Bản chất pH ao nuôi tôm và cách xử lý

Nguyên nhân pH thấp

Trời mưa: Trong không khí có chứa: NO₂, NH₃, H₂S do quá trình phân hủy đất, Cl₂, CO₂, CH₄ từ nhà máy, SO₂ do đốt than hay dầu mỏ. Khi trời mưa, hạt mưa cuốn theo các khí độc này và chuyển hóa thành H₂SO₄, HCl, HNO₃,… làm cho pH nước hạ thấp.

Ao nhiễm phèn: Khi trong đất có chứa trầm tích chứa thành phần oxit sắt. Trong điều kiện kỵ khí và nước bị ngập chứa sulfat, vi khuẩn Thiobacillus ferrooxidans xúc tác tạo ra các hợp chất sắt sulfide (chủ yếu là pyrit).

- Sự khử hóa của các ion sulfat (SO₄^2-) thành sulfide (S^2-) do vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ khử sulfat

SO₄²⁻ + 8H⁺ + 8e− → S²⁻ + 4H₂O

- Ban đầu, sắt (II) sulfide (FeS) được hình thành: 

Fe²⁺ + S²⁻→ FeS

- Sau đó, FeS tiếp tục phản ứng với lưu huỳnh tự do (S) để tạo thành pyrit (FeS₂):

FeS + S → FeS₂

- Sắt pyrit sẽ bị oxy hóa một cách chậm chạp:

FeS₂ + ½ O₂ + 2H+ → Fe²⁺ + 2S + H₂O

2FeS₂ + 9/2O₂ + (n+2)H₂O → Fe₂O₃.nH₂O + 2SO₄^2- + 4H⁺

- Lúc này, sự oxy hóa của lưu huỳnh do oxy rất chậm, nhưng có thể được xúc tác bởi vi sinh vật tự dưỡng ở những giá trị pH gần trung tính:

S + 3/2O₂ + H₂O ---> SO4^2- + 2H⁺

- Kế tiếp, pH có thể xuống dưới 4, Fe³⁺ lúc này rất dễ dàng bị oxy hóa tiếp tạo môi trường acid: 

FeS₂ + 14Fe³⁺ + 8H²O → 15Fe²⁺ + 2SO₄^2- + 16H⁺

Như vậy, các ion H+ hình thành làm pH ao nhiễm phèn hạ thấp (Tương tự cho quá trình thủy phân Al³⁺)

- Tảo dày: Vào ban đêm, lượng CO₂ sinh ra từ sự hô hấp của tảo hoặc từ các vi sinh vật phân giải chất hữu cơ.

C₆H₁₂O₆ (chất hữu cơ) +O₂ → CO₂ + H₂O +Q

CO₂ + H₂O → H₂CO₃

Ao tảo bị rớt tảo

Tóm lại: Trời mưa hoặc ao nhiễm phèn hoặc tảo dày sẽ khiến pH có xu hướng thấp.

Phương pháp xử lý khi pH thấp:

- Khi trời mưa, rải vôi xung quanh bờ ao nuôi tôm. Chuẩn bị sẵn vôi nóng (CaO) và vôi caxi (CaCO₃). Trộn chung với nhau để sẵn với liều lần lượt: 20ppm và 40ppm (giải thích: 1ppm nghĩa là 1000m³ nước sẽ cần 1kg vôi), để sẵn. Khi mưa tạt ngay (tôm từ 10 ngày trở lên, đối với tôm mới thả thì đánh ½ liều để an toàn và tăng dần những ngày kế tiếp để tôm thích nghi). Tạt vôi ngay thời điểm mưa và đến khi hết mưa để ổn định pH và duy trì mức hiệu quả (7.8-8.2).

Kết quả đo pH ao nuôi dưới 7.3

- Kiểm tra và xử lý phèn trước khi cấp nước vào ao nuôi bằng EDTA ngoài ao xử lý (2-5ppm).

- Hạn chế tích lũy chất hữu cơ, xi phông đều đặn để ngăn sự phát triển tảo. Đối với ao ngoài trời có thể giảm nhiệt độ bằng lưới lan hoặc nuôi trong nhà màn. Trường hợp không có điều kiện, bà con có thể tăng mực nước hoặc nuôi ở diện tích phù hợp. Đảm bảo nhiệt độ nước ở ngưỡng phù hợp và ít có sự dao động nhiệt độ.

- Thay nước và làm lại tảo (tăng cường vi sinh và kết hợp vôi bón để ổn định tảo).

Nguyên nhân pH cao

Bón vôi: Việc bón vôi khiến độ kiềm cao và pH của ao có xu hướng tăng do phản ứng hóa học tạo ra H+.

CaCO₃+ CO₂ + H₂O → Ca²⁺ + 2HCO^3-

CaO +2CO₂ +H₂O → Ca²⁺ + 2HCO₃

Phương pháp xử lý khi pH cao:

- Sử dụng mật rỉ đường kết hợp vi sinh để quản lý tảo và bổ sung thêm nguồn cacbon. Liều sử dụng: 4-5ppm rỉ mật + vi sinh rồi gây màu ao nuôi.

- Điều chỉnh tảo phù hợp, bổ sung vitamin C để tăng sức đề kháng và giảm pH. Vitamin C thực chất là acid ascorbic.

Tại sao độ kiềm càng thấp, pH càng biến động mạnh?

Khi độ kiềm thấp, pH sẽ chênh lệch trong ngày lớn hơn là khi độ kiềm cao. Được biểu thị qua sơ đồ sau:

Chênh lệch pH theo độ kiềm (tham khảo)

Độ kiềm là tổng lượng các ion bicarbonate (HCO₃^-), carbonate (CO₃^2-), và đôi khi hydroxide (OH⁻) trong nước. Các ion này có khả năng trung hòa axit hoặc kiềm yếu trong nước. 

- Khi độ kiềm cao, nghĩa là hệ thống nước có hệ đệm tốt hơn, tức là nước có thể hấp thụ axit hoặc bazơ mà không làm thay đổi nhiều giá trị pH. Điều này giúp giảm biên độ dao động của pH trong suốt ngày đêm.

- Khi độ kiềm thấp, hệ thống thiếu khả năng đệm, dẫn đến việc pH dễ bị ảnh hưởng bởi các thay đổi sinh hóa như hô hấp, quang hợp của tảo hoặc phân hủy chất hữu cơ.

- Khi tảo quang hợp vào ban ngày, chúng tiêu thụ CO₂, làm pH tăng lên; vào ban đêm, hô hấp sinh học lại thải ra CO2, làm pH giảm. Với kiềm thấp, những biến đổi này rất rõ rệt, gây dao động lớn.

Kết luận: Bản chất của pH trong ao nuôi tôm liên quan đến các yếu tố như trời mưa, ao nhiễm phèn và mật độ tảo dày đặc. Khi pH thấp, có thể xử lý bằng cách rải vôi để tăng độ kiềm, ổn định môi trường ao. Ngược lại, khi pH cao, cần điều chỉnh bằng cách bổ sung mật rỉ đường và vi sinh để điều chỉnh mật độ tảo phù hợp. Độ kiềm cũng tác động đến sự dao động pH ngày đêm. Kiềm cao giúp duy trì pH ổn định, hạn chế dao động lớn trong ngày nhờ khả năng đệm tốt hơn của các ion bicarbonate và carbonate. Việc kiểm soát pH hiệu quả giúp tạo điều kiện tốt nhất cho sự phát triển của tôm.