Nghiên cứu hàm lượng amoni tổng số (NH4+-N) và amoniac (NH3-N) có trong các nguồn nước sử dụng sản xuất tôm giống tại Ninh Thuận
- Thứ bảy - 16/03/2019 13:07
- In ra
- Đóng cửa sổ này
Chi cục Chăn nuôi và Thú y Ninh Thuận
TÓM TẮT:
Trong thời gian từ tháng 8/2016 đến tháng 8/2017, thực hiện phân tích Amoni tổng số (NH4+-N) trong 379 mẫu nước từ 30 trại sản xuất tôm giống phân bố ở Ninh Thuận, gồm 359 mẫu nước mặn (nước biển chưa qua xử lý, nước biển đã xử lý lắng lọc, nước xifon từ đáy hồ ương tôm Post) và 20 mẫu nước ngọt (nước máy hoặc nước giếng) được dùng trong các trại giống. Dựa vào kết quả phân tích Amoni tổng số, để ước tính nồng độ Amoniac (NH3-N) theo bảng chuyển đổi của Boyd (1982).
Kết quả nghiên cứu cho thấy các mẫu nước ngọt có hàm lượng Amoniac (NH3-N) phù hợp với quy định tại QCVN 01-81:2011/BNNPTNT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia Cơ sở sản xuất, kinh doanh thủy sản giống – Điều kiện vệ sinh thú y. Lượng Amoni tổng số (NH4+-N) trong các mẫu nước biển có giá trị vượt ngưỡng so với quy định tại QCVN 10-MT:2015/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước biển (dùng cho mục đích nuôi trồng thủy sản), tuy nhiên nằm trong ngưỡng chịu đựng của ấu trùng tôm chân trắng và tôm sú (Chin & Chen, 1987 và 1989). Các mẫu nước xifon từ đáy hồ ương tôm Post đều có hàm lượng Amoni tổng số (NH4+-N) khá cao, vượt ngưỡng chịu đựng của ấu trùng tôm, nhưng nằm trong giới hạn cho phép về xả thải.
I. MỞ ĐẦU
Ninh Thuận là một tỉnh duyên hải Nam Trung Bộ có chiều dài bờ biển hơn 105 km, với địa hình lòng chảo đặc thù đã tạo nên một tiểu vùng thời tiết, khí tượng, thủy văn đặc trưng về nắng nóng quanh năm, nhiệt độ luôn cao và ổn định (bình quân 27,60C), lượng mưa thấp (trung bình chỉ khoảng 700 mm/năm), ít sông ngòi, lượng bốc hơi nước lớn, độ mặn nước biển luôn cao, có dòng hải lưu chảy gần bờ, sản xuất công nghiệp và hoạt động dân sinh chưa gây ảnh hưởng nhiều đến nguồn nước sông, biển. Đây là những điều kiện tự nhiên cơ bản hết sức thuận lợi để phát triển nghề sản xuất tôm giống.
Hiện nay, Ninh Thuận có 498 cơ sở sản xuất tôm giống (275 cơ sở giống tôm thẻ chân trắng và 223 cơ sở tôm sú giống), hàng năm cung cấp từ 25-30 tỷ tôm giống. Ngành sản xuất tôm giống của Tỉnh đang có nhiều tiềm năng mở rộng diện tích sản xuất khi có điều kiện tự nhiên ưu đãi với môi trường nước biển ổn định về tính chất thuỷ lý – thuỷ hóa đảm bảo môi trường ương dưỡng giống chất lượng cao cung ứng ra thị trường toàn quốc. Để Ninh Thuận tiếp tục giữ vững là trung tâm tôm giống của cả nước, đòi hỏi sự đầu tư, nghiên cứu nâng cao năng suất và chất lượng phục vụ thị trường tôm giống ngày càng mở rộng, phát triển nhưng cũng đầy khó tính.
Trong hệ thống ương nuôi tôm cá, Amoni được thải ra từ tôm cá nuôi và là sản phẩm phân hủy do vi khuẩn từ các chất hữu cơ chứa nitơ. Nitơ tồn tại trong nước nuôi dưới các dạng khác nhau: Amonia - N (NH4+-N), khí Amoniac (NH3-N), khí nitric (NO2) và Nitrate (NO3-). Trong đó nitơ ở dạng khí (NH3, và NO2) có tính độc cao với tôm nuôi, NH3 có độc tính cao gấp 300 - 400 lần so với NH4+.
Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu về hàm lượng Amoni tổng số (NH4+-N) và Amoniac (NH3-N) trong các mẫu nước sử dụng trong sản xuất tôm giống Ninh Thuận, nhằm đưa ra những cảnh báo về môi trường, tạo cơ sở cho việc hoạch định các kế hoạch quản lý sản xuất tôm giống hiệu quả hơn.
II. PHƯƠNG PHÁP
1. Phương pháp thu mẫu:
- Mẫu nước biển chưa qua xử lý (B1) được lấy ở trên tầng mặt của bể lọc thô tại các trại tôm giống. Các mẫu nước này được lấy theo hướng dẫn thu mẫu nước biển của TCVN 5998:1995 (ISO 5667-9:1992) và được xử lý, bảo quản theo hướng dẫn ở TCVN 6663-3:2008 (ISO 5667-3:2003).
- Mẫu nước biển đã qua xử lý (B2) được lấy ở bể nước biển đã qua xử lý (bao gồm lọc thô, xử lý hóa chất và đã sục khí hay dùng hóa chất để trung hòa hết các chất sát trùng dư thừa), và được thu theo hướng dẫn của TCVN 5994:1995 (ISO 5667-6:2005) và được xử lý, bảo quản theo hướng dẫn ở TCVN 6663-3:2008 (ISO 5667-3:2003).
- Mẫu nước thải từ trại tôm giống được thu từ nước xifon định kỳ ở các bể ương hậu ấu trùng tôm. Các thao tác được làm theo hướng dẫn lấy mẫu nước thải của TCVN 5999:1995 (ISO 5667-10:1992) và mẫu được bảo quản, xử lý theo hướng dẫn ở TCVN 6663-3:2008 (ISO 5667-3:2003).
2. Số lượng và các đợt thu mẫu:
Bảng 1: Số mẫu nước đã thu ở 30 trại giống tại Ninh Thuận
| Các loại mẫu nước | Đợt I (8/2016) |
Đợt II (12/2016) |
Đợt bs (1/2017) |
Đợt III (3/2017) |
Đợt IV (5/2017) |
Tổng |
| Mẫu nước ngọt | 05 | 05 | 0 | 05 | 05 | 20 |
| Mẫu nước biển chưa xử lý (B1) | 25 | 25 | 10 | 30 | 30 | 120 |
| Mẫu nước biển đã xử lý (B2) | 30 | 25 | 0 | 30 | 30 | 115 |
| Mẫu nước từ bể ương tôm Post (B3) | 29 | 25 | 10 | 30 | 30 | 124 |
| Tổng | 89 | 80 | 20 | 95 | 95 | 379 |
3. Phương pháp xác định Ammonia tổng số (NH4 tính theo N) (LOD=0,01): SMEWW4500NH3-F:2012.
Phương pháp xác định NH3-N: Dựa vào giá trị của NH4-N của mỗi mẫu nước đã được xác định được bằng phương đã nêu ở trên và dựa vào giá trị pH và nhiệt độ nước để xác định hàm lượng NH3-N theo bảng chuyển đổi của Boyd, (1982).
III. KẾT QUẢ
Hàm lượng Amoni tổng số (NH4+-N) được phân tích từ 4 loại mẫu nước thu từ các trại sản xuất tôm giống ở Ninh Thuận, bao gồm: (1) nước ngọt (nguồn nước máy hay nước giếng); (2) nước biển chưa qua xử lý – mẫu B1; (3) nước biển đã qua xử lý (lắng lọc, dùng hóa chất tiệt trùng và đã khử hết lượng hóa chất dư thừa) – mẫu B2; và (4) nước thải thu từ nước xifon tầng đáy định kỳ của các bể ương Post – mẫu B3.
