Độ kiềm trong ao nuôi tôm đóng vai trò quan trọng trong quá trình sinh trưởng và phát triển của tôm, là một trong những tác nhân ảnh hưởng đến các yếu tố môi trường như độ pH, mật độ tảo, các loại khí độc,…Trong nuôi tôm, độ kiềm thích hợp nằm trong khoảng 120-180 mg CaCO3/l, tôm sú là 80-120 mg CaCO3/l, khi độ kiềm thấp, pH dễ biến động khiến tôm bị stress, tăng trưởng giảm.
Xem thêm: Kinh nghiệm chuẩn bị ao nuôi tôm
Độ kiềm trong nước có tác động lên các yếu tố có liên quan và ảnh hưởng trực tiếp đến trạng thái của ao nuôi. Độ kiềm có thể ảnh hưởng đến các yếu tố như độ pH, ảnh hưởng tới sinh trưởng của thủy vực và đặc tính của kim loại nặng nước. Giống, thức ăn, thuốc, chất lượng nước, quy trình kỹ thuật nuôi, thời tiết… Độ kiềm là một trong những yếu tố mà mỗi người nuôi tôm hiện nay đều phải ý thức được tầm quan trọng của chúng trong việc góp phần tạo nên một vụ mùa thành công. Nguyên nhân khiến ao nuôi có độ kiềm thấp là:
Xem thêm: Lưu ý khi sử dụng thức ăn cho tôm
Xem thêm: Phòng trị bệnh phân trắng trên tôm
Độ kiềm của nước được hiểu là khả năng thu nhận acid (H+) của nước do sự có mặt của các bazơ trong đó. Khi đưa acid vào nước, pH của nước giảm, mức độ giảm pH của nước (cùng lượng acid đưa vào) phụ thuộc vào loài và nồng độ bazơ trong nước.
Bazơ chủ yếu trong nước là các thành phần: nhóm OH-, bicarbonate (HCO3-), carbonate (CO32-), phosphate, silicat (HSiO3-). Độ kiềm của nước thường được xác định theo phương pháp chuẩn độ hóa học với acid và 2 lọai chất chỉ thị khác nhau là phenolphthalein (p), metyl da cam. Chỉ thị p có điểm chuyển màu tại pH= 8.3 và của metyl da cam tại pH=4.3.
Khi đưa một lượng acid vào nước có pH > 8.3, sử dụng chỉ thị p, màu của dung dịch chuyển từ hồng sang không màu khi pH giảm xuống 8.3 tương ứng với độ kiềm p và được qui cho là do nhóm OH- và ion carbonate. Tiếp tục đưa acid vào cho đến khi pH của dung dịch đạt tới 4.3 khi dùng chỉ thị là metyl da cam (chuyển từ màu vàng da cam sang màu gạch non). Lượng acid tiêu hao để làm hạ pH của nước về pH=4.3, tương ứng với độ kiềm tổng. Độ kiềm tổng trừ đi độ kiềm p chủ yếu gây ra bởi ion bicarbonate trong các nguồn nước tự nhiên.
Đơn vị đo độ kiềm được sử dụng khác nhau ở mỗi nước, ở Mĩ đơn vị hay sử dụng là mg/l tính theo CaCO3 (1 mg CaCO3 tương đương với 1.22 mg HCO3-), tính theo mg HCO3-/l tính theo đương lượng gam HCO3- (1 đương lượng gam HCO3- tương đương với 61 g HCO3-/l).
Thủy động vật phát triển bình thường trong một khoảng rộng của độ kiềm, tức là mức độ tác động trực tiếp của độ kiềm là không lớn. Sự tác động của độ kiềm lên đời sống và hiệu quả nuôi thủy sản là gián tiếp: tăng (giảm) tính đệm của nước (ít biến động pH), hiệu quả phát triển của thủy thực vật, ảnh hưởng tới độc tố của kim loại nặng.
