CÁC PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC XỬ LÝ Ô
NHIỄM MÔI TRƯỜNG DO NUÔI TRỒNG
THUỶ SẢN VEN BIỂN
I. Ô nhiễm môi trường do nuôi trồng thủy sản (NTTS)
ven biển
Thông thường có 2 loại hình ô nhiễm do NTTS ven biển là
ô nhiễm môi trường đầm nuôi và bên ngoài đầm nuôi:
Ô nhiễm môi trường đầm nuôi bị hình thành trong quá trình
nuôi như các chất thải từ thức ăn và các hoá chất tích tụ ở
đáy đầm nuôi tạo thành một lớp bùn ô nhiễm.
Thành phần lớp bùn chủ yếu là các chất hữu cơ như
prôtêin, lipids, axit béo với công thức chung
CH3(CH2)nCOOH , photpholipids, Sterol - vitamin D3,
các hoocmon, carbohydrate, chất khoáng và vitamin, vỏ
tôm lột xác,... Lớp bùn này luôn ở trong tình trạng ngập
nước, yếm khí, các vi sinh vật yếm khí phát triển mạnh,
phân huỷ các hợp chất trên tạo thành các sản phẩm là
hydrosulphua (H2S), Amonia (NH3), khí metan (CH4),...
rất có hại cho thuỷ sinh vật, ví dụ nồng độ 1,3 ppm của
H2S có thể gây sốc, tê liệt và thậm chí gây chết tôm. Khí
amonia (NH3) cũng được sinh ra từ quá trình phân huỷ
yếm khí thức ăn tồn dư gây độc trực tiếp cho tôm, làm ảnh
hưởng đến độ pH của nước và kìm hãm sự phát triển của
thực vật phù du (Hassanai Kongkeo,1990).
Ô nhiễm môi trường bên ngoài đầm nuôi được sản sinh từ
nguồn thức ăn, phân bón, thuốc thú y thủy sản, trong quá
trình chăn nuôi thải ra bên ngoài đầm nuôi.
Các chất ô nhiễm chủ yếu:
- Các bon hữu cơ (gồm thức ăn, phân bón v.v)
- Ni tơ được phân huỷ từ các prôtêin
- Phốt pho phân huỷ từ các prôtêin
Nồng độ các chất ô nhiễm trên được biểu thị bởi một số chỉ
tiêu chung như chỉ tiêu nhu cầu ôxy hoá sinh - BOD
(Biochemical Oxygen Demand), tổng Nitơ (NT) và tổng
Phôtpho (TP).
II. Các phương pháp sinh học trong xử lý ô nhiễm môi
trường
Có rất nhiều phương pháp sinh học đã và đang được ứng
dụng rộng rãi trong xử lý ô nhiễm môi trường, đặc biệt là
các chất thải hữu cơ. Tiêu biểu là việc sử dụng hệ sinh vật
để phân hủy hoặc hấp thụ/hấp phụ các chất ô nhiễm hữu cơ,
vô cơ từ chất thải sản xuất và sinh hoạt. Có thể nêu lên một
số phương pháp sau :
- Sử dụng hệ vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ trong
chất thải
- Sử dụng hệ động thực vật thủy sinh để hấp thụ các chất
hữu cơ
1. Phương pháp sử dụng hệ vi sinh vật
Có một số loài vi sinh vật có khả năng sử dụng các chất
hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và
tạo năng lượng, sinh trưởng và nhờ vậy sinh khối của
chúng tăng lên. Các vi sinh vật này được sử dụng để phân
huỷ các chất ô nhiễm hữu cơ và vô cơ có trong chất thải từ
NTTS. Quá trình phân hủy này được gọi là quá trình phân
hủy ôxy hóa sinh hóa. Có thể phân phương pháp này thành
hai loại (Trần Văn Nhân và Ngô Thị Nga, 1999) là :
- Phương pháp hiếu khí : là phương pháp sử dụng các
nhóm vi sinh vật hiếu khí. Ðể đảm bảo hoạt động sống của
chúng cần cung cấp oxy liên tục cho chúng và duy trì ở
nhiệt độ khoảng 20 - 40oC
- Phương pháp yếm khí : là phương pháp sử dụng các
vi sinh vật yếm khí. Trong xử lý nước thải công nghiệp,
phương pháp xử lý yếm khí được sử dụng rộng rãi.
2. Phương pháp sử dụng hệ động thực vật để hấp thụ
các chất ô nhiễm
Bản chất của việc sử dụng hệ động, thực vật để loại bỏ các
chất ô nhiễm dựa trên cơ sở quá trình chuyển hóa vật chất
trong hệ sinh thái thông qua chuỗi thức ăn.
Thông thường người ta sử dụng thực vật làm các sinh vật
hấp thụ các chất dinh dưỡng là nitơ và phốt pho, cácbon để
tổng hợp các chất hữu cơ làm tăng sinh khối (sinh vật tự
dưỡng), đó là tảo hay thực vật phù du, rong câu và các loài
thực vật ngập mặn khác.
Kế tiếp trong chuỗi thức ăn là các động vật bậc 1 - động vật
ăn thực vật. Ðiển hình của các động vật bậc 1 ở vùng nước
ven biển là các loại ngao, vẹm, hàu các loài này có thể tiêu
thụ các thực vật phù du và cải thiện điều kiện trầm tích đáy.
Các loài cá ăn thực vật phù du và mùn bã hữu cơ như cá
măng, cá đối cũng được thử nghiệm sử dụng ở các kênh
thoát nước thải (Micheal J. Phillips, 1995).
Rừng ngập mặn (RNM) là một hệ sinh thái ở vùng đất ngập
nước rất phổ biến ở ven biển Việt nam. Có thể sử dụng
RNM như một bể lọc sinh học các chất ô nhiễm hữu cơ từ
chất thải đô thị, công nghiệp và nuôi trồng thủy sản. Theo
tính toán lý thuyết, ở điều kiện Việt Nam, 1ha RNM mỗi
năm tăng trưởng 56 tấn sinh khối và có thể hấp thụ được
219 kg nitơ, 20 kg phôt pho (Jesper Clausen, 2002). Ngoài
ra, RNM với bộ rễ có cấu tạo đặc biệt là nơi bẫy các trầm
tích có chứa các kim loại nặng, các hóa chất bảo vệ thực
vật. Thực vật ngập mặn cùng với toàn bộ hệ sinh thái trong
RNM là một bể lọc sinh học đối với các chất thải từ hoạt
đông nuôi trồng thủy sản ven biển.
Trong thực tế, để đảm bảo đạt hiệu suất xử lý cao các chất
ô nhiễm với chi phí vận hành tối thiểu, người ta thường sử
dụng kết hợp nhiều phương pháp, kết hợp nhiều hệ thống
và các tác nhân khác nhau. Tùy theo hàm lượng chất ô