Quản lý chất lượng nước trong ao nuôi cá nước ngọt ppt

x
LỜI TỰA

Quản lý chất lượng nước là một khâu vô cùng quan trọng và có ý nghĩa quyết định
đến sự thành công trong nuôi trồng thủy sản, đặc biệt đối với các mô hình nuôi thâm
canh. Trong mô hình sản xuất này, một lượng lớn vật chất dinh dưỡng được đưa vào
ao nuôi thông qua con đường cung cấp thức ăn cho tôm cá, thức ăn thừa sẽ tích tụ
trong ao và sẽ làm cho chất lượng nước xấu dần về cuối vụ nuôi. Hơn nữa trong mô
hình nuôi thâm canh mật độ tôm cá rất cao, lượng chất thải của tôm cá cũng góp phần
làm cho chất lượng nước xấu đi làm ảnh hưởng đến sức khỏe tôm cá và có thể làm
tăng nguy cơ dịch bệnh phát sinh trong ao nuôi.
Giáo trình "Quản lý chất lượng nước nuôi trồng thủy sản" được soạn thảo nhằm cung
cấp cho sinh viên những kiến thức về đặc tính của các hệ sinh thái thủy vực, ý nghĩa
sinh học của các yếu tố chất lượng nước và những yêu cầu cơ bản cho việc quản lý
chất lượng nước cho đời sống của thủy sinh vật. Giáo trình này bao gồm những nội
dung cần thiết cho sinh viên có liên quan đến chuyên môn về quản lý tài nguyên thủy
sinh vật và kỹ thuật nuôi thủy sản.
Tài liệu này được soạn thảo dựa trên nền tảng của giáo trình "Aquatic Ecosystems and
Water Quality Management" của Giáo sư C. Kwei Lin và Tiến sĩ Yang Yi của Viện
Công Nghệ Á Châu (AIT). Trong quá trình soạn thảo chúng tôi có sử dụng các hình
ảnh và tư liệu từ giáo trình của hai tác giả trên. Tuy nhiên, chúng tôi cũng có thay đổi
một số nội dung cho phù hợp với điều kiện Việt Nam.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp ích cho sinh viên ngành Nuôi trồng thủy sản, Quản lý tài
nguyên thủy sinh vật trong công tác của mình sau khi ra trường và giúp ích cho độc
giả trong quá trình sản xuất.
Các tác giả

i
MỤC LỤC

CHƯƠNG 1. SỰ ĐA DẠNG CỦA HỆ SINH THÁI THỦY VỰC 1
1 CÁC THÀNH PHẤN CỦA MÔI TRƯỜNG
1
2 HỆ SINH THÁI
2
2.1 Hệ sinh thái nước ngọt 2
2.1.1 Sơ lược thành phần hóa học của nước sông 3
2.1.2 Sơ lược thành phần của nước ao 4
2.2 Hệ sinh thái nước lợ 4
2.3 Hệ sinh thái nước mặn 4
2.3.1 Hệ sinh thái đất ngập nước 6
2.3.2 Các thủy vực lớn của thế giới 11
CHƯƠNG 2. TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA MÔI TRƯỜNG NƯỚC 13
1 ÁNH SÁNG VÀ MÔI TRƯỜNG NƯỚC
13
1.1 Phân phối năng lượng mặt trời 13
1.2 Sự xâm nhập của ánh sáng vào cột nước 13
1.3 Năng lượng nhiệt 15
1.3.1 Năng lượng nhiệt tích lũy trong một thủy vực 15
1.3.2 Tỉ trọng nước 16
1.4 Sự phân tầng nhiệt độ 17
1.4.1 Nguyên nhân và quá trình phân tầng 17
1.4.2 Kiểu phân tầng 17
1.4.3 Hệ quả của sự phân tầng 18
1.4.4 Nguyên nhân và quá trình phá vỡ phân tầng (overturn) 18
1.4.5 Hệ quả của sự phá vỡ phân tầng 18

1.5 Sự phân chia các vùng trong thủy vực 19
1.5.1 Theo chiều thẳng đứng 19
1.5.2 Ngang 19
1.6 Chuyển động của nước 20
2 ĐỘ ĐỤC, ĐỘ TRONG
21
2.1 Tính chất của độ đục, độ trong 21
2.2 Nguồn gốc độ đục 21
2.3 Ảnh hưởng của độ đục 21
2.4 Kiểm soát và quản lý độ đục 22
2.4.1 Quản lý độ đục từ nguồn nước 22
2.4.2 Quản lý độ đục bên trong ao 22
3 MÀU NƯỚC
22

ii
4 MÙI
23
5 VỊ
23
CHƯƠNG 3. ĐẶC TÍNH HÓA HỌC CỦA MÔI TRƯỜNG NƯỚC 24
1 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA NƯỚC THIÊN NHIÊN
24
2 pH 25
2.1 Động thái của ion H
+
trong môi trường nước 25
2.2 Ý nghĩa sinh thái học của ion H
+
trong môi trường nước 27

2.3 Biện pháp quản lý pH 28
2.3.1 Biện pháp khắc phục tránh pH thấp 28
2.3.2 Biện pháp khắc phục khi pH cao 28
3 CACBON DIOXIDE (CO
2
)
29
3.1 Động thái của CO2 trong môi trường nước 29
3.2 Ý nghĩa sinh thái học của CO
2
trong môi trường nước 32
3.3 Biện pháp tránh tích lũy
CO
2
gây độc hại trong cá ao nuôi cá 33
4 OXYGEN (O2)
34
4.1 Động thái của oxy hòa tan trong môi trường nước 34
4.2 Ý nghĩa sinh thái học của oxy hòa tan trong môi trường nước 38
4.3 Biện pháp tránh và khắc phục hiện tượng thiếu oxy trong các ao nuôi cá 39
5 HYDROGEN SULFIDE (H
2
S)
39
5.1 Động thái của khí H2S trong môi trường nước 39
5.2 Ý nghĩa sinh thái học của khí H
2
S 41
5.3 Biện pháp tránh tích lũy nhiều khí
H

