Theo dõi tỉ lệ sống và tốc độ tăng trưởng của cá ngựa đen (hippocampus kuda bleeker,1852) nhập từ nha trang ra nuôi trên bể qua hệ thống lọc tuần hoàn tại cát bà – hải phòng

Viện Tài nguyên và Môi trường Biển tại Hải Phòng đã bước đầu nghiên cứu sử dụng hệ thống lọc sinh học trong hệ thống hoàn tái sử dụng nguồn nước, theo kiểu loại lọc sinh học ngập nước Su

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này

là trung thực và chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị nào

Tôi cũng xin cam đoan, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luân văn này đã được cảm ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn đều được chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả

Đỗ Đức Thịnh

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn tới:

- Ban lãnh đạo Viện nghiên cứu Hải Sản,

- Trường Đại học Nha Trang,

- Phòng Nuôi trồng thủy sản – Sở NN&PTNT Hải Phòng,

- Khoa sau đại học - Trường Đại học Nha Trang,

- Khoa Nuôi trồng thủy sản - Trường Đại học Nha Trang,

- Phòng đào tạo - Trường Đại học Nha Trang,

- Phòng đào tạo - Viện nghiên cứu Hải Sản,

- Công ty TNHH Đảo Xanh – Cát Bà

đã giúp đỡ tôi hoàn thành khoá học này

Tôi cũng xin dành sự biết ơn sâu sắc nhất tới các thầy cô đã truyền thụ cho tôi những kiến thức cơ bản nhất, đặc biệt giáo viên hướng dẫn – PGS.TS Nguyễn Đình Mão đã tận tình chỉ bảo và giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn này

Tôi xin cảm ơn cán bộ, nhân viên Sở NN&PTNT Hải Phòng, Trung tâm Quan trắc môi trường – Sở Tài nguyên Môi trường Hải Phòng, Công ty TNHH Đảo Xanh đã tạo mọi điều kiện thuận lợi trong thời gian tôi học tập cũng như thực hiên luận văn

Lời cám ơn chân thành xin dành cho gia đình, vợ con và bạn bè, đồng nghiệp

đã luôn giúp đỡ, động viên, cổ vũ tôi trong quá trình học tập và công tác

Hải Phòng, ngày 26 tháng 10 năm 2011

Tác giả

Đỗ Đức Thịnh

MỤC LỤC

Trang

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC BẢNG v

DANH MỤC HÌNH vi

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vii

MỞ ĐẦU 1

Chương 1 – TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Cá ngựa đen (Hippocampus kuda Bleeker,1852) 3

1.1.1 Phân loại học và hình thái 3

1.1.2 Phân bố và một vài đặc điểm sinh thái, sinh học của cá ngựa 4

1.2 Tình hình nghiên cứu, nuôi cá ngựa trên thế giới và ở Việt Nam 9

1.2.1 Trên thế giới 9

1.2.2 Ở Việt Nam 11

1.3 Hệ thống hoàn lưu lọc sinh học 14

Chương 2 – VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28

2.1 Địa điểm, thời gian nghiên cứu 28

2.2 Vật liệu nghiên cứu 28

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu 28

2.2.2 Hệ thống lọc sinh học hoàn lưu 28

2.3 Phương pháp nghiên cứu 29

2.3.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 29

2.3.2 Quan trắc chất lượng nước 31

2.3.3 Quan trắc sức khoẻ cá 32

2.3.4 Phương pháp thu thập số liệu 32

2.3.5 Các chỉ tiêu nghiên cứu 33

2.3.6 Xử lý số liệu 34

2.4 Phương pháp đánh giá 34

Chương 3 – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 35

3.1 Chất lượng nước trong hệ thống lọc sinh học 35

3.1.1 Các thông số môi trường 35

3.1.2 Các thông số dinh dưỡng khoáng 37

3.1.3 Các thông số hữu cơ trong hệ thống nuôi 40

3.2 Kết quả quá trình nuôi thương phẩm cá ngựa đen trong hệ thống lọc sinh học 42

3.2.1 Kết quả theo dõi sức khỏe và sinh trưởng của cá ngựa đen 42

3.2.2 Kết quả theo dõi tỷ lệ sống của cá ngựa đen Hippocampus kuda khi nuôi trong hệ thống thay nước và lọc tuần hoàn 46

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 48

1 KẾT LUẬN 48

2 KIẾN NGHỊ 48

TÀI LIỆU THAM KHẢO 50

PHỤ LỤC 53

DANH MỤC BẢNG

Trang

Bảng 1.1 Sinh trưởng của cá ngựa đen nuôi (Trương Sỹ Kỳ, 2000) 5

Bảng 3.1 Kết quả quan trắc các thông số môi trường 35

Bảng 3.2 Kết quả quan trắc các thông số dinh dưỡng khoáng 38

Bảng 3.3 Kết quả quan trắc các thông số hữu cơ trong hệ thống nuôi 40

Bảng 3.4 Sinh trưởng tuyệt đối về chiều dài (mm) của cá ngựa đen (Hippocampus kuda) trong các bể nuôi với độ tin cậy 95% 43

Bảng 3.5 Tốc độ sinh trưởng đặc trưng về chiều dài của cá ngựa đen (Hippocampus kuda) trong các bể nuôi SGRL(%/ngày) .43

Bảng 3.6 Sinh trưởng về khối lượng của cá ngựa khi nuôi trong trong các bể nuôi (g) 45

Bảng 3.7 Tỷ lệ sống của cá ngựa đen Hippocampus kuda trong các thí nghiệm khác .47

DANH MỤC HÌNH

Trang

Hình 1.1 Hình thái ngoài (Hippocampus kuda Bleeker,1852) 3

Hình 1.2 Cấu tạo màng lọc sinh học dính bám trên vật liệu lọc (Smith M, 2003) 14

Hình 1.3 Sơ đồ hệ thống lọc bằng đệm cát lỏng 18

Hình 1.4 Sơ đồ hệ thống lọc hạt 18

Hình 1.5 Hệ thống lọc nhỏ giọt lớp đơn có kiểu phun nước cố định 19

Hình 1.6 Hệ thống lọc nhỏ giọt kiểu phun nước xoay tròn từ các vòi phun trên một trục quay liên tục 19

