PHẦN I
ĐẶT VẤN ĐỀ
Spirulina có mặt trên trái đất cách nay khoảng 3,6 tỉ năm. Loài tảo này do tiến
sĩ Clement người Pháp tình cờ phát hiện vào những năm 1960 khi đến hồ Tchad ở
Trung Phi. Tên Spirulina do gốc từ Latin và Anh ngữ “Spiral”, có nghĩa là “xoắn”.
Trong các hồ tảo sống tự nhiên hay nhân tạo, với mắt thường đó là một hồ nước
xanh lục hay xanh lam tuyệt đẹp dưới ánh nắng mặt trời.Nó là một loại thần dược
điều trị bệnh suy dinh dưỡng và một số bệnh khác. Mỗi năm có khoảng 3.000 tấn
tảo được xuất khẩu, nước tiêu thụ mạnh nhất là đại lục Trung Hoa (chiếm một
nửa), tiếp theo là Mỹ. Ngày nay, tảo Spirulina đã được nuôi trồng nhiều trên các
nước như: Hoa Kỳ, Thái Lan, Ấn Độ, Nhật, Hồng Kông và Việt Nam. Ở Việt Nam
tảo Spirulina được đưa vào từ 1985. Trong những năm 1985-1995 đã có những
nghiên cứu thuộc lĩnh vực công nghệ sinh học cấp nhà nước như nghiên cứu của
GS.TS. Nguyễn Hữu Thước và cộng sự (Viện Công nghệ Sinh học thuộc Viện
Khoa học và Công nghệ Việt Nam) với đề tài "Công nghiệp nuôi trồng và sử dụng
tảo Spirulina". Hay đề tài cấp thành phố của Bác sĩ Nguyễn Thị Kim Hưng (TP Hồ
Chí Minh) và cộng sự với đề tài "Nghiên cứu sản xuất và sử dụng thức ăn có tảo
Spirulina trong dinh dưỡng điều trị" Dương Thị Hoàng Oanh, Vũ Ngọc Út và
Nguyễn Thị Kim Liên, 2011. Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải của tảo
Spirulina platensis (Kỷ yếu Hội nghị Khoa học Thủy sản lần IV. Trường Đại học
Cần Thơ),…
Spirulina là một loài vi tảo có dạng xoắn hình lò so, màu xanh lam với kích
thước chỉ khoảng 0,25 mm, chỉ được nhìn thấy dưới kính hiển vi, chúng có dạng
xoắn như lò xo nên đôi khi còn được gọi là tảo xoắn, dài khoảng ¼ nanomet.
Spirulina là một dạng tảo đa bào, được nuôi trồng trong môi trường nước lợ, ấm,
chứa kiềm, trong tự nhiên chúng sống trong các ao hồ, suối khoáng ấm áp. Chúng
sống trong môi trường giàu bicarbonat (HCO
3
-
và độ kiềm cao (pH từ 8,5 -9,5),.
Tên gọi Spirulina do nhà tảo học Deurben (người Đức) đặt năm 1927, dựa trên
hình thái của tảo là dạng sợi xoắn ốc (spiralis), tảo lam Spirulina xuất hiện từ lâu.
Nó là vi khuẩn lam cổ có lịch sử lâu đời hơn tảo nhân thật hoặc thực vật bậc cao
tới hơn 1 tỷ năm. Hơn 1 ngàn năm trước tổ tiên của những người Aztect ở Mexico
đã biết thu hái Spirulina từ các hồ kiềm tính, phơi dưới ánh nắng mặt trời và dùng
làm thực phẩm. Hiện nay tập tính này vẫn phổ biến trong cộng đồng người
Kanembous ở Chad. Chúng có những đặc tính ưu việt và giá trị dinh dưỡng cao.
Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu Spiralina phục vụ cho việc sản
xuất tảo làm thức ăn, dược phẩm, mỹ phẩm cho con người. Từ đó, Spirulina đã
xuất hiện trong khẩu phần ăn trong các chương trình chống suy dinh dưỡng trẻ em.
Tảo Spirulina có thể phát triển tốt trong các nguồn nước thải từ ao cá, nước
thải biogas, sinh hoạt phát triển với mật độ cao vá làm giảm các yếu tố dinh dưỡng
trong nước thải một cách hiệu quả ( nghiên cứu khả năng xử lý nước thải của tảo
lam Spirulina. Kỷ yếu hội nghị khoa học thủy sản lần 4. Trường đại học Cần Thơ).
Góp phần trong vấn đề úng phó với biến đổi khí hậu. Hiện nay nước ta đã có nhiều
cơ sở nuôi trồng tảo Spirulina như: Vĩnh Hão (Bình Thuận) từ 1979, Châu Cát,
Lòng sông (Thuận Hải), Suối Nghệ (Đồng Nai), Đắc Min (Đắc Lắc), Quỳnh Lưu
(Nghệ An).
Đất Ngập Nước Việt Nam rất đa dạng về kiểu loại, phong phú về tài nguyên
vá đa dạng sinh học, có nhiều giá trị chức năng vá giá trị quan trọng đối với kinh
tế, xã hội, văn hóa và môi trường.
Đầm phá Tam Giang – Cầu Hai phân bố chiều dài hơn 60km, có diện tích
khoảng 22.000 ha, thuộc địa phận 5 huyện: Phong Điền, Hương Trà, Phú vang,
Phú lộc. Nằm ở vùng ven bờ của tỉnh Thừa Thiên Huế. Theo các nghiên cứu trước
đây cho thấy hệ thực vật đầm phá đã phát hiện được khoảng 400 loài: 250 loài thực
vật phù du, 54 loài vi tảo đáy, 43 loài rong tảo, 13 loài thực vật thủy sinh, 31 loài
thực vật cạn…thì Hệ sinh thái của đầm phá Tam Giang – Cầu Hai được đánh giá
cao về tính độc đáo và đa dạng về chủng loại. Với nguồn phong phú và nhiều loài
thủy, hải sản nước lợ.
Trong thời gian gần đây các áp lực từ quá trình sản xuất khai thác tài nguyên
và nước thải từ các khu đô thị, dân cư quanh cũng như các hoạt động phát triển
kinh tế trên đầm phá đã và đang dẫn đến những hệ quả xấu, làm biến đổi chất
lượng nước, suy thoái tài nguyên thủy sinh vật và giảm đáng kể tính đa dạng sinh
học của hệ đầm phá. Vì lợi nhuận, nuôi tôm đã phát triểu đột biến, tập trung ở vùng
hạ triều các vùng đất ngập nước ven biển, trong đó có đầm phá Tam Giang – Cầu
Hai. Những lợi ích kinh tế, xã hội to lớn do nuôi tôm đem lại trong những năm đầu
tiên đã dần dần nhường chỗ cho những vấn đề nan giải về mặt môi trường, kéo
theo các vấn đề xã hội và kinh tế.
Hiện trạng khai thác, nuôi trồng thủy sản ở Việt Nam, nêu lên những thành
tựu. Ngành thủy sản đã đạt được trong vài năm trở lại đây. Hàng thủy sản xuất
khẩu đóng vai trò quan trọng trong việc tăng thu nhập cho đất nước. Trong những
năm tới, do nhu cầu mặt hàng thủy sản trên thế giới tăng cao, thị trường được mở
rộng thì. Ngành khai thác, nuôi trồng thủy sản ở Việt Nam rất có tiềm năng phát
triển. Bên cạnh đó, vấn đề môi trường NTTS cũng rất đáng được quan tâm giải
quyết. Nghiên cứu này đề xuất giải pháp hạn chế các tác tộng của ngành khai thác,
nuôi trồng thủy sản đến môi trường và ngược lại. Trong phương pháp xử lý sinh
học thì phương pháp lọc sinh học đáp ứng hầu hết các yêu cầu làm sạch nước thải
nuôi trồng thủy sản (nước sau khi xử lý được tuần hoàn lại để nuôi trồng thủy sản).