2
S 41
6 METHANE (CH
4
) 42
7 NITROGEN (N) 42
7.1 Ammonia (NH
3
) và ammonium (NH
4
+
) 43
7.1.1 Động thái của ammonia va ammonium 43
7.1.2 Ý nghĩa sinh thái học của ammonia và ammonium 44
7.1.3 Biện pháp duy trì hàm lượng ammonia thích hợp 45
7.2 Nitrite (NO
2
-
) và Nitrate (NO
3
-
) 45
7.2.1 Nitrite 45
7.2.2 Nitrate 47
8 LÂN (PHOSPHORUS)
47
9 SILIC 49
10 SẮT VÀ MANGAN 51
11 CÁC ION THAM GIA QUÁ TRÌNH ĐIỀU HÒA ÁP SUẤT THẨM THẤU 52
11.1 Ion sodium (Na

+)
52
11.2 Ion Potassium (K
+
) 52
11.3 Ion Magnesium (Mg
2+
) 53

iii
11.4 Ion Calcium (Ca
2+
) 53
11.5 Chloride ( Cl
-
) 54
CHƯƠNG 4. DẶC TÍNH NỀN ĐÁY AO 55
1
NGUỒN GỐC BÙN AO/PHÙ SA TRONG AO ĐẤT 55
2
CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TỐC ĐỘ LẮNG TỤ 56
3
ĐIỆN THẾ OXY HOÁ KHỬ (REDOX) 57
4
VẬT CHẤT HỮU CƠ TRONG BÙN 58
5
SỰ PHÂN HỦY CỦA VẬT CHẤT HỮU CƠ 59
6
ĐẤT ĐÁY AO 59
6.1 Kết cấu đất 59

6.2 Đất phèn (Acid Sulfat Soil) 62
6.2.1 Trao đổi acid trong bùn 62
6.2.2 Đất phèn 64
CHƯƠNG 5. DINH DƯỠNG VÀ CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC 67
1
THÀNH PHẦN DINH DƯỠNG TRONG THỰC VẬT Ở BIỂN VÀ NƯỚC NGỌT 67
2
NGUỒN VÀ QUÁ TRÌNH CUNG CẤP DINH DƯỠNG CHO MÔI TRƯỜNG NƯỚC 67
3
CHU TRÌNH DINH DƯỠNG TRONG THỦY VỰC 68
3.1 Chu trình carbon 68
3.1.1 Quá trình tổng hợp các hợp chất hữu cơ trong thủy vực 68
3.1.2 Quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ trong thủy vực 69
3.2 Chu trình nitrogen 71
3.2.1 Quá trình cố định nitơ phân tử 71
3.2.2 Quá trình amôn hóa 72
3.2.3 Quá trình nitrate hóa và phản nitrate hóa 72
3.2.4 Chu trình Nitrogen 73
3.3 Chu trình phospho 74
3.4 Chu trình lưu huỳnh 76
4
CHU KỲ SINH HỌC VÀ CÁC QUÁ TRÌNH 77
4.1 Hệ sinh thái (ecosystem) 77
4.2 Quần xã sinh vật (community hay biocenosis) 77
4.3 Vùng chuyển tiếp sinh thái 78
4.4 Sự phân bố của thủy sinh vật 78
4.4.1 Phân bố thẳng đứng 78
4.4.2 Phân bố theo chiều ngang 78
4.5 Sự ổn định 78
5 BẬC

DINH DƯỠNG VÀ CHUỔI/LƯỚI THỨC ĂN 79
5.1 Sinh vật sản xuất (producer) 79
5.2 Sinh vật tiêu thụ (consumer) 79

iv
5.3 Sinh vật phân hủy (decomposer) 79
5.4 Chuyển hóa năng lượng 81
5.5 Tháp sinh học 81
5.6 Hiệu suất quần xã 82
5.7 So sánh năng suất sinh học của các hệ sinh thái và loài thực vật khác nhau 83
6
GIÀU DINH DƯỠNG HÓA VÀ NHIỄM BẨN THỦY VỰC 84
6.1 Các trạng thái dinh dưỡng 84
6.2 Tương tác giữa hệ sinh thái trên cạn và dưới nước 87
6.3 Ô nhiễm nước 88
6.3.1 Nguồn ô nhiễm 88
6.3.2 Các dạng ô nhiễm 89
6.4 Ô nhiễm hữu cơ và quá trình tự lọc sạch trong thủy vực 89
6.5 Ảnh hưởng của quá trình giàu dinh dưỡng hóa và ô nhiễm thủy vực 91
CHƯƠNG 6. QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG NƯỚC 93
1
TIÊU CHUẨN CHỌN ĐIỂM, CHẤT LƯỢNG NƯỚC VÀ ĐẤT 93
1.1 Các yếu tố sinh lý học quan trọng trong việc chọn điểm nuôi thủy sản 93
1.1.1 Môi trường sinh học 93
1.1.2 Các yếu tố về địa điểm 93
1.1.3 Các yếu tố về đất 93
1.1.4 Các yếu tố khí tượng 94
1.2 Các thông số quan trọng trong việc quản lý chất lượng nước 94
1.2.1 Các thông số lý học 94
1.2.2 Các thông số hoá học 94