Hình 1.7 Tổng quan mô hình lọc sinh học ngập nước nhìn từ bề mặt 20

Hình 1.8 Đường đi của nước gấp khúc với dòng chảy thẳng đứng 20

Hình 1.9 Hệ thống lọc kiểu bể đáy hình chóp nón ngược 21

Hình 1.10 Hệ thống lọc kiểu bể đáy phẳng ngược 21

Hình 1.11 Sơ đồ trống lọc 22

Hình 1.12 Sơ đồ mặt cắt đứng hệ thống bể lọc sinh học ngập nước 24

Hình 2.1 Sơ đồ hệ thống lọc sinh học hoàn lưu 30

Hình 2.2 Hệ thống bể lọc sinh học xử lý nước 30

Hình 2.3 Bể lọc thô và bể nuôi trong hệ thống lọc sinh học 31

Hình 2.4 Đo chiều dài cá ngựa đen (Hippocampus kuda) trong thí nghiệm 33

Hình 3.1 Diễn sự biến động pH giữa nước bể nuôi và nước sau lọc sinh học 36

Hình 3.2 Diễn sự biến động DO giữa nước bể nuôi và nước sau lọc sinh học 37

Hình 3.3 Sự biến đổi hàm lượng NH4+ trong quá trình thí nghiệm 41

Hình 3.4 Sự biến đổi hàm lượng NO2- trong quá trình thí nghiệm 42

Hình 3.5 Sự biến đổi hàm lượng NO3- trong quá trình thí nghiệm 46

Hình 3.6 Sự biến đổi hàm lượng PO43- trong quá trình thí nghiệm 47

Hình 3.7 Sự biến đổi hàm lượng BOD5trong quá trình thí nghiệm 41

Hình 3.8 Sinh trưởng chiều dài cá ngựa Hippocampus kuda khi nuôi trong hệ thống

thay nước và lọc tuần hoàn 42

Hình 3.9 Sinh trưởng về khối lượng của cá ngựa đen Hippocampus kuda khi nuôi

trong hệ thống thay nước và lọc tuần hoàn 46

Hình 3.10 Tỷ lệ sống của cá ngựa đen Hippocampus kuda khi nuôi trong hệ thống

thay nước và lọc tuần hoàn 47

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

LSH: lọc sinh học

DO: hàm lượng ôxy hòa tan

BOD5: nhu cầu ôxy sinh học

COD: nhu cầu ôxy hóa học

GRL: Sinh trưởng tuyệt đối về chiều dài

SGRL: Tốc độ sinh trưởng đặc trưng về chiều dài toàn thân

GRW: Sinh trưởng tuyệt đối về khối lượng

S: Tỷ lệ sống

Cá ngựa đen (Hippocampus kuda Bleeker,1852) là loài phân bố tự nhiên ở khu

vực biển Việt Nam, đã sớm được Viện Hải Dương học Nha Trang nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất giống và nuôi thương phẩm nên khả năng di giống từ Nha Trang ra nuôi tại Hải Phòng rất khả quan Khu vực biển Cát Bà không chỉ là đầu mối xuất bán các mặt hàng hải sản mà còn là nơi thu hút rất nhiều khách du lịch trong nước

và quốc tế đến tham quan, nghỉ mát do vậy tiềm năng đưa cá ngựa thành một mặt hàng đặc sản phục khách du lịch là điều hoàn toàn có thể

Các trại sản xuất giống thủy sản nước mặn, lợ của Hải Phòng vẫn chủ yếu sản xuất theo thời vụ, thời gian trại dừng sản xuất trong năm rất dài, khi thị trường tiêu thụ

cá ngựa phát triển, các trại này có thể chuyển hướng sang nuôi cá ngựa trong bể xi măng sau khi kết thúc vụ sản xuất, tăng hiệu suất sử dụng cơ sở vật chất

Trở ngại lớn nhất cho các trại sản xuất giống tôm, cá biển nói chung trên vùng cửa sông nước lợ của Hải Phòng là nguồn nước biển lấy vào để sản xuất có độ mặn thấp (5 - 25‰) Trong khi đó, yêu cầu chất lượng nước biển cho sản xuất giống tôm, cua, cá biển phải có độ mặn cao 28-32‰ Hơn nữa, chất lượng nguồn nước thường không ổn định và bị ô nhiễm, ảnh hưởng nghiêm trọng tới hoạt động sản xuất

Viện Tài nguyên và Môi trường Biển tại Hải Phòng đã bước đầu nghiên cứu sử dụng hệ thống lọc sinh học trong hệ thống hoàn tái sử dụng nguồn nước, theo kiểu loại

lọc sinh học ngập nước (Submerged filters) để lọc nước nuôi sinh vật cảnh và sản xuất

giống cá biển đạt hiệu quả cao bằng các loại vật liệu lọc sản xuất trong nước trên cơ sở

đề tài: “Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ lọc sinh học phục vụ ương nuôi

giống cá biển” do tiến sĩ Nguyễn Đức Cự làm chủ nhiệm đề tài Đề tài được thực hiện

trong 2 năm 2004, 2005 thành công ban đầu mang lại triển vọng cho sản xuất giống trên qui mô lớn, tạo nên môi trường nước phù hợp để nuôi và bảo tồn những loài cá biển quí hiếm

Hiện nay chưa có địa phương nào ở khu vực phía Bắc thử nghiệm nuôi cá ngựa

do đó nếu việc nuôi thương phẩm cá ngựa thành công sẽ đem đến một đối tượng nuôi mới, một hướng mới cho nghề nuôi cá biển của Hải Phòng, góp phần khẳng định Hải Phòng là Trung tâm nghề cá vùng Duyên hải Bắc bộ

Chính vì vậy trong khuôn khổ một luận văn cao học chúng tôi được phân công

thực hiện đề tài: “Theo dõi tỉ lệ sống và tốc độ tăng trưởng của cá ngựa đen

(Hippocampus kuda Bleeker,1852) nhập từ Nha Trang ra nuôi trên bể qua hệ thống lọc tuần hoàn tại Cát Bà – Hải Phòng” với nội dung:

1 Theo dõi sinh trưởng của cá ngựa đen

2 Theo dõi tỷ lệ sống của cá ngựa đen

3 Theo dõi chất lượng môi trường nước nuôi

Nhằm đánh giá khả năng di giống cá ngựa đen từ Nha Trang ra nuôi tại Hải Phòng, đánh giá công nghệ xử lý nước biển bằng hệ thống lọc tuần hoàn trong nuôi cá ngựa tại Hải Phòng Qua đó đề xuất mô hình công nghệ xử lý nước biển bằng hệ thống lọc tuần hoàn trong nuôi cá ngựa tại các trại sản xuất giống thuỷ sản nước lợ, mặn tại Hải Phòng, góp phần phát triển nghề nuôi trồng thuỷ sản tại địa phương và bảo vệ môi trường sinh thái

Chương 1 – TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Cá ngựa đen (Hippocampus kuda Bleeker,1852)

1.1.1 Phân loại học và hình thái

Cá ngựa đen (Hippocampus kuda) có phân loại học như sau:

Tên tiếng Việt: Cá ngựa đen, cá ngựa lớn

Tên tiếng Anh: Spotted Seahorse

Hình 1.1 Hình thái ngoài (Hippocampus kuda Bleeker,1852) [23]

Hình thái: Là loài có hình dạng đặc biệt được phủ nhiều đốt xương vòng Các đốt vòng có gai gồm: 1, 4, 7, 11 ở thân và 1, 4, 8, 11, 14, 16, 18, 20 ở đuôi Đầu to có dạng như đầu ngựa gập thẳng góc với trục thân, mõm hình ống, không có răng, thân không vảy, không có vây đuôi như các loài cá khác, đuôi dài uốn cong dùng để bám Phần thân dẹp cao, phần bụng phình ra, có nhiều mấu lồi trên đầu, thân và đuôi, vây lưng khá phát triển nằm ở giữa phần thân và phần đuôi, gốc vây gồ cao, vây ngắn rộng

Cá ngựa là loài phân tính có sự sai khác rõ rệt giữa con đực và cái Ở cá đực, mặt bụng của phần đuôi có túi ấp trứng do hai nếp da hình thành, ở cá cái không có túi ấp.Toàn bộ

cơ thể thường có màu đen, kết cấu bề mặt da dạng sần hoặc có màu vàng nhạt, màu kem với các chấm khá lớn màu tối (đặc biệt là với con cái) hoặc màu nâu đỏ nhạt, có thể là màu cát Kích thước tối đa: 30 cm [3,8]

1.1.2 Phân bố và một vài đặc điểm sinh thái, sinh học của cá ngựa

a Đặc điểm phân bố của cá ngựa

Cá ngựa phân bố trong các thảm cỏ biển, rạn san hô, chúng di chuyển chậm, màu sắc thay đổi theo môi trường sống để bắt mồi và trốn kẻ thù Cá ngựa sống tập trung ở dải ven bờ biển nhiệt đới và cận nhiệt đới kéo dài từ 50 vĩ độ Bắc đến 50 vĩ độ Nam chủ yếu là vùng biển Ấn Độ - Thái Bình Dương

