Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu cơ bản trong “Khoa học Trái đất và Mơi trường”
DOI: 10.15625/vap.2019.000179
Ơ NHIỄM MƠI TRƯỜNG TRẦM TÍCH VÙNG NI VÀ RỦI RO
ĐỐI VỚI HOẠT ĐỘNG NI LỒNG BÈ VEN BIỂN
NAM TRUNG BỘ
Hồng Trung Du
Viện Hải dương học - VAST, 01 Cầu Đá, Nha Trang, Việt Nam
Email:
TÓM TẮT
Báo cáo sử dụng nguồn số liệu từ các điều tra, khảo sát chất lượng môi trường trầm tích tại
một số vùng ni lồng bè trong vùng biển Nam Trung Bộ. Kết quả cho thấy sự tích lũy và gia tăng
thành phần của chất hữu cơ tại vùng nuôi: giá trị về tổng chất hữu cơ (Total Organic Matter TOM) cho thấy tăng cao từ 1,5 đến 2 lần so với giá trị của TOM ở tầng trầm tích bề mặt các vùng
vịnh ven bờ. Kết quả tính toán lượng phát thải N và P từ các khu vực nuôi trồng thủy sản cho thấy
lồng nuôi tôm hùm là nguồn phát thải chất dinh dưỡng trong môi trường vịnh. Trong đó, ni tơm
hùm đã phát thải lượng nitơ và phốt pho trong môi trường biển tương ứng khoảng 28917 tấn
nitơ/năm và 7740 tấn photpho/năm. Mật độ lồng tăng lên và việc mở rộng các khu vực nuôi lồng,
làm tăng một lượng lớn chất thải hữu cơ tích tụ vào trong vịnh và ảnh hưởng đến mơi trường trầm
tích, tác động trực tiếp đến sự tăng trưởng và phát triển của sinh vật ni. Kết quả là, nó gây ra ô
nhiễm cho vùng nước ven biển và hiện tượng suy giảm ô-xy đột ngột là nguyên nhân ban đầu gây
chết cá hàng loạt trong nghề ni lồng bè.
Từ khóa: Ni lồng bè, tích lũy, chất hữu cơ, Nam Trung Bộ.
1. GIỚI THIỆU
Vùng ven biển Nam Trung Bộ là khu vực tập trung nhiều đàm phá, vũng vịnh nơi thủy vực có
dạng nửa kín thích hợp cho việc ni trồng thủy sản trên biển, nhất là nghề nuôi thương phẩm cá
mú và tôm hùm lồng. Thông thường nuôi trồng thủy sản trên biển được tiến hành theo kiểu nuôi
lồng hoặc bè (kiểu nuôi lồng kết chùm). Các lồng nuôi tâp trung trong những khu vực khác nhau
trong vũng vịnh. Hơn nữa, việc nuôi lồng cũng khác nhau tùy theo địa phương nhưng thơng thường
có hai loại: ni lồng chìm và lồng nổi [1]. Loại hình ni lồng - bè nổi này có ưu điểm về kỹ thuật
như: dễ quản lý, cho ăn, làm vệ sinh lồng, và khả năng cung cấp oxy do xáo trộn bởi gió khá tốt.
Nhược điểm chính là hạn chế dịng chảy vào - ra vùng ni nên tạo ra sự tích tụ chất dinh dưỡng kề
cận lồng. Chính chất thải từ các hoạt động ni trồng thủy sản có tiềm năng làm giàu dinh dưỡng
của hệ sinh thái thủy sinh. Các chất thải tồn tại trong dạng không tan (bao gồm các thức ăn dư thừa,
các sản phẩm thải); các chất hịa tan vơ cơ hay hữu cơ xuất phát từ sự bài tiết của sinh vật ni.
Cùng với dinh dưỡng hịa tan ở các lớp nước bên trên, lượng dinh dưỡng phóng thích ra từ đáy khá
lớn làm gia tăng và gây ra những tác động tiêu cực như hiện tượng phú dưỡng; hiện tượng tảo nở
hoa và tạo ra những hiệu ứng tiêu cực đối với thủy vực.