1.2.3 Các thông số sinh học 95
1.3 Tiêu chuẩn về đất và nước để lựa chọn vùng nuôi thích hợp 96
2 pH thấp và bón vôi 98
2.1 Tác dụng của vôi 98
2.2 Thời gian bón vôi 99
2.3 Cơ sở hoá học cho nhu cầu vôi sử dụng 99
2.3.1 Mức độ hiệu quả của vôi 99
2.3.2 Giá trị trung hoà của vôi 100
2.4 Sản xuất vôi và phản ứng của vôi 100
2.4.1 Quá trình sản xuất vôi 100
2.4.2 Phản ứng của vôi trong ao 101
3 Bón phân 101
3.1 Mục đích bón phân 101
3.2 Các loại chất dinh dưỡng 101
3.3 Nguồn chất dinh dưỡng 101

v
3.4 Chất dinh dưỡng cơ bản 102
3.5 Phân bón 103
3.5.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của phân bón 103
3.5.2 Phân bón vô cơ 104
3.5.3 Phân hữu cơ 105
3.6 Phương pháp bón phân 107
3.6.1 Phương pháp bón phân 107
3.6.2 Tỉ lệ và tần số bón phân 108
3.7 Mùi hôi 108
3.7.1 Hợp chất hoá học gây ra mùi hôi 109
3.7.2 Vi sinh vật sản sinh ra các hợp chất có mùi hôi: 109
3.7.3 Điều kiện ảnh hưởng đến sự phát triển của sinh vật tạo ra mùi hôi 109
3.7.4 Các biện pháp phòng ngừa vấn đề về mùi hôi:` 110

3.7.5 Loại bỏ mùi hôi khỏi cá: 110
4
SỤC KHÍ VÀ LUÂN CHUYỀN NƯỚC 110
4.1 Nguyên lý của quá trình sục khí 110
4.1.1 Mục đích 110
4.1.2 Cơ chế chủ yếu của quá trình sục khí 110
4.1.3 Phương pháp kiểm tra máy sục khí cơ học 110
4.2 Loại và hiệu quả máy sục khí 113
4.2.1 Sục khí tự chảy 113
4.2.2 Sục khí bề mặt 118
4.2.3 Sục khí khuếch tán 120
4.3 Luân chuyển và xáo trộn nước 122
5
XỬ LÝ VÀ TÁI SỬ DỤNG NƯỚC 125
5.1 Xử lý và tái sử dụng nước 125
5.2 Hệ thống tuần hoàn 126
5.2.1 Loại thải chất rắn lơ lửng 126
5.2.2 Loại thải chất hữu cơ hoà tan 128
5.2.3 Lọc sinh học 131
6
KHỬ TRÙNG 134
6.1 Khử trùng bằng chlorine 134
6.2 Khử trùng bằng tia cục tím (UV) 137
CHƯƠNG 7. PHÂN TÍCH CHẤT LƯỢNG NƯỚC 139
1 ỨNG DỤNG THUYẾT PHÂN TỬ UV–VIS TRONG PHÂN TÍCH CÁC YẾU TỐ CHẤT
LƯỢNG NƯỚC
139
1.1 Sơ lược lịch sử nghiên cứu về quang phổ 139
1.2 Đại cương về quang phổ 140
1.2.1 Các đại lượng đo bức xạ điện từ 141

vi
1.2.2 Các dạng bức xạ 141
1.2.3 Sự tương tác giữa vật chất và bức xạ điện từ 142
1.2.4 Sự hấp thụ bức xạ và màu sắc của các chất 143
1.2.5 Định luật Lambert – Beer 145
1.2.6 Nguyên lý cấu tạo của máy quang phổ 148
1.3 Sử dụng phương pháp trắc quang trong định lượng hóa học 149
1.3.1 Phương pháp so sánh 150
1.3.2 Phương pháp thêm chuẩn 150
1.3.3 Phương pháp đường chuẩn 152
1.4 Độ chính xác trong phương pháp trắc quang: 153
1.5 Một số ví dụ áp dụng phương pháp định lượng trắc quang 154
2
PHƯƠNG PHÁP THU VÀ BẢO QUẢN MẪU 156
2.1 Chuẩn bị thu mẫu 156
2.1.1 Nhận định sự thay đổi chất lượng nước 156
2.1.2 Các điều cần lưu ý khi thu mẫu 156
2.2 Các bảo quản mẫu 156
2.2.1 Mẫu nước 156
2.2.2 Mẫu đất 156
2.3 Phương pháp thu mẫu 157
2.3.1 Nguyên tắc chung 157
2.3.2 Dụng cụ thu mẫu và cách thu 157
3
PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MỘT SỐ CHỈ TIÊU MÔI TRƯỜNG NƯỚC 158
3.1 Nhiệt độ 158
3.2 pH 158
3.2.1 Bằng hộp giấy so màu 158
3.2.2 Phương pháp điện thế-máy đo pH 158

3.3 Độ trong (Transparency), Độ Đục (Turbidity) 159
3.3.1 Đo độ trong bằng đĩa Secchi 159
3.3.2 Đo độ đục bằng phương pháp Nephelometric 159
3.4 Tổng chất rắn hòa tan (TDS) và tổng chất rắn lơ lửng (TSS) 159
3.4.1 Tổng chất rắn hòa tan TDS (Total Dissolved Solid) 160
3.4.2 Tổng chất rắn lơ lửng - TSS (Total Suspended Solid) 160
3.5 Độ dẫn điện (EC) 161
3.6 Nồng độ muối 161
3.7 Oxy hòa tan (DO) 162
3.7.1 Phương pháp Winkler 162
3.7.2 Phương pháp điện cực oxy hòa tan - máy đo oxy 163
3.8 Carbon dioxide (CO
2
) 164
3.8.1 Nguyên tắc 164

vii
3.8.2 Phương pháp thu và bảo quản mẫu 165
3.8.3 Chuẩn bị hóa chất 165
3.8.4 Tiến hành 165
3.8.5 Tính kết quả 166
3.9 Tiêu hao oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand - COD) 166
3.9.1 Phương pháp oxy hóa bằng KMnO4 trong môi trường kiềm 166
3.9.2 Phương pháp Dichromate 168
3.10 Năng suất sinh học sơ cấp 169
3.10.1 Nguyên tắc 169
3.10.2 Dụng cụ và hóa chất 169
3.10.3 Tiến hành 170
3.10.4 Tính kết quả 170
3.11 Chlorophyll-a 170

