1. Trang Chủ
  2. Ngư nghiệp
  3. Tích hợp mô hình chất lượng nước và mô hình sinh học nhuyễn thể hai mảnh vỏ phục vụ bảo vệ môi trường và nuôi trồng hải sản

Tích hợp mô hình chất lượng nước và mô hình sinh học nhuyễn thể hai mảnh vỏ phục vụ bảo vệ môi trường và nuôi trồng hải sản

Bài viết Tích hợp mô hình chất lượng nước và mô hình sinh học nhuyễn thể hai mảnh vỏ phục vụ bảo vệ môi trường và nuôi trồng hải sản trình bày về mô hình tích hợp dùng để mô phỏng sự phát triển của loài nhuyễn thể và tương tác của chúng với môi trường. Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8 TÍCH HỢP MÔ HÌNH CHẤT LƯỢNG NƯỚC VÀ MÔ HÌNH SINH HỌC NHUYỄN THỂ HAI MẢNH VỎ PHỤC VỤ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG VÀ NUÔI TRỒNG HẢI SẢN Nghiêm Tiến Lam Trường Đại học Thủy lợi, email: l

Thể loại Tài liệu miễn phí Ngư nghiệp

Số trang 3

Ngày tạo 4/10/2023 4:41:21 AM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 0.36 M

Tên tệp

Tải Tích hợp mô hình chất lượng nước và mô hình sinh h... (.pdf)

