước thải 25.2 ao tôm 865 NT cá 22-775 0.3 tầng lửng MT trầm 120- 29.5% NT cá 59 - 96 nuôi ao (Nguồn: Tạp chí khoa học công nghệ tỉnh An Giang 12/2005) Kết quả phân tích ở bảng trên cho thấy hầu hết các chỉ tiêu đều vượt tiêu chuẩn cho phép thải ra môi trường, các chất hữu cơ tích tụ trong quá trình nuôi đã gây ô nhiễm chất lượng nước nặng. Đây là môi trường thích hợp cho các loại vi khuẩn, vi rút gây bệnh hoạt động, bệnh dịch phát triển. Hiện trạng môi trường vùng nuôi thủy sản ở An Giang Tổng diện tích đang nuôi thủy sản ở An Giang khoảng 2.400 ha (không kể diện tích sản xuất giống), trong đó diện tích nuôi cá tra 1.400 ha, nuôi trong lồng bè có tất cả 1.952 cái, gồm các loại cá tra, ba sa, rô phi, điêu hồng … Trong quá trình nuôi trồng, một thực trạng là hầu hết các nguồn nước thải phát sinh đều thải trực tiếp vào nguồn nước, mà không qua bất kỳ hình thức xử lý nào, trong khi đó khả năng tự làm sạch của dòng sông có hạn. Bên cạnh đó, việc sử dụng thức ăn trong nuôi cá, đặc biệt là thức ăn tự chế sẽ dẫn đến nguy cơ ô nhiễm nguồn nước do chất dinh dưỡng dư thừa, chủ yếu là đạm và lân sẽ kích thích quá trình phú dưỡng và sự nở hoa của tảo (Phạm Thị Hòa, 2009).
Chất thải trong nuôi trồng thủy sản thường là bùn thải chứa phân của các loài thủy sản tôm cá, các nguồn thức ăn dư thừa bị phân hủy, các chất tồn dư của các loại vật tư sử dụng trong nuôi trồng như: hóa chất, vôi và các loại khoáng chất Diatomit, Dolomit, lưu huỳnh lắng đọng, các chất độc hại có trong đất phèn Fe2+, Fe3+, Al3+, các thành phần chứa H2S, NH3.Đặc biệt, với các mô hình nuôi kỹ thuật cao, mật độ nuôi lớn như nuôi thâm canh, 3 nuôi công nghiệp. thì nguồn thải càng lớn và tác động gây ô nhiễm môi trường càng cao (Trí Quang, 2010). Đối với các ao nuôi công nghiệp, 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 phốt pho ở hàm lượng cao, gây nên hiện tượng phú dưỡng môi trường nước phát sinh tảo độc trong môi trường nuôi trồng thủy sản (Trí Quang, 2010).
Đối với các hoạt động nuôi cá nói chung, đặc biệt là nuôi cá ao hầm thì việc xả nước thải trực tiếp ra môi trường không qua xử lý cho thấy có tác động đến chất lượng nguồn nước mặt như chỉ tiêu ô nhiễm chất hữu cơ BOD, COD, SS, N-NH3 và vi sinh vượt mức cho phép nhiều lần. Cho thấy nồng độ các chất ô nhiễm gia tăng đối với hình thức nuôi ao hầm, đặc biệt đối với các hầm 2 – 3 ngày chưa thay nước thì hầu hết các chỉ tiêu đều vượt tiêu chuẩn như: N-NH3 , BOD vượt cao hơn so với tiêu chuẩn và DO thấp không đạt tiêu chuẩn đối với nguồn nước nuôi trồng thủy sản. Riêng chỉ tiêu SS tại các điểm quan trắc đều nằm trong giới hạn cho phép. Đối với 2 hình thức nuôi quầng và bè, một số chỉ tiêu tuy có vượt hoặc không đạt tiêu chuẩn như SS, N-NH3, DO nhưng mức độ vượt không cao so với nuôi hầm (Phạm Ngọc Xuân và Huỳnh Văn Thái, 2006).
Trong các ao nuôi thủy sản đặc biệt là mô hình nuôi công nghiệp cho thấy nước có dấu hiệu ô nhiễm hữu cơ (BOD5, COD, nitơ, phot pho cao hơn tiêu chuẩn cho phép) và sự xuất hiện các khí độc như H2S, NH3 (Lâm Minh Triết và Lê Đức Khải, 2008). Khảo sát các chất ô nhiễm trong môi trường thành phố Long Xuyên cho thấy: Tại một số ao nuôi có chỉ tiêu COD đầu vào rất thấp 5 – 10 mg/l, một số địa điểm đạt lý tưởng cho nuôi trồng nhưng bên cạnh đó COD ở một số ao vượt cao hơn tiêu chuẩn cho phép đối với tiêu chuẩn ngành (30 mg/l). Hàm lượng COD thường cao sau khi qua ao nuôi, có thể tăng từ 2 – 3 lần so với đầu vào (trên 50 mg/l). Bên cạnh đó, tổng Coliformss ở phía ngoài ao cũng thấp hơn mật độ Coliformss sau khi qua ao nuôi (Nguyễn Phước Dân, Đặng Vũ Bích Hạnh và ctv, 2008).
Các phương pháp xử lý nước thải từ ao nuôi thủy sản hiện nay Hiện nay, có rất nhiệu biện pháp xử lý nước thải được các nhà khoa học đề xuất và tính toán. Nhưng cơ bản là có hai giải pháp chính đó là xử lý bằng phương pháp hóa lý và phương pháp sinh học. Phương pháp hóa lý Thông thường nước thải ao nuôi cá thường chứa hàm lượng các hóa chất kháng sinh, thức ăn thừa và đặc biệt là hàm lượng các loại vi sinh gây bệnh cao. Quá trình xử lý hóa ký thông thường ứng dụng quá trình keo tụ - tạo bông để xử lý các phần tử keo hữu cơ lơ lửng trong nước thải và áp dụng quá trình khử trùng nhằm diệt khuẩn và ngăn chặn sự phát triển của các loại vi sinh vật có hại và tảo ảnh hưởng đến chất lượng nguồn tiếp nhận.