Ôxy Hòa Tan
Ôxy trong khí quyển vượt qua ranh giới mặt nước và không khí sau đó hòa tan vào nước. Cách duy nhất để đưa ôxy vào nước đó chính là khuếch tán. Trong không khí, ôxy chiếm một số lượng lớn, khi không khí được khuếch tán vào nước trong ao, nước trong ao được bão hòa với ôxy còn gọi là ôxy hòa tan.
Nếu nước trong ao đạt độ bão hòa cao với ôxy, ôxy trong nước sẽ bay trở lại vào không khí. Nguyên nhân gây ra sự chuyển giao ôxy giữa không khí và nước chính là do sự khác biệt về áp lực giữa ôxy trong nước và ôxy trong không khí. Khi tình trạng này đạt được sự cân bằng (áp lực ôxy trong nước và áp lực ôxy trong không khí là như nhau), sự chuyển giao ôxy này không còn nữa.
Lúc đó, ôxy sẽ phải đi vào trong nước hoặc rời bỏ nước để lên nằm ở bề mặt nước ở ranh giới mỏng tiếp xúc giữa không khí và nước. Tùy vào mức độ thâm hụt hay thặng dư ôxy, ôxy sẽ gia nhập trở lại không khí hoặc nước. Đối với những vùng nước còn lại không bị tác động, việc chuyển giao ôxy sẽ phụ thuộc vào mức độ thâm hụt hay thặng dư của mặt nước và không khí, diện tích tiếp xúc mặt nước, nhiệt độ và thời gian tiếp xúc.
Tóm lại, tỷ lệ khuếch tán ôxy phụ thuộc chủ yếu vào sự thiếu hụt ôxy trong nước, lượng nước bề mặt tiếp xúc với không khí và mức độ chuyển động của chúng.
Thông thường, ôxy hòa tan sẽ được đo đạc theo mg trên mỗi lít hoặc theo một phần triệu (Trong khoa đo lường, ppm là đơn vị đo mật độ thường dành cho các mật độ tương đối thấp) với tỷ lệ 0 ppm đại diện cho tổng lượng ôxy rút ra và 15 ppm đại diện cho nồng độ tối đa hoặc bão hòa.
Độ hòa tan của ôxy trong nước sẽ sụt giảm nếu nhiệt độ nước tăng lên. Điểm thú vị đó chính là ôxy hoạt động theo chu kỳ. Vượt qua ranh giới chuyển giao ôxy, ôxy hòa tan được hấp thụ bởi các loài thủy sinh để hỗ trợ sự trao đổi chất và bài tiết ra Carbon Dioxide (CO2).
Khí CO2 giải phóng ra được sử dụng bởi thực vật và tái tạo lại ôxy cho ao nhờ quá trình quang hợp. Các sinh vật thủy sinh một lần nữa sẽ tiêu thụ phần lớn số ôxy này và phần còn lại sẽ được trả lại cho môi trường. Dường như có một mối quan hệ cộng sinh giữa các sinh vật dưới nước và các hình thức thực vật quang hợp.
Chu kỳ ôxy và sự cân bằng ôxy có thể bị ảnh hưởng bởi nhu cầu ôxy sinh hóa của ao (B.O.D). Qúa trình phân hủy xác các loại động thực vật có thể tiêu tốn một lượng lớn ôxy. Rất quan trọng để nhận thức được rằng mức độ ôxy hòa tan và chu kỳ sản sinh ôxy có thể bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi của môi trường xung quanh: một ngày nhiều mây ít nắng sẽ làm giảm quá trình quan hợp nhằm tạo ra ôxy và ôxy hòa tan.
Tương tự, sự tăng cao nhiệt độ bất thường cũng sẽ làm giảm khả năng hòa tan của ôxy trong nước từ đó làm thấp mức độ ôxy hòa tan. Khi ao đạt đến trạng thái cân bằng, mức độ ôxy hòa tan trong ao sẽ không thay đổi thất thường.
Ôxy là một thông số môi trường ảnh hưởng rất lớn đến sự phát triển và sinh sản nhờ vào tác động trực tiếp của nó đến lượng tiêu thụ thức ăn, sự trao đổi chất của vật nuôi và tác động gián tiếp của nó đến điều kiện môi trường. Ôxy ảnh hưởng đến tốc độ hòa tan và thành phần dinh dưỡng.
Mức ôxy hòa tan thấp có thể dẫn đến thay đổi trong trạng thái ôxy hóa của một số chất từ ôxy hóa sang một trạng thái đơn giản hơn. Thiếu ôxy hòa tan có thể gây hại trực tiếp đến hệ sinh vật hoặc gây ra sự tăng lên đáng kể các chất độc trong quá trình trao đổi chất. Vì thế, việc duy trì một cách liên tục hàm lượng ôxy hòa tan ở mức trên 3.5 ppm là cực kỳ quan trọng.
