TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Khái quát về tiềm năng tài nguyên nước mặt đối với NTTS trên thế giới và ở Việt Nam
1.1.1 Khái quát về tiềm năng tài nguyên nước mặt trong NTTS trên thế giới
Nước là tài nguyên quý giá, không thể thiếu cho sự sống trên hành tinh Nó chiếm 95-99% trọng lượng các loài cây dưới nước, 80% trọng lượng cá, 70% trọng lượng cây cạn, và 65-75% trọng lượng con người và động vật Do đó, nước được xem là nền tảng của sự sống, và không một sinh vật nào có thể tồn tại thiếu nước Nước là điều kiện tiên quyết để xác định sự tồn tại của sự sống và con người.
Nước chiếm 71% bề mặt Trái đất, trong đó 97% là nước mặn và chỉ 3% là nước ngọt Tuy nhiên, hơn 75% lượng nước ngọt không thể sử dụng do nằm sâu dưới lòng đất, bị đóng băng, ở dạng hơi trong khí quyển hoặc tuyết trên lục địa Chỉ có 0,5% nước ngọt hiện có trong sông, suối, ao, hồ mà con người sử dụng Nếu loại trừ nước bị ô nhiễm, chỉ còn khoảng 0,003% nước ngọt sạch có thể sử dụng, tương đương với 879.000 lít nước ngọt bình quân mỗi người (Miller, 1988).
Hình 1.1 Tỉ lệ các loại nước trên Thế giới (Liêm, 1990)
Theo Viện Nước quốc tế (SIWI), trong báo cáo công bố tại Tuần lễ Nước thế giới 2015 ở Stockholm, trung bình mỗi ngày, khoảng 2 triệu tấn chất thải sinh hoạt được xả ra các sông hồ và biển, trong khi 70% lượng chất thải công nghiệp chưa qua xử lý được đổ trực tiếp vào nguồn nước ở các quốc gia đang phát triển.
Nguồn nước hiện đang bị ô nhiễm nghiêm trọng, dẫn đến tình trạng thiếu nước ngày càng gia tăng trên toàn cầu Nhu cầu sử dụng nước ở nhiều nơi đã vượt quá khả năng cung cấp của các nguồn nước tự nhiên, đe dọa sự tồn tại và phát triển của con người trong tương lai Các con sông lớn như Mê Kông, Dương Tử, Sanween, Ấn, Hằng ở châu Á, Nil ở châu Phi, và Danube, La Plata, Rio Bravo ở châu Âu đóng vai trò quan trọng trong đời sống sinh hoạt và sản xuất của con người.
Sông Murray-Darling ở châu Đại Dương đang đối mặt với tình trạng giảm lưu lượng nước nghiêm trọng và ô nhiễm nguồn nước đáng lo ngại Ô nhiễm môi trường, đặc biệt là ô nhiễm tài nguyên nước, đã và đang gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng, ảnh hưởng nặng nề đến nền kinh tế và đe dọa sự sống của các sinh vật Do đó, việc giải quyết ô nhiễm môi trường trở thành mục tiêu toàn cầu nhằm mang lại một cuộc sống trong sạch và bền vững cho nhân loại.
1.1.2 Khái quát tiềm năng tài nguyên nước mặt trong NTTS ở Việt Nam
Việt Nam là đất nước nằm trong bán đảo Trung Ấn, được thiên nhiên phú cho nhiều điều kiện thuận lợi để phát triển nuôi trồng thủy sản
Việt Nam có lượng mưa trung bình hàng năm trên 2000mm, gấp 2,5 lần so với trung bình toàn cầu (800mm) và châu Âu (789mm) Ba phần tư lãnh thổ nước ta là đồi núi với độ che phủ rừng khoảng 29% Hệ thống sông suối, đầm, ao, hồ và kênh mương dày đặc và có nước quanh năm, tạo nên nguồn tài nguyên nước phong phú Hàng năm, khoảng 889 tỷ m³ nước từ bên ngoài lãnh thổ chảy vào, cùng với trữ lượng nước ngầm có tiềm năng lớn.
Việt Nam sở hữu tài nguyên nước mặt phong phú, chiếm khoảng 2% tổng lượng dòng chảy của các sông trên toàn cầu, mặc dù diện tích đất liền chỉ chiếm khoảng 1,35% thế giới Tuy nhiên, tài nguyên này thường biến đổi mạnh mẽ theo không gian và thời gian.
