CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1.1 Giới thiệu Đồng bằng sông Cửu ong (ĐBSC ) là vùng nuôi cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) thâm canh lớn nhất Việt Nam. Theo Tổng cục Thuỷ sản (2 15), diện tích nuôi cá tra ở ĐBSC năm 2 14 đạt 5.5 ha, sản lượng 1. tấn/năm, kim ngạch xuất khẩu gần 1,77 tỷ USD/năm. Cá tra thường được thả nuôi ở mật độ cao, từ 5 ,3-66,3 con/m2 (Trần Trọng Tân và Trương Hoàng Minh, 2014), nên lượng thức ăn sử dụng nhiều, từ 3,2-3,6 tấn thức ăn tự chế hoặc 1,5- 1,6 tấn thức ăn công nghiệp để sản xuất 1 tấn cá tra (De Silva et al.
ượng chất thải từ nuôi cá tra ở ĐBSC thải ra môi trường năm 2 1 ước tính khoảng 1 triệu tấn, trong đó có 9 ngàn tấn chất hữu cơ, 29 ngàn tấn N tính trên vật chất khô (De Silva et al. Các sản phẩm thải của cá và thức ăn thừa này được vi sinh vật chuyển hoá thành các hợp chất vô cơ hoà tan trong nước. Trong đó, NH3-N và H2S là chất độc đối với thuỷ sinh vật (Emerson et al. Theo Ip & Chew (2010), NH3-N gây độc qua tác động lên hệ thần kinh trung ương của cá, làm tăng tiêu hao oxy của mô, tổn thương mang, làm giảm khả năng vận chuyển oxy trong máu, làm cá dễ bị nhiễm bệnh và tăng trưởng chậm (Boyd, 1990; Wicks & Randall, 2002).
Tuy nhiên, ở cá hồi (Oncorhynchus mykiss Walbaum) khi nồng độ TAN trong ao nuôi thấp có thể kích thích cá tăng trưởng (Wood, 2004). Khí 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 ( ê Văn Cát và ctv. Độc tính của NH3-N và H2S phụ thuộc vào loài sinh vật và môi trường trong đó quan trọng là pH và nhiệt độ của nước (Wicks & Randall, 2 2; Bonn & Follis, 1967). pH và nhiệt độ ảnh hưởng đến tỷ lệ chuyển hóa qua lại giữa NH3-N và NH4+-N; H2S và tổng sulfua.
Khi pH và nhiệt độ tăng sẽ dẫn đến sự gia tăng nồng độ NH3-N (Emerson et al., 1975; Tomasso, 1994) nhưng sẽ làm giảm nồng độ H2S (Boyd, 199 ). Do đó nghiên cứu về biến động T N và H2S trong nước ao nuôi và ảnh hưởng của chúng đối với cá tra có vai trò rất quan trọng trong quản lý chất lượng nước ao nuôi. Để hạn chế chất độc gây hại cá người nuôi đã thay nước ao thường xuyên, tần suất thay nước vào các tháng cuối vụ từ 1-2 lần/ngày (Phạm Quốc Nguyên, 2008; Trần Trọng Tân và Trương Hoàng Minh, 2 14). Tổng lượng nước thải từ 1 nuôi cá tra ước tính khoảng 2.000 m3/ha/vụ (Anh et al.
ượng nước thải này phần lớn không được quan tâm xử lý trước khi thải ra môi trường (Trần Trọng Tân và Trương Hoàng Minh, 2 14) và là một trong những nguồn thải có nguy cơ gây ô nhiễm các thủy vực nên cần có biện pháp quản lý phù hợp. Đất ngập nước (ĐNN) kiến tạo đã được ứng dụng để xử lý nhiều loại nước thải (Brix, 1994; ê nh Tuấn, 2007) như nước thải sinh hoạt (Trang et al., 2 1 ), nước thải chăn nuôi (Trương Thi Nga và ctv., 2 7), nước thải thủy sản (Lê Anh Tuấn, 2007) ở ĐBSC. Lục bình là một loài thực vật thủy sinh có tốc độ tăng trưởng rất nhanh và có khả năng hấp thu dinh dưỡng tốt (Dellarossa1 et al., 2 1) nên có thể xem xét về khả năng kết hợp trong hệ thống ĐNN để xử lý nước thải từ ao nuôi cá tra. Do đó, đề tài nghiên cứu “Biến động NH3/NH4+ và H2S trong ao nuôi, ảnh hưởng của chúng lên cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) và biện pháp giảm thiểu” đã được thực hiện.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.1 Mục tiêu tổng quát Đánh giá biến động một số dạng đạm vô cơ và H2S trong nước ao nuôi cá tra thâm canh và ảnh hưởng của các yếu tố này đến tăng trọng của cá tra.