Cá ngựa thường sống ở độ sâu không quá 30 m, nhưng cũng có trường hợp một

vài loài sống ở độ sâu 40 – 100 m như Hippocampus kelloggi, chúng được tìm thấy ở

độ sâu 90 m ở Malaysia [19]

Cá ngựa thường sống ở độ sâu với độ mặn cao và ổn định, ngoại trừ 2 loài

Hippocampus kuda và Hippocampus capensis sống ở vùng cửa sông nơi có độ mặn

biến đổi lớn [21]

Ở Việt Nam, cá ngựa phân bố ở các vùng biển ven bờ từ Bắc đến Nam, từ Vịnh Bắc

bộ, Đà Nẵng, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Phú Yên, Khánh Hòa, Ninh thuận, Bình Thuận, Vũng Tàu - Côn Đảo, đến Kiên Giang, Phú Quốc [17], đặc biệt là ở Khánh Hòa và Bình

Thuận, trong toàn vùng biển miền Trung cá ngựa gai (Hippocampus histrix) chiếm 66,52%

Số lượng cá ngựa đen (H kuda) ở vùng biển Nha Trang chiếm 85,8%, loài này được ngư

dân cho đẻ và nuôi trong các đìa lợ mặn [9]

Cá ngựa chủ yếu sống đáy và gần đáy, chỉ trong trường hợp thiếu thức ăn cá mới di chuyển lên tầng mặt Những nghiên cứu gần đây, chứng tỏ cá ngựa đen sống ở

tầng nước cách đáy 20 cm, chiếm 69% số lượng cá đánh bắt, càng lên cao tỷ lệ này càng thấp [9]

b Đặc điểm sinh trưởng của cá ngựa

Cá ngựa là loài sinh trưởng nhanh, vòng đời ngắn Kích thước cực đại của cá

ngựa thay đổi theo loài Loài Hippocampus kelloggi và loài H ingens có kích thước

lớn nhất đạt 30 cm, loài nhỏ nhất chỉ đạt 10 – 20 mm Cá đánh bắt ngoài tự nhiên từ 1 – 2 năm tuổi đạt kích thước từ 80 – 160 mm [11]

Theo Trương Sĩ Kỳ, sinh trưởng của cá ngựa nuôi theo thời gian được trình bảy

ở bảng 1.1, thời gian đầu của quá trình nuôi cá có tốc độ tăng trưởng về chiều dài nhanh hơn tăng trưởng về khối lượng, thời gian sau thì ngược lại tốc độ tăng trưởng về khối lượng nhanh, tăng trưởng về chiều dài chậm lại [9]

Bảng 1.1 Sinh trưởng của cá ngựa đen nuôi [9]

75 ngày, với kích thước trung bình ban đầu là 45,63; 54,93 và 61,57 mm Sau 60 ngày nuôi cá đạt kích thước trung bình theo thứ tự: 83,97; 92,03 và 97,90 mm Tỷ lệ sống tương ứng ở các kích thước là 60,3; 77,5 và 89,4% [4]

Thượng Đình Tâm thử nghiệm ương nuôi cá ngựa đen bằng Copepoda thu từ

ao nuôi tôm, kết quả tăng trưởng tuyệt đối về chiều dài và khối lượng lần lượt là 0,69 mm/ngày và 5,42 mg/ngày [18]

Từ Thị Tuyết Nga và ctv (2009) Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm sinh học (probiotics) lên khả năng sinh trưởng, tỷ lệ sống, sự xuất hiện bệnh của cá ngựa đen

(Hippocampus kuda) nuôi trong bể và chất lượng nước Hai loại chế phẩm sinh học có

tên là PC-1 super Probiotics Pure và Water Probiotech-S được sử dụng với liều lượng lần lượt là 1g/m3 và 5g/m3 3 ngày 1 lần cho cá bể nuôi cá ngựa đen giống bắt đầu từ giai đoạn 8 ÷ 10 mm Nghiệm thức (i) áp dụng PC-1 super Probiotics Pure, nghiệm thức (ii) áp dụng Water Probiotech-S và nghiệm thức (iii) không áp dụng chế phẩm sinh

học Kết quả sau 6 tuần thí nghiệm, sự sinh trưởng tương đương nhau giữa 2 nghiệm thức có sử dụng chế phẩm sinh học (0.75±0.01 mm/ngày về chiều dài, 8.5±0.54 mg/ngày về cân nặng), cao hơn so với nghiệm thức (iii) (0.71±0.04 mm/ngày về chiều dài, 7.75±0.87 mg/ngày về cân nặng) [13]

c Đặc điểm dinh dưỡng của cá ngựa

Cá ngựa thuộc nhóm bắt mồi chủ động Chúng theo dõi con mồi ở nhiều tư thế

và vị trí khác nhau Trong điều kiện nuôi nhốt, chúng có thể nổi, ăn đáy hoặc cả khi con mồi bám vào thành bể Khi phát hiện con mồi, cá chọn vị trí thích hợp, trục giữa của đầu và vị trí con mồi tạo nên một góc 30 – 450, cá đớp mồi nhanh, trong 5 phút quan sát vào thời gian cho ăn, cá bắt mồi từ 10 đến 15 lần Đối với thức ăn không thích hợp cá sẽ nhả lại [8]

Cá ngựa bắt mồi bằng thị giác cho nên cá ngựa chỉ kiếm ăn vào ban ngày, có 2 đỉnh dinh dưỡng vào lúc 8 giờ sáng và 14 giờ chiều Ban đêm cá ngừng bắt mồi và bám vào vật bám, cá ngựa đen có thể bắt mồi vào ban đêm với điều kiện chiếu sáng liên tục [9]

Theo Trương Sỹ Kỳ và cộng sự (1996): Để xác định thành phần thức ăn của nhóm cá này, tác giả đã tiến hành nuôi cá có kích thước 5 – 15 mm trong bể mica 100 -150 L bằng thức ăn là sinh vật nổi ngoài tự nhiên… Kết quả phân tích 20 mẫu ống tiêu hoá của cá ngựa con cho thấy rằng thành phần thức ăn chủ yếu của chúng là bọn

giáp xác chân mái chèo (Copepoda), các loài giáp xác lớn như Lucifer, Amphipoda và

thực vật không gặp trong ống tiêu hoá của chúng Qua đây đã xác định được cá ngựa con thuộc nhóm ăn động vât nổi [8]

Kết quả nghiên cứu của Trương Sĩ Kỳ khi phân tích ống ruột của cá ngựa con

cho thấy thành phần thức ăn chủ yếu của chúng là lớp phụ chân mái chèo (Copepoda), chiếm 93% trọng lượng thức ăn Trong đó, họ Cycloperidae và giống

Pseudodiaptomus chiếm ưu thế Ngoài ra, trong ống ruột còn gặp một số ấu trùng giáp

Đối với cá ngựa có kích thước từ 45 mm trở lên thì phổ thức ăn hoàn toàn thay đổi Thức ăn của cá trong giai đoạn này chủ yếu là các giống thuộc họ tôm Palaemonidae chiếm 40% khối lượng thức ăn, kế đến là nhóm bơi nghiêng

(Amphipoda) chiếm 38% Ngoài ra trong thành phần thức ăn của cá ngựa còn có một

số loài cá con, ấu trùng giáp xác và thân mềm (Molusca) nhưng số lượng và tần số bắt

gặp của chúng rất thấp Đối với Copepoda thì chúng đóng vai trò không quan trọng

trong thành phần thức ăn của cá ngựa lớn vì kích thước của chúng nhỏ Cá trưởng thành thì khẩu phần ăn là 5 ÷ 8 % khối lượng cơ thể [8]

Trong điều kiện nuôi nhốt cá ngựa có thể ăn nhiều loại thức ăn khác nhau:

