Cơ sở lý luận và thực tiễn
Cơ sở lý luận
2.1.1 Một số khái niệm cơ bản
Môi trường là khái niệm rộng, được định nghĩa đa dạng tùy thuộc vào đối tượng và mục đích nghiên cứu Nó bao gồm tất cả các thành phần của thế giới, từ yếu tố vô sinh đến hữu sinh, cũng như các dạng vật chất và phi vật chất, ảnh hưởng đến sự tồn tại và phát triển của sinh vật (Trịnh Xuân Báu, 2012).
Môi trường là một khái niệm rộng lớn, được định nghĩa theo nhiều cách khác nhau, đặc biệt sau hội nghị Stockholm về môi trường năm 1972 Theo S.V.Kalesnik, môi trường được hiểu là phần của trái đất bao quanh con người, nơi mà xã hội loài người có mối quan hệ tương tác trực tiếp Điều này cho thấy môi trường có ảnh hưởng sâu sắc đến đời sống và hoạt động sản xuất của con người.
Theo viện sĩ I.P Gheraximov (1972), môi trường được định nghĩa là "khung cảnh của lao động, cuộc sống riêng tư và nghỉ ngơi của con người", trong đó môi trường tự nhiên đóng vai trò quan trọng là cơ sở thiết yếu cho sự sinh tồn của nhân loại.
Trong báo cáo toàn cầu năm 2000, được công bố vào năm 1982, đã đưa ra định nghĩa về môi trường, nhấn mạnh rằng môi trường bao gồm các vật thể vật lý và sinh học xung quanh con người Mối quan hệ giữa con người và môi trường là rất chặt chẽ, đến mức mà sự phân biệt giữa cá nhân con người và môi trường xung quanh trở nên mờ nhạt.
Trong quyển "Địa lí hiện tại, tương lai" của Magnard (1980), môi trường được định nghĩa là tổng hợp các trạng huống vật lý, hóa học, sinh học và các yếu tố xã hội tại một thời điểm nhất định Những yếu tố này có khả năng gây ra tác động trực tiếp hoặc gián tiếp, tức thời hoặc theo thời gian, đối với các sinh vật và hoạt động của con người.
Theo Tuyên ngôn của UNESCO năm 1981, môi trường được định nghĩa là "Toàn bộ các hệ thống tự nhiên và nhân tạo xung quanh con người, nơi mà con người sinh sống và khai thác tài nguyên để đáp ứng nhu cầu của mình." Trong cuốn "Môi trường và tài nguyên Việt Nam" (1984), môi trường được mô tả là "một nơi chốn có thể thể hiện các màu sắc xã hội của một thời kỳ hay một xã hội." Một định nghĩa ngắn gọn hơn từ R.G Sharme (1988) cho rằng môi trường là "tất cả những gì bao quanh con người" (Nguyễn Thế Chinh, 2003).
Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và vật chất nhân tạo xung quanh con người, ảnh hưởng đến đời sống sản xuất cũng như sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật (Quốc hội, 2005).
2.1.1.2 Khái niệm môi trường nước
Nước là tài nguyên quý giá và thiết yếu cho sự sống, ảnh hưởng đến nhiều hoạt động của con người, động vật và thiên nhiên Được định nghĩa là một chất lỏng không màu, không mùi và không vị, nước tinh khiết có công thức hóa học gồm hai nguyên tử hydro và một nguyên tử oxy Dưới áp suất khí quyển 1 atmosphere, nước sôi ở 100°C và đông đặc ở 0°C, với khối lượng riêng là 1000 kg/m³ Nghiên cứu sâu hơn cho thấy nước sở hữu nhiều tính chất kỳ diệu, đảm bảo sự tồn tại và phát triển của sự sống (Lê Anh Tuấn, 2008).
Môi trường nước là không gian mà các sinh vật sống và tương tác, chịu ảnh hưởng trực tiếp từ nước Nó có thể bao gồm một lưu vực rộng lớn hoặc chỉ một giọt nước Môi trường nước là chủ đề nghiên cứu quan trọng trong nhiều lĩnh vực khoa học tự nhiên, kỹ thuật và kinh tế - xã hội (Lê Anh Tuấn, 2008).
