Tiêu đề: “Nghiên cứu xử lý bùn thải ao nuôi tôm thâm canh thành phân hữu cơ tại huyện Đầm Dơi, tỉnh Cà Mau”.

Tác giả:  Nguyễn Văn Mạnh, Khóa 2011 đợt  2.

 Chuyên ngành: Môi trường đất và nước, Mã ngành: 62440303; Nhóm ngành: Khoa học tự nhiên.

 Người hướng dẫn chính: PGS.TS. Bùi Thị Nga, Trường Đại học Cần Thơ.

 Người hướng dẫn phụ: TS. Cao Văn Phụng, Liên hiệp các hội KHKT TPHCM.

 Thời gian bảo vệ: 08 giờ 00, Thứ bảy ngày 17 tháng 12 năm 2016.

 Địa điểm bảo vệ: Phòng Bảo vệ luận án tiến sĩ (Phòng họp 3, lầu 2, Nhà điều hành), Khu II - Trường Đại học Cần Thơ.

1. Tóm tắt nội dung luận án

Nghiên được thực hiện từ tháng 10/2012 đến tháng 02/2015, với mục tiêu tái sử dụng bùn đáy ao nuôi tôm làm phân bón canh tác rau màu, góp phần hạn chế ô nhiễm môi trường  và phát triển nghề nuôi thâm canh bền vững. Các nội dung nghiên cứu bao gồm (1) tình hình nuôi thâm canh và ô nhiễm môi trường tại huyện Đầm Dơi tỉnh Cà Mau; (2) biến động dinh dưỡng của bùn đáy ao với điều kiện rửa mặn trong phòng thí nghiệm và ngoài đồng; (3) biến động dinh dưỡng trước và sau khi ủ phân compost bùn thải ao nuôi tôm thâm canh; (4) đánh giá tăng trưởng của rau trồng trên phân compost theo thời gian.

Kết quả nghiên cứu cho thấy, lượng bùn thải do nuôi tôm thâm canh tại huyện Đầm Dơi, tỉnh Cà Mau là 225,89 m3/ha/năm; trong đó chứa lượng hữu cơ, tổng đạm, tổng lân lần lượt là 2,02 tấn/ha/năm, 100,51 kg/ha/năm và 94,02 kg/ha/năm. Hàm lượng chất hữu cơ trong bùn thải ở mức trung bình, tổng đạm và tổng lân ở mức khá giàu. Lượng bùn đáy ao được chứa lại 83,4% và thải ra sông khoảng 16,6%.

Trong điều kiện phòng thí nghiệm, với thời gian rửa mặn 180 ngày bùn có giá trị EC giảm từ  28,5 mS/cm đến 2,02 mS/cm và 3,21 mS/cm với nước rửa có độ mặn 0ppt và 2ppt tương ứng, nhưng nước rửa có độ mặn 4ppt thì EC của bùn giảm còn 4,04mS/cm với thời gian 194 ngày. Ở độ mặn nước rửa 0ppt, chất hữu cơ trong bùn là 2,62% ở mức nghèo, đạm NH4+ là 34,66 mg/kg và lân dễ tiêu 98,44 mg/kg ở mức nghèo và rất cao. Khi rửa mặn bùn ngoài đồng bằng nước mưa thì EC giảm từ 12,9 mS/cm đến 3,91 mS/cm sau 90 ngày rửa mặn, hàm lượng chất hữu cơ sau rửa mặn đạt giá trị là 2,25% ở mức nghèo, với đạm NH4+ là 42,5 mg/kg và lân dễ tiêu khoảng 7,42 mg/kg ở mức trung bình và cao.

Bùn đáy ao sau rửa mặn phối trộn với rơm có bổ sung chế phẩm sinh học EcoMarine và nấm Trichoderma để ủ phân compost. Hàm lượng dinh dưỡng của phân compost sau 75 ngày ủ có tổng đạm là 0,435%, đạm NO3- là 32,51 mg/kg, lân dễ tiêu là 89,82 mg/kg và kali trao đổi là 7,67 meqK/100g. Cải ngọt, xà lách và rau muống phát triển tốt khi trồng trên phân compost bùn đáy ao nuôi tôm. Bón kết hợp phân compost và phân NPK (16-16-8) cho năng suất cải ngọt, xà lách và rau muống cao hơn có ý nghĩa so với bón phân NPK. Ủ phân compost từ bùn đáy ao nuôi tôm thâm canh để trồng rau quy mô nông hộ sẽ giảm lượng bùn thải và góp phần hạn chế ô nhiễm môi trường.

2. Những kết quả mới của luận án:

Phương pháp rửa mặn bùn đáy ao nuôi tôm thâm canh (EC≤4mS/cm) dưới ngưỡng gây độc cho cây trồng và đánh giá biến động dinh dưỡng trong quá trình rửa mặn.

Bùn thải ao nuôi thâm canh tôm ven biển tạo được phân compost và được sử dụng trồng cho cây rau quy mô nông hộ.