Dựa vào kết quả phân tích Amoni tổng số, để ước tính nồng độ Amoniac (NH3-N) theo bảng chuyển đổi của Boyd (1982), ở độ pH thường được duy trì trong các trại giống tôm ở miền Trung là 8,0 và nhiệt độ từ 30-320C, thì nồng độ Amoniac (NH3-N) chiếm khoảng 8,8% của Amoni tổng số (NH4-N). Nồng độ NH4-N và NH3-N trong các nhóm mẫu nước được tổng hợp ở bảng sau:
Bảng 2: Nồng độ NH4-N và NH3-N (mg/L) ở các mẫu nước trại giống
| Mẫu nước | Nồng độ Amoni tổng số NH4-N (mg/L) | Nồng độ NH3-N (mg/L)quy đổi theo bảng Boyd |
| Mẫu nước ngọt (n=20) | 0,00 – 0,38 mg/L 100% mẫu <1,0 mg/L |
0,00 – 0,0334 mg/L 100% số mẫu < 0,93 mg/L |
| Mẫu nước biển chưa qua xử lý (B1) (n=120) |
0,00 – 0,50 mg/L (1) 0,03 – 0,55 mg/L (2) 0,00 – 0,63 mg/L (3) 0,00 – 1,67 mg/L (4) 0,03 – 0,16 mg/L (bs) 32,5% số mẫu >0,1 mg/L 2,5% số mẫu > 1,16 mg/L |
0,00 – 0,044 mg/L (1) 0,00 – 0,048 mg/L (2) 0,00 – 0,055 mg/L (3) 0,00 – 0,147 mg/L (4) 0,00 – 0,014 mg/L (bs) 30,83% mẫu >0,01 mg/L |
| Mẫu nước biển đã xử lý (B2) (n=115) |
0,00 – 0,56 mg/L (1) 0,00 – 0,55 mg/L (2) 0,00 - 0,39 mg/L (3) 0,00 - 0,75 mg/L (4) 28,69% mẫu >0,1 mg/L 100% số mẫu <1,16 mg/L |
0,00 - 0,0493 mg/L (1) 0,00 – 0,0484 mg/L (2) 0,00 – 0,0343 mg/L (3) 0,00 - 0,0660 mg/L (4) 23,47% mẫu > 0,01 mg/L |
| Mẫu nước xifon từ bể ương tôm Post (B3) (n=124) |
2,0 – 19,5 mg/L (1) 2,0 - 13,7 mg/L (2) 2,0 - 16,2 mg/L (3) 2,0 – 19,0 mg/L (4) 2,0 – 2,5 mg/L (bs) 18,54% mẫu >10 mg/L 100% mẫu >1,16 mg/L |
0,1760 – 1,7239 mg/L (1) 0,1760 – 1,2056 mg/L (2) 0,1760 - 1,4256 mg/L (3) 0,1760 - 1,6720 mg/L (4) 0,1760 - 0,2200 mg/L (bs) 100% > 0,01 mg/L 16,93% >1,0 mg/L |
Chú thích: (1), (2), (3), (4), (bs) là các đợt thu mẫu nước 1,2 3, 4 và bổ sung. Giá trị 0,00 - không phát hiện được.
Số liệu ở bảng 2 đã chỉ ra rằng các mẫu nước ngọt (n=20) có hàm lượng Amoni tổng số (NH4-N) và Amoniac (NH3-N) ở mức độ thấp, an toàn cho tôm ấu trùng (larvae) và hậu ấu trùng (poslarvae) của một số loài tôm he nuôi hiện nay, như tôm chân trắngvà tôm sú. Nồng độ Amoniac (NH3-N) trong các mẫu nước ngọt dao động trong khoảng: 0,00- 0,0334 mg/L, đều có giá trị <0,93 mg/L (giới hạn nồng độ an toàn của Amoniac (NH3-N) theo Phụ lục A – QCVN 01-81:2011/BNNPTNT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia Cơ sở sản xuất, kinh doanh thủy sản giống – Điều kiện vệ sinh thú y).