Một khi hiện tượng này kéo dài, nhiều loài thủy sinh vật gây độc cũng xuất hiện trong các
thủy vực ven bờ. Một số nghiên cứu trước đây cho thấy hầu như các hoạt động nuôi trồng thủy sản
nhất là nuôi tôm hùm lồng ở Xuân Tự tạo ra các lớp trầm tích giàu chất hữu cơ trong phạm vi
2,5km [2]. Bên cạnh hiệu quả kinh tế có được từ ni trồng thủy sản thì vùng ven biển cũng đang
có những dấu hiệu suy thối mơi trường. Hiện số lồng nuôi ở các vùng biển đã quá tải, mật độ rất
dày, môi trường biển xung quanh khu vực nuôi đang ngày càng ô nhiễm nặng, làm gia tăng dịch
bệnh; gây ra những rủi ro về hiện tượng tôm chết hàng loạt những năm gần đây, chưa kể việc nảy
sinh tranh chấp vùng nuôi dẫn đến mất an ninh trật tự. Trước thực trạng của nuôi trồng thủy sản ở
ven biển Nam Trung Bộ, bài cáo sử dụng số liệu từ nhiều nguồn nghiên cứu nhằm tập trung phân
tích yếu tố ộ nhiễm mơi trường trầm tích, và đánh giá một số khả năng tác động đến hoạt động
NTTS trong vùng biển ven bờ. Nhằm cung cấp thông tin, về một số nguyên nhân gây ra các nguy
457
Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu cơ bản trong “Khoa học Trái đất và Môi trường”
cơ đối với việc phát triển nghề nuôi lồng bè hiện nay, đồng thời giúp các nhà quản lý có được có
sở khoa học trong việc quản lý, khai thác và bảo vệ môi trường - phát triển bền vững.
2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Sử dụng các tài liệu và nguồn số liệu từ các điều tra, khảo sát môi trường liên quan đến hiện
tượng tôm hùm chết ở ven biển Nam Trung Bộ những năm gần đây, các báo cáo của đề tài
VAST05.03/15-16 và một số thông tin từ website cổng thông tin điện tử Khánh Hịa, Phú n
Sử dụng số liệu phân tích cụ thể của nhiệm vụ mơi trường tỉnh Khánh Hịa (đối với vịnh Vân
Phong, Nha Trang) và Phú Yên (vịnh Xuân Đài, vịnh Vũng Rô) và nguồn tư liệu liên quan (loại
nguồn tác động) để xác định thông tin và những thơng số mơi trường cần nghiên cứu. Nhóm thơng
số mơi trường nước biển ven bờ như: Nhiệt độ (oC), độ muối (‰), pH, Oxy hịa tan - thơng số ơ
nhiễm hữu cơ, muối dinh dưỡng vơ cơ hịa tan Nito và Phosphorus (Dissolved inorganic nitrogenDIN, Dissolved Organic Phosphorus- DIP); Nhóm mơi trường trầm tích như: Lắng đọng, TOM,
tổng N, tổng P
Ngồi ra, tham khảo và trích dẫn các tài liệu liên quan đến đặc điểm khí tượng - thuỷ văn (độ
ẩm, lượng bốc hơi, lượng mưa) liên quan đến thủy vực,….Các số liệu kinh tế - xã hội dùng để tính
tốn các nguồn thải vào thủy vực; và các quy chuẩn việt nam được áp dụng với chất lượng môi
trường nước (nước mặt, nước ngầm, nước biển ven bờ …) (các hệ số phát thải, tiêu chuẩn về tải
lượng thải vào các thuỷ vực…
Khảo sát, phân tích đánh giá các lớp trầm tích vùng ni từ lớp trong cột trầm tích thu được ở
vùng ni lồng bè trong vũng vịnh ven bờ như: vịnh Xuân Đài, Vũng Rô - Phú n, vịnh Vân
Phong, Nha Trang - Khánh Hịa.
Tính tốn lượng thải N/P từ các hoạt động nuôi trồng thủy sản theo công thức của Wallin, M.
và Hakanson, L., (1991). [3]
L = P x (Fc x Cfeed - Cfish).
L: Lượng N hoặc P thải vào môi trường (kg/m2)
P: Tổng sản lượng sản xuất (kg/m2)
Fc /FCR: Hệ số chuyển đổi thức ăn
Cfeed: Hàm lượng N/P trong thức ăn (%)
Cfish: Hàm lượng N/P trong thức ăn trong tôm hùm, cá (%)
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Chất lượng mơi trường trầm tích trong các vùng nuôi lồng bè:
Qua số liệu đo đạc cho thấy tốc độ lắng đọng tại vùng nuôi lồng bè tại vị trí gần lồng bè khá
cao so với các điểm ngồi xa, các thành phần có khả năng lắng xuống đáy có hàm lượng hữu cơ khá
cao (đặc biệt là vị trí ở gần bè ni). Các giá trị về TOM cho thấy chúng có hàm lượng cao từ 1,5
đến 2 lần co với giá trị của TOM ở tầng trầm tích bề mặt. Điều này cho thấy, khi chúng lắng đọng ở
nền đáy sẽ làm gia tăng chất hữu cơ.