3.11.1 Nguyên tắc 170
3.11.2 Tiến hành 171
3.12 Hydrogen sulfide (H
2
S) 171
3.12.1 Phương pháp Iodine 171
3.12.2 Phương pháp Methylene blue 173
3.13 Độ cứng tổng cộng 175
3.13.1 Nguyên tắc 175
3.13.2 Thu và bảo quản mẫu 175
3.13.3 Thuốc thử 175
3.13.4 Tiến hành 176
3.13.5 Tính kết quả 177
3.14 Độ kiềm tồng cộng 177
3.14.1 Độ kiềm carbonate hay độ kiềm phenolphthalein 177
3.14.2 Độ kiềm tổng cộng 177
3.15 Độ acid (Acidity) 178
3.15.1 Nguyên tắc 179
3.15.2 Dụng cụ và thiết bị 179
3.15.3 Chuẩn bị hóa chất 179
3.15.4 Tiến hành phân tích 179
3.15.5 Tính kết quả 180
3.16 Sắt tổng số (Fe
2+
và Fe
3+
) 180
3.16.1 Phương pháp so màu Thiocianate 180
3.16.2 Phương pháp o-phenantroline 182
3.17 Silicate (SiO

2
) 183
3.17.1 Nguyên tắc 183
3.17.2 Thu mẫu và bảo quản 183

viii
3.17.3 Chuẩn bị thuốc thử 183
3.17.4 Tiến hành 183
3.17.5 Tính kết quả 184
3.18 Ammonia (NH
3
) và Ammonium (NH
4
+
) 184
3.18.1 Phương pháp Nessler (American Public Health Association, 1989) 184
3.18.2 Phương pháp Indophenol Blue 186
3.19 Nitrite (NO
2
-
) 189
3.19.1 Nguyên tắc 189
3.19.2 Các bước phân tích 189
3.20 Nitrate (NO
3
-
) 191
3.20.1 Phương pháp khử Cadmium 191
3.20.2 Phương pháp phenoldisulfonic acid 191
3.20.3 Phương pháp salycilate 192

3.21 Orthophosphate (PO
4
3-
) 194
3.21.1 Phương pháp xanh molybden 194
3.21.2 Phương pháp Acid ascorbic (4500-P E: Standard methods, 1998) 195
3.22 Tổng đạm (TN) và tổng lân (TP) 196
3.22.1 Phương pháp Kjeldahl 196
3.22.2 Phương pháp công phá persulfate 199





ix
LỜI CẢM ƠN

Chúng tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu Trường Đại học Cần Thơ, Ban Chủ
nhiệm Khoa Thủy sản. Chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu Trường Đại học Thủy sản,
Ban Chủ nhiệm Khoa Nuôi Thủy sản, Dự án NORAD đã tạo mọi điều kiện thuận lợi
và hỗ trợ chúng tôi trong suốt quá trình soạn thảo giáo trình này.
Xin chân thành cảm ơn Ts. Vũ Ngọt Út, Bộ môn Thủy sinh học Ứng dụng - Khoa
Thủy sản - Đại học Cần Thơ đã giúp đỡ chúng tôi trong việc dịch các tư liệu tiếng
Anh. Nguồn tư liệu này đã góp phần làm phong phú nội dung cho giáo trình.
Trong thời gian soạn thảo tài liệu này chúng tôi luôn nhận được sự giúp đỡ, động viên
của các đồng nghiệp trong Khoa Thủy sản, đặc biệt là các đồng nghiệp trong Bộ môn
Thủy sinh học Ứng dụng. Nhân đây chúng tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ,
động viên của tất cả các bạn.
Các tác giả

S đa dng ca h sinh thái thy vc

1
CHNG 1
S A DNG CA H SINH THÁI THY VC
1 CÁC THÀNH PHN CA MÔI TRNG
Bao quanh hành tinh trái đt gm:
- a quyn hay thch quyn (Lithoshpere):
- Thy quyn (Hydrosphere)

- Khí quyn (Atmosphere)
- Sinh quyn (Bioshphere)
B mt trái đt gm 30% là lc đa và 70% là mt bin.
a quyn (lithosphere): môi trng đt bao gm v trái đt, thành phn hóa hc ca
đt nh hng c bn đn cuc sng ca con ngi và s duy trì đi sng hoang dã.
Thy quyn (hydrosphere) là môi trng nc bao gm tt c phn nc trên trái đt
nh nc đi dng, sông, h, sui, nc ngm, bng tuyt, hi nc trong đt và
trong không khí Thy quyn đóng vai trò không th thiu đc trong vic duy trì s
sng ca sinh vt và cân bng khí hu toàn cu.
Khí quyn (atmossphere): là lp không khí bao quanh trái đt và đóng vai trò quan
trng trong vic duy trì s sng và quyt đnh đn tính cht khí hu, thi tit ca trái
đt
Sinh quyn
(biosphere): là các phn ca môi trng vt lý có tn ti s sng bao gm
phn ln thy quyn, phn di ca khí quyn và phn trên ca đa quyn (Hình 1-1
và Bng 1-1). Nhng yu t môi trng cn thit cho s sng gm: nng lng, nc,
khí và cht khoáng.