Việc sử dụng phương pháp lọc sinh học hiếu khí có nhiều ưu thế xét về cả phương
diện kinh tế lẫn môi trường, vì quy mô các đầm ao NTTS không lớn, lọc sinh học
không cần nhiều diện tích xây dụng hệ thống xử lý nước thải như các hồ sinh học
và các hệ thống đất ngập nước, chất thải ra không có nồng độ ô nhiễm quá cao, nên
việc sử dụng các bể aeroten và bể mêta trong giai đoạn hiện nay là quá tốn kém và
không hợp lý. Nên sử dụng nguồn VSV tảo Spirulina với lợi thế về mặt thoáng
rộng, nguồn hữu cơ dồi dào do các con sông đổ về, khí CO
2
do nuôi trồng thủy hải
sản tạo ra. Và đặt biện nước ở đây có dộ kiềm thích hợp pH~ 8. Vì vậy lợi dụng về
mặt nay sẽ mang lại lợi nhuận kinh tế trong nền thủy hảo sản, và ít gây hại đến môi
trường.
Các hoạt động kinh tế của người dân quanh khu vực chủ yếu là nông nghiệp,
nghề cá và khai thác biển,giao thông cảng, và dịch vụ du lịch. Các hoạt động này
ngày một gia tăng và ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng môi trường sinh thái tại
đây. Theo đó, các cơ hội sử dụng tài nguyên thủy sản của đầm phá TT-Huế củng
hạn chế và dần mất đi trong trương lai. Chính vì vậy tôi “Nghiên cứu điều kiện
môi trường gây trồng vá sinh trưởng của tảo xoắn (Spirulina platensis) ở phá
Tam Giang – Cầu Hai, tỉnh Thừa Thiên Huế”.
PHẦN II
TỔNG QUAN
2.1. Cơ sở lý luận
Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và yếu tố vật chất nhân tạo quan hệ
mật thiết với nhau, bao quanh con người, có ảnh hưởng tới đời sống, sản xuất, sự
tồn tại phát triển của con người và thiên nhiên.
Môi trường là tổng hợp các điều kiện bên ngoài có ảnh hưởng tới sự sống và
phát triển của các cơ thể sống. Môi trường sống của con người là tổng hợp các điều
kiện vật lý, hóa học, sinh học, xã hội bao quanh và có ảnh hưởng tới sự sống và
phát triển của cá nhân và cộng đồng con người.Với sự hỗ trợ của các hệ thống sinh
thái, con người đã lấy từ thiên nhiên những nguồn tài nguyên thiên nhiên cần thiết
phục vụ cho việc sản xuất ra của cải vật chất nhằm đáp ứng nhu cầu của mình.
Rõ ràng, thiên nhiên là nguồn cung cấp mọi nguồn tài nguyên cần thiết. Nó
cung cấp nguồn vật liệu, năng lượng, thông tin ( kể cả thông tin di truyền ) cấn
thiết cho hoạt động sinh sống, sản xuất và quản lý của con người. Nhu cầu của con
người về các nguồn tài nguyên không ngừng tăng lên cả về số lượng, chất lượng và
mức độ phức tạp theo trình độ phát triển của xã hội.
Trong quá trình sản xuất và tiêu dùng của cải vật chất, con người luôn đào
thải ra các chất thải vào môi trường. Tại đây, các chất thải dưới tác động của các vi
sinh vật và các yếu tố môi trường khác sẽ bị phân hủy, biến đỗi từ phúc tạp thành
đơn giản và tham gia vào hàng loạt quá trình sinh địa hóa phức tạp.
Trong thời kỳ sơ khai, khi dân số nhân loại còn ít, chủ yếu do quá trình phân
hủy tự nhiên làm cho chất thải sau một thời gian biến đổi nhất định trở lại trạng
thái nguyên liệu của tự nhiên. Sự gia tăng dân số nhanh chóng, quá trình công
nghiệp hóa, đô thị hóa làm số lượng chất thải tăng lên không ngừng dẫn đến chức
năng này ở nhiều nơi, nhiều chổ trở nên quá tải, gây ô nhiễm môi trường. Khả
năng tiếp nhận và phân hủy chất thải trong một khu vực nhất định được gọi là khả
năng đệm của khu vực đó. Khi lượng chất thải lớn hơn khả năng đệm, hoặc thành
phần chất thải có nhiều chất độc, vi sinh vật gặp nhiều khó khăn trong quá trình
phân hủy thì chất lượng môi trường sẽ giảm và môi trường có thể bị ô nhiễm.
Tác động của hoạt động phát triển đến môi trường thể hiện ở khía cạnh
có lợi là tạo môi trường tự nhiên hoặc tạo ra kinh phí cần thiết cho sự cải tạo đó.
Mặt khác, môi trường tự nhiên đồng thời cũng tác động đến sự phát triển kinh tế -
xã hội thông qua việc làm suy thoái nguồn tài nguyên là đối tượng của hoạt động
phát triển hoặc gây ra thảm họa, thiên tai đối với các hoạt động kinh tế xã hội trong
khu vực.
Trong phạm vi một quốc gia, cũng như xét trên toàn thế giới, luôn luôn song
song tồn tại hai hệ thống kinh tế - xã hội và môi trường. Hệ thống kinh tế - xã hội
cấu thành bởi sản xuất, lưu thông phân phối, tiêu dùng, và tích lũy, tạo nên một
dòng nguyên liệu, năng lượng, chế phẩm hàng hóa, phế thải,… gây ra ô nhiễm môi
trường. Cần có sự phát triển một cách bền vững giữa môi trường và tự nhiên được
hòa hợp với nhau.
Nước là một hợp chất đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc điều hòa khí
hậu và cho sự sống của Trái Đất. Nước lá dung môi lý tưởng để hòa tan, phân bố
chất vô cơ, hữu cơ, làm nguồn dinh dưỡng cho thủy sinh vật, thực vật trên cạn, và
cả con người.
Nước thải là nước đã qua sử dụng vào các mục đích như sinh hoạt, dịch vụ,
tưới tiêu, thủy lợi, chế biến công nghiệp, chăn nuôi,… Dựa vào các nguồn gốc
nước thải ta sẽ phân loại ra và hiểu rõ đễ có hường giải quyết dễ dàng hơn.
Và việc góp phần cho sự suy thoái làm ô nhiễm môi trường đó ta hãy tìm hiểu
về nước thải được thải ra môi trường có ảnh hướng như thế nào:
- Nước thải sinh hoạt: là nước thải từ các khu vực dân cư bao gồm nước sau
khi sử dụng từ các hộ gia đình, bệnh viện khách sạn, trường học cơ quan, khu vui
chơi gải trí. Đặc trưng của nước thải sinh hoạt thường chứa các chất hữu cơ dễ
phân hủy sinh hoạt (cacbonhydrat, protein, lipit), các chất vô cơ dinh dưỡng (nitơ,
photpho). Các vi sinh vật trong nước thải sinh hoạt phần lớn ở dạng các vi khuẩn
gây bệnh như vi khuẩn tả, lỵ, thương hàn và một số loài kí sinh trùng như trứng
giun, sán…. Ngoài ra, trong nước còn chứa các chất như H
2
S, NH
3
gây mùi khó
chịu.
- Nước thải công nghiệp: Nước thải từ các cơ sở sản xuất công nghiệp, tiêu
thủ công nghiệp, giao thông vận tải nói chung nước thải công nghiệp. Nước thải
công nghiệp không có đặc điểm chung mà phụ thuộc vào đặc điểm của từng ngành
sản xuất. Nước thải xí nghiệp làm acquy có nồng độ axit và chì cao, nước thải của
nhà may thuộc da chứa nhiều kim loại nặng và sunfat,nước thải từ các cơ quan sản
xuất chế biến nông sản, thực phẩm (đường, sửa, bột, tôm, cá, bia rượu…) chứa các
chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học. Nói chung, nước thải của các ngành công
nghiệp hoặc các xí nghiệp khác nhau có thành phần hóa học và hóa sinh rất khác
nhau.
