BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
---------
---------
NGUYỄN THỊ LÀ
BIẾN ðỘNG THÀNH PHẦN LOÀI VÀ MẬT ðỘ
TẢO ðỘC HẠI Ở MỘT SỐ VÙNG NUÔI BIỂN VEN
BỜ HẢI PHÒNG, QUẢNG NINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP
Bắc Ninh - 2011
BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
---------
---------
NGUYỄN THỊ LÀ
BIẾN ðỘNG THÀNH PHẦN LOÀI VÀ MẬT ðỘ
TẢO ðỘC HẠI Ở MỘT SỐ VÙNG NUÔI BIỂN VEN
BỜ HẢI PHÒNG VÀ QUẢNG NINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP
Chuyên ngành: Nuôi trồng thủy sản
Mã số: 606270
Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Văn Nguyên
Bắc Ninh - 2011
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luân văn thạc sĩ khoa họcnong nghiệp ....................................
i
LỜI CAM ðOAN
Tôi xin cam ñoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận
văn này là trung thực và chưa từng ñược sử dụng bảo vệ một học vị
nào.
Tôi xin cam ñoan rằng, mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận
văn này ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều
ñược chỉ rõ nguồn gốc.
Tác gi
Nguyn Th Là
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luân văn thạc sĩ khoa họcnong nghiệp ....................................
ii
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới người thầy, tiến sĩ Nguyễn Văn Nguyên, Viện
Nghiên cứu Hải Sản, người ñã ñịnh hướng và tận tình chỉ dẫn tôi trong quá trình
thực hiện luận văn.
Tôi xin trân trọng cảm ơn tới:
- Ban lãnh ñạo Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản I
- Phòng Quản lý khoa học – Thông tin - Hợp tác Quốc tế - ðào tạo, Viện
Nghiên cứu NTTS I
- Viện ñào tạo SðH – Trường ðH Nông Nghiệp Hà Nội ñã tạo ñiều kiện thuận
lợi cho tôi hoàn thành khóa học này.
Tôi xin bày tỏ sự cảm ơn tới NCS Mai Văn Tài, TS. Ngô Thị Thúy Hường cùng toàn
thể cán bộ phòng Môi trường – Trung tâm Nghiên cứu Quan trắc Cảnh báo Môi
trường và Phòng ngừa Dịch bệnh Thủy sản – ñã tận tình giúp ñỡ, tạo ñiều kiện
thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập và làm ñề tài.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ths. Lê Thanh Tùng cùng toàn thể cán
bộ phòng Nghiên cứu Công nghệ Sinh học biển – Viện Nghiên cứu Hải Sản ñã tận
tình giúp ñỡ, chỉ bảo và tạo ñiều kiện thuận lợi ñể tôi hoàn thành nghiên cứu này.
ðể hoàn thành luận văn này, tôi xin gửi tới các bạn bè, ñồng nghiệp, những người
ñã luôn ñộng viên, giúp ñỡ cổ vũ tôi rất nhiều trong suốt quá trình học tập.
Từ ñáy lòng mình tôi xin bày tỏ lòng biết ơn vô hạn với gia ñình, bố mẹ người ñã có
công sinh thành, giáo dưỡng, luôn bên cạnh ñộng viên tôi trong suốt thời gian qua
ñể tôi có ñược thành quả như ngày hôm nay.
Bắc Ninh, tháng 4 năm 2011
Tác gi
Nguyn Th Là
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ....................................
iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ðOAN............................................................................................. I
LỜI CẢM ƠN .............................. ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
MỤC LỤC.................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
DANH MỤC BẢNG.................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
DANH MỤC HÌNH ..................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
DANH MỤC PHỤ LỤC............... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
MỞ ðẦU ......................................................................................................... I
TỔNG QUAN TÀI LIỆU................................................................................ 3
2.1. Khái quát về tảo ñộc hại........................................................................... 3
2.1.1.Các nhóm tảo ñộc hại chính.................................................................... 3
2.1.2.Một số dạng ñộc tố do tảo biển gây ra .................................................... 4
2.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ........................................................... 5
2.3. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam............................................................ 7
2.4. Hậu quả do tảo ñộc gây ra........................................................................ 9
2.5. Giám sát và quản lý tảo ñộc ................................................................... 12
2.6. Tác ñộng của ñiều kiện môi trường lên sự nở hoa của tảo...................... 14
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................................................................. 16
3.1. ðịa ñiểm, thời gian và ñối tượng nghiên cứu ......................................... 16
3.1.1.ðịa ñiểm thu mẫu: ................................................................................ 16
3.1.2.Thời gian nghiên cứu:........................................................................... 16
3.1.3.ðối tượng nghiên cứu ........................................................................... 17
3.2. Phương pháp nghiên cứu........................................................................ 17
3.2.1.Phương pháp nghiên cứu vi tảo ñộc hại ................................................ 17
3.2.2.Phương pháp nghiên cứu các thông số môi trường................................ 21
3.3. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu.................................................. 21
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ....................................
iv
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.............................................. 22
4.1. Biến ñộng các thông số môi trường cơ bản (Nhiệt ñộ, ñộ mặn, pH, ñộ
trong, các muối NH
4
+
; NO
3
-
, PO
4
3-
và Si
2
O
3
-
ở vùng nuôi biển ven bờ Bến
Bèo và Bản Sen. ............................................................................................ 22
4.1.1.Biến ñộng các thông số môi trường cơ bản........................................... 22
4.1.2.Biến ñộng hàm lượng các muối dinh dưỡng.......................................... 23
4.2. Biến ñộng thành phần loài vi tảo ñộc hại ở một số vùng nuôi biển ven bờ
Bến Bèo, Bản Sen.......................................................................................... 24
4.3. Biến ñộng mật ñộ vi tảo ñộc hại ở một số vùng nuôi biển ven bờ Bến
Bèo, Bản Sen. ............................................................................................... 29
4.3.1.Nhóm tảo Dinophysis spp..................................................................... 29
4.3.2.Nhóm tảo Pseudo-nitzschia spp. ........................................................... 32
4.3.3.Nhóm tảo Prorocentrum spp. ............................................................... 36
4.3.4.Nhóm tảo Gonyaulax spp...................................................................... 37
4.3.5.Nhóm tảo Ceratium spp. ....................................................................... 39
4.3.6.Nhóm tảo Chaetoceros spp. .................................................................. 40
4.3.7.Tảo Skenetonema costatum .................................................................. 42
4.3.8.Các nhóm tảo khác ............................................................................... 44
4.4. Biến ñộng mật ñộ TVPD ở vùng nuôi biển tại Bến Bèo và Bản Sen ...... 44
4.5. Bước ñầu thử nghiệm nhận dạng nhanh tảo ñộc Alexandrium catenella
bằng ñầu dò huỳnh quang.............................................................................. 45
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................... 48
5.1. Kết luận ................................................................................................. 48
5.2. Kiến nghị ............................................................................................... 49
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................. 50
PHỤ LỤC...................................................................................................... 56
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ....................................
v
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2-1: Tiêu chuẩn ñể giám sát hệ thống các vùng nuôi hải sản ở ðan Mạch
(Andersen, 1996)
...................................................................................... 13
Bảng 3-1: Bố trí thí nghiệm thử nghiệm ñầu dò Act ................................................ 20
Bảng 4-1: Danh mục những loài và nhóm loài vi tảo có khả năng sinh ñộc tố ở Bến
Bèo và Bản Sen
......................................................................................... 24
Bảng 4-2: Danh mục những loài và nhóm loài vi tảo có khả năng gây hại bắt gặp ở
Bến Bèo và Bản Sen
................................................................................. 25
Bảng 4-3: Kết quả thử nghiệm nhận dạng nhanh tảo Alexandrium .......................... 46
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ....................................
vi
DANH MỤC HÌNH
Hình 3-1: Bản ñồ các ñiểm thu mẫu tại Bến Bèo (trái) và Bản Sen (phải) ............... 16
Hình 3-2: Quy trình ứng dụng phương pháp ñầu dò phân tử trong phân loại vi tảo
ñộc hại nhóm Alexandrium.