Hình 1-1. Thành phn t nhiên ca h thng
Qun lý cht lng nc nuôi trng thy sn





2
Hình 1-1. Các thông s môi trng và chc nng t nhiên
1. Khí quyn
Thành phn hóa hc, ô nhim

Ht bi
m đ
Lng ma/bc hi
Mây
Bc x mt tri
Nhit đ
Tn sut và cng đ gió
2. Thy quyn
Th tích nc b mt và nc ngm
Cht lng nc
Nc sông
Tim nng thy nng lng
c đim thy triu
Sóng
3. a quyn
a mo
a hình
Kiu đá và cu trúc
Phong hóa, xói l
Lng t phù sa
Cu trúc đa cht
a vt lý
 sâu tn đt
 ht và cu trúc
Thành phn khoáng cht
Thành phn sinh hc
Thành phn hóa hc
Vt cht hu c, hàm lng mùn, rác
m đ
a cht

c tính nn móng
Kin to đa cht và đc trng đa vt lý
a chn
c trng đa cht
4. Sinh quyn
Thc vt:
 cao, mt đ, cu trúc và tính đa dng
(hn tp)
Giai đon sinh trng
Sinh khi, Chlorophyl-a
 che ph, ch s din tích lá
S thoát hi nc, hiu qu s dng
nc
H thng r và s dng dinh dng
H thc, đng vt:
Thành phn loài và tính đa dng
Kích thc qun th (đ ln)
Kh nng tn ti/mt đi ca qun th
ng thái ca qun th
S phân tán/di c
Các chc nng đc trng nh giá tr dinh
dng, đc tính sinh hóa, vai trò ch th
sinh hc
i sng qun xã:
Sinh khi, quang hp
Tiêu th và hô hp
Phân hy
Quan h dinh dng (chui thc n)
Chu trình carbon và dinh dng
Bioturbation

5. Các thông s h sinh thái
Tính t nhiên, tính toàn vn và giá tr di
sn
Tính khác thng, tính rõ ràng
Tính đa dng, tính phong phú
Kh nng tích ly và tính bt n
S phc hi và thay th
Giá tr thông tin, liên quan đn t nhiên,
phong cnh và vn hóa

2 H SINH THÁI
2.1 H sinh thái nc ngt
Vùng sinh thái nc ngt có gii hn ca nng đ mui hòa tan nh hn 0,5‰. ây
là vùng nc thiên nhiên xa bin di các loi hình thy vc khác nhau nh: sông,
sui, h, ao, rung lúa c tính chung là trong nc có ít thành phn mui Na
+
, Cl
-
,
SO
4
2-
; nhiu thành phn mui Ca
2+
, HCO
3
-
, CO
3
2-

.
S đa dng ca h sinh thái thy vc

3
2.1.1 S lc thành phn hóa hc ca nc sông
Sông là loi hình thy vc nc chy tiêu biu nên hàm lng oxy hòa tan trong nc
sông thng cao,  nhng đon chy sit, hàm lng oxy hòa tan có th lên đn bão
hòa. pH tng đi n đnh, dao đng trong khong 6-8. Nhìn chung hàm lng các
mui dinh dng và vt cht hu c trong nc sông thng nghèo nàn. Hàm lng
TAN (tng đm amôn) ít khi vt quá 0,1 ppm. Hàm lng NO
2
-
ít khi vt quá 0,02
ppm có khi ch có lng vt. Vì hàm lng oxy cao nên dng đm này d dàng b oxy
hóa thành dng đm nitrate (NO
3
-
). Hàm lng NO
3
-
thng gp trong khong 0,1-
0,5ppm. Hàm lng dng này trong nc sông thng thay đi theo mùa: mùa h,
thc vt phù du phát trin mnh - quá trình quang hp ca chúng hp thu nhiu NO
3
-

làm hàm lng mui này trong thy vc gim xung đáng k có khi bng 0; vào mùa
thu hàm lng mui này tng lên hn và đt cc đi  mùa đông và sang mùa xuân
bt đu gim xung. Hàm lng PO
4

3-
dao đng trong khong 0,03-0,1 ppm và cng
dao đng theo mùa, vào mùa nc l hàm lng PO
4
3-
thng cao do nc ma mang
vào thy vc. Hàm lng SiO
3
2-
dao đng trong khong 2-10 mg/L. Hàm lng mui
st hòa tan trong nc sông thng rt thp vì hàm lng oxy hòa tan cao, các mui
hòa tan ca st d dàng b oxy hóa thành dng keo Fe(OH)3 không hòa tan. Tuy
nhiên, hàm lng st tng s cao đi vi nhng vùng chu nh hng ca đt phèn
(Vùng ng Bng Sông Cu Long). COD ca nc sông thng rt thp ch dao
đng trong khong 2-5mg/L. Thành phn trung bình ca các ion khác trong nc sông
đc trình bày trong bng sau:
Bng 1-2: Thành phn trung bình ca các ion chính trong nc sông  các lc đa
khác nhau.
Hàm lng ion (mg/L)
Lc đa Na
+
Ca
2+
Mg
2+
K
+
HCO
3
-

SO
4
2-
Cl
-
NO
2
-
Châu Á 5,6 18,4 9,3 2,3 79,0 8,4 8,7 0,7
Châu Phi 3,8 12,5 11,0 - 43,0 13,5 12,1 0,8
Bc M 5,0 21,0 9,0 1,4 68,0 20,0 8,0 1,0
Châu Âu 5,6 31,1 5,5 1,7 95,0 24,0 6,9 3,7
Châu Úc 2,7 3,9 2,9 1,4 31,6 2,0 10,0 0,05
Lng oxy hòa tan trong nc ln, CO2 t do ít, vt cht hu c trong nc sông
thp, đ pH thuc loi trung bình, dao đng t 6.9 - 7.2. Nhìn chung, thành phn hóa
hc ca nc gia các khúc trong mt dòng sông thì không hoàn toàn ging nhau, nó
ph thuc vào v trí đa lý ca tng khúc sông và ngun b sung.
Qun lý cht lng nc nuôi trng thy sn