- Nước thải nông nghiệp: là nước thải trong quá trình canh tác nông nghiệp,
thường chứa hàm lượng phân hóa học cao và các hóa chất bảo vệ thực vật. Nước
thải nông nghiệp bị ô nhiễm làm cho đất bị thoái hóa, các tài nguyên sinh vật bị
suy giảm, gây hậu quả nghiêm trọng đến môi trường. Các chất độc còn tồn dư
trong nước thải nông nghiệp gây tác động xấu đến sức khỏe con người.
Các chất gây ô nhiễm môi trường nước có nhiều loại, chúng thường được xếp
thành 9 loại sau:
- Các chất hữu cơ bền vững, khó bị phân hủy;
- Các chất hữu cơ dễ bị phân hủy, chủ yếu do tác nhân sinh học;
- Các kim loại nặng;
- Các ion vô cơ;
- Dầu mỡ và các chất hoạt động bề mặt;
- Các chất có mùi hoặc màu;
- Các chất rắn;
- Các chất phóng xạ;
- Các vi sinh vật
Dựa vào các đặc điểm dễ hay khó bị phân hủy bởi vi sinh vật có trong nước
thải mà các chất hữu cơ gây ô nhiễm nước thải có thể chia thành 2 loại:
- Các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học: nhóm các chất hữu cơ dễ bị phân
hủy gồm các chất protein, cacbonhydrat, các chất béo có nguồn gốc động vật và
thực vật. Các chất gây ô nhiễm này thường có trong nước thải sinh hoạt, nước thải
từ các xí nghiệp chế biến nông sản, thực phẩm, thủy sản…. Trong thành phần các
chất hữu cơ từ nước thải ở các khu dân cư có khoảng 40-60% protein, 25-50%
cacbonhydrat, 10% chất béo. Các hợp chất này chủ yếu làm suy giảm oxy hòa tan
trong nước dẫn đến suy thoái tài nguyên thủy sản và làm giảm chất lượng nước cấp
sinh hoạt. Trong thực tế, người ta thường áp dụng các biện pháp sinh học đễ xử lý
nước thải bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học.
- Các chất hữu cơ khó bị phân hủy sinh học: Nhóm các chất hữu cơ khó bị
phân hủy sinh học gồm các chất thuộc dạng chất hữu cơ có vòng thơm
(cacbuahydro của dầu khí), các chất đa vòng ngưng tụ, các hợp chất clo hữu cơ,
photpho hữu cơ. Trong đó, có nhiều chất là các chất hữu cơ tổng hợp và có độc
tính cao đối với con người và động thực vật. Hàng năm, trên thế giới có khoảng 60
triệu tấn các chất hữu cơ tổng hợp khó phân hủy sinh học được sản xuất trên thế
giới như các chất màu, chất hóa dẻo, thuốc trừ sâu…. Trong tự nhiên, các chất hữu
cơ khó bị phân hủy sinh học khá bền vững, có khả năng tích lũy và lưu giữ lâu dài
trong môi trường và cơ thể sinh vật, làm ảnh hưởng xấu đến hệ sinh thái và sức
khỏe con người. Các chất này thường có trong nước thải công nghiệp và nguồn
nước ở các vùng nông, lâm , ngư nghiệp sử dụng nhiều thuốc trừ sâu, thuốc kích
thích sinh trưởng cây trồng, các chất làm rụng lá, thuốc diệt cỏ, thức ăn trong thủy
sản,…
Trong quá trình phát triển của nền nông nghiệp, công nghiệp, ngư nghiệp hiện
đại cùng với sự bùng nổ dân số cũng như tốc độ đô thị hóa như vũ bão dẫn tới việc
sử dụng nước ngày càng nhiều và lượng nước thải ra ngày càng lớn. Do đó, chất
lượng nước bị suy thoái là nguyên nhân ảnh hưởng đến môi trường sinh thái và đặc
biệt đến sức khỏe con người. Đứng trước tình hình đó nhân loại mà đặc biệt là các
nhà nghiên cứu môi trường không ngừng sáng tạo ra các phương pháp làm giảm tối
thiểu lượng nước bị ô nhiễm, một trong những phương pháp đó là phương pháp
sinh học. Phương pháp này dựa trên hoạt động của vi sinh vật, trong đó góp một
phần không nhỏ kể đến là vi tảo. Tảo nói chung, vi khuẩn lam nói riêng có tác
dụng làm sạch môi trường nước bằng cách quang hợp sử dụng ánh sáng mặt trời và
hút CO
2
để tạo ra O
2
và năng lượng, sử dụng một số chất khoáng (gây ô nhiễm) là
nguồn dinh dưỡng hoặc tiết ra các chất có tác dụng làm hạn chế sự phát triển, sinh
trưởng của sinh vật gây bệnh trong nước. Mặt khác tảo còn có khả năng cố định
đạm, tổng hợp được nhiều Nitơ cho bèo dùng làm phân xanh và thức ăn cho gia
súc, một số vi khuẩn lam có hàm lượng protein cao, giàu vitamin là nguồn bổ sung
protein, vitamin cần thiết cho chăn nuôi và con người. Ngoài ra vi tảo còn cung cấp
một số hóa chất dùng cho chế biến than cốc, hắc ín, chữa bệnh, và đặc biệt tảo còn
có giá trị thực tiễn được dùng làm phẩm mầu trong công nghệ thực phẩm, mỹ
phẩm, điều chế các vitamin, cung cấp lượng protein cần thiết cho con người,…
Một số loài khuẩn lam còn có tác động đến quá trình hình thành sự phì dưỡng của
thủy vực nước ngọt.
Từ những vai trò to lớn đó, loài tảo được xem là nguồn tài nguyên sinh vật có
giá trị. Để thấy được giá trị địch thực đó trước hết ta phải sử dụng chúng một cách
có hiệu quả cao nhất. Muốn vậy chúng ta phải tìm hiểu những yếu tố bên trong
cũng như bên ngoài môi trường mà chúng sinh sống.
Trên cơ sở thành công của các đề tài nghiên cứu “ Chất lượng nước” và “
Tảo” của các thế hệ đi trước được áp dụng ở nhiều địa phương trên đất nước và thu
được nhiều kết quả cao. Tuy nhiên còn nhiều nơi vẫn chưa được đầu tư, nghiên cứu
một cách thỏa đáng với những tiềm năng vốn có của nó nên không đạt được kết
quả tốt.
Ngày nay, để đáp ứng nhu cầu về nguyên vật liệu cũng như nguồn thực phẩm
cho con người, hàng loạt các ngành công nghiệp, nông nghiệp, nuôi trồng và chế
biến thủy sản,… đã phát triển một cách nhanh chóng. Trong đó, ngành nuôi trồng
và chế biến thủy sản đang phát triển rất mạnh ở các đầm phá và đã có những đóng
góp quan trọng trong tăng trưởng kinh tế của vùng đi kèm theo sự phát triển du
lịch. Các loài thủy sản như: cá, tôm,… được nuôi thâm canh. Nước thải nuôi chứa
hàm lượng chất dinh dưỡng cao (NH4, P, K, Ca, Mg) và có khả năng gây phú
dưỡng hóa nguồn nước ở các vùng lân cận. Nước thải được thải ra môi trường
không đúng quy cách, không xử lý và tích tụ lâu ngày sẽ là một gánh năng to lớn
với môi trường. Vấn đề đặt ra là phải tìm những biện pháp xử lý nguồn nước thải
này một cách có hiệu quả nhất. Cũng như cách dễ dàng hấp thụ được các thành
phần được thải ra. Bên cạnh các phương pháp xử lý: lý học, hóa học, thì phương
pháp sinh học là biện pháp có chi phí xử lý thấp, đạt hiệu quả cao và cải thiện được
môi trường như việc nghiên cứu sử dụng tảo Spirulina platensis có thể phát triển
tốt trong các nguồn nước thải ao nuôi tôm, nước thải biogas và nước thải sinh hoạt,
tảo phát triển với mật độ cao nhất và làm giảm các yếu tố dinh dưỡng trong nước
thải sinh hoạt một cách có hiệu quả.
