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

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

Nguyễn Thị Quỳnh Trang

TUYỂN CHỌN CÁC CHỦNG VI SINH VẬT TẠO CHẾ PHẨM NHẰM
XỬ LÝ NƯỚC THẢI NUÔI TRỒNG THỦY SẢN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2012


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

Nguyễn Thị Quỳnh Trang

TUYỂN CHỌN CÁC CHỦNG VI SINH VẬT TẠO CHẾ PHẨM NHẰM
XỬ LÝ NƯỚC THẢI NUÔI TRỒNG THỦY SẢN

Chuyên ngành: Vi sinh vật học
Mã số: 60.42.40

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS. Bùi Thị Việt Hà

Hà Nội - 2012


MỞ ĐẦU

............................
̉̉

Chƣơng 1: TÔNG QUAN TAÌ LIÊU
1.1.
Tình hình nuôi trồng thủy sản trên thế giới : .......................................
1.3.

Nhưng kho khăn thach thưc nghê.........................................................
̃̃
̃́
1.4. Ảnh hưởng của một số điêu kiện môi trường lên quá trình nuôi trồng thuy san: 14
1.4.1. Nhiêṭđô ............................................................................................................
1.4.2. Độ pH ..............................................................................................................
1.4.3. Độ mặn ............................................................................................................
1.4.4. Oxy hòa tan (DO) ............................................................................................
1.4.5. COD, BOD ......................................................................................................
1.4.6. Mâṭđô v. i tao Vibrio spp. và vi khuẩn tổng số ................................................
̃̉

1.4.7. Nitơ tổng số.....................................................................................................
1.4.8. Photphat (PO4
1.4.9. Sulphuahydro
1.5. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng biện pháp sinh học trong xử lý môi trường

nươc nuôi trồng thuy san. .................................................................................................
̃́
1.5.1. Vai trò của các vi sinh vật trong quá trình làm sạch nước nuôi tôm, cá .........
1.5.2. Biện pháp sử dụng các chế phẩm sinh học (probiotic) và vai trò của nó trong
việc cải tạo nước đầm nuôi trồng thuy san ...............................................................
̃̉ ̉
1.5.3. Ưu điểm vànhươc. điểm của biêṇ phấp sử dung. vi sinh vâṭtrong xử lýnước
nuôi trồng thuy san…………………………………………………….………….. 31
̃̉ ̉
Chƣơng 2 – ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................
2.1. Đối tượng ....................................................................................................................
2.1.1 Chủng giống .....................................................................................................
2.1.2. Hóa chất – thiết bi ............................................................................................
2.1.3. Môi trương ......................................................................................................
̃̀
2.2. Phương phap nghiên cưu .........................................................................................
̃́
2.2.1. Phương pháp phân lập vi khuẩn ......................................................................

2


2.2.2. Phương pháp bảo quản giống ..........................................................................
2.2.3. Phương pháp xác định hoạt tính enzym và hoạt tính kháng khuẩn ................
2.2.4. Xác định sinh khối bằng phương pháp đo mật độ quang học .........................
2.2.5. Phương pháp định lượng axit lactic ................................................................
2.2.6. Phương pháp nghiên cứu khả năng chuyển hóa các hợp chất chứa nitơ của tế
bào .............................................................................................................................
2.2.7. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số điêu kiện nuôi cấy đến khả năng sinh
trưởng của vi sinh vật.

2.2.8. Phương pháp xác định một số đặc điểm sinh học của chủng lựa chọn ...........
2.3. Phương phap taọ chếphẩm .......................................................................................
̃́
2.3.1. Nghiên cưu cac điêu kiêṇ thich hơp. cho lên men xốp ....................................
̃́

́

2.3.2. Trôṇ hỗn hơp. giống .........................................................................................
2.3.3. Bảo quản chế phẩm: ........................................................................................
2.3.4. Thư nghiêṃ chếphẩm trong xư ly nươc nuôi trồng thuy san .........................
̃̉
2.4. Phân loại vi sinh vật ..................................................................................................
̃́
Chương 3: KÊT QUẢVÀTHẢO LUÂṆ ................................................................
3.1. Tuyển choṇ cac chung vi sinh vâṭ............................................................................
̃́
3.1.1. Bacillus ............................................................................................................
3.1.1.1. Phân lâp. vàtuyển choṇ ................................................................................
3.1.1.2. Nghiên cứu các điêu kiện nuôi cấy thích hợp lên khả năng sinh trưởng và
hoạt tính enzym của chủng vi Bacillus TL1 .............................................................
3.1.1.3. Một số đặc điểm sinh học của chủng nghiên cứu ........................................
3.1.2. Vi khuẩn Lactic ...............................................................................................
3.1.2.1. Phân lập và tuyển chọn ................................................................................
3.1.2.2. Phân loại .......................................................................................................
3.1.2.3. Ảnh hưởng của một số yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và tổng hợp
chất kháng khuẩn của L. plantarum L5 .....................................................................
3.1.3. Vi khuẩn nitrat hoa .........................................................................................
̃́
3.1.3.1. Phân lập và tuyển chọn vi khuẩn nitrat hóa .................................................

