Nghiên cứu ảnh hưởng của NH3, NH4 và H2S lên cá tra Pangasianodon hypophthalmus và giải pháp giảm thiểu trong ao nuôi

• Tác giả: Phạm Quốc Nguyên
• Người hướng dẫn: Pgs. Nguyễn Văn Công
• Trường học: Trường Đại học Cần Thơ
• Chuyên ngành: Môi trường đất và nước
• Đề tài: Biến động NH3/NH4+ và H2S trong ao nuôi, ảnh hưởng của chúng lên cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) và biện pháp giảm thiểu
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Cần Thơ

• LỜI CẢM TẠ
• CAM KẾT
• MỤC LỤC
• DANH SÁCH BẢNG
• DANH SÁCH HÌNH
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
• 1.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.1.1. Mục tiêu tổng quát
• 1.1.2. Mục tiêu cụ thể
• 1.2. Nội dung nghiên cứu
• 1.3. Điểm mới của luận án
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Đặc điểm sinh học của cá tra
• 2.1.1. Hệ thống phân loại
• 2.1.2. Đặc điểm hình thái cấu tạo
• 2.1.3. Đặc điểm phân bố và sinh thái
• 2.1.4. Sinh trưởng và dinh dưỡng
• 2.2. Tình hình nuôi cá tra ở ĐBSC
• 2.3. Đạm trong ao nuôi thủy sản
• 2.3.1. Nguồn gốc và sự chuyển hóa đạm trong ao nuôi thủy sản
• 2.3.2. Các yếu tố ảnh hưởng sự chuyển hóa đạm trong ao nuôi thủy sản
• 2.3.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đến tỷ lệ NH3/NH4+ trong thủy vực và ao nuôi thủy sản
• 2.3.4. Ảnh hưởng của NH3/NH4+ đến cá
• 2.4. H2S trong ao nuôi thủy sản
• 2.4.1. Nguồn gốc và sự chuyển hóa H2S trong thủy vực
• 2.4.2. Ảnh hưởng của pH và nhiệt độ đến nồng độ H2S
• 2.4.3. Độc tính của H2S đối với cá nước ngọt
• 2.5. Hiện trạng quản lý nước thải ao nuôi cá tra thâm canh
• 2.6. Xử lý nước thải ao nuôi thủy sản bằng thực vật thủy sinh
• 2.6.1. Khả năng xử lý nước thải ao nuôi thủy sản của thực vật thủy sinh
• 2.6.2. Khả năng xử lý nước thải từ ao nuôi thủy sản của lục bình
• 3. CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
• 3.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu
• 3.2. Đối tượng nghiên cứu
• 3.3. Phương pháp nghiên cứu
• 3.3.1. Phương pháp khảo sát diễn biến các thông số chất lượng nước trong ao nuôi cá tra thâm canh
• 3.3.1.1. Hình thức nuôi và đặc điểm ao nghiên cứu
• 3.3.1.2. Phương pháp thu mẫu
• 3.3.2. Phương pháp xác định nồng độ T N và tổng sunfua gây chết 5 cá tra
• 3.3.2.1. Xác định nồng độ TAN gây chết 50% cá tra
• 3.3.2.2. Xác định nồng độ tổng sunfua gây chết 50% cá tra
• 3.3.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của TAN lên tăng trọng của cá tra
• 3.3.3.1. Phương pháp thí nghiệm ảnh hưởng của TAN lên tăng trọng
• 3.3.4. Phương pháp bố trí thí nghiệm xử lý nước thải cá tra bằng lục bình
• 3.3.4.1. Bố trí thí nghiệm xử lý nước thải cá tra bằng lục bình
• 3.3.4.2. Vận hành hệ thống xử lý nước thải cá tra bằng lục bình
• 3.4. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu
• 3.5. Phương pháp tính toán và xử lý số liệu
• 3.5.1. Phương pháp tính toán kết quả
• 3.5.2. Phương pháp xử lý số liệu
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Biến động các thông số môi trường nước ao nuôi cá tra thâm canh
• 4.1.1. Biến động thông số nhiệt độ, pH và DO trong ao nuôi
• 4.1.1.1. Biến động nhiệt độ trong ao nuôi
• 4.1.1.2. Biến động pH trong ao nuôi
• 4.1.1.3. Biến động DO trong ao nuôi
• 4.1.2. Biến động TAN và NH3-N trong ao nuôi cá tra thâm canh
• 4.1.2.1. Biến động TAN trong ao nuôi
• 4.1.2.2. Biến động NH3-N trong ao nuôi
• 4.1.3. Biến động NO2--N và NO3--N trong ao nuôi cá tra thâm canh
• 4.1.3.1. Biến động NO2--N trong ao nuôi
• 4.1.3.2. Biến động NO3--N trong ao nuôi cá tra thâm canh
• 4.1.4. Biến động nồng độ H2S trong ao nuôi cá tra thâm canh
• 4.2. Độc cấp tính của TAN và tổng sunfua đối với cá tra
• 4.2.1. Các yếu tố môi trường trong thí nghiệm độc cấp tính của T N đối với cá tra
• 4.2.2. Tỷ lệ chết của cá tra giống theo thời gian khi tiếp xúc với nồng độ TAN
• 4.2.3. Ước tính LC50-96 giờ của T N đối với cá tra theo thời gian
• 4.2.4. Xác định LC50-24 giờ của tổng sunfua
• 4.2.4.1. Các yếu tố môi trường trong thời gian thí nghiệm
• 4.2.4.2. Tỷ lệ chết của cá tra giống theo thời gian khi tiếp xúc với nồng độ tổng sunfua
• 4.2.4.3. Ước lượng nồng độ tổng sunfua gây chết 50% cá tra theo thời gian
• 4.3. Ảnh hưởng TAN lên tăng trọng của cá tra
• 4.3.1. Các yếu tố môi trường trong thí nghiệm
• 4.3.2. Ảnh hưởng TAN lên tăng trọng của cá tra
• 4.3.2.1. Khối lượng của cá theo thời gian
• 4.3.2.2. Tốc độ tăng trưởng tương đối của cá
• 4.3.2.3. ượng thức ăn cá tiêu thụ (FI)
• 4.3.2.4. Hệ số chuyển hóa thức ăn (FCR) của cá
• 4.3.3. Ảnh hưởng của TAN lên các chỉ tiêu huyết học của cá
• 4.4. Khả năng loại bỏ chất ô nhiễm trong nước thải nuôi cá tra của lục bình
• 4.4.1. Đặc tính nước thải từ bể nuôi cá tra trước khi xử lý
• 4.4.2. Diễn biến các yếu tố thủy lý hóa trong hệ thống xử lý nước thải
• 4.4.2.1. Diễn biến nhiệt độ trong hệ thống xử lý nước thải
• 4.4.2.2. Diễn biến DO trong hệ thống xử lý nước thải
• 4.4.2.3. Diễn biến pH trong hệ thống xử lý nước thải
• 4.4.2.4. Diễn biến NH4+-N trong hệ thống xử lý nước thải
• 4.4.2.5. Diễn biến NO2- trong hệ thống xử lý nước thải
• 4.4.2.6. Diễn biến NO3--N trong hệ thống xử lý nước thải
• 4.4.2.7. Diễn biến H2S trong hệ thống xử lý nước thải
• 4.4.2.8. Diễn biến CO2 trong hệ thống xử lý nước thải
• 4.4.2.9. Diễn biến SS trong hệ thống xử lý nước thải
• 4.4.2.10. Diễn biến PO43--P trong hệ thống xử lý nước thải
• 4.4.2.11. Diễn biến BOD5 trong hệ thống xử lý nước thải
• 4.4.3. Sự sinh trưởng và phát triển của lục bình trong hệ thống xử lý nước thải
• 4.5. Thảo luận chung
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• TÓM TẮT
• ABSTRACT
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

I. Ảnh hưởng của NH3 lên cá tra

NH3 là một chất độc quan trọng trong ao nuôi cá tra, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe và tăng trưởng của cá. Nghiên cứu chỉ ra rằng NH3 gây độc qua tác động lên hệ thần kinh trung ương, làm tăng tiêu hao oxy của mô, tổn thương mang, và giảm khả năng vận chuyển oxy trong máu. Điều này dẫn đến cá dễ bị nhiễm bệnh và tăng trưởng chậm. pH và nhiệt độ là hai yếu tố môi trường quan trọng ảnh hưởng đến độc tính của NH3. Khi pH và nhiệt độ tăng, nồng độ NH3 trong nước cũng tăng, làm tăng nguy cơ gây độc cho cá. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng cá tra có khả năng chịu đựng NH3 cao hơn so với nhiều loài cá khác, nhưng vẫn cần quản lý chặt chẽ để đảm bảo sức khỏe và tăng trưởng tối ưu.

1.1. Tác động lên hệ thần kinh và hô hấp

NH3 ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ thần kinh trung ương của cá tra, làm giảm khả năng vận chuyển oxy trong máu. Điều này dẫn đến cá bị stress, giảm khả năng hô hấp và tăng nguy cơ nhiễm bệnh. Nghiên cứu chỉ ra rằng cá tra tiếp xúc với nồng độ NH3 cao có tỷ lệ chết tăng đáng kể, đặc biệt ở pH cao và nhiệt độ cao.

1.2. Ảnh hưởng đến tăng trưởng và sức khỏe

Cá tra tiếp xúc với NH3 ở nồng độ vừa phải có thể kích thích tăng trưởng, nhưng ở nồng độ cao sẽ làm giảm tốc độ tăng trưởng và tăng nguy cơ nhiễm bệnh. Nghiên cứu cho thấy cá tra có khả năng chịu đựng NH3 cao hơn so với nhiều loài cá khác, nhưng vẫn cần quản lý chặt chẽ để đảm bảo sức khỏe và tăng trưởng tối ưu.

II. Ảnh hưởng của NH4 lên cá tra

NH4+ là dạng đạm amoni ít độc hơn so với NH3, nhưng vẫn có thể ảnh hưởng đến sức khỏe và tăng trưởng của cá tra. Nghiên cứu chỉ ra rằng NH4+ có thể chuyển hóa thành NH3 trong điều kiện pH cao và nhiệt độ cao, làm tăng nguy cơ gây độc cho cá. NH4+ cũng ảnh hưởng đến chất lượng nước ao nuôi, làm giảm nồng độ oxy hòa tan và tăng nguy cơ phát sinh các chất độc khác như H2S. Quản lý nồng độ NH4+ trong ao nuôi là cần thiết để đảm bảo sức khỏe và tăng trưởng của cá tra.

2.1. Chuyển hóa và độc tính

NH4+ có thể chuyển hóa thành NH3 trong điều kiện pH cao và nhiệt độ cao, làm tăng nguy cơ gây độc cho cá. Nghiên cứu chỉ ra rằng nồng độ NH4+ trong ao nuôi cá tra thường tăng theo thời gian nuôi, đặc biệt ở các ao nuôi thâm canh với mật độ cao.

2.2. Ảnh hưởng đến chất lượng nước

NH4+ ảnh hưởng đến chất lượng nước ao nuôi, làm giảm nồng độ oxy hòa tan và tăng nguy cơ phát sinh các chất độc khác như H2S. Quản lý nồng độ NH4+ trong ao nuôi là cần thiết để đảm bảo sức khỏe và tăng trưởng của cá tra.

III. Ảnh hưởng của H2S lên cá tra

H2S là một chất độc nguy hiểm trong ao nuôi cá tra, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe và tăng trưởng của cá. H2S gây ức chế quá trình phosphoryl hóa, ngăn cản quá trình tái oxy hóa của cytochrome a3 với oxy phân tử, từ đó kìm hãm quá trình trao đổi chất của tế bào, giảm oxy trong máu. pH và nhiệt độ là hai yếu tố môi trường quan trọng ảnh hưởng đến độc tính của H2S. Khi pH và nhiệt độ tăng, nồng độ H2S trong nước giảm, làm giảm nguy cơ gây độc cho cá. Tuy nhiên, H2S vẫn là một chất độc nguy hiểm cần được quản lý chặt chẽ trong ao nuôi cá tra.

3.1. Tác động lên quá trình trao đổi chất

H2S gây ức chế quá trình phosphoryl hóa, ngăn cản quá trình tái oxy hóa của cytochrome a3 với oxy phân tử, từ đó kìm hãm quá trình trao đổi chất của tế bào, giảm oxy trong máu. Điều này dẫn đến cá bị stress, giảm khả năng hô hấp và tăng nguy cơ nhiễm bệnh.

3.2. Ảnh hưởng đến sức khỏe và tăng trưởng

Cá tra tiếp xúc với H2S ở nồng độ cao có tỷ lệ chết tăng đáng kể, đặc biệt ở pH thấp và nhiệt độ thấp. Nghiên cứu cho thấy cá tra có khả năng chịu đựng H2S cao hơn so với nhiều loài cá khác, nhưng vẫn cần quản lý chặt chẽ để đảm bảo sức khỏe và tăng trưởng tối ưu.

IV. Biện pháp giảm thiểu NH3 trong ao nuôi

Để giảm thiểu NH3 trong ao nuôi cá tra, cần áp dụng các biện pháp quản lý chất lượng nước hiệu quả. Một trong những biện pháp quan trọng là kiểm soát pH và nhiệt độ của nước, vì hai yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến nồng độ NH3. Sử dụng các hệ thống sục khí và thay nước định kỳ cũng giúp giảm nồng độ NH3 trong ao nuôi. Ngoài ra, việc sử dụng các loại vi sinh vật có lợi để phân hủy chất thải hữu cơ cũng là một biện pháp hiệu quả để giảm thiểu NH3.

4.1. Kiểm soát pH và nhiệt độ

Kiểm soát pH và nhiệt độ của nước là biện pháp quan trọng để giảm thiểu NH3 trong ao nuôi cá tra. Khi pH và nhiệt độ thấp, nồng độ NH3 trong nước giảm, làm giảm nguy cơ gây độc cho cá.

4.2. Sử dụng hệ thống sục khí và thay nước

Sử dụng các hệ thống sục khí và thay nước định kỳ giúp giảm nồng độ NH3 trong ao nuôi. Điều này giúp duy trì chất lượng nước tốt, đảm bảo sức khỏe và tăng trưởng của cá tra.

V. Biện pháp giảm thiểu NH4 trong ao nuôi

Để giảm thiểu NH4+ trong ao nuôi cá tra, cần áp dụng các biện pháp quản lý chất lượng nước hiệu quả. Một trong những biện pháp quan trọng là kiểm soát pH và nhiệt độ của nước, vì hai yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến nồng độ NH4+. Sử dụng các hệ thống sục khí và thay nước định kỳ cũng giúp giảm nồng độ NH4+ trong ao nuôi. Ngoài ra, việc sử dụng các loại vi sinh vật có lợi để phân hủy chất thải hữu cơ cũng là một biện pháp hiệu quả để giảm thiểu NH4+.

5.1. Kiểm soát pH và nhiệt độ

Kiểm soát pH và nhiệt độ của nước là biện pháp quan trọng để giảm thiểu NH4+ trong ao nuôi cá tra. Khi pH và nhiệt độ thấp, nồng độ NH4+ trong nước giảm, làm giảm nguy cơ gây độc cho cá.

5.2. Sử dụng hệ thống sục khí và thay nước

Sử dụng các hệ thống sục khí và thay nước định kỳ giúp giảm nồng độ NH4+ trong ao nuôi. Điều này giúp duy trì chất lượng nước tốt, đảm bảo sức khỏe và tăng trưởng của cá tra.

VI. Biện pháp giảm thiểu H2S trong ao nuôi

Để giảm thiểu H2S trong ao nuôi cá tra, cần áp dụng các biện pháp quản lý chất lượng nước hiệu quả. Một trong những biện pháp quan trọng là kiểm soát pH và n nhiệt độ của nước, vì hai yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến nồng độ H2S. Sử dụng các hệ thống sục khí và thay nước định kỳ cũng giúp giảm nồng độ H2S trong ao nuôi. Ngoài ra, việc sử dụng các loại vi sinh vật có lợi để phân hủy chất thải hữu cơ cũng là một biện pháp hiệu quả để giảm thiểu H2S.

6.1. Kiểm soát pH và nhiệt độ

Kiểm soát pH và nhiệt độ của nước là biện pháp quan trọng để giảm thiểu H2S trong ao nuôi cá tra. Khi pH và nhiệt độ cao, nồng độ H2S trong nước giảm, làm giảm nguy cơ gây độc cho cá.

6.2. Sử dụng hệ thống sục khí và thay nước

Sử dụng các hệ thống sục khí và thay nước định kỳ giúp giảm nồng độ H2S trong ao nuôi. Điều này giúp duy trì chất lượng nước tốt, đảm bảo sức khỏe và tăng trưởng của cá tra.