Nghiên cứu ứng dụng rong biển Ulva prolifera như là nhân tố lọc sinh học để giảm thiểu chất thải nitrogen trong hệ thống nuôi cá cam Nhật Bản (Seriolla quinqueradiata)

Ngành nuôi trồng thủy sản đã và đang phát triển một cách nhanh chóng trên toàn thế giới, kéo theo đó các hệ lụy từ nguồn nước thải đang gây tác động không nhỏ đến môi trường. Nhận thức được vấn đề này, nhiều phương pháp nuôi thủy sản mới đang được ứng dụng rộng rãi để tái sử dụng nguồn nước đồng thời giảm thiểu lượng nước thải vào môi trường và qua đó giải quyết vấn đề tích lũy của nitrogen trong môi trường nước.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu ứng dụng rong biển Ulva prolifera như là nhân tố lọc sinh học để giảm thiểu chất thải nitrogen trong hệ thống nuôi cá cam Nhật Bản (Seriolla quinqueradiata) VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG RONG BIỂN Ulva prolifera NHƯ LÀ NHÂN TỐ LỌC SINH HỌC ĐỂ GIẢM THIỂU CHẤT THẢI NITROGEN TRONG HỆ THỐNG NUÔI CÁ CAM NHẬT BẢN (Seriolla quinqueradiata) Lê Ngọc Hạnh1*, Toshiro Masumoto2 TÓM TẮT Ngành nuôi trồng thủy sản đã và đang phát triển một cách nhanh chóng trên toàn thế giới, kéo theo đó các hệ lụy từ nguồn nước thải đang gây tác động không nhỏ đến môi trường. Nhận thức được vấn đề này, nhiều phương pháp nuôi thủy sản mới đang được ứng dụng rộng rãi để tái sử dụng nguồn nước đồng thời giảm thiểu lượng nước thải vào môi trường và qua đó giải quyết vấn đề tích lũy của nitrogen trong môi trường nước. Một trong những giải pháp được đánh giá có thể mang lại nhiều tiềm năng trong nuôi trồng thủy sản là mô hình nuôi kết hợp với các loài rong hoặc tảo biển. Rong biển Ulva prolifera (O.F. Muller, 1778) được báo cáo rằng có thể phát triển mạnh mẽ trong môi trường giàu dinh dưỡng và có khả năng hấp thụ hiệu quả nguồn dinh dưỡng tích lũy trong nước. Trong nghiên cứu này, rong biển được sử dụng như là một vật liệu lọc sinh học kết hợp với hệ thống nuôi khép kín nhằm giảm thiểu nitrogen trong nuôi trồng thủy sản. Để thực hiện được mục tiêu này, hai thí nghiệm liên tục đã được thực hiện. Ở thí nghiệm thứ nhất, hai hệ thống nuôi khép kín quy mô pilot đã được thiết kế và lắp đặt để đánh giá hiệu quả ứng dụng của rong biển. Mỗi hệ thống bao gồm bể nuôi cá (800L), bể lắng (900L) và bể nuôi rong biển (200L), tổng thể tích của mỗi hệ thống là 1.900L. Kết quả thu được cho thấy, với việc bổ sung rong biển như là vật liệu lọc sinh học trong hệ thống nuôi có hiệu quả giảm thiểu đáng kể lượng ammonia thải ra từ cá. Tuy nhiên, việc ứng dụng một cách tối ưu lượng rong biển trong hệ thống nuôi khép kín cũng như hiệu quả kinh tế kết hợp vẫn chưa được nghiên cứu cụ thể. Ở thí nghiệm thứ hai, các mật độ rong biển khác nhau đã được thử nghiệm để tìm ra mật độ tối ưu khi ứng dụng loại rong biển này trong hệ thống nuôi. Qua đó, sáu mật độ rong biển đã được thử nghiệm bao gồm 12 g/L, 6 g/L, 2 g/L, 1 g/L, 0,5 g/L và nghiệm thức đối chứng 0 g/L. Kết quả bước đầu cho thấy, với mật độ từ 6 g/L trở lên đem lại hiệu quả cao và khác biệt có ý nghĩa so với các mật độ thấp hơn. Từ kết quả