3.1.3.2. Đặc điểm hình thái, sinh hóa của 2 chủng vi khuẩn nitrat hóa lựa chọn .....
3


3.2. Tạo chế phẩm.................................................................................................... 63
3.2.1. Thử tinh́ đối kháng lâñ nhau của các chủng vi khuẩn....................................63
3.2.2. Nghiên cứu các điêu kiêṇ lên men xốp thich́ hơp........................................... 64
3.2.2.1. Lưạ choṇ môi trường lên men xốp thich́ hơp............................................... 64
3.2.2.2. Ảnh hưởng của tỉ lệ cám: trấu lên quátrinh ̀ lên men xốp............................66
3.2.2.3. Ảnh hưởng của thời gian lên quá trình lên men xốp...................................67
3.2.2.4. Ảnh hưởng của các nhiệt độ khác nhau...................................................... 68
3.2.2.5. Ảnh hưởng của độ ẩm................................................................................ 69
3.2.3. Sản xuất chế phẩm......................................................................................... 70
3.2.4. Đánh giákhảnăng làm sacḥ nước đầm nuôi thủy sản của chếphẩm vừa taọ
đươc......................................................................................................................... 72
3.2.4.1. Giá trị pH.................................................................................................... 72
3.2.4.2. Nitơ tổng số................................................................................................ 73
3.2.4.3. Amôni......................................................................................................... 74
3.2.4.4. Nitrit........................................................................................................... 75
3.2.4.5. COD vàBOD.............................................................................................. 76
KẾT LUẬN............................................................................................................ 79

́

KIÊN NGHI .. .......................................................................................................... 79
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................................. 80
PHỤ LỤC............................................................................................................... 87

4

BOD

DANH MUCC̣ KÝHIÊU VÀCHƢƢ̃VIÊT TĂT

Bioc

CMC

Cacb

COD

Che

DO

Dess

OD

Opti

QCVN
WHO

Wor

5

DANH MUCC̣ CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Ảnh hưởng của pH đến sinh trưởng của tôm, cá ......................................
Bảng 1.2. Tiêu chuẩn chất lương. nươc nuôi trồng thuy san .....................................
̃́
Bảng 3.1: Hoạt tính enzym của 5 chủng lựa chọn
Bảng 3.2: Hoạt tính phân giải cơ chất của chủng TL1 trên 4 loại môi trường .........
Bảng 3.3: Ảnh hưởng của pH lên khả năng sinh trưởng và sinh tổng hợp enzym của
chủng TL1 .................................................................................................................
Bảng 3.4: Ảnh hưởng của thời gian đến khả năng sinh trưởng và sinh tổng hợp.....
Bảng 3.5: Ảnh hưởng của nguồn cacbon lên khả năng sinh trưởng và sinh tổng hợp
enzym của chủng TL1 ...............................................................................................
Bảng 3.6: Ảnh hưởng của nguồn nitơ đến sinh trưởng và hoạt tính enzym của chủng TL1 .............
Bảng 3.7: Đặc điểm hình thái, sinh lí, sinh hóa của chủng nghiên cứu ....................
Bảng 3.8: Hoạt tính ức chế các vi sinh vật kiểm định của chủng L5........................
Bảng 3.9: Đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hóa của chủng L5 ................................
Bảng 3.10: Ảnh hưởng của pH đến sự sinh trưởng và khả năng tổng hợp chất kháng
khuẩn của L. plantarum L5 .......................................................................................
Bảng 3.11: Ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy đến sự sinh trưởng và khả năng tổng
hợp chất kháng khuẩn của L. plantarum L5 .............................................................
Bảng 3.12: Ảnh hưởng của nồng độ muối tới khả năng sinh trưởng và tổng hợp chất
kháng khuẩn của L. plantarum L5
Bảng 3.13: Đặc điểm hình thái của các chủng oxy hóa amôni phân lập được .........
Bảng 3.14: Đặc điểm hình thái của 10 chủng oxy hóa nitrit phân lập được .............
Bảng 3.15: Hàm lượng nitrit tạo thành và sự sinh trưởng của 13 chủng oxy hóa
amôni phân lập được
Bảng 3.16: Hàm lượng nitrat tạo thành và sự sinh trưởng của 10 chủng oxy hóa
nitrit ...........................................................................................................................

Bảng 3.17: Một số đặc điểm hình thái, sinh hóa của chủng NA7 và NT2 ...............

Bảng 3.18: Thư tinh đối khang lâñ nhau cua cac chung vi khuẩn ............................
̃̉ ́
Bảng 3.19: Ảnh hưởng của môi trường lên men xốp lên Bacillus............................
Bảng 3.20 : Ảnh hưởng của môi trường lên men xốp lên L. plantarum L5: ............


Bảng 3.21: Ảnh hưởng của tỉ lệ cám: trấu lên Bacillus TL1................................... 66
Bảng 3.22: Ảnh hưởng của tỉ lệ cám: trấu lên L. plantarum L5.............................. 67
Bảng 3.23: Ảnh hưởng của thời gian lên men xốp lên Bacillus TL1.......................67
Bảng 3.24: Ảnh hưởng của thời gian lên men xốp lên L. plantarum L5.................67
Bảng 3.25: Ảnh hưởng của nhiệt độ lên Bacillus TL1............................................ 68
Bảng 3.26: Ảnh hưởng của nhiệt độ lên L. plantarum L5....................................... 69
Bảng 3.27: ảnh hưởng của độ ẩm lên Bacillus TL1................................................ 69
Bảng 3.28: Ảnh hưởng của độ ẩm lên L. plantarum L5.......................................... 70
Bảng 3.29: Kết quảgiátri pḤ sau các ngày thí nghiệm............................................ 72
Bảng 3.30: Kết quảgiátri .Nitơ tổng sốsau các ngày thí nghiệm..............................73
Bảng 3.31: Kết quảgiátri NḤ3 sau các ngày thí nghiệm.......................................... 74
Bảng 3.32: Kết quảgiátri nitriṭ sau các ngày thí nghiệm......................................... 75
Bảng 3.33: Kết quảgiátri COḌ vàBOD sau các ngày thí nghiệm............................76
Bảng 3.34: Kết quảxử lýnước đầm nuôi thủy sản của chếphẩm..............................77

7


DANH MUC. CÁC HÌNH
Hình 3.1: Hoạt tính phân giải cơ chất của chủng TL1 trên 5 loại môi trường.........46
Hình 3.2: Ảnh hưởng của pH lên khả năng sinh trưởng và sinh tổng hợp enzym của
chủng TL1............................................................................................................... 48
Hình 3.3: Ảnh hưởng của thời gian đến khả năng sinh trưởng và sinh tổng hợp
enzym ngoại bào của chủng TL1............................................................................ 49