Artemia, Mysidacea, ấu trùng muỗi, thức ăn Mysidacea đông lạnh

d Khả năng thích ứng với yếu tố môi trường

Ánh sáng

Ánh sáng có ảnh hưởng đến sự phát triển của cá con Cá ngựa giai đoạn giống cần nuôi ở điều kiện chiếu sáng thích hợp Cường độ chiếu sáng thích hợp dao động trong khoảng 1.000 – 10.000 lux Khi nuôi cá ngưạ ở nơi tối sau vài ngày cá sẽ bị mù Cần thiết phải nuôi cá ngựa giai đoạn giống ở điều kiện chiếu sáng thích hợp Nên đặt

bể nuôi ở nơi có ánh sáng phân bố đều, để tránh hiện tượng cá hướng quang, tập trung

ở một nơi gây ra sự cạnh tranh về không gian sống và thức ăn Thời gian chiếu sáng ít nhất là 10 giờ mỗi ngày [9]

Nhiệt độ

Nhiệt độ là một trong những yếu tố quan trọng nhất có ảnh hưởng đến sinh trưởng của hầu hết các loài ở nước Tùy thuộc vào các loài sống ở các điều kiện môi trường khác nhau mà nhiệt độ thích ứng khác nhau [20]

Một số tác giả khác cho rằng, cá ngựa tăng cường dinh dưỡng khi nhiệt độ tăng cao trong giới hạn của ngưỡng nhiệt độ (ASI, 1982; Zhang, 1994) Khi nhiệt độ tăng cao, cá sẽ tăng trưởng nhanh, nhưng khả năng nhiễm bệnh từ động vật ký sinh cũng

càng cao (Masonjones, 1997) Cá ngựa đen (H kuda) ở biển Việt Nam sẽ chết khi

nhiệt độ hạ thấp xuống 17 – 18oC [11]

Nhiệt độ thích hợp nhất cho sự phát triển của tuyến sinh dục, khả năng thụ tinh,

đẻ trứng của cá ngựa đen (H kuda) và tỷ lệ sống của cá ngựa con là 26 – 28oC (Lin & cộng sự, 2006), trong khi đó sự phát triển của tế bào sinh dục đạt cao nhất ở nhiệt độ

20oC đối với cá ngựa H whitei và cá thành thục sinh dục sau 6 – 7 tháng nuôi ở nhiệt

độ 20oC [24]

Nhiệt độ nước còn ảnh hưởng đến cường độ bắt mồi của cá Nghiên cứu của Sheng

& cộng sự (2006), ở nhiệt độ 18oC cá ngựa không ăn, chúng không bơi lội và lắng xuống đáy bể Theo một số tác giả khác, nhiệt độ môi trường trong sản xuất giống của các loài cá ngựa ở vùng biển nhiệt đới tương đối giống nhau là 28 – 300C [26]

Cần lưu ý ngưỡng nhiệt độ của cá ngựa còn phụ thuộc vào vùng phân bố của chúng, trong cùng một loài nhưng những loài ở vùng cận nhiệt đới có khả năng chịu được nhiệt độ thấp hơn so với các loài ở vùng nhiệt đới [11]

Độ mặn

Độ mặn có ảnh hưởng đến một số yếu tố khác của môi trường: độ mặn thấp làm tăng độ hòa tan của oxy và tăng hiệu quả của các vi khuẩn nitrat hóa Cá ngựa có thể sống trong nước có độ mặn dao động từ 15‰ – 35‰, hầu hết các nhà nghiên cứu đều nuôi cá ngựa ở độ mặn 30‰ - 35‰ Một số loài cá ngựa được thuần hóa bằng cách nuôi trong nước có độ mặn giảm dần, sau một thời gian chúng có thể sống bình thường

trong nước có độ mặn thấp hơn như cá ngựa đen (Hippocampus kuda) có thể sống ở

độ mặn 5‰ sau khi được thuần hóa [9,11]

pH

pH nước có ảnh hưởng rất lớn đến các đối tượng sinh vật thủy sinh pH cao sẽ dẫn đến sự gia tăng hàm lượng NH3 và ngược lại khi pH thấp thì hàm lượng H2S tăng lên, cả hai chất trên đều gây độc cho các đối tượng thủy sản [20] pH thích hợp cho nuôi cá ngựa 8,0 – 8,5; tối ưu 8,1 – 8,3 [6,7]

pH cao dẫn đến sự tăng hàm lượng Amonia, gây độc cho cá đặc biệt ở dạng không ion, tăng tỷ lệ tử vong cho cá (Reay, 1979) NH3, H2S là hai khí độc hòa tan trong nước, chúng hiện diện trong bể nuôi dưới hai dạng: dạng khí có độc tính cao và dạng ion ít độc hơn Tỷ lệ giữa dạng khí và dạng ion bị ảnh hưởng bởi độ pH, khi pH cao NH3 dạng khí sẽ nhiều và H2S dạng khí ít và ngược lại Độ pH của nước biển dùng cho sinh vật nuôi dao động từ 7,6 – 8,3 Thông thường đối với cá ngựa pH tối ưu dao động từ 8,1 – 8,3 [9]

Oxy

DO là một yếu tố rất quan trọng trong hệ thống nước Tất cả các quá trình sống của sinh vật (trừ vi khuẩn kị khí) được đảm bảo với sự trao đổi năng lượng, mà đối với

sinh vật, chất duy nhất và không thay thế được là ôxy Khi hàm lượng DO thấp sẽ kìm hãm tốc độ tăng trưởng của vật nuôi: vật nuôi hoạt động yếu, lượng thức ăn sử dụng giảm, thậm chí có khả năng chết ngạt Đồng thời thúc đẩy sự xuất hiện các độc tố với vật nuôi [20].

Khi lượng oxy hòa tan giảm, vật nuôi có thể bị sốc, tính cảm nhiễm bệnh tăng Đối với cá ngựa, cần duy trì oxy hòa tan ở mức 4 – 5 mg/L Sử dụng hệ thống lọc tuần hoàn, sục khí hoặc thay nước thường xuyên sẽ duy trì được lượng oxy cần thiết cho vật nuôi [9]

1996; Harris và cộng sự, 1998a) (trích từ Adams và cộng sự, 2001) Ảnh hưởng của

hàm lượng ammoniac lên tôm, cá phụ thuộc vào độ pH và nhiệt độ nước vì tỷ lệ

NH3/NH4 tăng lên khi độ pH và nhiệt độ nước tăng [20]

1.2 Tình hình nghiên cứu, nuôi cá ngựa trên thế giới và ở Việt Nam

1.2.1 Trên thế giới

Có gần 150 loài cá ngựa theo danh mục trên thế giới, nhưng thực tế có khoảng

35 loài, còn lại là những tên đồng vật Năm 1758, Linnaeus là người đầu tiên khám

phá và phân loại cá ngựa, ông đã đặt tên cho loài cá ngựa đầu tiên là Syngnathus

hippocampus phân loại hiện nay thuộc giống cá Hải long Lourie và cộng sự (1999) đã

xuất bản cuốn sách mô tả và phân loại 32 loài thuộc giống cá ngựa Hippocampus thường gặp trên thế giới trong đó có loài cá ngựa đen (Hippocampus kuda) Đến năm

2001, ở phía Bắc Queensland thuộc Úc, Horne đã phát hiện một loài cá ngựa mới và

ông đặt tên cho loài mới này là Hippocampus queenslandicus Cùng thời gian này,

Kuiter cũng đã phát hiện thêm 9 loài cá ngựa mới ở Úc, nâng tổng số thành phần loài lên 24 loài cho vùng này [19]

