điều tra, nghiên cứu tảo độc gây hại ở một số vùng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu những tác hại do chúng gây ra - tổng hợp kết quả nghiên cứu tảo độc hại tại một số vùng nuôi

Gần đây nhất, năm 2002-2003, đề tài cấp Bộ “Điều tra nghiên cứu tảo độc hại ở ba vùng nuôi ngao tập trung tại Thái Bình, Nam Định và Thanh Hoá” được Bộ Thuỷ sản cho phép triển khai tại

Viện Khoa học tự nhiên & công nghệ quốc gia

Phân viện Hải dương học tại hải phòng

_

Bộ Thuỷ sản Viện nghiên cứu Hải sản _

Đề tài: Điều tra nghiên cứu tảo độc, tảo gây hại ở một số vùng nuôi trồng thủy sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng

ngừa, giảm thiểu những tác hại do chúng gây ra

Báo cáo chuyên đề

Tổng hợp kết quả nghiên cứu tảo độc hại tại một số vùng nuôi trồng thuỷ sản trọng điểm ven biển miền Bắc

ThS Nguyễn Văn Nguyên Viện nghiên cứu Hải sản, 170 Lê Lai, Hải Phòng

6132-27

02/10/2006

Hải Phòng, Tháng 12/2004

Mục lục

Mục lục 2

Mở đầu 3

1 Thành phần loài tảo gây hại 3

2 Biến động mật độ nhóm sinh độc tố ASP 4

3 Hàm l−ợng độc tố ASP 7

4 Biến động mật độ những loài sinh độc tố DSP 9

5 Hàm l−ợng độc tố DSP 10

6 Mật độ những loài sinh độc tố PSP 11

7 Hàm l−ợng độc tố PSP 12

8 Một số loài tảo gây hại khác 14

a Ceratium furca 14

b Prorocentrum minimum 15

Tài liệu tham khảo 16

Mở đầu

Trong tự nhiên nhiều loài tảo có khả năng sinh độc tố tích lũy trong hải sản Nhiều loài khác có khả năng bùng phát gây chết hàng loạt động vật thuỷ sản hoặc huỷ hoại hệ sinh thái Những loài mang một hoặc cả hai đặc điểm trên

được gọi chung là tảo độc hại Tảo độc hại đã và đang gây ra những thiệt hại lớn về kinh tế và đe doạ nghiêm trọng sức khoẻ con người Điều đáng lo ngại

là xu hướng gia tăng tần suất và mức độ gây hại của tảo độc đã trở lên hiện hữu trong những năm qua do những hoạt động của con người tác động của con người vào thiên nhiên

Vấn đề tảo độc hại ở Việt Nam trước đây ít được quan tâm Tuy nhiên, chỉ trong vài năm gần đây đã liên tiếp xảy ra nhiều đợt thuỷ triều đỏ ở nhiều nơi như năm 1999 và 2002 tại Bình Thuận và tháng 6/1002 tại Cát Bà, gây ra những tác hại nghiêm trọng về kinh tế và huỷ hoại hệ sinh thái Điều này cho thấy nguy cơ chịu ảnh hưởng của các thuỷ vực ven biển nói chung và các khu vực nuôi trồng thuỷ sản ven biển nước ta nói riêng là rất lớn, đòi hỏi có những quan tâm đúng mức đến vấn đề này

Trong vài năm qua, một số chương trình nghiên cứu tảo độc hại đã được triển khai và bước đầu thu được những kết quả nhất định Gần đây nhất, năm

2002-2003, đề tài cấp Bộ “Điều tra nghiên cứu tảo độc hại ở ba vùng nuôi

ngao tập trung tại Thái Bình, Nam Định và Thanh Hoá” được Bộ Thuỷ sản

cho phép triển khai tại khu vực miền Bắc từ tháng 5/2002 đến tháng 12/2003

đã tiến hành nghiên cứu thành phần loài, phân bố, biến động mật độ tảo độc hại tại các khu vực nuôi trồng thuỷ sản trọng điểm ven biển miền Bắc, tập trung vào ba khu vực nuôi ngao tại Thái Binhf, Nam Định và Thanh Hoá Đề tài đã thu được những kết quả nhất định về biến động thành phần loài, mật độ các loài tảo độc hại tại khu vực trên Báo cáo này tóm lược những kết quả chính của đề tài

