Xem mẫu
- TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG
Khoa Nông Nghiệp & TNTN
Thủy Sinh Đại Cương
GIÁO TRÌNH
Tác giả: Hứa Thị Phượng Liên
THỦY SINH ĐẠI CƯƠNG
Tác giả: Hứa Thị Phượng Liên
Giới Thiệu
TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG
THỦY SINH ĐẠI CƯƠNG
Hứa Thị Phượng Liên
Long Xuyên - 2005
LONG XUYÊN- 2005
- Chương 1: Lịch Sử Hình Thành Và Hiện Trạng Nghề Cá
Lịch sử phát triển nghề cá
Dựa theo một số tư liệu ghi lại, lịch sử phát triển của con người và lịch sử phát
triển nghề cá có mối quan hệ gắn bó với nhau. Lúc ban sơ xã hội loài người còn
nhỏ nên nhu cầu thực phẩm chưa nhiều, nên việc thu lượm đáp ứng được nhu
cầu đời sống. Về sau xã hội loài người phát triển lớn dần lên, nhu cầu thực
phẩm gia tăng, việc hái lượm không còn đáp ứng đủ nhu cầu, nên hoạt động
săn bắt, khai thác tự nhiên bắt đầu phát triển.
1. Nền tảng nghề khai thác cá
Từ những hoạt động săn bắt cá, sau đó hình thành nghề khai thác cá tự nhiên.
Ban đầu các dụng cụ săn bắt cá rất thô sơ, sau đó ngư cụ dần dần được cải
tiến. Từ các loại ngư cụ đơn sơ như câu, lưới chài, nò... đến nay đã có những
dụng cụ săn bắt hiệu quả hơn như lưới vây, lưới cào, máy dò cá, ánh sáng đèn
dụ cá ... Ngày nay, nghề khai thác cá vẫn còn tồn tại với một trình độ cao. Săn
bắt, khai thác cá là nền tảng của sự phát triển nghề khai thác cá hiện đại và sẽ
vẫn còn phát triển trong tương lai.
2. Nền tảng nghề nuôi cá
Khi việc săn bắt những sản phẩm được nhiều hơn nhu cầu sử dụng thì con
người bắt đầu lưu giữ lại những sản phẩm đó trong môi trường gần giống với
môi trường thiên nhiên để dùng được lâu hơn. Từ việc lưu giữ đó, một số loài
sinh sôi nảy nở thêm về số lượng, khi cho thêm thức ăn vào thì thấy các sinh
vật lưu giữ lại lớn nhanh hơn. Ý niệm nuôi cá bắt đầu hình thành. Nghề nuôi cá
dần dần phát triển trãi hằng ngàn năm qua.
Hiện trạng nghề cá
1. Nghề khai thác cá thế giới
Đến nay sản lượng của nghề khai thác cá thế giới chủ yếu là các loài cá biển.
Niềm tin về nguồn lợi vô tận của biển vẫn còn được duy trì. Nhưng thực tế,
nghề khai thác cá đang đi dần vào theo hướng vượt mức ổn định. Sản lượng
khai thác cá có xu hướng sụt giảm.
Nghề khai thác cá biển có thể chia thành ba giai đoạn phát triển
1. Giai đoạn tăng nhanh từ năm 1940 (20 triệu tấn) đến năm 1970 (60 triệu
tấn).
2. Giai đoạn tăng chậm từ năm 1970 đến 1989 (90 triệu tấn)
3. Giai đoạn không tăng và có xu hướng giảm, từ năm 1982 đến nay.
2. Nghề nuôi cá thế giới
- Nghề nuôi cá châu Á xuất hiện đầu tiên ở Trung Quốc, ít nhất khoảng 2500
năm. Vì năm 474 trước Công Nguyên Việc nuôi cá chép đã được Phạm Lãi
(Fan Li) ghi chép. Điều nầy có nghĩa là kỹ thuật nuôi cá phải có trước đó.
Ở châu Phi nghề nuôi cá có cách đây khoảng 4000 năm tại Ai Cập. Trước công
nguyên khoảng 2000 năm nghề nuôi cá đã được hình thành và còn để qua các
bức vẽ trên đá, đối tượng nuôi là cá rô phi trong ao hay trong các kênh thoát
nước chính.
Nuôi kết hợp cá chép (nuôi ghép) với các loài cá chép Trung Quốc trong các ao
bón phân và nuôi cá có cho ăn xuất hiện khoảng vài thế kỷ qua. Nuôi ghép các
loài cá chép Ấn Độ với nhau trong ao (không có bón phân hay cho ăn) xuất hiện
cách đây 1000 năm.
2.1.Nghề nuôi cá nội địa
Nghề nuôi cá nội địa hay là nuôi cá nước ngọt ở hầu hết các quốc gia châu Á
chỉ phát triển trong thời gian gần đây. Các nhà buôn Trung quốc đã đem cá
chép vào nuôi ở các quốc gia Đông nam Á như Indonesia, Malaysia, Singapore
và Thailand vào cuối thế kỷ qua hay đầu thế kỷ 20.
Ở Việt Nam và Lào, nghề nuôi cá trong ruộng lúa trên các vùng núi đồi xuất hiện
ở miền Bắc do người dân tộc Thái khởi đầu đã qua một vài thế kỷ. Nghề nuôi cá
bè ở Biển Hồ - Campuchia và An Giang Đồng Tháp có khoảng gần 50 năm.
Một vài quốc gia như Myanma và Nepal, nghề nuôi cá còn rất trẻ khoảng 50
năm tuổi. Hầu hết nghề nuôi cá ở các nước châu Á chỉ phát triển đáng kể vào
khoảng hơn 30 năm qua. Loài cá nuôi chủ yếu là các loài cá chép, cá tra, ba sa
và cá rô phi. Hiện nay nghề nuôi cá nước ngọt đã phát triển với nhiều mô hình
nuôi và đối tượng nuôi khác nhau. Từ hình thức nuôi nước tĩnh, điển hình là
nuôi cá ao đã phát triển thành mô hình nuôi cá trong hồ chứa với diện tích mặt
nước lớn. Nuôi cá nước chảy trong lồng, bè, đăng quầng ven sông, hay nuôi cá
trong hệ thống sản xuất kết hợp canh tác lúa, mương vườn cây ăn trái…
2.2. Nghề nuôi cá ven biển hay nuôi hải sản
Nghề nuôi cá ven biển còn gọi là nghề nuôi hải sản. Hình thức nuôi là những
đầm nuôi cá tôm có giống thu từ tự nhiên. Đầm nuôi thiết kế dựa vào ảnh
hưởng của nhịp độ thuỷ triều. Ngoài ra còn có những chiếc bè nuôi cá biển. Đối
tượng nuôi đa dạng, ngoài cá còn có các loài giáp xác như tôm, cua…, nhuyễn
thể như hàu, vẹm, trai, sò, nghêu, ốc, điệp… và các loài rong biển.
Nghề nuôi cá ven biển xuất hiện đầu tiên là nghề nuôi cá măng ở đảo Java -
Indonesia khoảng 600-800 năm sau công nguyên. Ở Philippine nghề nuôi cá
măng cũng xuất hiện vài trăm năm. Ở Nhật bản, nghề trồng rong biển bắt đầu
cách đây khoảng 400 năm và nuôi nhuyễn thể khoảng 300 năm. Ở Việt nam
nghề nuôi hải sản còn rất non trẻ. Nghề nuôi tôm quảng canh xuất hiện trước,
nuôi tôm bán thâm canh chỉ bắt đầu từ những năm đầu của 1980, sau đó nuôi
nhuyễn thể: nghêu, sò huyết…
Định nghĩa một số thuật ngữ trong nghề cá
- 1. Cá (fish) là gì?
Theo nghĩa rộng của ngành thì cá là những sinh vật sống trong môi trường
nước. Theo nghĩa hẹp thì cá là những động vật có xương sống, sống trong
nước, hay sống lưỡng cư thở bằng mang, có thể được sử dụng trực tiếp cho
nhu cầu đời sống của con người.