.................................................................... 19
Hình 4-1: Biến ñộng các thông số môi trường cơ bản ở Bản Sen (a), Bến Bèo (b) .. 22
Hình 4-2: Biến ñộng hàm lượng muối ở Bản Sen (a) và Bến Bèo (b) ...................... 23
Hình 4-3: Số lượng loài và nhóm loài vi tảo ñộc hại theo chi .................................. 26
Hình 4-4: Biến ñộng số lượng loài vi tảo ñộc hại tại Bến Bèo (a) và Bản Sen (b)
theo thời gian
.......................................................................................... 28
Hình 4-5: Biến ñộng số lượng trung bình nhóm loài tảo ñộc hại tại Bản Sen........... 28
Hình 4-6: Biến ñộng mật ñộ tảo Dinophysis tại Bản Sen (a) và Bến Bèo (b) ........... 29
Hình 4-7: Biến ñộng mật ñộ tảo Pseudo–nitzschia tại Bản Sen (a) và Bến Bèo (b).. 32
Hình 4-8: Biến ñộng mật ñộ tảo Prorocentrum tại Bản Sen (a) và Bến Bèo (b)....... 36
Hình 4-9: Biến ñộng mật ñộ tảo Gonyaulax tại Bản Sen (a) và Bến Bèo (b)............ 38
Hình 4-10: Biến ñộng mật ñộ tảo Ceratium tại Bản Sen (a) và Bến Bèo (b) ............ 39
Hình 4-11: Biến ñộng mật ñộ tảo Chaetoceros ở Bản Sen (a) và Bến Bèo (b). ........ 41
Hình 4-12: Biến ñộng mật ñộ tảo S. costatum ở Bản Sen (a) và Bến Bèo (b)........... 42
Hình 4-13: Biến ñộng mật ñộ TVPD ở Bản Sen (a) và Bến Bèo (b) ........................ 44
Hình 4-14: Biến ñộng mật ñộ TVPD và tảo ñộc hại ở Bản Sen (a) và Bến Bèo (b).. 45
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ....................................
vii
DANH MỤC PHỤ LỤC
Phụ lục 1-1: Danh mục thành phần loài vi tảo ñộc hại ở Bến Bèo, Bản Sen ............ 56
Phụ lục 1-2: Hình ảnh một số nhóm loài tảo ñộc hại ñược ghi nhận ở Bến Bèo và
Bản Sen.
................................................................................................... 58
Phụ lục 1-3: Mức tối ña cho phép các loài tảo sinh ñộc tố trong môi trường theo
quyết ñịnh số 02/2004/Qð- BTS ngày 14/1/2004.
..................................... 60
Phụ lục 1-4: Giới hạn về mật ñộ của các loài tảo ñộc hại theo Andersen, 1996........ 60
Phụ lục 1-5: Mối quan hệ giữa mật ñộ Dinophysis spp. và các yếu tố môi trường
nước
.......................................................................................................... 60
Phụ lục 1-6: Mối quan hệ giữa mật ñộ Pseudo-nitzschia spp. và các yếu tố môi
trường nước
.............................................................................................. 61
Phụ lục 1-7: Mật ñộ vi tảo (tb/l)có khả năng gây ñộc ở Bến Bèo và Bản Sen .......... 62
Phụ lục 1-8: Mật ñộ vi tảo (tb/l) có khả năng gây hại ở Bến Bèo............................. 64
Phụ lục 1-9: Mật ñộ vi tảo (tb/l) có khả năng gây hại ở Bản Sen ............................. 65
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ....................................
1
1. MỞ ðẦU
Tháng 6 năm 2002, tại khu vực phía ðông ñảo Cát Bà, một ñợt thủy triều ñỏ do
loài tảo Ceratium furca gây ra (Nguyễn Văn Nguyên, 2003) bao phủ một khu vực rộng
lớn khoảng 4-5 km, kéo dài khoảng 10 km tại vịnh Lan Hạ khiến toàn bộ vực nước của
khu vực này chuyển sang màu da cam trong nhiều ngày, tỷ lệ chết của cá nuôi lồng tăng
lên 6 lần so với những ngày bình thường và tỷ lệ trai chết tăng lên gấp ñôi.
Cũng trong năm 2002, một ñợt thủy triều ñỏ do loài tảo nâu Phaeocystis
globosa gây ra khiến một khu vực biển rộng lớn 40 km
2
bị hủy diệt hầu như hoàn
toàn. Xác chết của ñộng vật biển trôi dạt vào bờ khiến hàng chục km bờ biển khu
vực Bình Thuận bị ô nhiễm.
Trên ñây là những ví dụ cụ thể về tác hại của vi tảo ñộc hại gây ra. Vậy tảo
ñộc hại là gì? ðó là những loài vi tảo có khả năng gây nguy hại cho hệ sinh thái
hoặc sức khỏe con người bằng sinh khối lớn hoặc bằng ñộc tố. Một số loài có khả
năng sinh ñộc tố tích lũy trong chuỗi thức ăn, gây ra hiện tượng ngộ ñộc thức ăn
biển như ngộ ñộc thần kinh NSP, liệt cơ PSP, tiêu chảy DSP, mất trí nhớ ASP...
ngay cả khi ở mật ñộ rất thấp. ðiều nguy hại là các ñộc tố này không bị phá hủy bởi
nhiệt ñộ khi ñun nấu, không ảnh hưởng ñến mùi vị của thực phẩm. Do vậy, cả người
nuôi và người tiêu dùng ñều khó có thể nhận biết ñược các thực phẩm biển bị nhiễm
ñộc do tảo gây ra. Một số loài có thể không tiết ra ñộc tố nhưng lại có khả năng
bùng phát về mật ñộ khi gặp ñiều kiện môi trường phù hợp, gây ra hiện tượng ñổi
màu nước, hay còn gọi là thủy triều ñỏ. Khi ñó, mật ñộ quá cao của chúng có thể
làm tắc nghẽn hoặc tổn thương mang, cản trở hô hấp của ñộng vật thủy sinh. ðặc
biệt vào ban ñêm, khi chúng chuyển sang trạng thái hô hấp, hoặc khi lụi tàn, sự
phân hủy xác của chúng gây thiếu hụt oxy nghiêm trọng cho vực nước, có thể dẫn
ñến sự chết hàng loạt của sinh vật trong vực nước.
ðể ñảm bảo giảm thiểu ảnh hưởng của tảo ñộc hại tại các vùng nuôi trồng
thủy sản ven biển và ñể bảo vệ sức khỏe cộng ñồng, tránh thiệt hại về kinh tế cho
cộng ñồng nuôi trồng thủy sản cũng như người tiêu dùng, hướng tới phát triển nuôi
trồng thủy sản bền vững ñảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm, cần thiết lập các hệ
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ....................................