1 Thành phần loài tảo gây hại

Kết quả nghiên cứu đã ghi nhận loài có khả năng gây hại Để thuận tiện cho việc gắn kết các số liệu về mật độ tảo độc hại với hàm lượng độc tố, chúng được phân theo các nhóm gây hại là nhóm sinh độc tố ASP, DSP và PSP và nhóm những loài gây hại khác Trong đó:

• Nhóm sinh độc tố PSP gồm 9 loài thuộc chi tảo giáp Alexandrium là Alexandrium acatenella, A affine, A insuetum, A leei, A minutum, A

ostenfeldii, A pseudogonyaulax, A tamiyavanichii, A tamarense

• Nhóm sinh độc tố DSP gồm 7 loài thuộc chi tảo giáp Dinophysis là D

caudata, D fortii, D hastata, D miles, D mitra, D rotundata, D diegens

• Nhóm sinh độc tố ASP gồm hai loài Pseudo-nitzschia

pseudo-delicatissima và P pungens

• Nhóm gây hại khác gồm những loài thuộc ngành tảo giáp (chi

Prorocentrum (8 loài), loài Ceratium furca, Noctiluca scintillan, Polikrikos schwartzii); ngành tảo silíc (Chaetoceros spp., Skeletonema costatum); ngành tảo lam (Anabaenopsis arnoldii, Trichodesmium erythraeum, Microcystis sp.) và một số loài khác

Những loài này có thể đã được ghi nhận khả năng sinh độc tố hoặc chưa nhưng khả năng gây hại của chúng đã từng được ghi nhận ở các vùng biển khác nhau trên thế giới hoặc Việt Nam

2 Biến động mật độ nhóm sinh độc tố ASP (chi Pseudo-nitzschia)

Kết quả định loại trên kính hiển vi điện tử cho thấy, chi này bao gồm ít nhất

hai loài là P pungens và P pseudo-delicatissima Tuy nhiên do khó khăn trong việc định loại dưới kính hiển vi thường nên khi đếm mật độ

Pseudo-nitzschia được ghi nhận ở mức giống và mật độ thể hiện trong báo cáo này là

tổng mật độ của các loài Pseudo-nitzschia spp

Mặc dù có thể bắt gặp hầu như quanh năm nhưng mật độ cao của

Pseudo-nitzschia chủ yếu diễn ra vào thời kỳ mùa đông và mùa xuân, khi nhiệt độ

nước thấp, trong khi độ mặn cao Trong đó, P pungens chủ yếu được tìm thấy vào mùa ấm, còn P pseudo-delicatissima phát triển nhiều vào mùa lạnh Vào thời kỳ này, Pseudo-nitzschia thường xuyên xuất hiện với mật độ

rất cao (> 104 tb/l) và trở thành thành phần quan trọng trong quần xã thực vật phù du (hình 1) Đặc biệt là trong thời kỳ từ giữa tháng 1 đến cuối tháng 3,

mật độ Pseudo-nitzschia thường xuyên cao trên 100.000 tb/l và chiếm ưu thế

tuyệt đối trong vực nước

Đáng lưu ý nhất là hai đợt bùng phát vào ngày 22/1/2003 và 15/3/2003 với mật độ trung bình trên 2 x 106 tb/l bắt gặp ở hầu hết các trạm nghiên cứu Hình ảnh vệ tinh về phân bố hàm lượng chlorophyll-a vào những ngày này (hình 2) cho thấy hàm lượng chlorophyll-a đặc biệt cao trong toàn bộ dải ven biển từ Thái Bình đến Thanh Hoá Căn cứ vào hình này thì quy mô đợt bùng phát có thể kéo dài đến Hà Tĩnh Tuy nhiên, chỉ có số liệu kiểm chứng tại khu vực từ Thái Bình đến Thanh Hoá Mật độ cao nhất 9,8 x 106 tb/l ghi nhận

được tại một đầm nuôi tôm tại Giao Thuỷ, Nam Định vào ngày 15/3/2003, ở nhiệt độ 25oC và độ mặn 20‰