2. Nghề cá (fisheries) là gì?
Đó là những công việc liên quan đến quá trình khai thác, nuôi trồng và phát triển
nguồn lợi các sinh vật sống trong nước. Khi nói đến nghề cá thì nó được hiểu
như một hoạt động bao gồm 3 lãnh vực : khai thác, (Capture fisheries), nuôi
trồng thủy sản (Aquaculture) và phát triển nguồn lợi (Culture based or enhenced
fisheries).
3.Thủy sản là gì?
Thủy sản là những sản vật khai thác được từ trong môi trường nước, có thể qua
hay không qua khâu nuôi trồng. Các sản vật nầy chỉ được hiểu theo nghĩa hẹp
là động vật và thực vật.
4. Nuôi trồng thủy sản là gì (Aquaculture)?
Thuật ngữ Nuôi Trồng Thủy Sản được sử dụng khá rộng rãi để chỉ việc nuôi các
động vật thủy sinh (cá - fish, thủy sinh vật có vỏ - shellfish) và thực vật thủy sinh
(rong biển - seaweeds) trong môi trường nước ngọt và lợ. Theo cách nói khác
Nuôi trồng thủy sản là hoạt động canh tác ở môi trường nước (farming in water).
Tuy nhiên, khi nói về Nuôi trồng thủy sản cũng có thể phân chia chúng theo các
nhóm khác nhau, nếu dựa theo:
Kỹ thuật nuôi hay hệ thống nuôi thì có nuôi ao, nuôi lồng, bè, nuôi nước
•
chảy, nuôi đăng quầng, ...
Đối tượng nuôi thì có : nuôi cá, nuôi sò, nuôi tôm, rong biển, ...
•
Môi trường nuôi thì có nuôi nước ngọt, nuôi nước lợ, nuôi nước mặn ...
•
Tính chất môi trường nuôi thì có nuôi vùng nước lạnh, nuôi vùng nước
•
ấm, nuôi vùng cao, nuôi vùng đồng bằng, nuôi nội địa, nuôi ven biển, ...
Ngoài ra, cũng có những định nghĩa khác về nuôi trồng thủy sản như
1. Nuôi trồng thủy sản là bất kỳ những tác động nào của con người làm cải
thiện sự sinh trưởng của một sinh vật nào đó trong một diện tích nuôi nào
đó.
2. Nuôi trồng thủy sản là một hay nhiều tác động (của con người) làm ảnh
hưởng tới chu ký sống tự nhiên của sinh vật nào đó.
3. Theo FAO (1993): Nuôi trồng thủy sản là canh tác các thủy sinh vật bao
gồm cá (fish), nhuyễn thể (Molluscs), giáp xác (Crustaceans) và thủy thực
vật (Aquatic plants). Canh tác có nghĩa là một dạng tác động vào quá trình
ương nuôi để nâng cao năng suất như thả giống thường xuyên, cho ăn,
ngăn chặn địch hại ...
- Chương 2: Môi Trường Nước Và Các Loại Thuỷ Vực
Trong Thiên Nhiên
Môi trường nước
Định Nghĩa: Môi trường (environment ) là phần thế giới vật chất bao quanh ta.
Trong đó môi trường thủy quyễn (hydrosphere) là một bộ phận của môi trường
thiên nhiên và là môi trường sống có diện tích lớn nhất, chiếm 71% diện tích trái
đất (363 triệu km2/510 triệu km2).
1. Tài nguyên nước (Water resources)
1.1. Tài nguyên nước thế giới
Sự sống tồn tại trên trái đất nhờ có nước. Từ xa xưa vai trò của nước đã được
nhận thức là rất quan trọng trong đời sống nhân loại. Các nền văn minh lớn của
nhân loại trên thế giới hầu hết đều phát sinh bên cạnh các dòng sông lớn. Nền
văn minh Lưỡng Hà ở Tây Á. Nền văn minh Ai cập ở hạ lưu sông Nile. Văn
minh sông Hằng ở Ấn Độ. Văn minh Hoàng hà ở Trung quốc và văn minh sông
Hồng ở việt Nam… Nước tham gia vào thành phần cấu trúc của sinh quyển.
Chu trình vận động của nước trong khí quyển giữ vai trò quan trọng trong việc
điều hòa khí hậu, đất đai và sự phát triển trên trái đất.
Nước được xem là một tài nguyên đặc biệt, vì tàng trữ một năng lượng lớn
cùng nhiều chất hòa tan có thể khai thác phục vụ cuộc sống con người. Tài
nguyên nước trên trái đất ước tính khoảng 1.386 triệu km3. Lượng nước ngọt
sử dụng được chỉ có 0,8%. Trong khoảng 105.000km3 nước mưa - nguồn cung
cấp nước ngọt cho trái đất - thì 1/3 số nước (khoảng 37.000 km3) đổ xuống
sông, suối và tích tụ trong đất, còn 2/3 trở lại bầu khí quyển do bốc hơi bề mặt
và sự thoát hơi nước ở thực vật. Trong 1/3 lượng nước đó, nước dùng sinh
hoạt trung bình trên đầu người vào khoảng 250 lit/ngày. Ở các nước công
nghiệp phát triển, lượng nước sử dụng cao gấp 6 lần mức trên.
Thể tích nguồn nước tự nhiên trên thế giới
Nguồn nước Thể tích(1.000km3) Tỷ lệ(%)
Đại dương 1.348.000 97,312
Nước ngầm 8.000 0,577
Băng 29.000 2,093
- Hồ, Sông, Suối 200 0,014
Nước chảy tràn từ lục địa 40 0,003
Tổng cộng 1.385.240 100
1.2. Tài nguyên nước Việt nam
Việt Nam có nguồn tài nguyên nước khá dồi dào, do Việt Nam có lượng mưa
trung bình hằng năm cao, hệ thống sông ngòi, kênh rạch dày đặc ( mật độ 0,5 -
2 km/km2) với chiều dài tổng cộng trên 52.000km. Trong đó có các hệ thống
sông lớn như Mékông, sông Hồng, sông Đồng Nai …Ngoài ra còn có 213.549
ha mặt nước hồ chứa và các công trình thủy lợi, thủy điện lớn như Hòa Bình,
Thác Bà, Trị An, Núi Cốc, Kẻ Gỗ, Dầu Tiếng, Nậm Rốn, Tà Keo …
Chất lượng nước của sông ngòi Việt Nam có độ khoáng hóa thấp (200mg/l),
phản ứng trung tính hoặc kiềm yếu, thuộc loại nước mềm.
2. Đặc tính của môi trường nước thuận lợi cho sự sống của thủy sinh vật
2.1.Độ hòa tan lớn:
Phân tử nước gồm 2 nguyên tố Hydrogen và Oxygen hợp thành. Đây là một
phân tử lưỡng cực và không đối xứng. Trong phân tử nước khoảng cách giữa
Hydrogen và Oxygen không giống nhau nên tạo ra bản chất lưỡng cực và tạo
thành một điện trường quanh nó. Nhờ đặc điểm nầy nước có thể hòa tan được
nhiều chất khí khi chúng ở dạng ion. Các loại muối vô cơ là dạng điển hình của
mạng ion, khi các loại muối nầy được đưa vào nước sẽ lần lượt hòa tan trong
môi trường nước. Nước hòa tan được một số hợp chất vô cơ, hữu cơ và các
chất khí. Khả năng hòa tan và điện ly lớn của nước làm cho môi trường nước
trở thành môi trường cung cấp các chất dinh dưỡng và các chất khí cho thủy
sinh vật. Đồng thời dễ dàng phân tán các chất do chúng thải ra.
2.2. Khối lượng riêng cao và độ nhớt thấp
Hai đặc tính nầy ảnh hưởng rất quan trọng đến sự di động của thủy sinh vật ở
trong nước. Sức nâng đỡ sẽ lớn làm vật dễ nổi, sức cản sẽ nhỏ, vật sẽ bơi
nhanh hơn và ít tốn năng lượng.