Ở các mẫu nước biển chưa xử lý (mẫu B1), đây là mẫu nước biển thu tại các trại giống sau khi được bơm từ vùng biển ven bờ. Ở mẫu này, hàm lượng Amoni tổng số (NH4-N) dao động từ 0,00-1,67 mg/L, có 32,5% số mẫu vượt hơn mức 0,1mg/L (giới hạn nồng độ an toàn cho nuôi trồng thủy sản của Amoni tổng số (NH4-N) theo QCVN 10-MT:2015/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước biển). Ở đợt thu mẫu thứ IV (tháng 5/2017), có 16/30 mẫu nước (tỷ lệ 53,3%) có nồng độ Amoni tổng số (NH4-N) cao hơn mức giới hạn (<0,1 mg/L), đặc biệt có 3 mẫu nước thu trong tháng này có NH4-N cao hơn 1 mg/L, trong đó 02 mẫu thuộc khu vực An Hải, Ninh Phước và 01 mẫu thuộc khu vực Cà Ná, Thuận Nam. Như vậy, ở đợt thu mẫu nước vào tháng 5/2017, nguồn nước biển đưa vào 3 trại giống kể trên đã có hàm lượng Amoni cao hơn ngưỡng an toàn và có khả năng gây độc cho tôm ương nuôi.
Phân tích hàm lượng Amoni tổng số (NH4-N) trong nước biển đưa vào sử dụng cho tôm giống theo các vùng biển (hình trên), cho thấy sự biến động không nhiều quanh giá trị giới hạn an toàn (0,1 mg/L), ngoại trừ ở đợt thu mẫu tháng 5/2017. Ở đợt thu mẫu này, hàm lượng Amoni trong nước vùng biển Nhơn Hải nằm trong giới hạn cho phép, nhưng vùng biển An Hải và Cà Ná có chỉ số NH4-N này cao vượt trội, có thể giải thích do nước thải của các hoạt động nuôi trồng, khai thác thủy sản tăng cao ở các khu vực vào thời điểm này làm tăng lượng đạm trong nước.
Ở các mẫu nước biển đã xử lý (mẫu B2) có hàm lượng Amoni NH4-N dao động từ 0,00-0,75 mg/L, vẫn còn 28,69% số mẫu có Amoni cao hơn ngưỡng cho phép 0,1 mg/L quy định tại QCVN 10-MT:2015/BTNMT. Tuy nhiên, theo các kết quả nghiên cứu trước, khả năng chịu đựng với nồng độ NH4-N trong nước của hậu ấu trùng tôm chân trắng là ≤ 1,22mg/L (Espericueta et al., 2000), của tôm sú là ≤ 1,16 mg/L (Chin & Chen, 1987) và của tôm he Nhật Bản (P. japonicus) là ≤ 2,8 mg/L (Chen et al.,1989). Như vậy, tất cả các mẫu nước biển B2 đưa vào xét nghiệm đều có hàm lượng Amoni tổng số (NH4-N) đảm bảo an toàn với tôm nuôi, kể cả 3 trại giống có hàm lượng NH4-N cao ở nguồn nước biển lấy vào trại như đã nêu ở trên, sau các thao tác xử lý (lắng, lọc, tiệt trùng bằng hóa chất), chỉ số này đã giảm xuống và nằm trong ngưỡng an toàn với ấu trùng tôm.
Đối với các mẫu nước xifon từ các bể đang ương Post (mẫu B3) dao động từ 2,0-19,5 mg/L, trong đó có 18,54% số mẫu (n=124) có hàm lượng Amoni tổng số (NH4-N) cao hơn ngưỡng quy định về nước thải là <10 mg/L (giới hạn tại phụ lục B, QCVN 01-81:2011/BNNPTNT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia Cơ sở sản xuất, kinh doanh thủy sản giống – Điều kiện vệ sinh thú y).
Với ngưỡng chịu đựng về Amoni tổng số (NH4-N) của hậu ấu trùng tôm sú và tôm chân trắng theo các nghiên cứu chỉ khoảng 1,16-1,22 mg/L. Kết quả phân tích mẫu B3 cho thấy nồng độ của Amoni tổng số (NH4-N) và Amoniac (NH3-N) ở nước tầng đáy trong các bể ương tôm Post tại Ninh Thuận tuy đạt quy chẩn về nước thải, nhưng cao hơn nhiều so với khả năng chịu đựng của hậu ấu trùng tôm he.