Xem mẫu

  1. Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8 TÍCH HỢP MÔ HÌNH CHẤT LƯỢNG NƯỚC VÀ MÔ HÌNH SINH HỌC NHUYỄN THỂ HAI MẢNH VỎ PHỤC VỤ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG VÀ NUÔI TRỒNG HẢI SẢN Nghiêm Tiến Lam Trường Đại học Thủy lợi, email: lam.n.t@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG giữa mô hình sinh học cho sự phát triển của chúng với mô hình chất lượng nước sẽ giúp Ngành nuôi trồng và chế biến nhuyễn thể cho việc lựa chọn môi trường phù hợp cho hai mảnh ở ở Việt Nam đã bắt đầu và phát việc nuôi trồng các loài này cũng như vai trò triển mạnh mẽ trong vòng khoảng chục năm của chúng trong việc làm sạch môi trường gần đây. Các loài được nuôi trồng chủ yếu là một cách hiệu quả. hàu, sò, nghêu/ ngao, điệp, tu hài. Theo Tổng Báo cáo này sẽ trình bày về mô hình tích Cục Thủy sản (2016), tốc độ tăng trưởng hợp dùng để mô phỏng sự phát triển của loài hàng năm dự kiến cho giai đoạn 2016-2020 nhuyễn thể và tương tác của chúng với môi là diện tích nuôi trồng tăng 4,4 %/năm, sản trường. lượng tăng 10,8% năm, năng suất tăng 6,1% năm và giá trị xuất khẩu tăng 12,%/năm. Dự 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU kiến đến năm 2020, tổng diện tích nuôi trồng đạt 48.370 ha, năng suất đạt 8,27 tấn/ha, tổng 2.1. Mô hình nhuyễn thể hai mảnh vỏ sản lượng đạt 400.000 tấn, giá trị xuất khẩu Mô hình sinh học của nhuyễn thể hai mảnh đạt 150 triệu USD, thu hút và giải quyết việc dựa trên kết quả của Kobayashi et al. (1997) làm cho khoảng 80.000 người. bắt đầu với phương trình cân bằng sinh khối Ngoài giá trị thực phẩm và dinh dưỡng, cho sự phát triển của cá thể như sau: một số loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ còn có dW vai trò quan trọng cho việc làm sạch môi  NP  Pr (1) trường. Newell (1988) tìm ra mối liên hệ dt giữa việc suy giảm quần thể hàu với sự suy Trong đó t là thời gian (ngày), W là trọng giảm chất lượng nước và đề xuất phương lượng khô của cá thể (g C), NP là sản xuất pháp nuôi trồng hàu để cải thiện chất lượng sinh khối tịnh (g C/ngày) bằng tổng của sản nước. Kể từ những năm 2000, Mỹ đã chi xuất tế bào cơ thể (Pg) và tuyến sinh dục hàng tỷ USD cho việc khôi phục hàu để làm (Pr) và được coi là bằng với chênh lệch giữa sạch các cửa sông. Cerno và Noel (2007) cho tiêu hóa thức ăn (A) và hô hấp (R). thấy việc gia tăng quần thể hàu có thể làm NP  Pg  Pr  A  R (2) giảm tảo trong lớp nước bề mặt, qua đó tăng Các loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ ăn bằng làm lượng ô-xi hòa tan (DO) và sinh khối việc lọc các hạt rắn trong nước. Tốc độ lọc thực vật ở các lớp nước sâu và loại bỏ lượng nước FR (L/giờ) của mỗi cá thể phụ thuộc lớn các hợp chất ni-tơ thông qua việc cải vào trọng lượng cơ thể (W), nhiệt độ (T), độ thiện quá trình ni-tơ-rát hóa. muối (S) và hàm lượng chất lơ lửng (TSS) Sự phát triển của các loài nhuyễn thể hai trong nước. mảnh vỏ có liên hệ mật thiết với môi trường và chất lượng nước. Do vậy, việc tích hợp FR  FRW  f F T   f F  S   f F TSS  (3) 505
  2. Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8 Sự phụ thuộc của tốc độ lọc nước vào Sự sinh sản của xảy ra khi trọng lượng cá trọng lượng cơ thể: thể vượt ngưỡng thích hợp và phụ thuộc vào FRW  2,51Wd0.279 khi W > 2 g và nhiệt độ môi trường Pr  Reff  NP (15) FRW  0,117W 3  1, 05W 2  3, 09W  0,133 (4) khi W ≤ 2 g. Trong đó Reff là hiệu quả sinh sản Sự phụ thuộc của tốc độ lọc vào nhiệt độ 0,8, T  27C  0,59, T  7C Reff  0, 2  T  4, 6, 23  T  27C (16) f F T    0,5 (5) 0, T 4, 47 , T  7C  T  23 C Sự phụ thuộc của tốc độ lọc vào độ muối Giả thiết quá trình sinh sản làm tiêu hao 1, S  20 ‰ toàn bộ các mô mềm của tuyến sinh sản.  f F  S   0,1 S  1, 10 ‰  S  20 ‰ (6) 2.2. Tích hợp mô hình nhuyễn thể hai 0, S  10 ‰ mảnh vỏ với mô hình chất lượng nước  EFDC Sự phụ thuộc của tốc độ lọc vào TSS log TSS   3,38 Mô hình EFDC là mô hình mã nguồn mở f F TSS   1  0, 01 10 (7) dùng cho việc tính toán thủy động lực học và 0, 0418 môi trường nước trong các sông, hồ và các Tốc độ ăn vào bụng của cá thể khu vực cửa sông, vùng nước ven biển và đại I  0, 024 f  FR (8) dương. Mô hình có các mô-đun mô phỏng với f là nồng độ của thức ăn trong nước các quá trình thủy động lực học, vận chuyển f  0, 088  Chl-a  0,520 (9) bùn cát, lan truyền các chất độc hại và chất với Chl-a là nồng độ chất diệp lục trong nước. lượng nước cho các bài toán 1 chiều, 2 chiều Tốc độ tiêu hóa ăn thức ăn và 3 chiều. A  I (10) Mô-đun chất lượng nước trong EFDC mô Trong đó α là hiệu quả tiêu hóa thức ăn phỏng sự thay đổi của chất lượng nước với (α = 0.75). 