Trong những thập niên gần đây cùng với sự nổi bật của tảo Spirulina về vấn
đề xử lý nước thải và thu sinh khối, tảo Spirulina cũng đang được sự quan tâm
nghiên cứu bởi các nhà khoa học. Một số đề tài nghiên cứu sử dụng tảo spirulina
để xử lý nước thải từ hầm ủ Biogas và những công trình nuôi Spirulina để thu sinh
khối với kỹ thuật nuôi đơn giản và ít tốn kém đã được thực hiện rất thành công. Vì
Spirulina là loài tảo giàu protein, vitamin (A, C, B2, B6,…) và các khoáng chất (P,
Ca, Zn, I, Mg, Fe, Cu,…) nên được dùng làm thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm
phục vụ cho con người (Trần Đình Toại và Châu Văn Minh, 2005). Để góp phần
thúc đẩy thế mạnh của tảo Spirulina ở nhiều lĩnh vực khác, đặc biệt là đưa ứng
dụng tảo Spirulina vào vùng có nhiều thuận lợi như phá Tam Giang.
Tảo xoắn là một loại vi tảo dạng sợi xoắn màu xanh lục, chỉ có thể quan sát
thấy hình xoắn sợi do nhiều tế bào đơn cấu tạo thành dưới kính hiển vi. Tảo
Spirulina đã được nghiên cứu từ nhiều năm nay. Chúng có những đặc tính ưu việt
và giá trị dinh dưỡng cao. Các nhà khoa học trên thế giới đã coi tảo Spirulina là
sinh vật có ích cho loài người. Loại tảo này do tiến sĩ Clement người Pháp tình cờ
phát hiện vào những năm 1960 khi đến hồ Tchad ở Trung Phi. Nhà khoa học này
không khỏi kinh ngạc khi vùng đất cằn cỗi, đói kém quanh năm nhưng những thổ
dân ở đây rất cường tráng và khỏe mạnh. Khi Clement tìm hiểu về thức ăn của họ,
bà phát hiện trong mùa không săn bắn, họ chỉ dùng một loại bánh màu xanh mà
nguyên liệu chính là thứ họ vớt lên từ hồ. Qua phân tích, bà phát hiện ra loại bánh
có tên Dihe này chính là tảo Spirulina platensis.
Chính vì vậy cần phải phát triển một cách bền vững giữa môi trường và kinh
tế xã hội. Môi trường rất quan trọng không riêng con người mà toàn thể sinh vật
đang sinh sống trên Trái Đất này. Nó ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống lâu dài.
Từ khi sơ khai đến nay loài người luôn sống dựa dẫm vào thiên nhiên để tồn tại
đến ngày nay. Nhưng loài người đã không hiểu hết giá trị thực mà nó mang lại. Do
quá trình đô thị hóa tăng, nhu cầu con người cũng tăng theo song song với nó là
môi trường sinh thái bị đe dọa tùy thuộc vào mức độ phát triển xã hội. Nên vấn đề
bảo vệ môi trường sinh thái trở thành vấn đề được rất nhiều người quan tâm, cần
có định hướng giải quyết để bảo vệ môi trường sống lâu dài. Dựa trên những
nghiên cứu có sẵn về loài tảo Spirulina.
2. Cơ sở thực tiễn
2.1. Tình hình nghiên cứu của tảo lam Spirulina
2.1.1. Tình hình nghiên cứu của tảo Spirulina trên thế giới
Năm 1974, DIC – môt tập đoàn hóa chất lớn nhất tại Nhật Bản đã bất đầu tập
trung nghiên cứu tảo Spirulina. Đây là tập đoàn đầu tiên đã thành công trong việc
nuôi trồng Spirulina ở quy mô công nghiệp và thương mại hóa tảo Spirulina trên
thế giới. Ngày nay, với 3 trang trại nuôi trồng ở Mỹ, Trung Quốc, Thái Lan, tập
đoàn DIC đã nuôi trồng và sản xuất tảo Spirulina với sản lượng hàng năm tới 900
tấn. Năm 1979, tại Mỹ, tập đoàn Earthrise cũng đã nghiên cứu và đưa Spirulina
đến với thị trường thực phẩm thiên nhiên. Sau đó, vào năm 1982, Earthrise xây
dựng trang trại nuôi trồng Spirulina đầu tiên tại Mỹ. Cho đến nay đây là trang trại
nuôi trồng Spirulina lớn nhất thế giới.
Không chỉ được biết đến như một nguồn thực phẩm chức năng trên thế giới,
khả năng xử lý môi trường của tảo lam Spirulina đã đước nghiên cứu tại nhiều
nước. Năm 2000, tại Malaysia Spirulina được ứng dụng trong xử lý nước thải từ
nhà máy sãn xuất dầu cọ. Năm 2003, tại Thái Lan, khả năng làm sạch nước thải ao
nuôi tôm của Spirulina cũng đã được chứng minh. Tại Nhật Bản, cùng với chủng vi
khuẩn tía Rhodobacter sphaeroides và cùng một chủng Chlorella sorokiniana, tảo
lam Spirulina cũng được nghiên cứu để ứng dụng trong xử lý nước thải giàu hàm
lượng chất hữu cơ. Năm 2010, Spirulina cũng được các nhà khoa học Tây Ban Nha
chứng minh có khả năng xử lý nước thải ô nhiễm nitơ và photpho một cách có hiệu
quả.
Ngoài ra, cũng có nhiều công trình nghiên cứu về khả năng sử dụng tảo lam
Spirulina loại bỏ một số kim loại nặng trong nước thải. Năm 2006, công trình
nghiên cứu tại trường Đại học Goana, Italia về khả năng của tảo lam Spirulina
trong việc loại bỏ đồng trong nước thải cũng đã được công bố. Năm 2007, Trường
Đại học Iowa, Mỹ cũng đã công bố khả năng hấp thụ thủy ngân của chủng
Spirulina platensis. Spirulina cũng được chúng minh có hiệu suất hấp thụ rất tốt.
2.1.2 Tình hình nghiên cứu tảo Spirulina tại Việt Nam
Từ cuối những năm 1970, tảo Spirulina được sản xuất đại trà ở một số nước
như Mỹ, Nhật Bản, Mêhicô, Trung Quốc, Ấn Độ, Thái lan, Đài Loan, Cuba và Việt
Nam.