Nguyên nhân hàm lượng Amoni tổng số (NH4-N) trong nước xifon đáy hồ ương cao có thể do lượng thức ăn dư thừa và xác của ấu trùng lắng xuống đã làm tăng các chỉ số này. Điều này chứng tỏ rằng, trong quá trình ương nuôi hậu ấu trùng của tôm he ở các trại giống, công tác xifon đáy bể hàng ngày và sau khi cho ăn là vô cùng cần thiết, nhằm loại bỏ các vật chất lắng ở đáy bể cũng như duy trì nồng độ Amoni tổng số và Amoniac ở mức độ cho phép, tránh gây sốc hoặc gây chết hậu ấu trùng tôm.
IV. THẢO LUẬN
Hàm lượng Amoniac (NH3-N) trong nước ngọt dùng cho sản xuất tôm giống, kể cả nguồn nước ngầm và nước máy sinh hoạt đều nằm trong giới hạn cho phép đối với nước sản xuất tôm giống và trong giới hạn an toàn đối với ấu trùng và hậu ấu trùng tôm.
Giới hạn quy định cho phép trong nuôi trồng thủy sản đối với chỉ tiêu Amoni tổng số (NH4+-N) trong nước biển là khá thấp (<0,1 mg/L, QCVN 10-MT:2015/BTNMT). Trong các mẫu nước biển chưa xử lý có 32,5% số mẫu vượt ngưỡng quy định này đối với Amoni tổng số; thao tác lắng lọc xử lý nước có làm giảm hàm lượng này, nhưng vẫn còn 28,69% số mẫu nước biển đã qua xử lý có lượng Amoni tổng số vượt ngưỡng quy định.
So với giới hạn an toàn cho hậu ấu trùng tôm giống (tôm chân trắng là ≤ 1,22mg/L, tôm sú là 1,16 mg/L), chỉ có 03 mẫu (tỷ lệ 2,5%) nước biển chưa xử lý có hàm lượng Amoni tổng số (NH4+-N) vượt trên giới hạn, tuy nhiên sau các thao tác xử lý (lắng, lọc, tiệt trùng bằng hóa chất), chỉ số này đã giảm xuống và nằm trong ngưỡng an toàn với ấu trùng tôm.
Đối với các mẫu nước xifon từ đáy hồ ương ấu trùng tôm, tất cả đều có lượng Amoni tổng số (NH4+-N) thấp hơn mức quy định về xả thải (10 mg/L, QCVN 01-81:2011/BNNPTNT), tuy nhiên cao hơn nhiều so với ngưỡng chịu đựng của ấu trùng tôm (tôm chân trắng là ≤ 1,22mg/L, tôm sú là 1,16 mg/L).
Để khắc phục hiện tượng ô nhiễm hữu cơ và khí độc xảy ra trong các bể ương tôm giống với mật độ cao, khuyến cáo đối với trại sản xuất tôm giống nên định kỳ thay nước và sử dụng các chế phẩm Probiotic bổ sung vào thức ăn và vào môi trường bể ương với mục đích cải thiện sinh trưởng, sức đề kháng, tỷ lệ sống sót của ấu trùng tôm và chất lượng môi trường nước.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
- QCVN 01-81:2011/BNNPTNT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia Cơ sở sản xuất, kinh doanh thủy sản giống – Điều kiện vệ sinh thú y.
- QCVN 10-MT:2015/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước biển.
- Cobo MDL, Sonnenholzner S, Wille M & Sorgeloos P (2012). Ammonia tolerance of Litopenaeus vannamei (Boone) larvae. Aquaculture Research, 2012.
- Kuhn DD, Smith SA, Boardman GD, Angier MW, Marsh L and G J. Flick Jr (2010). Chronic toxicity of nitrate (NO3--N) to Pacific white shrimp, Litopenaeus vannamei: Impacts on survival, growth, antennae length, and pathology. Aquaculture, vol. 22, p. 109-114.
- Lin YC, Chen JC (2001) Acute toxicity of ammonia on Litopenaeus vannamei (Boone) juveniles at different salinity levels. J Exp Mar Biol Ecol 259:109–119.
- Soundarapandian P. and R. Babu (2010).Effect of Probiotics on the Hatchery Seed Production of Black Tiger Shrimp, Penaeus monodon (Fabricius). International Journal of Animaland Veterinary Advances 2(1): p. 9 –15.