2.1.1.3 Khái niệm ô nhiễm môi trường
Ô nhiễm môi trường là sự chuyển giao các chất thải hoặc năng lượng vào môi trường, đến mức có thể gây hại cho sức khỏe con người và sự phát triển của hệ sinh thái Các tác nhân ô nhiễm bao gồm khí thải, nước thải, chất thải rắn, cùng với các yếu tố hóa học, vật lý, sinh học và năng lượng như nhiệt độ, ánh sáng và bức xạ Môi trường chỉ được coi là ô nhiễm khi các tác nhân này đạt đến mức độ có thể tác động xấu đến con người và sinh vật, gây biến đổi không phù hợp với tiêu chuẩn môi trường.
Nước là nguồn tài nguyên quý giá được con người sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau Tuy nhiên, trong quá trình sinh hoạt và sản xuất, lượng chất thải ô nhiễm được thải vào nguồn nước ngày càng gia tăng, dẫn đến tình trạng ô nhiễm nước Ô nhiễm nước xảy ra khi các hoạt động của con người và tự nhiên làm thay đổi tính chất và thành phần của nước, gây ảnh hưởng tiêu cực đến hệ sinh thái môi trường nước và sức khỏe của người sử dụng.
Ô nhiễm môi trường nước xảy ra khi nồng độ chất ô nhiễm trong nước vượt quá mức an toàn, làm giảm khả năng tự làm sạch của hệ sinh thái Tình trạng này không chỉ gây hại cho môi trường nước mà còn ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người, cũng như động thực vật phụ thuộc vào nguồn nước đó.
2.1.1.5 Khái niệm nuôi trồng thủy sản
Nuôi trồng thủy sản là thuật ngữ chỉ các hệ thống và phương thức nuôi động vật, trồng thực vật trong môi trường nước ngọt, lợ và mặn Thuật ngữ này không bao gồm canh tác cây trồng trên cạn hay nuôi động vật chủ yếu trên cạn Nó thể hiện một kiểu hình kỹ thuật, hệ thống nuôi trồng, đối tượng nuôi, môi trường thực hiện nghề nuôi, và các đặc điểm riêng của môi trường nuôi (Kim Văn Vạn, 2009).
Nuôi thủy sản nước ngọt là hoạt động kinh tế khai thác giống tự nhiên và sản xuất giống nhân tạo nhằm ương nuôi các loài thủy sản, với mục tiêu đạt kích cỡ thương phẩm Nước ngọt được định nghĩa là môi trường nước có độ mặn thấp hơn 0,5‰ (Nguyễn Quang Linh và cs., 2006).
Nuôi thủy sản nước lợ là hoạt động kinh tế quan trọng, bao gồm việc ương và nuôi các loài thủy sản trong môi trường nước lợ tại các khu vực cửa sông và ven biển Nước lợ được định nghĩa là môi trường có độ mặn thay đổi mạnh theo mùa, ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của các loài thủy sản (Nguyễn Quang Linh và cs., 2006).
Cơ sở thực tiễn
2.2.1 Thực trạng ô nhiễm môi trường nước do nuôi trồng thủy sản trên thế giới Ước tính mỗi năm, ngành nuôi trồng thủy sản trên toàn thế giới đã thải ra môi trường xấp xỉ 3 triệu tấn bùn ở dạng chất thải hưu cơ gần như chưa được xử lý Mầm bệnh từ các ao nuôi trồng cũng đã đi theo nguồn thải này ra hệ thống kênh rạch làm chất lượng nhiều vũng nước suy giảm nặng nề (Hoàng Thị Phương, 2014).
