Việc nắm rõ các yếu tố hóa học ảnh hưởng đến chất lượng nước trong ao nuôi là vô cùng quan trọng để đảm bảo sức khỏe của thủy sản và hiệu quả nuôi trồng. Các yếu tố này bao gồm: pH, oxy hòa tan, CO
2, H
2S, độ kiềm, độ cứng, độ muối, hợp chất của Nitrogen, H
2S, Fe, COD và BOD. Mỗi yếu tố có thể tác động trực tiếp đến quá trình sinh trưởng, phát triển của thủy sản và hệ sinh thái trong ao. Vì vậy, việc kiểm soát và duy trì các yếu tố hóa học trong phạm vi an toàn là chìa khóa để đạt được năng suất và hiệu quả cao trong nuôi trồng thủy sản. Trong bài viết này,
Fivevet cung cấp thông tin về sự ảnh hưởng của các yếu tố như oxy hòa tan, CO
2, pH, độ kiềm đến chất lượng nước trong ao nuôi.
1. Ảnh hưởng của oxy hòa tan tới chất lượng nước trong ao nuôi
Hầu hết các loài thủy sản đều lấy oxy hòa tan từ trong nước trừ một số ít loài có khả năng lấy oxy từ trong không khí do cơ quan hô hấp phụ nhưng chỉ sống được trong thời gian ngắn.
a. Các nguồn cung cấp oxy trong ao nuôi
Oxy hòa tan trong ao nuôi được cung cấp bởi nhiều nguồn khác nhau, tạo nên lượng oxy trong nước giúp động vật thủy sản hô hấp và sinh trưởng. Các nguồn cung cấp oxy trong ao nuôi:
- Quá trình quang hợp của thực vật thủy sinh: Tảo là nhân tố làm giàu oxy quan trọng trong ao nuôi. Diễn ra mạnh ở khu vực nước tĩnh.
- Khuếch tán trực tiếp từ không khí: Phụ thuộc vào diện tích bề mặt nước tiếp xúc với không khí, diễn ra mạnh ở các thủy vực có nước chảy, sóng gió. Hệ số khuếch tán rất nhỏ so với không khí. Ở ao nước tĩnh, khuếch tán kém, dễ thiếu oxy cục bộ.
Quá trình quang hợp đóng góp lượng oxy hòa tan gấp 5 lần so với quá trình khuếch tán. Đây cũng là nguyên nhân chính gây ra biến động hàm lượng oxy trong ao nuôi. Trong khu vực nước chảy, oxy hòa tan ít khi vượt bão hòa. Nhưng tại khu vực nước tĩnh oxy hòa tan có thể vượt 200%.
b. Nguồn tiêu thụ oxy trong ao
Lượng oxy hòa tan trong ao nuôi không chỉ được tiêu thụ bởi động vật thủy sản, mà còn được tiêu thụ bởi nhiều nguồn khác nhau. Nguồn tiêu thụ oxy trong ao nuôi bao gồm:
- Quá trình hô hấp của tất cả các sinh vật thủy sinh bao gồm động vật thủy sản, thực vật phù du, động vật phù du.
- Quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ, oxy hóa các chất vô cơ có trong nước và nền đáy.
- Trong quá trình nuôi, mật độ thả và lượng thức ăn sử dụng là những yếu tố chính ảnh hưởng đến sự tiêu hao oxy hòa tan trong ao nuôi.
c. Yếu tố chi phối sự biến động oxy hòa tan trong ao nuôi
Oxy hòa tan liên tục được cung cấp, đồng thời liên tục bị tiêu hao bởi các nguồn khác nhau, tạo nên sự biến động hàm lượng oxy trong ao nuôi. Bởi vì nguồn cung cấp và nguồn tiêu hao thường không cân bằng, dẫn đến hàm lượng oxy hòa tan trong ao nuôi dao động từ 2-12mg/l. Sự biến động oxy hòa tan trong ao nuôi bị chi phối bởi các yếu tố:
- Hoạt động quang hợp của tảo và các loại thực vật khác.