Nếu chỉ căn cứ vào mật độ tế bào, thì mật độ Pseudo-nitzschia ở vùng nghiên

cứu là rất cao, vượt ngưỡng mật độ cấm thu hoạch sản phẩm nhuyễn thể hai mảnh vỏ 105 tb/l tại các vùng nuôi nhuyễn thể do Bộ Thuỷ sản quy định (Bộ Thuỷ sản, 2004) cũng như ở một số nước như Bắc Ailen (103 tb/l), Hà Lan (104-105 tb/l), Canada (0.5-1x105 tb/l), Đan Mạch (2x105 tb/l) (Andersen, 1996) hay New Zealand (2-5x105 tb/l) (Anderson et al., 2001)

Tuy nhiên, hàm lượng độc tố còn phụ thuộc rất nhiều vào khả năng sản sinh

độc tố của từng loài tảo, vào điều kiện môi trường của khu vực nghiên cứu và vào khả năng tích luỹ độc tố của từng loài nhuyễn thể (vấn đề này sẽ được

thảo luận trong những phần sau của báo cáo) Mật độ cao của

Pseudo-nitzschia chưa đủ để khẳng định khả năng gây hại của nhóm loài này

Điều này cũng cho thấy sự bất cập của

tiêu chuẩn mật độ Pseudo-nitzschia

trong môi trường vùng nuôi trồng thuỷ sản do Bộ Thuỷ sản quy định Vấn đề tiêu chuẩn môi trường nước cần được xây dựng trên cơ sở những nghiên cứu thực tế về mức độ tích luỹ độc tố trong nhuyễn thể hai mảnh vỏ Để trả lời được câu hỏi này, cần phải tiến hành phân lập, nuôi sinh khối và phân tích độc tố của từng loài trong điều kiện phòng thí nghiệm Đây cũng là một hướng nghiên cứu cần được ưu tiên thực hiện trong thời gian tới

Một điều đáng lưu ý là trong thời kỳ giữa tháng 1 đến giữa tháng 3/2003, diễn

ra đồng thời một đợt bùng phát trên diện

rộng của Pseudo-nitzschia ở rất nhiều

nơi trong khu vực miền Bắc, từ Thanh Hoá tới Thái Bình, Nam Định, Quảng Ninh và Hải Phòng Điều này cho thấy vai trò của các yếu tố vỹ mô như

nhiệt độ, ánh sáng trong việc quyết định sự bùng phát của Pseudo-nitzschia

Có lẽ trước đó, các yếu tố môi trường khác như nhiệt độ, độ mặn, dinh dưỡng

đã phù hợp nhưng nhiệt độ, ánh sáng chưa bị giới hạn nên Pseudo-nitzschia

chưa phát triển Khi các yếu tố này phù hợp thì chúng lập tức bùng phát ở tất

cả các thuỷ vực Như vậy, sự phát triển của Pseudo-nitzschia là kết quả của

sự phối hợp giữa các yếu tố môi trường mang tính cục bộ (như độ mặn, hàm lượng dinh dưỡng) và các yếu tố môi trường vĩ mô (như nhiệt độ, ánh sáng) cùng tham gia vào việc điều phối Để tảo phát triển được, khi các yếu tố môi

Hình 2: ảnh vệ tinh hàm lượng

chlorophyll-a tại khu vực ven biển phía

tây vịnh Bắc bộ ngày 20/1/2003

Nguồn: NASA (2003).

trường cục bộ đã phù hợp, cần phải có sự phù hợp của các yếu tố vĩ mô và ngược lại

Mật độ trung bình của Pseudo-nitzschia đạt cao nhất ở mặt cắt Nam Định

(1,4x105 tb/l), sau đó đến Thanh Hoá (1,3x105 tb/l) và thấp nhất ở Thái Bình (0,56x105 tb/l) Mật độ cao ở mặt cắt Nam Định có thể liên quan đến đặc

