Tài liệu Tuyển chọn các chủng vi sinh vật tạo chế phẩm nhằm xử lý nước thải nuôi trồng thủy sản

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- Nguyễn Thị Quỳnh Trang TUYỂN CHỌN CÁC CHỦNG VI SINH VẬT TẠO CHẾ PHẨM NHẰM XỬ LÝ NƯỚC THẢI NUÔI TRỒNG THỦY SẢN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2012 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- Nguyễn Thị Quỳnh Trang TUYỂN CHỌN CÁC CHỦNG VI SINH VẬT TẠO CHẾ PHẨM NHẰM XỬ LÝ NƯỚC THẢI NUÔI TRỒNG THỦY SẢN Chuyên ngành: Vi sinh vật học Mã số: 60.42.40 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. Bùi Thị Việt Hà Hà Nội - 2012 MỤC LỤC MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 9 Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀ I LIỆU .................................................................... 11 1.1. Tình hình nuôi trồng thủy sản trên thế giới: ....................................................... ..111 1.3. Những khó khăn thách thức nghề ............................................................................ 12 1.4. Ảnh hưởng của một số điều kiện môi trường lên quá trình nuôi trồ ng thủy sản :14 1.4.1. Nhiê ̣t đô ........................................................................................................... 15 ̣ 1.4.2. Độ pH ..............................................................................................................15 1.4.3. Độ mặn ............................................................................................................16 1.4.4. Oxy hòa tan (DO) ............................................................................................16 1.4.5. COD, BOD ......................................................................................................17 1.4.6. Mâ ̣t đô ̣ vi tảo Vibrio spp. và vi khuẩn tổng số ................................................17 1.4.7. Nitơ tổ ng số .....................................................................................................18 1.4.8. Photphat (PO43- )..............................................................................................20 1.4.9. Sulphuahydro ..................................................................................................20 1.5. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng biện pháp sinh học trong xử lý môi trường nước nuôi trồ ng thủy sản . ................................................................................................. 21 1.5.1. Vai trò của các vi sinh vật trong quá trình làm sạch nước nuôi tôm, cá .........21 1.5.2. Biện pháp sử dụng các chế phẩm sinh học (probiotic) và vai trò của nó trong việc cải tạo nước đầm nuôi trồ ng thủy sản ...............................................................24 1.5.3. Ưu điể m và nhươ ̣c điể m của biê ̣n phấ p sử du ̣ng vi sinh vâ ̣t trong xử lý nước nuôi trồ ng thủy sản …………………………………………………….………….. 31 Chƣơng 2 – ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................322 2.1. Đối tượng .................................................................................................................... 32 2.1.1 Chủng giống .....................................................................................................32 2.1.2. Hóa chất – thiế t bi ........................................................................................... 32 ̣ 2.1.3. Môi trường ......................................................................................................32 2.2. Phương pháp nghiên cứu ......................................................................................... 35 2.2.1. Phương pháp phân lập vi khuẩn ......................................................................35 2 2.2.2. Phương pháp bảo quản giống ..........................................................................35 2.2.3. Phương pháp xác định hoạt tính enzym và hoạt tính kháng khuẩn ................35 2.2.4. Xác định sinh khối bằng phương pháp đo mật độ quang học .........................36 2.2.5. Phương pháp định lượng axit lactic ................................................................36 2.2.6. Phương pháp nghiên cứu khả năng chuyển hóa các hợp chất chứa nitơ của tế bào .............................................................................................................................36 2.2.7. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số điều kiện nuôi cấy đến khả năng sinh trưởng của vi sinh vật. ...............................................................................................38 2.2.8. Phương pháp xác định một số đặc điểm sinh học của chủng lựa chọn...........39 2.3. Phương pháp ta ̣o chế phẩ m ....................................................................................... 43 2.3.1. Nghiên cứu các điề u kiê ̣n thić h hơ ̣p cho lên men xố p ....................................43 2.3.2. Trô ̣n hỗn hơ ̣p giố ng .........................................................................................41 2.3.3. Bảo quản chế phẩm: ........................................................................................41 2.3.4. Thử nghiê ̣m chế phẩ m trong xử lý nước nuôi trồ ng thủy sản .........................41 2.4. Phân loại vi sinh vật .................................................................................................. 