Kết quả làm cơ sở cho việc đề xuất giải pháp quản lý nước ao nuôi và xả thải ra môi trường một cách hợp lý hơn, góp phần cho nghề nuôi cá tra được phát triển bền vững.2 Mục tiêu cụ thể - Xác định biến động một số dạng đạm vô cơ và H2S trong ao nuôi cá tra thâm canh nhằm làm cơ sở cho đánh giá tác động đến cá nuôi, tác động đến môi trường và nghiên cứu biện pháp quản lý và xử lý. - Xác định ảnh hưởng của NH3/NH4+, H2S lên tỷ lệ sống và ảnh hưởng của NH3/NH4+ lên tăng trọng của cá tra cỡ giống nhằm làm cơ sở cho quản lý nước ao nuôi. - Nghiên cứu sử dụng lục bình để xử lý đạm vô cơ và H2S trong nước thải ao nuôi cá tra thâm canh nhằm làm cơ sở cho đề xuất nghiên cứu ứng dụng xử lý nước thải từ ao nuôi cá tra.3 Nội dung nghiên cứu (i) Khảo sát biến động một số thông số chất lượng nước (DO, nhiệt độ, pH, các dạng đạm vô cơ và H2S) trong ao nuôi cá tra thâm canh theo thời gian trong 2 ngày ở các độ sâu khác nhau (tầng mặt, tầng giữa và tầng đáy) và theo giai đoạn phát triển của cá (đầu vụ, giữa vụ và cuối vụ). (ii) Xác định nồng độ T N và H2S gây chết 5 ( C50) cá tra cỡ giống ở pH 6, 7 và 8.
(iii) Xác định ảnh hưởng của T N đến tăng trọng cá tra cỡ giống ở pH khác nhau trong điều kiện phòng thí nghiệm. (iv) Nghiên cứu xử lý nước thải ao nuôi cá tra thâm canh.4 Ý nghĩa luận án Kết quả nghiên cứu cho thấy quy luật diễn biến một số thông số chất lượng nước ao nuôi cá tra thâm canh và nồng độ của TAN và H2S gây ảnh hưởng bất lợi đến cá tra. Đây là cơ sở cho việc đề xuất các giải pháp quản lý và nghiên cứu chất lượng nước ao nuôi được tốt hơn, hạn chế các rủi ro trong quá trình nuôi và nghiên cứu giải pháp giảm thiểu ô nhiễm do nước thải từ ao nuôi cá tra, góp phần bảo vệ môi trường. NUÔI THÂM CANH CÁ TRA Chất lượng nước Biến động đạm vô cơ theo thời gian trong ngày; theo độ sâu và theo thời gian nuôi => Biến động các dang đạm vô cơ và H2S trong ao nuôi Xác định độ độc cấp tính của Xác định độ độc cấp tính NH3 /NH4+ (LC50) đối với cá H2S (LC50) cá tra ở pH tra ở pH khác khác nhau Xác định độ độc cấp tính của NH3 /NH4+ (LC50) đối với cá tra ở pH khác Nghiên cứu giảm thiểu chất ô nhiễm từ nước ao nuôi cá tra Đề xuất giải pháp giảm quản lý chất lượng nước Hình 1.1: Sơ đồ nội dung nghiên cứu và ý nghĩa của luận án 3 1.5 Điểm mới của luận án uận án này đã cho thấy diễn biến một số thông số chất lượng nước (nhiệt độ, pH, DO, NH3/NH4+, NO2--N, NO3--N và H2S) trong ao nuôi cá tra thâm canh theo thời gian trong ngày, theo độ sâu và theo thời gian nuôi mà chưa được khảo sát chi tiết ở các nghiên cứu trước.
Đặc biệt là sự biến động của các dạng chất độc như NH3-N, H2S trong nước ao. Đây là cơ sở quan trọng giúp người nuôi chọn giải pháp quản lý chất lượng nước ao nuôi theo thời gian nhằm tránh rủi ro cho cá và ảnh hưởng đến môi trường. uận án này đã xác định được giá trị C50 của T N và H2S đối với cá tra cỡ giống ở pH 6, 7 và 8. Kết quả cho thấy cá tra có khả năng chịu đựng T N và H2S rất cao, nồng độ T N và H2S gây chế cá tra cao hơn nồng độ T N và H2S đã khảo sát được trong nước ao nuôi rất nhiều lần.
uận án này đã phát hiện cá tra có xu hướng tăng trưởng tốt ở nồng độ T N thấp (10 mg/ T N ở pH 6,5-7 và 6,5 mg/ T N ở pH 7,5-8). Sau 90 ngày nuôi ở điều kiện này cá có tốc độ tăng trưởng tương đối và khối lượng tươi cao hơn đối chứng nhưng lượng thức ăn cá tiêu thụ ít hơn so với đối chứng. Ở nồng độ cao thì lượng thức ăn được cá tiêu thụ cao hơn đối chứng nhưng tốc độ tăng trưởng tương đối thấp hơn đối chứng. Đây là thông tin quan trọng đóng góp cho tối ưu hóa trong quản lý ao nuôi, góp phần giảm chi phí nuôi và bảo vệ môi trường.
uận án này đóng góp thêm biện pháp giúp giảm ô nhiễm của nước thải ao nuôi cá tra bằng lục bình với các chỉ tiêu NH4+-N, NO3- -N và NO2- -N đều đạt cột A2 QCVN 08:2008/BTNMT; thông số SS, H2S và CO2 đạt Thông tư 44/2 1 - BNNPTNT. 4 CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Đặc điểm sinh học của cá tra 2.1 Hệ thống phân loại Cá tra có nhiều tên khoa học và được xếp vào họ Schilbeidae với tên khoa học là Pangasius micronemus Bleeker, 1847 (Trương Thủ Khoa và Trần Thị Thu Hương, 1993). Theo kết quả định danh khác thì cá tra là một trong các loài của họ Pangasiidae (Roberts và Vithayanon, 1991). Gần đây nhất, thì ở Việt Nam, Thái Lan, Indonesia và Malaysia cá tra được được phân loại như sau: Giới: nimalia innaeus, 1758 Ngành: Chordata Bateson, 1885 Ngành phụ: Vertebrata Cuvier, 1812 Tổng lớp: Osteichthyes Huxley, 1880 – Bony fishes ớp: ctinopterygii Huxley, 188 – Ray-finned fishes ớp phụ: Neopterygii Infraclass: Teleostei Tổng bộ: Ostaryphysi Bộ: Siluriformes Họ: Pangasiidae Bleeker, 1858 Giống: Pangasianodon Loài: Pangasianodon hypophthalmus (Sauvage, 1878).
Đặc điểm hình thái cấu tạo Theo Roberts & Vithayanon (1991) các chỉ tiêu phân biệt họ Pangasidae với các họ khác: gồm những cá thể có kích thức lớn, con trưởng thành dài từ 2 cm đến 3 m tuỳ thuộc loài, đa số các loài đều đạt kích thước từ 5 cm trở lên. * Các đặc điểm nhận dạng: - Có một râu mép, một đôi râu cằm, không có đôi râu mũi. - ỗ mũi trước có kích thước bằng lỗ mũi sau. - Có 7-11 tia màng mang.
- Có một vi mở nhỏ. - 6 hoặc 8-9 tia vi ngực. - 26-46 tia vi hậu môn.3 Đặc điểm phân bố và sinh thái Vùng phân bố tự nhiên của loài cá tra giới hạn trong hạ lưu sông Mekong, bao gồm Cambodia, ào, Thái an và Việt Nam, kể cả sông Chao Praya ở Thái Lan (Roberts & Vidthayanon, 1991; Poulsen, et al. Theo Ủy hội sông Mekong (2 5) trong tự nhiên có ít nhất 2 đàn cá tra riêng biệt (quần thể): - Một quần thể ở thượng lưu sông Mekong phân bố kéo dài từ sông ô-ây (Loei River, Thailand) ngược lên biên giới giữa Trung Quốc và Myanmar.