2
thống quan trắc, cảnh báo và kiểm soát tảo ñộc hại. Việc xây dựng một hệ thống
quan trắc như vậy, phải ñược thực hiện trên cơ sở những hiểu biết sơ bộ về ñặc
ñiểm thành phần loài và quy luật biến ñộng của tảo ñộc hại.
Khu vực Bến Bèo, Cát Hải, Hải Phòng là nơi có mật ñộ lồng nuôi cá biển lớn
nhất ở miền Bắc với khoảng 6478 ô lồng/2000 m
2
. Khu vực nuôi nhuyễn thể Bản
Sen, Vân ðồn, Quảng Ninh là vùng nuôi nằm trong chiến lược phát triển nhuyễn
thể của Quảng Ninh hướng tới xuất khẩu sản phẩm nhuyễn thể ñảm bảo an toàn vệ
sinh thực phẩm, hiện ñang nuôi khoảng 2000 dây nuôi/9000 m
2
. Vì vậy, Bến Bèo và
Bản Sen ñều là những khu vực nuôi trồng thủy sản quan trọng ở miền Bắc. Thực
tiễn những năm vừa qua cũng cho thấy, các khu vực này, nhất là khu vực quanh
Vịnh Hạ Long, là những vùng nhạy cảm, rất dễ chịu tác ñộng của thủy triều ñỏ nói
chung và của tảo ñộc hại nói riêng. Tuy nhiên, những hiểu biết về tình hình thủy
triều ñỏ tại khu vực này còn rất hạn chế. Chính vì vậy, chúng tôi thực hiện ñề tài:
"Biến ñộng thành phần loài và mật ñộ vi tảo ñộc hại ở một số vùng nuôi biển ven
bờ Hải Phòng và Quảng Ninh.
Mục tiêu của ñề tài
Nắm bắt ñược biến ñộng thành phần và mật ñộ vi tảo ñộc hại tại một số khu
vực nuôi trồng thủy sản tại Bến Bèo – Cát Hải – Hải Phòng và Bản Sen – Vân ðồn
– Quảng Ninh.
Nội dung nghiên cứu
Nghiên cứu sự biến ñộng thành phần loài và mật ñộ vi tảo ñộc hại ở một số
vùng nuôi biển tại Bến Bèo, Bản Sen.
Theo dõi biến ñộng mật ñộ thực vật phù du (TVPD) và một số thông số môi
trường cơ bản: nhiệt ñộ, ñộ mặn, pH, ñộ trong, các muối NO
3
-
, PO
4
3-
và Si
2
O
3
-
ở
vùng nuôi biển tại Bến Bèo và Bản Sen.
ðánh giá mối tương quan giữa chất lượng nước và vi tảo ñộc hại ở một số
vùng nuôi biển tại Bến Bèo, Bản Sen.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ....................................
3
2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Khái quát về tảo ñộc hại
Thủy triều ñỏ, hay hiện tượng tảo nở hoa hoặc hiện tượng nở hoa của nước, là
hiện tượng một số loài tảo tăng mật ñộ lên trên mức bất thường, gây hại cho các
sinh vật khác trong thủy vực. Hiện tượng nở hoa của tảo có thể dẫn ñến sự ñổi màu
nước, có thể sang màu ñỏ, màu xanh sẫm, màu xám hoặc như màu cám gạo.
Hiện tượng tảo ñộc nở hoa là hiện tượng mật ñộ của một số loài tảo có chứa ñộc
tăng lên bất thường gây hại tới các sinh vật khác hoặc tích lũy ñộc tố trong chuỗi
thức ăn (Chu Văn Thuộc, 2001).
2.1.1. Các nhóm tảo ñộc hại chính
Nhóm loài tảo không chứa ñộc tố nhưng khi nở hoa gây hại tới các sinh vật
khác. ðó là hiện tượng một số loài tảo không chứa ñộc tố tăng trưởng mạnh mẽ khi
gặp ñiều kiện môi trường thích hợp làm cho màu nước thay ñổi. Khi mật ñộ các loài
tảo này tăng ñột ngột sẽ gây hại cho các sinh vật thủy sinh do mật ñộ quá cao dẫn
ñến tình trạng thiếu hụt oxy trong thủy vực nhất là về ñêm và sáng sớm khi tảo
chuyển sang trạng thái hô hấp và khi số lượng tảo này tàn sẽ dẫn ñến hàng loạt quá
trình phân hủy gây tiêu hao oxy trong thủy vực, thay ñổi môi trường...
Nhóm loài tảo có chứa ñộc tố ảnh hưởng ñến sức khỏe con người: ðối với
những loài này, ñộc tố do chúng sinh ra tích lũy qua chuỗi thức ăn, ñọng lại trong
thực phẩm biển như thịt cá biển, nhuyễn thể... gây ra các các dạng ngộ ñộc như khi
ta ăn phải như ngộ ñộc gây liệt cơ, ngộ ñộc tiêu chảy, ngộ ñộc gây mất trí nhớ, ngộ
ñộc thần kinh, ngộ ñộc cá rạn san hô...
ðiều nguy hại là một số loài, chẳng hạn Alexandrium tamarense, có thể gây
ñộc ngay ở mật ñộ thấp, dưới 10
3
tế bào/lít.
Nhóm loài tảo sinh ñộc tố gây hại ñối với ñộng vật khác: Loài Phaeocystis
globosa gây thủy triều ñỏ ở Bình Thuận năm 2002 có khả năng sinh ñộc tố gây hủy
hoại hệ sinh thái. Loài Gyrodinium aureolum gây chết cá và các ñộng vật ñáy ở mật
ñộ cao hơn 10
7
tế bào/lít (Andersen, 1996).
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ....................................
4
2.1.2. Một số dạng ñộc tố do tảo biển gây ra
ðộc tố gây liệt cơ Paralytic Shellfish Poisoning (PSP)
có bản chất là
Saxitoxin với khoảng hơn 20 dẫn xuất của nó, chúng là các hợp chất tan trong nước
và hầu hết ñều bền nhiệt. ðộc tố PSP phong tỏa kênh Na
+
của tế bào thần kinh,
ngăn cản sự truyền xung thần kinh và do ñó chúng gây ảnh hưởng ñến cả hoạt ñộng
thần kinh và các phản ứng của hệ cơ (Baden et al.,1993). ðộc tố PSP do một số loài
thuộc chi tảo giáp Alexandrium sinh ra.
Nếu ăn phải sản phẩm có chứa ñộc tố PSP, trường hợp nhẹ có cảm giác ngứa
ran hoặc tê rần quanh môi, sau ñó lan tỏa khắp vùng mặt và cổ, ñau nhi kim trích ở
ñầu ngón tay và ngón chân, ñau ñầu, chóng mặt, buồn nôn và tiêu chảy sau 30 phút
khi ăn. Trường hợp nặng gây liệt cơ, hô hấp khó khăn, cảm giác khó thở, ngột ngạt
và tử vong có thể xảy ra trong vòng 2 – 24h do liệt cơ hô hấp.
ðộc tố gây tiêu chảy Diarrhetic Shellfish Poisoning (DSP)
do một số loài
thuộc chi tảo giáp Dinophysis gây ra. ðộc tố DSP là chuỗi polyether tan trong chất
béo. Chúng bao gồm các nhóm Okadaic acid (OA), Dinophysistoxin (DTX 1, 2, 3),
Pectenotoxins và nhóm Yessotoxin. Okadaic acid là chất ức chế serin/threonine
phosphatase kích thích sự co thắt của các cơ trơn ruột, gây ra sự rối loạn dạ dày và
ruột. Ngoài ra, Pectenotoxins (PTX 1 – 4) gây hoại tử ở gan, còn Yessotoxin ảnh
hưởng cơ tim (ðào Việt Hà, 2004).