Khi xem xét mức độ thành phần N trong các lớp độ sâu trầm tích khác nhau cho thấy giá trị
cao nhất đạt được là lớp gần với bề mặt trầm tích đáy (0-2cm) và chúng giảm dần theo độ sâu của
cột trầm tích. Điều này cũng xảy ra tương tự ở vịnh Vũng Rơ, chỉ có điều lượng N trong các lớp
trầm tích nhỏ hơn rất nhiều so với ở vịnh Nha Trang (hình 1).
Nghiên cứu, khảo sát về các q trình của Ni tơ trong các lồng ni ven biển cho thấy rằng
67-89% lượng nitơ bổ sung vào các hệ thống lồng ni bị thất thốt ra bên ngồi mơi trường [4],[5].
Điều này có thể là ngun nhân làm gia tăng hàm lượng Ni tơ trong vịnh Vũng Rô cũng như vịnh
Nha Trang. Nhiều nghiên cứu đã đề cập đến những tác động của lồng bè nuôi trên nền đáy do quá
trình lắng đọng các chất hữu cơ được thải ra từ q trình ni [6]. Những sản phẩm thải ra có từ
nhiều nguồn khác nhau: chúng có thể từ phân hủy thức ăn dư thừa hay chất cặn lắng; hay là sản
phẩm được phân rã từ phần đã bị lắng xuống đáy xung quanh khu vực lồng bè [7],[8].
458
Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2019
Bảng 1: Giá trị về tốc độ lắng đọng tại các vị trí trong khu vực NTTS và ngồi khu vực ni
(theo nguồn VAST05.03/15-16)
Tốc độ lắng (mg.cm-2.d-1)
TOM (%)
Vịnh Nha Trang Thời gian đặt (ngày)
TR- NT1
4
1,71
16,0
TR-NT2
4
6,81
10,0
TR-NT3
4
2,84
19,9
TR-NT5
4
1,86
11,3
-2 -1
Thời gian đặt (ngày)
Tốc độ lắng (mg,cm ,d )
TOM (%)
Vịnh Vũng Rơ
TR-VR1
2
1,47
8,0
TR-VR2
2
3,02
11,3
TR-VR3
2
2,53
7,1
Ghi chú: NT1, VR1: vị trí trong vùng ni; NT2, VR2: Vị trị ngồi gần vùng ni; NT3, VR3:
Xa vùng ni (khoảng cách 3km).
Hình 1: Phân bố của tổng N theo các lớp của các cột trầm tích trong vịnh Nha Trang - Khánh
Hịa: NT1- Trong vùng ni; NT2- giữa vùng NTTS lồng bè.
Kết quả tính tốn lượng phát thải N và P từ các khu vực nuôi trồng thủy sản cho thấy lồng
nuôi tôm hùm là nguồn phát thải chất dinh dưỡng ô nhiễm nhất trong môi trường vịnh. Trong ni
tơm hùm, nó đã phát thải lượng nitơ và phốt pho trong môi trường biển tương ứng khoảng 28917
tấn nitơ/năm và 7740 tấn photpho/năm; Hơn nữa, trong sản xuất tôm hùm thương phẩm, lượng nitơ
và photpho được thải ra môi trường là 261,47 kg/ngày và 69,98 kg/ngày. Theo ông Lê Anh Tuấn
(2012), cho thấy trọng lượng đạm - tính bằng N từ lồng ni tơm hùm là 257 kg/tấn tơm hùm
thương phẩm tại tỉnh Khánh Hồ năm 2010. Kết quả tính tốn cho thấy lồng ni tơm hùm có ảnh
hưởng lớn hơn các nguồn khác, do tỷ lệ chuyển đổi thức ăn của tôm hùm khá cao dẫn đến lượng
Nitơ và Phốt pho dư thừa từ thức ăn thải ra rất cao đưa vào môi trường trầm tích vịnh Nha Trang.
Từ đó sự phát thải lượng N và P sẽ khác nhau và biến đổi mạnh trong vùng ni (bảng 2 và bảng 3).
Hình 2: Phân bố của tổng N (mg/kg) theo các lớp của các cột trầm tích trong vịnh Vũng Rơ - Phú
n: VR1- Trong vùng nuôi; VR2- giữa vùng NTTS lồng bè.