Độ kiềm tổng của nước nuôi trồng biến động trong khoảng rất rộng, từ 5 đến 50mg/l (CaCO3) được quyết định bởi cấu trúc địa chất liên quan đến nguồn nước sử dụng. Bicarbonate và carbonate thường có nguồn gốc từ các loại khoáng (đá) mang tính kiềm như đá vôi (CaCO3), dolomite (CaCO3. MgCO3). Hòa tan đá vôi là nguồn kiềm chủ yếu của nhiều nguồn nước. Đá vôi CaCO3 có độ tan rất thấp trong nước, quá trình hòa tan đá vôi, dolomite sẽ được thúc đẩy nhanh khi có mặt của dioxit carbon với tư cách là một acid yếu (H2CO3) theo phản ứng:
CaCO3 + CO2 + H2O --> Ca2+ + 2 HCO3- (1.1)
CaMg(CO3)2 + 2 CO2 + 2 H2O --> Ca2+ + Mg2+ + 4 HCO3- (1.2)
Xem thêm: Giải pháp phòng bệnh do vi bào tử trùng EHP gây ra trên tôm nước lợ
Thường chứa nhiều CO2 nên độ kiềm của chúng thường cao (50 – 400 mg/l CaCO3) ở các vùng có đá vôi. Nguồn nước ngầm ở các vùng cát thạch anh hay khoáng silicat thường có độ kiềm thấp. Nước có độ kiềm rất cao (>500 mg/l) thường có độ cứng thấp do hình thành đá vôi nằm ở dạng kết tủa. Nước ở các vực ven biển thường có đặc trưng trên do quá trình làm mềm tự nhiên và chúng thường chứa nhiều ion natri và bicarbonate.
Ở trong cùng một vùng thường có độ kiềm thấp hơn nước ngầm do nước mặt chứa ít CO2. Nước sông, suối chảy qua vùng khoáng vật silicat và vùng đất chua phèn có độ kiềm và độ cứng đều thấp. Nước chảy qua vùng khai thác đá vôi hoặc nước hòa trộn với nguồn nước ngầm của vùng đá vôi có độ kiềm khá cao. Độ kiềm của nước vùng ven biển trước hết phụ thuộc vào mức độ pha loãng của nước sông, độ kiềm của nước biển khá ổn định, khoảng 120 mg/l CaCO3
Độ kiềm của ao hồ nuôi trồng thủy sản trước hết phụ thuộc vào nguồn nước cấp và bản chất của nền đáy ao hồ. Acid thấm ra từ đất của một số nền ao sẽ làm giảm độ kiềm của nước. Ngược lại độ kiềm của nước tăng trong ao hồ có chứa đá vôi, đặc biệt với nguồn nước có độ cứng và độ kiềm ban đầu thấp.
Sau khi nguồn nước đã ổn định, với ao hồ mới thì sự thay đổi lớn về độ kiềm chỉ xảy ra khi: pha loãng (mưa to), bốc hơi (hạn hán) hoặc đưa thêm các chất tạo acid hoặc bazơ vào ao hồ.
Độ kiềm trong nước ít có tác động trực tiếp đến đời sống của các loài thủy động vật mà tác động lên các yếu tố có liên quan và ảnh hưởng trực tiếp hơn cũng như ảnh hưởng đến trạng thái của ao hồ, ví dụ sự phát triển của thủy thực vật (tảo). Yếu tố tác động gián tiếp chính có thể kể ra là: ảnh hưởng tới pH, ảnh hưởng tới sinh trưởng của thủy thực vật và đặc tính của kim loại nặng trong nước.