Nghiên cứu về dinh dưỡng cho cá ngựa, Woods (2002) đã thí nghiệm ảnh

hưởng của việc làm giàu Artemia bằng các acid béo không no lên sinh trưởng của cá

ngựa Hippocampus abdominalis Kết quả cho thấy, khi làm giàu Artemia bằng

Superselco, DHA protein selco và Algammac 3050 đối chứng với PABSF/ Spirulina thì cả 4 loại thức ăn trên cho tốc độ tăng trưởng tốt và tỷ lệ sống cao, đặc biệt là làm giàu Artemia bằng DHA Protein Selco và Algammac 3050 [22]

Nghiên cứu về sinh sản cá ngựa Wilson và Vincent (2000) đã công bố 3 công

trình cho đẻ 3 loài cá ngựa Hippocampus kuda, Hippocampus fuscus, và Hippocampus

barbouri trong điều kiện nuôi nhốt ở quy mô nhỏ [19] Năm 2002, Job và cộng sự

cũng đưa ra các kết quả nghiên cứu về nuôi cá ngựa đen (Hippocampus kuda) và chỉ ra

rằng cá ngựa đen sinh trưởng nhanh, tốc độ sinh trưởng là 0.9 – 1.53 mm/ngày [26] Việc nuôi cá ngựa với mục đích kinh tế được bắt đầu từ những năm 50 cho đến năm 1980 Hiện nay, trên thế giới có ít nhất 36 quốc gia (Úc, Mỹ, Ý, Hồng Kông, Đài Loan, Nhật Bản, Trung Quốc,…) có kinh doanh xuất hoặc nhập khẩu cá ngựa với các mục đích khác nhau [10]

Tại Trung Quốc có 7 cơ sở nuôi với quy mô khá lớn ở vùng bờ phía Nam biển Trung Hoa, hai cơ sở ở tỉnh Guangxi và 5 cơ sở ở tỉnh Guangdong Ngày nay, do nhu cầu tiêu thụ cá ngựa lớn nên vấn đẩy mạnh việc nghiên cứu và nuôi cá ngựa ở Trung Quốc có thể được tiếp tục trong thời gian sắp tới [10]

Vào năm 1988, ở Philippines cá ngựa được nuôi ở đảo Marrunggas nhưng bị thất bại Năm 1995, đề án nuôi cá ngựa lại được lặp lại ở Trường Đại học Tổng hợp Mindanao và sau đó đề án này được thực hiện tại SEADEC/AQD (Cục nuôi trồng thủy sản thuộc Trung tâm phát triển thủy sản khu vực Đông Nam Á)

Những năm gần đây, ở Thái Lan bắt đầu nghiên cứu sinh sản và nuôi cá ngựa thương phẩm trong điều kiện phòng thí nghiệm, nhưng tỷ lệ sống không cao, không chủ động khâu thức ăn, chưa cho cá ngựa tái phát dục trong điều kiện nuôi nhốt, cho nên chưa nhận được thế hệ F2

Các nước Canada, Anh, Úc, Bỉ, Ấn Độ, Nam Phi và New Zealand đang tập trung nghiên cứu đặc điểm sinh học, sản xuất giống và nuôi thương phẩm các loài cá ngựa, nhưng kết quả đạt được còn rất hạn chế, chỉ thành công ở quy mô thí nghiệm [10]

G V Hilomen-Garcia, R Delos Reyes, C M H Garcia (2003) nghiên cứu về khả

năng thích nghi ở giai đoạn giống của cá ngựa Hippocampus kuda với các độ mặn

khác nhau Kết quả cho thấy sự tăng trưởng và tỷ lệ sống có xu hướng tăng cao trong

độ mặn nước biển pha loãng 15‰ và 20‰ Điều này cho thấy khả năng phát triển

ương nuôi cá ngựa Hippocampus kuda trong điều kiện môi trường nước lợ [25]

C K Choo, H C Liew (2006) nghiên cứu về Hình thái phát triển và các mô

hình sinh trưởng của cá ngựa Hippocampus kuda Bleeker trưởng thành trong điều

kiện nuôi sản xuất giống Cá ngựa con khi đưa vào nuôi có chiều dài tiêu chuẩn (9,33 0,79 mm) đã được nuôi đến 124 ngày tuổi đạt chiều dài tiêu chuẩn (119,35 6,04 mm) Mức tăng trưởng này đặc trưng bởi ba giai đoạn với hai điểm phân biệt xảy ra vào ngày nuôi thứ 21 và 76 Tốc độ tăng trưởngtrung bình trong giai đoạn đầu tiên, thứ hai và thứ ba lần lượt là 0,68; 1,16 và 0,71 mm/ ngày, tương ứng Tốc độ tăng trưởng nhanh nhất trong giai đoạn thứ hai và có lẽ là bị ảnh hưởng bởi một sự thay đổi hành vi từ sống gần tần mặt xuống sống đáy.[23]

S T Raj, A P Lipton, G S Chauhan (2010) Đánh giá đặc điểm và khả năng lây

nhiễm vi khuẩn Vibrio harveyi gây bệnh đốm trắng với cá ngựa hippocampus kuda

trong điều kiện nuôi nhốt Vi khuẩn gây bệnh được phân lập từ các bộ phận bị nhiễm bệnh của cá ngựa nuôi nhốt Trong quá trình điều tra, tỷ lệ tử vong cao với cá triệu chứng như các bản vá lỗi bên ngoài màu trắng trên cơ thể và điều kiện biếng ăn đã được ghi nhận trong phòng thí nghiệm nuôi cá ngựa Vi khuẩn được phân lập từ các cơ

quan nội tạng của cá bị nhiễm sinh hóa đồng nhất và xác định là vi khuẩn Vibrio

harveyi Trong các nghiên cứu lây nhiễm với cá rô phi, Oreochromis mossambicus,

các triệu chứng như thối đuôi và xuất huyết được ghi nhận ngoài triệu chứng đốm trắng Liều gây chết cho cá rô phi với trọng lượng cơ thể trung bình 8,8g là 8x10 (6) tế bào/cá, trong khi đối với cá ngựa có trọng lượng cơ thể trung bình là 6,2g là 4x10 (4)

tế bào/cá [28]

1.2.2 Ở Việt Nam

Tại Việt Nam, việc nghiên cứu cá ngựa được tiến hành từ thập niên 80 trở lại

đây Trước năm 2000, việc nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái chủ yếu tập trung

vào các loài cá ngựa đen (H kuda) ở vùng biển Khánh Hòa (Đào Xuân Lộc và cộng sự

1991, Phạm Thị Mỹ và cộng sự 1991, Trương Sĩ Kỳ và cộng sự 1993, 1994) [8]

Năm 1993, 1995, lần lượt Nguyễn Khắc Tường và Nguyễn Hữu Phụng đã phân

loại 4 loài cá ngựa (Hippocampus japonicus, H histrix, H.kuda, H trimaculatus)

Năm 1999, Lourie và cộng sự đã phân loại lại và phát hiện thêm loài mới ở Việt Nam,

nâng tổng số loài cá ngựa ở Việt Nam lên 7 loài (H.spinosissimus, H.comes,

H.trimaculatus, H.kuda, H.kelloggi, H.mohnikei và H.histrix) góp phần đa dạng thành

phần loài của vùng biển Việt Nam [19]

Phạm Thị Mỹ và cộng sự (1989) đã bước đầu đưa ra các kết quả về nghiên cứu đặc điểm sinh học sinh sản của một số loài cá ngựa ở vùng biển Khánh Hòa Trần Sương Ngọc, Nguyễn Hồng Lộc và Vũ Đỗ Quỳnh (1992) nghiên cứu về tập tính dinh

dưỡng của cá ngựa đen (H.kuda) Đào Xuân Lộc và cộng sự (1994) công bố một vài kết quả nuôi cá ngựa đen (H.kuda) trong bể kính để kiểm tra khả năng sống của chúng [19]

Năm 1996, Trương Sĩ Kỳ đã đưa ra nhiều kết quả rất khả quan khi nghiên cứu

về thành phần thức ăn và tập tính dinh dưỡng của hai loài cá ngựa ba chấm

(H.trimaculatus) và cá ngựa gai (H.histrix) sống ở vùng biển Bình Thuận [8] Đến năm

2000, Trương Sĩ Kỳ cho ra đời cuốn sách “Kỹ thuật nuôi cá ngựa ở biển Việt Nam” viết về đặc điểm phân bố, thành phần loài, đặc điểm dinh dưỡng, sinh sản và quy trình nuôi một số loài cá ngựa [9]

Từ năm 2000 trở lại đây, việc nghiên cứu về sinh thái, dinh dưỡng, sinh sản của

cá ngựa phát triển mạnh với nhiều công trình nghiên cứu với nhiều loài khác nhau Năm 2006, Bùi Thị Thanh Thủy đã nghiên cứu về đặc điểm sinh học cá ngựa gai ở vùng biển Khánh Hòa cho thấy, mùa vụ sinh sản của chúng quanh năm, nhưng cá

đẻ rộ vào tháng 3, 4, 6, 11 và 12 [19]

Hồ Thị Hoa và Nguyễn Thị Thanh Thủy (2009) đã thử nghiệm sinh sản cá ngựa gai ở vùng biển Khánh Hòa, kết quả cho thấy cá ngựa gai có thể sinh sản và phát triển trong điều kiện phòng thí nghiệm [5]

Năm 2009, Trương Sỹ Kỳ và cộng sự nghiên cứu về dinh dưỡng của cá ngựa

vằn (H comes) nuôi thương phẩm, kết quả cho thấy không có sự sai khác về chiều cao

và khối lượng của cá ngựa vằn khi cho ăn Mysidacea và Acetes, nhưng chiều dài của

cá ăn kết hợp cả hai loại thức ăn trên là cao nhất [12]

Để mở rộng quy mô nuôi thương phẩm cá ngựa từ bể xi măng ra nuôi lồng Năm

2006, Hồ Thị Hoa đã thử nghiệm nuôi lồng cá ngựa đen (H.kuda) tại vịnh Nha Trang.

Cá ngựa đưa ra nuôi lồng có độ tuổi 45 ngày, 60 ngày và 75 ngày, với kích thước trung bình ban đầu là 45,63; 54,93 và 61,57 mm Sau 60 ngày nuôi cá đạt kích thước trung bình theo thứ tự: 83,97; 92,03 và 97,90 mm Tỷ lệ sống tương ứng ở các kích thước là 60,3; 77,5 và 89,4% Việc nuôi cá ngựa thương phẩm trong lồng lần đầu tiên được

thực hiện tại Việt Nam cũng như nhiều nước trên thế giới Đề tài đã thành công với một số kết quả như sau:

- Cá ngựa đen (H kuda) nuôi lồng có tỉ lệ sống của cá 6 tháng tuổi đạt (85,8%)

- Kích thước trung bình của cá ngựa đen (H kuda) 6 tháng tuổi là: 125,6 ± 7,37 mm

- Trọng lượng trung bình của cá ngựa đen (H kuda) 6 tháng tuổi là: 8,7 ± 1,24 g

- Tốc độ tăng trưởng đặc trưng của cá một tháng tuổi đến 6 tháng tuổi là 1,02 %/ngày

Đặc biệt khả năng thành thục và tham gia sinh sản của cá ngựa đen (H kuda) nuôi

lồng là 3,5 tháng tuổi điều này cho thấy cá nuôi lồng thành thục sớm hơn cá ngựa nuôi trong bể xi măng là 2,5 tháng [4]

Thượng Đình Tâm và Hoàng Tùng (2008), kiểm tra sinh trưởng và tỷ lệ sống của

cá ngựa đen (H kuda) ương bằng Copepoda thu từ các ao nuôi tôm với 4 nghiệm thức:

Copepoda sống, Copepoda đông lạnh, Copepoda đông lạnh kết hợp với Artemia nauplii

và Artemia nauplii, kết quả sau 50 ngày thí nghiệm cá ngựa ương bằng Copepoda đông lạnh và Artemia nauplii cho tốc độ tăng trưởng nhanh nhất [18]

Từ Thị Tuyết Nga và ctv (2009) Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm sinh học (probiotics) lên khả năng sinh trưởng, tỷ lệ sống, sự xuất hiện bệnh của cá ngựa đen

(hippocampus kuda) nuôi trong bể và chất lượng nước Hai loại chế phẩm sinh học có

tên là PC-1 super Probiotics Pure và Water Probiotech-S được sử dụng với liều lượng lần lượt là 1g/m3 và 5g/m3, 3 ngày 1 lần cho bể nuôi cá ngựa đen giống bắt đầu từ giai đoạn 8 ÷ 10 mm Nghiệm thức (i) áp dụng PC-1 super Probiotics Pure, nghiệm thức (ii) áp dụng Water Probiotech-S và nghiệm thức (iii) không áp dụng chế phẩm sinh học Kết quả thí nghiệm cho thấy, nồng độ NH4+/NH3 đo được thấp nhất ở nghiệm thức (i) (0.0377 mg/l) và cao nhất ở nghiệm thức (iii) (0.0429 mg/l) Nồng độ NO2- , được tạo thành do quá tŕnh nitrat hóa của bỡi 2 nhóm vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter có trong chế phẩm sinh học, đo được ở nghiệm thức (i) và (ii) thấp hơn so với nghiệm thức (iii) Sau 6 tuần thí nghiệm, tỷ lệ sống của cá ở nghiệm thức (i) là (94.58±2.10

%), ở nghiệm thức (ii) là 85.83±2.15%, cao hơn đáng kể (P<0.05) so với nghiệm thức (iii) (73.75±3.69 %) Sự sinh trưởng tương đương nhau giữa 2 nghiệm thức có sử dụng chế phẩm sinh học (0.75±0.01 mm/ngày về chiều dài, 8.5±0.54 mg/ngày về cân nặng), cao hơn so với nghiệm thức (iii) (0.71±0.04 mm/ngày về chiều dài, 7.75±0.87 mg/ngày về cân nặng) Vào tuần cuối của thí nghiệm, số khuẩn lạc vibrio cao nhất được tìm thấy ở nghiệm thức 3 (99±18 cfu/ml, P<0.05) cho thấy rằng cá ngựa nuôi

không áp dụng chế phẩm sinh học có khả năng nhiễm bệnh do vibrio cao hơn so với cá ngựa nuôi có áp dụng chế phẩm sinh học [13]

1.3 Hệ thống hoàn lưu lọc sinh học

Hình 1.2 Cấu tạo màng lọc sinh học dính bám trên vật liệu lọc [29]

Hệ thống hoàn lưu

Theo Andrew M.Lazu, Deborah C Britt (1997); Thomas M.Losordo, Michel P Masser, James Rakocy (1998) và Michel P Masser, James Rakocy, Thomas

M.Losordo (1999), hệ thống hoàn lưu lọc sinh học sử dụng trong ương nuôi là hệ

thống thiết bị tự động hoặc bán tự động đưa nước thải sau nuôi vào bể lọc sinh học và cung cấp nước sau lọc đã được làm sạch trở lại hệ thống bể nuôi Cứ như vậy tạo thành

một hệ thống khép kín hoàn lưu nước cho ương nuôi Các chất thải ô nhiễm hữu cơ và dinh dưỡng liên tục được làm sạch bằng lọc sinh học và chất lượng nước liên tục được

duy trì bảo đảm tiêu chuẩn trong quá trình ương nuôi [2]