42 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................ 45 3.1. Tuyể n cho ̣n các chủng vi sinh vâ ̣t ............................................................................ 45 3.1.1. Bacillus ............................................................................................................45 3.1.1.1. Phân lâ ̣p và tuyể n cho ̣n ................................................................................45 3.1.1.2. Nghiên cứu các điều kiện nuôi cấy thích hợp lên khả năng sinh trưởng và hoạt tính enzym của chủng vi Bacillus TL1 .............................................................46 3.1.1.3. Một số đặc điểm sinh học của chủng nghiên cứu ........................................51 3.1.2. Vi khuẩ n Lactic ...............................................................................................53 3.1.2.1. Phân lập và tuyển chọn ................................................................................53 3.1.2.2. Phân loại .......................................................................................................53 3.1.2.3. Ảnh hưởng của một số yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và tổng hợp chất kháng khuẩn của L. plantarum L5.....................................................................56 3.1.3. Vi khuẩ n nitrat hóa .........................................................................................60 3.1.3.1. Phân lập và tuyển chọn vi khuẩn nitrat hóa .................................................60 3.1.3.2. Đặc điểm hình thái, sinh hóa của 2 chủng vi khuẩn nitrat hóa lựa chọn .....62 3 3.2. Tạo chế phẩm ............................................................................................................. 63 3.2.1. Thử tiń h đố i kháng lẫn nhau của các chủng vi khuẩ n .....................................63 3.2.2. Nghiên cứu các điề u kiê ̣n lên men xố p thích hơ ̣p ...........................................64 3.2.2.1. Lựa cho ̣n môi trường lên men xố p thích hơ ̣p ...............................................64 3.2.2.2. Ảnh hưởng của tỉ lệ cám: trấ u lên quá trin ̀ h lên men xố p ............................66 3.2.2.3. Ảnh hưởng của thời gian lên quá trình lên men xốp ....................................67 3.2.2.4. Ảnh hưởng của các nhiệt độ khác nhau .......................................................68 3.2.2.5. Ảnh hưởng của độ ẩm ..................................................................................69 3.2.3. Sản xuất chế phẩm ..........................................................................................70 3.2.4. Đánh giá khả năng làm sa ̣ch nước đầ m nuôi thủy sản của chế phẩ m vừa ta ̣o đươ ̣c ...........................................................................................................................72 3.2.4.1. Giá trị pH ......................................................................................................72 3.2.4.2. Nitơ tổ ng số ..................................................................................................73 3.2.4.3. Amôni ...........................................................................................................74 3.2.4.4. Nitrit .............................................................................................................75 3.2.4.5. COD và BOD ...............................................................................................76 KẾT LUẬN ............................................................................................................... 79 KIẾN NGHI .............................................................................................................. 79 ̣ TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 80 PHỤ LỤC .................................................................................................................. 87 4 DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHƢ̃ VIẾT TẮT BOD Biochemical Oxygen Demand Nhu cầ u oxy sinh hóa CMC Cacboxymetyl Cenlluloze Cacboxymetyl xenlulozo COD Chemical Oxygen Demand Nhu cầ u oxy hóa hóa ho ̣c DO Dessolved Oxygen Oxy hòa tan OD Optical Density Mâ ̣t đô ̣ quang ho ̣c QCVN WHO Quy chuẩ n Viêṭ Nam World Heath Organization Tổ chƣ́c Y tế thế giới 5 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Ảnh hưởng của pH đến sinh trưởng của tôm, cá ...................................... 15 Bảng 1.2. Tiêu chuẩ n chấ t lươ ̣ng nước nuôi trồ ng thủy sản ..................................... 21 Bảng 3.1: Hoạt tính enzym của 5 chủng lựa chọn .................................................... 45 Bảng 3.2: Hoạt tính phân giải cơ chất của chủng TL1 trên 4 loại môi trường ......... 46 Bảng 3.3: Ảnh hưởng của pH lên khả năng sinh trưởng và sinh tổng hợp enzym của chủng TL1 ................................................................................................................. 47 Bảng 3.4: Ảnh hưởng của thời gian đến khả năng sinh trưởng và sinh tổng hợp..... 48 Bảng 3.5: Ảnh hưởng của nguồn cacbon lên khả năng sinh trưởng và sinh tổng hợp enzym của chủng TL1 ............................................................................................... 