21 biến trạng thái quan hệ giữa sự phát triển Tốc độ hô hấp R (μL O /giờ/g C trọng của tảo với các chất phú dưỡng (ni-tơ, phốt- lượng khô cá thể) phụ thuộc vào trọng lượng pho), nồng độ ô-xi hòa tan, nhiệt độ, độ cơ thể (W), nhiệt độ (T) và độ muối (S) muối, hàm lượng bùn cát lơ lửng, và quá R  RW  f R  S  (11) trình tạo thành bùn cát đáy. Trong đó ảnh hưởng của trọng lượng cơ thể Khi tích hợp mô hình sinh học của nhuyễn đến tốc độ hô hấp thể hai mảnh vỏ vào mô hình chất lượng RW   a  T  c  W b 1 nước EFDC, các biến trạng thái của môi (12) trường nước như nhiệt độ, độ muối, hàm Với a = 12,6, c = 69,7 và b = 0,75 cho hàu lượng chất lơ lửng, nồng độ ô-xi hòa tan và Mỹ (C. virginica) và a = 31, c = -22, b= 0,7 hàm lượng chất diệp lục của tảo sẽ cung cấp cho hàu Thái Bình Dương (C. gigas). các giá trị môi trường đầu vào cho mô hình Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hô hấp sinh học của nhuyễn thể hai mảnh vỏ. Mô 0, 007  T  2, 099, T  20C hình sinh học của nhuyễn thể hai mảnh vỏ RT   (13) 0, 0915  T  1,324, T  20C cũng có sự tương tác ngược lại mô hình chất Ảnh hưởng của độ muối đến hô hấp lượng nước thông qua việc thay đổi nồng độ 1, S  20 ‰ của tảo khi lọc nước và ăn vào, qua đó ảnh  hưởng đến nồng độ của các chất phú dưỡng.  20  S f R  S   1   RT  1 , 15  S  20 ‰ (14) Trong quá trình phát triển, nhuyễn thể hai  5 mảnh vỏ cũng ảnh hưởng đến hàm lượng của  RT , S  15 ‰ các chất như ni-tơ, phốt-pho và các-bon hữu 506
  3. Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8 cơ trong nước và trong bùn cát đáy thông qua các quá trình bài tiết, chết, thải ra phân và giả phân (Hình 1). Bài tiết Cột nước Tạo thành bùn cát Lọc nước Đánh bắt Nhuyễn thể Tái lơ lửng hai mảnh vỏ giả phân Phân,  Chết Lớp bùn cát Chôn lấp hoạt động bề mặt Các lớp bùn cát dưới sâu Hình 3. Quá trình sinh trưởng của hàu Hình 1. Trao đổi các-bon giữa nhuyễn thể hai mảnh vỏ với cột nước và bùn cát 4. KẾT LUẬN Bài báo đã trình bày một mô hình tích hợp 3. KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH MÔ HÌNH giữa mô hình chất lượng nước EFDC và mô Mô hình tích hợp được kiểm định cho loài hình sinh học cho sự phát triển của loài hàu Thái Bình Dương (C. gigas) sử dụng số nhuyễn thể hai mảnh vỏ. Mô hình được kiểm liệu của Kobayashi et al. (1997). định với các số liệu thực đo. Mô hình có thể ứng dụng trong việc qui hoạch lựa chọn địa điểm và môi trường thích hợp cho việc nuôi trồng hải sản hoặc nghiên cứu phát triển các quần thể nhuyễn thể cho việc làm sạch các khu vực cửa sông ven biển. 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Cerco, C.F. and M.R. Noel (2007). Can Oyster Restoration Reverse Cultural Eutrophication in Chesapeake Bay? Estuaries and Coasts. Vol. 30, No. 2, p. 331–343. Hình 2. Số liệu quá trình biến đổi [2] Kobayashi, M., E.E. Hofmann, E.N. của môi trường nước Powell, J.M.Klinck, K. Kusaka (1997). A population dynamics model for the Hình 2 là quá trình biến đổi của các số liệu Japanese oyster, Crassostrea gigas. môi trường bao gồm nhiệt độ, độ muối và Aquaculture. Vol. 149, Iss. 3–4, p. 285-321. nồng độ diệp lục. [3] Newell, R.I.E. (1988). Ecological changes Hình 3 so sánh giữa kết quả tính toán và số in Chesapeake Bay: Are they the result of liệu thực đo về trọng lượng khô trong quá trình overharvesting the American oyster phát triển của hàu. Từ Hình 3 cho thấy kết quả (Crassostrea virginica)? Publication 129, tính toán từ mô hình khá phù hợp với số liệu Chesapeake Research Consortium, thực đo. Từ hình này cũng cho thấy rằng, từ Baltimore. p.536–546. ngày 108 đến ngày 172 do điều kiện về thức [4] Tổng Cục Thủy sản (2016), Nhuyễn thể hai ăn, nhiệt độ và độ muối thích hợp, hàu đã sinh mảnh vỏ Việt Nam: hướng tới xuất khẩu sản 5 lần, thể hiện bằng các bước giảm trọng trên 6.500 tấn từ năm 2020. lượng. Từ sau ngày 200 trở đi, do nhiệt độ môi https://tongcucthuysan.gov.vn/en- trường hạ thấp, quá trình sinh sản không xảy ra us/Aquaculture/Aquaculture/doc- và trọng lượng cơ thể của hàu tăng lên. tin/005709/2016-08-11/Banner008. 507
nguon tai.lieu . vn
Nông nghiệp Ngư nghiệp Lâm nghiệp Sinh học Hoá học Ngôn ngữ học Ngân hàng - Tín dụng