Khi người và ñộng vật trên cạn ăn phải sản phẩm có ñộc tố DSP: Trường hợp
nhẹ, sau khi ăn khoảng 30 phút ñến vài giờ có triệu chứng tiêu chảy, yếu cơ, ñau
nhức cơ và khớp, buồn nôn, nôn mửa. Trường hợp nặng, có thể là nguyên nhân kích
thích sự hình thành các khối u bướu trong hệ tiêu hóa.
ðộc tố gây mất trí nhớ Amnesic Shellfish Poisoning (ASP)
là ñộc tố gây mất
trí nhớ tạm thời ở con người. Bản chất ñộc tố này do do Domic acid ñược sản sinh
bởi giống tảo silics Pseudo-nitzschia. Domic acid là chất bền nhiệt và tan trong
nước, nó có tác dụng như chất ñối kháng glutamic lên ñiểm tiếp nhận kainate của hệ
thần kinh trung ương. ðộc tố này còn gây ảnh hưởng ñến cả hệ tiêu hóa và hệ thần
kinh trung ương (ðào Việt Hà, 2004).
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ....................................
5
Nếu người và ñộng vật trên cạn ăn phải sản phẩm có chứa ñộc tố ASP có
triệu trứng buồn nôn, nôn mửa, tiêu chảy, ñau co thắt vùng bụng (trường hợp nhẹ)
và hoa mắt, chóng mặt, ảo giác, mất trí nhớ tạm thời, lên cơn ñộng kinh (trường hợp
nhiễm nặng).
ðộc tố gây ngộ ñộc rạn cá san hô Ciguatera Fish Poisoning (CFP)
do một
số loài thuộc chi tảo giáp sống ñáy như Gambierdiscus toxicus, Prorocentrum,
Ostreopsis, Coolia ...gây ra. ðộc tố CFP là chuỗi polyether mạch vòng có thể tan
trong nước (nhóm maitotoxins) hoặc tan trong lipid (nhóm Ciguatoxins CTX).
Nhóm ñộc tố tan trong nước gây ra sự mở kênh Na
+
nên tăng cường tính thấm của
màng ñối với ion Na
+
; ảnh hưởng ñến dạ dày, thần kinh và tim mạch. Nhóm không
tan trong nước (CTX) và những dẫn xuất tạo ảnh hưởng lên kênh Ca
2+
trên màng tế
bào, dẫn ñến sự co thắt cơ trơn màng ruột (ðào Việt Hà, 2004).
ðộc tố gây ngộ ñộc thần kinh Neurotoxic Shellfish Poisoning (NSP)
là hợp chất
polyether mạch vòng tan trong chất béo ñược phân ra làm 2 dạng cấu trúc chính gồm 8
hợp chất khác nhau (ðào Việt Hà, 2004). ðộc tố NSP gây hiệu ứng ñộc do sự gắn kết
của nó tại vị trí ñặc biệt (vị trí số 5) trên kênh Na
+
gây ra sự hoạt hóa làm tăng dòng ion
Na
+
dẫn ñến sự phân cực của tế bào kích hoạt tại ñiện thế nghỉ bình thường. ðộc tố
NSP do một số chi trong ñó có tảo giáp Gymnodinium gây ra.
2.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Trên thế giới, ñến nay ñã ghi nhận ñược khoảng 300 loài tảo biển, có khả năng
bùng phát tạo thủy triều ñỏ, trong ñó khoảng 80 loài có khả năng sinh ñộc tố gây
hại, trong tổng số 5000 loài thực vật phù du biển (Hallegraeff, 1993).
Việc xác ñịnh và phân lập tảo ñộc ñược Olson tiến hành từ năm 1940. Từ các mẫu
nước nở hoa ông ñã phân lập ñược các loài tảo lam thuộc chi Microcystis và
Anabaena. Bằng thí nghiệm trộn các loài tảo này vào thức ăn cho ñộng vật trong
phòng thí nghiệm ông ñã phát hiện ñược một số loài thuộc các chi Microcystis,
Anabaena có chất ñộc (ðặng ðình Kim, 2002).
Hội nghị quốc tế về sự nở hoa của tảo ñộc hại ñược tổ chức từ ngày 12 ñến
ngày 16 tháng 7 năm 1995 tại Sandai, Nhật Bản ñã có hàng loạt các công trình liên
quan ñến vấn ñề tảo ñộc ñược công bố. Về lĩnh vực giám sát và quản lý tảo ñộc có
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ....................................
6
các công trình nghiên cứu của Martin và Richard về ñộc tố trong nhuyễn thể tại
vịnh Fundy, phía ñông Canada trong 50 năm từ năm 1943 – 1994. Trong nghiên
cứu này mẫu nhuyễn thể và mẫu nước vùng nuôi ñược thu hàng tuần, riêng các
vùng có phát hiện ñộc tố tại lần thu trước ñược thu mẫu 2 lần/tuần. Nghiên cứu về
ñộc tố PSP và DSP bằng phương pháp hóa học tại Tây Ban Nha trên ñối tượng con
trai từ năm 1985 – 1995 ñược Ana Gago công bố tại hội nghị này; nghiên cứu sinh
thái học và sự xuất hiện của tảo ñộc hại nở hoa tại vùng biển miền Bắc Trung Quốc,
Qi (1994) ñã xác ñịnh ñược 20 loài tảo ñộc hại trong ñó 7 loài thuộc ngành tảo
Giáp, 01 loài thuộc ngành tảo Kim và 12 loài thuộc ngành tảo Silic.
Nguyễn Ngọc Lâm và ðoàn Như Hải (1995), công bố công trình nghiên cứu
về tảo ñộc hại tại vùng biển Việt Nam từ tỉnh Khánh Hòa ñến Minh Hải từ tháng 4
năm 1993 ñến tháng 5 năm 1995. Kết quả ñã ghi nhận ñược 400 loài tảo ñộc hại
thuộc các ngành tảo Giáp, tảo Khuê, tảo Lam và Dictyochophyceae. Trong ñó loài
tảo Trichodesmium erythraeum là nguyên nhân gây hiện tượng thủy triều ñỏ tại
Bình Thuận năm 1993 và 1995.
Hak Gyoon Kim (1995), nghiên cứu môi trường sống của loài tảo ñộc
Alexandrium tamarense ñược phân lập từ vịnh Chinhae miền nam Hàn Quốc. Mật
ñộ A. Tamarense tại vịnh Chinhae từ 100 - 9400 tb/l ở nhiệt ñộ 15
o
C và trong khi
nuôi mật ñộ ñạt cao nhất 12000 tb/l ở nhiệt ñộ 17
o
C, chu kỳ sống từ 5 - 10 ngày.