điểm độ mặn cao ở khu vực này Mật độ thấp của Pseudo-nitzschia ở mặt cắt

Thái Bình có thể do ảnh khu vực này có độ đục cao hơn các vùng còn lại,

gây cản trở cho sự phát triển của của Pseudo-nitzschia

Theo mặt cắt vuông góc với đường bờ, không thấy có sự khác nhau về mật

độ giữa trong phạm vi từ 0- 8km Pseudo-nitzschia thường phân bố tương đối

đồng đều ở tất cả các điểm trên mặt cắt Điều này có thể vì thời kỳ phát triển

mạnh của Pseudo-nitzschia là vào mùa đông, trùng lặp với thời kỳ mùa khô,

khi độ mặn và các thông số môi trường khác không chênh lệch nhiều giữa các trạm dọc theo mặt cắt

Pseudo-nitzschia phân bố không đồng đều trong các tầng nước Có những

lần khảo sát bắt gặp chúng tập trung nhiều ở tầng mặt nhưng lại có đợt lại tập trung ở tầng giữa hoặc tầng đáy Không nhận thấy mối quan hệ giữa các yếu

tố thuỷ lý, thuỷ hoá với đặc điểm phân bố này Tuy nhiên, có sự trùng lặp

đáng chú ý giữa sự phân bố của Pseudo-nitzschia trong tầng nước với số giờ nắng ghi nhận trong ngày (hình 3) Nhìn chung Pseudo-nitzschia thường tập trung ở tầng mặt Nhưng nitzschia trong những ngày không có nắng hoặc số

giờ nắng ít (dưới 3 giờ) và thường rơi vào mùa đông, hoặc thời kỳ giao thời),

chúng lại tập trung ở tầng giữa hoặc đáy Như vậy, rất có thể

Pseudo-nitzschia có tính hướng sáng trong cột nước và có khả năng di chuyển vượt

các gradien về môi trường giữa các tầng nước Tuy nhiên, đây mới chỉ là những nhận định ban đầu Cần có những nghiên cứu tiếp theo để kiểm chứng bằng cách theo dõi chặt chẽ biến động của mật độ theo chu kỳ ngày đêm Hoạt động di cư thẳng đứng của tảo nói chung đã được biết đến khá nhiều

nhưng đối với chi Pseudo-nitzschia thì chưa có nghiên cứu thực nghiệm nào

khẳng định Những kết quả nghiên cứu này bổ sung thêm đặc điểm phân bố

của Pseudo-nitzschia trong cột nước Một thực tế khác có thể ảnh hưởng đến phân bố thẳng đứng của Pseudo-nitzschia trong cột nước là hiện tượng những đợt già chết và lắng xuống đáy của Pseudo-nitzschia sau pha phát

triển mạnh Cần những nghiên cứu tiếp theo để khẳng định giả thuyết này

Sự phân bố phức tạp của tảo Pseudo-nitzschia trong cột nước đã đặt ra yêu cầu cần thiết trong việc nghiên cứu, quan trắc nhóm tảo Pseudo-nitzschia nói

riêng và thực vật phù du nói chung là phải thực hiện đồng thời ở nhiều tầng nước khác nhau mới có thể đánh giá được thực chất mật độ và phân bố của chúng trong vực nước Biện pháp đánh giá không phù hợp không những đánh

giá sai mật độ của tảo trong cột nước mà có thể còn đi đến các kết luận mật

độ tăng hay giảm trong vực nước mà bản chất chỉ là sự thay di chuyển của

chúng trong các tầng nước

-12 m -10 m -8 m -6 m -4 m -2 m

Khoảng cách từ bờ biển

tại mặt cắt Thái Bình ngày 16/2/03

Phân bố mật độ Pseudo-nitzschia (tb/l)

-12 m -10 m -8 m -6 m -4 m -2 m

Khoảng cách từ bờ biển

tại mặt cắt Nam Định ngày 17/2/03

Phân bố mật độ Pseudo-nitzschia (tb/l)

Hình 3: ảnh hưởng của ánh sáng đến phân bố của Pseudo-nitzschia trong cột

nước (A) tại mặt cắt Thái Bình ngày 16/2/03 với 4,5 giờ nắng trong ngày, và (B)

tại mặt cắt Nam Định ngày 17/2/03 với 0 giờ nắng trong ngày.