49 Bảng 3.6: Ảnh hưởng của nguồn nitơ đến sinh trưởng và hoạt tính enzym của chủng TL1 ............. 50 Bảng 3.7: Đặc điểm hình thái, sinh lí, sinh hóa của chủng nghiên cứu .................... 51 Bảng 3.8: Hoạt tính ức chế các vi sinh vật kiểm định của chủng L5........................ 53 Bảng 3.9: Đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hóa của chủng L5 ................................ 53 Bảng 3.10: Ảnh hưởng của pH đến sự sinh trưởng và khả năng tổng hợp chất kháng khuẩn của L. plantarum L5 ....................................................................................... 57 Bảng 3.11: Ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy đến sự sinh trưởng và khả năng tổng hợp chất kháng khuẩn của L. plantarum L5 ............................................................. 58 Bảng 3.12: Ảnh hưởng của nồng độ muối tới khả năng sinh trưởng và tổng hợp chất kháng khuẩn của L. plantarum L5 ............................................................................ 59 Bảng 3.13: Đặc điểm hình thái của các chủng oxy hóa amôni phân lập được ......... 60 Bảng 3.14: Đặc điểm hình thái của 10 chủng oxy hóa nitrit phân lập được ............. 61 Bảng 3.15: Hàm lượng nitrit tạo thành và sự sinh trưởng của 13 chủng oxy hóa amôni phân lập được ................................................................................................. 61 Bảng 3.16: Hàm lượng nitrat tạo thành và sự sinh trưởng của 10 chủng oxy hóa nitrit ........................................................................................................................... 62 Bảng 3.17: Một số đặc điểm hình thái, sinh hóa của chủng NA7 và NT2 ............... 62 Bảng 3.18: Thử tiń h đố i kháng lẫn nhau của các chủng vi khuẩ n ............................ 64 Bảng 3.19: Ảnh hưởng của môi trường lên men xốp lên Bacillus............................ 65 Bảng 3.20 : Ảnh hưởng của môi trường lên men xố p lên L. plantarum L5: ............ 65 6 Bảng 3.21: Ảnh hưởng của tỉ lệ cám: trấ u lên Bacillus TL1 .................................... 66 Bảng 3.22: Ảnh hưởng của tỉ lệ cám: trấ u lên L. plantarum L5 ............................... 67 Bảng 3.23: Ảnh hưởng của thời gian lên men xốp lên Bacillus TL1 ....................... 67 Bảng 3.24: Ảnh hưởng của thời gian lên men xốp lên L. plantarum L5 .................. 67 Bảng 3.25: Ảnh hưởng của nhiệt độ lên Bacillus TL1 ............................................. 68 Bảng 3.26: Ảnh hưởng của nhiệt độ lên L. plantarum L5 ........................................ 69 Bảng 3.27: ảnh hưởng của độ ẩm lên Bacillus TL1.................................................. 69 Bảng 3.28: Ảnh hưởng của độ ẩm lên L. plantarum L5 ........................................... 70 Bảng 3.29: Kế t quả giá tri ̣pH sau các ngày thí nghiệm ........................................... 72 Bảng 3.30: Kế t quả giá tri ̣ Nitơ tổ ng số sau các ngày thí nghiệm ............................ 73 Bảng 3.31: Kế t quả giá tri ̣NH 3 sau các ngày thí nghiệm ......................................... 74 Bảng 3.32: Kế t quả giá tri ̣nitrit sau các ngày thí nghiệm......................................... 75 Bảng 3.33: Kế t quả giá tri ̣COD và BOD sau các ngày thí nghiệm .......................... 76 Bảng 3.34: Kế t quả xử lý nước đầ m nuôi thủy sản của chế phẩ m ............................ 77 7 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1: Hoạt tính phân giải cơ chất của chủng TL1 trên 5 loại môi trường .......... 46 Hình 3.2: Ảnh hưởng của pH lên khả năng sinh trưởng và sinh tổng hợp enzym của chủng TL1 ................................................................................................................. 48 Hình 3.3: Ảnh hưởng của thời gian đến khả năng sinh trưởng và sinh tổng hợp enzym ngoại bào của chủng TL1 .............................................................................. 49 Hình 3.4: Ảnh hưởng của nguồn cacbon lên khả năng sinh trưởng và sinh tổng hợp enzym của chủng TL1 ............................................................................................... 50 Hình 3.5: Ảnh hưởng của nguồn nitơ lên khả năng sinh trưởng và sinh tổng hợp enzym của chủng TL1 ............................................................................................... 50 Hình 3.6: Trình tự nucleotit của rARN 16S của chủng L5 ....................................... 50 Hình 3.7: Vị trí phân loại của chủng L5 và các loài có quan hệ họ hàng gần…..56 Hình 3.8: Ảnh hưởng của pH đến sự sinh trưởng và khả năng sinh tổng hợp chất kháng khuẩn của L. plantarum L5 ............................................................................ 57 Hình 3.9: Ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy đến sự sinh trưởng và sinh chất kháng khuẩn của L. plantarum L5 ....................................................................................... 58 Hình 3.10: Ảnh hưởng của nồng độ muối tới khả năng sinh trưởng và tổng hợp chất kháng khuẩn của L. plantarum L5 ............................................................................ 59 Hình 3.11: Sơ đồ quy triǹ h sản xuấ t chế phẩ m da ̣ng rắ n .......................................... 