4
2.1.2 S lc thành phn ca nc ao
Ao là loi hình thy vc nc đng, nh, nông, đc hình thành ch yu là do các
nguyên nhân nhân to. Nhìn chung nhng tính cht vt lý, thành phn hóa hc ca
nc trong ao bin đng ln. Mc đ bin đng ca các yu t ph thuc vào đ ln
ca thy vc và ph thuc vào ch đ chm sóc ca con ngi.
- Hàm lng oxy hòa tan trong nc bin đng ln theo ngày đêm, mc đ bin

đng tùy theo hàm lng vt cht dinh dng trong ao.
- pH dao đng t 6-9,5 tùy theo mt đ ca to trong ao
- Hàm lng các mui dinh dng thng phong phú hn nc sông do s
chm sóc bón phân ca con ngi.
- Hàm lng TAN dao đng trong khong 0,1-1,0 mg/L; NO
3
-
dao đng trong
khong 0,7-1,0 ppm,  nhng ao giàu dinh dng có th lên ti vài mg/L.
- COD có th đt đn 30 mg/L.
2.2 H sinh thái nc l
Vùng sinh thái nc l có gii hn nng đ mui hòa tan t 1-30‰, bao gm các
vùng ven ca sông, ven bin hoc có khi c vùng bin b nc trong lc đa tràn ra
làm nht nng đ mui đi. ây là vùng sinh thái có đc tính thy lý hóa và thy sinh
vt rt phc tp và đc sc. Nng đ mui trong các thy vc  vùng sinh thái nc l
rt không n đnh, luôn luôn thay đi theo mùa, mùa ma gim và tng dn trong mùa
khô. Tùy thuc vào nng đ mui hòa tan mà phân chia thành các vùng sinh thái khác
nhau: vùng sinh thái nc l nht có nng đ mui t 1-5‰, vùng sinh thái nc l
va gii hn nng đ mui t 5-18‰, vùng sinh thái nc l mn có gii hn nng
đ mui t 18-30‰. Nhìn chung, thành phn hóa hc ca nc trong vùng sinh thái
nc l rt phc tp, va mang đc tính ca vùng sinh thái nc ngt, va mang đc
tính ca vùng sinh thái nc mn.
2.3 H sinh thái nc mn
Vùng sinh thái nc mn bao gm bin và đi dng. Nc bin là nc thiên nhiên
rt đc bit, có thành phn hóa hc rt phc tp. Hin nay, đã phát hin có tt c 60
nguyên t hòa tan trong nc bin và phn ln tn ti di dng ion, nhng ion này
có bin đi theo s khác nhau ca nhng điu kin lý, hóa, sinh hc và đa cht ca
vùng bin. Trong nc bin, ngoài thành phn hóa hc phc tp ra còn có sinh vt,
nhng th hu c này rt cn nhiu thành phn hóa hc đ sng và khi sinh vt cht đi
s tr li thành phn hóa hc trong c th ca chúng vào trong nc bin. Vì vy nc

bin không ch là thành phn hóa hc phc tp mà còn là th tng hp ca th hu c.
Thành phn hóa hc ca nc bin có nhng đc tính sau đây:
Tt c nc bin đu có thành phn mui hòa tan phong phú, tr nhng vùng bin đc
bit, nói chung là có nng đ mui tng đi n đnh, khong 35‰.
S đa dng ca h sinh thái thy vc

5
Thành phn hóa hc ca tt c nc bin đu ging nhau và thành phn tng đi n
đnh, trong đó ion Cl
-
chim 55,25%, ion Na
+
chim 30,63%, ion SO
4
2-
chim 7,74%,
mui cacbonate chim 0,3% tng s các ion hòa tan, các mui ca N, P, Si và vt cht
hu c chim khong 0,3 %.
Thành phn ion ca tt c nc bin hu nh không bin đi theo thi gian và không
gian. Trong nc bin có các nguyên t: Cl, Na, Mg, S, Ca, K, Br, C, Sr, B, F, Si, N,
Al, Rb, Li, P, Ba,I As, Fe, Mn, Cu, Zn, Pb, Se, Cs, V, Mo, Th, Ce, Ag, La, Y, Ni, Sc,
Hg, Au, Ro, Cd, Co, Sn, O, H, Ar, He, Ne, 11 nguyên t đu là nhng nguyên t ch
yu trong thành phn nc bin và hàm lng trung bình ca chúng đc trình bày 
bng sau:
Bng 1-3: Thành phn trung bình ca các ion chính trong nc bin (khi nng đ
mui 35%o)
Ion (g/kg) Nng đ Ion (g/kg) Nng đ
Na
+
10,722 Cl

-
19,337
Mg
2+
1,297 SO
4
2-
2,708
Ca
2+
0,408 HCO
3
-
0,097
K
+
0,382 CO
3
2-
0,006
Sr
2+
0,0138 Br
-
0,06
F
-
0,011
 tng nc mt ca bin và đi dng tng đi giàu oxy: do s xáo trn mnh ca
sóng làm oxy khuch tán t không khí vào nc d dàng.  tng đáy các bin, hàm

lng oxy hòa tan rt thp vì quá trình đi lu thng đng yu không bao quát đc
toàn b khi nc,  đ sâu 200-1000m hàm lng oxy hòa tan gn nh bng 0.
Hàm lng TAN  vùng khi đi dng đt 0,03 mg/L, vùng ven b có th lên ti
0,2 mg/L hay ln hn. Hàm lng NO
3
-
cng rt thp. Hàm lng PO
4
3-
ít hn mui
nitrate khong 10 ln,  tng nc mt hàm lng PO
4
3-
không vt quá 0.02 ppm. 
di sâu hàm lng các mui hòa tan ca nit, phosphor nhiu hn trên tng mt ti
hàng chc hay hàng trm ln. Do đó,  đâu có s xáo trn nc t tng đáy lên mnh
thì  đó sinh vt s phát trin mnh m, còn ni không có s xáo trn nc thì sinh
vt ni đó rt nghèo nàn.
Hàm lng các mui hòa tan ca st trong nc bin thng rt thp, thp hn hàng
trm ln so vi hàm lng st trong các thy vc nc ngt.
Qun lý cht lng nc nuôi trng thy sn