459
Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu cơ bản trong “Khoa học Trái đất và Môi trường”
Bảng 2: Số lượng lồng nuôi và hệ số chuyển đổi thức ăn - FCR (food convert ratio) đối với các đối
tượng nuôi khác nhau trong NTTS lồng bè tại Nha Trang - Khánh Hòa
Số lượng lồng
Sản lượng 2015
FCR (thức ăn
Đối tượng nuôi
(3)
(3)
nuôi 2015
(tấn)
tươi)
Tôm hùm lồng
2,743
187
27,7(1)
Cá bớp
495
120
Cá mú
183
15
Cá biển nuôi lồng
bè
Cá chẽm
144
7
6-8
Cá khác
80
4
Bảng 3: Lượng ni tơ và phốt pho thải ra từ các lồng bè ở vịnh Nha Trang - Khánh Hòa.
Ni tơ
Ni tơ
Phốt pho
Phốt pho
NTTS lồng bè
(lồng tôm)
(lồng cá)
(lồng tôm)
(lồng cá)
Lượng phát thải N, P (tấn)
17,91
4,79
3,33
0,97
Lượng phát thải N, P/tấn
95,75
25,63
22,82
6,63
tôm, cá (kg/tấn)
Từ các kết quả trên cho thấy hoạt động nuôi trồng bằng lồng trên biển ở vịnh Nha Trang ít
nhiều cũng đã góp phần gia tăng hàm lượng chất hữu cơ và dinh dưỡng trong cột nước và trầm tích
đáy trong khu vực nuôi tôm hùm lồng.
Những hệ quả và tác động tiên cực từ ơ nhiễm trầm tích đối với nghề ni lồng bè:
Do nhiều vùng ni có q trình phát triển nuôi trồng thủy sản diễn ra trong một thời gian dài,
lượng dư thừa chất thải hữu cơ tích lũy vào các đầm, vũng vịnh nhiều năm dẫn đến ảnh hưởng trực
tiếp tới quá trình sinh trưởng và phát triển của đối tượng ni [9]. Từ đó, dẫn tới ơ nhiễm nguồn nước
và thiếu ô-xy cục bộ là nguyên nhân ban đầu khiển tôm hùm nuôi bị chết hàng loạt ở vịnh Xuân Đài Phú Yên ( hay hiện tượng tảo nở hoa ở vịnh Vân Phong- Khánh Hòa năm
2017. Một số kết quả thu thập liên quan ghi nhận vào 2 thời điểm khác nhau của 2016 và 2017 về
hiện tượng tôm - cá trong lồng bè chết hàng loạt cho thấy sự giống nhau khá trùng lặp về nắng nóng
kéo dài liên tục (4 ngày liên tiếp) + thời điểm xảy ra lúc nửa đêm và gần sáng có mực nước thủy triều
thấp. Điều này, dẫn tới khả năng các chất hữu cơ trên có khả năng phân rã - khống hóa nhanh trong
mơi trường biển (với độ pH cao), đòi hỏi nhu cầu oxy hòa tan trong nước, và cục bộ sẽ tiêu thụ 1
lượng oxy lớn trong khoảng thời gian ngắn, dẫn đến sự suy giảm lượng oxy hòa tan đột ngột (thường
xảy ra vào ban đêm và gần sáng). Kết hợp với các yếu tố khách quan như: do kết cấu và kiểu nuôi
lồng bè tại các vịnh có sự khác biệt so với các vùng nuôi khác như ở vịnh Vũng Rô, vịnh Vân Phong,
vịnh Nha Trang, vịnh Cam Ranh. Chính vì vậy, khi có hiện tượng thiếu hụt oxy hịa tan trong nước
vào thời điểm ban đêm - và gần sáng các vật ni trong lồng bè đều khơng có khả năng di chuyển lên
vùng nước có hàm lượng oxy hịa tan tốt hơn, để tránh bị sốc do thiếu oxy.
Mặt khác, do nắng nóng kéo dài (nhiệt độ cao trong nước) sẽ dẫn tới q trình phân rã và
khống hóa mạnh các chất hữu cơ tích lũy lâu ngày trong nền đáy của vùng ni. Sự gia tăng sẽ làm
khả năng phóng thích các chất khí như H2S và NH4 từ trầm tích đi vào cột nước (khi mơi trường
nước đáy có điều kiện yếm khí cao - oxy hịa tan thấp, tạo điều kiện cho các vi sinh vật yếm khí
hoạt động mạnh). Các khí H2S và NH4, chúng có khả năng gây ngộ độc cho sinh vật nuôi lồng bè
(gây chết hàng loạt) và tồn thất lớn cho những người nuôi thủy sản.