Trong không khí, ôxy chiếm hơn 21%. Không khí đóng vai trò là một hồ chứa khổng lồ cho sự tập trung của ôxy, khi ở trong môi trường nước, sự tập trung bị hạn chế bởi tính hòa tan của nó. Tính hòa tan của ôxy như sau:
• Giảm khi nhiệt độ tăng
• Giảm theo cấp số nhân và gia tăng về độ mặn
• Giảm với áp suất khí quyển thấp và độ ẩm cao
• Tăng theo chiều sâu
Chiến lược để duy trì mức độ ôxy hòa tan (DO) ở mức tối ưu đó chính là tận dụng các yếu tố quyết định đến sự tăng và giảm nồng độ DO. Sự quang hợp đóng vai trò chính trong việc sản xuất ôxy, và sự hô hấp của các sinh vật sống trong ao chính là nguyên nhân chủ yếu trong việc tiêu thụ ôxy.
Nồng độ ôxy trong ao cho thấy một đặc trưng của ao vào ban ngày, với đỉnh điểm của sự quang hợp xảy ra vào buổi trưa cho tới chiều và thấp nhất là vào lúc bình minh do cây cối bận hô hấp vào ban đêm và thải ra CO2. Mức độ biến động của DO rất nhỏ và gần mức độ DO bão hòa khi mật độ sinh vật phù du trong ao thấp và tăng khi mật độ sinh vật phù du tăng cao. Nên sục khí bổ sung vào ban đêm cho ao khi mức DO xuống thấp hơn 4.0 ppm.
Sự quang hợp của các sinh vật phù du đóng vai trò rất quan trọng trong việc góp phần tăng lượng DO trong ngày và khuếch tán giúp làm tăng lượng DO khi DO trong ao dưới mức bão hòa vào ban đêm. Sự khuếch tán vào ban đêm là cực kỳ thuận lợi với sự hỗ trợ của các .
Các thiết bị này tiếp xúc với mặt nước nhiều nhằm cân bằng với lượng ôxy trong không khí. Thông qua quá trình khuếch tán ngược, thiết bị sục khí ban ngày sẽ loại bỏ DO có mức hòa tan cao. Kết quả thu được đó chính là mức biến động DO vào ban ngày thấp tương tự như có sự hoạt động của sinh vật phù du. Đó chính là những điều kiện thuận lợi cho việc nuôi thâm canh tôm và tôm sú.
Sự quang hợp sản xuất ôxy cũng có thể bị hạn chế khi sinh vật phù du chết hàng loạt. Hiện tượng này thường xuất hiện khi có giông bão. Khi đó, làm sạch xác sinh vật phù du phân hủy, cung cấp thiết bị sục khí bổ sung và sục khí thêm nếu cần thiết để duy trì DO ở mức tối ưu.
Khi mật độ sinh vật phù du trong nước tăng cao, nó sẽ làm hạn chế sự xuyên thấu của ánh sáng mặt trời xuống ao, từ đó làm giảm hiệu quả của quá trình quang hợp sản xuất ôxy của thực vật dưới đáy ao. Nguyên nhân của việc này chính là do hàm lượng chất dinh dưỡng trong ao cao, lượng chất thải từ thức ăn và phân đọng lại dưới đáy ao.
Điều này gây ra sự gia tăng số lượng vi khuẩn và các hoạt động trao đổi chất trong trầm tích đáy ở mức cao hơn mật độ chung của các vị trí khác trong ao. Do đó, lượng DO tiêu thụ sẽ cao hơn nhiều ở đáy ao. Sự khó khăn để chiếu sáng tới đáy ao và gia tăng tiêu thụ DO ở đáy có thể gây ảnh hưởng tới các phần khác của ao do suy giảm DO.
Nếu mức DO giảm thấp hơn tiêu chuẩn, tác hại xấu lên tôm có thể xảy ra. Sự hạn chế ánh sáng mặt trời còn ảnh hưởng đến nhiệt độ của các lớp nước giữa bề mặt và đáy ao. Nhiệt độ phân tầng thường xảy ra vào buổi chiều. Khi trông coi ao cần chú ý sự khác biệt nhiệt độ lớn hơn 1 ° C.
Có vẻ như sự xuất hiện của bệnh chuột rút (cong cứng) ở tôm càng xanh và tôm, dẫn tới chết tôm có liên quan tới việc thay đổi nhiệt độ đột ngột. Cần tăng cường lưu thông nước hoặc nhằm loại bỏ hoặc giảm thiểu sự phân tầng trong ao nuôi.
được phát hiện có khả năng nâng cao mức ôxy hòa tan từ 0.05 đến 4.9 mg/l trong vòng 4 giờ đối với diện tích 0.5 ha ao, đồng thời tạo dòng lưu thông mạnh.
Ngoài ra cũng có gợi ý rằng chúng ta cũng có thể cải thiện nồng độ ôxy hòa tan trong ao nuôi trồng thủy sản một cách nhanh chóng nhờ kết hợp với hệ thống sục khí đáy bằng .
(Còn tiếp)
Source (trích lục): WATER QUALITY FOR POND AQUACULTURE
Claude E.Boyd – Department of Fisheries And Allied Aquacultures Auburn University, Alabama 36849 USA
Biên dịch viên: Vân Anh
Ghi rõ nguồn khi trích dẫn, sao chép nội dung bài viết này.