- Độ dinh dưỡng của ao đầm nuôi: Ao đầm nuôi nghèo dinh dưỡng, thực vật thủy sinh kém phát triển, biên độ dao động nhỏ. Ngược lại, ao đầm nuôi giàu dinh dưỡng, thực vật phát triển, biên độ dao động lớn.
- Biến động nhiệt độ theo ngày và theo mùa.
- Biến động theo chu kỳ nuôi của ao nuôi: Về cuối vụ nuôi biến động hàm lượng oxy diễn ra mạnh hơn do lượng tiêu hao oxy hòa tan tăng cao.
d. Ý nghĩa của oxy hòa tan đối với ao nuôi
Oxy hòa tan mang ý nghĩa rất quan trọng trong ao nuôi. Nó quyết định các quá trình hóa học và sinh học xảy ra. Oxy hòa tan là dấu hiệu chỉ thị cho việc ao nuôi có bảo đảm độ trong sạch, thuận lợi cho quá trình sinh trưởng của động vật thủy sản. Đối với hầu hết các loài thủy sản, nồng độ oxy hòa tan tối thiểu là 3mg/l, phù hợp nhất là 5mg/l. Khi nồng độ oxy hòa tan quá thấp sẽ kìm hãm tốc độ tăng trưởng, tôm cá bỏ ăn, có thể gây ngạt cho tôm cá. Khi nồng độ oxy quá cao cũng sẽ gây ảnh hưởng tiêu cực đến tôm cá.
Vì mang nhiều ý nghĩa quan trọng đối với ao nuôi, nên oxy hòa tan cũng ảnh hưởng rất lớn đến ao nuôi. Tôm cá thiếu oxy sẽ thay đổi hoạt động, tập trung ở mặt nước, ngáp để lấy không khí, thời gian dài sẽ gây chết. Mức độ tiêu thụ oxy của tôm cá phụ thuộc loài, kích thước, mức độ vận động, thời điểm cho ăn và trạng thái của tôm cá. Hàm lượng oxy hòa tan thấp còn làm xuất hiện nhiều loại độc tố đối với tôm cá, do các quá trình phân hủy yếm khí chiếm ưu thế. Trường hợp oxy đạt bão hòa, hình thành bọt khí trong máu, gây tắc nghẽn mạch máu. Đối với ấu trùng tôm cá dễ gây bệnh bọt khí nổ mắt.
Có ý nghĩa quan trọng và ảnh hưởng lớn đến tôm cá trong ao nuôi, nên mỗi loài tôm cá đều có nhu cầu oxy hòa tan riêng biệt. Nhu cầu này không giống nhau và thay đổi vào từng thời điểm, cụ thể phụ thuộc vào các yếu tố:
- Loài: Loài khác nhau thì nhu cầu oxy khác nhau
- Kích thước: Cá nhỏ nhu cầu oxy cao hơn cá lớn (tính theo kg thể trọng).
- Hoạt động: Cá hoạt động nhiều thì nhu cầu oxy cao hơn cá nghỉ hoặc hoạt động ít.
- Nhiệt độ: Nhiệt độ cao thì nhu cầu oxy lớn hơn.
- Tiêu hoá: Sau khi ăn cá cần nhiều oxy hơn.
- Trạng thái: Cá bị stress nhu cầu oxy cũng cao hơn bình thường.
Bởi nhu cầu khác biệt, nên một số thời điểm, ao nuôi cần hàm lượng oxy hòa tan cao hơn bình thường:
- Sau khi cho cá ăn.
- Sau khi bón phân hữu cơ, sử dụng các loại thuốc sát trùng, sử dụng men vi sinh: Các hoạt động này đều tiêu hao lượng oxy hòa tan, cần bổ sung lượng oxy hòa tan tránh gây thiếu oxy.
- Thời điểm rạng sáng.
- Khi thực vật thủy sinh lụi tàn (tảo tàn) cần nhiều oxy để thực hiện quá trình phân hủy.