3. Các ứng dụng/khả năng ứng dụng trong thực tiễn, các vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu:

Sử dụng phân compost được ủ từ bùn đáy ao nuôi tôm thâm canh để trồng rau quy mô nông hộ nhằm hạn chế lượng bùn thải ra môi trường; kết quả của luận án được cập nhật vào bài giảng, giáo trình; là luận cứ cho các nghiên cứu về tái sử dụng bùn thải ao nuôi tôm thâm canh nước mặn.

Tiếp tục nghiên cứu bổ sung các loại phân chuồng trong quá trình ủ để tăng cao hàm lượng đạm, lân trong phân compost.

INFORMATION ON RESEARCH RESULTS

 Project title: Study to process sewage sediment from intensive shrimp pond to organic fertilizer in Dam Doi District, Ca Mau Province.

Major: Land and Water Environment            Code number: 62 44 03 03

Full name: Nguyen Van Manh

Academic advisor: Assoc. Prof. Dr. Bui Thi Nga

                                                   Dr. Cao Van Phung

Implementing institution: Can Tho University

1. Abstract:

This study was carried out from October 2012 to February 2015 in order to reuse the bottom-sediment of intensive shrimp farming ponds for producing organic fertilizers in cultivating vegetables; as a result, this contributes to prevent environmental pollution and to develop the farming sustainably. The content includes: (1) status of the intensive shrimp farming and of the environmental pollution in Dam Doi, Ca Mau; (2) changes in nutrient contents of the bottom-sediment when desalinized in the laboratory and in the mesocosm; (3) changes in nutrient contents of the bottom-sediment before and after being mixed with the compost; (4) assessment of the growth of vegetables grown in the composted sediment.

The results showed that the bottom-sediment load in the intensive shrimp farming in Dam Doi, Ca Mau was 225.89 m3.ha-1.year-1 in which the organic matter, the total of nitrogen, and the total of phosphorus was 2.02 ton.ha-1.year-1, 100.51 kg.ha-1.year-1, and 94.02 kg.ha-1.year-1, respectively. The level of organic matter was moderate; the levels of the total of nitrogen and of the total of phosphorus were high. About 83.4% of the bottom-sediment load was stored in intensive shrimp ponds and about 16.6% of that was pumped into adjacent rivers.

In the laboratory, EC in the sediment after 180 days of desalinization decreased from 28.5 mS.cm-1 to 2.02 mS.cm-1and 3.21 mS.cm-1 when the salinity levels of the sediment washing water were 0ppt and 2ppt, respectively. When the salinity level of the washing water was 4ppt, EC decreased to 4.04 mS.cm-1 after 194 days of desalinization.  With the sediment washing water of  0ppt, the organic matter in the bottom-sediment was 2.62% (low), the NH4+ concentration was 34.66 mg.Kg-1 (low), and the available phosphorus was 98.44 mg.Kg-1
(very- high). In the mesocosm, EC in the desalinization treatment of sediment by rain-water decreased from 12.9 mS.cm-1 to 3.91 mS.cm-1 after 90 days of desalinization; the organic matter content was 2.25% (low), the NH4+concentration was 42.5 mg.Kg-1 (medium), and the available phosphorus was 7.42 mg.Kg-1 (high).

The desalinized sediment mixed with straws, added with EcoMarine and Trichoderma was composted. The nutrient content of composted sediment after 75 days was enriched with 0.435% in the total of nitrogen, 32.51 mg.Kg-1 in the NO3- concentration, 89.82 mg.Kg-1 in the available phosphorus, and 7.67 meqK per 100g in the Kali concentration. The pak choy, lettuces, and water spinach have a good growth when grown in the bottom-sediment compost. The pak choy, lettuces, and water spinach productivity in the combined treatment of the bottom-sediment compost mixed with NPK fertilizer (16-16-8) was considerably higher than the productivity in the NPK fertilizer treatments alone. Therefore, the local shrimp-farming households should be encouraged to produce the bottom-sediment compost to grow vegetables; as a result, this helps to decrease the bottom-sediment load and to reduce the environmental pollution.

2. Creativeness and innovativeness:

Assessing the method of desalinizing the bottom-sediment in the intensive shrimp farming to be EC ≤ 4 mS.cm-1 – lower than the toxicity threshold for plants and assessing changes in the nutrient content of the desalinized bottom-sediment.

The bottom-sediment was used to produce the compost which could be used to cultivate vegetables on household scales.

3. Applicability and further studies:

The compost produced from the bottom-sediment in the intensive shrimp farming could be used to cultivate on household scales; this helps to decrease the bottom-sediment load. The research results can be utilized in lectures, schoolbooks; they are important data for studies on reusing the bottom-sediment in the intensive shrimp farming.

Further studies on mixing the bottom-sediment with manure in producing the compost in order to increase the content of nitrogen and phosphorus are encouraged.

Academic advisor                                                  Postgraduate

Bui Thi Nga                                                    Nguyen Van Manh

>> Xem chi tiết nội dung luận án. 

>> Xem thông tin đăng tải tại Website Bộ giáo dục và Đào tạo.