Trong nuôi trồng thủy sản, người ta thường theo dõi chỉ số TAN (Total Ammonia Nitrogen) là tổng hàm lượng nguyên tố N có trong ion NH4+ (tan trong nước, ít độc) và NH3 (khí hòa tan, nồng độ tự do trong nước ao nếu vượt 0,05 mg/L sẽ gây nguy hiểm cho động vật thủy sinh). TAN có đơn vị mg/L.
Trong nước, ion NH4+ và NH3 tồn tại cân bằng: NH4+ ⇋ NH3 + H+ Ka = 10^-9,25
Tiến hành khảo sát pH của ao nuôi trong ngày có TAN cố định là 0,52 mg/L, kết quả thu được theo đồ thị sau: (Ảnh dùng tạm, đợi cập nhật)
a) Để làm giảm TAN trong vụ mới, người ta hút cạn ao, thêm vôi bột rồi tiến hành “phơi ao” dưới ánh nắng.
b) Nồng độ NH3 vượt ngưỡng cho phép khoảng 8 giờ mỗi ngày
c) Nồng độ NH3 của ao nuôi trong ngày lớn nhất vào lúc 1 giớ.
d) Nồng độ TAN cao có thể gây nên hiện tượng phú dưỡng.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Đúng, sau mỗi vụ nuôi, lượng TAN tích tụ trong bùn đáy và nước ao khá lớn do phân hủy chất hữu cơ (thức ăn thừa, phân tôm cá, xác tảo,…), sau khi hút cạn nước thì rải vôi bột giúp tăng pH, sau đó phơi khô dưới nắng làm NH3 thoát ra. Vôi bột cùng phơi nắng còn làm các chất hữu cơ chứa N bị phân giải thành NH3, qua đó còn làm giảm lượng TAN ẩn mình trong chất hữu cơ.
(b) Sai
Tính cho 1L nước ao tại làn ranh đỏ về sự an toàn (0,05 mg NH3 / 1L nước)
Tổng mN = TAN = 0,52 mg
mN trong NH3 = 0,05.14/17 = 0,04118 mg
—> mN trong NH4+ = 0,52 – 0,04118 = 0,47882 mg
—> mNH4+ = 0,47882.18/14 = 0,61563
[NH3] = 2,94118.10^-6M; [NH4+] = 3,42017.10^-5M
Ka = [NH3][H+]/[NH4+] = 10^-9,25
—> [H+] = 6,53922.10^-9 —> pH = 8,18
Nước có môi trường kiềm yếu do NH3, nếu NH3 vượt quá ngưỡng 0,05 mg/L thì pH sẽ tăng. Như vậy pH = 8,18 là ngưỡng chịu đựng cao nhất của thủy sản đang nuôi.
Quan sát đồ thị, từ 8h đến 18h – tức là 10 giờ mỗi ngày, pH vượt quá 8,18, đồng nghĩa nồng độ NH3 vượt ngưỡng cho phép.
(c) Sai, nồng độ NH3 lớn nhất vào lúc 13h, nhỏ nhất lúc 1h (NH3 biến thiên cùng tăng hoặc cùng giảm với pH).
(d) Đúng, nồng độ TAN cao cung cấp lượng N dồi dào cho tảo, rong rêu, vi khuẩn lam, khiến chúng phát triển mạnh và gây ra hiện tượng phú dưỡng.
Lưu ý: Nếu chỉ mình TAN cao mà PO43- không cao thì hiện tượng phú dưỡng khó xảy ra, nhưng thực tế điều này không tồn tại, bởi vì các yếu tố làm tăng chỉ số TAN cũng đồng thời làm tăng PO43- (phân, thức ăn thừa…), như vậy TAN cao là báo hiệu cho cả PO43- cũng cao và kéo theo hiện tượng phú dưỡng.