Hình 3.4: Ảnh hưởng của nguồn cacbon lên khả năng sinh trưởng và sinh tổng hợp
enzym của chủng TL1............................................................................................. 50
Hình 3.5: Ảnh hưởng của nguồn nitơ lên khả năng sinh trưởng và sinh tổng hợp
enzym của chủng TL1............................................................................................. 50
Hình 3.6: Trình tự nucleotit của rARN 16S của chủng L5...................................... 50
Hình 3.7: Vị trí phân loại của chủng L5 và các loài có quan hệ họ hàng gần…..56
Hình 3.8: Ảnh hưởng của pH đến sự sinh trưởng và khả năng sinh tổng hợp chất
kháng khuẩn của L. plantarum L5.......................................................................... 57
Hình 3.9: Ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy đến sự sinh trưởng và sinh chất kháng
khuẩn của L. plantarum L5..................................................................................... 58
Hình 3.10: Ảnh hưởng của nồng độ muối tới khả năng sinh trưởng và tổng hợp chất
kháng khuẩn của L. plantarum L5.......................................................................... 59
Hình 3.11: Sơ đồquy trinh̀ sản xuất chếphẩm dang. rắn........................................... 71
Hình 3.12: Giá trị pH sau các ngày thí nghiệm....................................................... 73
Hình 3.13: Giá trị nitơ tổng sau các ngày thí nghiệm.............................................. 73
Hình 3.14: Giá trị amôni sau các ngày thí nghiệm.................................................. 75
Hình 3.15. Giá trị nitrit sau các ngày thí nghiệm.................................................... 76
Hình 3.16. Giá trị COD sau các ngày thí nghiệm.................................................... 77
Hình 3.17: Giá trị BOD sau các ngày thí nghiệm.................................................... 77

8


Vơi đương bơ biển dai tơi
̃́

nhiêu đầm pha , eo vinḥ , đăc. biêṭc ó tới 250.000 ha rưng ngâp. măṇ va
bãi triêu, ViêṭNam co tiêm năng lơn vêdiêṇ tich nuôi trồng thuy san nươc lơ ..
Nhưng năm gần đây, cơ cấu chuyển dicḥ kinh tếcung vơi cac chinh sach cua
̃̃

khuyến khich cua chinh
̃́

ngày càng phát triển mạnh .
Tuy nhiên, trong những năm gần đây ngành nuôi trồng đang phải đối mặt với
những khókhăn cóthể dẫn đến nguy cơ thất bại ở nhiêu cơ sở nuôi trồng. Nguyên
nhân chính là do ô nhiễm môi trường nước đầm nuôi , dịch bệnh và hệ thống sinh
thái bị phá hủy. Các đầm nuôi trồng thủy sản , đăc. biêṭla cac đầm quang canh không
̃̀ ́

có hệ thống cấp , thoát nước và xử lí nước thải nên trong quá trình
vâṭ, thức ăn thừa , xác động vật thủy sinh , xác rong , tảo, các loại hóa chất sử dụng
trong qua trinh nuôi , các loại vi khuẩn gây bệnh… làm cho nước trong đầm bị ô
̃́

nhiêm̃. Các chất hữu cơ tích tụ lại ở đáy đầ
phẩm như: NH
sinh vâṭkhác sống trong đầm . Khi đầm nuôi bị ô nhiễm thì những nhóm vi sinh vật
có hại có cơ hội phát triển mạnh mẽ, không kiểm soát được và hậu quả là vật nuôi bị
bệnh. Trước đây, người nuôi thường sử dụng hóa chất, kháng sinh để xử lý môi
trường ao nuôi và phòng bệnh. Nhưng dùng nhiêu hóa chất và kháng sinh gây ảnh
hưởng lớn đến môi trường và con người. Ngoài ra, việc lạm dụng thuốc kháng sinh
còn gây ra vấn đê vê dư lượng kháng sinh trong vật nuôi và vi phạm vấn đê vệ sinh
an toàn thực phẩm. Do đó, cần chọn một giải pháp thích hợp để giải quyết vấn đê
này. Trước thực trạng đó, xử lý môi trường trong quá trình nuôi nhằm cải thiện môi
trường nước, phòng bệnh cho tôm cá và an toàn với người sử dụng là vấn đê cấp
thiết. Tại một số nước có ngành nuôi trồng thủy sản phát triển với quy mô công
nghiệp như Mĩ, Nhật, Trung Quốc, Thái Lan,…các biện pháp sinh học được sử
dụng thay thế cho cách dùng hóa chất đã khẳng định được tính an toàn và hiệu quả
trong nuôi trồng.

Các loài vi sinh vật được dùng ngày càng nhiêu trong xử lý môi trường nước
nuôi trồng thủy sản đã đem lại nhiêu lợi ích cho con người và môi trường sống mà
các phương pháp khác không có được như: an toàn với người và động vật, đặc hiệu
đối với vật chủ, thích hợp với các phương pháp phòng trừ khác, thời gian bán hủy
9


ngắn nên không tồn đọng lâu để gây ô nhiễm môi trường sống, có khả năng tự nhân
lên và ức chế các vi sinh vật gây bệnh cho tôm cá.
Với mong muốn tìm ra những chủng vi sinh vật có khả năng làm sạch môi
trường nước nuôi tôm, chúng tôi đã tiến hành thực hiện đê tài “Tuyển chọn các
chủng vi sinh vật tạo chế phẩm nhằm xử lý nước thải nuôi trồng thủy sản”.
Mục đich́ của đêtài : tạo ra được chế phẩm có chứa một số chủng vi sinh vâṭ
hữu ích nhằm xử lýnước nuôi tôm và bước đầu đưa ra những kết quả thử nghiêṃ xử
lýnước nuôi trồng thủy sản bi ộ nhiêm̃ ởquy mô phòng thiń ghiêṃ .