Tài nguyên nước mưa ở Việt Nam bị ảnh hưởng bởi địa hình, dẫn đến sự phân bố không đều Ở các miền núi cao như Đông Bắc Quảng Ninh, Hà Giang, và Trà My, Ba Tơ, lượng mưa hàng năm có thể đạt 4000 – 5000mm, trong khi những khu vực như sườn núi và thung lũng khuất gió chỉ nhận dưới 1200mm Ven biển Ninh Thuận-Bình Thuận là nơi có lượng mưa thấp nhất, chỉ khoảng 500-600mm mỗi năm Sự chênh lệch này cho thấy lượng mưa tại khu vực nhiều nhất gấp khoảng 10 lần so với khu vực ít mưa Hơn nữa, khoảng 65-90% lượng mưa tập trung trong 3 đến 6 tháng mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10 ở Bắc Bộ và kéo dài đến tháng 11 ở Tây Nguyên và Nam Bộ, trong khi mùa mưa ven biển Trung Bộ chỉ xuất hiện ngắn từ tháng 8 đến tháng 12 Việt Nam có mạng lưới sông ngòi dày đặc, với dòng chảy đa dạng, từ hiền hòa đến hung dữ, gây ra lũ lụt trong nhiều trường hợp.
Miền Bắc Việt Nam có hai hệ thống sông chính là sông Thái Bình và sông Hồng Sông Thái Bình tiếp nhận nước từ các phụ lưu như sông Lục Nam, sông Thương và sông Cầu Trong khi đó, sông Hồng, còn được gọi là sông Nhị Hà, có các phụ lưu gồm sông Lô, sông Đáy ở bên tả ngạn và sông Đà ở bên hữu ngạn Hai hệ thống sông này đóng vai trò quan trọng trong việc bồi đắp đồng bằng sông Hồng.
Miền Trung Việt Nam nổi bật với hai con sông lớn là sông Mã và sông Cả, trong khi các con sông khác như sông Gianh, sông Bến Hải và sông Hương thường ngắn do địa hình núi gần sát biển.
Miền Nam Việt Nam có hai hệ thống sông lớn là sông Đồng Nai và sông Cửu Long Sông Đồng Nai nhận nước từ các phụ lưu như sông La Ngà, sông Bé, sông Sài Gòn và sông Vàm Cỏ Đông Trong khi đó, sông Cửu Long, hay còn gọi là sông Mê Kông, bắt nguồn từ Tây Tạng, chảy qua Lào và Campuchia trước khi vào miền Nam Việt Nam, chia thành hai nhánh sông Tiền và sông Hậu với chín cửa sông đổ ra biển Đông Với lượng nước lớn và dòng chảy mạnh, sông Cửu Long mang theo một khối lượng phù sa khổng lồ, góp phần bồi đắp nhanh chóng cho đồng bằng sông Cửu Long, tạo nên vùng đất phì nhiêu, màu mỡ.
Sông Cửu Long có tổng lượng dòng chảy hàng năm khoảng 500 km³, chiếm 59% tổng dòng chảy của các sông trên toàn quốc Hệ thống sông Hồng đứng thứ hai với 126,5 km³ (14,9%), tiếp theo là sông Đồng Nai với 36,3 km³ (4,3%) Các sông Mã, Cả và Thu Bồn có tổng lượng dòng chảy tương đương, khoảng 20 km³ (2,3-2,6%) Hệ thống sông Kỳ Cùng, Thái Bình và sông Ba cũng gần nhau với khoảng 9 km³ (1%), trong khi các sông còn lại tổng cộng khoảng 94,5 km³ (11,1%).
Tài nguyên nước ở Việt Nam có một đặc điểm quan trọng là khoảng 60% lượng nước sông được hình thành từ các lưu vực nước ngoài, trong đó hệ thống sông Cửu Long chiếm tỷ lệ lớn nhất với 447 km³, tương đương 88% Nếu chỉ xem xét lượng nước sông hình thành trong lãnh thổ Việt Nam, hệ thống sông Hồng có tổng lượng dòng chảy lớn nhất với 81,3 km³, chiếm 23,9%.
Sông Mê Kông có lưu lượng 53 km³, chiếm 15,6%, trong khi hệ thống sông Đồng Nai đạt 32,8 km³, tương đương 9,6% Đường bờ biển Việt Nam kéo dài từ Móng Cái (Quảng Ninh) đến Hà Tiên (Kiên Giang), trải qua hơn 12 vĩ độ và nhiều vùng sinh thái đa dạng, với hướng nhìn ra vịnh Bắc Bộ ở phía Bắc, Thái Bình Dương ở miền Trung và vịnh Thái Lan ở Tây Nam.
Việt Nam sở hữu vùng nội thủy và lãnh hải rộng 226 nghìn km², cùng với vùng biển đặc quyền kinh tế hơn 1 triệu km², gấp ba lần diện tích đất liền Vùng biển này nằm trong khu vực ngư trường Trung Tây Thái Bình Dương, nổi bật với nguồn lợi sinh vật phong phú và đa dạng, được xem là một trong những ngư trường có trữ lượng hàng đầu thế giới.
Cơ sở khoa học của đề tài
Nước là tài nguyên thiết yếu cho cuộc sống hàng ngày và các ngành sản xuất, đặc biệt là nuôi trồng thủy sản Tuy nhiên, chất lượng nước đang bị đe dọa bởi nhiều yếu tố, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự tồn tại và phát triển của con người Do đó, cần thiết phải có các chỉ tiêu cụ thể để đánh giá chất lượng nước, những chỉ tiêu này phụ thuộc vào loại ô nhiễm, trình độ phát triển kinh tế và kỹ thuật của từng khu vực, quốc gia cũng như các ngành sử dụng nước khác nhau.