Ngoài ra, trong cuốn sách về hệ thống phân loại tảo silic và tảo giáp của
Isamu Yamajt (1973) khi miêu tả về thành phần tảo biển ở Nhật Bản ñã ñề cập ñến
một sô loài tảo ñộc hại thuộc các chi Chaetoceros, Nitzschia, Thalassiosira,
Skeletonema, Dinophysis, Ceratium, Dictyocha, Distephanus, Peridnium...trong
tổng số 800 loài tảo ñược mô tả thuộc các ngành tảo Silic, tảo Giáp, tảo Kim và tảo
Lam; Tomas (1976) có mô tả khoảng 56 loài tảo giáp ñộc thuộc các chi
Alexandrium, Gonyaulax, Prorocentrum, Ceratium, Dinophysis... và một số loài tảo
gây ñộc hại thuộc các chi Chaetoceros, Pseudo – nitzschia...; Taylor (1976) mô tả
và lập khóa phân loại 530 loài tảo giáp tại vùng biển Ấn ðộ trong ñó có khoảng 20
loài tảo ñộc hại; Trong cuốn phân loại tảo Giáp tại vùng biển Nhật bản có ñề cập tới
30 loài tảo Silic, 20 loài tảo Giáp và 2 loài tảo Kim ñộc hại (Kohobanoba, 1989).
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ....................................
7
Hầu hết các công trình nghiên cứu kể trên ñều tập trung theo hướng nghiên
cứu phân loại học tảo ñộc hại bằng phương pháp so sánh hình thái dựa vào quan sát
trên kính hiển vi thường, hiển vi quang học và kính hiển vi ñiện tử. Một hướng
nghiên cứu khác cũng ñược áp dụng ñó là sử dụng ñầu dò phân tử dựa vào cấu trúc
trúc gen ñể phân loại nhanh tảo ñộc hại thuộc chi Alexandrium như các công trình
nghiên cứu của Scholin (1994, 1995, 1998a, 1998b) và Miller (1996, 1998).
Riêng nhóm tảo Pseudo-nitzschia do kích thước nhỏ nên còn ñược các nhà
khoa học sử dụng phương pháp sắc ký lỏng ñể phân tích cấu trúc phân tử và hàm
lượng ñộc tố nhóm ASP (Scholin 1996, 1997).
Về lĩnh vực phân tích ñộc tố trong tảo ñược một số nước như Pháp, Hàn Quốc,
Italy, Nhật Bản ...ñã sử dụng phương pháp thử sinh hóa trên chuột ñể phân tích ñộc
tố nhóm DSP và PSP (Andersen, 1996). Ngoài ra, các nghiên cứu về chu trình sống
của tảo ñộc hại cũng ñã ñược tiến hành (Anderson và cs (1978, 1979, 1983);
Anderson (1980, 1984).
2.3. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
Ở Việt Nam, vấn ñề thủy triều ñỏ do thực vật phù du biển gây ra ñược nghiên
cứu từ năm 1993. Ban ñầu chỉ mới ñề cập ñến thành phần loài và sự phân bố của tảo
ñộc hại ở một số vùng biển Việt Nam gồm các công trình của Nguyễn Ngọc Lâm,
ðoàn Như Hải (1996). Tác giả ñã nhận ñịnh một số loài tảo gây hiện tượng thủy
triều ñỏ như Trichodesmium erythraeum, Pyrophacus sp, Nocticula scintillans và
Prorocentrum micans ở vùng biển Việt Nam. Trong các nghiên cứu này Nguyễn
Ngọc Lâm ñã nhận ñịnh sự phát triển mạnh mẽ của các loài tảo gây hại trên là
nguyên nhân gây bệnh và gây chết nhiều loài ñộng vật nuôi như tôm, cá, sò....
Nghiên cứu thành phần vi tảo ñộc hại trong các ao nuôi tôm tại Khánh Hòa,
Nguyễn Thị Phương Thanh và ctv (1998) ñã phát hiện 2 loài tảo gây hại
Oscillatoria nigso – viridis và Gymnodinium mikimotoi. ðây là những loài tảo có
chứa ñộc tính hoặc gây hiện tượng nở hoa trong ñiều kiện môi trường ưu dưỡng.
Nghiên cứu các loài vi tảo có khả năng gây hại ở vùng biển Miền bắc Việt
Nam có các nghiên cứu của Chu Văn Thuộc: Năm 1998 ñã ghi nhận 45 loài tảo có
khả năng gây ñộc hại trong ñó có 12 loài tảo giáp sản sinh ra ñộc tố PSP; năm 2002
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ....................................
8
tác giả xác ñịnh ñược 36 loài tảo giáp ñộc hại thuộc tảo giáp (Dinophyta) ở vùng
ven biển miền Bắc Việt Nam, mật ñộ các loài tảo ñộc biến ñộng tùy theo từng loài,
từng mùa, từng loại hình thủy vực; năm 2006, ghi nhận 61 loài vi tảo ñộc hại (trong
ñó, tảo Giáp có 41 loài, tảo Silic 8 loài, 4 loài tảo Lam và 2 loài tảo Kim. Riêng khu
vực ven biển Hải Phòng có 50 loài tảo ñộc hại, trong ñó phát hiện 3 loài tảo Giáp
mới ñối với khu hệ tảo ñộc hại ở Việt Nam gồm các loài Alexandrium foedum. A,
tamutam và Prorocentrum maculosum.
Nguyễn Văn Nguyên (2001) ñã ghi nhận 08 loài tảo gây hại sống ñáy tại khu
vực Cát Bà ñến năm 2003, tác giả ñã ghi nhận ñược 36 loài tảo có khả năng gây hại
thuộc 4 nhóm ở các vùng nuôi ngao tập trung Thái Bình, Nam ðịnh, Thanh Hóa
(trong ñó, nhóm sinh ñộc tố PSP gồm 9 loài thuộc chi tảo giáp Alexandrium; nhóm
sinh ñộc tố ASP gồm 2 loài tảo silic chi Pseudo – nitzschia; nhóm sinh ñộc tố DSP
gồm 7 loài thuộc chi Dinophysis; và các loài còn lại thuộc nhóm gây hại khác trong
ñó, loài tảo Ceratium furca ñã trực tiếp bùng phát thành thủy triều ñỏ ở khu vực ven
biển miền Bắc.
Công trình nghiên cứu về các loài vi tảo có khả năng ñộc hại trong các thủy
vực ven bờ Việt Nam của Larsen và Nguyễn Ngọc Lâm năm 2004 ñã mô tả chi tiết
bao gồm về khóa phân loại, sinh thái và phân bố, ñộc tính của 70 loài vi tảo có khả
năng gây hại. Trong ñó mô tả 2 loài Vi Khuẩn Lam, 13 loài tảo Silic, 33 loài tảo
Giáp, 6 loài tảo Hai Roi sống ñáy, 7 loài tảo Hai Roi Trần, 7 loài tảo Kim, 9 loài tảo
Sợi Bám, ñây là công trình nghiên cứu cơ bản về tảo ñộc hại có quy mô lớn nhất ở
Việt Nam.
Về lĩnh vực ñộc tố trong hải sản có các nghiên cứu của: ðào Việt Hà (2002)
ñã nghiên cứu hàm lượng ñộc tố PSP trong nghêu tại một số vùng nuôi trọng ñiểm
khu vực Cần Giờ với tần suất 3 tháng/lần từ năm 2001 ñến năm 2002. Kết quả ñã
xác ñịnh hàm lượng PSP có mặt trong tất cả các mẫu thu từ 6,91 – 55,20 µg/100g
nằm trong giới hạn an toàn cho người tiêu dùng (80 µg/100g và chương trình kiểm
soát dư lượng hóa chất ñộc hại trong thủy sản nuôi tại 18 vùng nuôi nhuyễn thể hai
mảnh vỏ thuộc 8 tỉnh/thành phố năm 2006 do Bộ Thủy sản quản lý, kết quả ñã xác
ñịnh ñược mật ñộ tảo ñộc Dinophysis caudata vượt quá giới hạn cho phép tại Giao
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ....................................