2.3. Nhiệt lượng riêng cao và độ dẫn điện kém
Hai đặc tính nầy làm khối nước trong thủy vực hút nhiều nhiệt, giữ nhiệt, bảo
đảm điều kiện nhiệt độ ôn hòa cho đời sống thủy sinh vật.
2.4. Độ tỏa nhiệt và thu nhiệt lớn
Độ tỏa nhiệt : 1gr nước đá tỏa ra 79,4 cal. đặc tính nầy rất quan trọng đối
•
với các thủy vực xứ lạnh. Khi lớp nước trên mặt thủy vực đóng băng,
nhiệt tỏa ra giữ cho lớp nước bên dưới không bị đóng băng.
Độ thu nhiệt của nước là 538,9cal/g, lượng nhiệt nầy làm lạnh đi khối
•
nước xung quanh một cách đáng kể, đặc tính nầy rất quan trọng đối với
các thủy vực xứ nóng: khi nước bốc hơi dưới ánh nắng mặt trời, độ thu
- nhiệt lớn của nước giữ cho nước trong thủy vực không quá nóng , ảnh
hưởng xấu đến đời sống thủy sinh vật.
2.5. Sức căng bề mặt lớn
Trong số các chất lỏng, nước có sức căng bề mặt lớn, chỉ kém thủy ngân. đặc
tính nầy tạo điều kiện cho một số sinh vật sống được quanh bề mặt nước, sống
đồng thời ở hai môi trường khí và nước.
2.6. Khối nước trong thủy vực luôn chuyển động
Do nhiều nguyên nhân, khối nước trong một thủy vực luôn luôn chuyển động ,
kể cả trong những thủy vực nước đứng. nước chuyển động giúp cho sự di
chuyển của thủy sinh vật dễ dàng, cung cấp Oxy và thức ăn trong nước, phân
tán chất thải, điều hòa nhiệt độ, độ mặn, khí hòa tan trong nước được dễ dàng
thuận lợi.
Do đặc tính thuận lợi cho đời sống thủy sinh vật nên có những giả thuyết đáng
tin cậy :
Sự sống của trái đất phát sinh từ môi nước. Các dạng sống đầu tiên được
•
hình thành nên trong các biển nóng xuất hiện trên trái đất hàng tỷ năm về
trước.
Trong số 71 lớp động vật đã biết, có 53 lớp có đại diện sống ở
•
nước.(75%). Hầu hết các lớp động vật sống tự do (90%) có đời sống ở
nước.
Xét về nguồn gốc phát sinh, số lượng lớp và phân lớp động vật và thực
•
vật phát sinh từ môi trường nước nhiều hơn hẳn so với số lớp và phân
lớp động vật , thực vật phát sinh từ môi trường cạn.
Giới hạn phân bố của sinh vật và tầng màu mỡ của môi trường nước
•
cũng lớn hơn nhiều so với môi trường cạn. (Tính theo chiều thẳng đứng).
Khí quyển Đất Nước
Giới hạn phân bố sinh vật 7-8 km 2,5 -3 km tới 10 km
Giới hạn tầng màu mỡ - 0,5 - 1m tới 200m
Thủy vực và sự phân chia các vùng trong thủy vực
Các thủy vực trên trái đất có thể chia thành hai nhóm lớn: hải dương và thủy
vực nội địa. Hai nhóm nầy sai khác nhau về nhiều mặt.
- Hải dương Nội địa
Diện tích Rất lớn Nhỏ
Lịch sử hình thành Thời kỳ đầu địa chất Kỷ đệ tam, tứ
Nồng độ muối Cao 0%0
Tính ổn định Ít biến đổi Biến đổi nhanh
1. Đại dương thế giới, đại dương và biển
Đại dương thế giới : Khoảng nước rộng, bao gồm tất cả các đại dương và
•
các biển, tạo thành một lớp nước liên tục bao quanh địa cầu. Trong số
510 triệu Km2 diện tích vỏ trái đất, mặt nước biển chiếm 361 triệu km2,
đất liền chỉ chiếm 149 km2 . Như vậy 70,8% diện tích trái đất là đại dương
và biển, còn 29,2% là đất liền. đại dương thế giới gấp 2,5 lần diện tích đất
liền.
Đại dương là một bộ phận của Đại dương thế giới. Các đại dương tách
•
biệt với nhau bởi các dấu hiệu sau đây: đường ven bờ các lục địa và các
quần đảo, địa hình đáy biển, các hệ thống độc lập của dòng chảy biển
(hải lưu), hoàn lưu khí quyển, sự phân bố ngang và thẳng của nhiệt độ
nước, độ muối và các điều kiện sinh học.
Hiện nay hệ thống phân chia đại dương thế giới được chấp nhận như sau: Thái
Bình dương, Đại Tây dương, Ấn Độ dương và Bắc Băng dương.
Biển: Các phần riêng biệt của đại dương ăn sâu vào đất liền, ít hay nhiều
•
gọi là các biển. Về địa lý biển nhỏ hơn nhiều so với đại dương. Biển là bộ
phận của đại dương. Theo qui luật, các biển đều có một chế độ thuỷ văn
chi phối khác với chế độ thuỷ văn của phần đại dương tiếp cận tới một
mức độ nào đó.
Tuỳ theo dấu hiệu hình thái và thuỷ văn, các biển được chia như sau:
Biển ven lục địa.
•
Biển bên trong lục địa.
•
Biển giữa các lục địa và biển giữa các đảo …
•
Chúng là những khu vực tách biệt ít nhiều với với thuỷ vực đại dương. những
nét khác biệt đó có thể là do cấu tạo của vỏ trái đất ở đáy, thành phần và các
tính chất của nước. Nồng độ muối của của các biển thường khác nhau với độ
muối trung bình của đại dương. Biển cũng khác với đại dương về chế độ nhiệt,
tính chất triều, điều kiện sinh thái, hệ thống dòng chảy (hải lưu). Tất cả những
những nét đặc thù của biển là do sự tương tác của biển với đất liền tiếp cận.
- Nền vỏ bao quanh khối nước hải dương từ trên xuống dưới có thể phân chia
thành các vùng như sau:
Vùng thềm lục địa: vùng tương đối bằng phẳng, ít dốc, sâu khoảng 200 -
•
500m, vùng nầy chiếm khoảng 7,6% diện tích hải dương. Riêng về nền
đáy của vùng nầy được chia thành các vùng như sau:
o Vùng triều ( Littoral) là vùng bờ hải dương giới hạn trong biên độ
dao động của thuỷ triều.
o Vùng trên triều (Supralittoral) là vùng phía trên mức thuỷ triều cao
nhất.
o Vùng dưới triều (Sublittoral) là vùng đáy sâu khoảng 200 - 500m.
đây là vùng của khu hệ thuỷ sinh vật hải dương phong phú nhất về
thành phần và số lượng.
Sườn dốc lục địa (Batial) là vùng dốc tiếp theo của vùng thềm lục địa, sâu
•
500 - 3.000m, theo nền đáy thì đây gọi là sườn đáy dốc.
Nền hải dương là vùng sâu hơn 3.000m, vùng nầy được chia thành 2
•
vùng phụ theo cấu trúc đáy. (Hình 3)
o Vùng đáy sâu (Abyssal) là vùng có độ sâu 3.000 - 6.000m.
o Vùng đáy cực sâu (Ultraabyssal): đây là vùng hẹp, sâu nhất hải
dương.
Theo chiều ngang, người ta phân chia bề mặt hải dương thành hai vùng lớn là
vùng ven bờ và vùng khơi.
Vùng khơi : tương ứng các vùng sâu trên 500m.