Sự phát triển của ngành nuôi trồng thủy sản đã dẫn đến tình trạng người nuôi thả giống với mật độ quá dày mà không có biện pháp xử lý môi trường, gây giảm lượng oxy hòa tan và tăng các chất mùn hữu cơ, dẫn đến hiện tượng thối ao Ngoài ra, môi trường nước không được xử lý còn sinh ra các khí độc như CH4 và H2S.
CO 2 ,… làm cho thủy sản bị ngộ độc chết hàng loạt gây ô nhiễm cho nguồn nước và môi trường xung quanh (Hoàng Thị Phương, 2014).
2.2.2 Thực trạng ô nhiễm môi trường nước do nuôi trồng thủy sản ở Việt Nam
Trong thời gian gần đây, hoạt động nuôi trồng và chế biến thủy sản tại Đồng bằng sông Cửu Long đã tạo ra nhiều loại chất thải rắn, lỏng và khí thải, dẫn đến ô nhiễm môi trường Các nguồn thải chính từ ngành này cần được chú ý và xử lý kịp thời để bảo vệ hệ sinh thái khu vực.
Bùn thải từ hoạt động nuôi trồng thủy sản như nuôi tôm công nghiệp, nuôi tôm thâm canh, nuôi cá tra và nuôi cá trê chứa nhiều thành phần độc hại Những thành phần này bao gồm thức ăn dư thừa bị phân hủy, hóa chất, thuốc kháng sinh, và khoáng chất như Diatomit, Dolomit, cùng với lưu huỳnh lắng đọng và các chất độc hại từ đất phèn Fe 2+.
Lớp bùn trong ao nuôi tôm có độ dày từ 0,1-0,3m và thường ở trong tình trạng ngập nước yếm khí, dẫn đến sự hình thành các sản phẩm phân hủy độc hại như H2S, NH3, CH4 và Mecaptan Quá trình vệ sinh và nạo vét ao nuôi không chỉ gây ô nhiễm môi trường mà còn ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng thủy sản Thành phần bùn thải chứa khoảng 29,5% Si, với các chỉ số cụ thể như 27.842mg/kg Si, 13.256mg/kg Ca, 5.642mg/kg K, 11.210mg/kg Fe, 8,3mg/kg H2S, 36,1mg/kg NH3, 0,3mg/kg N-NO3 và N-NO2.
Bùn thải đáy ao nuôi cá tra có pH từ 4,37-5,39 và chứa TOC từ 1,56-1,89%, với khoảng 24% nitơ và 24% phốt pho, cho thấy tổng N từ 0,131-0,186% và tổng P từ 0,124-0,181% Những chỉ số này cho thấy bùn đáy ao nuôi cá tra là nguồn gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, cần được xử lý triệt để để phát triển bền vững nghề nuôi trồng thủy sản tại Đồng bằng sông Cửu Long (Phạm Đình Đôn, 2014).
Nước thải nuôi trồng thủy sản chứa nhiều thành phần độc hại, gây ô nhiễm môi trường và cần được xử lý Đặc biệt, nước thải từ nuôi tôm công nghiệp có hàm lượng chất hữu cơ cao với BOD 5 từ 12 - 35 mg/l và COD từ 20 - 50 mg/l, cùng với các chất dinh dưỡng như photpho và nitơ, chất rắn lơ lửng từ 12 - 70 mg/l, ammoniac từ 0,5 - 1 mg/l và coliforms từ 2,5.10^2 - 3.10^4 MNP/100ml Đối với nước thải nuôi cá trê lai, thành phần BOD 5 đạt 56 mg/l, COD 118 mg/l, tổng N 11,50 mg/l và tổng P cũng đáng lưu ý.
Nước thải từ nuôi cá tra có chỉ số BOD 5 là 50 mg/l, COD 112 mg/l, tổng N 4,81 mg/l và tổng P 2,17 mg/l Trong một vụ nuôi thủy sản, lượng nước thải có thể đạt từ 15.000 đến 25.000 m³/ha, tùy thuộc vào quy trình nuôi Nguồn nước thải này chứa nhiều thành phần độc hại và mầm bệnh, do đó cần phải được xử lý triệt để trước khi thải ra môi trường (Phạm Đình Đôn, 2014).