pH của một nguồn nước được quyết định bởi dioxit carbon tan trong nước, acid carbonic (H2CO¬3), bicarbonate (HCO3-), carbonate (CO32-), khoáng vật chứa carbonate (đá vôi, dolomite). Khi dioxit carbon từ khí quyển tan vào nước, phần lớn sẽ chuyển hóa thành acid carbonic. Acid carbonic là một acid yếu nên phân li kém, mức độ phân li phụ thuộc vào pH của môi trường theo các phản ứng sau:
H2CO3 --> H+ + HCO3-(1.3)
HCO3- --> H+ + CO3- (1.4)
Bước phân li thứ nhất hằng số phân li của phản ứng là pK¬A = 6.3, hằng số phân li của bước sau là 10.3. Điều đó có nghĩa là: tại pH= 6.3 nồng độ của H2CO3 và HCO3- là bằng nhau, khi dịch chuyển pH 2 đơn vị (pH=8.3 và 6.3) thì nồng độ của cấu tử bên trái hoặc phải sẽ lớn hơn nhau 100 lần. Ví dụ khi pH=8.3 nồng độ của HCO3- sẽ lớn hơn H2CO3 100 lần. Tương tự, khi pH=10.3 thì nồng độ của CO32- cũng lớn gấp 100 lần so với nồng độ của HCO3-. Trong môi trường tự nhiên, ít khi pH vượt ra khỏi khoảng 5 – 9 , vì vậy thành phần phân li của H2CO3 chủ yếu là bicarbonate HCO3-
Xem thêm: Phương pháp phòng và trị bệnh EMS trên tôm
Độ kiềm do các thành phần từ dioxit carbon hay acid carbonate gọi là độ kiềm carbonate. pH ban đầu của nước được xác định bởi bicarbonate trong nước nguồn và carbon dioxit trong khí quyển. Với nguồn nước mặt có độ kiềm ban đầu =0, nằm ở trạng thái cân bằng với carbon dioxit trong không khí, pH của nước sẽ tăng từ 5.6 lên 8.4 khi độ kiềm tăng từ 0 đến 100 mg/l CaCO3. pH của môi trường biến động sau đó là do hoạt động sinh hóa xảy ra trong ao hồ, chủ yếu do hao hụt (quang hợp) hay sinh ra (hô hấp của động thực vật) của khí dioxit carbon.
Độ kiềm carbonate của nước chẳng những quyết định giá trị pH ban đầu (chưa xảy ra quá trình sinh hóa) của nước mà còn quyết định tính đệm của nước, tức là sự biến động pH của môi trường nước khi đưa thêm vào nước một lượng pH hay kiềm nào đó.
Từ phản ứng 1.3. 1.4 có thể nhận biết được tính đệm của kiềm carbonate, ví dụ khi đưa thêm acid vào nước, cân bằng của phản ứng 1.3, 1.4 sẽ dịch chuyển về phía bên trái, tức là lượng acid H+ đưa vào được sử dụng (một phần, nhiều ít tùy thuộc vào HCO3-) để hình thành H2CO3, do bị tiêu hao H+ cho phản ứng trên nên pH (pH=-lg [H+]) của nước sẽ bị biến động. tương tự như vậy khi đưa thêm bazơ (OH-) vào nước thì cân bằng của phản ứng 1.2, 1.3 dịch chuyển về phía bên phải do phản ứng giữa OH- và H+ tạo thành nước, lượng H+ ở phía phải mất đi sẽ được bù từ các cấu tử ở phía bên trái để duy trì thế cân bằng của phản ứng, vì vậy nồng độ H+ (pH) của môi trường thay đổi không nhiều khi đưa thêm bazơ vào nước. Đó chính là tính đệm của kiềm carbonate, tính đệm càng cao (pH ít biến đổi) khi độ kiềm carbonate của nước càng lớn.
Do quá trình quang hợp, hô hấp của động thực vật trong ngày thay đổi nên pH thay đổi theo (thấp về sáng sớm, cao về chiều hôm) nhưng khi độ kiềm carbonate của nước cao thì mức độ dao động pH trong ao hồ không lớn so với nguồn nước có độ kiềm thấp.
Nguồn: Nước Nuôi Thủy Sản – Chất Lượng & Giải Pháp Cải Thiện Chất Lượng, NXB KH&KT, 2006).
PHÒNG KỸ THUẬT - CÔNG TY TNHH SITTO VIỆT NAM
Xem thêm:
Đăng vào 14/11/2023 3:38:34 CH