•
Sự phân chia các vùng hải dương không đồng nhất mà tuỳ thuộc vào từng tác
giả. Độ chiếu sáng của tầng nước, đặc tính phân bố thành phần loài và số
lượng động thực vật, đặc tính cấu trúc quần loại sinh vật sống trong mỗi vùng là
những yếu tố làm cơ sở để phân chia các vùng của hải dương. Mỗi vùng phân
chia của hải dương có những đặc điểm riêng biệt về các nhân tố vô sinh như:
nhiệt độ, nồng độ muối, ánh sáng, nền đáy… và những yếu tố hữu sinh như
thức ăn được coi như những sinh cảnh riêng, là nơi sống của quần loại sinh vật
riêng thích ứng với điều kiện sông nơi đó.
2. Thủy vực nội địa
Các thuỷ vực nội địa chỉ chiếm một diện tích rất nhỏ của môi trường nước so
với hải dương, nhưng lại rất phức tạp về hình thái cấu tạo cũng như về đặc tính
thuỷ lý, hoá học và sinh học.
2.1. Các thủy vực trên mặt đất
Các thuỷ vực nội địa trên mặt đất có thể chia thành hai nhóm: nước đứng và
nước chảy. Các thuỷ vực nước đứng tiêu biểu là hồ, ao, đầm, đồng lầy …. Các
thuỷ vực nước chảy tiêu biểu là sông, suối, mạch nước phun. Cũng có thể phân
biệt các thuỷ vực tự nhiên và nhân tạo như hồ chứa nước, ruộng lúa nước, ao
đào, các hệ thống kênh mương thuỷ lợi… Trên thực tế, sự phân chia nầy ? các
- loại thuỷ vực trên đây không thật rõ ràng và ổn định. Có những thuỷ vực vừa có
tính chất nước chảy, vừa có tính chất nước đứng như hồ chứa nước. Có những
loại thuỷ vực như ruộng lúa nước có thể là thuỷ vực nước chảy hay nước đứng
phụ thuộc vào đặc tính chế độ canh tác của từng vùng.
Hồ tự nhiên là loại thuỷ vực có dạng trũng sâu lớn trên mặt đất, chứa
•
nước, có thể chứa nước đứng hoặc nước chảy chậm. Về mặt hình thái và
khối nước, hồ khác với đầm ao về độ lớn về diện tích và độ sâu. Hồ cũng
khác sông ở hình thái là nền vỏ ngắn hơn, tốc độ nước chảy chậm hay
nước đứng hẳn. Hồ tự nhiên khác với hồ chứa nhân tạo ở nguồn gốc hình
thành, không có đập chắn, nhưng có liên hệ về vị trí và chế độ nước đối
với sông liên quan … Về mặt nguồn gốc, hồ tự nhiên có nhiều loại được
phân biệt theo nguyên nhân hình thành: hồ nguồn gốc sông, hồ hang đá
vôi, hồ địa chấn, hồ băng hà….
Nền vỏ của một hồ tự nhiên tiêu biểu có thể chia thành (hình 4 -5)
Vùng nền hồ: vùng nền đất tương đối bằng phẳng ở ven bờ.
•
Vùng dốc hồ: vùng tiếp với nền hồ có độ dốc lớn.
•
Vùng lòng chảo: vùng sâu nhất ở giữa hồ, có diện tích lớn nhất.
•
Tương ứng với các vùng phân chia nầy, nền đáy hồ có thể chia thành các vùng
như sau:
Vùng ven bờ: vùng nông, ứng với vùng nền hồ, có thực vật lớn ở nước
•
phát triển, mọc nhô lên trên mặt nước hay ở dưới mặt nước.
Vùng đáy dốc: vùng tiếp sau, ứng với vùng dốc hồ. Vùng nầy đã tương
•
đối sâu, thực vật lớn ở nước đã ít đi và kéo dài tới giới hạn phân bố cuối
cùng của thực vật lớn ở nước trong hồ.
Vùng đáy sâu: ?ng với vùng lòng chảo, nước sâu không có thực vật lớn ở
•
nước.
Tương ứng với các vùng phân chia đáy hồ, tầng nước hồ có thể phân chia
thành tầng mặt (epilimnion), tầng giữa (metalimnion) và tầng đáy (hypolimnion).
Các tầng sai khác nhau ở nhiều đặc điểm về thuỷ lý, hóa học và sinh học. Sự
phân chia các vùng và các tầng trong hồ trên đây chỉ thấy rõ ở các hồ tương đối
lớn về diện tích và độ sâu. Ở các hồ hồ nhỏ sự phân chia nầy thường không rõ
ràng. Trong thiên nhiên, hồ tự nhiên thường trải qua nhiều giai đoạn phát triển
từ khi mới hình thành cho tới giai đoạn già cổi và có khi mất hẳn. Quá trình phát
triển nầy có khi chỉ trong vòng vài trăm năm. Do hiện tượng vật chất tích tụ từ
bên ngoài hay bên trong hồ. Hồ dần dần trở thành nông và hẹp dần rồi mất hẳn
đặc tính hồ ban đầu, chuyển thành đầm rồi thành ao. Sau cùng hồ có thể
chuyển thành đầm lầy hay mất hẳn.
Hồ chứa nước nhân tạo: Đây là những thuỷ vực nhân tạo được xây bằng
•
cách đắp đập, ngăn dòng chảy của sông hoặc suối. Do đó khối nước
- trong hồ ở gần đập có tốc độ chảy rất chậm, mang tính chất hồ. Trong khi
đó ở nơi xa đập, tốc độ nước chảy còn lớn, còn mang tính chất dòng
sông. Hồ nhân tạo khác với hồ tự nhiên ở hình thái mất đối xứng của
vùng trũng sâu. Vùng sâu nhất của hồ không phải ở chính giữa hồ mà
lệch phía đập ngăn. Mặt khác hồ nhân tạo khác sông ở chỗ chỉ có lớp
nước trên mặt là luôn luôn chảy theo một chiều. Do sự biến đổi lớn của
mực nước hồ trong năm, nên các vùng phân chia của hồ chứa nước nhân
tạo thường rất phức tạp và khó xác định.
Ao là loại thuỷ vực nước đứng nhỏ, nông, hình thành nên do nhiều
•
nguyên nhân tự nhiên hoặc nhân tạo. Ao có thể là vùng trũng sâu tự
nhiên (ao tự nhiên) hoặc đào nên (ao đào) tích tụ nước từ nhiều nguồn
khác nhau: nước mưa, nước sông, suối … Ao ở các vùng núi còn hình
thành nên do đắp đập ngăn một vùng lũng sâu tích tụ nước suối. Do diện
tích nhỏ và nông (khoảng 1-2m) nên các vùng phân chia không rõ ràng.
Thực vật ở nước phát triển vùng ven bờ, nhưng do đáy nông có khi lan cả
tới vùng giữa.
Đầm là loại hình thuỷ vực có kích thước và độ sâu trung bình, có thể xem
•
là loại hình thuỷ vực trung gian giữa hồ và ao, là một giai đoạn trong quá
trình ao hoá của hồ. Về mặt loại hình, ao và đầm cũng có thể coi là thuỷ
vực dạng hồ.
Sông là thuỷ vực nước chảy tiêu biểu với đặc điểm: khối nước luôn chảy
•
theo một chiều nhất định, từ thượng lưu đến hạ lưu, do sự chênh lệch về
độ cáô với mặt biển của dòng sông. Dòng chảy của một con sông khi
nước đầy giữa hai bờ sông gọi là dòng chảy nền. Khi nước cạn, dòng
chảy của sông thu vào dòng chảy gốc, cách xa hai bờ sông. Bãi đất cạn
hở ra trong mùa nước nằm giữa bờ sông và dòng chảy gốc gọi là bãi
sông. Bãi sông có thể phân thành nhiều tầng. Theo dòng chảy, từ đầu
nguồn tới cửa sông có thể chia thành ba phần:
* Đầu nguồn (thượng lưu): sông thường hẹp, nông, tốc độ nước chảy mạnh,
nền đáy là nền đáy gốc, bao phủ bởi các phần tử vật chất cỡ lớn. Nếu vùng núi
nền đáy sông là đá cỡ lớn.