- Khi thời tiết nắng nóng làm nhiệt độ trong ao tăng, làm nhu cầu oxy của động vật thủy sản tăng cao.
e. Các biện pháp tăng hàm lượng oxy trong ao nuôi
Các biện pháp nhằm tăng lượng oxy hòa tan trong ao nuôi, đề phòng các trường hợp ao nuôi thiếu oxy gây thiệt hại cho ao:
- Thiết kế ao để tạo thành dòng chảy tự nhiên trong ao.
- Giữ ao thoáng tăng khả năng khuếch tán, tăng thêm thực vật thủy sinh phù hợp.
- Sử dụng các hệ thống cung cấp oxy: sục khí, quạt nước,…
- Thay nước mới giàu oxy.
- Điều chỉnh mật độ thả, quản lý thức ăn, phân bón.
- Sử dụng hóa chất trong trường hợp khẩn cấp.
- Chú ý các thời điểm cần cung cấp oxy cho ao.
2. Ảnh hưởng của pH đến chất lượng nước trong ao nuôi
pH (potential hydrogen) hay độ pH được hiểu là mức độ hoạt động của ion [H+] trong môi trường dung dịch, dưới sự tác động của 1 hằng số điện ly. Tất cả các dung dịch ở dạng chất lỏng đều có 1 độ pH riêng và pH ảnh hưởng đến chất lỏng đó có lợi hay có hại.
pH được định nghĩa là logarit âm của nồng độ ion chạy từ 0 đến 14. Công thức tính độ pH là: pH = -log[H+]. Trong nước tự nhiên, pH biến động trong khoảng 4.5 đến 9.5. Đối với ao nuôi nước ngọt, pH nằm trong khoảng 6-9, biến động 1 đến 2 đơn vị trong ngày. Đối với ao nuôi nước mặn pH thường nằm trong khoảng 8-9, ổn định hơn nước ngọt do có hệ đệm Cacbonat.
Nước có độ pH thấp được gọi là nước có tính axit, độ pH cao được gọi là nước có tính kiềm yếu (bazơ yếu). Nước mang tính axit thường trong suốt và có rất ít sinh vật sinh sống, pH trong môi trường cũng ít biến động. Nước mang tính kiềm yếu thì pH biến động mạnh và rõ rệt theo chu kỳ ngày đêm, nhất là vào mùa hè hay thời điểm nắng nóng.
Tất cả các yếu tố làm gia tăng hoặc mất đi hàm lượng H+ trong ao nuôi đều làm biến động độ pH. Độ pH chịu ảnh hưởng lớn nhất bởi quá trình quang hợp và quá trình hô hấp. Trong đó, quá trình quang hợp làm tăng độ pH và quá trình hô hấp làm giảm độ pH. Vậy nên pH trong ao nuôi đạt cực đại vào giữa trưa và cực tiểu vào thời điểm rạng sáng. Ngoài ra, độ pH còn bị ảnh hưởng bởi hàm lượng chất hữu cơ do quá trình phân hủy tạo thêm H+.
Biến động pH tác động rất lớn đến tôm cá và ao nuôi:
- Đối với tôm cá:
pH biến động làm thay đổi khả năng thẩm thấu của màng tế bào, gây rối loạn quá trình trao đổi muối nước giữa cơ thể và môi trường ngoài. Khi pH xuống thấp, làm giảm khả năng vận chuyển oxy của hemoglobin. Mang tiết nhiều chất nhầy, da, vây và phần ngoài cơ thể tiết nhiều nhớt làm giảm sức đề kháng của tôm cá đối với bệnh tật. pH tăng cao làm phá huỷ các tế bào ở mang và các mô.
- Đối với ao nuôi:
pH tăng làm tăng tính độc của NH3 đối với tôm cá. Có thể gây sốc chết tôm cá khi sự biến động pH lớn và đột ngột. Ảnh hưởng đến quá trình phát triển của phôi, quá trình dinh dưỡng, sinh trưởng, sinh sản của động vật thủy sản. Cá sống trong môi trường pH thấp sẽ chậm phát dục.