10


Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tình hình nuôi trồng thủy sản trên thế giới
Nuôi trồng thủy sản làmôṭngành sản xuất đông. thưc. vâṭthủy sinh trong
điêu kiêṇ kiểm soát hoăc. bán kiểm soát , hoăc. như người ta vâñ thường nói , nuôi
trồng thủy sản là sản xuất nông nghiệp trong môi trường nướ c [8].
Trong thời gian qua, ngành thuỷ sản ngày càng phát triển và dần trở thành
ngành kinh tế mũi nhọn của nhiêu quốc gia và là nguồn cung cấp thực phẩm quan
trọng cho cộng đồng các dân cư trên toàn thế giới. Không những phát triển vê số
lượng và giá trị, ngành thuỷ sản còn có những bước thay đổi cơ bản vê cơ cấu sản
xuất. Từ một ngành thuỷ sản công nghiệp với khai thác thuỷ sản đóng vai trò chủ
đạo và những quốc gia có sản lượng lớn nhất là các nước phát triển có những đội

tàu khai thác xa bờ và một nên công nghiệp chế biến hiện đại trong những năm
trước thập kỷ 90, trong giai đoạn từ hơn mười năm trở lại đây, ngành thuỷ sản đã
phát triển theo hướng nông nghiệp, nghĩa là nuôi trồng thuỷ sản (NTTS) đã tăng
nhanh tỷ lệ đóng góp của mình và các nước nông nghiệp chính là những nước có
sản lượng đứng đầu thế giới. Chỉ tính trong giai đoạn 10 năm từ 1993-2003, trong
khi sản lượng khai thác hầu như đứng yên, chỉ tăng 1,2%, thì sản lượng NTTS tăng
mỗi năm tới 9,4%. Năm 2003, tỷ lệ của NTTS trong tổng sản lượng thuỷ sản thế
giới đã tăng lên 31,7% [8].
Theo thống kê của FAO, năm 2003, tổng sản lượng thủy sản của thế giới đạt
gần 132 triệu tấn, lĩnh vực khai thác đạt 90 triệu tấn và nuôi đạt gần 42 triệu tấn.
Trong đó, lượng thuỷ sản (TS) dùng làm thực phẩm khoảng 101 triệu tấn, chiếm
hơn 76,5 % [8].
Nếu phân theo môi trường nuôi, sản lượng các loài thuỷ sản nước ngọt chiếm
tỷ lệ cao hơn (năm 2003, nuôi nước ngọt đạt 25,2 triệu tấn, chiếm 60,14% sản lượng
và 48,7% giá trị). Thuỷ sản nuôi nước mặn chiếm 36,5% sản lượng và 35,7% giá trị.
Mặc dù sản lượng nuôi nước lợ chỉ chiếm 5,8% (năm 2002), nhưng lại chiếm tới
15,9% giá trị vì phần lớn là những sản phẩm giá trị cao.
1.2. Tình hình nuôi trồng thủy sản ởViêṭNam
Với đường bờbiển dài hơn 3200km; ViêṭNam cóvùng đăc. quyên kinh tế trên
2

biển rông. hơn 1 triêụ km . ViêṭNam cũng cóvùng măṭnước nôịđiạ lớn rông. hơn 1,4
triêụ ha nhờhê t. hống sông ngòi , đầm phádày đăc.. Vị trí địa lý và điêu kiện

11


tư n. hiên thuâṇ lơị giup ViêṭNam co nhiêu thếmanḥ nổi trôịđểphat triển nganh
thủy sản . Tư lâu ViêṭNam đa trơ thanh quốc gia san xuất va xuất khẩu thuy san
̃̀

hàng đầu khu vực cùng với Ind
môṭtrong nhưng linh vưc. quan trong. cua nên kinh tế[6].

̃̃

Theo sốliêụ thống kê
sản đạt 3.928 triêụ đôla , bằng 93,8% so vơi cung
kim ngacḥ xuất khẩu ca nươc [6].
ViêṭNam co hơn
điạ vi vâỵ nguồn cung thuy hai san rất dồi dao va ổn đinḥ
̃̀

Nam ươc tinh co khoang
̃́

̃́

rông. diêṇ tich nuôi trồng thuy san va cai thiêṇ kha năng khai thac đanh ca xa bơ đa
giúp sản lượng thủy hải sản Việt Nam không ngừn

̃́

Mưc tăng trương trung binh tư năm
̃́

̃̉

năm 2009, sản lượng thủy sản đa đ̃ aṭhơn 4,4 triêụ tấn [6].
Trong nhưng năm gần đây , các sản phẩm mặt hàng thủy sản của Việ

ngày càng được đa dạng hóa . Các sản phẩm như tôm ,cá tra, cá ngừ, hàng khô, mưc.,
bạch tuộc chiếm tỉ trọng lớn nhất trong kim ngạch xuất khẩu thủy sản. Trong đó,
tôm đưng đầu vêkim ngacḥ xuất khẩu, chiếm 38,4 %.
̃́
1.3. Nhƣng kho khăn thach thƣc nghê
̉Ƣ̃

Theo đanh gia cua FAO , thủy sản và các sản phẩm là các sản phẩm được
phát triển nhanh nhất trong các măṭhàng thưc. phẩm hiêṇ nay nói chung . Lơị thếcủa
nuôi trồng thuy san la co thểthư c. hiêṇ đươc. kếhoacḥ phat triển san xuất thuy san ,
̃̉ ̉

gia tăng san lương. nhằm đap ưng nhu cầu cua thi t. rương tiêu thu .
̃̉
thuôc. vao mua vu k. hai thac như nguồn lơị tư .nhiên.
̃̀
̃̀
Tuy nhiên, ngoài những thuận lợi đó , nuôi trồng thuy san ơ ViêṭNam cung
đa va đang phai đối măṭ
̃̃ ̀