* Giữa nguồn (trung lưu) : dòng sông rộng dần ra, có thẻ có thêm nhiều phụ lưu,
tốc độ nước chảy giảm đi. Nền đáy sông ở vùng nầy có tính chất hỗn hợp: nền
đáy gốc chỉ còn ở một số nơi, còn chủ yếu là nền đáy bồi đắp, cấu tạo bởi vật
chất cỡ nhỏ (đá nhỏ, cát, bùn) do nước sông tãi đến lắng đọng xuống.
* Cuối nguồn (hạ lưu): có lòng sông mở rộng cho tới cửa sông, tốc độ nước
chảy nhẹ. Nền đáy hoàn toàn là nền đáy bồi đắp và chỉ gồm các phần tử vật
chất cỡ nhỏ (cát, bùn ).
Vùng cửa sông là vùng tiếp xúc với biển, chịu ảnh hưởng thuỷ triều. Nước
•
sông pha lẫn với nước biển tạo thành một vùng có đặc tính thuỷ lý, hoá
học, thuỷ sinh học rất phắc tạp và đặc sắc. Tốc độ nước chảy của sông
cũng thay đổi theo chiều ngang: mạnh ở giữa dòng và nhẹ ở hai ven bờ.
Nền đáy và bờ sông không ngừng bị bào mòn. Các vật chất bị bào mòn ở
- nơi này sẽ được tãi đến bồi đắp ở nơi khác. Do đó làm dòng sông luôn
biến đổi theo theo chiều ngang cũng như theo chiều thẳng đứng. Có khi
làm dòng chảy đổi hướng tạo thành hình thái khúc khuỷu của dòng sông
ở trung lưu.
Suối là loại thuỷ vực nước chảy phổ biến ở vùng núi. Suối đặc trưng ở
•
lòng hẹp và nông của dòng chảy, mực nước thấp và có nền đáy đá. Theo
chiều dài, con suối có thể chia thành ba phần:
o Đầu nguồn : là phần trên sườn dốc, nước đổ thành thác, nền đáy
là đá tảng.
o Giữa nguồn: là phần suối chảy qua thung lũng, làng, bản …lòng
suối rộng ra, nền đáy là đá nhỏ haybùn.
o Cuối nguồn : là nơi suối đổ ra sông, lòng sông mở rộng có khi tạo
thành vịnh nhỏ. dọc theo suối có nhiều nhánh phụ đổ vào.
Đồng lầy: là loại hình thuỷ vực đặc biệt, nước nông, phủ đầy thực vật ở
•
nước. Thuỷ vực nầy không giới hạn rõ với vùng đất khô xung quanh. Nó
được coi như dạng chuyển tiếp giữa đất khô và thuỷ vực. đồng lầy có thể
là giai đoạn cuối cùng trong giai đoạn phát triển thoái hoá của hồ tự nhiên.
Đáy nông dần lên, thực vật lớn phát triển mà hình thành.
Ruộng lúa là loại thuỷ vực nhân tạo phổ biến và đặc trưng các vùng nhiệt
•
đới và cận nhiệt đới. Đặc điểm của ruộng lúa là có bờ ngăn thành ô
vuông, đáy bằng, nước nông, thuỷ sinh thực vật phát triển dày đặc (lúa,
cỏ, tảo). Xét về thời gian ngập nước, có thể chia ruộng thành các dạng
như sau:
* Ruộng một vụ có nước : Ruộng chỉ có nước vào thời vụ cấy lúa.
* Ruộng có nước quanh năm: Xét về đặc tính khối nước trong ruộng có thể chia
thành : Ruộng nước chảy ( ruộng vùng núi) và ruộng nước tĩnh (ruộng vùng
đồng bằng).
2.2. Nước ngầm:
Dùng để chỉ chung cho môi trường nước ở các dạng khác nhau nằm dưới mặt
đất. đặc tính chung của môi trường nước nầy là không có ánh sáng, độc lập với
điều kiện thời tiết bên ngoài, nhiệt độ nước thấp và không thay đổi.
Trong tự nhiên, nước ngầm có thể chia thành ba loại:
Nước ngầm lớp trên: là lớp nước ngầm đọng lại trên lớp đất không ngấm
•
nước đầu tiên, tính từ mặt đất của vỏ trái đất. Loại nước ngầm nầy có
dạng hang nước ngầm, sông, hồ ngầm hoặc có dạng nước mao dẫn.
Nước nén là lớp nước ngầm bị nén giữa hai lớp đất không ngấm nước,
•
do đó chịu một áp lực lớn.
Nước khoáng là nước ngầm tiếp xúc với các khe địa chấn, hoà tan nhiều
•
muối khoáng. Cácn thuỷ sinh vật sống trong điều kiện nước ngầm
(Troglobiont) rất đặc trưng về hình thái và sinh học.
- Đặc tính thủy lý hóa, cơ học và nền đáy thủy vực
1. Áp lực nước
Do trọng lượng riêng cao, nhất là khi có muối hoà tan (có thể đạt tới 1,347g/cm)
nên áp lực nước trong thuỷ vực khá lớn. Ở biển khi xuống sâu 10,3m và ở thủy
vực nước ngọt nội địa - cứ 9,986m (tại nhiệt độ 4oC) áp lực nước lại tăng lên 1
atm. Ở hải dương, 4/5 diện tích đáy ở độ sâu trên 1.000m (vùng sâu) có áp lực
nước trên 1.000atm. Ở các thủy vực nội địa rất ít gặp áp lực nước cao như vậy.
Mỗi loại thủy sinh vật có khả năng thích ứng riêng với áp lực nước. Các loài
thích ứng rộng (eurybathe) có thể sống được trong khoảng biến đổi rộng của áp
lực nước nên có sự phân bố rộng theo chiều sâu. Thí dụ như Hải sâm Elpidia
và Myriotrochus sống được ở độ sâu từ 100 - 9.000m. Pogonophora, nhiều loài
mực và cá chỉ gặp ở vùng nước sâu trên 5000 - 6000m, nơi có áp lực nước lớn.
Các loài thích ứng hẹp (stenobathe) chỉ sống được trong điều kiện áp lực nước
nhất định, có sự phân bố rất hẹp theo chiều sâu. Thí dụ như ốc nón Patlla, giun
ống Arenicola chỉ gặp ở vùng nước nóng ven bờ, có áp lực nước thấp.
2. Sự chuyển động của khối nước trong thủy vực
Trong thuỷ vực, do nhiều nguyên nhân tác động, khối nước luôn chuyển động,
kể cả trong thuỷ vực nước đứng. Nước trong thuỷ vực chuyển động dưới dạng
sóng và dòng chảy.
2.1. Sóng
Sóng là do quan hệ tương hổ giữa khối nước và khí quyển. Sóng do gió tạo
nên, gây ra sự chuyển động giao động của khối nước trên mặt, nhiều khi sóng
rất lớn. Ngoài sóng trên mặt còn có sóng ngầm. Sóng có ảnh hưởng lớn tới đời
sống, sự di chuyển và phân bố của thuỷ sinh vật, đặc biệt đối với các thuỷ sinh
vật vùng ven bờ và thuỷ sinh vật sông trôi nổi.
2.2. Dòng chảy
Dòng chảy có thể là dòng chảy ngang, dòng chảy thẳng đứng hay hỗn hợp.
Dòng chảy là sự chuyển động của khối nước theo một hướng nhất định trong
thuỷ vực. Dòng chảy sinh ra có thể do gió, lực hút của mặt trời, mặt trăng, sự
chênh lệch về áp lực không khí, về mực nước về trọng lượng riêng của nước,
do chênh lệch về nhiệt độ, độ mặn và các nguyên nhân khác. Dòng chảy ngang
lớn nhất và quan trọng nhất của khối nước trong hải dương là dòng thuỷ triều và
các dòng chảy hải dương. thuỷ triều ở biển và hải dương sinh ra do lực hút của
mặt trời và mặt trăng đối với trái đất. đó là hiện tượng nước nước biển và hải
dương dâng cao, hạ thấp một cách tuần hoàn trong ngày.