nghiên cứu này chỉ ra rằng rong biển Ulva prolifera có thể được ứng dụng trong hệ thống tuần hoàn như là một vật liệu lọc sinh học một cách hiệu quả, và mật độ tối ưu để áp dụng cho sự hấp thụ dinh dưỡng của rong biển là 6 g/L. Từ khóa: hệ thống tuần hoàn, nuôi kết hợp, Ulva prolifera I. GIỚI THIỆU quá trình nuôi, một lượng lớn phân thải và thức Sự phát triển nhanh chóng của ngành công ăn dư thừa sẽ được thải ra và tích lũy trong môi nghiệp nuôi trồng thủy sản trên toàn thế giới đã trường nuôi. Khi lượng chất thải vượt quá sức gia tăng sự chú ý cũng như nhận thức của xã hội tải của nguồn nước nó sẽ tạo ra nhiều tác động về các vấn đề tài nguyên như nguồn nước, đất tiêu cực đến môi trường nước theo nhiều cách và đặc biệt là các tác động không mong muốn khác nhau như phú dưỡng hóa gây ra hiện tượng làm ảnh hưởng đến môi trường (Olsen, 2008). tảo nở hoa (Srithongouthai, 2017). Nitrogen Hiện nay, hầu hết người nuôi cá đều sử dụng và phosphorus là hai thành phần chất thải chủ thức ăn công nghiệp với thành phần chính là yếu trong nuôi trồng thủy sản, các nghiên cứu protein (18-50%), lipid (10-25%), carbohydrate cho thấy rằng chỉ có 25-30% nitrogen, 15-20% (15-20%), tro (< 8,5%), photpho (< 1,5%), nước phosphorus được hấp thụ và phần lớn được loại (< 10%), một lượng nhỏ các vitamin và khoáng thải ra ngoài môi trường (FAO, 1992). Nhận chất cần thiết (Steven Craig, 2009). Trong suốt thức được vấn đề cấp thiết này, nhiều chính sách 1 Phòng Sinh học Thực nghiệm, Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản II 2 Trường đại học Kochi, Nhật Bản *Email: ngochanhts@gmail.com 36 TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 12 - THÁNG 12/2018 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II về môi trường trong nuôi trồng thủy sản đã được Trong thí nghiệm này, mỗi bể nuôi được thả ở áp dụng trên toàn thế giới nhằm xử lý nguồn mật độ 22 con /m3 với trọng lượng trung bình nước thải. Chính vì thế, tái sử dụng nguồn nước đạt 122,7 g /con. là một trong những giải pháp nhằm bảo vệ môi Nguồn nước trường và bên cạnh đó người nuôi có thể tận Nước biển tự nhiên được bơm trực tiếp từ dụng nguồn chất thải để tạo ra các sản phẩm có vịnh Usa cách bờ 300 mét. 1.900L nước biển giá trị gia tăng cũng đang được quan tâm. Bằng được lọc qua cột lọc (45µm) trước khi được việc ứng dụng khả năng hấp thụ dinh dưỡng của cung cấp trực tiếp vào mỗi hệ thống. các loài rong biển có thể giúp giải quyết các 2.1.2. Thiết kế hệ thống nuôi thí nghiệm vấn đề về oxy cũng như sự tích lũy các thành phần độc hại trong các hệ thống nuôi (Van Rijn, Hai mô hình hệ thống nuôi quy mô nhỏ (01 1996). Rong biển Ulva prolifera (O.F. Muller, nghiệm thức và 01 đối chứng) được thiết kế và 1778) là một trong những loại đại rong biển có lắp đặt tại Viện nghiên cứu sinh học Usa, trực giá trị kinh tế cao, nó được báo cáo rằng Ulva thuộc trường Đại học Kochi, Nhật Bản nhằm prolifera có nguồn vitamin dồi dào và đặc biệt đánh giá khả năng hấp thu dinh dưỡng hòa tan có hàm lượng vitamin B12 cao hơn so với các của rong Ulva trong đ ...