̃̉

nguồn nước , ô nhiêm̃ nước thải , nguồn giống , thức ăn , dịch bệnh , thời tiết… Haṇ
chếtrong nuôi trồng thủy sản ở Việt Nam là tính rủi ro còn cao do những nguyên nhân
chủquan vàkhách quan . Vêmăṭchủquan, còn có nhiêu vấn đê kĩ thuật và phi kĩ thuật
mà chúng ta chưa làm chủ được . Trong điêu kiêṇ nuôi trồng thủy sản hiêṇ


nay, các đầm nuôi thường bi phụ́dưỡng . Nguyên nhân làdo chúng ta đưa vào đầm

nuôi lương. thức ăn tổng hơp. rất lớn màchỉcóphần rất nhỏ (khoảng 17%) lương. thức
ăn đươc. tôm sử dung. , còn lại là hòa tan trong nước hoặc bài tiết ra ngoài môi
12


trường. Lương. thức ăn thừa , phếthải hữu cơ và các phế thải khác là những yếu tố làm
cho đầm nuôi tôm nhiễm bẩn . Có thể nói các đầm nuôi trồng thủy sản hiện nay
bị thất bại là do đầm nuôi bị nhiễm bẩn

chống bênḥ cho tôm nên sư dung. thuốc chưa bênḥ không hơp. li đa lam tăng kha
năng hinh thanh dicḥ bênḥ vung nuôi . Khả năng theo dõi , cảnh báo môi trường đê
̃̀

̃̀

phòng dịch bệnh còn hạn chế cũng là ng
cạnh đó , sư ô. nhiêm̃ con do tac đông. qua laịgiưa cac nganh san xuất khac nhau
chẳng haṇ sư ô. nhiêm̃ các vưc. nước tư .nhiên từ nguồn phân bón , thuốc trừ sâu, chất
thải công nghiệp cũng l àm ảnh hưởng đến cá c vung nuôi trồng thuy san [12], [18],
[21].
Trong nuôi trồng thuy san thương phai sư dung. cac loaịhoa chất , kháng sinh,
thuốc diêṭnấm đểtri b. ênḥ . Tuy nhiên, chúng phải được dùng với liêu lượng thích
hơp. va theo quy
̃̀

gây hiêṇ tương. khang thuốc va gây cho ngươi sư dung. nhưng rui ro tiêm ẩn như
tăng mâñ cam vơi dư lương. thuốc hoăc. xuất hiêṇ hê v. i khuẩn đư
̃̉

các chất kháng khuẩn . Rất nhiêu nươc trên thếgiơi đa co nhưng thay đổi hoăc. thắt

chăṭcac quy
̃́

biêṭla khang sinh , đây cung la y êu cầu nghiêm ngăṭcua nhiêu nươc trong đo
̃̀ ́

các nước nhập khẩu [7], [26].
Môṭkho khăn nưa đối vơi nganh nuôi trồng thuy san đo la dicḥ bênḥ
biêṭla đối vơi tôm . Cùng với việc tăng sản lượng tôm thì bệnh tôm n
̃̀

triển nhiêu va xuất hiêṇ nhiêu bênḥ la .ma chưa co giai phap điêu tri .
và hội chứng bệnh của tôm nuôi với
trùng đã được một số tài liệu gần đây nhắc đế n nhưng sư h. iểu biết vêchúng còn rất
ít. Môṭsốtác nhân gây bênḥ quan trong. nhất cho tôm cá, cũng như các thủy hải sản

̃̀


khác là vi sinh vật (vi khuẩn , vi rút , nấm vànguyên sinh đông. vâ . t) hay do môi
trường, đôc. tố[30].
Các vi sinh vâṭgây bênḥ gây ra các bênḥ nghiêm trong. cho thủy hải sản . Ví
dụ đối với tôm , chúng gây bệnh đốm trắng , bênḥ đầu vàng , bênḥ phát sáng… Nếu
môi trường tiếp tuc. xấu đi hay sốlương. vi khuẩn gây bênḥ tăng manḥ , tôm sẽ chết
nhiêu trong môṭthời gian ngắn hoăc. bênḥ se c̃ huyển thành dang. nhiêm̃ khuẩn mañ
tính và rất khó chữa . Nhưng bênḥ nay chi mang tinh chất cơ hôịkhi nươc bi ô.
̃̃
nhiêm̃, đăc. biêṭla nươc bi .ô nhiêm̃ hưu cơ hoăc. tôm ca c
̃̀ ́

trong các điêu kiêṇ gây ra như sư .thay đổi nhiêṭđô ,. pH, mâṭđô t. hảquádày, sư t. hay
đổi vêđô m
. ăṇ của nước.


Vi khuẩn Vibrio gây bênḥ cho tôm

Các vi sinh vật gây bệnh luôn tồn tại trong môi trường sinh sống của tôm
(đất, nước, không khí, thức ăn…) và tồn tại ngay trong cơ thể vật chủ. Một trong số
các vi khuẩn gây bệnh nguy hại phổ biến cho tôm là Vibrio spp. Đây là chủng vi
khuẩn Gram âm, có khả năng chuyển động, có hoạt tính oxidaza, hình que hoặc
hình dấu phẩy, kị khí không bắt buộc, không hình thành bào tử, có thể cư trú trong
nước với các độ mặn khác nhau. Nhóm vi khuẩn này tồn tại trong môi trường nước
nuôi như một thành phần của quần thể vi sinh vật tự nhiên trong đầm nuôi nhưng
khi gặp điêu kiện bất lợi cho tôm, chúng trở thành vi khuẩn có khả năng gây bệnh,
vì vậy chúng được xếp vào loại vi khuẩn gây bệnh cơ hội trên tôm) [49]. Vibrio spp.
rất phổ biến trong nước mặn, một số loài có khả năng gây bệnh cho tôm (V. cholera,
V. parahaemolyticus, V. alginolyticus, V. vulnificus, V. urnissii…). Chúng thường
gây ra các bệnh nghiêm trọng cho tôm như bệnh đốm trắng, bệnh đầu vàng, bệnh
phát sáng…. Khi bị nhiễm vi khuẩn này, lúc đầu, một số nơi trên cơ thể tôm sẽ
bị tiêu hủy như phần đuôi hoặc phần lưng rồi dần dần làm bế tắc hệ thống lưu thông
của máu [38]. Tôm thay đổi tập tính như bơi ven bờ hay gần mặt nước, lờ đờ, bỏ ăn,
đổi màu đỏ hoặc xanh. Nếu môi trường tiếp tục xấu đi hay số lượng vi khuẩn gây
bệnh tăng mạnh, tôm sẽ chết nhiêu trong một thời gian ngắn hoặc bệnh sẽ chuyển
thành dạng nhiễm khuẩn mãn tính. Những bệnh này chỉ mang tính chất cơ hội khi
nước bị ô nhiễm, đặc biệt là nước bị ô nhiễm hữu cơ hoặc tôm cá chịu tình trạng sốc
do một trong các điêu kiện gây ra như sự thay đổi nhiệt độ, pH, mật độ thả quá dày,
sự thay đổi vê độ mặn của nước.
Vi khuẩn Vibrio spp. trong các đầm nuôi tôm rất phong phú và có xu hướng