71 Hình 3.12: Giá trị pH sau các ngày thí nghiệm ......................................................... 73 Hình 3.13: Giá trị nitơ tổ ng sau các ngày thí nghiệm ............................................... 73 Hình 3.14: Giá trị amôni sau các ngày thí nghiệm ................................................... 75 Hình 3.15. Giá trị nitrit sau các ngày thí nghiệm ...................................................... 76 Hình 3.16. Giá trị COD sau các ngày thí nghiệm ..................................................... 77 Hình 3.17: Giá trị BOD sau các ngày thí nghiệm ..................................................... 77 8 MỞ ĐẦU Với đường bờ biể n dài tới 3260 km cùng với rấ t nhiề u hòn đảo lớn nhỏ , nhiề u đầ m phá , eo vinh ̣ , đă ̣c biê ̣t c ó tới 250.000 ha rừng ngâ ̣p mă ̣n và 290.000 ha bãi triều, Viê ̣t Nam có tiề m năng lớn về diê ̣n tić h nuôi trồ ng thủy sản nước lơ ̣ . Những năm gầ n đây, cơ cấ u chuyể n dich ̣ kinh tế cùng với các chính sách của khuyế n khích của chính phủ, phong trào nuôi trồ ng thủy sản ven biể n ở nước ta ngày càng phát triển mạnh. Tuy nhiên, trong những năm gần đây ngành nuôi trồ ng đang phải đối mặt với những khó khăn có thể dẫn đến nguy cơ thất bại ở nhiều cơ sở nuôi trồng. Nguyên nhân chính là do ô nhiễm môi trường nước đầ m nuôi , dịch bệnh và hệ thống sinh thái bị phá hủy. Các đầm nuôi trồng thủy sản, đă ̣c biê ̣t là các đầ m quảng canh không có hệ thống cấp , thoát nước và xử lí nước thải nên trong quá trình nuôi, phân sinh vâ ̣t, thức ăn thừa , xác động vật thủy sinh , xác rong, tảo, các loại hóa chất sử dụng trong quá triǹ h nuôi , các loại vi khuẩn gây bệnh… làm cho nước trong đầm bị ô nhiễm. Các chất hữu cơ tích tụ lại ở đáy đầ m bi ̣phân hủy ki ̣khí sinh ra các sản phẩ m như: NH3, H2S, NO3… làm cho tôm cá bi ̣số c hoă ̣c gây ha ̣i cho tôm cá và các sinh vâ ̣t khác số ng trong đầ m . Khi đầ m nuôi bị ô nhiễm thì những nhóm vi sinh vật có hại có cơ hội phát triển mạnh mẽ, không kiểm soát được và hậu quả là vật nuôi bị bệnh. Trước đây, người nuôi thường sử dụng hóa chất, kháng sinh để xử lý môi trường ao nuôi và phòng bệnh. Nhưng dùng nhiều hóa chất và kháng sinh gây ảnh hưởng lớn đến môi trường và con người. Ngoài ra, việc lạm dụng thuốc kháng sinh còn gây ra vấn đề về dư lượng kháng sinh trong vật nuôi và vi phạm vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm. Do đó, cần chọn một giải pháp thích hợp để giải quyết vấn đề này. Trước thực trạng đó, xử lý môi trường trong quá trình nuôi nhằm cải thiện môi trường nước, phòng bệnh cho tôm cá và an toàn với người sử dụng là vấn đề cấp thiết. Tại một số nước có ngành nuôi trồng thủy sản phát triển với quy mô công nghiệp như Mĩ, Nhật, Trung Quốc, Thái Lan,…các biện pháp sinh học được sử dụng thay thế cho cách dùng hóa chất đã khẳng định được tính an toàn và hiệu quả trong nuôi trồng. Các loài vi sinh vật được dùng ngày càng nhiều trong xử lý môi trường nước nuôi trồng thủy sản đã đem lại nhiều lợi ích cho con người và môi trường sống mà các phương pháp khác không có được như: an toàn với người và động vật, đặc hiệu đối với vật chủ, thích hợp với các phương pháp phòng trừ khác, thời gian bán hủy 9 ngắn nên không tồn đọng lâu để gây ô nhiễm môi trường sống, có khả năng tự nhân lên và ức chế các vi sinh vật gây bệnh cho tôm cá. Với mong muố n tìm ra những chủng vi sinh vật có khả năng làm sạch môi trường nước nuôi tôm, chúng tôi đã tiến hành thực hiện đề tài “Tuyển chọn các chủng vi sinh vật tạo chế phẩm nhằm xử lý nước thải nuôi trồng thủy sản”. Mục đić h của đề tài : tạo ra được chế phẩm có chứa một số chủng vi sinh vâ ̣t hữu ích nhằm xử lý nước nuôi tôm và bước đầ u đưa ra những kết quả thử nghiê ̣m xử lý nước nuôi trồ ng thủy sản bi ̣ô nhiễm ở quy mô phòng thí nghiê ̣m . 10 Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tình hình nuôi trồng thủy sản trên thế giới Nuôi trồ ng thủy sản là mô ̣t ngành sản xuấ t đô ̣ng thực vâ ̣t thủy sinh trong điề u kiê ̣n kiể m soát hoă ̣c bán kiể m soát , hoă ̣c như người ta vẫn thường nói , nuôi trồng thủy sản là sản xuất nông nghiệp trong môi trường nướ c [8]. Trong thời gian qua, ngành thuỷ sản ngày càng phát triển và dần trở thành ngành kinh tế mũi nhọn của nhiều quốc gia và là nguồn cung cấp thực phẩm quan trọng cho cộng đồng các dân cư trên toàn thế giới. Không những phát triển về số lượng và giá trị, ngành thuỷ sản còn có những bước thay đổi cơ bản về cơ cấu sản xuất. Từ một ngành thuỷ sản công nghiệp với khai thác thuỷ sản đóng vai trò chủ đạo và những quốc gia có sản lượng lớn nhất là các nước phát triển có những đội tàu khai thác xa bờ và một nền công nghiệp chế biến hiện đại trong những năm trước thập kỷ 90, trong giai đoạn từ hơn mười năm trở lại đây, ngành thuỷ sản đã phát triển theo hướng nông nghiệp, nghĩa là nuôi trồng thuỷ sản (NTTS) đã tăng nhanh tỷ lệ đóng góp của mình và các nước nông nghiệp chính là những nước có sản lượng đứng đầu thế giới. Chỉ tính trong giai đoạn 10 năm từ 1993-2003, trong khi sản lượng khai thác hầu như đứng yên, chỉ tăng 1,2%, thì sản lượng NTTS tăng mỗi năm tới 9,4%. Năm 2003, tỷ lệ của NTTS trong tổng sản lượng thuỷ sản thế giới đã tăng lên 31,7% [8]. Theo thống kê của