Trong nuôi trồng thủy sản, chất lượng nước được đánh giá dựa trên loại thủy sản nuôi Các tiêu chuẩn quan trọng bao gồm hàm lượng oxi hòa tan (DO), nhu cầu oxi sinh học (BOD5), nhu cầu oxi hóa học (COD), độ dẫn điện (EC), pH, độ mặn, và các ion chính như Na+, K+, Ca2+, Mg2+, NO3-, NH4+, PO43- Ngoài ra, cần chú ý đến hàm lượng kim loại nặng như Cu để đảm bảo môi trường sống cho thủy sinh vật.
Việc xác định và kiểm tra chất lượng nước trong nuôi trồng thủy sản là rất quan trọng, đặc biệt ở các vùng nuôi thâm canh, bán thâm canh và quảng canh, nơi thường xuyên bị ô nhiễm do thức ăn thừa, chất thải hoặc nguồn nước bị ô nhiễm Các chỉ tiêu cần được theo dõi bao gồm Pb, Zn, Cd, As, coliform và dư lượng thuốc bảo vệ thực vật.
Ngành NTTS đang phát triển mạnh mẽ, dẫn đến việc nhiều quốc gia tiến hành nghiên cứu để thiết lập các tiêu chuẩn chất lượng nước phù hợp với yêu cầu của ngành Một trong những ví dụ điển hình là tiêu chuẩn chất lượng nước của Philippines, được trình bày trong bảng 1.1.
Bảng 1.1 Tiêu chuẩn chất lượng nước phục vụ NTTS của Philippine (1990)
STT Thông số Đơn vị Giới hạn cho phép
Theo bảng trên, tiêu chuẩn chất lượng nước của Philippines cho mục đích nuôi trồng thủy sản (NTTS) tương đối đơn giản, chỉ đề cập đến 6 thông số chính: pH, DO, BOD 5 và NO3-N.
Việt Nam là một trong những quốc gia tiên phong trong nuôi trồng thủy sản (NTTS), và đã thiết lập nhiều quy định về chất lượng nước sử dụng trong NTTS Năm 1995, tiêu chuẩn TCVN 5942:1995 được ban hành, nhằm đánh giá chất lượng nước mặt cho NTTS, từ đó giúp lựa chọn các vùng nuôi có chất lượng phù hợp, đảm bảo điều kiện phát triển NTTS Điều này không chỉ nâng cao sản lượng mà còn cải thiện chất lượng sản phẩm thủy sản của Việt Nam.
Tiêu chuẩn TCVN 5942:1995 quy định 26 chỉ tiêu chất lượng nước, chặt chẽ hơn so với tiêu chuẩn của Philippines cho nuôi trồng thủy sản (NTTS) Tiêu chuẩn này bao gồm các chỉ tiêu như DO, BOD5, NH3, nhiệt độ, mùi, và ngưỡng giới hạn của hóa chất bảo vệ thực vật, kim loại nặng, và một số chất hữu cơ Tuy nhiên, tiêu chuẩn không đề cập đến hàm lượng PO43-, một chỉ tiêu quan trọng liên quan đến hiện tượng phú dưỡng, ảnh hưởng đến sự phát triển của thủy sinh vật Việc xác định giá trị giới hạn của PO43- là cần thiết Trong ao nuôi thủy sản, chất lượng môi trường nước phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm pH, một chỉ tiêu quan trọng cho sự phát triển và sinh sản của thủy sinh vật pH phù hợp cho nuôi cá là từ 6,8-9, và cho nuôi tôm thẻ chân trắng là từ 7,8-8,5, với sự dao động không quá 0,5 trong ngày.
Oxy hòa tan (DO) là yếu tố quan trọng cho sự hô hấp của các sinh vật thủy sinh như cá, lưỡng cư, và côn trùng Quá trình hô hấp này diễn ra thông qua sự trao đổi chất giữa cơ thể và môi trường nước, trong đó oxy hòa tan đóng vai trò không thể thiếu Nguồn cung cấp oxy hòa tan chủ yếu đến từ quang hợp của thực vật thủy sinh và sự khuyếch tán từ không khí vào nước Nồng độ oxy hòa tan tự do trong nước thường dao động từ 8-10mg/l, phụ thuộc vào nhiệt độ và các quá trình phân hủy hợp chất cũng như quang hợp của thực vật thủy sinh.
Tổng amonia (TAN) trong thủy vực được hình thành từ quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ chứa đạm như xác động vật phù du, sản phẩm bài tiết của động vật và phân bón hữu cơ Tỉ lệ giữa NH3 và NH4+ trong nước phụ thuộc vào nhiệt độ và pH Hàm lượng amoni phù hợp cho ao nuôi thủy sản cần được kiểm soát để đảm bảo sức khỏe cho sinh vật thủy sản.