Bài thuyết trình mô phỏng sự ô nhiễm chất hữu cơ trong ao nuôi tôm

Mô phỏng sự ô nhiễm chất
hữu cơ trong ao nuôi tôm
Bùi Lai, Lê Thị Quỳnh Hà
Nguyễn Thị Kim Lan, Lê Thanh Hải


Nội dung
 Mở đầu
 Mô hình thực nghiệm
 Kết quả nghiên cứu
Biến động BOD5 các chất gây ô nhiễm trong
ao nuôi tôm
Quá trình tự ô nhiễm trong ao nuôi tôm công
nghiệp
 Kết luận và kiến nghị


Mở đầu
 Ô nhiễm môi trường, bệnh và dịch bệnh đang là
mối quan tâm hàng đầu của người nuôi và
người quản lý trong nghề nuôi tôm sú.
 Việc đánh giá tác động qua lại giữa nghề nuôi
và môi trường đang thực hiện theo những cách
tiếp cận khác nhau
 Đánh giá nguồn gây ô nhiễm và mức lan truyền
của quá trình nuôi tôm là công việc cần thiết


Mở đầu (tt)
 Nếu không tính đến ô nhiễm hóa học (thuốc trị
bệnh, hóa chất) thì ô nhiễm hữu cơ trong ao

nuôi tôm là quá trình “ô nhiễm nội sinh” (tự ô
nhiễm).
 Ô nhiễm nội sinh do 3 yếu tố cấu thành: thức ăn
dư thừa, phân và dịch thải từ tôm nuôi.
 “Mức” ô nhiễm và quá trình phân huỷ của các
chất được xác định bằng nồng độ BOD5 theo
thời gian.


Mô hình thực nghiệm
 Mô hình thực nghiệm xác định BOD5
 Thu gom vật chất gây ô nhiễm
Thức ăn sử dụng là thức ăn nuôi tôm hãng CP.
Phân tôm thu từ sàn ăn mắt lưới 2a = 1mm.
Dịch thải thu từ hỗn dịch qua giấy lọc hoặc qua
ly tâm. Hỗn dịch được thu từ góc ao sau
khoảng 2 giờ quạt nước vào những đêm tôm
nuôi có tỷ lệ lột xác cao. Phân và dịch thải thu
được bảo quản trong thùng nước đá trước khi
phân tích.


Mô hình thực nghiệm (tt)
 Các thông số của điều kiện thí nghiệm
Nước thí nghiệm là nước lấy từ ao xử lý cấp
nước cho ao nuôi.
Nhiệt độ nước 28 – 31°C.
Độ mặn của nước: 10 – 12 ‰.
pH = 8,2.
[DO]  5mg/l.

Hàm lượng chất thí nghiệm là 100mg/l.


Mô hình thực nghiệm (tt)
 Bố trí thí nghiệm
Phương án: có 3 phương án thí nghiệm cho 3
chất gây ô nhiễm.
Dãy thí nghiệm: Mỗi phương án có 12 đơn vị
thí nghiệm (bình 1 lít) với khoảng cách thời gian
là 1 ngày.
Số lần lặp lại: Mỗi đơn vị thí nghiệm được lặp
lại 3 lần.


Mô hình thực nghiệm (tt)
 Thiết bị và chỉ số đo
BOD5 được đo bằng thiết bị Oxitop – HACH,
Model 2173B (USA).
Nồng độ oxy xác định bằng máy đo TOA –
WQC – 20A.
Độ ẩm được xác định bằng phương pháp khối
lượng khi sấy vật mẫu ở nhiệt độ 105°C cho
đến khi khối lượng cuối cùng không thay đổi.