3 Hàm lượng độc tố ASP

Trong suốt thời gian nghiên cứu, hàm lượng độc tố ASP thấp ở cả

ba vùng nuôi ngao, dưới 2,5 àg /100g thịt ngao Vào thời điểm tháng 11/2002, hàm lượng độc tố cao nhất ghi nhận ở cả ba vùng nghiên cứu Giữa ba vùng không

có sự khác biệt đáng kể về hàm lượng độc tố mặc dù giá trị trung bình ở Thanh Hoá (0,90 àg /100g) cao hơn ở Nam Định và Thái Bình (0,80 và 0,79 5 àg /100g) (hình 1

và bảng 1)

Như vậy, hàm lượng độc tố trong ngao nuôi tại các khu vực trên thấp dưới ngưỡng an toàn quy

định Tuy nhiên, điều này không

có nghĩa là tất cả các sản phẩm hải sản trong khu vực đều an toàn

và sự bùng phát của

Pseudo-Bảng 1: Kết quả phân tích hàm lượng độc

tố ASP trong Meretrix meretrix bằng

phương pháp HPLC (àg/100g)

Thời

gian

Nam

Định

Thái Bình

Thanh Hoá

05/2002 0.440 0.650 0.808

06/2002 0.503 0.493 0.535

07/2002 1.523 0.465 0.895

08/2002 0.407 0.700 0.550

09/2002 0.604 0.650 0.400

10/2002 0.850 1.200 0.750

11/2002 1.080 2.400 1.580

12/2002 0.957 1.450 0.740

01/2003 0.450 0.590 1.130

02/2003 0.550 0.430 1.250

03/2003 0.890 0.780 0.740

04/2003 0.740 0.320 0.980

05/2003 1.060 0.910 0.670

06/2003 0.740 0.330 1.120

07/2003 1.220 0.870 1.390

08/2003 0.690 0.620 0.860

nitzschia là vô hại Hàm lượng độc tố tích luỹ trong nhuyễn thể còn phụ thuộc vào khả năng tích luỹ độc tố của từng loài nhuyễn thể Trong khuôn

khổ đề tài này, việc phân tích hàm lượng

độc tố mới chỉ được tiến hành trên một

đối tượng là ngao Có thể các đối tượng hải sản khác tích luỹ độc

tố với hàm lượng cao hơn Điều này đã từng được ghi nhận tại vùng biển nước

Mỹ Sau một đợt bùng phát tảo

Pseudo-nitzschia tại

vùng khu vực này,

độc tố ASP tích luỹ với hàm lượng rất cao trong điệp nhưng lại hầu như không đáng

kể trong vẹm (Skov

et al 1999) Chính vì

thế, việc lựa chọn đối tượng kiểm tra độc tố

là điều rất quan trọng Trong các nghiên cứu tiếp theo, cần chú trọng vào việc sàng lọc hàm lượng độc tố trong các loài nhuyễn thể khác

1

10

100

1,000

10,000

100,000

1,000,000

10,000,000

0 0.5 1 1.5 2 2.5

1

10

100

1,000

10,000

100,000

1,000,000

10,000,000

0 0.5 1 1.5 2 2.5

1

10

100

1,000

10,000

100,000

1,000,000

10,000,000

0 0.5 1 1.5 2 2.5

Hình 2: Biến động mật độ tảo Pseudo-nitzschia spp và hàm

lượng độc tố ASP trong thịt ngao tại trạm 3 của các mặt cắt Thái

Bình, Nam Định và Thanh Hoá trong thời gian tháng

6/2002-12/2003.

Mật độ Pseudo-nitzschia

ASP - Domoic

4 Biến động mật độ những loài sinh độc tố DSP

Tại khu vực nghiên cứu, chúng tôi đã ghi nhận được 7 loài Dinophysis là D

caudata, D fortii, D miles, D rotundata, D mitra và D hastata cùng với 3

loài chưa được định tên (Dinophysis sp1, sp2, sp3)

Thái Bình

-100

200

300

400

500

600

700

-100,000 200,000 300,000 400,000 500,000 600,000 700,000 800,000 900,000 1,000,000

Tổng tảo silic

D caudata

Nam Định

-100

200

300

400

500

600

700

-100,000 200,000 300,000 400,000 500,000 600,000 700,000 800,000 900,000 1,000,000