Hệ thống hoàn lưu phải bảo đảm được cung cấp oxy hoà tan liên tục, đáp ứng được yêu cầu hoạt động sống và phát triển của vi khuẩn trong bể lọc sinh học đạt sinh khối lớn để thực hiện tối đa các phản ứng sinh hoá học

Hệ thống thải nước Vào và cấp nước Ra khỏi bể lọc sinh học luôn cân bằng và

loại trừ được các chất rắn lơ lửng và hoà tan, cấp thêm oxy, loại bỏ các khí CO2 , N2 và các khí độc khác

Như vậy, hệ thống hoàn lưu là thiết bị đồng bộ trong đó có bể lọc sinh học để

xử lý nước thải sau nuôi Đó là hệ thống tự động duy trì chất lượng nước cho các bể ương nuôi cá biển

1.3.2 Sự cần thiết sử dụng công nghệ lọc sinh học hoàn lưu

Nước thải trong NTTS đang là một vấn đề quan trọng được nhiều quốc gia quan tâm bởi những tác động bất lợi của nó với môi trường xung quanh Đặc biệt trong hệ thống nuôi sinh vật biển phải cho ăn hàng ngày các thức ăn có đạm cao và đầy đủ các nguyên tố vi lượng và khoáng chất Khi đồng hoá sẽ giải phóng các chất khoáng và các nguyên tố vi lượng, đặc biệt là các chất hữu cơ và dinh dưỡng khoáng Các sản phẩm bài tiết vào môi trường nước nuôi mật độ cao và sinh khối lớn sẽ nhanh chóng gây ô nhiễm môi trường bởi các chất kể trên

Nước biển là một hỗn hợp của rất nhiều các hợp chất muối khoáng hoà tan, tổng các muối hoà tan đó được đặc trưng là độ mặn Do các đại dương và các biển hở trên toàn thế giới thông nhau và thường xuyên được trao đổi giữa các khối nước, làm cho thành phần các muối khoáng của nước biển trên toàn đại dương và thế giới khá đồng nhất Sinh vật biển trên bất cứ vùng sinh thái nào cũng đều thích nghi với các thành phần, tỷ lệ của các hợp chất muối khoáng đó Vì vậy mọi thay đổi các thành phần ion của các muối khoáng có trong nước biển tự nhiên đều tác động đến môi trường sống của các sinh vật biển Trong nước biển tự nhiên có mặt hầu hết các nguyên tố hoá học

có trên vỏ trái đất và mỗi một nguyên tố đều tồn tại ở nhiều dạng hợp chất khác nhau với thời gian tồn tại khác nhau [15] Các dạng hợp chất tồn tại nhiều nhất là các muối

có gốc Cl- , SO42-, HCO3-, Br -, F-, I- và các hidroxit (OH -) và oxit

Vì vậy, không thể chế tạo hoặc sản xuất ra được nước biển tự nhiên, trong sản xuất giống hải sản và nuôi sinh vật cảnh biển rất cần nước biển tự nhiên độ mặn cao

Sử dụng công nghệ LSH trong hệ thống hoàn lưu hạn chế thay nước, các chất hữu cơ và dinh dưỡng khoáng sẽ nhanh chóng được làm sạch và giải phóng hoàn toàn

về các chất khoáng hoà tan nhờ các chủng vi sinh vật phát triển trên màng lọc Hơn nữa hệ thống LSH sẽ đảm bảo chất lượng nước tốt hơn khi thải ra môi trường xung

quanh Tác giả Smith M cho rằng lọc sinh học có những chức năng sau:

- Loại trừ NH3, NH4+, NO2- trong nước thải

- Loại trừ CO2, H2S, CH4

- Loại trừ các chất rắn hòa tan hữu cơ

- Cung cấp thêm ôxy hòa tan (DO)

- Loại trừ các chất rắn lắng đọng và lơ lửng [29]

Vì vậy, sử dụng công nghệ LSH là một giải pháp cần thiết, cần được quan tâm cho sự phát triển bền vững của ngành NTTS

1.3.3 Ứng dụng công nghệ LSH trong ương nuôi cá biển trên thế giới

Lọc sinh học là một trong số các phương pháp xử lý nước nhằm nâng cao chất lượng nước trước khi sử dụng hoặc trước khi thải ra môi trường xung quanh Vào những năm 1891 và 1893 ở Mỹ và Anh hệ thống lọc sinh học đầu tiên được thiết kế để

xử lý nước thải dân sự Đến năm 1940, Mỹ đã có 60% hệ thống xử lý nước thải được

áp dụng công nghệ lọc sinh học Ở nhiều nước trên thế giới, hệ thống lọc sinh học được áp dụng rộng rãi để xử lý nước thải sinh hoạt và công nghiệp Tuy nhiên, những ứng dụng hệ thống hoàn lưu lọc sinh học cho nuôi và lưu giữ cá mới được nghiên cứu trong ba thập kỷ gần đây (Masser M P., Rakocy J., Losordo T M., 1992) và phát triển mạnh trong hơn 10 năm qua tại Mỹ, Anh, Úc, Canada, Nhật Bản, Đài Loan và Trung Quốc [1]

Hiện nay, hệ thống hoàn lưu lọc sinh học đã và đang được quan tâm nghiên cứu

ở nhiều nước Kết quả nghiên cứu đã được áp dụng rộng rãi cho các cơ sở sản xuất giống, nuôi cá biển và sinh vật cảnh biển

Phần lớn các loài cá có giá trị kinh tế ở nước lạnh và nước ấm đều nuôi trong ao

hồ, bể hoặc lồng Với hệ thống nuôi cá giống truyền thống đòi hỏi cung cấp một lượng nước sạch rất lớn Tổng số lượng nước đòi hỏi cung cấp cho sản xuất phụ thuộc vào mức độ lưu chuyển nước, lượng mưa, sự bốc hơi và cường độ nuôi Trong một năm,

công nghệ nuôi cá Nheo trong bể nuôi ở Mỹ, đòi hỏi cung cấp một lượng nước từ 250

- 600% tổng thể tích trong bể Trong bể nuôi cá nước chảy, lượng nước được sử dụng lớn hơn để loại bỏ hết các sản phẩm thải của cá trong môi trường nuôi, thường là 100% - 500% thể tích nước của bể nuôi cá trong một ngày [1]

Theo Thomas.M.L và ctv (1999) cho rằng nuôi trồng thuỷ sản sẽ phải đối mặt với những vấn đề khó khăn khi phát triển rộng khắp trên thế giới Nó gia tăng tác động đến môi trường và cạnh tranh với nguồn lợi tài nguyên nước và đất Tác động của nước thải trong nuôi trồng thuỷ sản là một vấn đề quan trọng được các nước đã và đang phát triển rất quan tâm Nước thải từ nuôi trồng thuỷ sản cũng như sản xuất nông nghiệp truyền thống gia tăng có thể tác động bất lợi đến môi trường thuỷ sinh [31] Phần lớn các công nghệ xử lý nước đều tập trung chủ yếu vào nước thải công nghiệp và nước thải dân dụng Hệ thống xử lý nước thải cho dân dụng và công nghiệp

có thể cải tiến và áp dụng cho chu trình xử lý nước thải trong nuôi trồng thuỷ sản sao cho nước thải từ nuôi trồng thuỷ sản khi thải ra môi trường không tác động trở lại hoạt động nuôi Các chất thải trong nước thải thường ở hai dạng: dạng lơ lửng và dạng hoà tan Phần lớn là các chất hữu cơ trong nước thải thường tồn tại ở dạng chất rắn lơ lửng nên khi áp dụng hệ thống hoàn lưu lọc sinh học, các chất rắn sẽ được loại bỏ dễ dàng