Nước thải trong ngành chế biến thủy sản, bao gồm nước rửa nguyên liệu, sơ chế, chế biến sản phẩm và vệ sinh nhà xưởng, có thành phần ô nhiễm cao với BOD 5 từ 800 - 2.000mg/l (có thể lên đến 4.500mg/l), COD từ 1.000 - 2.500mg/l (có thể đạt 5.000mg/l), chất rắn lơ lửng (SS) khoảng 300 - 600mg/l, nitơ tổng số (Nt) từ 100 - 150mg/l, và photpho tổng số (Pt) từ 20 - 50mg/l Đặc biệt, vi sinh Coliforms thường vượt quá 1.105 MPN/100ml, với lưu lượng nước thải khoảng 20 - 35 m3/tấn sản phẩm Đây là nguồn ô nhiễm môi trường nghiêm trọng cần được xử lý theo quy chuẩn môi trường quy định.
Trong những năm gần đây, Đồng bằng sông Cửu Long đã chịu tác động tiêu cực từ các nguồn thải ra sông và rạch, dẫn đến sự biến đổi môi trường nước Chất lượng nước trong các ao nuôi thủy sản, bao gồm cá nước ngọt và tôm ven biển, đặc biệt trong các mô hình nuôi công nghiệp, đã xuất hiện dấu hiệu ô nhiễm hữu cơ với các chỉ số BOD, COD, nitơ và phốt pho vượt quá tiêu chuẩn cho phép Đồng thời, có sự xuất hiện của các thành phần độc hại như H₂S.
Nghiên cứu về chỉ số vi sinh Coliforms cho thấy rằng nguồn nước thải cần phải được xử lý triệt để trước khi thải ra sông và rạch (Thư Viện Cần Thơ, 2015).
Kết quả nghiên cứu gần đây của Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản 1 cho thấy hàm lượng BOD, COD, NO2 trong nước các thủy vực vượt quá tiêu chuẩn cho phép, ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống thủy sinh vật (Trịnh Ngọc Tuấn, 2005).
Dữ liệu quan trắc môi trường nước tại Đồng bằng sông Cửu Long cho thấy nguy cơ ô nhiễm nước sông và rạch đang ở mức cao Cụ thể, tại tỉnh An Giang, sông Tiền có chỉ số BOD là 5 mg/l, SS là 400 mg/l, và Coliforms đạt 143.103 MNP/100ml (Trí Quang, 2015) Tại Vĩnh Long, sông Tiền ghi nhận BOD là 6,5 mg/l, SS là 54,17 mg/l, amoniac là 0,46 mg/l, và Coliforms là 8.167 MNP/100ml, trong khi sông Hậu có BOD là 5,5 mg/l.
SS là 91,5mg/l, amoniac0,21mg/l, coliforms là 55.483MNP/100ml Ở Long
Sông Vàm Cỏ Đông có các chỉ số ô nhiễm như BOD 10mg/l, amoniac 0,364mg/l, SS 16mg/l và sắt 0,461mg/l Trong khi đó, sông Vàm Cỏ Tây ghi nhận BOD 6mg/l, amoniac 0,096mg/l, SS 18mg/l và sắt 0,447mg/l (Trí Quang, 2015) Tại Hậu Giang, kênh Xáng chợ Phụng Hiệp cũng có các chỉ số BOD đáng chú ý.
Nước tại Cà Mau, đặc biệt ở các cửa sông đổ ra biển, đang gặp vấn đề về ô nhiễm hữu cơ và sự lan truyền của phèn Cụ thể, tại Cửa Gành Hào, chỉ số BOD đạt 7mg/l, N-NH3 là 0,322mg/l, SS là 120mg/l, sắt 0,930mg/l và coliforms lên tới 2,4.10^5 MNP/100ml (Trí Quang, 2015).
6,2mg/l, SS là 683mg/l, Sắt 3,25mg/l và coliforms là 930MNP/100ml.