tăng dần theo thời gian nuôi, số lượng đạt cực đại vào cuối vụ. Kết quả nghiên cứu
của Nguyễn Trọng Nho và ctv (1996) [21] đầm tôm ở các tỉnh Nam Trung Bộ bị
bệnh có số lượng vi khuẩn Vibrio tổng số từ 110-1500 tế bào/ml. Theo Phan Lương
Tâm và ctv (1998) [29], Nguyễn Việt Thắng (1998) [33] khảo sát các nguyên nhân
gây chết tôm ở các tỉnh phía Nam cho rằng trong các đầm nuôi tôm bị chết, số
lượng vi khuẩn Vibrio spp. tổng số cũng rất cao. Sự xuất hiện, phân bố của các
chủng Vibrio là theo mùa và phụ thuộc vào chế độ dinh dưỡng của nước. Hiện
tượng bùng nổ Vibrio xảy ra trong các trường hợp nước bị phú dưỡng. Việc định

14


lượng vi khuẩn Vibrio spp. rất quan trọng để chủ động kiểm tra chất lượng nước,
xác định khả năng bệnh lí có thể xảy ra trong đầm nuôi tôm.
1.4. Ảnh hƣởng của một số điêu kiện môi trƣờng lên quá trình nuôi trồng thủy sản
Dạng thức ăn sử dụng nuôi tôm ảnh hưởng r ất lớn đến môi trường đầm nuôi .
Trong thời gian đầu , đa sốcác loài nuôi đêu cho năng suất cao nhưng chỉsau môṭ
thơi gian sư dung. thưc ăn, đăc. biêṭla thưc ăn tuơi thi chất lương. nươc suy giam môṭ
̃̀

̃̉

cách nhanh chóng . Khi ham l ượng các chất hữu cơ và các chất chứa ni tơ tăng lên
thì hàm lượng oxy hòa tan giảm . Sư n. hiêm̃ bẩn môi trương nươc nuô
sản được bắt đầu bằng sự tích tụ các sản phẩm thức ăn dư thừa và các chất thải của
tôm cá. Khi đo, quá trình sinh trưởng và phát triển của các loài thủy sản bị đình trệ ,
̃́

môṭtrong sốtrương hơp. co thểdâñ đến hiêṇ tương. tôm ca bi c. hết hang loaṭ , gây
̃̀

thiêṭhaịlơn cho san xuất.
1.4.1. Nhiêṭđô

̃́
Nhiêṭđô l. à điêu kiện xác định đặc điểm các quá trình sinh học

học… diễn ra trong nước. Tôm cá là các đông. vâṭbiến nhiêṭ. Nhiêṭđô l. àyếu tốsinh
thái quan trọng ảnh hưởng tới nhiêu phương diện trong đời sống của tôm cánhư: hô
hấp, tiêu thu t. hức ăn , đồng hóa thức ăn , tăng cường miêñ dicḥ đối với bênḥ tâṭ , sư .
tăng trưởng… nhiêṭđô t. hay đổi theo mùa nên ởmiên Nam ViêṭNam cóthểnuôi tôm
cáquanh năm trong khi ởmiên Bắc chỉkhai thác đươc. chủyếu vào mùa có nhiêṭđô .ấm
áp. Ở Việt Nam, nhiêṭđô .thich́ hơp. cho tôm cálà28-36oC [27].
1.4.2. Độ pH
Độ pH đặc trưng cho hoạt tính phản ứng của môi trường , giá trị pH được
+

tính bằng: pH = ln [H ].
Độ pH của môi trường đầm nuôi anh hương kha lơn đến sư .sinh trương cua
tôm ca . pH thấp co thểlam tổn thương p
̃́

̃́

cưng cua vỏ tôm. Độ pH thấp làm tăng tính độc của khí H
̃́

̃̉

cá, khi pH cao laịlam tăng đôc. tinh cua NH

̃̀

coi la thich hơp. [37].
̃̀

̃́
Bảng 1.1. Ảnh hƣởng của pH đ

Đặc điểm môi trƣờng

15


axit m

axit y
trung

̉́

kiêm y

kiêm

kiêm m
1.4.3. Độ mặn
Độ mặn được tính dựa trên tổng nồng độ các ion hòa tan trong nước , có quan
hê .mâṭthiết với đời sống của thủy sinh vâṭ . Nhu cầu vêđô m
. ăṇ thay đổi tùy theo từng

loaịtôm cá và thời điểm trong chu trình sống của mỗi loại . Đối với tôm sú , đô . măṇ
thich́ hơp. là 15-35‰ NaCl, đô .măṇ tối ưu là 29 -30‰ NaCl. Tôm súsinh trưởng
châṃ vànăng suất thấp khi nuôi ởđô .măṇ cao hơn 35‰ [21].
1.4.4. Oxy hòa tan (DO)
Oxy hòa tan trong nươc co y nghia rất lơn t rong viêc. đanh gia trang. thai cua
nươc va đô g. iam cua no cho thấy sư t. hay đổi manḥ me cua cac qua trinh sinh hoc.
̃́ ̀
quá trình tự làm sạch
thuôc. vao môṭloaṭcac yếu tốtư .nhiên như
̃̀