FAO, năm 2003, tổng sản lượng thủy sản của thế giới đạt gần 132 triệu tấn, lĩnh vực khai thác đạt 90 triệu tấn và nuôi đạt gần 42 triệu tấn. Trong đó, lượng thuỷ sản (TS) dùng làm thực phẩm khoảng 101 triệu tấn, chiếm hơn 76,5 % [8]. Nếu phân theo môi trường nuôi, sản lượng các loài thuỷ sản nước ngọt chiếm tỷ lệ cao hơn (năm 2003, nuôi nước ngọt đạt 25,2 triệu tấn, chiếm 60,14% sản lượng và 48,7% giá trị). Thuỷ sản nuôi nước mặn chiếm 36,5% sản lượng và 35,7% giá trị. Mặc dù sản lượng nuôi nước lợ chỉ chiếm 5,8% (năm 2002), nhưng lại chiếm tới 15,9% giá trị vì phần lớn là những sản phẩm giá trị cao. 1.2. Tình hình nuôi trồng thủy sản ở Viêṭ Nam Với đường bờ biể n dài hơn 3200km; Viê ̣t Nam có vùng đă ̣c quyề n kinh tế trên biể n rô ̣ng hơn 1 triê ̣u km 2. Viê ̣t Nam cũng có vùng mă ̣t nước nô ̣i điạ lớn rô ̣ng hơn 1,4 triê ̣u ha nhờ hê ̣ thố ng sông ngòi , đầ m phá dày đă ̣c . Vị trí địa lý và điều kiện 11 tự nhiên thuâ ̣n lơ ̣i giúp Viê ̣t Nam có nhiề u thế ma ̣nh nổ i trô ̣i để phát triể n ngành thủy sản . Từ lâu Viê ̣t Nam đã trở thành quố c gia sản xuấ t và xuấ t khẩ u thủy sản hàng đầu khu vực cùng với Ind onesia và Thái Lan . Xuấ t khẩ u thủy sản trở thành mô ̣t trong những liñ h vực quan tro ̣ng của nề n kinh tế [6]. Theo số liê ̣u thố ng kê , 11 tháng đầu năm 2009, kim nga ̣ch xuấ t khẩ u thủy sản đạt 3.928 triê ̣u đôla , bằ ng 93,8% so với cùng kỳ năm ngoái ; chiế m 7,6% tổ ng kim nga ̣ch xuấ t khẩ u cả nước [6]. Viê ̣t Nam có hơn 1 triê ̣u km đường bờ biể n và 1,4 triê ̣u hecta mă ̣t nước nô ̣i điạ vì vâ ̣y nguồ n cung thủy hải sản rấ t dồ i dào và ổ n đinh ̣ . Trữ lươ ̣ng hải sản ở Vi ệt Nam ước tính có khoảng 4,2 triê ̣u tấ n và nguồ n tái ta ̣i là khoảng 1,73 triê ̣u tấ n . Mở rô ̣ng diê ̣n tích nuôi trồ ng thủy sản và cải thiê ̣n khả năng khai thác đánh cá xa bờ đã giúp sản lượng thủy hải sản Việt Nam không ngừn g tăng trong những năm qua . Mức tăng trưởng trung biǹ h từ năm 2006 - 2008 là khoảng 11%. Đế n hế t tháng 11 năm 2009, sản lượng thủy sản đã đa ̣t hơn 4,4 triê ̣u tấ n [6]. Trong những năm gầ n đây , các sản phẩm mặt hàng thủy sản của Việ t Nam ngày càng được đa dạng hóa. Các sản phẩm như tôm ,cá tra, cá ngừ, hàng khô, mực, bạch tuộc chiếm tỉ trọng lớn nhất trong kim ngạch xuất khẩu thủy sản . Trong đó , tôm đứng đầ u về kim nga ̣ch xuấ t khẩ u , chiế m 38,4 %. 1.3. Nhƣ̃ng khó khăn thách thƣ́c nghề Theo đánh giá của FAO , thủy sản và các sản phẩm là các sản phẩm được phát triển nhanh nhấ t trong các mă ̣t hàng thực phẩ m hiê ̣n nay nói chung . Lơ ̣i thế của nuôi trồ ng thủy sản là có thể thự c hiê ̣n đươ ̣c kế hoa ̣ch phát triể n sản xuấ t thủy sản , gia tăng sản lươ ̣ng nhằ m đáp ứng nhu cầ u của thi ̣trường tiêu thu ̣ , không bi ̣phu ̣ thuô ̣c vào mùa vu ̣ khai thác như nguồ n lơ ̣i tự nhiên. Tuy nhiên, ngoài những thuận lợi đó , nuôi trồ ng thủy sản ở Viê ̣t Nam cũng đã và đang phải đố i mă ̣t với nhiề u khó khăn như điề u kiê ̣n môi trường , khí hậu , nguồ n nước, ô nhiễm nước thải , nguồ n giố ng , thức ăn, dịch bệnh , thời tiế t… Ha ̣n chế trong nuôi trồ ng thủy sản ở Việt Nam là tính rủi ro còn cao do những nguyên nhân chủ quan và khách quan. Về mă ̣t chủ quan, còn có nhiều vấn đề kĩ thuật và phi kĩ thuật mà chúng ta chưa làm chủ được . Trong điề u kiê ̣n nuôi trồ ng thủy sản hiê ̣n nay, các đầ m nuôi thường bi ̣phú dưỡng . Nguyên nhân là do chúng ta đưa vào đầ m nuôi lươ ̣ng thức ăn tổ ng hơ ̣p rấ t lớn mà chỉ có phầ n rấ t nhỏ (khoảng 17%) lươ ̣ng thức ăn đươ ̣c tôm sử du ̣ng , còn lại là hòa tan trong nước hoặc bài tiết ra ngoài môi 12 trường. Lươ ̣ng thức ăn thừa , phế thải hữu cơ và các phế thải khác là những yếu tố làm cho đầm nuôi tôm nhiễm bẩn . Có thể nói các đầm nuôi trồng thủy sản hiện nay bị thất bại là do đầm nuôi bị nhiễm bẩn . Do chưa có kinh nghiê ̣m trong phòng chố ng bê ̣nh cho tôm nên sử du ̣ng thuố c chữa bê ̣nh không hơ ̣p lí đã làm tăng khả năng hiǹ h thành dich ̣ bê ̣nh vùng nuôi . Khả năng theo dõi , cảnh báo môi trường đề phòng dịch bệnh còn hạn chế cũng là ng uyên nhân gây tổ n thấ t không nhỏ . Bên cạnh đó , sự ô nhiễm còn do tác đô ̣ng qua la ̣i giữa các ngành sản xuấ t khác nhau , chẳ ng ha ̣n sự ô nhiễm các vực nước tự nhiên từ nguồ n phân bón , thuố c trừ sâu, chấ t thải công nghiệp cũng l àm ảnh hưởng đến cá c vùng nuôi trồ ng thủy sản [12], [18], [21]. Trong nuôi trồ ng thủy sản thường phải sử du ̣ng các loa ̣i hóa chấ t , kháng sinh, thuố c diê ̣t nấ m để tri ̣bê ̣nh . Tuy nhiên, chúng phải được dùng với liều lượng thích hơ ̣p và theo quy đinh ̣ hơ ̣p lí . Nế u không, viê ̣c sử du ̣ng thuố c kháng sinh bừa baĩ sẽ gây hiê ̣n tươ ̣ng kháng thuố c và gây cho người sử du ̣ng những rủi ro tiề m ẩ n như tăng mẫn cảm với dư lươ ̣ng thuố c hoă ̣c xuấ t hiê ̣n hê ̣ vi khuẩ n đư ờng ruột kháng lại các chất kháng khuẩn . Rấ t nhiề u nước trên thế giới đã có những thay đổ i hoă ̣c thắ t chă ̣t các quy đinh ̣ của quố c gia về viê ̣c sử du ̣ng thuố c tri ̣bê ̣nh trong nuôi trồ ng , đă ̣c biê ̣t là kháng sinh , đây cũng là y êu cầ u nghiêm ngă ̣t của nhiề u nước trong đó có cả các nước nhập khẩu [7], [26]. Mô ̣t khó khăn nữa đố i với ngành nuôi trồ ng thủy sản đó là dich , đă ̣c ̣ bê ̣nh biê ̣t là đố i với tôm . Cùng với việc tăng sản lượng tôm