6
2.3.1 H sinh thái đt ngp nc
Các h sinh thái đt ngp nc bao gm các đm ly và rng ngp mn
(mangroves) Có 3 dng đm ly: (i) đm ly ngp nc sâu và thc vt bc cao phát

trin (swamp), (ii) đm ly ngp nc ít vi nhiu loài thc vt bc thp kích thc
ln phát trin (marsh), (iii) đm ly không ngp nc, nhiu bùn nhão và có nhiu
than bùn (bog), loài thc vt phát trin ch yu là rêu. Trong các h sinh thái này thì
nc ít lu thông và tích t nhiu vt cht hu c có ngun gc thc vt nên nc có
cht lng kém. i vi h sinh thái rng ngp mn thì môi trng nc mang đc
tính ca thy vc nc l giàu dinh dng.
nh ngha v đt ngp nc:
Theo Cc ngh Cá và i sng hoang dã Hoa K (Cowarddin et al., 1979), đt ngp
nc “Là vùng đt chuyn tip gia h thy sinh và trên cn ni mc nc thng 
b mt hoc gn b mt ca đt đc ngp mt lp nc khá cn”
Theo Hi ngh Rasmar (1971), đt ngp nc “Là nhng đm ly, vùng đm ly, đt
hoc nc có than bùn t nhiên hoc nhân to, thng xuyên hoc tm thi, vi nc
ngt, l hoc mn tnh hoc chy, bao gm c nhng vùng nc bin có đ sâu mc
nc lúc triu thp không vt quá 6m
»

H sinh thái vùng đt ngp nc ch yu
- Các thy vc và h nông cn
- Ca sông
- Vùng duyên hi
- Vùng đng bng ngp nc (Hình 1-2, 1-3)
- m ly (marsh)
- m than bùn (bog)
- Rng đm ly (swamp)


S đa dng ca h sinh thái thy vc

7

Hình 1-2. Chu k t nhiên ca l và hn  thung lng sông Senegal. Theo Van Lavieren
& Van Wetten (1990). © Euroconsult. Trích dn bi C.K. Lin and Yang Yi
(2001)
Qun lý cht lng nc nuôi trng thy sn





8

Hình 1-3: L nh và các giai đon tin trin  vùng đng bng ngp l do sông theo lý
thuyt.



S đa dng ca h sinh thái thy vc

9
Chc nng, ngun li và đc đim ca vùng đt ngp nc
Bng 1-4. Giá tr ca vùng đt ngp nc
Các h sinh thái đt ngp nc
Ca sông (không có
rng ngp mn)
Rng ngp mn
Vùng ven bin m
ng bng ngp nc
m ly nc ngt
H
Vùng than bùn

Rng đm ly
Chc nng
1. Nc ngm tái s dng
o o o p p p n n
2. Nc ngm không s dng li
n n n n p n n p
3. Kim soát l
n p o p p p n p
4. n đnh b bin/kim soát xói mòn
n p n n p o o o
5. Gi li cn lng/đc cht
n p n p p p p p
6. Gi li cht dinh dng
n p n p p n p p
7. Cung cp sinh khi
n p n p n n o n
8. Ngn chn bão, chn gió
n p n o o o o n
9. n đnh vùng tiu khí hu
o n o n n n o n
10. Vn chuyn nc
n n o n o n o o
11. Gii trí/du lch
n n p n n n n n
Sn phm
1. Ngun li cây rng
o p o n o o o p
2. Ngun li đng vt hoang dã
p n n p p n n n
3. Ngun li thy sn

p p n p p p o n
4. Ngun li thc n cho gia súc
n n o p p o o o
5. Ngun li nông nghip
o o o p n n n o
6. Cung cp nc
o o o n n p n n
c đim
1. a dng sinh hc
p n n p n p n n
2. ng nht vi vn hóa/di sn
n n n n n n n n

= không có hoc him; = hin din; = giá tr chung và quan trng ca loi hình đt ngp nc.







Qun lý cht lng nc nuôi trng thy sn





10
Nguyên nhân làm mt đi đt ngp nc
Bng 1-5. Nhng nguyên nhân làm mt đi đt ngp nc

Tác đng bi con ngi
Vùng ca sông
Vùng ven bin
ng bng ngp
trng
m ly nc
t
H
t than bùn
Rng đm ly
Trc tip
Tháo cn cho mc đích qun lý nông nghip,
lâm nghip và khng ch mui
p p p p n p p
Sên vét và đào kênh dn nc và phòng
chng l lt.
p o o n o o o
San lp nhm chôn rác thi rn, làm đng và
phát trin nhng khu công nghip, thng
mi và dân c.
p p p p n o o
Chuyn đi cho mc đích nuôi trng thy hi
sn
p n n n n o o
Xây dng b bao, đp ngn nc, đê điu
nhm kim soát l lt, cung cp nc, ti
tiêu và phòng chng bão lt.
p p p p n o o
Thi b nông dc, cht dinh dng t cht
thi sinh hot, nông nghip và cn lng.

p p p p p o o
Khai thác khoáng sn vùng ngp nc nh
chì, than đá, si, phospho và nhng vt liu
khác.
n n n o p p p
Khai thác nc ngm
o o n p o o o
Gián tip
S tích t ca cn lng do đê đp, kênh
mng sâu và nhng cu trúc khác.
p p p p o o o
S thay đi các yu t thy lc hc do kênh
mng, đng xá và nhng cu trúc khác.
p p p p p o o
Mc nc rút dn do khai thác ngun nc
ngm, du khí và nhng khoáng sn khác.
p n p p o o o
Nguyên nhân t nhiên
Nc rút dn
n n o o n n n
Mc thy triu tng
p p o o o o p
Hn hán
p p p p n n n
Bão t
p p o o o n n
Xói mòn
p p n o o n o
Các tác đng hu sinh
o o p p p o o

Ghi chú: o = Không hin din hoc him; n = hin din nhng không phi là nguyên nhân chính p = nguyên
nhân quan trng và ph bin to ra s suy thoái và mt đi đt ngp nc.