Ngoài các dòng chảy ngang, hải dương còn có các dòng chảy thẳng đứng.
Nước từ trên mặt hải dương chìm xuống sâu ở vùng cận cực tạo thành các
dòng chảy thẳng đứng từ trên xuống ở vùng nầy, rồi lại nổi lên ở vùng ven xích
đạo, tạo thành các dòng chảy thẳng đứng từ dưới lên ở vùng nầy. Ơû các vùng
biển ven bờ, các vịnh, đặc biệt là các biển nhiệt đới còn có các dòng nước từ
lục địa chảy ra có lưu lượng lớn sau các vụ mưa.
- Đặc tính chuyển động của khối nước trong thuỷ vực ảnh hưởng rất lớn đến sự
di động, hoạt động dinh dưỡng, phân bố của thuỷ sinh vật. Các dòng nước hải
dương tạo nên những điều kiện thuận lợi về nhiệt độ, thức ăn cho cá, ảnh
hưởng đến sản lượng các biển.
3. Ánh sáng
Nguồn ánh sáng chủ yếu trong các thuỷ vực là từ mặt trời và mặt trăng toả
xuống, ngoài ra còn có nguồn phát sáng từ thuỷ sinh vật. Phần lớn lượng ánh
sáng vào nước được các phân tử nước và các vật lơ lững trong nước hấp thụ.
Hệ số hấp thụ ánh sáng của nước tỷ lệ nghịch với độ trong của nước và khác
nhau đối với loại tia sáng khác nhau. Như vậy, các thuỷ vực nước đục, có lượng
chất cái (seston) lớn hấp thụ ánh sáng nhiều hơn các thuỷ vực nước trong. Các
tia sáng đi vào trong nước không đồng đều, phụ thuộc vào độ dài sóng và độ
trong của nước. Độ sâu nhất của các tia sáng đi vào nước khoảng 1.500 -
1.700m. Vùng sâu dưới 1.700m, có thể coi là vùng không có ánh sáng mặt trời.
Do các tia sáng xâm nhập vào nước khác nhau, nên có thể chia tầng nước từ
trên xuống dưới sâu thành các vùng ánh sáng khác nhau.
Vùng trên (vùng sáng từ 0 -200m) là vùng còn đủ các tia sáng tia sáng từ
•
đỏ tới tím, bảo đảm sự quang hợp cho thực vật phát triển.
Vùng giữa (vùng mắt sáng từ 200 - 1.500m) là vùng chỉ còn các tia sáng
•
có sóng ngắn và cực ngắn.
Vùng dưới ( vùng tối : sâu hơn 1.500m) là vùng không có ánh sáng.
•
Ánh sáng ảnh hưởng đến sự di động và phân bố của thuỷ sinh vật theo độ sâu,
đặc biệt là thực vật quang hợp. Sự phân bố của ánh sáng không đồng đều theo
độ sâu đã tạo nên các vùng thực vật phong phú ứng với các vùng sáng của
tầng nước. sự thay đổi độ chiếu sáng ngày và đêm có tác dụng tới hiện tượng
di động ngày và đêm của thuỷ sinh vật. Ánh sáng còn giúp thuỷ động vật định
hướng di động, gọi là tính quang hướng động, thúc đẩy các quá trình sinh hoá
trong đời sống cá thể, tạo vitamine, ảnh hưởng nhất định đến quá trình sinh
sản, lối sinh sản, chu kỳ sinh sản và biến đổi về hình thái, màu sắc, các cơ quan
cảm quang của động vật ở các vùng khác nhau.
4. Độ phóng xạ
Độ phóng xạ của nước trong thuỷ vực là do trong nước có chứa các chất phóng
xạ như Trontium - 90, Cezium - 173, Ytrium - 91, Cerium - 144... Lớp nước mặt
tích tụ chất ph óng xạ nhiều hơn lớp nước dưới sâu. Chất phóng xạ tích tụ vào
nước từ không khí, các vụ nổ hạt nhân dưới biển, từ các chất thải của tàu
nguyên tử hay các khu công nghiệp nguyên tử. Chất phóng xạ có tác dụng gây
hại cho thuỷ sinh vật, làm trứng và phôi phát triển không bình thường. Khi tich tụ
vào cơ thể sinh vật chất phóng xạ có tác hại lan truyền cho người và thuỷ sinh
vật khác khi sử dụng chúng.
5. Nhiệt độ
Nguồn nhiệt chủ yếu của nước trong các thuỷ vực là từ bức xạ mặt trời và các
tia sóng dài: hồng ngoại, đỏ, da cam. Chế độ nhiệt ở nước tương đối ổn định
hơn ở không khí. Do có độ toả nhiệt và thu nhiệt lớn, các lớp nước ở trên mặt
- và dưới sâu điều hoà nhiệt độ lẫn nhau trong quá trình lạnh đi hay bốc h ơi, làm
cho khối nhiệt độ của cả khối nước ít biến đổi.
Chế độ nhiệt của nước trong thuỷ vực biến đổi theo ba nhân tố chủ yếu: vĩ độ,
mùa vụ và độ sâu. Sự biến đổi nầy làm thay đổi trọng lượng riêng của nước ở
các vùng khác nhau, của các mùa và độ sâu khác nhau. Nhất là giữa tầng mặt
và tầng đáy, đều tạo nên hiện tương phân tầng nhiệt độ nước, chu chuyển
nước theo mùa trong các thuỷ vực nội địa và các dòng nước thẳng đứng ở hải
dương.
Ảnh hưởng của nhiệt độ nước trong thuỷ vực đối với thuỷ sinh vật rất lớn, có
tính chất quyết định đối với đời sống thuỷ sinh vật. Trong đời sống cá thể nhiệt
độ ảnh hưởng đến tốc độ trao đổi chất, hô hấp, dinh dưỡng, nhịp độ sinh sản và
phát triển của thuỷ sinh vật. Nhiệt độ cũng là nhân tố quyết định ảnh hưởng tới
biến động số lượng của thuỷ sinh vật trong thuỷ vực. Cùng với nồng độ muối,
chế độ nhiệt trong thuỷ vực quyết định sự phân bố theo vĩ độ, theo thuỷ vực,
theo độ sâu, theo mùa.
6. Nồng độ muối
Nước là dung môi hoà tan tốt các chất muối. Khi chảy qua các lớp đất, nước đã
hoà tan một lượng muối của đất trước khi đổ vào các thuỷ vực. Nước ở các
thuỷ vực trong thiên nhiên có nồng độ muối hoà tan rất khác nhau về nồng độ
muối tổng số cũng như thành phần ion. Về mặt thuỷ sinh học đối với mỗi loại
nồng độ và thành phần muối hoà tan của nước có một khu hệ thuỷ sinh vật đặc
trưng tương ứng. Căn cứ vào đó, người ta chia nước thiên nhiên thành bốn loại
chính: nước ngọt, nước lợ, nước mặn và nước quá mặn. Do quan niệm về đặc
tính của mỗi loại nước còn khác nhau, do các dẫn liệu dùng làm căn cứ phân
chia chưa thống nhất, nên giới hạn phân chia các loại nước thiên nhiên còn
chưa thống nhất. Trước hết là giới hạn của nồng độ muối hoà tan tổng số theo
các tác giả sau đây:
Phân loại nước Zernov(1934) Constantinov(1967)
Nước ngọt 0.2 - 0.5%o < 0.5%o
Nước lợ 0.5 - 1.6%o 0.5 -30.0%o
Nước mặn 16.0 - 47.0%o 30.0 - 40.0%o
Nước quá mặn > 47%o > 40%o
Nước ngọt có đặc tính là ít thành phần muối Clorite và ion Na, nhiều muối
sulfate, carbonate, ion Ca, Si, Mn, N, P và chất hữu cơ hoà tan. Thuỷ vực nước
ngọt có khu hệ thuỷ sinh vật đặc trưng, nhưng các vùng tương đối gần biển có
thể có một số thuỷ sinh vật nước lợ và nước mặn di nhập vào.