thì bệnh tôm n gày càng phát triể n nhiề u và xuấ t hiê ̣n nhiề u bê ̣nh la ̣ mà chưa có giải pháp điề u tri ̣ . Gầ n 30 bê ̣nh và hội chứng bệnh của tôm nuôi với 2 nguyên nhân nhiễm trùng và không nhiễm trùng đã được một số tài liệu gần đây nhắc đế n nhưng sự hiể u biế t về chúng còn rấ t ít. Mô ̣t số tác nhân gây bê ̣nh quan tro ̣ng nhấ t cho tôm cá, cũng như các thủy hải sản khác là vi sinh vật (vi khuẩ n , vi rút , nấ m và nguyên sinh đô ̣ng vâ ̣ t) hay do môi trường, đô ̣c tố [30]. Các vi sinh vâ ̣t gây bê ̣nh gây ra các bê ̣nh nghiêm tro ̣ng cho thủy hải sản . Ví dụ đối với tôm , chúng gây bệnh đốm trắng , bê ̣nh đầ u vàng , bê ̣nh phát sáng… Nế u môi trường tiế p tu ̣c xấ u đi hay số lươ ̣ng vi khuẩ n gây bê ̣nh tăng ma ̣nh , tôm sẽ chết nhiề u trong mô ̣t thời gian ngắ n hoă ̣c bê ̣nh sẽ chuyể n thành da ̣ng nhiễm khuẩ n mañ tính và rất khó chữa . Những bê ̣nh này chỉ mang tính chấ t cơ hô ̣i khi nước bi ̣ô nhiễm, đă ̣c biê ̣t là nước bi ̣ô nhiễm hữu cơ hoă ̣c tôm cá c hịu tình trạng sốc do một 13 trong các điề u kiê ̣n gây ra như sự thay đổ i nhiê ̣t đô ̣ , pH, mâ ̣t đô ̣ thả quá dày , sự thay đổ i về đô ̣ mă ̣n của nước.  Vi khuẩn Vibrio gây bê ̣nh cho tôm Các vi sinh vật gây bệnh luôn tồn tại trong môi trường sinh sống của tôm (đất, nước, không khí, thức ăn…) và tồn tại ngay trong cơ thể vật chủ. Một trong số các vi khuẩn gây bệnh nguy hại phổ biến cho tôm là Vibrio spp. Đây là chủng vi khuẩn Gram âm, có khả năng chuyển động, có hoạt tính oxidaza, hình que hoặc hình dấu phẩy, kị khí không bắt buộc, không hình thành bào tử, có thể cư trú trong nước với các độ mặn khác nhau. Nhóm vi khuẩn này tồn tại trong môi trường nước nuôi như một thành phần của quần thể vi sinh vật tự nhiên trong đầm nuôi nhưng khi gặp điều kiện bất lợi cho tôm, chúng trở thành vi khuẩn có khả năng gây bệnh, vì vậy chúng được xếp vào loại vi khuẩn gây bệnh cơ hội trên tôm) [49]. Vibrio spp. rất phổ biến trong nước mặn, một số loài có khả năng gây bệnh cho tôm (V. cholera, V. parahaemolyticus, V. alginolyticus, V. vulnificus, V. urnissii…). Chúng thường gây ra các bệnh nghiêm trọng cho tôm như bệnh đốm trắng, bệnh đầu vàng, bệnh phát sáng…. Khi bị nhiễm vi khuẩn này, lúc đầu, một số nơi trên cơ thể tôm sẽ bị tiêu hủy như phần đuôi hoặc phần lưng rồi dần dần làm bế tắc hệ thống lưu thông của máu [38]. Tôm thay đổi tập tính như bơi ven bờ hay gần mặt nước, lờ đờ, bỏ ăn, đổi màu đỏ hoặc xanh. Nếu môi trường tiếp tục xấu đi hay số lượng vi khuẩn gây bệnh tăng mạnh, tôm sẽ chết nhiều trong một thời gian ngắn hoặc bệnh sẽ chuyển thành dạng nhiễm khuẩn mãn tính. Những bệnh này chỉ mang tính chất cơ hội khi nước bị ô nhiễm, đặc biệt là nước bị ô nhiễm hữu cơ hoặc tôm cá chịu tình trạng sốc do một trong các điều kiện gây ra như sự thay đổi nhiệt độ, pH, mật độ thả quá dày, sự thay đổi về độ mặn của nước. Vi khuẩn Vibrio spp. trong các đầm nuôi tôm rất phong phú và có xu hướng tăng dần theo thời gian nuôi, số lượng đạt cực đại vào cuối vụ. Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Trọng Nho và ctv (1996) [21] đầm tôm ở các tỉnh Nam Trung Bộ bị bệnh có số lượng vi khuẩn Vibrio tổng số từ 110-1500 tế bào/ml. Theo Phan Lương Tâm và ctv (1998) [29], Nguyễn Việt Thắng (1998) [33] khảo sát các nguyên nhân gây chết tôm ở các tỉnh phía Nam cho rằng trong các đầm nuôi tôm bị chết, số lượng vi khuẩn Vibrio spp. tổng số cũng rất cao. Sự xuất hiện, phân bố của các chủng Vibrio là theo mùa và phụ thuộc vào chế độ dinh dưỡng của nước. Hiện tượng bùng nổ Vibrio xảy ra trong các trường hợp nước bị phú dưỡng. Việc định 14 lượng vi khuẩn Vibrio spp. rất quan trọng để chủ động kiểm tra chất lượng nước, xác định khả năng bệnh lí có thể xảy ra trong đầm nuôi tôm. 1.4. Ảnh hƣởng của một số điều kiện môi trƣờng lên quá trình nuôi trồng thủy sản Dạng thức ăn sử dụng nuôi tôm ảnh hưởng r ất lớn đến môi trường đầm nuôi . Trong thời gian đầ u , đa số các loài nuôi đề u cho năng suấ t cao nhưng chỉ sau mô ̣t thời gian sử du ̣ng thức ăn, đă ̣c biê ̣t là thức ăn tuơi thì chấ t lươ ̣ng nước suy giảm mô ̣t cách nhanh chóng . Khi hàm l ượng các chất hữu cơ và các chất chứa ni tơ tăng lên thì hàm lượng oxy hòa tan giảm . Sự nhiễm bẩ n môi trường nước nuô i trồ ng thủy sản được bắt đầu bằng sự tích tụ các sản phẩm thức ăn dư thừa và các chất thải của tôm cá. Khi đó , quá trình sinh trưởng và phát triển của các loài thủy sản bị đình trệ , mô ̣t trong số trường hơ ̣p có thể dẫn đế n hiê ̣n tươ ̣ng tôm cá bi ̣chế t hàng loa ̣t thiê ̣t ha ̣i lớn cho sản xuấ t . , gây 1.4.1. Nhiê ̣t độ Nhiê ̣t đô ̣ l à điều kiện xác định đặc điểm các quá trình sinh học , lí học, hóa học… diễn ra trong nước. Tôm cá là các đô ̣ng vâ ̣t biế n nhiê ̣t. Nhiê ̣t đô ̣ là yế u tố sinh thái quan trọng ảnh hưởng tới nhiều phương diện trong đời sống của tôm cá như: hô hấ p, tiêu thu ̣ thức ăn , đồ ng hóa thức ăn , tăng cường miễn dich ̣ đố i với bê ̣nh tâ ̣t , sự tăng trưởng… nhiê ̣t đô ̣ thay đổ i theo mùa nên ở miề n Nam Viê ̣t Nam có thể nuôi tôm cá quanh năm trong khi ở miề n Bắ c chỉ khai thác đươ ̣c chủ yế u vào mùa có nhiê ̣t đô ̣ ấ m áp. Ở Việt Nam, nhiê ̣t đô ̣ thić h hơ ̣p cho tôm cá là 28-36oC [27]. 