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 quan tình hình nghiên cứu vi tảo biển độc hại ở vùng ven

• Đề tài cấp Bộ Thuỷ sản về Tảo độc hại tại các vùng nuôi nhuyễn thể trọng điểm miền Bắc Việt Nam do Viện Nghiên cứu Hải sản chủ trì được thực hiện trong các năm 2002-2003.. Trong đó, đề

Viện khoa học và công nghệ việt nam

phân Viện hải dương học hải phòng

-0o0 -

Đề tài cấp nhà nước kc-09-19

“Điều tra, nghiên cứu tảo độc, tảo 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”

Chủ nhiệm đề tài: TS Chu Văn Thuộc

Báo cáo chuyên đề

tổng quan tình hình nghiên cứu vi tảo biển

độc hại ở vùng ven biển phía bắc việt nam

tổng quan Tình hình nghiên cứu vi tảo biển độc hại

ở vùng ven biển phía Bắc Việt Nam

bộ vòng đời của chúng Phần lớn các loài vi tảo là có lợi, tuy nhiên có một số loài

vi tảo lại có hại cho môi trường do bản thân các loài này có khả năng sản sinh các độc tố gây nên các chứng bệnh cho người và động vật Một vài loài tuy không sản sinh độc tố nhưng khi phát triển với mật độ cao (kể cả khi đã tàn lụi) lại gây nên các hiệu ứng thiếu ôxy hoà tan hoặc làm tăng hàm lượng a-mô-ni-ac trong nước từ đó gây hại cho các sinh vật thuỷ sinh khác Các loài vi tảo mang

một trong những đặc tính trên tạm gọi là các loài tảo độc hại Hậu quả do các

loài vi tảo độc hại gây nên tại các vùng biển là rất lớn, đôi khi đe doạ đến sức khoẻ cộng đồng Chính vì lẽ đó, việc nghiên cứu vi tảo độc hại đã được nhiều quốc gia quan tâm, thậm trí một số chương trình nghiên cứu cấp quốc tế và khu vực đã được tiến hành Cho đến nay, tại nhiều nước trên thế giới, người ta đã thiết lập được các hệ thống quan trắc, giám sát đối tượng này rất có hiệu quả

ở nước ta, việc nghiên cứu vi tảo độc hại mới được quan tâm trong vài năm gần đây Tiêu biểu cho các cơ quan nghiên cứu về vi tảo độc hại trong các thuỷ vực nước ngọt là Viện Công nghệ Sinh học, Viện Sinh học Nhiệt đới TP HCM Các cơ quan hiện đang nghiên cứu về vi tảo độc hại ở biển và vùng ven bờ

đáng kể là Viện Hải dương học Nha Trang, Phân viện Hải dương học tại Hải Phòng (Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam), Viện Nghiên cứu Hải sản (Bộ Thuỷ Sản), Đại học Huế Ngoài ra, một số chương trình quan trắc chuyên đề vi tảo biển phục vụ cho xuất khẩu hải sản hai mảnh vỏ sang EU do Bộ Thuỷ Sản thực hiện ở các tỉnh phía nam Dưới đây, điểm qua tình hình nghiên cứu vi tảo biển độc hại ở vùng ven biển phía Bắc Việt Nam

2 Các hoạt động nghiên cứu liên quan đến tảo biển độc hại ở vùng ven biển phía Bắc

2.1 Các đề tài, dự án trong nước

• Chương trình Đài trạm quốc gia quan trắc môi trường biển

Từ năm 1995, trạm quan trắc môi trường ven biển miền Bắc trực thuộc đài trạm quốc gia được thành lập, với nhiệm vụ là quan trắc các thông số môi trường nước biển tại 6 trạm ven bờ gồm: Trà Cổ, Hạ Long (Quảng Ninh), Đồ Sơn (Hải Phòng), Ba Lạt (Thái Bình - Nam Định), Sầm Sơn (Thanh Hoá), Nghệ An (Cửa Lò), tần suất quan trắc mỗi quý một lần và một trạm nền ngoài khơi đặt tại đảo Bạch Long Vỹ, tần suất quan trắc một năm một lần (vào quý II) Trong các thông

số quan trắc, thực vật phù du nói chung và vi tảo độc hại nói riêng là đối tượng

được quan trắc, thu mẫu trong mỗi đợt

• Đề tài cấp Trung tâm Khoa học tự nhiên và Công nghệ Quốc gia (nay là Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam) về Vi tảo biển độc hại được thực hiện trong các năm 1997 đến 2000 do GS Đặng Ngọc Thanh làm chủ nhiệm đề tài

