Chất lượng nước trong ao hồ nuôi trồng thủy sản.[03/06/16]

Chất lượng nước trong ao hồ nuôi trồng thủy sản

Tô Văn Trường

 

Về mô hình chất lượng nước trong ao hồ tính cho trường hợp nuôi trồng thủy sản, tôi đã tra cứu, tìm hiểu nhiều nguồn nhưng chưa thấy một đặt hàng, hay một tính toán nào dùng mô hình toán về chất lượng nước (WQ) các ao nuôi trồng thủy sản. Thực sự, nó quá bé để mô phỏng với những biến đổi rất ít về dòng chảy, các chất ô nhiễm, chất dinh dưỡng.

Các ao nuôi hiện nay đều có sục khí, thổi khí  nên cơ bản ao đã được thay đổi về oxy hòa tan, tạo dòng chảy mạnh, phân hủy nhanh tạp chất, giải phóng nhanh khí độc và đặc biệt là không phân tầng nước. Do vậy, việc mô phỏng không mang nhiều ý nghĩa về khoa học và thực tiễn. Nếu nghiên cứu cho các mục đích khác như phát triển các sục khí hay gì đó phục vụ nuôi trồng thủy sản nghĩ nó thiết thực hơn. 

Việc đưa thức ăn vào ao người ta hoàn toàn có thể đánh giá được mức độ ô nhiễm hay thành phần dinh dưỡng đến đâu. Nếu nuôi chuyên nghiệp và có hệ thống quan trắc tốt hoàn toàn dùng những máy tự động kiểm tra được pollution  hay nutrient. 

Nếu thực sự  muốn nghiên cứu WQ cho khu vực nuôi trồng thủy sản nên theo hướng khác, ví dụ như về đánh giá WQ cho nuôi trồng thủy sản nên tập trung chủ yếu về đánh giá mức độ, khả năng của các tác nhân gây ra đối với nuôi trồng thủy sản nhiều hơn. 

Nếu có thể, nên xem xét 2 trường hợp:

1. Nếu tỷ lệ dự án nhỏ nghĩa là vùng mà ta xác lập mô hình tính toán nhỏ mang tính cục bộ thì có thể chấp nhận như dạng asumption về chất lượng nước. 

2. Nếu nằm trong 1 hệ thống (vùng nuôi trồng thủy sản) thì khác, vì lấy nước phụ thuộc vào mực nước sông kênh ở xung quanh. Nếu lấy nước bằng công trình thì cũng phụ thuộc vào chế độ vận hành, chất lượng nước (độ mặn, độ chua) thì mới lấy được, xả nước ra (cũng là vận hành và xả thì phải xả ra kênh mương xung quanh) cho nên phải sử dụng mô hình thủy lực xét trong hệ thống.

Xưa nay, người ta hay làm manh mún, không xét chung trong hệ thống nên toàn khu canh tác đã bao, ô nhiễm chất lượng nước (nên chỉ nuôi 1-2 vụ, sau đó là thua lỗ) cũng không có gì lạ.

Nói chung mô hình toán là thứ không phải ai cũng thích dùng. Nếu đọc sách của các thầy thì cao tay mấy, thầy sẽ xài giải tích, nghĩa là xài mô hình 0D (xem cả cái hồ là một phần tử xáo trộn hoàn hảo, tính nồng độ trung bình). Với mô hình 0D, họ chỉ giải phương trình

 

 Trong đó C nồng độ chất ô nhiễm tính toán (BOD, N, P...); k - hệ số tốc độ phân hủy (decay); V - thể tích hồ; Qc - khối lượng chất ô nhiễm đưa thêm vào hồ trong 1 đơn vị  thời gian (g/s, kg/s...)

Với k, và Qc là hằng số, phương trình này có lời giải dạng giải tích.

Tuy nhiên, phân bố C trong ao, hồ thường không đều do người ta cho ăn ở một vùng nhỏ, họng thay nước cũng ở một điểm... Khi muốn biết sự phân bố C trong ao, hồ, chắc chắn phải làm mô hình 2D hoặc 3D. Việc có bơm quạt tham gia cũng không gây rắc rối cho tính toán (trừ phi xài phần mềm không có khả năng đưa dụng cụ này vào). Việc áp dụng mô hình cũng không có gì là funy cả, nếu lợi ích của việc dùng mô hình vượt xa chi phí nghiên cứu.

Ngoài phương trình nói trên, còn thêm phương trình cân bằng thể tích hồ (dV/dt = tổng Q), kể cả Q bay hơi tùy thuộc hồ to hay nhỏ mà chọn cách mô phỏng. 

Algae cũng là một đối tượng có thể tính bằng mô hình, tương tự như các chất ô nhiễm hay nutrient khác. Dĩ nhiên là nó khó hơn muối, BOD... vì nó dính lằng nhằng tới các thông số khác với một mớ các hệ số mà chỉ có việc xác định các hệ số này cũng đủ hết hơi. Ngay cả làm mô hình cho nutrient cũng đâu có dễ.

Một số vấn đề cần thảo luận sâu hơn, tôi sẽ gửi thêm sau.