1.4.2. Độ pH Độ pH đặc trưng cho hoạt tính phản ứng của môi trường , giá trị pH được tính bằ ng: pH = ln [H+]. Độ pH của môi trường đầ m nuôi ảnh hưởng khá lớn đế n sự sinh trưởng của tôm cá . pH thấ p có thể làm tổ n thương p hầ n phụ, mang, quá trình lột xác và độ cứng của vỏ tôm. Độ pH thấp làm tăng tính độc của khí H 2S, gây ngô ̣ đô ̣c cho tôm cá, khi pH cao la ̣i làm tăng đô ̣c tin ́ h của NH 3. Độ pH trong khoảng 7,2 – 8,8 đươ ̣c coi là thić h hơ ̣p [37]. Bảng 1.1. Ảnh hƣởng của pH đến sinh trƣởng của tôm, cá (Lƣơng Đƣ́c Phẩ m, 2002) [24] Đặc điểm môi trƣờng pH Giới ha ̣n thích nghi của tôm, cá 15 axit ma ̣nh 4 điể m chế t đố i với tôm, cá axit yế u 5-6 tôm cá không sinh sản hoă ̣c khó sinh sản trung tính 7-8 môi trường thić h hơ ̣p cho tôm cá kiề m yế u 9 giới ha ̣n cuố i cùng cho tôm cá kiề m 10 tôm cá không lớn kiề m mạnh > 10 điể m chế t đố i với tôm cá 1.4.3. Độ mặn Độ mặn được tính dựa trên tổng nồng độ các ion hòa tan trong nước , có quan hê ̣ mâ ̣t thiế t với đời số ng của thủy sinh vâ ̣t . Nhu cầ u về đô ̣ mă ̣n thay đổ i tùy theo từng loa ̣i tôm cá và thời điểm trong chu trình sống của mỗi loại . Đối với tôm sú, đô ̣ mă ̣n thić h hơ ̣p là 15-35‰ NaCl, đô ̣ mă ̣n tố i ưu là 29 -30‰ NaCl. Tôm sú sinh trưởng châ ̣m và năng suấ t thấ p khi nuôi ở đô ̣ mă ̣n cao hơn 35‰ [21]. 1.4.4. Oxy hòa tan (DO) Oxy hòa tan trong nước có ý nghiã rấ t lớn t rong viê ̣c đánh giá tra ̣ng thái của nước và đô ̣ giảm của nó cho thấ y sự thay đổ i ma ̣nh mẽ của các quá trin ̀ h sinh ho ̣c , quá trình tự làm sạch , sự nhiễm bẩ n của nguồ n nước . Nồ ng đô ̣ oxy hòa tan phụ thuô ̣c vào mô ̣t loa ̣t các yế u tố tự nhiên như : áp suất , nhiê ̣t đô ̣ nước , nồ ng đô ̣ các muố i hòa tan trong nước . Khi nuôi tôm, cá, giữa mâ ̣t đô ̣ tôm, cá với hàm lượng oxy hòa tan có mối quan hệ qua lại vớ i nhau. Oxy đươ ̣c tôm, cá sử dụng vào quá trình hô hấ p, đồ ng thời oxy đươ ̣c tiêu thu ̣ làm phân hủy mô ̣t lươ ̣ng chấ t thải và thức ăn dư thừa của tôm, cá. Do đó , oxy là yếu tố quan trọng trong nước nuôi , hỗ trơ ̣ cho tôm , cá phát triể n. Nước nuôi đủ tiêu chuẩ n để nuôi tôm cá có nồ ng đô ̣ oxy hòa tan là: 58mg/l . Trong đầ m nuôi , lươ ̣ng oxy hòa tan thấp sẽ làm tôm chậm lớn , có thể chết hàng loạt. Mức gây ha ̣i tùy thuô ̣c vào lươ ̣ng oxy hòa tan có trong đầm v à giời gian tôm, cá phải chịu đựng. Chanratchakool P. (1995) [44] cho rằ ng hàm lươ ̣ng oxy hòa tan trong nước < 4mg/l làm cho tôm , cá sử dụng thức ăn kém , dễ nhiễm bê ̣nh . Chiu Liao P. (1992) [45] nhâ ̣n thấ y rằ ng lươ ̣ng oxy hòa tan nhỏ hơn 3,5 mg/l sẽ gây chế t tôm, cá. Lươ ̣ng oxy hòa tan còn liên quan đến độ mặn và nhiệt độ nước của đầm nuôi. Khi nhiê ̣t đô ̣ , đô ̣ mă ̣n tăng thì khả năng hòa tan oxy trong nước giảm (Gaudiosa, 1975) [50]. 16 1.4.5. COD, BOD COD là nhu cầ u oxy hóa học cần thiết cho quá trình oxy hóa toàn bộ các chấ t hữu cơ trong nước thành CO 2 và H2O. BOD là nhu cầ u oxy sinh ho ̣c cầ n thiế t cho vi sinh vâ ̣t tiêu thu ̣ để oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước. Trong môi trường đầ m nuô i tôm cá, hai chỉ tiêu nghiên cứu chấ t lươ ̣ng nước COD và BOD đươ ̣c dùng để đánh giá mức đô ̣ nhiễm bẩ n , phú dưỡng hóa đồng thời còn cho biết sự phát triển c ủa sinh vật trong thủy vực [15]. COD phản ảnh lươ ̣ng tiêu hao oxy do quá trình biến đổi các chất hữu cơ (biế n đổ i hóa học), do đó giá trị COD phản ánh mức đô ̣ gia tăng chấ t hữu cơ có trong đầ m như thức ăn thừa , sản phẩ m bài tiế t của tôm và xác sinh vâ ̣t chế t . Sự biế n đổ i COD trong đầ m nuôi t ôm tăng dầ n từ đầ u vu ̣ tới cuố i vu ̣ , thường đầ u vu ̣ hàm lươ ̣ng COD thấ p từ 0,5 – 1,2mg/l, cuố i vu ̣ nuôi có thể lên tới 10 - 12 mg/l [23]. Trong đầ m nuôi, COD thường biế n đổ i từ 1,9 - 6,5 mg/l tuy giá tri ơ ̣ ̉ mức trung bin ̀ h cao nhưng p hù hợp cho tôm cá phát triển [23]. BOD phản ánh lươ ̣ng các chấ t hữu cơ dễ bi ̣phân hủy sinh ho ̣c có trong nước. Giá trị BOD càng lớn nghĩa là mức độ ô nhiễm hữu cơ càng cao . Tiêu chuẩ n nước thủy sản của FAO quy đinh ̣ giá tin ̉ h BOD < 10 mg/l, giới ha ̣n thić h hơ ̣p của BOD từ 4 -8 mg/l [23]. Trong đầ m nuôi trồ ng thủy sản , các thông số BOD, COD càng giảm càng tố t vì điều đó chứng tỏ rằng trong đầm không phải tiêu thụ một lượng lớn oxy hòa tan (DO) trong nước để oxy hóa các chất cặn bã ở đáy đầm . Khi COD, BOD giảm thì DO trong nước tăng lên , làm cho nước đầm nuôi trồng thủy sản trong lành và sạch sẽ hơn. Cả hai thông số BOD và COD đều xác định lượng chất hữu cơ có khả năn g bị oxy hóa có trong nước nhưng chúng khác nhau về ý nghĩa . BOD chỉ để thể hiê ̣n lươ ̣ng chấ t hữu cơ dễ bi ̣phân hủy sinh ho ̣c nghiã là các chấ t hữu cơ bi ̣ oxy hóa nhờ vi sinh vâ ̣t . COD thể hiê ̣n toàn bô ̣ các chấ t hữu co có thể bị oxy hóa bằng các tác nhân hóa ho ̣c . Do vâ ̣y, tỉ số BOD / COD luôn nhỏ hơn 1, chỉ số này cao chứng tỏ môi trường đầ m nuôi bi ̣ô nhiễm bởi các chấ t hữu cơ sinh ho ̣c dễ tan , dễ phân hủy (thức ăn thừa, chấ t thải của tôm, cá, xác thủy sinh vật chết) [37]. 