Tổng tảo silic

D caudata

Thanh Hoá

-100

200

300

400

500

600

700

800

900

1,000

1,100

1,200

1 1 1 1. 1..0 1..0 1..0 1 1 1 1 1 1 1 1 1. 1..0 1..0 1..0

-100,000 300,000 500,000 700,000 900,000 1,000,000 1,200,000 1,400,000 1,600,000 1,800,000

Tổng tảo silic

D caudata

Hình 4 : Biến động mật độ trung bình D caudata trên nền biến động của tảo silíc

tổng số tại ba mặt cắt, Thái Bình, Nam Định và Thanh Hoá từ tháng 6/2002 đến tháng 12/2003

Biến động mật độ D caudata được thể hiện qua hình 4 Mật độ D caudata

trong suốt thời gian nghiên cứu không cao, dao động từ 0 đến hơn 3000 tb/l

và biến động rất mạnh Mật độ trung bình toàn vùng Nam Định và Thanh Hoá tương đương nhau (86 tb/l) và cao hơn vùng Thái Bình (41 tb/l) Mật độ cao nhất bắt gặp ở Thanh Hoá vào ngày 18/2/2003 lên tới 3128 tb/l, với mật

độ cao nhất ghi nhận ở mặt trạm 3 Đồng thời, mật độ trung bình cho toàn

mặt cắt cũng đạt cao nhất (1260 tb/l) Đây cũng là mật độ cao nhất ghi nhận trong suốt thời gian nghiên cứu

5 Hàm lượng độc tố DSP

So với giới hạn an toàn của độc tố này là 20 àg /100g, tất cả các mẫu nghiên cứu nói trên đều nằm trong phạm vi an toàn cho người tiêu dùng với mức độ

an toàn cao Quy định của một số nước về tiêu chuẩn an toàn đối với

độc tố sinh học DSP trong nhuyễn thể hai mảnh vỏ dao động từ mức không phát hiện được (Đan Mạch, Đức, Italia, Hà Lan, Tây Ban Nha, Bồ

Đào Nha) cho đến 200 ngDSP/g (Nhật Bản, Hàn Quốc và Na Uy), hoặc 400 – 600 ngDSP/1g ở Thuỵ

Điển (Jellett, 1993) So với ngưỡng giới hạn trên thì hàm lượng độc tố DSP dao động trong khoảng 6,0 ngDSP/g - 80,0 ngDSP/g trong các mẫu ngao nuôi trong ba vùng trọng điểm nuôi ngao như trên là an toàn đối với sức khoẻ con người Tuy nhiên, cũng cần lưu ý rằng độc tố DSP (Axít Okadaic) đã được biết là nhân tố gây ung thư Nghiên cứu kiểm chứng tại các khu vực dân cư của Pháp (Cordier et al., 2000) đã cho thấy việc sử dụng nhuyễn thể hai mảnh vỏ nhiễm độc tố này tăng tỷ lệ ung thư Hiện tại, đã có những quan tâm rằng sự có mặt của nhóm độc chất này trong hải sản có thể gây nguy hại cho người tiêu dùng Nếu có thêm những bằng chứng về mối quan hệ giữa độc tố và bệnh ung thư, rất có thể trong thời gian tới, việc kiểm soát dư lượng độc tố này trong nhuyễn thể sẽ được các nước thực hiện ngặt nghèo hơn

Bảng 2: Kết quả phân tích hàm lượng độc

meretrix bằng phương pháp phân tích trên

máy sắc ký lỏng cao áp (HPLC)

Thời gian

thu mẫu

Nam

Định

Thái Bình

Thanh Hoá

05/2002 ND 52.7 40

06/2002 ND ND 60

07/2002 ND 50.9 75

08/2002 ND ND 80

09/2002 ND ND 60

10/2002 45 ND ND

11/2002 40 40 70

12/2002 ND 40 60

01/2003 ND ND 40

02/2003 20 25 60

04/2003 ND 60 80

05/2003 ND ND 60

06/2003 ND 28 60

07/2003 ND 45 47

08/2003 ND 40 52

Ghi chú:

• ND: Dưới mức độ phát hiện của phương

pháp

Okadaic Acid /100g