Ở nước ta, tảo Spirulina được nhập nội Pháp năm 1972. Nó đã trở thành một
đối tượng nghiên cứu sinh lý, sinh hóa, tại Viện sinh vật học (nay là viện công
nghệ sinh học) do cố Giáo sư Nguyễn Hữu Thước chủ trì. Những nghiên cứu về tác
động của ánh sáng, nhiệt độ, pH đã cho phép đẩy nhanh quá trình thích ứng của tảo
này đối với điều kiện Việt Nam. Một môi trường dinh dưỡng rẻ tiền, thích hợp cho
tảo này cũng đã được đưa ra dựa trên những nghiên cứu về tác động của các
nguyên tố khoáng lên sinh trưởng và quang hợp của tảo Spirulina. Sử dụng các môi
trường này tảo Spirulina đã được đưa vào nuôi trồng thử nghiệm đại trà tại Hà Nội,
Bình Thuận, Bến Tre, Thành Phố Hồ Chí Minh với một kỹ thuật bổ sung môi
trường trong nuôi trồng đại trà đã được thiết lập. Trong khoảng thời gian 1981 –
1985, nuôi trồng Spirulina ở quy mô lớn tại suối khoáng Vĩnh Hảo giàu bicacbon
và các chất khoáng khác, có nhiệt độ cao, gió và ánh sáng quanh năm đã được tiến
hành với quy mô ban đầu là 60 bể (mỗi bể 45m
3
) với năng suất 8 -10 g
khô/m
2
/ngày. Cũng trong thời gian này, hàng loạt nghiên cứu ứng dụng sinh khối
Spirulina cho gia cầm, cá, vịt, ong, tằm cũng đã được thực hiện.
Những nghiên cứu sâu về nguồn cacbon và công nghệ sử dụng CO
2
trực tiếp
đã được thử nghiệm thành công tại hai cơ sở nuôi trồng tảo này ở Bế Tre và Đồng
Nai. Hàng loạt công trình nghiên cứu nhằm đánh giá tống quát hàm lượng các chất
có hoạt tính sinh học của Spirulina cũng đã được các nhà khoa học Việt Nam
nghiên cứu. Nhằm tận dụng nguồn nước biển, nước lợ cho khả năng sản xuất
Spirulina trong tương lai nên những nghiên cứu về khả năng chống chịu muối
NaCl của tảo này cũng đã được nghiên cứu. Khả năng sử dụng nước khoáng Đắc
Min để sản xuất đại trà tảo Spirulina với cộng nghệ thích hợp cũng đã được quan
tâm nghiên cứu trong giai đoạn này. Một quy trình công nghệ tách chiết sắc tố làm
từ Spirulina để ứng dụng cho bệnh nhân ung thư tai, mũi, họng cũng đã được hoàn
chỉnh.
Sinh khối của tảo lam Spirulina dùng để tách chiết các chất có hoạt tính sinh
học có giá trị dinh dưỡng làm thực phẩm chức năng cho con người và động vật,
nguồn phân bón sinh học và vai trò của nó trong xử lý môi trường cũng đã được đi
sâu nghiên cứu. Khả năng nuôi trồng tạp dưỡng, ảnh hưởng của một số nguồn
cacbon hửu cơ lên sự sinh trưởng của tảo lam Spirulina cũng như quang hợp và
sinh trưởng của tảo này trong điều kiện thiếu nitơ, photpho, kali đều đã được
nghiên cứu. Các kết quả nghiên cứu cho thấy các điều kiện nêu trên đã ảnh hưởng
rất rỏ rệt đến tốc độ quang hợp, sinh trưởng cũng như hàm lượng sắc tố của tảo
Spirulina. Các nguồn phế thải hữu cơ như rỉ đường, nước thải ươm tơ, phế thải
công nghiệp rượu bia cũng đã được thử nghiệm để nuôi sinh khối tảo này. Hướng
nghiên cứu này có triển vọng rất to lớn vì vừa đảm bảo làm sạch môi trường vừa
hạ giá thành sản phẩm, đồng thời rất có ý nghĩa về mặt sinh thái môi trường. Tất
nhiên, vấn đề về kỹ thuật và công nghệ của hướng nghiên cứu này cần được tiếp
tục nghiên cứu.
Ngoài ra, hoạt tính sinh lý của tảo Spirulina lên sinh trưởng của lúa ở giai
đoạn nảy mầm, lên sự ra rể của cành dâm Đậu xanh và Đậu cô ve cũng đã được
nghiên cứu. Nghiến cứu dịch phycoxianin từ tảo Spirulina và ứng dụng của nó trên
chuột thuần chủng để hạn chế sự phát triển tế bào ung thư của mô liên kết 180
khoảng 70-80% đã được công bố.
Ứng dụng của vi tảo trong sản xuất thức ăn cho ấu trùng một số loài tôm cũng
đã được nghiên cứu với chất lượng luôn ổn định, giá thành của chế phẩm có thể
chấp nhận được.
Triển vọng sử dụng nước biển và lợ cho nuôi trồng đại trà Spirulina ở nước ta
trong tương lai cũng đã được đề cập thông qua các nghiên cứu sử dụng nguồn nước
biển để nuôi trồng tảo này cũng như ảnh hưởng của các nồng độ NaCl khác nhau
lên các đặc điểm sinh lí, sinh hóa của tảo lam Spirulina cũng đã được tiến hành
nghiên cứu. Nghiên cứu các phương pháp chuyển đổi gen trên đối tượng tảo
Spirulina để tiến tới áp dụng thành công kỹ thuật AND tái tổ hợp trong việc tạo ra
được các chủng tảo lam có những đặc tính mong muốn cũng đã được công bố.
Sinh khối của tảo lam Spirulina không chỉ được nghiên cứu để tách chiết các
chất có hoạt tính sinh học có giá trị dinh dưỡng làm thực phẩm chức năng cho con
người và động vật mà vai trò quan trọng trong xử lý môi trường của tảo lam
Spirulina cũng đã được đi sâu nghiên cứu. Tảo lam Spirulina đã được sử dụng
trong xử lý nước thải giàu amoni từ một số nguồn phân hóa hóa học trong trồng
trọt ở Việt Nam để giảm thiểu ô nhiễm môi trường và giảm giá thành sản phẩm từ
Spirulina. Ngoài ra, các thử nghiệm nuôi trồng tảo này bằng nguồn nước thải ươm
tơ tằm, nước thải nhà máy phân đạm, nước thải từ hầm biogas,… đã được triển
khai, ngay cả các nguồn chế phẩm hữu cơ như rỉ đường, phế thải công nghiệp rượu
bia cũng đã được thử nghiệm để nuôi trồng và thu sinh khối này. Nhiều cơ sở
trồng, sản xuất và chế biến các sản phẩm từ tảo Spirulina đã được thành lập với
công nghệ nuôi tảo trên các bể nông xây bằng xi măng sử dụng khí CO
2
của công
nghệ tạo nguồn cacbon, nguồn CO
2
trực tiếp lấy từ nhà máy bia, cồn, rượu,… nén
hóa lỏng vào bình chứa. Đó là các cơ sở Vĩnh Hảo, Châu Cát, Đắt Min,
Trước thực trạng ô nhiễm môi trường ở Việt Nam nói chung và đặc biệt môi
trường xung quanh các vùng nuôi trồng thủy sản nói riêng đang bị ô nhiễm ở mức
báo động, việc sử dụng vi sinh vật và vi tảo lam Spirulina để xử lý môi trường là
hoàn toàn có thể áp dụng được, có tính khả thi cao. Tuy nhiên, giá thành xử lý sẽ
cao do chi phí cho các thiết bị để lắp đặc, xây dựng hệ thống các bể xử lý nước thải
lớn. Việc kết hợp xử lý nước nuôi trồng thủy sản và tảo lam Spirulina kết hợp với
tách chiết các chất có tính hoạt tính sinh học từ sinh khối tảo sẽ làm giảm gía thành
xử lý, có tính khả thi cao và có ý nghĩa cả về mặt khoa học thực tiễn.