1.4.6. Mật độ vi tảo, Vibrio spp. và vi khuẩn tổng số Vi khuẩ n lam và các loài vi tảo là nhóm sinh vâ ̣t đơn giản nhấ t có khả năng quang hơ ̣p. Chúng sử dụng cacbonic hoặc cacbonat là nguồn cabon và sử du ̣ng các muố i photpho và nitơ vô cơ để phát triển theo sơ đồ [37]: CO2 + PO4 +nNH3 Năng lươ ̣ng ánh sáng 17 phát triển tế bào mới +n O2 Các kết quả phân tích các mẫu thực vật nổi vùng nước cửa sông ven biển đã xác định được 72 loài thuộc các ngành Tảo silic , vi khuẩ n lam , tảo lục và tảo mắt . Số lươ ̣ng các loài kể trên còn thấp hơn nhiều so với số thực có trong mặt nước tự nhiên. Trong số thành phầ n loài đã xác đinh ̣ đươ ̣c , tảo silic có 62 loài, chiế m ưu thế về số lươ ̣ng loài (86,1% tổ ng số loài ). Hầ u hế t các loài trong ngành tảo silic là những loài nhiê ̣t đới trong nhóm sinh thái xa bờ , thích nghi với độ muối rộng . Ở những thủy vực có đô ̣ muố i cao, tảo silic chiếm ưu thế gần như tuyệt đối . Tảo silic là thức ăn quan trọng cho động vật phù du (zooplankton) và tôm. Ở vùng nước nằm sâu trong sông có đô ̣ mă ̣n thấ p hoă ̣c ngo ̣t hoàn toàn thì ngành tảo lam chiếm ưu thế [11]. Mâ ̣t đô ̣ tảo là cơ sở cho chuỗi thức ăn ở nước . Giữa năng suấ t tôm và mâ ̣t đô ̣ tạo có sự liên hệ vô cùng quan trọng . Mă ̣t nước có mâ ̣t đô ̣ tảo thấ p là mă ̣t nước chế t về phương diê ̣n sản xuấ t . Tuy nhiên , đầ m nuôi có mâ ̣t đô ̣ t ảo quá lớn cũng gây nhiề u bấ t lươ ̣ng cho năng suấ t và môi trường [37], [38]. Mâ ̣t đô ̣ tảo cũng là chỉ thị ô nhiễm nước do phú dưỡng hóa trong đầ m nuôi thủy sản . Vi khuẩ n Vibrio spp. trong các đầ m nuôi rấ t phong phú , có xu hướng tăng dầ n theo thời gian nuôi, đa ̣t giá tri ̣cực đa ̣i vào cuố i mùa vu ̣. Kế t quả nghiên cứu của Nguyễn Tro ̣ng Nho và ctv (1996) [23] ở các tỉnh Nam Trung Bộ , đầ m nuôi bi ̣bê ̣nh có số lươ ̣ng vi khuẩ n Vibrio spp. tổng số từ 110 – 1500 tế bào /ml. Viê ̣c đinh ̣ lươ ̣ng vi khuẩ n Vibrio sp. rất quan trọng để chủ động kiểm tra chất lượng nước cũng như xác định khả năng bệnh lí có thể xảy ra trong đầm nuôi tôm . Lươ ̣ng vi khuẩ n tổ ng số là chỉ tiêu xác đinh ̣ điề u kiê ̣n vê ̣ sinh cũng như mức đô ̣ nhiễm bẩ n do các hơ ̣p chấ t hữu cơ, chấ t thải của tôm cá, thức ăn thừa , xác thủy sinh vâ ̣t chế t đồ ng thời dự báo tin ̣ bê ̣nh trong đầ m nuôi và nguồ n nước ̀ h hin ̀ h dich cung cấ p cho đầ m nuôi . Lươ ̣ng vi khuẩ n tổ ng số có chiề u hướng tăng dầ n theo thời gian nuôi, đă ̣c biê ̣t vào thời gian có lươ ̣ng mưa lớn , nguồ n nước bi ̣ô nhiễm từ các con sông đổ ra . Lươ ̣ng vi khuẩ n tổ ng số ở nguồ n nước cung cấ p cho đầ m nuôi tôm cao hơn nhiề u so với trong đầ m nuôi. Môi trường nước có mâ ̣t đô ̣ vi khuẩ n cao hơn 107 tế bào/ ml có dấ u hiê ̣u bi ̣ô nhiễm nhe ̣, dịch bệnh có thể phát sinh [2]. 1.4.7. Nitơ tổ ng số Trong nước , ammon thường tồ n ta ̣i ở da ̣ng NH 3 và NH 4+. Ammon là sản phẩ m khoáng hóa đầu tiên của các chất hữu cơ , có thể được thực vật phù du hấp thụ trong quá triǹ h quang hơ ̣p hoă ̣c bi ̣ oxy hóa tạo thành muối nitrit và nitrat dưới tác dụng của vi sinh vật , quá trình này được gọi là quá trình nitrat hóa . Amôni ở dạng 18 NH4+ không gây đô ̣c cho các loài thủy sinh vâ ̣t trừ khi hàm lươ ̣ng quá cao . NH3 là chấ t gây đô ̣c cho các l oài thủy sinh vật , tuy nhiên NH3 chịu ảnh hưởng của pH , nhiê ̣t đô ̣ và đô ̣ mă ̣n . Khả năng gây độc của NH3 đố i với tôm sú cũng có sự khác nhau theo nhiê ̣t đô ̣ và đô ̣ mă ̣n của đầ m nuôi . Trong đầ m nuôi tôm sú , nế u ở nhiê ̣t đô ̣ thấ p và đô ̣ mă ̣n cao thì khả năng chiụ đựng của tôm sú với NH 3 kém hơn và ngược lại, khi ở nhiê ̣t đô ̣ cao và độ mặn thấp thì khả năng chịu đựng đối với NH 3 tố t hơn. Nitrit (NO2- ) rấ t cầ n thiế t cho hoa ̣t đô ̣ng của thực vâ ̣t phù du NO2- thường tồ n ta ̣i ở da ̣ng trung gian và hàm lươ ̣ng trong nước rấ t thấ p . Ngoài ra , NO2- còn là chỉ tiêu vê ̣ si nh, yế u tố chỉ thi ̣của quá trin [1]. ̀ h tự làm sa ̣ch nước trong tự nhiên Dạng nitrit thường vô hại nhưng trong môi trường nước mà hàm lượng chlorinity (chlorinity là khố i lươ ̣ng của clo tin ́ h bằ ng gram chứa trong 1 kg nướ c biể n sau khi bromua và iod đươ ̣c thay thế bằ ng cloride . Chlorinity đươ ̣c xác đinh ̣ bằ ng phương pháp chuẩn độ , đây là mô ̣t trong những phương pháp xác đinh ̣ nồ ng đô ̣ muố i của nước biể n ) thấ p thì nitrit sẽ gây đô ̣c cho tôm cá . Nitrit gây đô ̣c cho tôm , cá là vì chúng tạo thành chất methemoglobin làm giảm quá trình vận chuyển oxy tới tế bào . Nitrit cũng có thể kế t hơ ̣p với hơ ̣p chấ t mang gố c CN - và giải phóng gốc này ra khỏi phức chấ t xianua gây đô ̣c ma ̣nh cho đầ m nuôi. Nitrat (NO3- ) là sản phẩm của sự khoáng hóa các chất hữu cơ chứa nitơ, cầ n thiế t cho sự p hát triển của thực vật phù du. Tuy nhiên, nế u hàm lươ ̣ng nitrat trong đầ m tôm cá vươ ̣t quá 7 mg/l thì môi trường bi ̣phú dưỡng và bị nhiễm bẩn [2]. Trong môi trường nước , mố i quan hê ̣ giữa NH liên tu ̣c và liên quan chă ̣t chẽ với nhau. NH3 + 1,5 O2 NO2 + 0,5 O2 Nitrosomonas bacteria Nitrobacter bacteria 4 + , NH3, NO2-, NO3-, có tính NO2- + H2O + H+ NO3- Trong quá triǹ h oxy hóa ammon thành NO 2-, NO3-, mức đô ̣ tiêu tố n lươ ̣ng oxy trong nước khá lớn , để oxy hóa 1 mg amôni ở giai đoạn tạo NO 2- cầ n đế n 3,43 mg O2, còn ở giai đoạn tạo NO 3- là 4,5 mg O2. Quá trình nitrat hóa quan trọng trong nông nghiê ̣p vì nó chuyể n hóa muố i amô ni thành nitrat là nguồ n thức ăn tố t cho cây trồ ng. Trong nuôi trồ ng thủy sản , amôni, nitrit, nitrat đề u là chấ t đô ̣c . Do đó , quá trình nitrat hóa giải độc cho môi trường nuôi trồng thủy sản . 19