Biến động BOD5 (mg/l) của thức ăn dư
phân thải và dịch thải
Thời gian
(ngày)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

BOD5 do
thức ăn tạo
ra

0,52 1,84 2,64 9,30 5,42 3,28 2,12 1,72 1,24 1,00 0,92

BOD5 do
phân tôm

7,94 4,02 0,87 0,82 0,88 0,75 0,76 0,82 0,80 0,88 0,81

BOD5 do
dịch thải

5,84 1,68 1,27 1,32 1,30 1,35 1,20 1,07 0,11 0,54 0,67


Biến động BOD5 từ thức ăn nuôi tôm
theo thời gian
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0

y = 0.5659e

10
9
8
7
6

5
4
3
2
1
0

0.9029x

2

R = 0.9637

0

1

2

Thời gian (ngày)

3

-0.3669x

y = 25.3e
2
R = 0.9402

3

4

5

6

7

Thời gian (ngày)

8

9

10


Biến động BOD5 từ thức ăn nuôi tôm
theo thời gian – tổng hợp hai giai đoạn
10
8
6
4
2
0
0

1

2

3 4 5 6 7 8
Thời gian (ngày)

BOD đo đạc

9 10

BOD tính toán


Biến động BOD5 do phân tôm theo
thời gian
10
y = 7.94e-0.851x
R2 = 0.9043

8
6
4
2
0
0

1

2

3

Thời gian (ngày)

4

5


Biến động BOD5 do dịch thải của tôm
theo thời gian
7
6
5
4
3
2
1
0

y = 5.8e-0.8553x
R2 = 0.8605

0

1

2

Thời gian (ngày)

3


Các thông số tạo ra ô nhiễm hữu
cơ trong ao nuôi
Thời gian (ngày)

0

15

30

45

60

75

90

105

120

100.0

79.6

73.5

70.8

67.4

65.1

62.4

59.6

57.3

300.0

238.0

220.5

212.4

202.2

195.3

187.2

178.8

171.9

0.0

0.2

0.7

3.3

6.8

11.1

15.7

20.6

24.6

6

40596

163

101

1383

2168

2930

3683

4221

Tỷ lệ lượng thức ăn
cung cấp ngày (%) so
với khối lượng tôm.

10.0

10.0

8.0

6.0

5.0

4.0

3.0

2.5

2.5

Lượng thức ăn ngày

(kg/ha)

0.6

4.0

13.0

42.0

69.0

87.0

88.0

92.0

105.0

Lượng
(kg/ha)

dư

0.1

0.4

1.3

4.2

6.9

8.7

8.8

9.2

10.5

Tỷ lệ phân thải (%) so
với khối lượng tôm.

10.0

8.0

5.3

4.0

3.4

2.7

2.6

2.5

2.5

Lượng phân thải ngày
(kg/ha)

0.6

3.3

8.7

28.0

47.0

58.5

76.4

92.1

105.7

Lượng dịch thải ngày
(kg/ha)

0.5

2.8

7.4

23.8

40.0

49.8

65.0

78.3

89.9

Tỷ lệ sống (%)
Số lượng
thể/ha)

(ngàn

cá

Thể trọng (g/con)
Khối lượng (kg/ha)

thức

ăn

Xấp xỉ số lượng tôm trên 1 ha
Số lượng (cá thể/ha)
350000
300000
250000
200000
-0.2343

150000

y = 291616x
R2 = 0.9834

100000
50000
0
0

15

30

45

60

75

90 105 120


PT thực nghiệm của các thông số trong ao
Tham số
Số lượng tôm

Đơn vị Hàm xấp xỉ
con/ha

Thể trọng

kg/con

Khối lượng

kg/ha

Lượng phân thải
ngày

kg/ha

Lượng dịch thải
ngày

kg/ha

Lượng thức ăn dư

 x

y  291616   1
 15 

kg/ha

y

-0.2343

3.6481

 x

khi x  75
0.017  1
y
15


0.297 x  10.85 khi x  75

3.3484

 x

khi x  75
5.1647  1
y

 15 
43.02 x  906.23 khi x  75

2 ,737

 x

khi x  60
0,5386  1
y=
 15 
1.05 x-19.02
khi x  60

2 ,737

 x

khi x  60
0,4578  1
y=
15


0.89 x-16.17
khi x  60

= -0,0001x3 + 0,0204x2 +

0,3226x - 2,8586

Mô phỏng quá trình tự ô nhiễm hữu cơ
trong ao nuôi tôm công nghiệp
 Theo số liệu thống kê về sự biến động của
các tham số:
số lượng tôm, thể trọng tôm,
khối lượng tổng đàn trên 1 ha,
lượng dịch thải ngày,
lượng thức ăn dư,
tỷ lệ phân thải,