muối hòa tan trong nước . Khi nuôi tôm, cá, giữa mâṭđô t. ôm , cá với hàm lượng oxy
hòa tan có mối quan hệ qua lại vớ i nhau. Oxy đươc. tôm, cá sử dụng vào quá trình
hô hấp, đồng thời oxy đươc. tiêu thu l. àm phân hủy môṭlương. chất thải vàthức ăn dư
thừa của tôm, cá. Do đó, oxy là yếu tố quan trọng trong nước nuôi , hỗtrơ c. ho tôm ,
cá phát triển. Nước nuôi đủtiêu chuẩn đểnuôi tôm cácónồng đô o. xy hòa tan là: 58mg/l . Trong đầm nuôi , lương. oxy hòa tan thấp sẽ làm tôm chậm lớn , có thể chết
hàng loạt. Mức gây haịtùy thuôc. vào lương. oxy hòa tan có trong đầm v à giời gian tôm,
cá phải chịu đựng. Chanratchakool P. (1995) [44] cho rằng hàm lương. oxy hòa tan
trong nước < 4mg/l làm cho tôm , cá sử dụng thức ăn kém , dê ̃nhiêm̃ bênḥ . Chiu Liao
P. (1992) [45] nhâṇ thấy rằng lương. oxy hòa tan nhỏ hơn 3,5 mg/l se ̃gây chết tôm, cá.
Lương. oxy hòa tan còn liên quan đến độ mặn và nhiệt độ nước của đầm
nuôi. Khi nhiêṭđô ,. đô .măṇ tăng thi kha năng hoa tan

(Gaudiosa, 1975) [50].

̃̀

16

̃̉

1.4.5. COD, BOD
COD lànhu cầu oxy hóa học cần thiết cho quá trình oxy hóa toàn bộ các chất
hữu cơ trong nước thành CO2 và H2O. BOD lànhu cầu oxy sinh hoc. cần thiết cho vi
sinh vâṭtiêu thu đ. ểoxy hóa các chất hữu cơ có trong nước.
Trong môi trường đầ mnuô i tôm cá, hai chỉ tiê u nghiê n c ứu chấ t lương. nước CO D vàBOD đươc. dùng để đánh giámức đô . nhiê m̃ bẩn , phú dưỡng hóa đồng thời còn cho biế t s ự phát triể n c ủa sinh vật trong thủy vực [15]. COD phản ảnh l ương.

tiêu hao oxy do quá trình biến đổi các chất hữu cơ (biến đổi hóa học), do đógiá trị
COD phản ánh mức đô .gia tăng chất hữu cơ cótrong đầm như thức ăn thừa , sản
phẩm bài tiết của tôm vàxác sinh vâṭchết . Sư .biến đổi COD trong đầm nuôi t ôm
tăng dần từ đầu vu .tới cuối vu . , thường đầu vu h. àm lương. COD thấp từ 0,5 –
1,2mg/l, cuối vu .nuôi co thểlên tơi 10 - 12 mg/l [23]. Trong đầm nuôi, COD thương
̃́
biến đổi tư 1,9 - 6,5 mg/l tuy gia tri ơ
. mưc trung binh cao nhưng p
̃̀

cá phát triển [23]. BOD phan anh lương. cac chất hưu cơ dê ̃bi p. hân huy sinh hoc. co
̃̉
trong nươc. Giá trị BOD càng lớn nghĩa là mức độ ô nhiễm hữu cơ càng cao
̃́

chuẩn nươc thuy san cua FAO quy đinḥ gia tin h BOD < 10 mg/l, giơi haṇ thich hơp.
̃́

̃

của BOD từ 4 -8 mg/l [23].
Trong đầm nuôi trồng thuy san , các thông số BOD , COD cang giam cang tốt

vì điêu đó chứng tỏ rằng trong đầm không phải tiêu thụ một lượng lớn
(DO) trong nươc đểoxy hóa các chất cặn bã ở đáy đầm
DO trong nươc tăng lên , làm cho nước đầm nuôi trồng thủy sản trong lành và sạch
sẽ hơn. Cả hai thông số BOD và COD đêu xác định lượng chất hữu cơ có khả năn
bị oxy hóa có trong nước nhưng chúng khác nhau vê ý nghĩa . BOD chỉđểthểhiêṇ
lương. chất hưu cơ dê b̃ i .phân huy sinh hoc. nghia la cac chất hưu cơ bi . oxy hóa nhờ
̃̃

vi sinh vâṭ. COD thểhiêṇ toan bô c. ac chất hưu co co thể
̃̀
nhân hoa hoc. . Do vâỵ, tỉ số BOD / COD luôn nho hơn 1,
̃́
môi trương đầm nuôi bi .ô nhiêm̃ bơi cac chất hưu cơ sinh hoc. dê t̃ an
̃̀
(thưc ăn thưa, chất thai cua tôm, cá, xác thủy sinh vật chết) [37].
̃́
̃̀
1.4.6. Mâṭ đô vi tảo, Vibrio spp. và vi khuẩn tổng sô
Vi khuẩn lam vàcác loài vi tảo lànhóm sinh vâṭđơn giản nhất cókhảnăng
quang hơp.. Chúng sử dụng cacbonic hoặc cacbonat là nguồn cabon và sử dung. các
muối photpho vànitơ vô cơ để phát triển theo sơ đồ [37]:
Năng lương. anh sang
̃́

CO2 + PO4 +nNH3

̃́

Các kết quả phân tích các mẫu thực vật nổi vùng nước cửa sông ven biển đa ̃
xác định được 72 loài thuộc các ngành Tảo silic , vi khuẩn lam , tảo lục và tảo mắt .
Sốlương. các loài kể trên còn thấp hơn nhiêu so với số thực có trong mặt nước tự
nhiên. Trong sốthành phần loài đa x̃ ác đinḥ đươc. , tảo silic có 62 loài, chiếm ưu thế
vêsốlương. loài (86,1% tổng sốloài ). Hầu hết các loài trong ngành tảo silic là những
loài nhiêṭđới trong nhóm sinh thái xa bờ , thích nghi với độ muối rộng . Ở
nhưng thuy vưc. co đô m
. uối cao, tảo silic chiếm ưu thế gần như tuyệt đối . Tảo silic
̃̃

là thức ăn quan trọng cho động vật phù du
sâu trong sông co đô .măṇ thấp hoăc. ngoṭhoan toan thi

