Ảnh minh họa

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.
 
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 gồm: Các-bon hữu cơ (gồm thức ăn, phân bón v.v…), Nitơ được phân huỷ từ các prôtêin, Phốtpho 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).
 
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 vi sinh vật để phân hủy hoặc sử dụng hệ động thực vật thủy sinh để hấp thụ các chất ô nhiễm hữu cơ, vô cơ từ chất thải sản xuất và sinh hoạt.
 
Trong phương pháp sử dụng hệ vi sinh vật, có một số loài có khả năng sử dụng các chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng để sinh trưởng. 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 được gọi là quá trình phân hủy ôxy hóa sinh hóa được phân thành hai loại: phương pháp hiếu khí và phương pháp yếm khí. Phương pháp hiếu khí sử dụng các nhóm vi sinh vật hiếu khí bao gồm các vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm và một số vi sinh bậc thấp. Cần cung cấp oxy liên tục cho chúng và duy trì ở nhiệt độ khoảng 20 - 40 độ C. Ưu điểm của phương pháp là thời gian xử lý diễn ra nhanh, các chất ô nhiễm được phân hủy triệt để, có thể xử lý được một khối lượng lớn nước thải với nồng độ chất ô nhiễm cao, không cần sử dụng nhiều diện tích đất, kiểm soát vấn đề mùi một cách dễ dàng. Tuy nhiên, chi phí xây dựng, lắp đặt thiết bị và vận hành cao. Phương pháp yếm khí sử dụng các vi sinh vật yếm khí, được sử dụng rộng rãi trong xử lý nước thải công nghiệp.
 
Phương pháp sử dụng hệ động thực vật để hấp thụ các chất ô nhiễm như nitơ và phốt pho, các-bon để sinh trưởng (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) ở vùng nước ven biển gồm các loại ngao, vẹm, hàu giúp tiêu thụ các thực vật phù du và cải thiện điều kiện trầm tích đáy.
 
Còn có các hệ thống làm sạch nước thải trong điều kiện tự nhiên như Hồ sinh học, được gọi là hồ ôxy hóa hay hồ chứa lắng. Trong hồ, nước thải được làm sạch bằng quá trình tự nhiên thông qua các tác nhân là tảo và vi khuẩn. Một hệ thống hồ sinh học có ít nhất là 3 hồ và được xắp xếp theo thứ tự: hồ hiếu khí (Aerobic pond), hồ hiếu-kị khí (Facultative pond), hồ kỵ khí (Anaerobic pond).
 
Một loại khác là hồ thông khí nhân tạo, hay hồ sinh học được sục khí nhằm thúc đẩy quá trình phân hủy hiếu khí của các vi sinh vật hiếu khí, giúp tăng hiệu xuất xử lý và rút ngắn thời gian xử lý.
 
Do hoạt động NTTS ven biển diễn ra ở vùng nước mặn- lợ, vì vậy có thể sử dụng các hệ thống đất ngập nước để xử lý ô nhiễm môi trường. Hệ thống này thường là một vùng ngập nước có độ sâu 0,9 - 1,5 m cùng với hệ sinh vật thủy sinh như rong câu, cá, ngao, vẹm, hàu. Có thể xử lý các chất ô nhiễm bằng một số quá trình sinh học như: Quá trình phân hủy hiếu-kỵ khí của các vi sinh vật; Quá trình quang hợp của các thực vật dưới nước là rong câu, tảo làm tăng ôxy hòa tan, giảm CO2, tăng pH, tăng quá trình bay hơi của NH4, tăng lắng đọng của phốt pho; Các động vật thủy sinh bậc 1 như các loại cá ăn thực vật phù du, các động vật đáy như ngao, vẹm, hàu ăn thực vật phù du và các chất mùn bã hữu cơ.
 
Rừng ngập mặn (RNM) là một hệ sinh thái ở vùng đất ngập nước rất phổ biến ở ven biển Việt nam. 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. 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 động NTTS ven biển. Ngoài ra, hệ động vật trong hệ sinh thái rừng ngập mặn như hàu, vẹm, cua, cá cũng là tác nhân loại bỏ chất ô nhiễm hữu cơ.
 
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 nhiễm trong nước thải và điều kiện cụ thể của từng khu vực. Tuy nhiên, việc sử dụng các hồ sinh học và các hệ thống đất ngập nước vẫn có nhiều ưu thế hơn cả xét cả về phương diện kinh tế lẫn môi trường./.