Trong những thập niên gần đây cùng với sự nổi bật của tảo Spirulina về vấn
đề xử lý nước thải và thu sinh khối, tảo Spirulina cũng đang được sự quan tâm
nghiên cứu bởi các nhà khoa học. Một số đề tài nghiên cứu sử dụng tảo spirulina
để xử lý nước thải từ hầm ủ Biogas và những công trình nuôi Spirulina để thu sinh
khối với kỹ thuật nuôi đơn giản và ít tốn kém đã được thực hiện rất thành công. Vì
Spirulina là loài tảo giàu protein, vitamin (A, C, B2, B6,…) và các khoáng chất (P,
Ca, Zn, I, Mg, Fe, Cu,…) nên được dùng làm thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm
phục vụ cho con người (Trần Đình Toại và Châu Văn Minh, 2005). Để góp phần
thúc đẩy thế mạnh của tảo Spirulina ở nhiều lĩnh vực khác, đặc biệt lá sử dụng các
nguồn có sẵn từ nuôi trồng thủy như chất hữu cơ, khí CO
2
, độ pH, vớ mặt thoáng
rộng lớn…
Tổ chức Y tế thế giới (WHO/OMS) công nhận tảo Spirulina là thực phẩm bảo
vệ sức khỏe tốt nhất của loài người trong thế kỉ 21. Cơ quan quản lí thực phẩm và
dược phẩm Hoa Kì (FDA) công nhận nó là một trong những nguồn protein tốt
nhất…
Trong khi đó ở khu vực phía Bắc và Nam đã được nghiên cứu nhiều và đưa
vào trồng và sản xuất với số lượng lớn nhằm đáp ứng nhu cầu của thị trường. Thì
khu vực miền trung lại bị bõ ngõ. Với nguồn nước mặn, lợ dồi dào, ít bị ô nhiễm,
điều kiện tự nhiên thích hợp. Áp dụng nuôi trồng tảo Spirulina để cải thiện nguồn
kinh tế rất có khả năng cao.Và lợi ích mang lại thì rất thân thiện với môi trường. Ở
nhiều nước đã có sự phát triễn rõ rệt về nghiên cứu của loài tỏa xoắn Sppirulina
này:
- Vào những năm 1990, Tổ chức nhân đạo Antenna ở Thuỵ Sĩ đã đưa ra một ý
tưởng mới, đó là dùng tảo spirulina để chống đói nghèo ở những nước kém và
đang phát triển. Và họ đã thành công.
- Điều trị bệnh suy dinh dưỡng do trong tảo Spirulina có từ 56 – 77% khối
lượng là protein. Công ty thực phẩm Đồng Tâm dùng tảo làm nguyên liệu chính để
sản xuất sữa bột dinh dưỡng cho trẻ em.
- Tại Mỹ người ta chiết xuất loại tảo này làm dược phẩm để phá huỷ các lớp
mỡ, căn bệnh của những người giàu. Nhiều vận động viên thể thao đã coi loại tảo
này là siêu thực phẩm để tăng cường sinh lực và làm săn chắc cơ bắp, đặc biệt là
các vận động viên thể hình.
- Tảo spurilina còn là thực đơn chữa béo phì vô cùng hiệu quả. Công ty dược
phẩm Equilibre Attitude của Pháp đã tăng gấp đôi doanh thu bán ra nhờ chế biến
loại tảo này thành tân dược chống béo phì.
- Các nhà khoa học tuyên bố rằng tảo spurilina còn có thể được sử dụng để
chế tạo thành thuốc chống căn bệnh thế kỉ AIDS và tăng cường sức đề kháng cho
bệnh nhân nhiễm HIV.
- Hai trường ĐH danh tiếng Harvard và Boston của Mỹ đang nhân giống tảo
spurilina thành một loại tảo mới có khả năng chống được virut cảm cúm hoặc tăng
cường sức lực cho DNA.
- Các cuộc thí nghiệm mới đây còn chứng minh được rằng khi sử dụng các
hợp chất trong tảo spurilina cho những con chuột bị ung thư thì chúng đã giảm
được những cơn đau đớn và các khối u cũng phát triển chậm lại.
- Trong khi đó, các nhà khoa học Đức phát hiện ra rằng tảo spurilina còn có
thể làm cho các cơ quan nội tạng như tim, tuyến giáp tuyến tuỵ, tuỷ xương và
màng tế bào trở lên khoẻ mạnh hơn.
- Cung cấp các chất chống oxy hóa và chất dinh dưỡng khác.
Tăng năng lượng và tâm trạng.
Ngăn ngừa bệnh tim mạch (làm giảm cholesterol). Ngăn chặn và ức chế sự tổn
thương ung thư miệng.
- Do thành phần tự nhiên của nó với nhiều chất đạm, vitamin, và khoáng chất,
nó là vô cùng hữu ích trong nhiều lĩnh vực bao gồm kiểm soát trọng lượng, ăn
chay, nhanh chóng và kéo dài làm tăng năng lượng, hoạt động thể thao và thậm chí
sử dụng mỹ phẩm.
- Không giống như các tế bào thực vật khác, tảo Spirulina có một tế bào mềm
mà làm cho nó dễ tiêu hóa…
PHẦN III
MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHUƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Mục tiêu
3.1.1. Mục tiêu chung
Nghiên cứu gây trồng loài tảo xoắn góp phần cải thiện điều kiện môi trường,
nâng cao hiệu quả nuôi trồng thủy sản, cải thiện sinh kế vá thích ứng với biến đổi
khí hậu ở vùng đầm phá ven biển ở nước ta.
3.1.2. Mục tiêu cụ thể
- Xác định được mức độ phù hợp của điều kiện môi trường sống ở phá Tam
Giang đế loài tảo xoắn.
- Đánh giá được khả năng sinh trưởng và phát triển loài tảo xoắn gây trồng
thử nghiệm ở phá Tam Giang, tỉnh Thừa Thiên Huế
- Đề xuất giải pháp kỹ thuật gây trồng phát triển loài tảo xoắn cho vùng đầm
phá ở tỉnh Thừa Thiên Huế.
3.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.2.1. Đối tượng
Loài tảo xoắn vá điều kiện môi trường ở phá Tam Giang, tỉnh Thừa Thiên Huế
3.2.2. Phạm vi nghiên cứu
- Thời gian: Từ 02/01/2014- 06/05/2014
- Địa bàn thực hiện: phá Tam Giang – Cầu Hai – Huế
- Điều kiện môi trường:
+ Môi tường kiềm tính (muối natri cacbonat và pH cao)
+ Nhiệt độ nước
+ Ánh sáng
+ Các chất dinh dưỡng cần thiết: phốt pho, nitơ, sắt, cùng với các khoáng chất
khác( Fe, Cu, )
3.2.3. Nội dung nghiên cứu
3.2.3.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực nghên cứu
a) Điều kiện tự nhiên:
- Vị trí địa lý;
- Địa hình;
- Khí hậu, thủy văn;
b) Điều kiện kinh tế - xã hội
- Tình hình kinh tế;
- Tình hình xã hội;
3.2.3.2 Tìm hiểu tảo Spirulina
- Giới thiệu tảo spirulina
- Vị trí phân loại, tên gọi
- Đặc điểm sinh lý
- Đặc điểm sinh trưởng và sinh sản
- Đặc điểm sinh hóa
- Đặc điểm dinh dưỡng
3.2.3.3. Điều kện môi trường nước ở phá Tam Giang – Cầu Hai, tỉnh Thừa
Thiên Huế
- Độ đục/ trong của nước
- Ánh sáng
- Nhiệt độ
- Chế độ gió
- pH
- Bicacbon (HCO
3
-
)
- N
2
: nitrat (NO
3
-
), NH
4
+
- Các chất khoáng:P, K
+
và Na
+
, Mg
+
,
Ca
2+
, Fe, Cl…
3.2.3.4 Kỹ thuật nuôi trồng thử nghiệm
- Chuẩn bị vật liệu nghiên cứu
- Các bươc thực hiện thí ghiệm
3.2.3.5. Đánh giá sinh trưởng phát triển tảo xoắn ở phá Tam Giang
Bản chất của tảo xoắn là sống ở mọi môi trường nước. Gây trồng tảo xoắn
chủ yếu mục đích kinh tế. Dựa vào các số liệu chuẩn trong nuôi trồng để xác định
chất lượng tảo sản xuất ra.
3.2.3.6. Đề xuất các giải pháp gây trồng phát triển loài tảo xoắn ở phá Tam
Giang, tỉnh Thừa Thiên Huế.
- Giải pháp về kỹ thuật
- Giải pháp về vốn
- Giải pháp về xã hội
2.4. Phương pháp nghiên cứu
2.4.1. Quan điểm và cách tiếp cận đề tài
Việc phát triển khai thác và bảo vệ nguồn lợi thủy sản phải phù hợp với quy
hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội của ngành và cả nước, phù hợp với xu thế
hội nhập kinh tế khu vực cũng như thế giới. Trong khi đó, phát triển khai thác thủy
sản phải kết hợp hài hòa lợi ích của các ngành kinh tế khác và của địa phương.
Khai thác phải đi đôi với bảo vệ và phát triển nguồn lợi thủy sản, bảo vệ môi
trường sinh thái trên nguyên tắc phát triển bền vững. Nên đề tài sẽ xem xét bước
đầu nghiên cứu điều kiện môi trường sinh trường của tảo xoắn ở phá Tam Giang –
câu Hai, tỉnh Thừa Thiên Huế.
2.4.2. Phương pháp tổng quát
- Thu thập số liệu thứ cấp từ các báo cáo khoa học, báo cáo đánh giá, báo cáo
tổng kết của các cơ quan nghiên cứu, cơ quan quản lý chuyên nghành có liên quan.
- Dựa trên số liệu ở 2 môi trường xem xét tương đồng sinh cảnh
- Đánh giá sự phù hợp điều kiện sống của tảo xoắn ở phá Tam Giang.
2.4.3. Phương pháp cụ thể
2.4.3.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực nghên cứu
Thu thập từ các thông tin thứ cấp đã đước cập nhật như:
- Số liệu: kinh tế chung của năm
- Tình hình xã hội
- Điều kiện tự nhiên
2.4.3.2. Điều kện môi trường nước ở phá Tam Giang – Cầu Hai, tình Thừa Thiên
Huế
Thu thập các số liệu tạp chí khoa học, Đại học Huế, sở tài nguyên môi trường
tỉnh Thừa Thiên Huế. Các loại số liệu:
- Độ đục/ trong của nước
- Độ mặn
- Ánh sáng
- Nhiệt độ
- Chế độ gió
- Độ pH
- Bicacbon (HCO
3
-
)
- N
2
: nitrat (NO
3
-
), NH
3
(NH
4
)
2
SO
4
, (NH
4
)
2
HPO
4
- Các chất khoáng: Photpho, K
+
, Na
+
, Mg
+
,
Ca
2+
, Fe, Cl….
2.4.3.3. Kỹ thuật nuôi trồng thử nghiệm
a) Vật liệu thí nghiệm
Đối tượng nghiên cứu là tảo Spirulina. Giống nuôi cấy có sẵn.
Nguồn nước trước tiên được để lắng cặn trong một ngày.
Tiếp tục được xử lý bằng Chlorine trong 2 ngày khử trùng nhằm diệt hay bất
hoạt các vi sinh vật trong nước. Vì các vi sinh vật này phổ biến dùng chlorine để
xử lý nước nuôi thủy sản, nuôi thâm canh.
Sau đó đem phơi nắng 1 ngày để diệt hay lam bất hoạt các vi khuẩn, vi rút rất
nhạy cảm với tác động của bức xạ tia cực tím (bước sóng 320-400 nm) nên cấu
trúc ADN trong tế bào của chúng bị phá vỡ. Chỉ một số ít các động vật đơn bào
(protozoa) và ký sinh trùng là không bị tiêu diệt toàn bộ mà chuyển thành dạng bào
tử.
Tiếp tục tảo được thí nghiệm trong các lọ thủy tinh có dung tích 500ml môi
trường nước là đầm phá phá Tam Giang.
a) Bố trí thí nghiệm
Nghiên cứu khả năng sinh trưởng của loài tảo xoắn Spirulina với nguồn nước
ở phá Tam Giang qua từng ngày.
Tảo nuôi cấy có sẵn, đã được nhân giống trong vòng 7 ngày.
Các yếu tố môi trường, được duy trì trong phạm vi thích hợp với sinh trưởng
của tảo Spirulina:
- Nhiệt độ phòng 25
0
C,
- pH= 8,
- Chế độ chiếu sáng 16 giờ sáng – 8 giờ tối,
- Xục khí liên tục 24/24 giờ,
- Cường độ ánh sáng 3.000lux.
d) Tiến hành thí nghiệm
- Từ ngày cho sinh khối vào bình thủy tinh dung tích 500ml nuôi: ta sẽ đánh
giá được sự sinh trưởng, phát triển của tảo Spirulina từng ngày bằng sự tăng sinh
khối hay giảm sinh khối qua 14 ngày quan sát khối lượng, dựa vào đó giúp ta đánh
giá được môi trường nước ở phá Tam có thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển
của tảo Spirulina.
- Khí được xục liên tục 24/24 giờ
- Dùng cân có đơn vị mg. Để cân khối lượng chính xác hơn
e) Thu thập số liệu
Bảng 1: Số liệu quan sát khối lượng qua từng ngày
Thứ tự Khối lượng ( g/l)
1
2
3
4
…
2.4.3.4. Đánh giá sinh trưởng phát triển tảo xoắn ở phá Tam Giang- Cầu Hai, tỉnh
Thừa Thiên Huế
Loài tảo xoắn sống rất dễ. Dù là môi trường nước bị ô nhiễm, thì loài tảo này cũng
hấp thụ, củng như khả năng xử ý nước thải của tảo xoắn. Nhưng ta xét về mặt nuôi
lấy kinh tế nên sẽ dựa vào những nghiên cứu của các nhà khoa học.
Phương pháp so sánh tương đồng hoàn cảnh sinh thái của 2 môi trường từ các số
liệu:
- Điều kiện môi trường nước ở phá Tam Giang – Cầu Hai, tỉnh Thừa Thiên Huế.
- Điều kiện môi trường trong sản xuất tảo lấy kinh tế trong môi trường chuẩn
Phần IV
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
4.1. Tình hình cơ bản của khu vực nghiên cứu
4.1.1. Điều kiện tự nhiên
4.1.1.1. Vị trí địa lý, địa hình
Huyện Phú Lộc được giới hạn trong tọa độ địa lý từ 16
0
10’32’’ đến 16
0
24’45’’
vĩ độ Bắc và 107
0
19’05’’ đến 108
0
12’55’’ kinh độ Đông.
Ranh giới hành chính của huyện được xác định:
- Phía Bắc giáp thị xã Hương Thủy và huyện Phú Vang
- Phía Nam giáp thành phố Đà Nẵng
- Phía Đông giáp biển Đông
- Phía Tây giáp huyện Nam Đông
Huyện Phú Lộc có hệ thống đầm phá rộng lớn và bờ biển dài 60 km với nhiều
eo vịnh là nơi có nguồn lợi thủy sản tự nhiên phong phú. Vì vậy, vùng đầm phá ven
biển là nơi tập trung đung đúc cư dân sinh sống có từ lâu đời của huyện.
Tổng diện tích tự nhiên toàn huyện là 72.092,03 ha, trong đó đất nuôi trồng
thủy sản là 1.293,23 ha; chiếm 1,79% diện tích toàn huyện.
Phú Lộc nằm dọc theo bờ biển tựa lưng vào dãy Trường Sơn, có đỉnh cao
Bạch Mã 1.444m, xen giữa là những đầm phá lớn Cầu Hai, Lăng Cô và các dãy
đèo nhô ra biển đã chia cắt lãnh thổ ra nhiều vùng lớn nhỏ hết sức phức tạp.