 Từ các tham số này có thể tính ra lượng
phân thải ngày


Mô phỏng quá trình tự ô nhiễm hữu cơ
trong ao nuôi tôm công nghiệp (tt)
 Tuy nhiên, số lượng thức ăn dư, phân, dịch thải
trong nước ao nuôi còn phân hủy theo như các
thí nghiệm đã chỉ ra.
 Do đó đến ngày thứ k thì BOD5 do các thành
phần này gây ra trong 1 ha ao nuôi tôm có độ
sâu 1m sẽ là:
k

 BOD5  j    f j i
i 1

 BOD5 của ao nuôi sẽ bằng tổng của ba quá trình

này và BOD5 trong nước ao nuôi ban đầu.


[BOD5] (mg/l)

Mức ô nhiễm hữu cơ ao nuôi khi mật độ nuôi
ban đầu là 20 cá thể/m2, mức nước 1,5m
10
8
6
4
2
0
0

50

100

150
Thôø
i gian (ngaø
y)

BOD do thức ăn dư

BOD do phân

BOD do dịch

BOD tổng


[BOD5] (mg/l)

Mức ô nhiễm hữu cơ ao nuôi khi mật độ nuôi
ban đầu là 30 cá thể/m2, mức nước 1,5m
12
10
8
6
4
2
0
0

50

100

150
Thôø
i gian (ngaø
y)

BOD do thức ăn dư

BOD do phân

BOD do dịch

BOD tổng


[BOD5] (mg/l)

Mức ô nhiễm hữu cơ ao nuôi khi mật độ nuôi
ban đầu là 40 cá thể/m2, mức nước 1,5m
14
12
10
8
6
4
2
0
0

50

100

150
Thôø
i gian (ngaø
y)

BOD do thức ăn dư

BOD do phân

BOD do dịch

BOD tổng


[BOD5] (mg/l)

Mức ô nhiễm hữu cơ ao nuôi khi mật độ nuôi
ban đầu là 50 cá thể/m2, mức nước 1,5m
16
14
12
10
8
6
4
2
0
0

50

100

150
Thôø
i gian (ngaø
y)

BOD do thức ăn dư

BOD do phân

BOD do dịch

BOD tổng


BOD tổng cộng trong ao nuôi với các giá trị
mật độ thả giống khác nhau
Mật độ tôm thả trong ao nuôi ban đầu (con/m²)
Ngày

10

20

25

30

35

40

45

50

0

4

4

4

4

4

4

4

4

10

4.02

4.03

4.04

4.05

4.06

4.08

4.09

4.1

20

4.04

4.09

4.11

4.14

4.17

4.2

4.23

4.26

30

4.09

4.18

4.23

4.28

4.33

4.39

4.45

4.51

40

4.15

4.31

4.4

4.48

4.57

4.67

4.76

4.86

50

4.24

4.49

4.63

4.76

4.9

5.04

5.19

5.34

60

4.36

4.73

4.93

5.13

5.33

5.53

5.75

5.96

70

4.46

4.94

5.19

5.44

5.7

5.96

6.23

6.5

80

4.55

5.13

5.42

5.73

6.03

6.35

6.66

6.99

90

4.64

5.32

5.66

6.01

6.37

6.73

7.1

7.48

100

4.74

5.5

5.9

6.3

6.71

7.12

7.54

7.97

110

4.83

5.69

6.13

6.58

7.04

7.51

7.98

8.47

120

4.92

5.88

6.37

6.87

7.38

7.9

8.42

8.96


Sự ô nhiễm hữu cơ trong ao nuôi với
các mật độ nuôi khác nhau (con/m²)
10

8

20

6

30

4

40

2

50

BOD (mg/l)

.

10

0
0

20

40

60

80

100 120 140

thời gian nuôi tôm (ngày)


Khối lượng tôm thu hoạch được và
BOD5 sinh ra do nuôi tôm
Ngày

Khối lượng tôm thu
hoạch (kg/ha)

BOD sinh ra
(kg/ha)

10

1440.08

501.52

20

2880.18

983.62

25

3600.2

1232.4

30

4320.25

1486.32

35

5040.3

1745.38

40

5760.33

2009.59

45

6480.38

2278.94

50

7200.4

2553.45