Nghiên cứu quy trình tuần hoàn xử lý nước thải nuôi tôm thẻ chân trắng kết hợp trồng cây thuỷ canh

Thời gian qua, Viện Môi Trường và Tài Nguyên (IER) thuộc Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh đang triển khai nhiều nghiên cứu về các giải pháp bền vững cho ngành nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản. Một trong những hướng nghiên cứu nổi bật của Viện là phát triển quy trình tuần hoàn xử lý nước thải nuôi tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) kết hợp trồng cây thủy canh.

Nuôi tôm thẻ chân trắng thâm canh đã tạo ra nhiều tác động tiêu cực đến môi trường, đặc biệt là chất lượng nước ao nuôi. Chất thải hữu cơ từ tôm và thức ăn thừa làm gia tăng các hợp chất độc hại như ammonia (NH₄⁺/NH₃), nitrite (NO₂⁻), nitrate (NO₃⁻) và photpho vô cơ, gây phú dưỡng, dẫn đến hiện tượng tảo nở hoa. Điều này không chỉ gây chết tôm mà còn ảnh hưởng đến sức khỏe tổng thể của tôm và làm tăng nguy cơ bùng phát dịch bệnh. Nghiên cứu của Viện đề xuất một mô hình tuần hoàn cải tiến (RAS - Recirculating Aquaculture System), tận dụng chất thải hữu cơ từ ao tôm để nuôi cá rô phi, đồng thời sử dụng cây Hải Châu (Ipomoea aquatica) trồng thủy canh nhằm hấp thu và chuyển hóa các chất dinh dưỡng vô cơ (N, P) thành sinh khối thực vật, tạo ra hệ sinh thái tự nhiên và tối ưu hóa tài nguyên trong nuôi trồng thủy sản.

Hình 1. Biểu đồ so sánh biến động hợp chất nitơ photpho trong bể nuôi

Hệ thống RAS cải tiến bao gồm bốn bể chức năng chính: bể nuôi tôm thẻ chân trắng, bể nuôi cá rô phi, bể trồng cây Hải Châu, và bể lắng cặn để tuần hoàn nước sạch. Cây Hải Châu đóng vai trò quan trọng trong việc xử lý nước, với mỗi gram cây có khả năng hấp thu 0,397 mg ammonia, 0,030 mg nitrite, 5,276 mg nitrate và 2,477 mg tổng photpho. Thử nghiệm cho thấy các chỉ số chất lượng nước (pH, COD, BOD, NH₄⁺, NO₂⁻, NO₃⁻, photpho) trong mô hình Hải Châu ổn định, vượt trội so với mô hình đối chứng. Tôm thẻ chân trắng trong mô hình này tăng trưởng từ 4,6 g lên 16,5 g mỗi con, vượt xa mô hình đối chứng (4,6 g lên 14,4 g), trong khi cá rô phi cũng đạt tăng trưởng tốt hơn.

  
              Hình 2. Tôm sau 4 tuần nuôi              Hình 3. Theo dõi sự tăng trưởng cây Hải Châu

Mô hình tuần hoàn này không chỉ giảm ô nhiễm, ngăn ngừa tảo nở hoa, mà còn tiết kiệm nước, phù hợp với xu hướng phát triển bền vững trong nuôi trồng thủy sản. Hệ thống tích hợp nuôi tôm, cá và cây trồng giúp tối ưu hóa dinh dưỡng, giảm chi phí và nâng cao hiệu quả kinh tế. Mô hình có tiềm năng ứng dụng linh hoạt, từ các ao nuôi quy mô lớn đến các hệ thống nhỏ lẻ trong đô thị, mang lại giá trị khoa học và thực tiễn thông qua các bài báo quốc tế, tài liệu kỹ thuật chi tiết, và sản phẩm sở hữu trí tuệ đã được đăng ký. Nghiên cứu này được kỳ vọng sẽ góp phần quan trọng vào phát triển ngành nuôi trồng thủy sản bền vững, hài hòa giữa kinh tế và bảo vệ môi trường. Đây là kết quả nghiên cứu đề tài "Quy trình tuần hoàn xử lý nước thải nuôi tôm thẻ chân trắng kết hợp trồng cây thủy canh" (Mã số: C2023-24-05), do TS. Đào Phú Quốc làm chủ nhiệm,  đã được nghiệm thu thành công vào ngày 12/1/2025.

Thông Tin Liên Hệ:

TS. Đào Phú Quốc, Chủ nhiệm nghiên cứu

Email: phuquoc@hcmier.edu.vn

Điện thoại: 0989759507