- Vùng đồng bằng bán sơn địa: nằm phía Bắc huyện, gồm vùng đất bằng ven
đầm phá và dãy đồi bát úp, chạy dài theo vùng núi cao, giáp với đầm Cầu Hai. Có
sông Nông, sông Truồi chạy qua và nhiều khe, suối nhỏ xen đều giữa vùng. Diện
tích đất bằng tập trung ven sông Nông, sông Truồi. (Khu I)
- Vùng hỗn hợp biển, đồng bằng và đồi núi nằm ở phía Nam huyện, bị chia
cắt bởi 4 đèo kéo thành dãy núi nhô ra biển, độ dốc cao, tạo ra 3 thung lũng Cầu
Hai, Thừa Lưu Nước Ngọt và Lăng Cô, có 2 sông Cầu Hai, sông Bù Lu và đầm
Lăng Cô cách biệt từng vùng. Đất bằng tập trung ven sông, chủ yếu là đất cát ven
biển. (Khu II)
- Vùng cát ven biển và đầm phá: dạng hình bán đảo, được bao bọc 3 mặt là
nước mặn, không có nguồn sông suối, đồng cát biển trơ trọi dạng di động, địa hình
nhấp nhô lượn sóng thành nhiều lòng chảo nhỏ (Diêm Trường, Mỹ Lợi, Nghi
Giang ). (Khu III)
4.1.1.2. Khí hậu
Phú Lộc là nơi tiếp giáp giữa hai vùng khí hậu Nam - Bắc, nên phải chịu ảnh
hưởng khí hậu của cả 2 miền, với địa hình đặc biệt nên Phú Lộc vừa chịu ảnh
hưởng của khí hậu ven biển lại vừa có khí hậu của vùng núi cao, trong năm có hai
mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 8 đến tháng 2 năm sau, mùa nắng từ tháng 3 đến
tháng 7.
- Nhiệt độ:
+ Nhiệt độ trung bình năm: đồng bằng 24,4
0
C, miền núi 25,2
0
C
+ Nhiệt độ cao tuyệt đối: đồng bằng 44
0
C, miền núi 43
0
C
+ Nhiệt độ thấp tuyệt đối: đồng bằng 8,8
0
C, miền núi 11,2
0
C
+ Tháng có nhiệt độ cao: tháng 6 - 7 nhiệt độ từ 39 – 44
0
C
+ Tháng có nhiệt độ thấp: tháng 1 - 2 nhiệt độ từ 8,8 – 11
0
C
- Mưa:
+ Số ngày mưa trung bình trong năm: đồng bằng 164 ngày; miền núi 203 ngày.
+ Lượng mưa bình quân năm: đồng bằng 2.884 mm; miền núi 2.807 mm.
Mưa biến động thất thường qua các năm về lượng và thời gian, trung bình từ
1.900 - 3.200 mm/năm.
- Lượng bốc hơi bình quân 28,8 mm/năm
- Độ ẩm không khí:
+ Độ ẩm cao nhất là tháng 2 (98,2%)
+ Độ ẩm thấp nhất là tháng 7 (47,6%)
- Gió: các hướng gió chính là gió Đông nam, Tây nam, Tây bắc, Đông bắc
+ Gió Đông nam, Tây nam xuất hiện vào tháng 4 đến tháng 9
+ Gió Tây bắc, Đông bắc xuất hiện từ tháng 9 đến tháng 3, thường có bão vào
tháng 9, 10, 11.
Phú Lộc chịu ảnh hưởng sâu sắc của khí hậu vùng Bắc Trung bộ: bão với tần
suất cao, mưa nhiều cường độ mạnh, lũ lụt thường xuyên xảy ra, gió Tây Nam khô
nóng đã gây trở ngại rất lớn cho sản xuất và sinh hoạt của nhân dân.
4.1.1.3. Tài nguyên, môi trường
Quá trình phát triển mạnh mẽ công nghiệp, du lịch, dịch vụ, đô thị hoá, đã làm
ảnh hưởng không nhỏ đến môi trường sinh thái và vệ sinh môi trường. Môi trường
tự nhiên đang bị suy thoái, nhất là tài nguyên đầm phá, ven biển. Ngập lụt kéo theo
ngọt hoá về mùa mưa và nhiễm mặn vào mùa khô là những vấn đề cấp bách nhất
đối với môi trường đầm phá. Sự bồi đắp và di chuyển vị trí của cửa Tư Hiền tác
động trực tiếp biến động sinh thái đầm phá ven biển. Nguồn nước một số nơi có
dấu hiệu bị ô nhiễm. Vấn đề xử lý chất thải, nước thải, khí thải ở các khu đô thị,
khu du lịch, khu công nghiệp (đặc biệt là sản xuất vôi hàu ở khu vực Lăng Cô)
đang là vấn đề bức xúc, ảnh hưởng không nhỏ đến vệ sinh môi trường, phát triển
du lịch v.v. Tuy nhiên, công tác quản lý tài nguyên, bảo vệ môi trường có nhiều
chuyển biến tích cực, đã tiến hành tổ chức mạng lưới thu gom rác thải ở các đô thị,
khu vực chợ, khu dân cư tập trung; quy hoạch các khu xử lý rác thải cho các trung
tâm đô thị, các điểm khai thác tài nguyên, khoáng sản; xây dựng các dự án cải
thiện môi trường đô thị, vệ sinh môi trường khu vực nông thôn v.v.
4.1.1.4. Tài nguyên biển và đầm phá
Phú Lộc có bờ biển dài 60 km, có 4 cửa lạch với lượng hữu cơ khá lớn hàng
năm theo các sông và triền núi đổ ra biển do đó vùng biển nơi đây có nhiều loại hải
sản quý như mực, tôm hùm, sò huyết và có khoảng 80 loại cá có giá trị kinh tế
cao, trong đó có các loại cá nổi như: trích, cơm, nục, thu, bạc má với trữ lượng
lớn.
Kết hợp với hệ thống đầm phá có lượng hữu cơ rất dồi dào, các loại thủy, hải
sản phát triển tốt, có trữ lượng lớn. Đây là nguồn tài nguyên dồi dào của biển và
đầm phá là lợi thế của Phú Lộc trong phát triển đánh bắt, nuôi trồng và chế biến
thủy hải sản trở thành ngành đem lại thu nhập kinh tế cao cho huyện.
4.1.1.5. Tài nguyên đất
Toàn huyện có tổng diện tích tự nhiên là 72.092,03 ha. Huyện có bờ biển dài
hơn 60 km với 11.393,15 ha đất mặt nước đầm phá và mặt nước chuyên dùng, đây
là điều kiện thuận lợi để huyện phát triển nuôi trồng thủy sản. Vùng đất nhiễm mặn
ven phá để phát triển nuôi trồng thủy sản cao triều; vùng đất nội đồng sâu trũng,
đất trồng lúa kém hiệu quả sang phát triển nuôi trồng thủy sản nước ngọt.
4.1.1.6. Tài nguyên nước
Tài nguyên nước rất đa dạng và phong phú bao gồm nước mặn vùng biển,
nước lợ vùng đầm phá và nước ngọt vùng sông, suối, nội đồng thuận lợi cho việc
phát triển nuôi trồng thủy sản với nhiều đối tượng và hình thức đa dạng.
4.1.1.7. Môi trường và nguồn lợi thủy sản
Phú Lộc có hệ đầm phá Cầu Hai - Lăng Cô rộng lớn, với hơn 11.000 ha đất
mặt nước chuyên dùng và có khoảng hơn 1200 ha diện tích mặt nước là có tiềm
năng phát triển nuôi trồng thủy sản. Với diện tích mặt nước rộng lớn có nguồn lợi
thủy sản đa dạng và phong phú, trong đó nhiều loài có giá trị kinh tế cao như: tôm