̃̉

[11]. Mâṭđô .tao la cơ sơ cho chuỗi thưc ăn ơ nươc
̃̉

tạo có sự liên hệ vô cùng quan trọng . Măṭnươc co mâṭđô t. ao thấp la măṭnươc chết
vêphương diêṇ san xuất
nhiêu bất lương. cho năng suất vàmôi trường [37], [38]. Mâṭđô .tảo cũng là chỉ thị ô
nhiêm̃ nước do phúdưỡng hóa trong đầm nuôi thủy sản .
Vi khuẩn Vibrio spp. trong các đầm nuôi rất phong phú , có xu hướng tăng
dần theo thời gian nuôi, đaṭgiátri cực. đaịvào cuối mùa vu .. Kết quảnghiên cứu của
Nguyêñ Trong. Nho vàctv (1996) [23] ở các tỉnh Nam Trung Bộ , đầm nuôi bi bệnḥ
có số lương. vi khuẩn Vibrio spp. tổng số từ 110 – 1500 tếbào/ml. Viêc. đinḥ lương.
vi khuẩn Vibrio sp. rất quan trọng để chủ động kiểm tra chất lượng nước cũng như
xác định khả năng bệnh lí có thể xảy ra trong đầm nuôi tôm .
Lương. vi khuẩn tổng sốla chi tiêu xac đinḥ điêu kiêṇ
đô .nhiêm̃ bẩn do cac hơp. chất

̃́

sinh vâṭchết đồng thời dư b. áo tinh̀ hinh̀ dicḥ bênḥ trong đầm nuôi vànguồn nước

cung cấp cho đầm nuôi . Lương. vi khuẩn tổng sốcóchiêu hướng tăng dần theo thời
gian nuôi, đăc. biêṭvào thời gian cólương. mưa lớn , nguồn nước bi ộ nhiêm̃ từ các
con sông đổra . Lương. vi khuẩn tổng sốởnguồn nước cung cấp cho đầm nuôi tôm
cao hơn nhiêu so vơi trong đầm nuôi . Môi trương nươc co mâṭđô v. i khuẩn cao hơn
107 tếbao/ ml co dấu hiêụ bi ô. nhiêm̃ nhe,.dịch bệnh có thể phát sinh [2].
̃̀
1.4.7. Nitơ tổng sô
Trong nươc , ammon thương tồn taịơ dang. NH
phẩm khoáng hóa đầu tiên của các chất hữu cơ , có thể được thực vật phù du hấp thụ
trong quátrinh̀ quang hơp. hoăc. bi . oxy hóa tạo thành muối nitrit và nitrat dưới tác dụng
của vi sinh vật , quá trình này được gọi là quá trình nitrat hóa. Amôni ở dạng


18


NH

+

không gây đôc. cho cac loai thuy sinh vâṭtrư khi ham lương. qua cao

4

chất gây đôc. cho cac l
nhiêṭđô .va đô m

. ăṇ . Khả năng gây độc của
̃̀

nhau theo nhiêṭđô v. a đô .măṇ cua đầm nuôi . Trong đầm nuôi tôm su , nếu ơ nhiêṭđô .
thấp va đô m
. ăṇ cao thi kha năng chiụ đưng. cua tôm su vơi NH
̃̀

lại, khi ởnhiêṭđô .cao và độ mặn thấp thì khả năng chịu đựng đối với NH 3 tốt hơn.
Nitrit (NO
2

tồn taịơ dang. trung gian va ham lương. trong nươc rất thấp
̃̉

chỉ tiêu vê s. i nh, yếu tốchi thi .cua qua trinh tư l. am sacḥ nươc trong tư n. hiên
Dạng nitrit thường vô hại nhưng trong môi trường nước mà hàm lượng chlorinity
(chlorinity la khối lương. cua clo tinh bằng gram chưa trong
̃̀

bromua va iod đươc. thay thếbằng cloride . Chlorinity đươc. xac
̃̀

pháp chuẩn độ , đây la môṭtrong nhưng phương phap xac đinḥ nồng đô .muối cua
nươc biển ) thấp thi nitrit se gây đôc. cho tôm ca
̃́
chúng tạo thành chất methemoglobin làm giảm quá trình vận chuyển
Nitrit cung co thểkết hơp. vơi hơp. chất mang gốc CN ̃̃

phưc chất xianua gây đôc. manḥ cho đầm nuôi.

̃́

-

Nitrat (NO ) là sản phẩm của sự khoáng hóa các chất

thiết cho sư .p hát triển của thực vật phù
đầm tôm ca vươṭ qua 7 mg/l thi môi trương bi p. hu dưỡng và bị nhiễm bẩn [2].
̃́

Trong môi trương nươc , mối quan hê g. iưa NH
liên tuc. va liên quan chăṭche vơi nhau.
̃̀

Nitrobacter bacteria

NO2 + 0,5 O2

-

NO3
-

-

Trong quátrinh̀ oxy hóa ammon thành NO 2 , NO3 , mức đô .tiêu tốn lương.
oxy trong nước khálớn , để oxy hóa 1 mg amôni ở giai đoạn tạo NO 2 cần đến 3,43
mg O2, còn ở giai đoạn tạo NO 3 là 4,5 mg O2. Quá trình nitrat hóa quan trọng
trong nông nghiêp. viǹ óchuyển hóa muối amô ni thành nitrat lànguồn thức ăn tốt cho
cây trồng. Trong nuôi trồng thủy sản , amôni, nitrit, nitrat đêu làchất đôc. . Do đó,

quá trình nitrat hóa giải độc cho môi trường nuôi trồng thủy sản .


19