9
Thủy tháng 4/2006 và Thạch Phú tháng 6/2006. Mật ñộ tảo Pseudonitzschia
spp. vượt quá giới hạn cho phép tại Nghĩa Hưng (tháng 3/2006), Tiền Hải, Giao
Thủy, Nghĩa Hưng (tháng 9/2006). Về nhóm chỉ tiêu ñộc tố ñã phát hiện ñộc tố
ASP (7,6 – 7,8 mg/kg) trong mẫu ðiệp tại Bình Thuận; ñộc tố DSP trong mẫu
Nghêu bến tre tại Tiền Giang và thành phố Hồ Chí Minh; ñộc tố ASP trong mẫu
nghêu Bến Tre tại Tiền Giang (Báo cáo tổng kết chương trình). Ngoài ra, trong các
nghiên cứu của Nguyễn Văn Nguyên (2003) và Chu Văn Thuộc (2006) ñều có phân
tích ñộc tố của tảo ñộc trong nhuyễn thể hai mảnh vỏ.
Nghiên cứu sự ảnh hưởng của tảo ñộc ñến bệnh phân trắng ở tôm sú nuôi,
Nguyễn Thị Hà và ctv (2010) ñã tiến hành thu tổng số 53 ao nuôi tôm sú thuộc các
tỉnh Nghệ An, Hải Phòng, Quảng Ninh, Thừa Thiên Huế, Cà Mau, Bạc Liêu trong 2
năm 2009 và 2010. Kết quả ñã xác ñịnh ñược 19 loài tảo ñộc trong ñó 10 loài thuộc
ngành tảo Giáp, 6 loài thuộc ngành tảo Lam và 3 loài thuộc ngành tảo Khuê. Tuy
nhiên, tác giả cũng khẳng ñịnh sự tồn tại cũng như mật ñộ của các loài tảo ñộc trên
không liên quan trực tiếp ñến bệnh phân trắng trên tôm sú nuôi ở một số tỉnh Miền
bắc và Trung bộ.
Ngoài ra, trong các nhiệm vụ quan trắc về các vùng nuôi thủy sản miền Bắc,
Trung, Nam và môi trường biển, vấn ñề thành phần, mật ñộ thực vật phù du và tảo
ñộc tại khu vực quan trắc cũng ñược ñề cập. Tuy vậy, tất cả các nghiên cứu này ñều
tìm hiểu thành phần, mật ñộ thực vật phù du nói chung trong một thời ñiểm nhất
ñịnh, hoặc chỉ tập trung vào một số ñối tượng sinh ñộc tố (tảo ñộc), không tập trung
vào những ñối tượng có khả năng gây thủy triều ñỏ. Hơn nữa, với tất cả các nghiên
cứu trên, tần suất quan trắc ñều rất thấp (nhiều nhất là 1 lần/tháng), nên không thể
phản ánh ñược tính bất thường của hiện tượng bùng phát thủy triều ñỏ.
2.4. Hậu quả do tảo ñộc gây ra
Tảo ñộc hại không chỉ gây ra ô nhiễm môi trường làm nhiều loài sinh vật
trong thủy vực chết hàng loạt dẫn ñến thiệt hại về kinh tế mà còn ảnh hưởng ñến
sức khỏe con người, thậm chí còn gây chết người.
Thủy triều ñỏ do sự nở hoa của các loài tảo ñộc xảy ra ở Philippine vào năm
1983 khiến nước này phải cấm hoàn toàn việc khai thác, buôn bán ñộng vật thân
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ....................................
10
mềm và giáp xác trong 8 tháng; ở Thụy ðiển năm 1984 khiến nước này phải ñóng
cửa nghề sản xuất vẹm trong vòng một năm (Hallegraeff, 1993).
Tại Bình Thuận – Việt Nam, năm 2002 ñã xảy ra ñợt thủy triều ñỏ quy mô
rộng khoảng 40 km
2
, phá hủy hầu như toàn bộ nguồn lợi sinh vật biển nơi chúng
xuất hiện; năm 2004 cũng xảy ra ñợt thủy triều ñỏ làm cho toàn bộ nước biển vùng
này bị xác tảo tấp vào bờ dầy khoảng 10 cm ñã gây ô nhiễm môi trường nghiêm
trọng, nguyên nhân ñược xác ñịnh là do loài tảo Phaeocystis globosa. Sau ñó thủy
triều ñỏ vẫn tiếp tục tấn công khu vực Bình Thuận trong các năm 2005 và 2009, gây
ra những thiệt hại nghiêm trọng về nguồn lợi sinh vật biển và môi trường. Theo
Nguyễn Tác An, Viện Hải dương học quá trình nở hoa của tảo Phaeocystis globosa
sẽ làm cho lượng oxy hòa tan trong nước giảm ñột ngột, gây nhiễm ñộc và hủy diệt
các sinh vật biển, làm ô nhiễm môi trường biển, nếu con người ăn các sinh vật bị
nhiễm ñộc sẽ có thể ngộ ñộc, nặng hơn là tử vong
Một số loài tảo ñộc như Gymmodinium sp, Dinophysis acuminata, Nosticula
sintillan nở hoa gây ra tình trạng cá chết hàng loạt ở Brazil (1989); ở Hàn Quốc
(1992) và khoảng 40 tấn bào ngư ở Nam Phi năm 1989; khoảng 45 triệu con bào
ngư ở Achentina bị chết vào năm 1995 (ðặng ðình Kim, 2002). Năm 1998, các loài
tảo Gyrodinium aureolum, Alexandrium sp và Cochlodinium polykrikoies bùng phát
mật ñộ ở một số vùng biển tại Hồng Kong và Trung Quốc ñã gây hậu quả nghiêm
trọng ñến nghề nuôi cá lồng ở ñây với tổng thiệt hại khoảng 42 triệu USD
(Hallegraeff, 1993). Ở vùng biển Hải Phòng – Việt Nam, cũng ghi nhận một ñợt
thủy triều ñỏ trên diện rộng từ ngày 26-29/6 năm 2002 do loài tảo giáp Ceratium
furca, tại khu vực phía ñông ñảo Cát Bà với ñộ rộng khoảng 4 – 5 km, kéo dài
khoảng 10 km, gây ra tình trạng chết rất nghiêm trọng tại các lồng cá khu vực này,
với tỷ lệ chết tăng lên gấp 6 lần so với bình thường (Nguyễn Văn Nguyên, 2003).
Theo Greraci (1989) cá Voi, cá heo có thể bị chết khi chúng ăn ñộng vật phù
du hay các loài cá nhỏ ñã nhiễm ñộc tố của tảo ñộc: Tại Úc có hơn 1000 ñộng vật
nuôi bị chết do ñộc tố của tảo ñộc Anabaena; ở bờ biển phía Tây nam Florida ñã
xảy ra các ñợt thủy triều ñỏ làm 149 con lợn biển bị chết vào năm 1996; 305 con bị
chết vào năm 2002 và 60 con bị chết vào năm 2003. Theo Tom Pichoford chất ñộc
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ....................................
11
có trong tế bào tảo sẽ hòa lẫn với nước khi tảo chết ñi, khi lợn biển ăn phải các ñộc
tố trên sẽ bị mất cảm giác, làm rối loạn các chức năng phối hợp của lợn biển, cuối
cùng là chết.
