Theo dõi tỉ lệ sống và tốc độ tăng trưởng của cá ngựa đen (hippocampus kuda bleeker,1852) nhập từ nha trang ra nuôi trên bể qua hệ thống lọc tuần hoàn tại cát bà – hải phòng

i



LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này
là trung thực và chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị nào.
Tôi cũng xin cam đoan, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luân văn này đã
được cảm ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn đều được chỉ rõ nguồn gốc.

Tác giả



Đỗ Đức Thịnh
ii


LỜI CẢM ƠN

Tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn tới:
- Ban lãnh đạo Viện nghiên cứu Hải Sản,
- Trường Đại học Nha Trang,
- Phòng Nuôi trồng thủy sản – Sở NN&PTNT Hải Phòng,
- Khoa sau đại học - Trường Đại học Nha Trang,
- Khoa Nuôi trồng thủy sản - Trường Đại học Nha Trang,
- Phòng đào tạo - Trường Đại học Nha Trang,
- Phòng đào tạo - Viện nghiên cứu Hải Sản,
- Công ty TNHH Đảo Xanh – Cát Bà.
đã giúp đỡ tôi hoàn thành khoá học này.

Tôi cũng xin dành sự biết ơn sâu sắc nhất tới các thầy cô đã truyền thụ cho tôi
những kiến thức cơ bản nhất, đặc biệt giáo viên hướng dẫn – PGS.TS Nguyễn Đình
Mão đã tận tình chỉ bảo và giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn này.
Tôi xin cảm ơn cán bộ, nhân viên Sở NN&PTNT Hải Phòng, Trung tâm Quan
trắc môi trường – Sở Tài nguyên Môi trường Hải Phòng, Công ty TNHH Đảo Xanh đã
tạo mọi điều kiện thuận lợi trong thời gian tôi học tập cũng như thực hiên luận văn.
Lời cám ơn chân thành xin dành cho gia đình, vợ con và bạn bè, đồng nghiệp
đã luôn giúp đỡ, động viên, cổ vũ tôi trong quá trình học tập và công tác.

Hải Phòng, ngày 26 tháng 10 năm 2011
Tác giả


Đỗ Đức Thịnh
iii


MỤC LỤC

Trang
LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC BẢNG v
DANH MỤC HÌNH vi
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vii
MỞ ĐẦU 1
Chương 1 – TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1 Cá ngựa đen (Hippocampus kuda Bleeker,1852) 3
1.1.1 Phân loại học và hình thái 3

1.1.2 Phân bố và một vài đặc điểm sinh thái, sinh học của cá ngựa 4
1.2 Tình hình nghiên cứu, nuôi cá ngựa trên thế giới và ở Việt Nam 9
1.2.1 Trên thế giới 9
1.2.2 Ở Việt Nam 11
1.3 Hệ thống hoàn lưu lọc sinh học 14
Chương 2 – VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28
2.1 Địa điểm, thời gian nghiên cứu 28
2.2 Vật liệu nghiên cứu 28
2.2.1 Đối tượng nghiên cứu 28
2.2.2 Hệ thống lọc sinh học hoàn lưu 28
2.3 Phương pháp nghiên cứu 29
2.3.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 29
2.3.2. Quan trắc chất lượng nước 31
2.3.3. Quan trắc sức khoẻ cá 32
iv

2.3.4. Phương pháp thu thập số liệu 32
2.3.5. Các chỉ tiêu nghiên cứu 33
2.3.6. Xử lý số liệu 34
2.4. Phương pháp đánh giá 34
Chương 3 – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 35
3.1 Chất lượng nước trong hệ thống lọc sinh học 35
3.1.1 Các thông số môi trường 35
3.1.2 Các thông số dinh dưỡng khoáng 37
3.1.3 Các thông số hữu cơ trong hệ thống nuôi 40
3.2 Kết quả quá trình nuôi thương phẩm cá ngựa đen trong hệ thống lọc sinh học 42
3.2.1. Kết quả theo dõi sức khỏe và sinh trưởng của cá ngựa đen 42
3.2.2. Kết quả theo dõi tỷ lệ sống của cá ngựa đen Hippocampus kuda khi nuôi
trong hệ thống thay nước và lọc tuần hoàn 46
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 48

1. KẾT LUẬN 48
2. KIẾN NGHỊ 48
TÀI LIỆU THAM KHẢO 50
PHỤ LỤC 53









v

DANH MỤC BẢNG
Trang

Bảng 1.1 Sinh trưởng của cá ngựa đen nuôi (Trương Sỹ Kỳ, 2000) 5
Bảng 3.1. Kết quả quan trắc các thông số môi trường 35
Bảng 3.2. Kết quả quan trắc các thông số dinh dưỡng khoáng 38
Bảng 3.3. Kết quả quan trắc các thông số hữu cơ trong hệ thống nuôi 40
Bảng 3.4. Sinh trưởng tuyệt đối về chiều dài (mm) của cá ngựa đen (Hippocampus
kuda) trong các bể nuôi với độ tin cậy 95% 43
Bảng 3.5. Tốc độ sinh trưởng đặc trưng về chiều dài của cá ngựa đen (Hippocampus
kuda) trong các bể nuôi SGR
L
(%/ngày). 43
Bảng 3.6. Sinh trưởng về khối lượng của cá ngựa khi nuôi trong trong các bể nuôi (g).
45

Bảng 3.7. Tỷ lệ sống của cá ngựa đen Hippocampus kuda trong các thí nghiệm khác
47


vi

DANH MỤC HÌNH
Trang
Hình 1.1. Hình thái ngoài (Hippocampus kuda Bleeker,1852) 3
Hình 1.2. Cấu tạo màng lọc sinh học dính bám trên vật liệu lọc (Smith M, 2003) 14
Hình 1.3. Sơ đồ hệ thống lọc bằng đệm cát lỏng 18
Hình 1.4. Sơ đồ hệ thống lọc hạt 18
Hình 1.5. Hệ thống lọc nhỏ giọt lớp đơn có kiểu phun nước cố định 19
Hình 1.6. Hệ thống lọc nhỏ giọt kiểu phun nước xoay tròn từ các vòi phun trên một
trục quay liên tục 19
Hình 1.7. Tổng quan mô hình lọc sinh học ngập nước nhìn từ bề mặt 20
Hình 1.8. Đường đi của nước gấp khúc với dòng chảy thẳng đứng 20
Hình 1.9. Hệ thống lọc kiểu bể đáy hình chóp nón ngược 21
Hình 1.10. Hệ thống lọc kiểu bể đáy phẳng ngược 21
Hình 1.11. Sơ đồ trống lọc 22
Hình 1.12. Sơ đồ mặt cắt đứng hệ thống bể lọc sinh học ngập nước 24
Hình 2.1. Sơ đồ hệ thống lọc sinh học hoàn lưu 30
Hình 2.2. Hệ thống bể lọc sinh học xử lý nước 30
Hình 2.3. Bể lọc thô và bể nuôi trong hệ thống lọc sinh học 31
Hình 2.4. Đo chiều dài cá ngựa đen (Hippocampus kuda) trong thí nghiệm 33
Hình 3.1. Diễn sự biến động pH giữa nước bể nuôi và nước sau lọc sinh học 36
Hình 3.2. Diễn sự biến động DO giữa nước bể nuôi và nước sau lọc sinh học 37
Hình 3.3. Sự biến đổi hàm lượng NH
4
+