Nước lợ: Nồng độ muối của thủy vực rất bất ổn định, luôn luôn bị nước trong lục
địa chảy ra làm nhạt đi và nước từ ngoài hải dương tràn vào làm mặn lên.
- Thành phần khu hệ thủy sinh vật vùng nước lợ rất phức tạp. Ngoài thành phần
loài nước lợ còn có các loài nước mặn và các loài từ vùng nước ngọt di nhập
vào theo biến đổi của nồng độ muối. Nước lợ còn được chia thành ba loại:
Nước lợ nhạt : 0.5 - 5%o
•
Nước lợ vừa : 5 -18%o
•
Nươc lợ mặn : 18 -30 %o
•
Nước mặn chứa tới 60 nguyên tố hóa học. Trong thành phần có nhiều Clorite và
Na, ít Carbonate, Ca các hợp chất N, P, Si và chất hữu cơ hòa tan. Hàm lượng
chất vẩn cũng ít hơn. Thành phần khu hệ thủy sinh vật nước mặn rất đặc trưng,
ít khi có những loài nước ngọt hoặc nước lợ di nhập vào.
Chất hòa tan trong nước thiên nhiên bao gồm nhiều thành phần khác nhau. Có
thể chia thành ba nhóm lớn: Chất vô cơ hòa tan, chất hữu cơ hòa tan và chất
khí hòa tan.
Chất vô cơ hòa tan trong nước tự nhiên gồm ba thành phần:
•
o Thành phần muối cơ bản là thành phần chủ yếu của chất vô cơ
hòa tan trong nước thiên nhiên, gồm có các muối Clorite, Sulfat
carbonat Hydrocarbonat, của Na, Ca, K, Mg. Thành phần nầy tồn
tại dưới dạng các ion chủ yếu Cl2 , SO4, HCO3, CO3, Na, K, Mg và
Ca.
o Các nguyên tố tạo sinh (Biogen) gồm các hợp chất vô cơ và hữu
cơ hòa tan của N, P và Si là chất cần thiết cho sự tạo thành cơ thể
sống. Thuộc vào nhóm nầy còn có thể kể một số muối khác như
Na, ca, K, Mg …gọi chung là các muối dinh dưỡng.. . N ở trong
nước dưới dạng các ion NH4, NO2 và NO3, hoặc ở dạng hữu cơ
hòa tan và không hòa tan trong nước. P cũng ở dạng vô cơ và hữu
cơ hòa tan hay không hòa tan trong nước. Dạng vô cơ trong nước
là H3PO4 và các dẫn xuất.
o Các nguyên tố vi lượng bao gồm các nguyên tố có hàm lượng rất
nhỏ, nhưng rất quan trọng đối với đời sống thủy sinh vật. Phổ biến
là : Fe, Ni, Pb, Cu, Mn, Co …
7. Chất khí hòa tan
Trong nước thiên nhiên có các chất khí hòa tan. Những chất khí thường gặp có
hàm lượng cao: O2, CO2, N2, CH4, S, H2S, NH3 …
Nguồn gốc của các chất khí :
Từ không khí đi vào nước: O2, CO2, N2.
•
Do quá trình sống của thủy sinh vật và các quá trình chuyển hóa vật chất
•
xảy ra trong thủy vực : CO2, CH4, H2S, NH3.
Do quá trình phân giải khí và chuyển hóa ở các lớp đất sâu dưới tác dụng
•
của nhiệt độ và áp lực cao: CO2, CO, HCl, H2S, NH3….
- Đối với nước trên mặt, nguồn gốc của khí hòa tan trong nước do hai nguồn gốc
trên là chủ yếu. Đối với nước ngầm, khí hòa tan trong nước do nguồn gốc thứ
ba là chủ yếu.
Oxy (O2) :Oxy hòa tan trong thủy vực do từ không khí và từ hoạt động
•
quang hợp của thực vật ở tầng quang hợp. Lượng oxy nầy sẽ được tiêu
thụ trong quá trình hô hấp, trong các quá trình oxy hóa các chất trong thủy
vực. Oxy trong nước ở hàm lượng cao có thể thoát ra ngoài không khí.. Ở
nền đáy Oxy còn được chuyển hóa từ MnO khó hòa tan trong nước lắng
xuống đáy. Khi mất Oxy, chất nầy lại trở thành hợp chất Mn hòa tan, lấy
lại Oxy trong nước rồi lại lắng xuống đáy.
Carbonic (CO2): Khí Carbonic cũng có từ không khí, từ hoạt động hô hấp
•
của thủy sinh vật và từ các quá trình phân hủy chất hữu cơ vào nước.
CO2 hòa tan trong nước được tiêu thụ trong quá trình quang hợp, trong
quá trình chuyển hóa thành HCO3 và CO3 và có thể thoát ra ngoài nước.
Hàm lượng O2 và CO2 trong nước các thủy vực phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố.
Nhiệt độ nước và nồng độ muối càng cao, hàm lượng O2 và CO2 trong nước
càng giảm. Hàm lượng O2 và CO2 trong thủy vực còn biến đổi theo mùa, theo
ngày đêm, theo độ sâu theo hoạt động sống của thủy sinh vật và các quát trình
chuyển hóa vật chất hữu cơ trong thủy vực theo sự thay đổi đặc tính chuyển
động của khối nước.
Hydrosulfure (H2S): H2S được hình thành do hoạt động của vi khuẩn thối
•
rửa phân hủy chất hữu cơ và vi khuẩn lưu huỳnh khử sulfate trong nước.
Loại thứ nhất thường gặp ở nước ngọt, loại thứ hai thường gặp ở biển và
hải dương nơi có nhiều sulfate. Đây là loại khí độc gây tác hại cho thủy
sinh vật.
Methane (CH4): Hình thành do quá trình phân hủy celuloze ở đáy hồ, ao,
•
đầm lầy, rất ít khi gặp ở biển. CH4 cũng là khí độc đối với thủy sinh vật.
8. Độ pH và hiệu thế Oxy hóa khử
8.1. pH
Độ pH trong nước phụ thuộc vào nhiều nguyên nhân và được coi là căn cứ để
xác định hàm lượng nhiều thành phần khác. Độ pH của một thủy vực biến động
theo ngày và đêm, theo độ sâu và theo mùa. Độ pH thay đổi làm thay đổi cân
bằng hệ thống hóa học trong nước, qua đó làm ảnh hưởng gián tiếp đến đời
sống thủy sinh vật.
8.2. Hiệu thế Oxy hóa khử (Eh)
Hiệu thế Oxy hóa khử (Eh) thể hiện mối quan hệ giữa hàm lượng chất Oxy hóa
và chất khử để thực hiện quá trình Oxy hóa khử trong nước ảnh hưởng đến đời
sống thủy sinh vật, nhất là vi sinh vật.
9. Chất hữu cơ
- Trong thành phần nước tự nhiên, ngoài lượng chất hữu cơ trong sinh vật , còn
có các thành phần chất hữu cơ ở các dạng khác ngoài sinh vật : chất hữu cơ
hòa tan, chất vẩn và chất keo.
Thành phần chất hữu cơ nầy do hai nguồn:
Nguồn ngoại lai: gồm các chất mùn, bã, các chất thải sinh hoạt, công
•
nghiệp từ ngoài trôi vào thủy vực.
Nguồn nội tại : do các sinh vật trong thủy vực chết đi phân hủy thành.
•
Chất keo: một tập hợp phân tử các chất hữu cơ và vô cơ kết lại ở trạng thái keo
loại, lơ lững trong nước.