ðộc tố tảo ñộc tích lũy trong hải sản ñã gây ngộ ñộc cho người khi ăn phải sản
phẩm có nhiễm ñộc tố như: Ở một số vùng thuộc khu vực biển Caribean, số người
bị ngộ ñộc CFP lên ñến 9/1000 dân (Olsen, 1984); ở Anh vào những năm 1968
người ta phát hiện ñộc tố PSP do tảo Alexandrium tammarense sinh ra làm nhiễm
ñộc sò xanh và là nguyên nhân làm 78 người bị nhiễm ñộc do ăn sò xanh có ñộc tố
PSP; tại New Zeakand cũng xảy ra tình trạng người bị ngộ ñộc do ăn phải cá bị
nhiễm ñộc ở khu vực tảo nở hoa vào những năm 1992 – 1993; ở ðan Mạch có
khoảng 400 người ñã bị ngộ ñộc bởi DSP sau khi ăn sò xanh (ðặng ðình Kim,
1999, 2002). Tại ñảo Nhơn Châu – Việt Nam, vào tháng 5/1998 ñã có một phụ nữ
chết và một người khác sống sót sau khi ăn cua biển. Theo lời của y tá ñịa phương
và những người có mặt tại hiện trường, nạn nhân bị chết có các triệu chứng như co
giật, cứng ñờ tay chân, liệt vùng cổ họng và ñã chết trên ñường tới bệnh viện. Nạn
nhân sống sót có cảm giác ngứa và tê rần ở môi và lưỡi, cảm giác nóng bỏng ở các
ngón tay, ngón chân. Ba loài cua thuộc họ Xanthidar ñã ñược thu thập ñể phân tích
ñộc tố PSP dưới sự tài trợ của sự án ASEAN – Canada (1998). Tất cả các mẫu này
ñều chứa ñộc tố PSP và ñặc biệt, loài cua Zosymus aeneus là có ñộc tính cao nhất
(Larsen và Lam, 2004).
Hiện tượng người chết do ăn các loài ñộng vật thân mềm lần ñầu tiên ñược ghi
nhận vào năm 1973 (Hallegraeff et al, 1995). Năm 1987 tại Canada có 105 trường
hợp bị ngộ ñộc trong ñó có 03 người bị chết do ăn phải trai xanh có chứa ñộc tố
ASP, ñến năm 1995 có tới 1422 trường hợp bị ngộ ñộc trong ñó có 82 người bị chết
do ăn cá bị nhiễm ñộc do tảo Pyrodinium bahamense tiết ra khi gây ra ñợt thủy triều
ñỏ (ðặng ðình Kim, 2002).
Từ những hậu quả do tảo ñộc gây ra như trên cho thấy sự phát triển mạnh mẽ
của tảo ñộc trong các thủy vực nước ngọt, lợ, mặn ñều làm tăng hàm lượng ñộc tố
trong nước, gây nguy hiểm cho ñời sống cư dân vì các thiết bị xử lý nước không lọc
ñược hết vi khuẩn và tảo. Mặt khác, sự tích lũy của ñộc tố trong mạng lưới thức ăn
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ....................................
12
là con ñường vận chuyển tích cực một lượng lớn ñộc tố cho cá, chim, ñộng vật trên
cạn và con người.
2.5. Giám sát và quản lý tảo ñộc
Sự có mặt của tảo ñộc hại trong các thủy vực gây những ảnh hưởng bất lợi
trực tiếp hoặc gián tiếp ñến nhiều sinh vật khác. Bên cạnh ñó, sự tồn tại của các loài
tảo gây hại ñã làm tổn hại ñến sức khỏe, ñời sống, kinh tế của con người. Vì vậy, ở
hầu hết các nước, vấn ñề an toàn thực phẩm ñang ñược ñặt ra rất nghiêm ngặt. Các
tiêu chuẩn ñược ñưa ra với từng giai ñoạn của quá trình sản xuất thuỷ sản, từ vực
nước nuôi (mật ñộ tảo ñộc có trong vùng nuôi) ñến sản phẩm (hàm lượng ñộc tố có
trong sản phẩm thuỷ sản). ðã có ít nhất 33 quốc gia ven biển ñã thiết lập hệ thống
quan trắc tảo ñộc hại thường xuyên (Andersen, 1996). Hàng năm các nước này bỏ
ra hàng trăm ngàn USD (1 - 1,5% tổng sản lượng thu hoạch) cho các chương trình
quan trắc, giám sát chặt chẽ tình hình tảo ñộc hại tại các vùng nguyên liệu hải sản
nhằm ñảm bảo an toàn thực phẩm. Cộng ñồng châu Âu (EU) yêu cầu các vùng
nguyên liệu thân mềm hai mảnh vỏ nhập khẩu vào thị trường của khối liên minh
này phải ñược quan trắc thường xuyên. Trong ñó, hàm lượng ñộc tố PSP không
ñược vượt quá 80 µg /100 g thịt và ñộc tố DSP không ñược quá 20 µg/ 100 g thịt
(Cộng ñồng EU, 1991). Riêng Canada có hệ thống giám sát thủy hải sản từ năm
1943, hệ thống giám sát của nước này ñã chia vùng nuôi trồng và ñánh bắt hải sản
thành các mạng lưới hoặc các trạm, thường xuyên kiểm tra ñịnh kỳ các mẫu hải sản
ñánh bắt và các mẫu thực vật phù du gây ñộc (ðặng ðình Kim, 1999).
Tại ðan Mạch hệ thống giám sát thủy hải sản có rất sớm, riêng vùng ñánh bắt
sò xanh ñược chia thành hệ thống gồm nhiều mạng lưới và việc ñánh bắt hải sản
trong một mạng bị cấm trừ khi các mẫu hải sản và nước ñược kiểm tra từ tuần trước
ñó về ñộc tố và tảo ñộc nằm trong ngưỡng cho phép. Nếu mật ñộ tảo ñộc bằng hoặc
vượt ngưỡng cho phép (Bảng 2-1) thì bị cấm hoặc hạn chế khai thác.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ....................................
13
Bảng 2-1: Tiêu chuẩn ñể giám sát hệ thống các vùng nuôi hải sản ở ðan Mạch
(Andersen,
1996)
STT Loài tảo/ ñộc tố
Cấm hoặc hạn chế khai thác khi mật ñộ tảo
ñộc ñạt (tb/ l) hoặc ñộc tố ñạt (µg/ 100 g)
Dinophyta
1. Dinophysis acuminata 500
2. Dinophysis acuta 500
3. Dinophysis novegica 1000
4. Dinophysis rotundata 100
5. Dinophysis spp. 1200
6. Alexandrium ostenfeldii 500
7. Alexandrium tamarens 500
8. Alexandrium spp. 500
9. Prorocentrum lima 500
10. Prorocentrum balticum Chỉ khi chuột phản ứng
11. Prorocentrum mican Chỉ khi chuột phản ứng
12. Prorocentrum minimun Chỉ khi chuột phản ứng
Bacillariophyta
13. Pseudonitzschia seriata 200000
14. Pseudonitzschia delicatissima 500000
Bacteriophyta
15. Nodularia spumigena 100000 - 200000
ðộc tố
DSP 2 trong 3 chuột chết trogn 24h
PSP 80
Ở Nhật, hệ thống giám sát ñộc tố của hải sản và những loài tảo ñộc bắt ñầu
từ năm 1979. Các loài tảo ñộc (Alexandrium tamarens, Alexandrium catenella,
Dinophysis acuminata và Dinophysis fortii) trong vùng nuôi ñược giám sát bằng
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ....................................
14
phương pháp ñịnh lượng và ñộc tố trong hải sản ñược xác ñịnh bằng phương pháp
chuột. Nếu nồng ñộ ñộc tố trong hải sản vượt quá ngưỡng cho phép (4 và 0,05 ñơn
vị chuột/g trọng lượng tươi ñối với PSP và DSP) thì vùng ñánh bắt hải sản bị cấm
theo luật ñến khi những mẫu hải sản ñược kiểm tra hàng tuần cho kết quả âm tính 3
lần liên tiếp.
Ở Việt Nam có chương trình kiểm soát dư lượng chất ñộc hại trong thủy sản
nuôi của Bộ Thủy sản năm 2006 khi phát hiện ñộc tố DSP dương tính hay ASP vượt
ngưỡng cho phép thì vùng nuôi bị ñình chỉ thu hoạch và tiếp tục lấy mẫu kiểm tra
tăng cường tảo ñộc và ñộc tố cho ñến khi kết quả kiểm tra ñộc tố, tảo ñộc ñạt yêu
cầu (Báo cáo tổng kết chương trình).
Ngoài ra, trong các chương trình quan trắc vùng nuôi tôm, cá nước ngọt, cá
biển và nhuyễn thể của các viện Nghiên cứu Nuôi trồng thủy sản I, II, III và Viện
Hải Sản do Vụ Khoa học công nghệ và Môi trường – Bộ Nông nghiệp và Phát triển
Nông thôn quản lý ñều có theo dõi về thành phần loài và số lượng các loài tảo ñộc
tại các vùng quan trắc. ðặc biệt ở các vùng thu hoạch nhuyễn thể hai mảnh vỏ, hàng
năm ñược thiết lập các chương trình kiểm soát về an toàn vệ sinh thực phẩm trong
ñó có các chỉ tiêu về tảo ñộc.
2.6. Tác ñộng của ñiều kiện môi trường lên sự nở hoa của tảo.
Sự nở hoa của nước chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của nhiều ñiều kiện ngoại cảnh
như các yếu tố dinh dưỡng, tính chất thủy lý, thủy hóa cũng như cấu trúc vật lý của
cột nước, ñiều kiện thời tiết. Những cơ chế bên trong tế bào của các loài gây nở hoa
ñảm bảo cho khả năng phát triển chiếm ưu thế trong những ñiều kiện stress trong
môi trường như khả năng cố ñịnh N
2
, tích lũy dinh dưỡng nội bào (P, N), tích lũy
kim loại, ñiều hòa sự nổi... Bởi vậy, những hệ thống giám sát nhằm ngăn ngừa sự
nở hoa của tảo và bảo vệ nguồn lợi thủy hải sản cần phải xem xét và vận dụng mối
liên quan tổng thể của các yếu tố sinh học, vật lý và hóa học có lợi cho những loài
tảo ñộc hại. Chẳng những sự nở hoa của Pseudo – nitzschia australis xuất hiện cùng
với lớp nước phía trên giầu chất dinh dưỡng, ít mặn, ñược chiếu sáng tốt trong khi
Dinophysis acuminata nở hoa ở lớp nước giầu NH
4
+
gần ñáy của vùng sáng.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ....................................
15
Nồng ñộ NO
3
-
, PO
4
3-
trong nước biển có ảnh hưởng ñến sự phát triển các loài
tảo nở hoa ñộc hại. ðối với Pseudonitzschia micans loài ñặc trưng cho sự nở hoa
ñộc hại ở biển Nam Hải (Trung Quốc) khi nồng ñộ NO
3
-
tăng lên thì mật ñộ tế bào
cũng tăng lên và ngược lại. Trong khi ñó, nồng ñộ PO
4
3-
lại ít ảnh hưởng ñến tốc ñộ
phát triển của tảo này. ðối với loài tảo Dinophysis cadata nở hoa ồ ạt khi hàm
lượng PO
4
3-
trong môi trường khoảng 1,65 – 5,23 µg/l.
Thủy triều gây ra bởi Prorocentrum maximum trong các vùng cửa sông Vịnh
Guayaquill (Equador) xảy ra khi nhiệt ñộ vào khoảng 24 – 30
o
C, nồng ñộ muối từ
22 - 39‰, nồng ñộ PO
4
3-
cao (2,9 – 4,3 µg/l), nồng ñộ NO
3
-
và NO
2
-
thấp (0,05 –
0,4 µg/l và 0,3 – 2,5 µg/l).
Hai loài tảo Gymnodinium catenatum và Alexandrium tamarense xuất hiện với
mật ñộ cao nhất (7,26.10
6
tb/l) ở vùng biển Bahia Patilla vào tháng 8 và 2,53.10
5
tb/l ở La Iglesia vào tháng 9/1993 và người ta ñã nhận thấy có mối quan hệ thiết
giữa sự có mặt của những loài tảo này với nhiệt ñộ, hàm lượng O
2
hòa tan và ñộ
trong của cột nước. ðặc biệt, nhiệt ñộ ñược coi như là chỉ thị ño sự nở hoa của
những loài tảo này. Khi nhiệt ñộ và ñộ trong thấp mật ñộ những loài tảo này rất thấp
hoặc hầu như không có. Khi nước trong và ấm, chúng lại phát triển rất nhanh.
ðộ sâu của lớp nước cũng ảnh hưởng ñến sự phân bố của các loài tảo ñộc.
Chẳng hạn trong vịnh Riga có thể phân thành hai tầng nước chính: Tầng trên từ 0 –
10 m chủ yếu là tảo lam và tầng ñáy chủ yếu là các loài tảo silic. Tảo ñộc
Dinophysis acuminata thường ở lớp nước sâu từ 5 – 10 m.
Trong hệ sinh thái biển sự nở hoa của một số loài tảo ñộc chủ yếu do các yếu tố
vật lý ñiều khiển hơn là các yếu tố dinh dưỡng. Không phải tất cả các trường hợp
tảo nở hoa ñều gây ñộc và không phải các ñộc tố của tảo ñều ñược sinh ra từ hiện
tượng nở hoa. Tuy nhiên, người ta ước tính rằng trong số các trường hợp nở hoa của
tảo thì có ñến 50 – 70% là gây ñộc trong ñó các mẫu nước nở hoa gây ñộc ñối với
gan phổ biến hơn gây ñộc ñối với thần kinh.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ....................................
16
3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. ðịa ñiểm, thời gian và ñối tượng nghiên cứu
3.1.1. ðịa ñiểm thu mẫu:
ðịa ñiểm thu mẫu tiến hành tại Vịnh Bến Bèo, Cát Hải, Hải Phòng và Bản
Sen, Vân ðồn, Quảng Ninh. Mỗi vùng tiến hành thu mẫu tại 05 ñiểm trong khu vực
và 02 ñiểm ñối chứng, cách vùng nuôi khoảng 500 – 1000m. Các ñiểm vùng và
ñiểm thu mẫu ñược thể hiện trên Hình 3-1.
Hình 3-1: Bản ñồ các ñiểm thu mẫu tại Bến Bèo (trái) và Bản Sen (phải)
3.1.2. Thời gian nghiên cứu:
Thời gian nghiên cứu từ tháng 05 – 10 năm 2010 với tần suất thu mẫu 1
tháng/lần và tiến hành thu mẫu cả hai vùng Bến Bèo và Bản Sen vào buổi sáng từ 7
– 8h vào thời ñiểm triều cường trong tháng.