trong quá trình thí nghiệm 41
Hình 3.4. Sự biến đổi hàm lượng NO
2
-
trong quá trình thí nghiệm 42
Hình 3.5. Sự biến đổi hàm lượng NO
3
-
trong quá trình thí nghiệm 46
Hình 3.6. Sự biến đổi hàm lượng PO
4
3-
trong quá trình thí nghiệm 47
Hình 3.7. Sự biến đổi hàm lượng BOD
5

trong quá trình thí nghiệm 41
vii

Hình 3.8. Sinh trưởng chiều dài cá ngựa Hippocampus kuda khi nuôi trong hệ thống
thay nước và lọc tuần hoàn 42
Hình 3.9. Sinh trưởng về khối lượng của cá ngựa đen Hippocampus kuda khi nuôi
trong hệ thống thay nước và lọc tuần hoàn 46
Hình 3.10. Tỷ lệ sống của cá ngựa đen Hippocampus kuda khi nuôi trong hệ thống
thay nước và lọc tuần hoàn 47




vii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
LSH: lọc sinh học
DO: hàm lượng ôxy hòa tan
BOD
5
: nhu cầu ôxy sinh học
COD: nhu cầu ôxy hóa học
GR
L
: Sinh trưởng tuyệt đối về chiều dài
SGR
L
: Tốc độ sinh trưởng đặc trưng về chiều dài toàn thân
GR
W
: Sinh trưởng tuyệt đối về khối lượng
S: Tỷ lệ sống


1


MỞ ĐẦU
Cá ngựa hay Hải mã đã được dân gian từ lâu dùng như một vị thuốc quý trong y
học cổ truyền ở khu vực Đông Á, đặc biệt là ở Trung Quốc và Việt Nam; bên cạnh đó
do có hình dáng đặc biệt nên cá ngựa rất được các nước phương Tây ưa chuộng làm cá
cảnh.
Cá ngựa đen (Hippocampus kuda Bleeker,1852) là loài phân bố tự nhiên ở khu

vực biển Việt Nam, đã sớm được Viện Hải Dương học Nha Trang nghiên cứu hoàn
thiện quy trình sản xuất giống và nuôi thương phẩm nên khả năng di giống từ Nha
Trang ra nuôi tại Hải Phòng rất khả quan. Khu vực biển Cát Bà không chỉ là đầu mối
xuất bán các mặt hàng hải sản mà còn là nơi thu hút rất nhiều khách du lịch trong nước
và quốc tế đến tham quan, nghỉ mát do vậy tiềm năng đưa cá ngựa thành một mặt hàng
đặc sản phục khách du lịch là điều hoàn toàn có thể.
Các trại sản xuất giống thủy sản nước mặn, lợ của Hải Phòng vẫn chủ yếu sản
xuất theo thời vụ, thời gian trại dừng sản xuất trong năm rất dài, khi thị trường tiêu thụ
cá ngựa phát triển, các trại này có thể chuyển hướng sang nuôi cá ngựa trong bể xi
măng sau khi kết thúc vụ sản xuất, tăng hiệu suất sử dụng cơ sở vật chất.
Trở ngại lớn nhất cho các trại sản xuất giống tôm, cá biển nói chung trên vùng
cửa sông nước lợ của Hải Phòng là nguồn nước biển lấy vào để sản xuất có độ mặn
thấp (5 - 25‰). Trong khi đó, yêu cầu chất lượng nước biển cho sản xuất giống tôm,
cua, cá biển phải có độ mặn cao 28-32‰. Hơn nữa, chất lượng nguồn nước thường
không ổn định và bị ô nhiễm, ảnh hưởng nghiêm trọng tới hoạt động sản xuất.
Viện Tài nguyên và Môi trường Biển tại Hải Phòng đã bước đầu nghiên cứu sử
dụng hệ thống lọc sinh học trong hệ thống hoàn tái sử dụng nguồn nước, theo kiểu loại
lọc sinh học ngập nước (Submerged filters) để lọc nước nuôi sinh vật cảnh và sản xuất
giống cá biển đạt hiệu quả cao bằng các loại vật liệu lọc sản xuất trong nước trên cơ sở
đề tài: “Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ lọc sinh học phục vụ ương nuôi
giống cá biển” do tiến sĩ Nguyễn Đức Cự làm chủ nhiệm đề tài. Đề tài được thực hiện
trong 2 năm 2004, 2005 thành công ban đầu mang lại triển vọng cho sản xuất giống
trên qui mô lớn, tạo nên môi trường nước phù hợp để nuôi và bảo tồn những loài cá
biển quí hiếm.
2


Hiện nay chưa có địa phương nào ở khu vực phía Bắc thử nghiệm nuôi cá ngựa
do đó nếu việc nuôi thương phẩm cá ngựa thành công sẽ đem đến một đối tượng nuôi
mới, một hướng mới cho nghề nuôi cá biển của Hải Phòng, góp phần khẳng định Hải

Phòng là Trung tâm nghề cá vùng Duyên hải Bắc bộ.
Chính vì vậy trong khuôn khổ một luận văn cao học chúng tôi được phân công
thực hiện đề tài: “Theo dõi tỉ lệ sống và tốc độ tăng trưởng của cá ngựa đen
(Hippocampus kuda Bleeker,1852) nhập từ Nha Trang ra nuôi trên bể qua hệ thống
lọc tuần hoàn tại Cát Bà – Hải Phòng” với nội dung:
1. Theo dõi sinh trưởng của cá ngựa đen.
2. Theo dõi tỷ lệ sống của cá ngựa đen.
3. Theo dõi chất lượng môi trường nước nuôi.
Nhằm đánh giá khả năng di giống cá ngựa đen từ Nha Trang ra nuôi tại Hải
Phòng, đánh giá công nghệ xử lý nước biển bằng hệ thống lọc tuần hoàn trong nuôi cá
ngựa tại Hải Phòng. Qua đó đề xuất mô hình công nghệ xử lý nước biển bằng hệ thống
lọc tuần hoàn trong nuôi cá ngựa tại các trại sản xuất giống thuỷ sản nước lợ, mặn tại
Hải Phòng, góp phần phát triển nghề nuôi trồng thuỷ sản tại địa phương và bảo vệ môi
trường sinh thái.
3


Chương 1 – TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 Cá ngựa đen (Hippocampus kuda Bleeker,1852)
1.1.1 Phân loại học và hình thái
Cá ngựa đen (Hippocampus kuda) có phân loại học như sau:
Ngành Động vật có dây sống: Chordata
Phân ngành động vật có xương sống: Vertebrata
Tổng lớp có hàm: Gnathostomata
Lớp cá xương: Osteichthyes
Bộ cá Chìa vôi: Syngnathiformes
Họ: Syngnathidae
Giống: Hippocampus
Loài H. kuda Bleeker,1852
Tên tiếng Việt: Cá ngựa đen, cá ngựa lớn