Chất vẩn : Một phức hợp gồm một giá thể hữu cơ, trên đó có nhiều thành phần
hữu cơ, vô cơ và cả sinh vật (vi khuẩn, tảo…)
Chất hữu cơ hòa tan ở trạng thái các acide amine hòa tan trong nước. Lượng
chất hữu cơ trong nước được xác định một cách gián tiếp bằng đơn vị mgO2/l.
Chất hữu cơ trong thủy vực là nguồn thức ăn cho thủy sinh vật, phần còn lại
lắng đọng xuống nền đáy tạo thành chất bùn đáy thủy vực.
10. Nền đáy thủy vực
Nền đáy thủy vực là điều kiện tồn tại và phát triển của khu hệ sinh vật đáy, đồng
thời là nơi ở, nơi ăn trong từng giai đoạn của nhiều sinh vật trong tầng nước.
Đặc tính của nền đáy phụ thuộc vào hai yếu tố: thành phần cơ học của nền đáy
và chất lắng đọng.
Thành phần cơ học của nền đáy do tính chất địa chất, thổ nhưỡng của nền đất
quyết định . Căn cứ vào tỷ lệ các hạt nhỏ có kích thước nhỏ hơn 0,01 mm cấu
thành nền đáy.
Phân chia Tỉ lệ hạt nhỏ
Nền đáy đá Không có hạt nhỏ
Nền đáy cát < 5%
Nền đáy cát bùn 5 -10%
Nền đáy bùn cát 10 -30%
Nền đáy bùn 30 -50%
Nền đáy bùn nhão > 50%
- Chất lắng đọng thủy vực là nguồn vật chất hữu cơ tích tụ ở đáy thủy vực, là một
khâu trong chu trình vật chất, quyết định độ dinh dưỡng của thủy vực. Trong
từng thời gian, hàng mùa hay hàng năm, các vật chất hữu cơ lắng đọng sẽ tạo
thành từng tầng theo chiều thẳng đứng của nền đáy, phân biệt rõ rệt do thành
phần và số lượng khác nhau của lớp chất lắng đọng ứng với từng thời gian gọi
là vi tầng.
Chất lắng đọng hải dương do các vật chất từ lục địa đổ ra chủ yếu ở ven bờ và
do xác sinh vật hải dương. Trong nền đáy hải dương có thể phân thành mấy
loại chất lắng đọng sau:
Bùn Globigerina
•
Bùn thân mềm Pteropoda
•
Bùn tảo khuê và
•
Bùn đất sét đỏ
•
Chất lắng đọng đáy hồ có hai loại:
Bùn mùn: do xác thực vật từ ngoài vào và
•
Bùn thối do xác sinh vật trong hồ thối rửa và lắng xuống. Trong đó có các
•
dạng bùn tảo, bùn thực vật lớn và bùn cặn đá vôi. Bùn đá vôi ở đáy hồ ít
dinh dưỡng, nghèo chất hữu cơ, thưôøng gặp ở hồ nghèo dinh dưỡng.
Chương 3: Vấn Đề Ô Nhiễm Và Phòng Chống Ô Nhiễm
Trong Môi Trường Nước
Sự ô nhiễm các nguồn nước trên lục địa hiện nay là một trong những vấn đề ô
nhiễm trầm trọng nhất, đặc biệt là đối với các nước công nghiệp hóa. Ở Mỹ
người ta ước tính rằng 90% lượng nước sông được xem là phương tiện vận tải
các chất thải ra biển. Chỉ việc chống ô nhiễm phosphat cho vùng Ngũ hồ hàng
năm cũng đã tốn hết 500 triệu đô la. Ở Liên xô cũ, hơn 400.000km sông ngòi bị
ô nhiễm “mãn tính”. Ở Pháp, nơi các vấn đề về môi trường đã được quan tâm
tương đối sớm và nhà nước đã đầu tư nhiều cho việc phòng chống ô nhiễm ở
các sông ngòi, đặc biệt là những sông lớn như sông Sen, sông Ranh, sông Rôn
… nhưng cũng vẫn luôn ở trạng thái ô nhiễm đáng lo ngại.
Nguyên nhân và tác hại của nước bị ô nhiễm
1.1 Khái niệm về ô nhiễm môi trường nước
Thủy vực được coi là nhiễm bẩn khi thành phần hay trạng thái nước trong thủy
vực bị biến đổi do tác dụng của các hoạt động của con người tới mức hạn chế
việc sử dụng các nhu cầu khác nhau hoặc không sử dụng được nữa. Nguồn
gây ô nhiễm có thể là chất hữu cơ, chất độc hóa học, chất phóng xạ … Có thể
phân biệt hai loại ô nhiễm:
- Ô nhiễm sơ cấp là hiện tượng nhiễm bẩn trực tiếp do các chất thải từ
•
ngoài đưa vào.
Ô nhiễm thứ cấp là là hiện tượng nhiễm bẩn gián tiếp từ nơi nầy sang nơi
•
khác trong một thủy vực hay từ thủy vực nầy sang thủy vực khác (do các
sinh vật chứa chất nhiễm độ, chất phóng xạ…) từ các vùng nhiễm bẩn lọt
vào gây nên sự ô nhiễm.
1.2 Nguyên nhân
Do nước thải sinh hoạt từ các khu tập trung dân cư: Nước thải loại nầy
•
chứa nhiều chất hữu cơ, phân rác, vi khuẩn gây bệnh, trứng giun ,sán và
các sinh vật gây hại khác. Loại nước thải nầy phổ biến nhất.
Do nước thải công nghiệp đổ vào. Loại nước thải nầy phức tạp về thành
•
phần. Tùy theo loại công nghiệp mà nước thải có thể chứa nhiều chất hữu
cơ chưa phân hủy (nhà máy thực phẩm), nhiều sợi celluloze, sude (nhà
máy giấy), sản phẩm dầu hỏa, muối độc vô cơ và hữu cơ( nhuộm, thuộc
da, hóa chất, luyện kim, than đá). Đây là loại nước thải gây hại lớn.
Do hóa nông dược sử dụng trong nông nghiệp.
•
Do chất phóng xạ từ không khí, từ chất thải khu công nghiệp nguyên tử,
•
tàu nguyên tử và thử vũ khí hạt nhân ở biển.
Do dòng nước nóng thải ra từ nhà máy điện.
•
1.3. Tác hại
Tác hại về cơ học: do lượng phân rác, chất vẩn, chất sợi có rất nhiều
•
trong nước thải, phủ kín cả nền đáy thủy vực làm cho thủy sinh vật nền
đáy không phát triển được. Ngoài tác hại cơ học, còn có tác hại do chế độ
khí hòa tan thay đổi và tác hại gây độc do chất hữu cơ phân hủy gây nên.
Gây bệnh: nước thải từ khu dân cư, nhà máy chế biến thực phẩm, bia
•
chứa nhiều chất hữu cơ. Đó là môi trường tốt cho các loại vi khuẩn gây
bệnh, các loại trứng giun sán tồn tại và phát triển. thường là vi khuẩn gây
bệnh đường ruột. Nước thải từ bệnh viện, nếu không được xử lý thích
hợp có thể lan truyền các mầm bệnh nguy hiểm khác nữa.
Gây độc: chủ yếu do chất thải công nghiệp gây nên. Trong nước thải loại
•
nầy có hai dạng chính: là hữu cơ và vô cơ. Chất hữu cơ như phenol, hắc
ín, aldehyde, sản phẩm dầu hỏa.. rất khó tan, lâu vô cơ hóa nên lan đi rất
xa. Chất vô cơ như muối Cu, As, Ni, Pb, Zn, Fe, và các loại acide vô cơ…
thường gây độc ở hàm lượng rất nhỏ.
•
Nồng độ gây chết (ppm)
Gốc Muối
Giáp xác Cá
As 0,25 - 2,5 10 -20
Pb > 0,5 10 -15
nguon tai.lieu . vn