Đề tài gồm hai mảng phía Bắc và phía Nam, trong đó Phân viện Hải dương học tại Hải Phòng chịu trách nhiệm thực hiện mảng phía Bắc Trong các năm 1997,

1998 mảng đề tài phía Bắc đã tiến hành khảo sát, nghiên cứu vi tảo độc hại tại khu vực Cát Bà

• Đề tài cấp Bộ Thuỷ sản về Tảo độc hại tại các vùng nuôi nhuyễn thể trọng

điểm miền Bắc Việt Nam do Viện Nghiên cứu Hải sản chủ trì được thực hiện trong các năm 2002-2003 Phân viện Hải dương học tại Hải Phòng là cơ quan tham gia với nhiệm vụ chính là phân tích các mẫu định tính, định lượng tảo độc thu được từ các vùng nuôi ngao thuộc các tỉnh Thái Bình, Nam Định và Thanh Hoá

• Đề tài cấp Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam nghiên cứu về vi tảo

độc hại tại các vùng nuôi nhuyễn thể trọng điểm cả nước do Viện Công nghệ Môi trường chủ trì thực hiện trong giai đoạn 2003 - 2004 Trong đó, đề tài đã tiến hành nghiên cứu về tảo độc hại tại các vùng nuôi nhuyễn thể thuộc vùng ven biển các tỉnh Thái Bình, Nam Định, Thanh Hoá và vùng ven biển Đông Nam Bộ thuộc

TP HCM và Bến Tre Phân viện Hải dương học có nhiệm vụ nghiên cứu, khảo sát về vi tảo độc hại ở vùng ven biển phía Bắc

• Đề tài cấp Nhà nước KC-09-19 nghiên cứu về tảo độc, tảo gây hại tại các vùng nuôi thuỷ sản tập trung vùng ven biển Việt Nam do Phân viện Hải dương học chủ trì, được thực hiện trong các năm 2004 - 2005 Hiện tại, đề tài đang tiến

hành nghiên cứu, điều tra tảo độc hại tại vùng nuôi thuỷ sản thuộc các tỉnh Hải Phòng, Thái Bình, Thừa Thiên - Huế, Khánh Hoà, TP HCM và Bến Tre Đây là

đề tài nghiên cứu về tảo độc do nhà nước cấp kinh phí có quy mô lớn nhất từ trước đến nay

• Ngoài ra, trong các đề tài nghiên cứu về đa dạng sinh học, quy hoạch xây dựng các khu bảo tồn biển, đánh giá tác động môi trường tảo độc hại cũng là một trong những nội dung được quan tâm xem xét, tuy hàm lượng không lớn

2.2 Các đề tài, dự án hợp tác quốc tế

• Dự án HABViệt về Nghiên cứu cơ bản các loài vi tảo độc hại ở Việt Nam nhằm bảo vệ nguồn lợi sinh vật biển do Viện Hải dương học Nha Trang chủ trì, thực hiện từ năm 1998 đến nay Phân viện Hải dương tại Hải Phòng đã tham gia vào hai pha của dự án và chịu trách nhiệm nghiên cứu phần phía Bắc Cụ thể là Pha I (năm 1998), Phân viện đã tiến hành nghiên cứu, điều tra về Vi tảo biển độc hại hàng tháng (hai đợt/tháng) tại các khu vực Đồ Sơn (Hải Phòng) và Hạ Long (Quảng Ninh) trong suốt một năm Đại học Khoa học Huế (Đại học Huế) chịu trách nhiệm điều tra, thu mẫu ở vùng ven biển Thừa Thiên – Huế Tiếp đó, trong pha II của dự án (2002-2003), Phân viện đã tiến hành khảo sát, thu mẫu mỗi tháng một đợt, liên tục trong một năm tại các vùng ven biển có tiềm năng cao về nuôi trồng thuỷ sản thuộc các huyện Diễn Châu, Quỳnh Lưu (Nghệ An) Riêng khu vực Cửa Sót (Hà Tĩnh) do chi nhánh đề án SUMA tại Nghệ An chịu trách nhiệm thu mẫu