Tên tiếng Anh: Spotted Seahorse

Hình 1.1. Hình thái ngoài (Hippocampus kuda Bleeker,1852) [23]
4


Hình thái: Là loài có hình dạng đặc biệt được phủ nhiều đốt xương vòng. Các
đốt vòng có gai gồm: 1, 4, 7, 11 ở thân và 1, 4, 8, 11, 14, 16, 18, 20 ở đuôi. Đầu to có
dạng như đầu ngựa gập thẳng góc với trục thân, mõm hình ống, không có răng, thân
không vảy, không có vây đuôi như các loài cá khác, đuôi dài uốn cong dùng để bám.
Phần thân dẹp cao, phần bụng phình ra, có nhiều mấu lồi trên đầu, thân và đuôi, vây
lưng khá phát triển nằm ở giữa phần thân và phần đuôi, gốc vây gồ cao, vây ngắn rộng.
Cá ngựa là loài phân tính có sự sai khác rõ rệt giữa con đực và cái. Ở cá đực, mặt bụng
của phần đuôi có túi ấp trứng do hai nếp da hình thành, ở cá cái không có túi ấp.Toàn bộ
cơ thể thường có màu đen, kết cấu bề mặt da dạng sần hoặc có màu vàng nhạt, màu
kem với các chấm khá lớn màu tối (đặc biệt là với con cái) hoặc màu nâu đỏ nhạt, có
thể là màu cát. Kích thước tối đa: 30 cm [3,8].
1.1.2 Phân bố và một vài đặc điểm sinh thái, sinh học của cá ngựa
a. Đặc điểm phân bố của cá ngựa
Cá ngựa phân bố trong các thảm cỏ biển, rạn san hô, chúng di chuyển chậm,
màu sắc thay đổi theo môi trường sống để bắt mồi và trốn kẻ thù. Cá ngựa sống tập
trung ở dải ven bờ biển nhiệt đới và cận nhiệt đới kéo dài từ 50 vĩ độ Bắc đến 50 vĩ độ
Nam chủ yếu là vùng biển Ấn Độ - Thái Bình Dương.
Cá ngựa thường sống ở độ sâu không quá 30 m, nhưng cũng có trường hợp một
vài loài sống ở độ sâu 40 – 100 m như Hippocampus kelloggi, chúng được tìm thấy ở
độ sâu 90 m ở Malaysia [19].
Cá ngựa thường sống ở độ sâu với độ mặn cao và ổn định, ngoại trừ 2 loài
Hippocampus kuda và Hippocampus capensis sống ở vùng cửa sông nơi có độ mặn
biến đổi lớn [21].
Ở Việt Nam, cá ngựa phân bố ở các vùng biển ven bờ từ Bắc đến Nam, từ Vịnh Bắc

bộ, Đà Nẵng, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Phú Yên, Khánh Hòa, Ninh thuận, Bình Thuận,
Vũng Tàu - Côn Đảo, đến Kiên Giang, Phú Quốc [17], đặc biệt là ở Khánh Hòa và Bình
Thuận, trong toàn vùng biển miền Trung cá ngựa gai (Hippocampus histrix) chiếm 66,52%.
Số lượng cá ngựa đen (H. kuda) ở vùng biển Nha Trang chiếm 85,8%, loài này được ngư
dân cho đẻ và nuôi trong các đìa lợ mặn [9].
Cá ngựa chủ yếu sống đáy và gần đáy, chỉ trong trường hợp thiếu thức ăn cá
mới di chuyển lên tầng mặt. Những nghiên cứu gần đây, chứng tỏ cá ngựa đen sống ở
5


tầng nước cách đáy 20 cm, chiếm 69% số lượng cá đánh bắt, càng lên cao tỷ lệ này
càng thấp [9].
b. Đặc điểm sinh trưởng của cá ngựa
Cá ngựa là loài sinh trưởng nhanh, vòng đời ngắn. Kích thước cực đại của cá
ngựa thay đổi theo loài. Loài Hippocampus kelloggi và loài H. ingens có kích thước
lớn nhất đạt 30 cm, loài nhỏ nhất chỉ đạt 10 – 20 mm. Cá đánh bắt ngoài tự nhiên từ 1
– 2 năm tuổi đạt kích thước từ 80 – 160 mm [11].
Theo Trương Sĩ Kỳ, sinh trưởng của cá ngựa nuôi theo thời gian được trình bảy
ở bảng 1.1, thời gian đầu của quá trình nuôi cá có tốc độ tăng trưởng về chiều dài
nhanh hơn tăng trưởng về khối lượng, thời gian sau thì ngược lại tốc độ tăng trưởng về
khối lượng nhanh, tăng trưởng về chiều dài chậm lại [9].
Bảng 1.1 Sinh trưởng của cá ngựa đen nuôi [9]
Tháng
nuôi
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
CD
(mm)
31 48 70 92 118 134 142 148 153 157 160
KL (g)

- - - 2,3 4,83 8,1 10,3

- 14,3 15,2 -

Năm 2006, Hồ Thị Hoa đã tiến hành nuôi thử nghiệm cá ngựa đen thương phẩm
bằng lồng ở vịnh Nha Trang. Cá ngựa đưa ra nuôi lồng có độ tuổi 45 ngày, 60 ngày và
75 ngày, với kích thước trung bình ban đầu là 45,63; 54,93 và 61,57 mm. Sau 60 ngày
nuôi cá đạt kích thước trung bình theo thứ tự: 83,97; 92,03 và 97,90 mm. Tỷ lệ sống
tương ứng ở các kích thước là 60,3; 77,5 và 89,4% [4].
Thượng Đình Tâm thử nghiệm ương nuôi cá ngựa đen bằng Copepoda thu từ
ao nuôi tôm, kết quả tăng trưởng tuyệt đối về chiều dài và khối lượng lần lượt là 0,69
mm/ngày và 5,42 mg/ngày [18].
Từ Thị Tuyết Nga và ctv (2009) Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm sinh học
(probiotics) lên khả năng sinh trưởng, tỷ lệ sống, sự xuất hiện bệnh của cá ngựa đen
(Hippocampus kuda) nuôi trong bể và chất lượng nước. Hai loại chế phẩm sinh học có
tên là PC-1 super Probiotics Pure và Water Probiotech-S được sử dụng với liều lượng
lần lượt là 1g/m
3
và 5g/m
3
3 ngày 1 lần cho cá bể nuôi cá ngựa đen giống bắt đầu từ
giai đoạn 8 ÷ 10 mm. Nghiệm thức (i) áp dụng PC-1 super Probiotics Pure, nghiệm
thức (ii) áp dụng Water Probiotech-S và nghiệm thức (iii) không áp dụng chế phẩm sinh
6


học. Kết quả sau 6 tuần thí nghiệm, sự sinh trưởng tương đương nhau giữa 2 nghiệm
thức có sử dụng chế phẩm sinh học (0.75±0.01 mm/ngày về chiều dài,
8.5±0.54
mg/ngày về cân nặng), cao hơn so với nghiệm thức (iii) (0.71±0.04 mm/ngày về

chiều dài,
7.75±0.87 mg/ngày về cân nặng). [13]
c. Đặc điểm dinh dưỡng của cá ngựa
Cá ngựa thuộc nhóm bắt mồi chủ động. Chúng theo dõi con mồi ở nhiều tư thế
và vị trí khác nhau. Trong điều kiện nuôi nhốt, chúng có thể nổi, ăn đáy hoặc cả khi
con mồi bám vào thành bể. Khi phát hiện con mồi, cá chọn vị trí thích hợp, trục giữa
của đầu và vị trí con mồi tạo nên một góc 30 – 45
0
, cá đớp mồi nhanh, trong 5 phút
quan sát vào thời gian cho ăn, cá bắt mồi từ 10 đến 15 lần. Đối với thức ăn không thích
hợp cá sẽ nhả lại [8].
Cá ngựa bắt mồi bằng thị giác cho nên cá ngựa chỉ kiếm ăn vào ban ngày, có 2
đỉnh dinh dưỡng vào lúc 8 giờ sáng và 14 giờ chiều. Ban đêm cá ngừng bắt mồi và
bám vào vật bám, cá ngựa đen có thể bắt mồi vào ban đêm với điều kiện chiếu sáng
liên tục [9].
Theo Trương Sỹ Kỳ và cộng sự (1996): Để xác định thành phần thức ăn của
nhóm cá này, tác giả đã tiến hành nuôi cá có kích thước 5 – 15 mm trong bể mica 100
-150 L bằng thức ăn là sinh vật nổi ngoài tự nhiên… Kết quả phân tích 20 mẫu ống
tiêu hoá của cá ngựa con cho thấy rằng thành phần thức ăn chủ yếu của chúng là bọn
giáp xác chân mái chèo (Copepoda), các loài giáp xác lớn như Lucifer, Amphipoda và
thực vật không gặp trong ống tiêu hoá của chúng. Qua đây đã xác định được cá ngựa
con thuộc nhóm ăn động vât nổi [8].
Kết quả nghiên cứu của Trương Sĩ Kỳ khi phân tích ống ruột của cá ngựa con
cho thấy thành phần thức ăn chủ yếu của chúng là lớp phụ chân mái chèo (Copepoda),
chiếm 93% trọng lượng thức ăn. Trong đó, họ Cycloperidae và giống
Pseudodiaptomus chiếm ưu thế. Ngoài ra, trong ống ruột còn gặp một số ấu trùng giáp
xác [9].
Thượng Đình Tâm đã thử nghiệm ương nuôi cá ngựa đen (H. kuda) với các
nghiệm thức Copepoda sống, Copepoda đông lạnh, Copepoda đông lạnh và Artemia
nauplii, Artemia nauplii. Sau 50 ngày thí nghiệm cá vẫn sinh trưởng và phát triển tốt ở

cả 4 nghiệm thức [18].
7


Đối với cá ngựa có kích thước từ 45 mm trở lên thì phổ thức ăn hoàn toàn thay
đổi. Thức ăn của cá trong giai đoạn này chủ yếu là các giống thuộc họ tôm
Palaemonidae chiếm 40% khối lượng thức ăn, kế đến là nhóm bơi nghiêng
(Amphipoda) chiếm 38%. Ngoài ra trong thành phần thức ăn của cá ngựa còn có một
số loài cá con, ấu trùng giáp xác và thân mềm (Molusca) nhưng số lượng và tần số bắt
gặp của chúng rất thấp. Đối với Copepoda thì chúng đóng vai trò không quan trọng
trong thành phần thức ăn của cá ngựa lớn vì kích thước của chúng nhỏ. Cá trưởng
thành thì khẩu phần ăn là 5 ÷ 8 % khối lượng cơ thể [8].
Trong điều kiện nuôi nhốt cá ngựa có thể ăn nhiều loại thức ăn khác nhau:
Artemia, Mysidacea, ấu trùng muỗi, thức ăn Mysidacea đông lạnh.
d. Khả năng thích ứng với yếu tố môi trường
Ánh sáng
Ánh sáng có ảnh hưởng đến sự phát triển của cá con. Cá ngựa giai đoạn giống
cần nuôi ở điều kiện chiếu sáng thích hợp. Cường độ chiếu sáng thích hợp dao động
trong khoảng 1.000 – 10.000 lux. Khi nuôi cá ngưạ ở nơi tối sau vài ngày cá sẽ bị mù.
Cần thiết phải nuôi cá ngựa giai đoạn giống ở điều kiện chiếu sáng thích hợp. Nên đặt
bể nuôi ở nơi có ánh sáng phân bố đều, để tránh hiện tượng cá hướng quang, tập trung
ở một nơi gây ra sự cạnh tranh về không gian sống và thức ăn. Thời gian chiếu sáng ít
nhất là 10 giờ mỗi ngày [9].
Nhiệt độ
Nhiệt độ là một trong những yếu tố quan trọng nhất có ảnh hưởng đến sinh
trưởng của hầu hết các loài ở nước. Tùy thuộc vào các loài sống ở các điều kiện môi
trường khác nhau mà nhiệt độ thích ứng khác nhau [20].
Một số tác giả khác cho rằng, cá ngựa tăng cường dinh dưỡng khi nhiệt độ tăng
cao trong giới hạn của ngưỡng nhiệt độ (ASI, 1982; Zhang, 1994). Khi nhiệt độ tăng
cao, cá sẽ tăng trưởng nhanh, nhưng khả năng nhiễm bệnh từ động vật ký sinh cũng

càng cao (Masonjones, 1997). Cá ngựa đen (H. kuda) ở biển Việt Nam sẽ chết khi
nhiệt độ hạ thấp xuống 17 – 18
o
C [11].
Nhiệt độ thích hợp nhất cho sự phát triển của tuyến sinh dục, khả năng thụ tinh,
đẻ trứng của cá ngựa đen (H. kuda) và tỷ lệ sống của cá ngựa con là 26 – 28
o
C (Lin &
cộng sự, 2006), trong khi đó sự phát triển của tế bào sinh dục đạt cao nhất ở nhiệt độ
8


20
o
C đối với cá ngựa H. whitei và cá thành thục sinh dục sau 6 – 7 tháng nuôi ở nhiệt
độ 20
o
C [24].
Nhiệt độ nước còn ảnh hưởng đến cường độ bắt mồi của cá. Nghiên cứu của Sheng
& cộng sự (2006), ở nhiệt độ 18
o
C cá ngựa không ăn, chúng không bơi lội và lắng xuống
đáy bể. Theo một số tác giả khác, nhiệt độ môi trường trong sản xuất giống của các loài cá
ngựa ở vùng biển nhiệt đới tương đối giống nhau là 28 – 30
0
C [26].
Cần lưu ý ngưỡng nhiệt độ của cá ngựa còn phụ thuộc vào vùng phân bố của
chúng, trong cùng một loài nhưng những loài ở vùng cận nhiệt đới có khả năng chịu
được nhiệt độ thấp hơn so với các loài ở vùng nhiệt đới [11].
Độ mặn

Độ mặn có ảnh hưởng đến một số yếu tố khác của môi trường: độ mặn thấp làm
tăng độ hòa tan của oxy và tăng hiệu quả của các vi khuẩn nitrat hóa. Cá ngựa có thể
sống trong nước có độ mặn dao động từ 15‰ – 35‰, hầu hết các nhà nghiên cứu đều
nuôi cá ngựa ở độ mặn 30‰ - 35‰. Một số loài cá ngựa được thuần hóa bằng cách
nuôi trong nước có độ mặn giảm dần, sau một thời gian chúng có thể sống bình thường
trong nước có độ mặn thấp hơn như cá ngựa đen (Hippocampus kuda) có thể sống ở
độ mặn 5‰ sau khi được thuần hóa [9,11].
pH
pH nước có ảnh hưởng rất lớn đến các đối tượng sinh vật thủy sinh. pH cao sẽ
dẫn đến sự gia tăng hàm lượng NH
3
và ngược lại khi pH thấp thì hàm lượng H
2
S tăng
lên, cả hai chất trên đều gây độc cho các đối tượng thủy sản [20]. pH thích hợp cho
nuôi cá ngựa 8,0 – 8,5; tối ưu 8,1 – 8,3 [6,7].
pH cao dẫn đến sự tăng hàm lượng Amonia, gây độc cho cá đặc biệt ở dạng
không ion, tăng tỷ lệ tử vong cho cá (Reay, 1979). NH
3
, H
2
S là hai khí độc hòa tan
trong nước, chúng hiện diện trong bể nuôi dưới hai dạng: dạng khí có độc tính cao và
dạng ion ít độc hơn. Tỷ lệ giữa dạng khí và dạng ion bị ảnh hưởng bởi độ pH, khi pH
cao NH
3
dạng khí sẽ nhiều và H
2
S dạng khí ít và ngược lại. Độ pH của nước biển dùng
cho sinh vật nuôi dao động từ 7,6 – 8,3. Thông thường đối với cá ngựa pH tối ưu dao

động từ 8,1 – 8,3 [9].
Oxy
DO là một yếu tố rất quan trọng trong hệ thống nước. Tất cả các quá trình sống
của sinh vật (trừ vi khuẩn kị khí) được đảm bảo với sự trao đổi năng lượng, mà đối với
9


sinh vật, chất duy nhất và không thay thế được là ôxy. Khi hàm lượng DO thấp sẽ kìm
hãm tốc độ tăng trưởng của vật nuôi: vật nuôi hoạt động yếu, lượng thức ăn sử dụng
giảm, thậm chí có khả năng chết ngạt. Đồng thời thúc đẩy sự xuất hiện các độc tố với
vật nuôi [20].
Khi lượng oxy hòa tan giảm, vật nuôi có thể bị sốc, tính cảm nhiễm bệnh tăng.
Đối với cá ngựa, cần duy trì oxy hòa tan ở mức 4 – 5 mg/L. Sử dụng hệ thống lọc tuần
hoàn, sục khí hoặc thay nước thường xuyên sẽ duy trì được lượng oxy cần thiết cho vật
nuôi [9].
NH
4
+
/NH
3
:
Ammoniac là chất có thể dẫn đến làm hỏng các tế bào, giảm khả năng sinh sản,
chức năng của hệ miễn dịch, khả năng thẩm thấu, tốc độ sinh trưởng, cấu trúc tế bào
và thành phần hóa học của máu (Cameron & Heisler, 1983; Russo & Thurston, 1991).
Ammoniac tác động làm tăng sự tiêu hao oxy và làm giảm sinh trưởng ở một số loài
động vật thủy sinh (Smart, 1978; Chen & Lai, 1992; Chen & Lin, 1992, 1995;
Wajsbrot và cộng sự, 1993; Noor-Hamid và cộng sự, 1994; Rasmussen & Korsgaarg,
1996; Harris và cộng sự, 1998a) (trích từ Adams và cộng sự, 2001). Ảnh hưởng của
hàm lượng ammoniac lên tôm, cá phụ thuộc vào độ pH và nhiệt độ nước vì tỷ lệ
NH

3
/NH
4
tăng lên khi độ pH và nhiệt độ nước tăng [20].
1.2 Tình hình nghiên cứu, nuôi cá ngựa trên thế giới và ở Việt Nam
1.2.1 Trên thế giới
Có gần 150 loài cá ngựa theo danh mục trên thế giới, nhưng thực tế có khoảng
35 loài, còn lại là những tên đồng vật. Năm 1758, Linnaeus là người đầu tiên khám
phá và phân loại cá ngựa, ông đã đặt tên cho loài cá ngựa đầu tiên là Syngnathus
hippocampus phân loại hiện nay thuộc giống cá Hải long. Lourie và cộng sự (1999) đã
xuất bản cuốn sách mô tả và phân loại 32 loài thuộc giống cá ngựa Hippocampus
thường gặp trên thế giới trong đó có loài cá ngựa đen (Hippocampus kuda). Đến năm
2001, ở phía Bắc Queensland thuộc Úc, Horne đã phát hiện một loài cá ngựa mới và
ông đặt tên cho loài mới này là Hippocampus queenslandicus. Cùng thời gian này,
Kuiter cũng đã phát hiện thêm 9 loài cá ngựa mới ở Úc, nâng tổng số thành phần loài
lên 24 loài cho vùng này [19]
Nghiên cứu về dinh dưỡng cho cá ngựa, Woods (2002) đã thí nghiệm ảnh
hưởng của việc làm giàu Artemia bằng các acid béo không no lên sinh trưởng của cá
10


ngựa Hippocampus abdominalis. Kết quả cho thấy, khi làm giàu Artemia bằng
Superselco, DHA protein selco và Algammac 3050 đối chứng với PABSF/ Spirulina
thì cả 4 loại thức ăn trên cho tốc độ tăng trưởng tốt và tỷ lệ sống cao, đặc biệt là làm
giàu Artemia bằng DHA Protein Selco và Algammac 3050 [22].
Nghiên cứu về sinh sản cá ngựa Wilson và Vincent (2000) đã công bố 3 công
trình cho đẻ 3 loài cá ngựa Hippocampus kuda, Hippocampus fuscus, và Hippocampus
barbouri trong điều kiện nuôi nhốt ở quy mô nhỏ [19]. Năm 2002, Job và cộng sự
cũng đưa ra các kết quả nghiên cứu về nuôi cá ngựa đen (Hippocampus kuda) và chỉ ra
rằng cá ngựa đen sinh trưởng nhanh, tốc độ sinh trưởng là 0.9 – 1.53 mm/ngày [26].

Việc nuôi cá ngựa với mục đích kinh tế được bắt đầu từ những năm 50 cho đến
năm 1980. Hiện nay, trên thế giới có ít nhất 36 quốc gia (Úc, Mỹ, Ý, Hồng Kông, Đài
Loan, Nhật Bản, Trung Quốc,…) có kinh doanh xuất hoặc nhập khẩu cá ngựa với các
mục đích khác nhau [10].
Tại Trung Quốc có 7 cơ sở nuôi với quy mô khá lớn ở vùng bờ phía Nam biển
Trung Hoa, hai cơ sở ở tỉnh Guangxi và 5 cơ sở ở tỉnh Guangdong. Ngày nay, do nhu
cầu tiêu thụ cá ngựa lớn nên vấn đẩy mạnh việc nghiên cứu và nuôi cá ngựa ở Trung
Quốc có thể được tiếp tục trong thời gian sắp tới [10].
Vào năm 1988, ở Philippines cá ngựa được nuôi ở đảo Marrunggas nhưng bị
thất bại. Năm 1995, đề án nuôi cá ngựa lại được lặp lại ở Trường Đại học Tổng hợp
Mindanao và sau đó đề án này được thực hiện tại SEADEC/AQD (Cục nuôi trồng thủy
sản thuộc Trung tâm phát triển thủy sản khu vực Đông Nam Á).
Những năm gần đây, ở Thái Lan bắt đầu nghiên cứu sinh sản và nuôi cá ngựa
thương phẩm trong điều kiện phòng thí nghiệm, nhưng tỷ lệ sống không cao, không
chủ động khâu thức ăn, chưa cho cá ngựa tái phát dục trong điều kiện nuôi nhốt, cho
nên chưa nhận được thế hệ F2 .
Các nước Canada, Anh, Úc, Bỉ, Ấn Độ, Nam Phi và New Zealand đang tập trung
nghiên cứu đặc điểm sinh học, sản xuất giống và nuôi thương phẩm các loài cá ngựa,
nhưng kết quả đạt được còn rất hạn chế, chỉ thành công ở quy mô thí nghiệm [10].
G V Hilomen-Garcia, R Delos Reyes, C M H Garcia (2003) nghiên cứu về khả
năng thích nghi ở giai đoạn giống của cá ngựa Hippocampus kuda với các độ mặn
khác nhau. Kết quả cho thấy sự tăng trưởng và tỷ lệ sống có xu hướng tăng cao trong
11


độ mặn nước biển pha loãng 15‰ và 20‰. Điều này cho thấy khả năng phát triển
ương nuôi cá ngựa Hippocampus kuda trong điều kiện môi trường nước lợ. [25]
C K Choo, H C Liew (2006) nghiên cứu về Hình thái phát triển và các mô
hình sinh trưởng của cá ngựa Hippocampus kuda Bleeker trưởng thành trong điều
kiện nuôi sản xuất giống. Cá ngựa con khi đưa vào nuôi có chiều dài tiêu chuẩn (9,33

0,79 mm) đã được nuôi đến 124 ngày tuổi đạt chiều dài tiêu chuẩn (119,35 6,04 mm).
Mức tăng trưởng này đặc trưng bởi ba giai đoạn với hai điểm phân biệt xảy ra vào
ngày nuôi thứ 21 và 76. Tốc độ tăng trưởngtrung bình trong giai đoạn đầu tiên, thứ
hai và thứ ba lần lượt là 0,68; 1,16 và 0,71 mm/ ngày, tương ứng. Tốc độ tăng trưởng
nhanh nhất trong giai đoạn thứ hai và có lẽ là bị ảnh hưởng bởi một sự thay
đổi hành vi từ sống gần tần mặt xuống sống đáy.[23]
S T Raj, A P Lipton, G S Chauhan (2010) Đánh giá đặc điểm và khả năng lây
nhiễm vi khuẩn Vibrio harveyi gây bệnh đốm trắng với cá ngựa hippocampus kuda
trong điều kiện nuôi nhốt. Vi khuẩn gây bệnh được phân lập từ các bộ phận bị nhiễm
bệnh của cá ngựa nuôi nhốt. Trong quá trình điều tra, tỷ lệ tử vong cao với cá triệu
chứng như các bản vá lỗi bên ngoài màu trắng trên cơ thể và điều kiện biếng ăn đã
được ghi nhận trong phòng thí nghiệm nuôi cá ngựa. Vi khuẩn được phân lập từ các cơ
quan nội tạng của cá bị nhiễm sinh hóa đồng nhất và xác định là vi khuẩn Vibrio
harveyi. Trong các nghiên cứu lây nhiễm với cá rô phi, Oreochromis mossambicus,
các triệu chứng như thối đuôi và xuất huyết được ghi nhận ngoài triệu chứng đốm
trắng. Liều gây chết cho cá rô phi với trọng lượng cơ thể trung bình 8,8g là 8x10 (6) tế
bào/cá, trong khi đối với cá ngựa có trọng lượng cơ thể trung bình là 6,2g là 4x10 (4)
tế bào/cá [28].
1.2.2 Ở Việt Nam
Tại Việt Nam, việc nghiên cứu cá ngựa được tiến hành từ thập niên 80 trở lại
đây. Trước năm 2000, việc nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái chủ yếu tập trung
vào các loài cá ngựa đen (H. kuda) ở vùng biển Khánh Hòa (Đào Xuân Lộc và cộng sự
1991, Phạm Thị Mỹ và cộng sự 1991, Trương Sĩ Kỳ và cộng sự 1993, 1994) [8].
Năm 1993, 1995, lần lượt Nguyễn Khắc Tường và Nguyễn Hữu Phụng đã phân
loại 4 loài cá ngựa (Hippocampus japonicus, H. histrix, H.kuda, H. trimaculatus).
Năm 1999, Lourie và cộng sự đã phân loại lại và phát hiện thêm loài mới ở Việt Nam,
nâng tổng số loài cá ngựa ở Việt Nam lên 7 loài (H.spinosissimus, H.comes,
12

H.trimaculatus, H.kuda, H.kelloggi, H.mohnikei và H.histrix) góp phần đa dạng thành
phần loài của vùng biển Việt Nam [19].
Phạm Thị Mỹ và cộng sự (1989) đã bước đầu đưa ra các kết quả về nghiên cứu
đặc điểm sinh học sinh sản của một số loài cá ngựa ở vùng biển Khánh Hòa. Trần
Sương Ngọc, Nguyễn Hồng Lộc và Vũ Đỗ Quỳnh (1992) nghiên cứu về tập tính dinh
dưỡng của cá ngựa đen (H.kuda). Đào Xuân Lộc và cộng sự (1994) công bố một vài kết
quả nuôi cá ngựa đen (H.kuda) trong bể kính để kiểm tra khả năng sống của chúng [19].
Năm 1996, Trương Sĩ Kỳ đã đưa ra nhiều kết quả rất khả quan khi nghiên cứu
về thành phần thức ăn và tập tính dinh dưỡng của hai loài cá ngựa ba chấm
(H.trimaculatus) và cá ngựa gai (H.histrix) sống ở vùng biển Bình Thuận [8]. Đến năm
2000, Trương Sĩ Kỳ cho ra đời cuốn sách “Kỹ thuật nuôi cá ngựa ở biển Việt Nam”
viết về đặc điểm phân bố, thành phần loài, đặc điểm dinh dưỡng, sinh sản và quy trình
nuôi một số loài cá ngựa [9].
Từ năm 2000 trở lại đây, việc nghiên cứu về sinh thái, dinh dưỡng, sinh sản của
cá ngựa phát triển mạnh với nhiều công trình nghiên cứu với nhiều loài khác nhau.
Năm 2006, Bùi Thị Thanh Thủy đã nghiên cứu về đặc điểm sinh học cá ngựa
gai ở vùng biển Khánh Hòa cho thấy, mùa vụ sinh sản của chúng quanh năm, nhưng cá
đẻ rộ vào tháng 3, 4, 6, 11 và 12 [19].
Hồ Thị Hoa và Nguyễn Thị Thanh Thủy (2009) đã thử nghiệm sinh sản cá ngựa
gai ở vùng biển Khánh Hòa, kết quả cho thấy cá ngựa gai có thể sinh sản và phát triển
trong điều kiện phòng thí nghiệm [5].
Năm 2009, Trương Sỹ Kỳ và cộng sự nghiên cứu về dinh dưỡng của cá ngựa
vằn (H. comes) nuôi thương phẩm, kết quả cho thấy không có sự sai khác về chiều cao
và khối lượng của cá ngựa vằn khi cho ăn Mysidacea và Acetes, nhưng chiều dài của
cá ăn kết hợp cả hai loại thức ăn trên là cao nhất [12].
Để mở rộng quy mô nuôi thương phẩm cá ngựa từ bể xi măng ra nuôi lồng. Năm
2006, Hồ Thị Hoa đã thử nghiệm nuôi lồng cá ngựa đen (H.kuda) tại vịnh Nha Trang.
Cá ngựa đưa ra nuôi lồng có độ tuổi 45 ngày, 60 ngày và 75 ngày, với kích thước trung
bình ban đầu là 45,63; 54,93 và 61,57 mm. Sau 60 ngày nuôi cá đạt kích thước trung
bình theo thứ tự: 83,97; 92,03 và 97,90 mm. Tỷ lệ sống tương ứng ở các kích thước là

60,3; 77,5 và 89,4%. Việc nuôi cá ngựa thương phẩm trong lồng lần đầu tiên được
13


thực hiện tại Việt Nam cũng như nhiều nước trên thế giới. Đề tài đã thành công với
một số kết quả như sau:
- Cá ngựa đen (H. kuda) nuôi lồng có tỉ lệ sống của cá 6 tháng tuổi đạt (85,8%).
- Kích thước trung bình của cá ngựa đen (H. kuda) 6 tháng tuổi là: 125,6 ± 7,37 mm
- Trọng lượng trung bình của cá ngựa đen (H. kuda) 6 tháng tuổi là: 8,7 ± 1,24 g
- Tốc độ tăng trưởng đặc trưng của cá một tháng tuổi đến 6 tháng tuổi là 1,02 %/ngày.
Đặc biệt khả năng thành thục và tham gia sinh sản của cá ngựa đen (H. kuda) nuôi
lồng là 3,5 tháng tuổi điều này cho thấy cá nuôi lồng thành thục sớm hơn cá ngựa nuôi
trong bể xi măng là 2,5 tháng. [4]
Thượng Đình Tâm và Hoàng Tùng (2008), kiểm tra sinh trưởng và tỷ lệ sống của
cá ngựa đen (H. kuda) ương bằng Copepoda thu từ các ao nuôi tôm với 4 nghiệm thức:
Copepoda sống, Copepoda đông lạnh, Copepoda đông lạnh kết hợp với Artemia nauplii
và Artemia nauplii, kết quả sau 50 ngày thí nghiệm cá ngựa ương bằng Copepoda đông
lạnh và Artemia nauplii cho tốc độ tăng trưởng nhanh nhất [18].
Từ Thị Tuyết Nga và ctv (2009) Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm sinh học
(probiotics) lên khả năng sinh trưởng, tỷ lệ sống, sự xuất hiện bệnh của cá ngựa đen
(hippocampus kuda) nuôi trong bể và chất lượng nước. Hai loại chế phẩm sinh học có
tên là PC-1 super Probiotics Pure và Water Probiotech-S được sử dụng với liều lượng
lần lượt là 1g/m
3
và 5g/m
3
, 3 ngày 1 lần cho bể nuôi cá ngựa đen giống bắt đầu từ giai
đoạn 8 ÷ 10 mm. Nghiệm thức (i) áp dụng PC-1 super Probiotics Pure, nghiệm thức
(ii) áp dụng Water Probiotech-S và nghiệm thức (iii) không áp dụng chế phẩm sinh học.
Kết quả thí nghiệm cho thấy, nồng độ NH

4+
/NH
3
đo được thấp nhất ở nghiệm thức (i)
(0.0377 mg/l) và cao nhất ở nghiệm thức (iii) (0.0429 mg/l). Nồng độ NO
2-
, được tạo
thành do quá tŕnh nitrat hóa của bỡi 2 nhóm vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter có
trong chế phẩm sinh học, đo được ở nghiệm thức (i) và (ii) thấp hơn so với nghiệm
thức (iii). Sau 6 tuần thí nghiệm, tỷ lệ sống của cá ở nghiệm thức (i) là (94.58±2.10
%), ở nghiệm thức (ii) là 85.83±2.15%, cao hơn đáng kể (P<0.05) so với nghiệm thức
(iii) (73.75±3.69 %). Sự sinh trưởng tương đương nhau giữa 2 nghiệm thức có sử dụng
chế phẩm sinh học (0.75±0.01 mm/ngày về chiều dài,
8.5±0.54 mg/ngày về cân nặng),
cao hơn so với nghiệm thức (iii) (0.71±0.04 mm/ngày về chiều dài,
7.75±0.87
mg/ngày về cân nặng). Vào tuần cuối của thí nghiệm, số khuẩn lạc vibrio cao nhất
được tìm thấy ở nghiệm thức 3 (99±18 cfu/ml, P<0.05) cho thấy rằng cá ngựa nuôi
14


không áp dụng chế phẩm sinh học có khả năng nhiễm bệnh do vibrio cao hơn so với cá
ngựa nuôi có áp dụng chế phẩm sinh học. [13]
1.3 Hệ thống hoàn lưu lọc sinh học
1.3.1. Định nghĩa
Lọc sinh học
Lọc sinh học (LSH) là quá trình xử lý nước dựa trên cơ sở hoạt động của các vi
sinh vật có trong nước thải để loại bỏ các chất bẩn ô nhiễm (chủ yếu là các chất hữu
cơ). [16]
Theo Matt Smith lọc sinh học (LSH) là thiết bị nuôi các vi sinh vật để thực hiện

nhiệm vụ tiêu thụ các hợp chất hữu cơ và dinh dưỡng từ nước thải để làm sạch nước.
Muốn các vi sinh vật này phát triển với sinh khối lớn người ta thường sử dụng các vật
liệu làm giá mang cho chúng. Trên bề mặt vật liệu các vi khuẩn phát triển và bám dính
trên đó tạo thành màng lọc sinh học. Các vật liệu khi đã phát triển màng lọc sinh học
dính bám trên bề mặt được gọi là vật liệu lọc sinh học. [29]

Hình 1.2. Cấu tạo màng lọc sinh học dính bám trên vật liệu lọc [29]
Hệ thống hoàn lưu
Theo Andrew M.Lazu, Deborah C. Britt (1997); Thomas M.Losordo, Michel P.
Masser, James Rakocy (1998) và Michel P. Masser, James Rakocy, Thomas
M.Losordo (1999), hệ thống hoàn lưu lọc sinh học sử dụng trong ương nuôi là hệ
thống thiết bị tự động hoặc bán tự động đưa nước thải sau nuôi vào bể lọc sinh học và
cung cấp nước sau lọc đã được làm sạch trở lại hệ thống bể nuôi. Cứ như vậy tạo thành
15


một hệ thống khép kín hoàn lưu nước cho ương nuôi. Các chất thải ô nhiễm hữu cơ và
dinh dưỡng liên tục được làm sạch bằng lọc sinh học và chất lượng nước liên tục được
duy trì bảo đảm tiêu chuẩn trong quá trình ương nuôi. [2]
Hệ thống hoàn lưu phải bảo đảm được cung cấp oxy hoà tan liên tục, đáp ứng
được yêu cầu hoạt động sống và phát triển của vi khuẩn trong bể lọc sinh học đạt sinh
khối lớn để thực hiện tối đa các phản ứng sinh hoá học.
Hệ thống thải nước Vào và cấp nước Ra khỏi bể lọc sinh học luôn cân bằng và
loại trừ được các chất rắn lơ lửng và hoà tan, cấp thêm oxy, loại bỏ các khí CO
2
, N
2
và
các khí độc khác.
Như vậy, hệ thống hoàn lưu là thiết bị đồng bộ trong đó có bể lọc sinh học để

xử lý nước thải sau nuôi. Đó là hệ thống tự động duy trì chất lượng nước cho các bể
ương nuôi cá biển
1.3.2. Sự cần thiết sử dụng công nghệ lọc sinh học hoàn lưu
Nước thải trong NTTS đang là một vấn đề quan trọng được nhiều quốc gia quan
tâm bởi những tác động bất lợi của nó với môi trường xung quanh. Đặc biệt trong hệ
thống nuôi sinh vật biển phải cho ăn hàng ngày các thức ăn có đạm cao và đầy đủ các
nguyên tố vi lượng và khoáng chất. Khi đồng hoá sẽ giải phóng các chất khoáng và
các nguyên tố vi lượng, đặc biệt là các chất hữu cơ và dinh dưỡng khoáng. Các sản
phẩm bài tiết vào môi trường nước nuôi mật độ cao và sinh khối lớn sẽ nhanh chóng
gây ô nhiễm môi trường bởi các chất kể trên.
Nước biển là một hỗn hợp của rất nhiều các hợp chất muối khoáng hoà tan, tổng
các muối hoà tan đó được đặc trưng là độ mặn. Do các đại dương và các biển hở trên
toàn thế giới thông nhau và thường xuyên được trao đổi giữa các khối nước, làm cho
thành phần các muối khoáng của nước biển trên toàn đại dương và thế giới khá đồng
nhất. Sinh vật biển trên bất cứ vùng sinh thái nào cũng đều thích nghi với các thành
phần, tỷ lệ của các hợp chất muối khoáng đó. Vì vậy mọi thay đổi các thành phần ion
của các muối khoáng có trong nước biển tự nhiên đều tác động đến môi trường sống
của các sinh vật biển. Trong nước biển tự nhiên có mặt hầu hết các nguyên tố hoá học
có trên vỏ trái đất và mỗi một nguyên tố đều tồn tại ở nhiều dạng hợp chất khác nhau
với thời gian tồn tại khác nhau [15]. Các dạng hợp chất tồn tại nhiều nhất là các muối
có gốc Cl
-
, SO
4
2-
, HCO
3
-
, Br
-

, F
-
, I
-
và các hidroxit (OH
-
) và oxit.
16


Vì vậy, không thể chế tạo hoặc sản xuất ra được nước biển tự nhiên, trong sản
xuất giống hải sản và nuôi sinh vật cảnh biển rất cần nước biển tự nhiên độ mặn cao.
Sử dụng công nghệ LSH trong hệ thống hoàn lưu hạn chế thay nước, các chất
hữu cơ và dinh dưỡng khoáng sẽ nhanh chóng được làm sạch và giải phóng hoàn toàn
về các chất khoáng hoà tan nhờ các chủng vi sinh vật phát triển trên màng lọc. Hơn
nữa hệ thống LSH sẽ đảm bảo chất lượng nước tốt hơn khi thải ra môi trường xung
quanh. Tác giả Smith M cho rằng lọc sinh học có những chức năng sau:
- Loại trừ NH
3
, NH
4
+
, NO
2
-
trong nước thải.
- Loại trừ CO
2
, H
2

S, CH
4

- Loại trừ các chất rắn hòa tan hữu cơ.
- Cung cấp thêm ôxy hòa tan (DO).
- Loại trừ các chất rắn lắng đọng và lơ lửng. [29]
Vì vậy, sử dụng công nghệ LSH là một giải pháp cần thiết, cần được quan tâm
cho sự phát triển bền vững của ngành NTTS.
1.3.3 Ứng dụng công nghệ LSH trong ương nuôi cá biển trên thế giới
Lọc sinh học là một trong số các phương pháp xử lý nước nhằm nâng cao chất
lượng nước trước khi sử dụng hoặc trước khi thải ra môi trường xung quanh. Vào
những năm 1891 và 1893 ở Mỹ và Anh hệ thống lọc sinh học đầu tiên được thiết kế để
xử lý nước thải dân sự. Đến năm 1940, Mỹ đã có 60% hệ thống xử lý nước thải được
áp dụng công nghệ lọc sinh học. Ở nhiều nước trên thế giới, hệ thống lọc sinh học
được áp dụng rộng rãi để xử lý nước thải sinh hoạt và công nghiệp. Tuy nhiên, những
ứng dụng hệ thống hoàn lưu lọc sinh học cho nuôi và lưu giữ cá mới được nghiên cứu
trong ba thập kỷ gần đây (Masser M. P., Rakocy J., Losordo T. M., 1992) và phát triển
mạnh trong hơn 10 năm qua tại Mỹ, Anh, Úc, Canada, Nhật Bản, Đài Loan và Trung
Quốc [1].
Hiện nay, hệ thống hoàn lưu lọc sinh học đã và đang được quan tâm nghiên cứu
ở nhiều nước. Kết quả nghiên cứu đã được áp dụng rộng rãi cho các cơ sở sản xuất
giống, nuôi cá biển và sinh vật cảnh biển.
Phần lớn các loài cá có giá trị kinh tế ở nước lạnh và nước ấm đều nuôi trong ao
hồ, bể hoặc lồng. Với hệ thống nuôi cá giống truyền thống đòi hỏi cung cấp một lượng
nước sạch rất lớn. Tổng số lượng nước đòi hỏi cung cấp cho sản xuất phụ thuộc vào
mức độ lưu chuyển nước, lượng mưa, sự bốc hơi và cường độ nuôi. Trong một năm,
17


công nghệ nuôi cá Nheo trong bể nuôi ở Mỹ, đòi hỏi cung cấp một lượng nước từ 250

- 600% tổng thể tích trong bể. Trong bể nuôi cá nước chảy, lượng nước được sử dụng
lớn hơn để loại bỏ hết các sản phẩm thải của cá trong môi trường nuôi, thường là
100% - 500% thể tích nước của bể nuôi cá trong một ngày [1].
Theo Thomas.M.L và ctv (1999) cho rằng nuôi trồng thuỷ sản sẽ phải đối mặt
với những vấn đề khó khăn khi phát triển rộng khắp trên thế giới. Nó gia tăng tác động
đến môi trường và cạnh tranh với nguồn lợi tài nguyên nước và đất. Tác động của
nước thải trong nuôi trồng thuỷ sản là một vấn đề quan trọng được các nước đã và
đang phát triển rất quan tâm. Nước thải từ nuôi trồng thuỷ sản cũng như sản xuất nông
nghiệp truyền thống gia tăng có thể tác động bất lợi đến môi trường thuỷ sinh [31].
Phần lớn các công nghệ xử lý nước đều tập trung chủ yếu vào nước thải công
nghiệp và nước thải dân dụng. Hệ thống xử lý nước thải cho dân dụng và công nghiệp
có thể cải tiến và áp dụng cho chu trình xử lý nước thải trong nuôi trồng thuỷ sản sao
cho nước thải từ nuôi trồng thuỷ sản khi thải ra môi trường không tác động trở lại hoạt
động nuôi. Các chất thải trong nước thải thường ở hai dạng: dạng lơ lửng và dạng hoà
tan. Phần lớn là các chất hữu cơ trong nước thải thường tồn tại ở dạng chất rắn lơ lửng
nên khi áp dụng hệ thống hoàn lưu lọc sinh học, các chất rắn sẽ được loại bỏ dễ dàng.
Các chất hoà tan sẽ được xử lý rất hiệu quả bằng lọc sinh học [30].
Hiện nay, các hệ thống nuôi hải sản hoạt động chủ yếu dựa theo các quy trình
sản xuất hở, ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường tự nhiên. Các hệ thống này có thể gây
ra tác động nghiêm trọng đến môi trường của các hệ sinh thái ven bờ như: lưu lượng
chất rắn và dinh dưỡng tăng, nuôi các sinh vật không phải là bản địa khi chúng thất
thoát ra môi trường ngoài là mối nguy hại cho những loài bản địa, dịch bệnh và một số
trạng thái ô nhiễm môi trường khác ảnh hưởng đến môi trường ngoài cũng như chính
các trang trại sản xuất. Các hệ thống hở hoạt động vận hành với mức độ rủi ro cao như
các thảm hoạ môi trường (tràn dầu, tảo độc, nhiệm kim loại nặng…) có thể dẫn đến
nhiều mất mát lớn[27].
Các quy trình sản xuất khép kín như các hệ thống hoàn lưu dựa vào canh tác,
không phụ thuộc vào môi trường xung quanh. Do vậy, phương pháp này vận hành một
cách an toàn. Những hệ thống này góp phần giúp cho môi trường được ổn định, bền
vững, tái sử dụng nước lớn, hoàn toàn chủ động nguồn nước, các yếu tố môi trường