Biện pháp khắc phục khi pH cao hoặc thấp:
- Khi pH thấp: Sử dụng vôi làm tăng pH trong ao nuôi.
- Khi pH cao: Cấp thêm nước có độ pH thấp vào ao nuôi hoặc sử dụng mật rỉ đường kết với cám gạo và men vi sinh làm giảm độ pH trong ao nuôi.
3. Ảnh hưởng của khí CO2 tới chất lượng nước trong ao nuôi
Khí CO2 là nhân tố ảnh hưởng rất nhiều đến hệ sinh thái ao nuôi, nhất là đối với tôm cá trong ao nuôi. Chúng là nguồn cacbon ban đầu cho các quá trình sinh học trong ao nuôi. Trong nước, CO2 được coi như một axit yếu và tồn tại ở các dạng: khí CO2, ion HCO3-, ion CO32-. Tỷ lệ của các dạng này phụ thuộc vào nồng độ pH trong nước.
a. Nguồn cung cấp và tiêu hao CO2 trong ao nuôi:
- Nguồn cung cấp:
+ Khuếch tán từ không khí.
+ Từ quá trình hô hấp của sinh vật trong ao nuôi.
+ Phân hủy các chất hữu cơ trong nước và nền đáy.
+Từ nguồn nước mang vào
+ Từ chuyển dịch cân bằng HCO3- à CO32- + CO2 +H2O
- Nguồn tiêu hao:
+ Thoát vào khí quyển
+ Tiêu hao trong quá trình quang hợp.
+ Từ dạng khí tự do chuyển vào hợp chất.
Hàm lượng CO2 luôn biến động trong ao nuôi. Các yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến biến động hàm lượng CO2 bao gồm:
+ Mật độ sinh vật phù du.
+ Mật độ nuôi, kích cỡ, giai đoạn của động vật thủy sản đang nuôi
+ Lượng vật chất hữu cơ trong ao
+ Nhiệt độ, độ mặn và pH của môi trường
b. Ý nghĩa của CO2 trong ao nuôi thủy sản:
CO2 gắn liền với vòng tuần hoàn vật chất trong ao. Là chỉ số gián tiếp cho biết tình trạng ô nhiễm của ao. CO2 tồn tại ở dạng khí tự do khi ở mức nồng độ cao gây độc cho các loài thủy sinh. Hàm lượng CO2 phù hợp cho cá là 20 – 30 mg/l.
c. Tác động khi hàm lượng CO2 cao đối với sinh vật thủy sinh:
- Tăng áp suất của khí CO2 trong môi trường so với áp suất trong cơ thể.
- Cản trở quá trình bài tiết CO2 ra môi trường.
- Làm thay đổi quá trình sinh lý trong cơ thể: Tăng độ axit của máu; giảm khả năng vận chuyển oxy của máu; Tăng ngưỡng oxy của máu.
4. Ảnh hưởng của độ kiềm tới chất lượng nước trong ao nuôi
Độ kiềm thể hiện nồng độ bazơ trong nước và khả năng thu nhận H+ của nước. Độ kiềm giữ vai trò quan trọng trong việc hình thành hệ đệm của nước. Đơn vị đo độ kiềm của nước là mg CaCO3/lit. Độ kiềm của nước ngọt thường dưới 40 mg CaCO3/lit, nước mặn thường trên 80 mg CaCO3/lit. Nước kiềm thường xuất hiện ở những vùng giàu canxi, silic, tảo nở hoa, ô nhiễm từ nước mềm và công nghiệp rượu bia.
Ao có độ kiềm quá thấp hoặc quá cao đều không thuận lợi cho việc nuôi trồng thủy sản.
Trên đây là 4 yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng nước trong ao nuôi. Cùng đón chờ phần 2 để tìm hiểu sự ảnh hưởng của các yếu tố như độ cứng, độ muối, hợp chất của Nitrogen, H2S, Fe, COD và BOD tới chất lượng nước trong ao nuôi.
Xem thêm: