TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA MÔI TRƢỜNG & TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN
BỘ MÔN KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG
NGUYỄN VĂN XUYÊN
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG
SỰ PHÁT TRIỂN CỦA TẢO Spirulina sp.
TRONG HỆ THỐNG NUÔI CÁ TRA
Cán bộ hƣớng dẫn: TRẦN CHẤN BẮC
Thấm thoát đã gần 4 năm kể từ ngày tôi bước chân vào ngôi trường Đại học
Cần Thơ, có được như ngày hôm nay đó là nhờ công ơn nuôi dưỡng của cha mẹ và
sự dạy bảo tận tình của quý thầy cô giáo. Công lao to lớn ấy tôi xin ghi lòng tạc dạ
và làm hành trang bên mình khi bước vào đời để nhắc nhở bản thân mình không
được phụ lòng của những người đã yêu thương và tin tưởng tôi.
Nhân đây, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô của trường Đại
học Cần Thơ, đặc biệt là các quý thầy cô trong bộ môn Khoa học Môi trường –
Khoa Môi trường & TNTN đã tận tình giảng dạy và truyền đạt những kiến thức,
kinh nghiệm quý giá cho tôi trong suốt thời gian học tập tại trường.
Xin cảm ơn Gia đình, nơi đã tạo mọi điều kiện cho con đến trường và học
tập, là điểm tựa, là động lực tinh thần giúp con vượt qua khó khăn và có được kết
quả như ngày hôm nay.
Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với thầy Trần Chấn Bắc đã tận tình hướng
dẫn, động viên, giúp đỡ và cho tôi những lời khuyên quý báu trong suốt thời gian
thực hiện đề tài và viết luận văn.
Cảm ơn cố vấn học tập là thầy Trần Sỹ Nam đã hết lòng giúp đỡ tôi để tôi có
thể hoàn thành tốt chương trình đào tạo trong 4 năm học qua, cũng như có những ý
kiến đóng góp quý báu để đề tài của tôi hoàn chỉnh hơn.
Chân thành cảm ơn thầy Lê Anh Kha và thầy Nguyễn Công Thuận đã tạo
điều kiện để tôi hoàn thành tốt việc phân tích tại phòng thí nghiệm.
Và cuối lời, xin cảm ơn những người bạn cùng lớp Khoa học Môi trường
Khóa 36 đã chia sẽ và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Xin chân thành cảm ơn! Nguyễn Văn Xuyên
iii
TÓM TẮT
MỤC LỤC
CHẤP THUẬN CỦA HỘI ĐỒNG i
LỜI CẢM TẠ ii
TÓM TẮT iii
MỤC LỤC iv
DANH SÁCH BẢNG vi
DANH SÁCH HÌNH vi
CHƢƠNG 1: MỞ ĐẦU 1
CHƢƠNG 2: LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU 3
2.1 Tổng quan về tảo Spirulina sp. 3
2.1.1 Vị trí phân loại của tảo Spirulina. sp 3
2.1.2 Đặc điểm sinh học của tảo Spirulina. sp 3
2.1.3 Đặc điểm sinh sản, sinh trưởng và phát triển của tảo Spirulina. sp 6
2.2 Điều kiện nuôi trồng và một số yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của
tảo Spirulina sp. 7
2.2.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của tảo Spirulina sp. 7
2.2.2 Điều kiện môi trường nuôi trồng tảo Spirulina sp. 9
2.3 Một số đặc tính ưu việt của tảo Spirulina sp. 11
2.3.1 Thành phần hóa học 11
2.3.2 Giá trị dinh dưỡng và các tác dụng khác 13
2.3.3 Một số ứng dụng của tảo Spirulina 14
2.4 Tổng quan về nước thải ao nuôi cá tra thâm canh 14
2.4.1 Chu kỳ dinh dưỡng trong ao nuôi thâm canh cá tra 14
2.4.2 Chất lượng và tác động đến môi trường của nước thải ao nuôi thâm canh cá tra
14
2.4.3 Một số nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước từ việc nuôi thâm canh cá tra . 15
2.4.4 Hàm lượng chất ô nhiễm trong nước nuôi thâm canh cá tra 16
CHƢƠNG 3: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19
3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu 19
3.1.1 Thời gian nghiên cứu 19
4
+
, TKN) và lân (P-PO
4
3-
,
TP) của các nghiệm thức theo thời gian 30
4.3.1 Sự biến động chỉ tiêu đạm (N-NO
2
-
, N-NO
3
-
, N-NH
4
+
, TKN) 30
4.3.2 Sự biến động chỉ tiêu lân (P-PO
4
3-
, TP) 35
CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 37
5.1 Kết luận 37
5.2 Đề xuất 37
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
Hình 4.4: Biến động hàm lượng NO
3
-
theo thời gian (trung bình) 32
Hình 4.5: Biến động hàm lượng NH
4
+
theo thời gian (trung bình) 33
Hình 4.6: Biến động hàm lượng TKN theo thời gian (trung bình) 34
Hình 4.7: Biến động hàm lượng PO
4
3-
theo thời gian (trung bình) 35
Hình 4.8: Biến động hàm lượng TP theo thời gian (trung bình) 36
1
CHƢƠNG 1
MỞ ĐẦU
Cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) là đối tượng nuôi chủ lực của vùng
đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL). Theo số liệu thống kê từ Hội nghị tổng kết
năm 2010 và triển khai kế hoạch 2011 của Ban chỉ đạo sản xuất và tiêu thụ cá tra thì
diện tích nuôi cá tra thâm canh ở vùng ĐBSCL đạt 5.420 ha, sản lượng đạt 1,1 triệu
tấn và kim ngạch xuất khẩu đạt 1,4 tỷ USD (http://www.vietfish.org). Sự phát triển
đột phá của nghề nuôi cá tra góp phần không nhỏ đến sự phát triển kinh tế – xã hội
của vùng ĐBSCL nói riêng và của cả nước nói chung. Tuy nhiên, việc nuôi cá tra
với mật độ cao (40-50 con/m
2
), sử dụng hoàn toàn thức ăn công nghiệp thì lượng
nuôi cá tra” được thực hiện nhằm làm cơ sở cho việc kết hợp nuôi tảo Spirulina sp.
trong ao nuôi cá tra góp phần làm giảm lượng chất thải ao nuôi, bảo vệ môi trường.
Nội dung thực hiện
Đánh giá sự tăng trưởng của tảo Spirulina sp. trong hệ thống nuôi thông qua
việc xác định mật độ và sinh khối tảo trong quá trình thí nghiệm.
Tiến hành thu mẫu và phân tích nồng độ các chất ô nhiễm (COD, NH
4
+
, NO
3
-
, NO
2
-
, PO
4
3-
, TN và TP) trong nước của hệ thống theo thời gian.
Theo dõi các chỉ tiêu: nhiệt độ, pH ở các lần thu mẫu.
3
CHƢƠNG 2
LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 Tổng quan về tảo Spirulina sp.
2.1.1 Vị trí phân loại của tảo Spirulina. sp
Ngành (phylum): Cyanophyta
Lớp (class): Cyanophyceae
Bộ (ordo): Oscillatoriales
Họ (familia): Oscillatoriaceae
Chi (genus): Spirulina
(Nguồn: http://vi.wikipedia.org và www.sinhhocdiacau.com, 2009)
Hình 2.1: Các dạng xoắn khác nhau của Spirulina. sp
Về cấu tạo thì Spirulina sp. được cấu tạo từ một sợi đa bào, mỗi tế bào của
sợi có chiều rộng 5 µm, chiều dài 2 mm, nhưng ở cuối hai đầu sợi thường hẹp và
mút lại. Tảo không có không bào và lục lạp, chỉ chứa thylacoid phân bố đều trong tế
bào. Chúng cũng không có nhân điển hình, vùng nhân chứa ADN nhưng không có
giới hạn rõ ràng (Hedenskog G và Hifsten A, 1980 trích bởi Nguyễn Thị Thanh
Nhiễn, 2011).
Hình dạng của Spirulina sp. chỉ thấy rõ khi quan sát dưới kính hiển vi. Đó là
những sợi tảo có màu xanh lục lam, cơ thể không phân nhánh, xoắn kiểu lò xo với
các vòng xoắn khá đều nhau (khoảng 5 – 7 vòng), đường kính xoắn khoảng 35 –
50µm, bước xoắn khoảng 60µm, chiều dài thay đổi có thể đạt 0,25mm. Nhiều
trường hợp tảo Spirulina sp. có kích thước lớn hơn nhưng đây được xem là dạng
chuẩn nhất (Nguyễn Đức Lượng, 2002).
Tuy vậy, theo nghiên cứu của Lê Văn Lăng (2003) sau khi quan sát và đối
chiếu với các tài liệu ông cho rằng tùy chu kỳ sinh dưỡng phát triển, cường độ ánh
sáng, nhiệt độ môi trường mà hình dạng có thể xoắn kiểu chữ C, S Các dạng này
có chiều dài vòng xoắn rất thay đổi, ngay trong một dạng chiều dài mỗi sợi cũng
khác nhau, ví dụ sợi uốn sóng có thể dài 5 – 7 nếp gấp, cũng có thể đến 27 nếp gấp.
Hiện tượng biến dạng nói lên khả năng thích nghi với môi trường mà vi sinh
vật cổ xưa này có được qua hàng triệu năm tiến hóa chọn lọc tự nhiên. Dạng xoắn
nhất một lần trong suốt thời gian 24 giờ và sẽ thường xuyên hơn nếu như có gió nhẹ
trên bề mặt hồ và nó sẽ sản sinh ra 2 – 4 gam sinh khối mỗi ngày trong điều kiện khí
hậu và dinh dưỡng thích hợp. Tảo Spirulina sp. có thể sống trong nhiệt độ nước là
20 – 40
0
C, thích hợp nhất là 35
0
C. Tảo lơ lửng ở độ sâu có thể tới 50 cm, và trong
môi trường nhân tạo thường nuôi ở mức nước 10 – 30 cm (nuôi hồ hở), hoặc có thể
trong hồ đáy sâu 1 – 1,5 m (sục khí) nhưng phải đảm bảo tảo nhận nhận được ánh
sáng. Ánh sáng là điều không thể thiếu giúp cho tảo quang hợp và phát triển. Cường
độ ánh sáng thích hợp cho tảo phát triển là khoảng 1500 – 2500 lux (Vonshak,
1997).
Trên thế giới: Tảo Spirulina phân bố nhiều ở Bắc và Nam Châu Phi, Bắc và
Nam Châu Mỹ, Nam và Trung Châu Á,…hồ Tchad – Trung Phi, Mexico,
Kanembu, thung lũng hoang mạc Imperial thuộc bang California, nông trại Hawwai
6
(Hoa Kỳ), trang trại Twin Tauong (Myanmar), công ty tảo Siam (Thái Lan), trang
trại Chenhai (Trung Quốc),
Ở Việt Nam: Tảo Spirulina có ở các thủy vực khác nhau như: sông, ao, hồ,
ruộng lúa, vùng nước,…và được nuôi trồng ở công ty cổ phần nước khoáng Vĩnh
Hảo (tỉnh Bình Thuận), và một số cơ sở ở Bình Chánh và TP. Hồ Chí Minh.
2.1.3 Đặc điểm sinh sản, sinh trƣởng và phát triển của tảo Spirulina. sp
a) Đặc điểm sinh sản
Spirulina sp. sinh sản như một tảo lam đa bào bằng cách gãy ra từng khúc.
Khúc này được gọi là khúc tản. Các dạng tảo sinh sản theo kiển này thường là chuỗi
tế bào xếp nối nhau thành một sợi, thỉnh thoảng có những tế bào bất bình thường có
kích thước lớn hơn. Sợi tảo thường đứt ngang ở chổ có tế bào dị hình trên, từ đó tạo
thành những sợi tảo mới.
15 – 30
0
C, nhiệt độ thấp hơn 16
0
C sẽ sinh trưởng chậm, còn nhiệt độ cao hơn 35
0
C
thường gây chết một số loài tảo nhưng còn tùy theo loài. Vì nhiều trường hợp ngoại
lệ, một số giống tảo có khả năng sống được ở nơi tuyết phủ dưới 0
0
C hay suối nước
nóng 78
0
C (Lam Mỹ Lan, 2000).
Spirulina sp. có khả năng phát triển ở nhiệt độ khá cao trong khoảng 32 –
40
0
C. Nhiệt độ tốt nhất của chúng thường là ở 35
0
C (Zarrouk, 1966). Ở nhiệt độ
thấp hơn 25
0
C tảo phát triển chậm còn ở nhiệt độ trên 40
0
C tảo nhanh chóng chết
sau 6 ngày. Nhiệt độ tối thiểu để chúng tồn tại là 18
0
C (Orio Ciferi, 1985).
b) pH
Mặc dù có một số loài tảo có khả năng chịu được phạm vi pH rất rộng ( pH
tảo sẽ gia tăng khi cường độ bức xạ mặt trời gia tăng và sẽ giảm khi cường độ
bức xạ mặt trời giảm (Trương Quốc Phú, 2006). Cường độ ánh sánh thích hợp khi
nuôi tảo spirulina trong bình thuỷ tinh dung tích nhỏ là khoảng 1000 lux, với bể
nuôi lớn cường độ ánh sáng là 5.000 – 10.000 lux (Trương Sỹ Kỳ, 2004).
d) Nguồn dinh dƣỡng
- Nguồn Cacbon: chủ yếu là CO
2
và NaHCO
3
. Môi trường có NaHCO
3
thuận
lợi cho tảo phát triển hơn Na
2
CO
3
. Trong quá trình nuôi cấy, khi thổi CO
2
phải kết
hợp đồng thời với việc cung cấp muối bicarbonate tạo ra pH thích hợp cho tảo phát
triển. Vì nếu chỉ thổi CO
2
mà môi trường không có muối carbonate nào khác thì pH
sẽ giảm, khi đó tảo sẽ chết rất nhanh. Như vậy nguồn Cacbon chủ yếu là NaHCO
3
,
còn CO
2
phosphat hữu cơ hoà tan, tảo có thể tiết ra enzym alkaline phosphatase, đây là một
loại enzym ngoại bào có khả năng giải phóng phosphat trong phạm vi chất hữu cơ.
Hơn nữa, khi hàm lượng phosphat hữu cơ hoà tan biến động trong khoảng thời gian
ngắn thì tảo có thể hấp thu và dự trữ phosphat trong tế bào. Trong thời gian biến
động, một tế bào tảo có thể dự trữ phosphat đủ cho sự phân chia 20 tế bào (Graham,
9
2000). Trong ao nuôi, sự phân huỷ thức ăn thừa và phân sẽ liên tục bổ sung
phospho vào trong nước (Boyd, 1998).
Một số chất khoáng cần thiết cho sự phát triển của tảo Spirulina sp. :
• Phospho vô cơ dưới dạng muối natriphosphat và kaliphosphat hòa tan
khoảng 90 – 180 mg/L.
• K
+
và Na
+
dưới dạng muối cloride hoặc vài dạng kết hợp với nguồn N, P.
• Mg
2+
: đóng vai trò tương tự như P, trong tổng hợp các hạt polyphosphat.
• Ca
2+
: không ảnh hưởng rõ đến sinh trưởng của tảo.
• Fe
2+
: xúc tác cho quá trình tạo diệp lục. Sắt thường dùng ở dạng muối FeSO
4
(0,01g/L). Có thể dùng sắt dạng phức EDTA (Etylen diamin Tetracetic acid), phức
này hòa tan bền hơn trong kiềm so với dạng vô cơ. Với Spirulina sp. nồng độ Fe
2+
-
sẽ là điều kiện tối ưu cho tảo phát triển.
2.2.2 Điều kiện môi trƣờng nuôi trồng tảo Spirulina sp.
• Spirulina sp. cần môi trường nuôi kiềm tính (muối natri carbonate và pH cao)
• Nhiệt độ nước dao động từ 25 – 40
0
C, nhiệt độ tối thích là 35
0
C
• Cần ánh sáng để tiến hành quá trình quang hợp tạo ra sinh khối
• Các chất dinh dưỡng cần được cung cấp là phospho, nitơ và sắt cùng với các
chất khoáng khác, các chất này được cung cấp thông qua muối biển
• Phải bổ sung nguồn cacbon vì 47% trọng lượng khô của Spirulina là hợp chất
carbonhydrate
• Bể nuôi cấy Spirulina sp. phải được khuấy trộn liên tục trong suốt ngày (vào
lúc có ánh sáng) vì các lý do sau đây:
+ Để đảm bảo rằng dinh dưỡng trong môi trường nuôi cấy được cung cấp
thường xuyên và đầy đủ cho tảo.
10
+ Để di chuyển các sợi tảo từ dưới lên trên giúp cho chúng tiếp xúc được với
ánh sáng mặt trời và tiến hành quang hợp.
+ Cũng để di chuyển các sợi tảo nằm bên dưới cột nước vì tại đó không gây
ra quang phân giải sắc tố của sợi tảo.
+ Để tảo không bện thành đám dày đặc vì như vậy chúng không tiếp xúc
được với ánh sáng và dinh dưỡng dẫn đến tiêu hóa một lượng lớn chất đường đã
tích lũy, từ đó chúng sẽ chết. Đây lại là nguyên nhân khiến cho vi khuẩn phát triển
trong môi trường nuôi (Vũ Thành Lâm, 2006).
Công nghệ nuôi trồng tảo Spirulina trên thế giới
Trên thế giới có 2 công nghệ chính để nuôi tảo Spirulina.
Chi phí đầu tư cao nên ít phổ biến.
Diện tích nuôi nhỏ, có thể nuôi được tảo
trong không gian 3 chiều.
Nuôi trong bể lên men vi sinh khối, vận
động bằng máy khuấy trộn theo 3 chiều.
Tảo quang hợp dựa vào nguồn ánh sáng
nhân tạo và tự nhiên.
Hệ thống không chịu tác động bởi thời
tiết. Việc quản lý các yếu tố vật lý chủ
động.
Nhiều trang thiết bị hiện đại giúp quản
lý chủ động tất cả các yếu tố vật lý (ánh
sáng, nhiệt độ…), hóa học (hóa chất dùng
nuôi trồng tảo), sinh học (kiểm soát diệt
những sinh vật gây hại cho Spirulina). Tất
cả các thông số (nhiệt độ, ánh sáng, pH…)
đều được ấn định tự động.
Cho năng suất cao.
11
2.3 MỘT SỐ ĐẶC TÍNH ƢU VIỆT CỦA TẢO Spirulina sp.
2.3.1 Thành phần hóa học
Hàm lượng protein trong Spirulina sp. thuộc vào loại cao nhất trong các thực
phẩm hiện nay, cao hơn 3 lần thịt bò và gấp 2 lần trong đậu tương. Chỉ số hóa học
(chemical score – C.S) của protein trong tảo cũng rất cao trong đó các loại acid
amin chủ yếu như leucin, isoleucin, valin, lysin, methionin và tryptophan đều có
mặt với tỷ lệ vượt trội so với chuẩn của tổ chức lương nông quốc tế FAO quy định.
Hệ số tiêu hóa và hệ số sử dụng protein (net protein utilization – NPU) rất cao (80 –
85% protein của tảo được hấp thu sau 18 giờ).
Số lượng (% tổng chất khô)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Vitamin B
12
β-carotene
D-Capanthothennate
Acid folic
Inositol
Niacin (B
3
)
Vitamin B
6
Vitamin B
1
Vitamin E
1,6
1,7
11
0,5
3,5
118
4,29
0,76
0,23
4 – 5
Số thứ tự
Thành phần
Số lượng (% tổng chất khô)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Canxi
Photpho
Sắt
Natri
Clo
Magie
Mangan
Kali
Selen
1.150
8.280
528
544
4.200
16
17
18
Isoleucine
Leucine
Lysine
Methionine
Phenylalanine
Threonine
Tryptophane
Valine
Alanine
Arginine
Acid Aspartic
Cystine
Acid Glutamic
Glycine
Histidine
Proline
Serine
Tyrosine
350
540
290
140
280
320
90
400
470
các loại dinh dưỡng mà cơ thể cần đều được bổ sung cùng một lúc, có lợi cho việc
trao đổi chất, đồng hóa tổ chức, tăng cường sức đề kháng; từ đó đạt được mục đích
phòng chống bệnh tật và thúc đẩy phục hồi sức khỏe.
Spirulina sp. được xem là sản phẩm chống suy dinh dưỡng rất tốt cho trẻ em,
người già và một số đối tượng khác như người bệnh sau phẫu thuật, thiểu năng dinh
dưỡng. Tảo Spirulina sp. có chứa phong phú các acid amin cần thiết như lysin,
threonin rất quan trọng cho trẻ, đặc biệt là trẻ thiếu sữa mẹ. Hàm lượng khoáng
chất và các nguyên tố vi lượng phong phú có thể phòng tránh bệnh thiếu máu do
thiếu dinh dưỡng một cách hiệu quả, và cũng là nguồn bổ sung dinh dưỡng rất tốt
cho trẻ lười ăn. Trong tảo Spirulina sp. có chứa nhiều loại chất chống lão hóa như β-
caroten, vitamin E, acid γ-linoleic Những chất này có khả năng loại bỏ các gốc tự
do thông qua tác dụng chống oxy hóa, làm chậm sự lão hóa của tế bào; đồng thời
sắt, canxi có nhiều trong tảo vừa dễ hấp thụ vừa có tác dụng phòng và hỗ trợ điều trị
các bệnh thường gặp ở người già như thiếu máu, xốp xương.
Các nhà nghiên cứu đã chứng minh tảo Spirulina sp. đạt dinh dưỡng chuẩn
có khả năng chống ung thư, làm tăng sức đề kháng với nghịch cảnh và tăng sức dẻo
14
dai trong vận động. Có thể dùng tảo Spirulina sp. hỗ trợ trong điều trị bệnh viêm
gan, suy gan, bệnh nhân bị cholesterol máu cao và viêm da lan tỏa, bệnh tiểu đường,
loét dạ dày tá tràng và suy yếu hoặc viêm tụy, bệnh đục thủy tinh thể và suy giảm
thị lực, bệnh rụng tóc Với liều dùng vừa phải, Spirulina sp. làm cân bằng dinh
dưỡng, tổng hợp các chất nội sinh, tăng hormon và điều hòa sinh lý.
Ngoài ra, tảo Spirulina sp. có những tác dụng đã và đang được các nhà khoa
học nghiên cứu như tác dụng kích thích tế bào tủy xương, hồi phục chức năng tạo
máu, chức năng giảm mỡ máu, giảm huyết áp, dưỡng da, làm đẹp Đặc biệt, tảo
tiêu diệt được Candida albicans – một loại nấm thường ký sinh trong đường ruột
của nạn nhân AIDS. Hiện nay Spirulina sp. còn được nghiên cứu invitro, để ngăn
chặn sự tấn công của virut HIV.
2.3.3 Một số ứng dụng của tảo Spirulina
hòa tan, nhất là nitơ và phosphor. Khi tổng đạm và tổng lân tăng cao dẫn đến hiện
tượng phú dưỡng hóa nguồn nước chung quanh các khu nuôi tập trung sẽ có sự thay
đổi lớn hệ sinh vật của thủy vực. Đồng thời, ảnh hưởng trực tiếp đến các tính chất
thủy lý hóa của nguồn nước (Lê Bảo Ngọc, 2004).
Ô nhiễm dinh dưỡng sẽ tạo ra hiện tượng phú dưỡng hóa, khi tỉ lệ N/P >12
thì sự phú dưỡng sẽ do P khống chế. Hậu quả sẽ là sự bùng nổ nở hoa của rong tảo,
tăng độ đục nước và có thể tăng tính độc đối với tôm cá do sự phát triển của một số
loài tảo độc (Lê Trình, 1997). Trong thủy vực không bị ô nhiễm thường nitơ hữu cơ
nhỏ hơn 1 mg/L còn khi trong ao có hiện tượng tảo nở hoa thì nitơ hữu cơ thường ở
mức 2 – 3 mg/L (Boyd, 1990 trích bởi Nguyễn Huỳnh Phương, 2013).
Trong mô hình nuôi cá tra ao thâm canh cho thấy lượng thức ăn bổ sung vào
ao nuôi lớn nên khả năng dư thừa lắng đọng xuống nền bùn đáy rất lớn. Càng về
cuối vụ nuôi vật chất hữu cơ trong bùn đáy tăng cao dẫn đến hàm lượng TN tăng.
Tuy nhiên, trong quá trình phân hủy hợp chất hữu cơ và hấp thụ dinh dưỡng đạm,
lân trong nước cho thấy đạm và lân có chiều hướng biến động nghịch nhau so với
tổng vật chất hữu cơ bùn đáy (Lê Bảo Ngọc, 2004).
Theo Lê Bảo Ngọc (2004) thì trong mô hình nuôi cá tra thâm canh có tải
lượng nitơ và phosphor dư thừa tăng cao theo sự tăng khối lượng bình quân của cá.
Dinh dưỡng nitơ tích lũy trong cá 65,4% và thải ra môi trường 34,6%, photpho tích
lũy trong cá là 16,8% và thải ra môi trường 83,2%.
Hiệu suất chuyển hóa thức ăn trong ao nuôi thủy sản thâm canh và bán thâm
canh khá thấp đối với đạm và lân là dưới 50%, chất hữu cơ 20%. Trong ao nuôi cá
tra thâm canh thì cá chỉ hấp thụ 30 – 50% lượng thức ăn. Phần còn lại trực tiếp hoặc
gián tiếp đi vào nước ao hoặc lắng xuống đáy ao (Nguyễn Lệ Phương, 2011).
2.4.2 Chất lƣợng và tác động đến môi trƣờng của nƣớc thải ao nuôi thâm canh
cá tra
Hiện nay, việc nuôi cá da trơn thâm canh sử dụng hoàn toàn thức ăn chế biến
sẵn (Nguyễn Thanh Phương, 1998) và sản phẩm thải ra trực tiếp vào sông, kênh,
rạch… Kết quả là các chất dinh dưỡng, vật chất hữu cơ làm giảm chất lượng môi
trường nước vùng xung quanh ao nuôi (Pillay, 1992). Số lượng chất thải phụ thuộc
cho sức khỏe con người. Sự phân hủy vật chất hữu cơ từ bùn đáy ao thải ra hợp chất
sulfide và ammonia độc hại vào trong môi trường nước. Kết quả cuối cùng từ việc
thay đổi chu trình dinh dưỡng có thể làm giảm sút chất lượng nước và gia tăng sự
xáo trộn đời sống thủy sinh vật (FAO, 2002).
Chế độ cho ăn với lượng thức ăn dư thừa, dẫn đến lượng thức ăn dư tích tụ ở
bùn đáy ao. Lượng thức ăn dư bị phân hủy bởi vi sinh vật đáy. Sự phân hủy làm suy
giảm chất lượng nước và giảm lượng oxy trong nước, nói cách khác là làm vỡ cân
bằng hệ sinh thái (Trung tâm khuyến nông An Giang, 2003).
2.4.3 Một số nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nƣớc từ việc nuôi thâm canh cá
tra
Theo Nguyễn Thị Thu Trang (2008) và Dương Nhựt Long (2012) thì nguyên
nhân dẫn đến ô nhiễm nguồn nước ao nuôi cá tra do:
• Chưa có ao xử lý chất thải cá tra trước khi thải ra môi trường chiếm tỷ lệ
cao (98% tổng số hộ nuôi);
• Các hóa chất vệ sinh cải tạo ao nuôi, có sử dụng vật tư chuyên dụng như
vôi bột, chế phẩm sinh hóa học, thuốc kháng sinh, chất kích thích tăng trưởng,…
17
với số lượng nhiều và gây nguồn nước ngày càng trở nên ô nhiễm. Các nguồn chất
thải này chưa được xử lý và thải trực tiếp ra môi trường;
• Thức ăn dư thừa lắng đọng dưới đáy ao là nguyên nhân quan trọng gây ra
sự biến đổi nguồn nước trên sông rạch.
• Lượng bùn thải từ ao nuôi cá tra bao gồm lượng thức ăn dư thừa, cặn lắng
hữu cơ, phân cá, tảo, đất và độ dày lớp ao bùn gia tăng theo thời gian nuôi (Phạm
Quốc Nguyên, 2008).
• Các chất dinh dưỡng (đạm và lân) và chất hữu cơ trong ao cá tra thâm canh
một phần được sinh vật thủy sinh tiêu thụ, phần lớn lơ lững hay lắng đọng xuống
nền đáy tạo chất bùn đáy. Khi lượng của chúng quá nhiều là nguyên nhân chính gây
ô nhiễm và suy giảm nguồn nước (Nguyễn Phan Nhân, 2011).
Nuôi cá tra thâm canh làm cho môi trường nước xung quanh giàu chất dinh
Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Phan Nhân (2011) thì ở ao nuôi cá tra
nồng độ TN nguồn thải tăng theo thời gian nuôi dao động từ 2,98 – 16,63 mg/L
trong 6 tháng nuôi và đạt trung bình từ 9,85 ± 1,07 mg/L. Nồng độ TP nguồn thải
của ao nuôi dao động gia tăng theo thời gian nuôi, cao ở cuối vụ nuôi và thấp ở đầu
vụ nuôi, dao động từ 0,19 – 6,03 mg/L và đạt giá trị trung bình khoảng 2,9 ± 0,44
mg/L.
Theo kết quả nghiên cứu của Dương Thị Hoàng Oanh và ctv (2011) thì nồng
độ N-NH
4
+
trong nước thải cá tra trước khi bố trí thí nghiệm đạt giá trị 3,53 mg/L,
nồng độ N-NO
3
-
đạt giá trị 7,98 mg/L, nồng độ P-PO
4
3-
đạt giá trị 3,038 mg/L.
Copyright: Tài liệu đại học ©