Lời cảm ơn
Báo cáo gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới các chủ nhiệm đề tài VAST05.03/15-16; nhiệm vụ
bảo vệ mơi trường tỉnh Khánh Hịa năm 2017 và đồng nghiệp trong phòng Sinh thái biển - Viện Hải
dương học, Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Phú Yên, đã cung cấp thông tin và tạo điều kiện để
hoàn thành các chuyến khảo sát, và thu thập số liệu thành công.
460
Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2019
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Lai Van Hung., and Le Anh Tuan, (2008). Lobster Sea Cage Culture in Vietnam. Proceeding of Tropical
Spiny Lobster Aquaculture Symposium in Nha Trang, ACIAR Proceeding 132: 10-17.
[2]. Hoàng Trung Du, Ricardo P. Babaran, Nygiel B. Amanda, Wilfredo L. Campos, Wenresti G. Gallardo,
2006. Những tác động môi trường của lồng nuôi trong vịnh Vân Phong, Khánh Hòa, Việt Nam. Trong
kỷ yếu hội thảo: “Tổng kết đề án VS/RDE/02: Giải pháp Quản lý Môi trường ven biển để phát triển bề
vững”, Nha Trang tháng 5/2006: 124- 136
[3]. Wallin, M and Hakanson, L. (1991). Nutrient loading models for estimating the environmental effects
of marine fish farms. s.l. : In: Maekinen, T. (Ed.), Marine aquaculture and the environment, Nord
1991:22, Nordic Council of Ministers, Copenhagen, pp. 39-57., 1991
[4]. Leung, K. M. Y., J. C. W. Chu and R. S. S. Wu (1999). Nitrogen budgets for the areolated grouper
Epinephelelus areolatus culture under laboratory conditions and in open-sea cages. Mar. Eco. Prog.
Ser., 186: 271-281
[5]. Nordvarg, L. and T. Johanson (2002). The effects of fish farm effluents on the water quality in the
Aoland archipelago, Baltic Sea. Aquaculture Engineering, 25: 253-279
[6]. Karakassis, I., M. Tsapakis, E. Hatziyanni, K. N. Papadopoulou and W. Plaiti (2000). Impacts of cage
farming of fish on the seabed in the Mediterranean coastal areas. ICES Journal of Marine Science,
57:1462-1471
[7]. Neori, A., M. D. Krom, and J. v. Rijn (2007). Biogeochemical processes in intensive zero-effluent
marine fish culture with recirculating aerobic and anaerobic biofilters. Journal of Experimental Marine
Biology and Ecology 349 (2):235-247.
[8]. Papageorgiou, N., I. Kalantzi, and I. Karakassis (2010). Effects of fish farming on the biological and
geochemical properties of muddy and sandy sediments in the Mediterranean Sea. Marine
Environmental Research 69 (5):326-336
[9]. Sowles, J. W., L. Churchil and W. Silvert. 1994. The effect of benthic carbon loading on the degradation
of bottom conditions under farm sites, pp. 31-46. In: Modeling benthic impacts of organic enrichment
from marine aquaculture. Can. Tech. Rep. Fish.Aquat.Sci.1949.xi+125p.B.T.Hargrave.
SEDIMENT POLLUTION OF AQUACULTURE CAGES AND THE RISK
FOR ACTIVITIES OF CAGE FARM IN COASTAL WATERS OF SOUTH
CENTRAL VIETNAM
Hoang Trung Du
Institute of Oceanography- VAST, 01 Cau Da, Nha Trang, Vietnam
Email:
ABSTRACTS
The report have used the sources of data from the surveys on sediment quality in the cage
aquaculture areas in the South Central region. The results showed that the accumulation and the
increasing for the composition of organic matter in the aquaculture areas: the value of total organic
matter (TOM) were shows an increase of TOM from 1.5 to 2 times is higher than TOM of surface
sediment in the coastal areas. The results of calculation for N and P emissions, show that the most
source of nutrients are coming from farming of lobster cages. In which, lobster farming has released
nitrogen and phosphorus contents input into the marine environment, respectively about 28917 tons
of nitrogen per year, and 7740 tons of phosphorus per year. The increased cage densities and
extension of the cage aquaculture areas, which increased a large amount of organic waste to
accumulate in the bays, and affects to sediment environment, and directly impacts the growths and
development of organisms in cages. As a result, it causes to the pollution for coastal waters and the
phenomenon of oxygen depletion in cage farming to kill the mass of fishes in cages.
Keywords: Aquaculture cages, accumulation, organic components, South Central Vietnam.
461