• Trong khuôn khổ dự án hợp tác đa phương giữa Nhật Bản và 5 nước

ASEAN (trong đó có Việt Nam) về Hải dương học ven bờ, Tảo biển độc hại là

một trong 4 nội dung chính mà dự án sẽ thực hiện từ 2001 đến 2010 Phân viện Hải dương học tại Hải Phòng là cơ quan đại diện cho phía Việt Nam điều phối toàn bộ chương trình, đồng thời cũng là cơ quan chủ trì đề tài Tảo biển độc hại Trong quá trình hợp tác, Phân viện đã phối hợp với các chuyên gia Nhật Bản tiến hành một số đợt khảo sát, thu mẫu tảo độc trong ao nuôi thuỷ sản và vùng ven bờ các khu vực vịnh Hạ Long, Đồ Sơn, Sầm Sơn, Cửa Lò và đã có một số dẫn liệu bước đầu

Từ năm 2002 đến nay, Phân viện Hải dương học tại Hải Phòng đã và đang tiếp tục phối hợp với phía bạn nghiên cứu, tìm hiểu về khả năng tích luỹ các độc

tố tảo trong một số động vật nhuyễn thể hai vỏ có giá trị kinh tế tại các khu vực

Đồ Sơn, Cát Bà

3 Một số kết quả nghiên cứu bước đầu về tảo biển độc hại

ở vùng biển phía Bắc Việt Nam

3.1 Thành phần loài và phân bố tảo độc hại ở vùng ven biển phía Bắc Việt Nam

3.1.1 Thành phần loài

Từ kết quả phân tích các mẫu thu thập ở vùng cửa sông, ven biển miền Bắc Việt Nam, bước đầu đã xác định được 42 loài có khả năng gây hại thuộc 16 chi, 9

họ, 7 bộ, 3 lớp, 2 ngành tảo Trong đó, ngành tảo Silic (Bacillariophyta) có 3 loài,

2 chi, 1 họ, 1 bộ và 1 lớp; số còn lại thuộc ngành tảo giáp (Dinophyta) Trong số các chi tảo hiện diện ở vùng nghiên cứu, chiếm ưu thế về số lượng loài là chi

Alexandrium (có 12 loài), tiếp đó là chi Prorocentrum (6 loài), Dinophysis (5

loài), Ostreopsis (3 loài), các chi Gambierdiscus, Amphidinium và

Gymnodinium mỗi chi có 2 loài, số còn lại mỗi chi chỉ có 1 loài (xem bảng danh

mục) Các chi Amphidinium, Cochlodinium, Coolia, Gamberdiscus, Ostreopsis

và một số loài thuộc các chi Prorocentrum (5 loài), Dinophysis (2 loài),

Gymnodinium (2 loài), Gyrodinium (1 loài

Bảng danh mục loài tảo độc hại ở vùng ven biển phía Bắc Việt Nam

3.1.2 Đặc điểm phân bố tảo độc hại ở vùng nghiên cứu

3.1.2.1 Phân bố theo thời gian

Trên cơ sở nghiên cứu, điều tra, thu thập mẫu định kỳ hàng tháng hoặc hàng tuần tại các khu vực vịnh Hạ Long, Cát Bà và Đồ Sơn Kết hợp với các mẫu thu thập từ nhiều đề tài trên cùng một địa điểm vào các thời điểm khác nhau

trong năm, thấy rằng sự phân bố theo thời gian trong năm của các loài tảo độc

hại ở các vùng khảo sát không giống nhau

Căn cứ vào thời gian xuất hiện của các loài tảo độc hại ở vùng nghiên cứu,

tạm thời có thể chia thành ba nhóm như sau:

- Nhóm loài phân bố quanh năm, bao gồm: Prorocentrum rhathymum, P

micans, P minimum, Dinophysis caudata, Alexandrium leei, A tamarense, A pseudogoniaulax có mặt từ 9 đến 12 tháng trong năm

- Nhóm loài phân bố theo mùa, bao gồm: Dinophysis miles, D rotundata,

D cf fortii, Noctiluca scintillans, Lingulodinium polyedra, Gonyaulax polygramma, Alexandrium ostenfeldii, A insuetum, A affine, A minutum, Prorocentrum emarginatum, Dinophysis mitra, Pseudonitzschia spp

- Nhóm loài chưa rõ thời gian phân bố, gồm hầu hết các loài thuộc nhóm

tảo sống đáy, đó là: Gambierdiscus toxicus, G yasumotoi, Ostreopsis ovata, O

lenticularis, O siamensis, Coolia monotis, Prorocentrum concavum, P lima, Amphidinium carterae, A klebsii (do mới chỉ tiến hành thu mẫu trong mùa hè),

và một số loài tảo sống phù du: Alexandrium concavum, Dinophysis cf fortii,

Gymnodinium mikimotoi, Gymnodinium cf pulchellum, Gyrodinium cf aureolum, Cochlodinium polykrikoides

Sự phân bố số lượng loài tảo độc hại trong các tháng ở vùng nghiên cứu có khá nhiều sai khác, trong đó các tháng có nhiều loài là từ tháng III đến tháng XI với số loài biến động từ 15 đến 25 loài Các tháng còn lại (từ tháng XII đến tháng II) có số loài ít hơn, biến động từ 7 đến 10 loài Sự phân bố số lượng loài của từng

chi tảo trong năm cũng có sự sai khác, cụ thể là: chi Alexandrium thường phân bố

chủ yếu vào các tháng II, III, IV, V, VII, IX, XI, số loài của chúng biến động trong khoảng 5 - 8 loài, các tháng còn lại có số loài dao động từ 2 đến 4 loài Chi

Prorocentrum thường phân bố trong các tháng III, V, VI, VII, VIII, X với số loài

dao động khoảng 4 - 6 loài, các tháng còn lại gặp từ 2 đến 3 loài Chi Dinophysis

phân bố chủ yếu vào các tháng III, V, VII, VIII, IX, X, XI với số lượng loài gặp

từ 3 đến 5 loài, các tháng còn lại chỉ gặp 1 hoặc 2 loài

3.1.2.2 Phân bố theo không gian

Căn cứ vào địa điểm xuất hiện của các loài tảo độc hại có thể chia chúng ra

thành hai nhóm như sau:

- Nhóm loài phân bố rộng: gồm những loài đã gặp ở hầu hết các địa điểm

thu mẫu, đó là các loài: Dinophysis caudata, D miles, D rotundata,

Prorocentrum micans, P rhathymum, P lima, Lingulodinium polyedra,

Gonyaulax polygramma, Noctiluca scintillans, Alexandrium tamyiavanichii, A leei, A tamarense, A affine, A pseudogonyaulax, A ostenfeldii, A minutum, Prorocentrum minimum, P emarginatum, P concavum, Gambierdiscus toxicus,

G yasumotoi Dinophysis mitra, Coolia monotis, Ostreopsis ovata, Cochlodinium polykrikoides,Gymnodinium mikimotoi, Pseudo-nitzschia spp

- Nhóm loài phân bố hẹp: gồm những loài mới chỉ phát hiện ở một hoặc

hai địa điểm khảo sát, đó là: Alexandrium cohorticula, A concavum, A foedum

• Phân bố theo chiều thẳng đứng trong cột nước

Kết quả khảo sát tại các trạm thuộc vùng ven biển Hải Phòng - Quảng Ninh cho thấy, sự phân bố tảo độc theo chiều thẳng đứng của cột nước thay đổi tuỳ theo từng loài, phụ thuộc vào chế độ thuỷ văn, sự xáo trộn các khối nước do sóng lớn, độ sâu của điểm thu mẫu Trong số các loài đã gặp ở vùng khảo sát phần lớn phân bố theo tầng tương đối rõ ràng, thường chỉ gặp chúng trong nước tầng giữa và tầng mặt (chủ yếu là tầng mặt), trừ một số trạm gần bờ có độ sâu thấp hơn 10m có thể gặp chúng cả trong tầng đáy, chẳng hạn như đối với một số

loài: Dinophysis caudata, Prorocentrum micans, Noctiluca scintillans Các loài

Dinophysis miles, Gonyaulax polygramma mới chỉ gặp trong nước tầng mặt và

tầng giữa

Các loài thuộc chi Alexandrium và loài Prorocentrum rhathymum có thể

phân bố trong cả 3 tầng: mặt, giữa và đáy, trong đó tầng đáy thường gặp hơn

Kết quả quan trắc liên tục trong 24 giờ cho thấy, loài Dinophysis caudata

hầu như không di chuyển xuống đáy theo chu kỳ di chuyển ngày đêm thường gặp

ở các loài tảo phù du quang hợp mà chỉ phân bố chủ yếu trong tầng mặt Điều này có thể giải thích vì chúng là loài tảo sống dị dưỡng điển hình Trong khi đó

các loài Prorocentrum micans và Gyrodinium cf aureolum lại có sự thay đổi về mật độ trong cả 3 tầng, nhất là đối với G cf aureolum thì thể hiện rõ hơn P

micans

Các loài Gambierdiscus toxicus, Ostreopsis spp., Prorocentrum lima, P

emarginatum, P concavum, Coolia monotis và Amphidinium carterae là những

loài sống đáy hoặc bám trên các vật thể đáy điển hình Tuy nhiên, trong một số

trường hợp cũng có thể thu được mẫu của các loài thuộc chi Ostreopsis (O

ovata, O siamensis), Prorocentrum (P lima, P emarginatum), Coolia monotis

bằng kéo lưới thẳng đứng Các kết quả quan sát từ thực nghiệm nuôi cho thấy,

đây là những loài sống bám vào các vật thể ở đáy, nhưng có lúc chúng rời bỏ vật thể bám và sống lơ lửng ở gần bề mặt đáy Vì thế khi có sự xáo trộn mạnh (như

dòng chảy, sóng, bão ) sẽ đưa chúng lên trên tầng mặt và khi đó ta có thể vớt

được bằng lưới

• Phân bố tảo độc hại trong các vùng sinh thái

Trên cở sở các kết quả khảo sát, thu thập mẫu ở các hệ sinh thái: vùng triều, cửa sông ở miền Bắc, các rạn san hô, đầm phá Thừa Thiên - Huế và một số

ao nuôi thuỷ sản thuộc vùng nghiên cứu, chúng tôi có một số nhận xét ban đầu về

sự phân bố của tảo độc hại như sau: Phần lớn các loài tảo độc hại phân bố khá rộng có thể gặp ở vùng cửa sông, nơi có sự trao đổi nước rất mạnh và độ mặn bị chi phối theo mùa rõ rệt (chẳng hạn như khu vực Đồ Sơn, vùng cửa sông Thái Bình, Ba Lạt ) cho đến đầm phá - nơi có sự trao đổi nước kém hơn vùng cửa sông

Vùng cửa sông, ven biển là nơi có số loài tảo độc phong phú hơn cả (gặp

trên 20 loài), đặc trưng cho nhóm này là các loài thuộc chi Alexandrium (A

affine, A leei, A tamarense, A pseudogoniaulax, A ostenfeldii, A tamiyavanichii, A insuetum), chi Prorocentrum (P micans, P rhathymum, P minimum), chi Dinophysis (D caudata, D rontundata, D miles) và một số loài

khác

Tiếp theo là vùng đầm phá cũng có số loài tảo độc khá phong phú, đã gặp

14 loài, tuy nhiên số loài tảo độc trong loại hình thuỷ vực này có thể sẽ còn được

bổ sung nếu có điều kiện điều tra, thu thập mẫu một cách hệ thống hơn Nhìn chung, không có sai khác nhiều về thành phần phân bố của tảo độc ở vùng cửa sông và đầm phá bởi vì hầu hết các loài phổ biến ở vùng cửa sông đều gặp trongđầm phá

Đối với hệ sinh thái rạn san hô, tuy mới chỉ tiến hành khảo sát ở một số vùng rạn thuộc các đảo: Bạch Long Vỹ, Hạ Long, Cát Bà, Long Châu, Cô Tô - Thanh Lân, Thượng Mai, Hải Vân - Sơn Chà nhưng bước đầu cũng đã phát hiện