S đa dng ca h sinh thái thy vc

11
Bo v vùng đt ngp nc
- Qui hoch chung vic s dng và qun lý ngun tài nguyên đt ngp nc
- Xây dng nhng hng dn v chính sách vùng đt ngp nc
- Ci tin thông tin và nhn thc


Hình 1-4: Chu k thy hc  h sinh thái ngp l

2.3.2 Các thy vc ln ca th gii
- i dng
- Bin ni đa
- H
- Sông
- Khi bng  Bc cc
- Khi bng Nam cc





Qun lý cht lng nc nuôi trng thy sn

12
Bng 1-4: Ngun nc ca th gii
Din tích
(km
2
x 10
6
)
Th tích
(km
3
x 10
6
)
% trên tng
th tích
Thy vc nc mn
i tây dng 106,46 354,70 25,2
Thái bình dng 179,68 723,70 51,4
n đ dng 74,92 291,90 20,7
Tng khi nc  đi dng trên th gii 361,06 1370,30 97,3
Bin ni đa và h nc mn 0,70 0,10
Tng khi nc thy vc nc mn 361,76 1370,40 97,3
Thy vc nc ngt
H nc ngt 0,86 0,13
Sông 0,001
Khi bng nam cc 15,54 27,09 1,9
Khi bng bc cc và sông bng 2,33 2,08 0,1

Nc trong không khí 512,82 0,01
Nc ngm cách b mt 0,8 km 4,24 0,3
Nc ngm tng sâu 4,17 0,3
Tng khi nc ngt 531,55 37,72 2,6
Tng khi nc 893,31 1408,12 99,9
Ngun d liu: Encyclopedia Britannica and Information Please Almanac (1974) và theo Wheaton ,1977.
Trích dn bi C.K. Lin and Yang Yi (2001).

Tính cht vt lý ca môi trng nc

13
CHNG 2
TÍNH CHT VT LÝ CA MÔI TRNG NC
1 ÁNH SÁNG VÀ MÔI TRNG NC
1.1 Phân phi nng lng mt tri
Nng lng mt tri khi truyn qua khí quyn đn mt đt thì nng lng gim dn
do s hp th ca khí quyn và vt cht trên b mt qu đt. Nng lng mt tri
đc truyn  hai dng sóng ánh sáng, ánh sáng kh kin và bt kh kin. S phân b
nng lng đc trình bày qua hình 2-1.

Hình 2-1. Nng lng mt tri truyn vào khí quyn và mt đt.
1.2 S xâm nhp ca ánh sáng vào ct nc
 mt ngày trong lành, cng đ bc x mt tri gia tng t 0 trc lúc bình minh và
đt cc đi vào lúc gia tra (14:00-16:00). Quá trình quang hp ca thc vt thy
sinh gia tng khi cng đ bc x mt tri gia tng và s gim khi cng đ bc x
mt tri gim.
Khi chiu ti mt nc ánh sáng không hoàn toàn xâm nhp vào ct nc mà
mt phn b phn x li không khí. Kh nng xâm nhp ca ánh sáng vào môi trng
nc ph thuc vào tính phng lng ca mt nc và góc ti ca tia sáng so vi mt
nc. Nhng tia sáng chiu gn thng góc vi mt nc s xâm nhp vào nc nhiu

Qun lý cht lng nc nuôi trng thy sn





14
nht. Cng đ ánh sáng s gim khi xuyên qua ct nc vì b phân tán và hp thu
bi ct nc. i vi nc tinh khit, ch 53% cng đ ánh sáng bin đi thành
nhit và trit tiêu khi xuyên qua mt mét nc đu tiên ca ct nc. Các tia sáng có
bc sóng dài (đ, cam) và ngn (hng ngoi, tím) thì b trit tiêu nhanh hn các tia
sáng có bc sóng trung bình (lc, lam và vàng). Nc thiên nhiên có nhiu tp cht
ngn cn quá trình xâm nhp ca ánh sáng vào môi trng nc.
Quá trình quang hp ca thc vt thy sinh không th thc hin đc khi cng đ
ánh sáng thp hn 1%. Tng nc nhn đc hn 1% cng đ ánh sáng đc gi là
tng ánh sáng hay tng quang hp (photic layer). Nc trong ao nuôi tôm, cá thng
đc do thc vt phù du phát trin mnh nên tng ánh sáng ca nó thng thp. Theo
Boyd (1990) thì tng ánh sáng thng gp đôi đ trong ca nc đo bng đa Secchi.

Hình 2-2. S xâm nhp ca ánh sáng vào 3 ao cá có bón phân
Mc đ hp th ánh sáng ca nc  đ sâu z đc tính theo công thc sau:

Trong đó
I
O
= Bc x xâm nhp vào mt nc
I
Z
= Bc x  đ sâu Z.
 hp th khi đu đc s dng đ nghiên cu s xâm nhp ca ánh sáng đn sc,

nhng khái nim này đc m rng cho tng bc x. Lng ánh sáng xâm nhp vào
đ sâu Z nào đó đc tính bng phng trình Lambert: