xử lý nước thải nuôi trồng thủy sản bằng phương pháp sinh học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI




HOÀNG VĂN PHONG



XỬ LÝ NƢỚC THẢI NUÔI TRỒNG THUỶ SẢN
BẰNG PHƢƠNG PHÁP SINH HỌC



Chuyên ngành: Hoá môi trƣờng
Mã số: 60.44.41



TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI – 2011

1
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN




HOÀNG VĂN PHONG



XỬ LÝ NƢỚC THẢI NUÔI TRỒNG THUỶ SẢN
BẰNG PHƢƠNG PHÁP SINH HỌC





Chuyên ngành: Hoá môi trường
Mã số: 60.44.41

Luận văn Thạc sỹ khoa học



Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Đình Bảng


HÀ NỘI – 2011



i

MỤC LỤC
Lời cam đoan Error! Bookmark not defined.
Lời cảm ơn! Error! Bookmark not defined.
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iii
DANH MỤC BẢNG iii
DANH MỤC HÌNH iv
ĐẶT VẤN ĐỀ Error! Bookmark not defined.
CHƢƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1
1.1. Hiện trạng và nhu cầu thực tiễn 1
1.2. Một số đặc điểm sinh học cua biển (Scylla serrata) 2
1.3. Tình hình sản xuất giống cua 4
1.4. Những nghiên cứu về ảnh hƣởng của các yếu tố môi trƣờng đến sinh
trƣởng và tỷ lệ sống của ấu trùng cua 5
1.5. Tình hình sử dụng chế phẩm sinh học trong nuôi trồng thuỷ sản trên
thế giới 10
1.5.1. Khái niệm về chế phẩm vi sinh và cơ chế tác dụng 10
1.5.2. Tình hình nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh trong NTTS 13

CHƢƠNG II. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17
2.1. Đối tƣợng, phạm vi, thời gian và địa điểm nghiên cứu 17
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu. 17
2.2.1.Phương pháp tiếp cận 17
2.2.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm 18
2.3. Sơ đồ các nội dung nghiên cứu. 23
2.4. Phƣơng pháp phân tích một số yếu tố môi trƣờng nƣớc: 24
2.4.1. Phương pháp phân tích N-NH
4
+
24
2.4.2. Phương pháp phân tích N-NO
2
-
25
2.4.3. Phương pháp phân tích N-NO
3
-
25
2.4.4. Phương pháp phân tích tổng Nitơ 26
2.4.5. Phương pháp xác định CODMn 27
2.4.6. Xác định chỉ số BOD 28
2.4.7. Phương pháp xác định độ kiềm 29

ii

2.5. Phƣơng pháp thu thập, phân tích và xử lý số liệu 31
CHƢƠNG III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 32
3.1. Đánh giá chất lƣợng nƣớc thải từ các trại sản xuất giống cua xanh tại
Hải Phòng 32

3.2. Kết quả xử lý nƣớc thải bằng chế phẩm vi sinh 33
3.2.1. Biến động các yếu tố thuỷ lý 33
3.2.2. Kết quả xử lý chất hữu cơ trong nước thải bằng chế phẩm vi sinh 33
3.3. Nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh trong trại sản xuất giống cua
xanh (Scylla serata) 39
3.3.1. Biến động các yếu tố môi trường thuỷ lý 39
3.3.2. Biến động amoni (NH
4
+
) và nitrite (NO
2
-
), nitrat (NO
3
-
) 40
3.3.3. Tỷ lệ sống của ấu trùng cua trong thí nghiệm 49
3.3.4. Tỷ lệ sống của Megalopa sang Cua bột 50
CHƢƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 53
4.1.Kết luận 53
4.2. Đề xuất 54
CHƢƠNG V. TÀI LIỆU THAM KHẢO 55

iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
BOD
Biological Oxygen Demand
COD
Chemical Oxygen Demand
DO
Disovel Oxygen
TAN
Total Amoni
VSV
Vi sinh vật
Z
Zoae
Me
Megalope
CT
Công thức
TN
Thí nghiệm
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Địa điểm thu mẫu nước thải 18
Bảng 2.2. Thành phần và công dụng chế phẩm Lymnozyme 19
Bảng 2.3: Bố trí thí nghiệm 20
Bảng 2.4. Lập đường chuẩn phân tích tổng Nitơ 27

Bảng 2.5. Lượng ức chế quá trình nitrat hoá 29
Bảng 3.1: Thông số chất lượng nước thải 32
Bảng 3.2: Biến động một số yếu tố môi trường trong bể thí nghiệm 33
Bảng 3.3: Kết quả phân tích NH
4
+
(mg/l) 34
Bảng 3.4: Kết quả phân tích NO
2
-
(mg/l) 35
Bảng 3.5: Kết quả phân tích NO
3
-
(mg/l) 36
Bảng 3.6: Kết quả phân tích BOD
5
(mgO
2
/l) 37
Bảng 3.7: Kết quả phân tích COD (mg/l) 38
Bảng 3.8: Kết quả theo dõi biến động NO
2
-
(mg/l) 40
Bảng 3.9: Kết quả theo dõi biến động NO
3
-
(mg/l) 42
Bảng 3.10: Kết quả theo dõi biến động NH

4
+
(mg/l) 43
Bảng 3.11: Kết quả theo dõi biến động N tổng số (mg/l) 44
Bảng 3.12: Kết quả theo dõi biến động BOD
5
(mgO
2
/l) 45
Bảng 3.13: Kết quả theo dõi biến động COD (mg/l) 47
Bảng 3.14. Môi trường nước hệ thống sản xuất cua giống 48
Bảng 3.15: Tỷ lệ sống của ấu trùng trong thí nghiệm 49

iv

Bảng 3.16: Thời gian biến thái của ấu trùng cua biển 50
Bảng 3.17: Tỷ lệ sống từ ấu trùng Megalopas sang cua bột. 50
Bảng 3.18. Các thông số sản xuất (1 chu kỳ sản xuất giống) 51
Bảng 3.19. Chi phí sản xuất 51
Bảng 3.20. Tổng thu 52
Bảng 3.21. Doanh thu và hiệu quả kinh tế 52

DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1: Sơ đồ bề mặt mô hình hệ thống bể lọc ngập nước 21
Hình 2.2: Sơ đồ mặt đứng mô hình hệ thống bể lọc ngập nước 21
Hình 2.3: Sơ đồ mặt đứng hệ thống hoàn lưu 21
Hình 2.4: Sơ đồ khối nội dung nghiên cứu 23
Hình 3.1: Biến động hàm lượng NH
4
+

trong 5 ngày thử nghiệm 34
Hình 3.3: Biến động hàm lượng NO
2
-
trong 5 ngày thử nghiệm 35
Hình 3.4: Biến động hàm lượng NO
3
-
trong 5 ngày thử nghiệm 36
Hình 3.5: Biến động hàm lượng BOD trong 12 ngày thử nghiệm 37
Hình 3.6: Biến động hàm lượng COD trong 5 ngày thử nghiệm 38
Hình 3.7: Biến động các yếu tố môi trường trong bể ương 39
Hình 3.8: Biến động hàm lượng NO
2
-
trong bể ương 41
Hình 3.9: Biến động hàm lượng NO
3
-
trong bể ương 41
Hình 3.10: Biến động hàm lượng NH
4
+
trong bể ương 44
Hình 3.11: Biến động hàm lượng N tổng số trong bể ương 45
Hình 3.12: Biến động hàm lượng BOD
5
ở các bể thí nghiệm 46
Hình 3.13: Biến động hàm lượng COD theo tuần nuôi 47
Hình 3.14: Tỷ lệ sống qua mỗi giai đoạn của ấu trùng cua biển 49

Hình 3.15: Tỷ lệ sống qua mỗi giai đoạn của ấu trùng cua biển 50



1

CHƢƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Hiện trạng và nhu cầu thực tiễn
Khoảng năm ngàn trại nuôi giống thủy sản đang hoạt động cung cấp trên 20
tỉ tôm giống và các loại giống nuôi khác cho nuôi trồng thủy sản hàng năm. Phần
lớn các trạm nuôi giống sử dụng nước mặn hoặc nước lợ trong sản xuất giống (Lê
Văn Cát và ctv, 2008)
Hình thức nuôi phổ biến đang áp dụng hiện nay là thay nước nuôi hàng ngày
với một tỉ lệ nhất định nào đó phụ thuộc vào loài nuôi và chế độ nuôi. Phần lớn
nước nuôi được thải thẳng ra ngoài môi trường, không qua xử lý. Nước thải chứa
thức ăn thừa, chất bài tiết, phân, vi khuẩn gây bệnh, kháng sinh. Các tạp chất trên
có khả năng gây hại cho vực nhận nước: giảm chất lượng nước, gây tổn hại sinh
cảnh, làm suy giảm đa dạng sinh học, nhiễm mặn đất, lan truyền bệnh, biến đổi
gien của vi sinh do kháng sinh và đôi khi gây hiện tượng phú dưỡng cho vực nước
nhận [Woolard, Irvine., 1995; Dahl và ctv., 1997; Furumai và ctv., 1998; Dincer
AR và ctv., 2001]
Vì lợi ích bảo vệ môi trường nói chung và ngành sản xuất nuôi trồng thủy
sản phát triển bền vững thì việc xử lý và tái sử dụng nước thải từ các trại nuôi giống
là một trong những nhu cầu cần thiết. Ngoài ra, tái sử dụng nước nuôi hải sản còn
mang lợi ích kinh tế nếu cơ sở nuôi cách xa nguồn nước cấp và cho các cơ sở bán
đồ hải sản tươi sống tại các thành phố do giảm chi phí vận tải nước nuôi. Tái sử
dụng nước nuôi thủy sản đã được phổ biến ở nhiều nước phát triển trên thế giới
[Colt J. 2006; Timmons và ctv., 2002], trong khi đó phương thức sản xuất trên chưa
được áp dụng rộng rãi tại Việt Nam.
Nước nuôi giống thủy sản nói riêng hoặc nuôi trồng thủy sản nói chung có

mức độ ô nhiễm không quá nặng nề như các ngành sản xuất khác nhưng những chất
ô nhiễm lại là chất gây độc trực tiếp cho loài nuôi với nồng độ rất thấp, điển hình
nhất là amoniac, thành phần phân hủy từ chất thải. Xử lý nước thải vì vậy tập trung
vào xử lý amoni, cụ thể là chuyển hóa chúng thành dạng nitrat thông qua quá trình
nitrat hóa bằng con đường vi sinh vật [Woolard CR, Irvine RL .,1995; World
Bank 2001; Vredenbregt và ctv., 1997; Dincer và ctv., 1999] So với các loại nước
thải khác, tính chất đặc thù của nước nuôi thủy sản có nồng độ amoni thấp, độ muối


2

cao, thường chứa các chất ức chế (sử dụng trong khi nuôi, ví dụ kháng sinh) nhưng
yêu cầu mức độ làm sạch rất cao nếu nhằm mục đích tái sử dụng.
Các yếu tố trên ức chế rất mạnh đến hiệu quả hoạt động xử lý của vi sinh vật
tự dưỡng (loại chuyển hóa amoni thành nitrat) vốn đã là chủng loại có tốc độ phát
triển chậm [Hunik và ctv 1993; Catalan-Sakairi và ctv 1997].
Khó khăn khác khi sử dụng công nghệ sinh học trong xử lý nước nuôi là sản
xuất theo thời vụ (vùng miền bắc), qui mô sản xuất nhỏ, chủng loại vật nuôi đa
dạng ngay trong một cơ sở sản xuất.
Những đặc điểm trên đây sẽ tác động đến hiệu quả sử dụng công nghệ xử lý
nước thải, dẫn đến: chi phí xây dựng và vận hành hệ thống xử lý cao, khó ổn định.
1.2. Một số đặc điểm sinh học cua biển (Scylla serrata)
Phân bố: Scylla serrata có sự phân bố rộng rãi nhất và là loài duy nhất cho đến
nay được ghi nhận ở vùng biển Ấn Độ, Tây Thái Bình Dương, biển Đỏ, vịnh
Rachard, Nam Phi, Đông và Tây Úc, biển Arafura, Darwin, Timor, Indonesia, biển
Thái Bình Dương, Fiji, Solomon Island, New Coledonia, Philippines, Okinawa
Japan, Đài Loan, biển Nam Trung Hoa, Singapore, Malaysia, Cambodia, Việt
Nam (Keenan và ctv. 1998). Scylla serrata phân bố phổ biến ở vùng vĩ độ cao nơi
có nhiệt độ thấp hơn vùng biển nước ta (Hoàng Đức Đạt. 1992).
Tập tính sống của cua biển

Trong giai đoạn ấu trùng Zoae, ấu trùng sống ở biển, đến giai đoạn
Megalops chuyển vào sống ở vùng nước lợ. Ấu trùng trải qua nhiều giai đoạn lột
xác biến thái thành cua con (2 – 3cm). Cua con sống trong những bãi rong ở rừng
ngập mặn thuộc vùng hạ triều cho đến khi lớn hơn (7 – 13cm). Cua di chuyển tới
các vùng quang đãng hơn, cua sống ở tầng đáy và di chuyển tới vùng triều để kiếm
mồi. Khi trưởng thành, cua phát dục và giao vĩ đẻ trứng trong vùng nước lợ. Phôi
phát triển nở ra ấu trùng ở vùng biển sâu (Keenan and A. Blackshaw (Editors),
1999.)
Vòng đời phát triển của cua biển.
Vòng đời cua biển trải qua nhiều giai đoạn khác nhau và mỗi giai đoạn có
tập tính sống, cư trú khác nhau:


3

- Ấu trùng Zoae và Megalops: Sống trôi nổi và nhờ dòng nước đưa vào ven
bờ biến thái thành cua con.
- Cua con: Bắt đầu sống bò trên đáy và đào hang để sống hay chui rúc vào
gốc cây, bụi rậm đồng thời với việc chuyển từ đời sống trong môi trường nước mặn
sang nước lợ ở rừng ngập mặn, vùng cửa sông hay ngay cả vùng nước ngọt trong
quá trình lớn lên.
- Cua đến giai đoạn thành thục: Có tập tính di cư ra vùng nước mặn ven biển
sinh sản. Cua có khả năng bò lên cạn và di chuyển rất xa. Đặc biệt, vào thời kỳ sinh
sản, cua có khả năng vượt cả rào chắn để ra biển sinh sản.
* Về độ muối: Ấu trùng Zoae thích hợp với độ muối từ 25‰ - 30‰, cua con
và cua trưởng thành thích nghi và phát triển tốt trong phạm vi 2‰ - 38‰. Tuy
nhiên, trong thời kỳ đẻ trứng đòi hỏi độ muối từ 22‰ - 32‰.
* Về nhiệt độ, pH: cua biển là loài phân bố rộng, tuy nhiên nhiệt độ thích
hợp nhất từ 25
0

C - 30
0
C. Cua chịu đựng pH từ 7.5 - 9.2 và thích hợp nhất là 8.2 -
8.8. Cua thích sống nơi nước chảy nhẹ, dòng chảy thích hợp nhất trong khoảng
0.06m/s - 1.6m/s (Keenan and A. Blackshaw (Editors), 1999).
* Về sinh cảnh nơi cư trú: cua biển thích sống những nơi có nhiều thực vật
thuỷ sinh, những vùng bán ngập, có bờ để đào hang, tìm nơi trú ẩn, nhất là thời kỳ
lột xác. Vùng rừng ngập mặn cửa sông, ven biển là nơi có nhiều cua biển sinh sống
(Keenan et al. 1999)
Dinh dƣỡng
Cua biển là loài giáp xác ăn tạp, ăn cả thực vật và động vật, động vật tìm
thấy trong đáy bùn và có hiện tượng ăn thịt lẫn nhau khi thiếu thức ăn (Jayamanne,
S. C. and Jinadasa, J., 1991). Tính ăn của cua biển biến đổi theo từng giai đoạn phát
triển nhưng nhu cầu dinh dưỡng của chúng khá lớn. Giai đoạn ấu trùng Zoae, cua
thích ăn thực vật và động vật phù du. Đến giai đoạn Megalops chúng ăn được thức
ăn cỡ to hơn, giai đoạn này chúng có thể ăn thịt tôm, nhuyễn thể nghiền nát. Giai
đoạn cua con chuyển dần sang ăn tạp như rong tảo, giáp xác nhuyễn thể cá hay
ngay cả xác chết động vật. Giai đoạn trưởng thành cua ăn rong, tảo, cá, giáp xác,


4

nhuyễn thể và xác động vật chết. Trước và ngay sau khi lột xác cua ngừng ăn
((Jayamanne, S. C. and Jinadasa, J., 1991))
1.3. Tình hình sản xuất giống cua
Tình hình sản xuất giống cua thế giới

Năm 1983, Heasman, M.P. và Fielder D.R. đã thử nghiệm cho cua đẻ ở
phòng thí nghiệm và nuôi đại trà cua xanh (Scylla serrata) từ giai đoạn Zoea đến
cua bột, kết quả nghiên cứu cho thấy rằng: Cần duy trì chất lượng nước bằng hệ

thống lọc nước tuần hoàn, nhiệt độ nước 27
0
C, độ mặn 30 ± 2‰, mật độ thức ăn từ
3 – 5con/l (Nauplius của Artemia) được coi là các điều kiện thích hợp trong quá
trình ương nuôi ấu trùng. Với điều kiện này thì thời gian chuyển giai đoạn từ Zoea
đến cua bột là 30 ngày, tỷ lệ sống giai đoạn Zoea đạt từ 1- 4% (Nguyễn Cơ Thạch
2000).
Đến năm 2002, quy trình kỹ thuật sản xuất giống thành công nhưng tỷ lệ
sống còn thấp. Tỷ lệ sống cao nhất từ giai đoạn Z
1
đến giai đoạn cua đầu tiên (C
1
)
cao nhất ở các thể tích nuôi nhỏ (<100 lit) là 1% (Ong, 1964), 4% (Duplesis, 1971),
15% (Marichamy và Rajapackiam 1992). Đối với quy mô lớn (0.1 – 1m
3
), tỷ lệ
sống trung bình từ Z
1
đến Megalopas Scylla serrata 3 – 5 ngày tuổi là 3% , và
24.3% đối với loài S. tranquebarica (Yunus,T, L. Ahmad, Rusdi, and D.Makatutu.
1994).
Tình hình sản xuất giống cua ở Việt Nam.
Để giải quyết vấn đề cua giống, Bộ khoa học công nghệ - Môi trường và Bộ
thuỷ sản đã giao nhiệm vụ cho các Viện nghiên cứu triển khai nghiên cứu từ những
năm 1980. Nhưng ở thời điểm đó các tác giả như Nguyễn Văn Chung, Scrome,
Starobogator chủ yếu tập chung nghiên cứu về định loại loài và một số đặc điểm
sinh học làm cơ sở cho những nghiên cứu sau này. Trong những năm đầu của thập
kỷ 90, các tác giả như Hoàng Đức Đạt, Đoàn Văn Đẩu, Nguyễn Cơ Thạch đã tiến
hành nghiên cứu các đặc điểm sinh học, sinh sản và sản xuất giống nhân tạo cua

xanh nhưng kết quả còn hạn chế.


5

Năm 1998, Bộ Khoa Học Công Nghệ - Môi trường đã giao cho Trung tâm
nghiên cứu thuỷ sản III thực hiện đề tài “Nghiên cứu sinh sản nhân tạo và xây dựng
quy trình kỹ thuật sản xuất giống nhân tạo loài cua xanh Scylla serrata”.
Cũng trong thời gian này, Trường Đại Học Cần Thơ cũng nghiên cứu sinh
sản nhân tạo thành công giống cua xanh Scylla serrata và bước đầu thử nghiệm
nuôi cua thương phẩm từ nguồn giống nhân tạo (Trương Quốc Thái - Nguyễn Cơ
Thạch 2000).
Qua nhiều lần thí nghiệm tỷ lệ sống từ 10 – 15% từ Zoea

1 đến Cua 1 trong
các bể composite hình trụ nón 30 – 500l. Ở quy mô sản xuất thử nghiệm trong bể
có thể tích 1 – 4m
3
tỷ lệ sống đạt 2 – 5% từ Zoea

1 đến Cua 1 (Trương Trọng Nghĩa
và Trần Ngọc Hải 2002). Đến năm 2003, quy trình đã bước đầu hình thành và
được áp dụng rộng rãi trên cả nước.
1.4. Những nghiên cứu về ảnh hƣởng của các yếu tố môi trƣờng đến sinh
trƣởng và tỷ lệ sống của ấu trùng cua
Ấu trùng cua đòi hỏi chất lượng nước sạch, không có tác nhân gây bệnh (vi
khuẩn, ký sinh trùng ). Nước biển khi đưa vào bể ương phải được lọc qua lưới
kích cỡ 1 micromet và sau đó khử trùng bằng Clo diệt khuẩn và trung hoà bởi
Sodium thiosulphate (Mann et al 1999b; Parado-Estepa và Quinitio năm 1998;
Quinitio et al, 2001; Williams et al, 1998;. Williams et al , 1999b;). Một số nghiên

cứu cho biết nước trong hệ thống ương ấu trùng cua biển được xử lý bằng Ozone và
sau đó tái tuần hoàn thông qua lọc sinh học, có cấy vi khuẩn nitrat (Baylon và
Failaman năm 1999; Williams et al, 2002) hoặc tái sử dụng bằng cách lọc qua than
hoạt tính và khử trùng bằng ánh sáng tia cực tím (Đạt, 1999b). Nước dùng trong bể
ương cần được để ổn định vài ngày trước khi đưa vào ương ấu trùng (Mann et al,
1999b và Parado-Estepa Quinitio, 1998), bổ sung tảo cải thiện chất lượng nước
(Mann, 1999b; Williams et al, 2002).
Nhiệt độ
Cua là nhóm động vật biến nhiệt, nhiệt độ cơ thể của chúng chủ yếu phụ
thuộc vào nhiệt độ của nước (môi trường sống), dù chúng có vận động thường
xuyên thì kết quả vận động sinh nhiệt không đáng kể. Nhiệt độ quá cao hoặc quá


6

thấp đều không thuận lợi cho đời sống của cua. Nếu nhiệt độ vượt quá giới hạn cho
phép có thể dẫn đến ấu trùng chết thậm chí chết hàng loạt. Do đó mỗi loài cua có
ngưỡng nhiệt độ khác nhau. Sự thay đổi đột ngột của nhiệt độ (ngay cả trong phạm
vi thích hợp) cũng có thể khiến cho cua bị sốc (stress) mà chết. Trong quá trình vận
chuyển, nuôi dưỡng cần chú ý sự chênh lệch nhiệt độ và nhất là sự thay đổi nhiệt
độ đột ngột. Nếu nhiệt độ chênh lệch 5
0
C/ngày đêm có thể làm cho ấu trùng bị sốc
và chết, tốt nhất không để nhiệt độ chênh lệch quá 3
0
C, biên độ dao động nhiệt độ
trong ngày không quá 5
0
C.
Scylla serrata có khả năng chịu nhiệt độ thấp hơn 12°C (Hill, 1974). Ấu

trùng phát triển ở 25 - 30°C, nhiệt độ trong phạm vi 29 - 30°C rút ngắn thời gian
phát triển (Đạt, 1999b; Li et al, 1999; Mann et al, 2001; Quinitio et al. , năm 1999;
Quinitio et al, 2001; Djunaidah et al, 1998) Ấu trùng rất nhạy cảm với những thay
đổi đột ngột về nhiệt độ, đặc biệt là trong giai đoạn đầu dễ bị tổn thương khi biên
độ dao động lớn.
Độ mặn
Độ mặn có ảnh hưởng quan trọng đến tỷ lệ sống và phát triển của ấu trùng
cua biển. Ở giai đoạn Zoae, độ mặn ở mức 28 - 30
0
/
00
đảm bảo sinh trưởng và phát
triển tốt nhất cho ấu trùng, giai đoạn Megalope độ mặn giảm dần từ 30
0
/
00
đến
20
0
/
00
(Baylon và Failaman.,2001; Quinitio et al, 2001.)
Ánh sáng
Giai đoạn Z1 và Z2 ấu trùng tính hướng quang mạnh mẽ và tập trung vào nơi
có ánh sáng. Trong giai đoạn sau của phát triển (Z3 - Me), nhu cầu về cường độ
ánh sáng cao hơn (1800 - 4000 lux) (Mann et al, 2001). Tỷ lệ sống của ấu trùng
thấp khi không có đủ ánh sáng cần thiết, cường độ ánh sáng yếu (50 lux), đặc biệt
sau giai đoạn Z3. Ánh sáng tự nhiên rất cần thiết cho sự phát triển ấu trùng
(Takeuchi và cộng sự, 2000; Williams et al, 1998).
Thời gian cần ánh sáng cho ấu trùng từ 12 đến 18 giờ (Nghia et al., 2001b),

ít nhất 12 giờ (Mann et al, 2001; Quinitio et al, 2001).(Djunaidah, et al, 1998).




7

Oxy hoà tan
Tôm sống trong nước nên hàm lượng oxy hoà tan trong nước rất cần thiết
cho đời sống của cua. Nhu cầu oxy phụ thuộc vào từng loài, từng giai đoạn phát
triển, trạng thái sinh lý, nhiệt độ. Khi nhiệt độ tăng thì lượng tiêu hao oxy của ấu
trùng cua cũng tăng lên. Nhu cầu oxy hoà tan trong nước tối thiểu của cá là 3mg/l,
với tôm, cua là 4mg/l. Trường hợp oxy hoà tan thấp hơn mức gây chết kéo dài làm
cho vật nuôi bị sốc, ảnh hưởng xấu đến tỷ lệ sống, tăng trưởng và phát dục của
chúng.
Độ pH của nước
Độ pH của nước ảnh hưởng rất lớn đến đời sống của động vật thuỷ sinh. Tuy
nhiên phạm vi thích ứng độ pH của cua tương đối rộng. Phần lớn các loài cua là
pH = 6,5- 9,0. Nhưng pH từ 4,0- 6,5 và 9,0- 11 làm cho cua chậm phát triển và thấp
dưới 4 hoặc cao quá 11 là giới hạn gây cho cua chết.
Clo
Trong điều kiện tự nhiên, nước ở các thuỷ vực không có Clo. Clo xuất hiện
do sự nhiễm bẩn, nguồn gốc chính là các chất thải nhà máy, xí nghiệp công nghiệp.
Trong các bể ương giống sử dụng Clorine khử trùng ao liều lượng cao 15- 30 mg/l
(15- 30ppm) do đó có lượng Clo dư thừa. Trong nước Clo thường ở dạng HOCl
hoặc Cl
-
:
Cl
2

+ H
2
O HOCl + Cl
-
+ H
+
MT kiềm
HOCl H
+
+ OCl
-
MT axit
OCl
-
(O) + Cl
-

Oxy nguyên tử là chất oxy hoá mạnh, có thể ảnh hưởng đến mang tôm, cua
ngay cả khi hàm lượng Clo thấp.


8

Với pH = 6 thì 96% Clo hoà tan tồn tại dưới dạng HOCl. Với pH=9 thì 97%
HOCl bị hấp thụ. Clo dưới dạng HOCl độc hơn OCl
-
Trong hệ thống nuôi và sản xuất giống có nhiều chất hữu cơ sẽ xảy ra phản
ứng kết hợp của Clo dư thừa với NH
3
, chuyển thành Cloramine:

NH
3
+ HOCl NH
2
Cl + H
2
O monoCloramine
NH
2
Cl + HOCl NHCl
2
+ H
2
O diCloramine
NHCl
2
+ HOCl NCl
3
+ H
2
O triCloramine
Độ độc của Clo tự do và Cloramine phụ thuộc vào nhiệt độ nước, độ pH,
hàm lượng oxy hoà tan. Với hàm lượng Clo trong nước 0,2- 0,3mg/l tôm chết rất
nhanh trong khoảng thời gian dưới 30 phút. Nồng độ 0,01mg/l gây độc cho tảo
(thực vật phù du).
Amoniac - NH
3

Amoniac - NH
3

được tạo thành trong nước do các chất thải của nhà máy hoá
chất, sự phân giải các chất hữu cơ trong nước và sản phẩm trao đồi chất của sinh
vật nói chung, tôm cua nuôi nói riêng.
Bảng 1: So sánh tỷ lệ % NH
3
khác nhau trong nước ngọt và nước lợ nhiệt độ 24
0
C
pH
Tỷ lệ % của ammonia
Nước ngọt
Nước lợ có độ mặn (‰)
18-22
23-27
28-31
7,6
2,05
1,86
1,74
1,70
8,0
4,99
4,54
4,25
4,16
8,4
11,65
10,70
10,0
9,83

Sự tồn tại NH
3
và NH
4
+
trong nước phụ thuộc vào nhiệt độ, độ pH và độ mặn
của nước (Xem bảng 1), NH
3
rất độc đối với ấu trùng tôm cá. Nước càng mang tính
axit (độ pH thấp) thì NH
3
càng có xu hướng chuyển sang NH
4
+
ít độc, môi trường
càng kiềm NH
3
càng bền vững và gây độc cho ấu trùng.