được 12 loài tảo đáy (epiphytic) có mặt trong loại hình sinh thái này Trong số đó

các loài: Gambierdiscus toxicus, G yasumotoi, Prorocentrum concavum,

Coolia monotis và Ostreopsis spp., mới chỉ gặp chúng sống bám trên rong biển,

san hô chết mà chưa gặp chúng phân bố trong các hệ sinh thái khác Quá trình khảo sát cho thấy, sự phân bố số lượng loài ở các điểm nghiên cứu cũng có nhiều sai khác

Kết quả điều tra ở một số ao nuôi khu vực Hải Phòng - Quảng Ninh trong thời gian gần đây cho thấy, thành phần loài tảo độc hại trong thuỷ vực này không

nhiều, mới chỉ gặp 6 loài tảo, trong đó chi Prorocentrum gặp 3 loài, ba chi

Alexandrium, Dinophysis và chi Nitzschia mỗi chi gặp 1 loài Tuy số lượng loài

tảo độc trong các ao nuôi thuỷ sản không phong phú nhưng đó là mối nguy hiểm tiềm tàng cho các đối tượng thuỷ sản nuôi trồng cũng như đối với sức khoẻ con người bởi vì chính các ao nuôi nhất là ao nuôi thâm canh được đầu tư, chăm bón nên rất giàu chất dinh dưỡng, hơn nữa sự trao đổi nước với bên ngoài lại kém hơn

so với các thủy vực khác Đó chính là những điều kiện thuận lợi cho tảo độc hại phát triển về mật độ và gây nên hiện tượng nở hoa tảo

3 1.2.3 Phân bố mật độ tế bào tảo độc hại trong môi trường tự nhiên

Trên cơ sở các chuyến khảo sát, thu thập mẫu định kỳ hàng tháng (1 hoặc

2 lần/tháng) ở một số khu vực: Hạ Long, Cát Bà, Đồ Sơn, đã chọn ra được một số

chi, loài sau đây thường gặp ở vùng nghiên cứu: Dinophyis caudata,

Prorocentrum micans và chi Alexandrium để tìm hiểu biến động mật độ của

chúng trong năm Ngoài ra, các loài Prorocentrum minimum, P cf rhathymum

tuy phân bố không đồng đều trong các tháng nhưng cũng có mật độ cao vào một

số thời điểm nhất định trong năm Dưới đây là một số nhận xét sơ bộ về biến

động mật độ của một số nhóm loài trên

• Biến động mật độ tế bào của chi Alexandrium

Từ các kết quả điều tra thấy rằng, nhìn chung mật độ tế bào các loài tảo

chi Alexandrium không cao ở khu vực Hạ Long và Đồ Sơn, giá trị mật độ cao

nhất chỉ đạt 400 TB/L Biến động về mật độ của chi này trong các tháng ở hai khu vực không giống nhau

ở Hạ Long, chi Alexandrium có mật độ tăng dần từ tháng V đến tháng VIII thì đạt giá trị cao nhất (trung bình trên 200 TB/L), sau đó giảm xuống vào tháng IX, đến tháng X mật độ của chúng lại tăng lên, tuy nhiên số lượng không cao bằng các tháng VI, VII, VIII Vào các tháng XI, XII mật độ của chi

Alexandrium giảm dần và không gặp chúng trong các tháng I và IV

ở Đồ Sơn, trong năm có hai đỉnh cao về mật độ của chi tảo này: đỉnh cao thứ nhất vào tháng II với mật độ trung bình là 400 TB/L và đỉnh cao thứ hai vào tháng V với mật độ trung bình là 300 TB/L Các tháng I, IV, VII, VIII, IX, X khu

vực Đồ Sơn có mật độ tảo Alexandrium rất thấp hoặc không gặp

Kết quả khảo sát liên tục từ tháng IV đến tháng XI năm 1998 tại cảng cá

Cát Bà và Bến Bèo (đảo Cát Bà) cho thấy, chi Alexandrium, đặc biệt là loài A

tamiyavanichii gặp khá phổ biến trong các tháng X, XI với các chuỗi tế bào dài

từ hàng chục đến vài chục tế bào Các tháng khác hầu như không gặp