9

Ấu trùng cua xanh (S. Serrata) có thể chịu được mức tương đối cao đối với
nồng độ chất thải có chứa nitơ. Nồng độ gây chết 50% trong 24 giờ (LC50) của
tổng Ammonia (TAN) là 39,7 ± 2,0 mg/l ở pH = 8.2 (Churchill, 2003). Trương
Trọng Nghĩa (2005) cho biết ấu trùng giai đoạn Zoae của cua S. paramamosain có
thể tồn tại ở nồng độ 5 mg/l NH
3
-N trong hệ thống tuần hoàn TAN cần được duy

trì dưới 1 mg/l trong bể ương ấu trùng Zoae 1 của cua S. serrata (Quinitio và
Parado-Estepa, 2001).
Nitrite-NO
2
-
Nitrite được sinh ra trong quá trình chuyển hoá từ đạm ammoni nhờ các vi
khuẩn Nitơ (Nitrobacter):
NH
4
+
+ O
2
NO
2
-
+ H
-
+ H
2
O
NO
2
+ O
2
NO
3
-

Nếu môi trường thiếu oxy thì quá trình chuyển hoá đạm chỉ đến nitrite (NO
2

-
)
khi động vật thuỷ sản hấp thu phản ứng với Hemoglobin tạo thành Methemoglobin:
Hb + NO
2
-
= Met-Hb
Phản ứng này sắt trong nhân Hemoglobin của máu cá bị oxy hoá thành sắt,
kết quả methemoglobin mất khả năng vận chuyển oxy. Nitrite gây độc máu cá và
chuyển thành màu nâu. ở giáp xác cấu tạo hemocyanin là Cu trong nhân thay sắt.
Phản ứng của Nitrite với hemocyanin kém, nhưng Nitrite cũng có thể gây độc cho
giáp xác. Nồng độ gây chết 50% 96h (LC50- 96h) ở tôm cua nước ngọt từ 8,5-
15,4mg/l. Tôm càng xanh chậm phát triển ở nồng độ nitrite 1,8-6,2mg/l (theo
Colt,1981). Nước lợ do có nồng độ canxi và clo cao nên độc tố của nitrite giảm,
postlarvae tôm sú (P.monodon) có LC50-24h là 204mg/l và LC50- 96h là 45mg/l
(Chen và Chin, 1988)
Đối với ấu trùng cua xanh (Scylla serrata), Quinitio và Parado-Estepa, 2001
cho biết mức độ an toàn, nuôi ấu trùng cua bùn được tính toán là 4,16, 6,30, 2,55,
2,99 và 6,99 mg/l Nitrit-N tương ứng với các giai đoạn Zoea 1, 2, 3 , 4 và 5.


10

1.5. Tình hình sử dụng chế phẩm sinh học trong nuôi trồng thuỷ sản trên thế
giới
Trong những năm gần đây, phong trào nuôi thủy sản đang phát triển mạnh
theo hướng thâm canh, để bền vững đòi hỏi phải có giải pháp tốt trong quản lý ao
và sinh vật nuôi. Chế phẩm vi sinh được sử dụng khá nhiều hiện nay trong nghề
nuôi thủy sản, nhất là trong sản xuất giống và nuôi thương phẩm tôm cua dù kết
quả được ghi nhận khá khác nhau. Bên cạnh đó cũng có một số kết quả nghiên cứu

về chế phẩm vi sinh trong thời gian gần đây nhưng phần lớn dựa trên các nghiên
cứu thực nghiệm. Hiện có xu hướng dùng vi sinh vật hay dẫn xuất của chúng trong
nuôi trồng thủy sản để khống chế dịch bệnh, cải thiện dinh dưỡng vật nuôi và cải
thiện chất lượng nước và bùn đáy. Vai trò và cơ chế tác động của chế phẩm vi sinh
và giá trị “thật” của nó cũng chưa được đánh giá đầy đủ, phần lớn cơ chế được suy
diễn dựa trên các nghiên cứu trên người và động vật. Trong nuôi trồng thuỷ sản vì
thế cần rất nhiều nghiên cứu để tìm ra cơ chế tác động đúng đắn.
1.5.1. Khái niệm về chế phẩm vi sinh và cơ chế tác dụng
Các khái niệm về chế phẩm vi sinh: Hiện có nhiều loại chế phẩm vi sinh khác nhau
sử dụng trong nuôi trồng thủy sản và tên gọi của chúng cũng phân loại không hoàn
toàn chính xác. Thuật ngữ ”probiotics” được dùng khá phổ biến nhưng nhiều
trường hợp vẫn chưa chính xác. Các khái niệm và tên gọi về việc các sản phẩm
chứa vi sinh vật được gọi tên khác nhau tùy vào chức năng hoặc là tác dụng của
chúng.
a) Probiotics: Fuller (1989) định nghĩa là thức ăn bổ sung có bản chất vi sinh vật
sống có tác động có lợi đối với vật chủ nhờ cải thiện sự cân bằng hệ vi sinh trong
ruột của chúng.
b) Bio-remediation: Là chế phẩm cải tạo môi trường được dùng như là một giải
pháp công nghệ sinh học để xử lý các sự cố như tràn dầu, chất thải sinh
hoạt,…bằng cách cấy các vi sinh vật từ ngoài vào để giảm các chất hữu cơ. Trong
ao nuôi thủy sản thì “bio-remediation” là chế phẩm có tác dụng làm giảm các chất
thải hữu cơ để không gây ô nhiễm môi trường qua sử dụng các sinh vật kích thước
nhỏ và lớn (Thomas và ctv., 1992).


11

c) Bio-control: Là chế phẩm ức chế tác nhân gây bệnh, là một biện pháp khống chế
sinh học bằng cách dùng các sinh vật này để khống chế các sinh vật khác, hay nói
khác đi là dùng các sinh vật đối kháng trong số các sinh vật (Maeda và ctv., 1997).

Tuy nhiên, khi tạo một sản phẩm mà có nhiều chức năng khác nhau thì dùng một
trong các tên nêu trên, nhất là thuật ngữ “probiotics” là không phù hợp. Boyd
(2005) đề nghị dùng thuật ngữ “microbial products” cho các sản phẩm dùng để cải
thiện nền đáy và chất lượng môi trường nước.
Cơ chế tác động của chế phẩm vi sinh
a/ Tiết ra các hợp chất ức chế: Nhiều nghiên cứu chứng minh rằng có nhiều dòng vi
khuẩn in-vitro kìm hãm được các mầm bệnh trong nuôi trồng thủy sản (Moriatty,
1999;Gibson và ctv., 2002. Những nghiên cứu này cũng chứng minh khả năng kìm
hãm vi khuẩn của những dòng vi khuẩn thông thường dễ tìm thấy trong môi trường
(Fuller, 1989). Những quần thể sinh vật này có thể tiết vào môi trường những chất
có tính sát khuẩn hoặc kìm hãm quần thể vi sinh khác, nhằm gián tiếp cạnh tranh
dinh dưỡng và năng lượng có sẵn trong môi trường. Sự hiện diện những vi khuẩn
này sản sinh chất kìm hãm, có thể tiết trong ruột, trên bề mặt cơ thể vật chủ hay ra
môi trường nước làm rào cản sự nhân lên của vi khuẩn cơ hội gây ức chế các vi
sinh vật gây bệnh. Trong sản xuất những dòng vi khuẩn có khả năng tiết ra chất
kìm hãm mầm bệnh được ứng dụng trong các nghiên cứu về vi sinh vật hữu ích.
Sản phẩm có thể là chất kháng sinh, siderophores, men phân hủy, H
2
O
2
, acid hữu
cơ,…(Sugita et al., 1997; Bruno et al., 1993 ). Thành phần chất tiết ra khó có thể
xác định được nên được gọi chung là chất ức chế. Vi khuẩn lactic từ lâu được biết
là loại tiết ra chất kháng vi khuẩn (bacteriocin) chống lại các vi khuẩn Gram (+)
(không chuyên biệt). Phần lớn các vi khuẩn gây bệnh trong thủy sản là nhóm Gram
(-). Vì vậy, tác động ức chế của vi khuẩn lactic trong nuôi trồng thủy sản bị hạn chế
nhưng nó là vi khuẩn không có hại và là đối tượng cạnh tranh chỗ cư trú. Nhiều vi
khuẩn khác cũng tiết ra chất ức chế chống lại các vi khuẩn gây bệnh như
Aeromonas hydrophila và Vibrio parahaemolyticus (Nair et al.,1985).
b) Cạnh tranh dinh dưỡng và năng lượng: Nhiều quần thể vi sinh vật cùng tồn tại

trong cùng một hệ sinh thái thì sẽ có sự cạnh tranh về dinh dưỡng và năng lượng.


12

Cạnh tranh trong giới vi sinh vật chủ yếu là xảy ra ở nhóm dị dưỡng như cạnh tranh
các chất hữu cơ mà chủ yếu là nguồn carbon và năng lượng. Rico-Mora (1998) đã
cho một dòng vi khuẩn được chọn lọc có khả năng phát triển trên môi trường nghèo
hữu cơ. Tác giả cấy vi khuẩn này vào bể nuôi tảo khuê cùng với Vibrio
alginolyticus thì vi khuẩn Vibrio này không phát triển và thử nghiệm in-vitro không
thấy có sự ức chế. Do đó chứng tỏ vi khuẩn được chọn lọc cạnh tranh lấn át Vibrio
trong điều kiện nghèo hữu cơ. Do vậy những dòng vi khuẩn chọn lọc sẽ có ưu thế
trong việc cạnh tranh năng lượng và dinh dưỡng.
c) Cạnh tranh nơi cư trú: Cạnh tranh chỗ bám trong ruột của vật chủ có ảnh hưởng
rất quan trọng đến sức khoẻ của vật chủ. Việc bám dính được vào lớp màng nhầy
của ruột là rất cần thiết để vi khuẩn thiết lập quần thể trong hệ ruột của cá (Olsson
et al., 1992, Westerdahl et al., 1991). Khả năng bám dính lên thành ruột là tiêu
chuẩn lựa chọn đầu tiên của vi khuẩn hữu ích. Sự bám dính trên màng ruột có thể là
chuyên biệt (các điểm hay các phân tử tiếp nhận), không chuyên biệt (dựa trên các
yếu tố hóa lý).
d) Tương tác với thực vật thủy sinh: Theo các nghiên cứu gần đây một số dòng vi
khuẩn có khả năng tiêu diệt một số loài tảo, đặc biệt là tảo gây ra hồng triều
(Fukami et al., 1997). Những dòng vi khuẩn này có thể không tốt đối với ương ấu
trùng bằng nước xanh, tuy nhiên sẽ có lợi khi tảo phát triển quá mức trong ao nuôi.
Nhiều dòng vi khuẩn khác có khả năng kích thích sự phát triển của tảo (Fukami et
al., 1997).
e) Cải thiện chất lượng nước: Cải thiện chất lượng nước là một cơ chế tác động của
“vi sinh vật hữu ích” trong thủy sản khi đưa vi sinh vật hữu ích vào nước giúp cải
thiện chất lượng nước mà không có tác động trực tiếp lên cơ thể vật nuôi, thường
liên quan đến các nhóm Bacillus (Verschuere et al., 2000). Nhóm vi khuẩn Gram

(+) thường phân hủy vật chất hữu cơ thành CO
2
tốt hơn nhóm Gram (-) (Stanier et
al., 1963). Duy trì mật độ vi khuẩn Gram (+) trong ao nuôi sẽ hạn chế được sự tích
lũy vật chất hữu cơ trong ao trong suốt quá trình nuôi, ổn định quần thể tảo nhờ sự
sản sinh CO
2
từ quá trình phân hủy các vật chất hữu cơ.


13

Ngoài ra, những cơ chế tác động về việc cung cấp chất dinh dưỡng đa lượng và
vi lượng, đóng góp enzym tiêu hoá và một số cơ chế khác đối với men vi sinh chưa
được nghiên cứu đầy đủ (Verschuere et al., 2000).
1.5.2. Tình hình nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh trong NTTS
Cơ sở khoa học của việc sử dụng các chế phẩm vi sinh là tạo được sự cân
bằng giữa sức khỏe của động vật nuôi tốt, môi trường được cải thiện và số lượng vi
sinh gây bệnh được khống chế. Nghiên cứu và ứng dụng các vi sinh vật có lợi để
sản xuất các chế phẩm sinh học phục vụ nuôi trồng thủy sản mới chỉ được đề cập
trong những năm cuối của thế kỷ XX, khi nuôi trồng thủy sản trở thành nền kinh tế
mũi nhọn ở nhiều quốc gia. Tuy vậy, đến nay kết quả thu được cũng hết sức khả
quan, ngày càng có nhiều ứng dụng hiệu quả và thiết thực đóng góp vào việc tăng
năng suất và chất lượng thương phẩm của thủy sản thu hoạch (Vaseeharan và
Ramasamy, 2003).
Yasudo và Taga (1980) dự đoán một số vi khuẩn được tìm thấy là hữu ích,
chúng không chỉ làm thực phẩm mà còn như bộ điều khiển sinh học đối với bệnh
và kích hoạt tái tạo chất dinh dưỡng. Cuối những năm 1980 mới có công bố lần đầu
về kiểm soát sinh học trong nuôi trồng thuỷ sản, kể từ đó nỗ lực nghiên cứu đã liên
tục được cải thiện và thành công (Verschuere và ctv., 2000). Năm 1989, Maeda và

Nagami công bố kết quả theo dõi các dòng vi khuẩn có hoạt tính ức chế Vibrio và
cải thiện tốc độ sinh trưởng của ấu trùng tôm, cá. Kết quả cho thấy mật độ vi khuẩn
Vibrio spp. gây ra tổn thất lớn trong sản xuất ấu trùng đã giảm đi nhiều, tỷ lệ sống
của ấu trùng cao hơn so với khi không bổ sung các dòng vi khuẩn trên. Tác giả cho
rằng khi bổ sung các dòng vi khuẩn này sẽ kìm hãm tốc độ sinh trưởng của Vibrio
spp., nấm và các loài sinh vật là tác nhân gây bệnh khác. Từ kết quả nghiên cứu tác
giả cho thấy khả năng sử dụng vi khuẩn và nguyên sinh động vật trong việc kiểm
soát hệ sinh thái ao nuôi để duy trì môi trường ao nuôi tốt hơn và tăng sản lượng
thu hoạch.
Năm 1993, Smith và Davey báo cáo về một loài vi khuẩn Pseudomonas
dòng phát sáng có tác động ức chế cạnh tranh tới tốc độ sinh trưởng của A.
salmonicida - là một tác nhân gây bệnh cá. Các kết quả nghiên cứu cho thấy loại vi


14

khuẩn này còn có khả năng kìm hãm tốc độ sinh trưỏng của A. salmonicida trong
môi trường nuôi. Khi tiến hành thử nghiệm về ngưỡng chịu đựng của cá hồi Đại
Tây Dương đối với loài vi khuẩn trên cho thấy tần xuất lây nhiễm gây ra do stress
đã giảm giữa nhóm cá được tắm trong dung dịch có chứa Pseudomonas phát sáng
so với lô đối chứng,
Austin và ctv. (1995) báo cáo về dòng chế phẩm sinh học của Vibrio
alginolyticus không gây ra bất kỳ tác động có hại nào lên cá hồi. Bằng việc sử dụng
phương pháp cấy chéo, loại chế phẩm này cho thấy khả năng ức chế các tác nhân
gây bệnh cá. Khi bổ sung vi khuẩn đã được làm lạnh khô vào môi trường có một số
loài vi khuẩn gây bệnh như V. ordalii, V. angilarum, A. Samonicida và Y. ruckeri,
cho thấy số lượng các tế bào vi khuẩn nuôi cấy luôn giảm nhanh so với đối chứng.
Hiện nay, việc thử nghiệm chế phẩm sinh học dòng Vibrio đang được khuyến khích
và có tiềm năng lớn trong việc áp dụng vào nuôi trồng thủy sản như một phương
pháp kiểm soát dịch bệnh,

Kennedy và ctv. (1998) sử dụng vi khuẩn probiotic trong ương ấu trùng cá
biển. Kết quả cho thấy các ứng dụng của vi khuẩn probiotic làm tăng tỷ lệ sống, tốc
độ sinh trưởng ấu trùng cá. Carnevali và ctv. (2004) phân lập Lactobacillus
fructivorans từ ruột cá Tráp (Sparus aurata) và sau đó sử dụng như loại chế phẩm
sinh học ương ấu trùng đã làm tăng tỷ lệ sống của cá. Gildberg và ctv. (1997) thí
nghiệm ở cá hương của cá tuyết ăn thức ăn bổ sung vi khuẩn axit lactic
(Carnobacterium divergens), kết quả sau 3 tuần nuôi vi khuẩn axit lactic trong ruột
đã làm tăng sức đề kháng đối với chủng gây độc Vibrio anguillarum.
Lara-Flores và ctv. (2003) sử dụng hai vi khuẩn và nấm men probiotic,
Saccharomyces cerevisiae làm kích thích tăng trưởng cá rô phi (Oreochromis
niloticus). Kết quả của nghiên cứu này chỉ ra rằng bổ sung probiotic làm gia tăng
tốc độ sinh trưởng của cá. Ngoài ra, nghiên cứu cho rằng nấm men là một phụ gia
thích hợp kích thích tăng trưởng cá rô phi. Sakai (1999), Sealay và Gatlin (2001)
tiến hành hoạt hoá các vi sinh vật tự nhiên và các sản phẩm của chúng như
lipolysaccharis và β - glucans để kích thích các tế bào trung gian của hệ thống miễn
dịch ở các loài khác nhau. Khi đưa các sản phẩm vào cơ thể bằng đường miệng


15

không làm suy thoái hệ tiêu hoá, như vậy có thể sử dụng chúng như một chất kích
thích miễn dịch tiềm năng để nâng cao khả năng đề kháng của vật nuôi.
Rengpipat (2000) nghiên cứu sử dụng Bacillus S11 để làm sạch môi trường
ao nuôi thấy rằng hàm lượng NH
4
+
trong ao nuôi chỉ khoảng 0,5 mg/l trong khi đó
ao không xử lý hàm lượng NH
4
+

lên tới 1,67 mg/l. Đồng thời khi so sánh sử dụng
thức ăn bổ sung cho tôm sú (Penaeus monodon) ở giai đoạn Post Larvae là chủng
Bacillus S11 và Artemia, tác giả cũng nhận thấy tôm sử dụng chế phẩm Bacillus
S11 có tốc độ sinh trưởng và phát triển nhanh hơn. Sau hai tuần sử dụng Bacillus
S11 làm thức ăn bổ sung cho tôm sú thấy tỷ lệ sống đạt 89%, ao không sử dụng chỉ
đạt 85%. Khi tôm sú (Penaeus monodon) bị nhiễm vi khuẩn Vibrio harveyi, sử
dụng chế phẩm sinh học cho tỷ lệ sống là 40% so với 13% không sử dụng chế
phẩm.
Gullian và ctv. (2002) phân lập được 80 chủng vi khuẩn có trong gan tụy của
tôm tự nhiên khoẻ mạnh (30g/con) ở Manglaralto-Ecuador. Kết quả xác định ba
chủng vi khuẩn Vibrio P62, Vibrio P63 và Bacillus P64 có tác dụng ức chế chống
lại vi khuẩn Vibrio harveyi (S2). Tỷ lệ ức chế chống lại Vibrio harveyi đạt được các
giống P62, P63 và P64 là 54%, 19% và 34%. Wang và ctv. (2005) nghiên cứu xác
định hiệu quả của việc sử dụng chế phẩm sinh học trong các ao nuôi tôm thẻ chân
trắng Penaeus tại Hải Nam, Trung Quốc. Kết quả cho thấy các chế phẩm sinh học
có thể cải thiện mật độ vi khuẩn có lợi, làm giảm nồng độ nitơ và phốt pho, và tăng
sản lượng tôm. Mật độ vi khuẩn Bacillus sp., vi khuẩn nitrat hoá, và vi khuẩn
khoáng hóa protein được tìm thấy là cao hơn đáng kể trong ao được thí nghiệm so
với ao đối chứng (P <0,05). Trong ao đối chứng, mật độ Vibrios trung bình lên đến
2,09 × 10
3
cfu / ml, trong khi đó chỉ là 4,37 x 10
2
cfu/mL trong ao thí nghiệm (P
<0,05). Sử dụng chế phẩm sinh học cũng tăng lên đáng kể hàm lượng hòa tan ôxy
(P <0,05) và giảm hàm lượng phốt pho, nitơ vô cơ tổng số và COD (nhu cầu ôxy
hóa học) (P <0,05). Năng suất trung bình 8.215 ± 265 kg / ha thu được trong ao
được thí nghiệm với tỷ lệ chuyển đổi thức ăn (FCR) 1,13 ± 0,05 và tỷ lệ sống của
tôm 81,00 ± 6,25%; trong khi ao đối chứng đạt 4.985 ± 503 kg / ha, FCR 1,35 ±
0,12 và tỷ lệ sống 48,67 ± 3,51%. Kết quả đã chỉ ra rằng việc bổ sung các chế phẩm

16

sinh học thương mại đã một ảnh hưởng đáng kể về chất lượng nước ao nuôi tôm và
năng suất tôm.
Wang (2007) sử dụng chế phẩm sinh học gồm vi khuẩn Bacillus sp. trộn với
thức ăn cho tôm để nghiên cứu tốc độ tăng trưởng và hoạt động của enzyme tiêu
hóa trên tôm thẻ chân trắng Penaeus. Vi khuẩn quang hợp đã được thêm vào chế độ
ăn của tôm như chế phẩm sinh học ở ba nồng độ: T1 - 2 g / kg (1 g / kg vi khuẩn
quang hợp đông khô tế bào (PSB) và 1 g / kg đông khô vi khuẩn Bacillus sp (BS));
T2 - 10 g / kg (5 g / kg PSB và 5 g / kg BS), và T3 - 20 g / kg (10 g / kg PSB và 10
g / kg BS). Sau 28 ngày nuôi, tôm cho ăn với chế độ ăn bổ sung chế phẩm sinh học
cho thấy tăng trưởng tốt hơn đáng kể so với ao đối chứng. Các enzyme tiêu hóa
cũng khác nhau đáng kể (P <0,05) giữa ao thí nghiệm và đối chứng. Các hoạt động
của protease, lipase và xenlulaza đều cao hơn so với đối chứng.
Sử dụng chế phẩm sinh học là việc áp dụng công nghệ sinh học giúp nâng
cao và đảm bảo sản lượng như phương thức phòng bệnh tốt hơn, rẻ hơn và hiệu quả
hơn so với việc sử dụng các kháng sinh. Các sản phẩm sinh học hoạt động như một
phần trong tổng thể quản lý hoạt động sản xuất giống và nuôi thương phẩm bền
vững nhằm chống lại nguồn gây bệnh trong qui trình nuôi.

17

CHƢƠNG II. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tƣợng, phạm vi, thời gian và địa điểm nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu.
- Nước thải từ trại sản xuất giống nhân tạo cua biển (Scylla serata).
- Chế phẩm sinh học: chế phẩm Lymnozym
Phạm vi nghiên cứu
Các nghiên cứu được triển khai tại Trạm nghiên cứu thuỷ sản nước lợ -
Trung tâm Quốc gia giống Hải sản miền Bắc trong hệ thống sản xuất giống nhân
tạo cua xanh.
Địa điểm nghiên cứu:
Trạm nghiên cứu Thủy sản Nước lợ Hải Thành – Dương Kinh – Hải Phòng.
Thời gian nghiên cứu: Tháng 4/2011 đến 9/2011.
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu.
2.2.1. Phương pháp tiếp cận
 Đánh giá chất lượng nước thải từ các trại sản xuất giống hải sản
Thông qua thu mẫu nước thải từ các trại sản xuất giống hải sản khu vực Hải
Phòng, tiến hành phân tích các thông số môi trường để đánh giá chất lượng nước
thải.
 Thử nghiệm sử dụng chế phẩm vi sinh xử lý nước thải trại sản xuất giống
cua xanh trên bể kính.
Trên cơ sở phân tích tác dụng của các loại chế phẩm sinh học sử dụng trong
trại sản xuất giống thuỷ sản, lựa chọn loại chế phẩm vi sinh phù hợp để thực
nghiệm trong bể kính. Đánh giá hiệu quả xử lý môi trường của chế phẩm, kết quả

thu được là cơ sở để áp dụng vào sản xuất
 Thực nghiệm sử dụng chế phẩm vi sinh trong xử lý nước trại sản xuất giống
cua xanh
Trên cơ sở tác dụng của chế phẩm vi sinh và hướng dẫn sử dụng kết hợp với
quy trình công nghệ sản xuất giống cua, thử nghiệm sử dụng chế phẩm vi sinh
trong từng công đoạn của quy trình sản xuất. Theo dõi diễn biến chất lượng nước,


18

tốc độ sinh trưởng, tỷ lệ sống và chất lượng của ấu trùng và cua giống để đánh giá
tác dụng và hiệu quả của phương pháp sử lý sinh học.
 Đánh giá hiệu quả kinh tế của việc xử lý nước trại giống bằng phương pháp
vi sinh.
Phân tích hiệu quả của việc sử lý nước trại sản xuất giống cua bằng phương
pháp vi sinh thông qua hạch toán chi phí sản xuất: tổng thu – tổng chi. So sánh với
một số phương pháp đang áp dụng hiện nay
2.2.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm
 Đánh giá chất lƣợng nƣớc thải từ các trại sản xuất giống cua biển:
- Địa điểm: Thí nghiệm được triển khai tại Trạm Nghiên cứu Thuỷ sản Nước
lợ - Dương Kinh – Hải Phòng.
- Các bước thực hiện
+ Thu mẫu: Thu mẫu nước thải từ các trang trại sản xuất giống cua biển (Scyla
serata) ở giai đoạn Megalop và cua bột.
Mẫu nước thải được lấy từ 03 trại sản xuất giống tại Hải Phòng có công suất
lớn, hàng năm tạo ra hàng triệu cua giống.
Bảng 2.1. Địa điểm thu mẫu nƣớc thải
Địa điểm thu mẫu
Thời gian thu
Ký hiệu mẫu

Trại sản xuất giống hải sản Bàng La – Đồ Sơn
18/4/2011
BL
Trại sản xuất giống hải sản Trung Hiếu – Đồ Sơn
18/4/2011
TH
Trại sản xuất giống Thái Thiên – Dương Kinh
18/4/2011
TT
+ Bảo quản mẫu: Mẫu được bảo quản trong chai
+ Các chỉ tiêu phân tích: pH, S‰, t
0
, NH
4
+
- N, NO
2
-
, NO
3
-
, BOD
5
, COD, Nts, Pts.
 Thí nghiệm xử lý nƣớc thải trại sản xuất giống hải sản bằng phƣơng
pháp vi sinh trên quy mô bể kính.
- Địa điểm: Trạm Nghiên cứu nuôi trồng Thuỷ sản Nước lợ - Dương Kinh –
Hải Phòng.
- Thời gian thí nghiệm: 05 ngày.

19

- Nguồn nước thải: từ các trại sản xuất giống cua biển Bàng La – Đồ Sơn. Đây
là cơ sở có quy mô sản xuất giống cua lớn nhất tại khu vực Hải Phòng.
- Chế phẩm vi sinh: Sử dụng chế phẩm vi sinh Lymnozyme có nguồn gốc
nhập khẩu từ Hoa Kỳ, hiện dùng phổ biến ở Mỹ và đang được thử nghiệm tại Việt
Nam (Danh mục hoá chất và chế phẩm sinh học – Bộ Nông nghiệp & phát triển
nông thôn, 11/3/2010).
Bảng 2.2. Thành phần và công dụng chế phẩm Lymnozyme
Thành phần
Số lƣợng vi sinh
Tác dụng
Bacillus coagulans
Bacillus laterosporus
Bacillus pumilus
1.67.10
9
CFU/g
1.67.10
9
CFU/g
1.66.10
9
CFU/g
Phân huỷ các chất hữu cơ lơ
lửng trong nước, ổn định màu
nước, độ pH trong môi trường
bể ương và ao nuôi tôm, cá.
- Bố trí thí nghiệm:

+ Thí nghiệm trong các bể kính có dung tích 40 lít (40 x 40 x 60) gồm có 04 bể
(03 bể sử dụng chế phẩm vi sinh Lymnozyme và 01 bể đối chứng không sử dụng
chế phẩm vi sinh).
+ Các bể thí nghiệm có hệ thống sục khí bằng đá bọt (01 viên/bể) nhằm duy trì
hàm lượng ôxy hoà tan > 5mg/l
- Quản lý chăm sóc thí nghiệm:
+ Chế phẩm sinh học Lymnozyme được hoà vào nước sạch trong thời gian 24h
trước khi sử dụng.
+ Thu và phân tích mẫu: Định kỳ 24h tiến hành thu mẫu 1 lần. Các chỉ tiêu
phân tích: pH, S
0
/
00
, t
0
, NH
4
+
- N, NO
2
-
, NO
3
-
, BOD
5
, COD, Nts, Pts.
 Thực nghiệm sử dụng chế phẩm vi sinh xử lý nƣớc trại sản xuất giống
cua biển quy mô sản xuất.
Bố trí thí nghiệm

- Địa điểm: Trạm Nghiên cứu Thuỷ sản Nước lợ - Dương Kinh – Hải Phòng.
- Quy mô thí nghiệm: Thí nghiệm được triển khai tại Xưởng sản xuất cua giống
thuộc Trạm Nghiên cứu Nuôi trồng thuỷ sản Nước lợ.