Các chất hoà tan sẽ được xử lý rất hiệu quả bằng lọc sinh học [30]

Hiện nay, các hệ thống nuôi hải sản hoạt động chủ yếu dựa theo các quy trình sản xuất hở, ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường tự nhiên Các hệ thống này có thể gây

ra tác động nghiêm trọng đến môi trường của các hệ sinh thái ven bờ như: lưu lượng chất rắn và dinh dưỡng tăng, nuôi các sinh vật không phải là bản địa khi chúng thất thoát ra môi trường ngoài là mối nguy hại cho những loài bản địa, dịch bệnh và một số trạng thái ô nhiễm môi trường khác ảnh hưởng đến môi trường ngoài cũng như chính các trang trại sản xuất Các hệ thống hở hoạt động vận hành với mức độ rủi ro cao như các thảm hoạ môi trường (tràn dầu, tảo độc, nhiệm kim loại nặng…) có thể dẫn đến nhiều mất mát lớn[27]

Các quy trình sản xuất khép kín như các hệ thống hoàn lưu dựa vào canh tác, không phụ thuộc vào môi trường xung quanh Do vậy, phương pháp này vận hành một cách an toàn Những hệ thống này góp phần giúp cho môi trường được ổn định, bền vững, tái sử dụng nước lớn, hoàn toàn chủ động nguồn nước, các yếu tố môi trường

được cân bằng, sự tác động đến môi trường tự nhiên được kiểm soát, dịch bệnh được hạn chế, thậm chí được ngăn ngừa

Trên thế giới đã có rất nhiều kiểu loại lọc sinh học được thiết kế và áp dụng cho nuôi trồng thuỷ sản, tổng kết lại có thể bao gồm các kiểu sau đây [2]:

a Lọc bằng lớp lọc lỏng (Fluidized bed filters) bao gồm lọc cát và lọc bởi các tấm nhựa, bản lọc (Bead filters)

Lọc bằng đệm cát lỏng (Fluidzed bed sand filter) là loại lọc sinh học mà nước

nước thải sau nuôi giàu hữu cơ và NH4+, NO2- sẽ được bơm áp lực qua hệ thống lọc cát lỏng từ phía đáy (hình 1.3)

Lọc bằng hạt (Bead filters) cũng là lọc sinh học xử lý và duy trì chất lượng

nước phổ biến cho nuôi trồng thuỷ sản và nuôi sinh vật cảnh (hình 1.4) Chúng bao gồm một bồn lớn chứa những hạt lọc bằng nhựa nằm ở giữa Nước thải được bơm áp lực từ phía dưới đi lên qua lưới lọc chắn ở dưới loại bỏ vật lơ lửng sau đó đi qua các hạt lọc

Hình 1.3 Sơ đồ hệ thống lọc bằng

đệm cát lỏng

Hình 1.4 Sơ đồ hệ thống lọc hạt

b Lọc sinh học nhỏ giọt (Trickling filters)

Lọc nhỏ giọt hay gọi là lọc phun là kiểu loại bể lọc sinh học với lớp vật liệu lọc tiếp xúc với nước thải không ngập nước Các vật liệu lọc được xếp trong một bể chứa

có thể tích, độ rỗng và diện tích rất lớn Nước thải đến vật liệu lọc được chia thành các dòng, tia nhỏ chảy thành lớp mỏng qua khe hở vật liệu lọc, đồng thời tiếp xúc với các màng lọc sinh học dính bám trên vật liệu lọc Nước được làm sạch từ đỉnh bể lọc xuống đáy bể lọc do các vi sinh vật trong màng lọc phân huỷ thoáng khí và kị khí loại

trừ BOD5, NH4+, NO2-,NO3- Có hai kiểu phun nước: kiểu phun nước cố định là các tia

nước được phân bố đều khắp bề mặt đỉnh bể lọc, đồng thời có tấm lọc giữ lại vật lơ

lửng (hình 1.5) và kiểu phun nước xoay tròn từ các vòi phun trên một trục quay liên

tục trên bề mặt do một quạt gió đẩy lùi cần quay phun nước (hình 1.6) Kiểu loại này

đa số là dạng tháp lọc rất cao, thường là 6 - 9 m và vật liệu lọc nhẹ mới chịu đựng

được giá đỡ phía dưới chân đế của tháp lọc

Hình 1.5 Hệ thống lọc nhỏ giọt

lớp đơn có kiểu phun nước cố định

Hình 1.6 Hệ thống lọc nhỏ giọt kiểu phun nước xoay tròn từ các vòi phun trên

một trục quay liên tục

c Lọc sinh học ngập nước (Submerged filters)

Lọc sinh học ngập nước là rất phổ biến cho các cơ sở nuôi cá biển trên thế giới Với một lớp đá lọc có thể dễ dàng thu xếp thành một hệ thống lọc sinh học cho xử lý nước thải trong nuôi trồng thuỷ sản và nuôi sinh vật cảnh Những hệ thống đó có thể vận hành theo mô hình nước chảy xuôi hoặc chảy ngược, thậm chí chạy vòng quanh hoặc cắt ngang qua các lớp lọc Lọc ngập nước là toàn bộ vật liệu lọc luôn luôn ngập trong nước có nước thải chảy qua Các màng lọc sinh học dính bám trên vật liệu lọc sẽ khử được BOD5, NH4+ và khử được cả NO3- thành N2 thoát ra Mô hình lọc ngập nước

rất hiệu quả cho cho xử lý nước thải trong nuôi trồng thuỷ sản và nuôi sinh vật cảnh

Hình 1.7 Tổng quan mô hình lọc sinh học ngập nước nhìn từ bề mặt

Hình 1.8 Đường đi của nước gấp khúc với dòng chảy thẳng đứng

Do đường đi gấp khúc, các chất lơ lửng có thể tích tụ bên trong khe hở vật liệu lọc làm cho bể lọc bị tắc cục bộ hoặc toàn bộ Những nơi bị tắc sẽ làm cho vi khuẩn bị chết dẫn đến suy giảm chất lượng nước Vì vậy, cần tăng cường tốc độ dòng chảy mạnh để chống tắc hoặc sục khí để tạo cho lớp vật liệu lọc thông thoáng Có hai kiểu

sục khí ở đáy từng ngăn bể (Sections) là kiểu bể đáy hình chóp nón ngược (hình 1.9)

và đáy hình bằng (hình 1.10) Bằng hình thức này các chất rắn lơ lửng tích tụ trong khe rỗng của vật liệu lọc sẽ lập tức bị loại bỏ

Hình 1.9 Hệ thống lọc kiểu bể

đáy hình chóp nón ngược

Hình 1.10 Hệ thống lọc kiểu bể đáy phẳng ngược

d Đĩa lọc sinh học RBC (Rotating Biological Contactors)

Kiểu loại này được áp dụng khá phổ biến cho lọc nước phục vụ ương nuôi cá biển Chúng được áp dụng đầu tiên để xử lý nước thải dân sự Có rất nhiều kiểu loại khác nhau được thiết kế Đĩa lọc sinh học gồm hàng loạt đĩa tròn, phẳng được làm

bằng nhựa PVC (Poly Vinyl Clorua) hoặc PS (Poly Styren) lắp trên một trục Các đĩa

này được đặt ngập khoảng 30 - 40% trong một máng nước thải và được quay chậm xung quanh trục quay

e Trống lọc sinh học (Biodrum)

Cơ chế hoạt động của trống lọc tương tự như đĩa lọc sinh học (hình 1.11), nhưng các đĩa lọc được thay thế bằng các ống hình trụ nhỏ thông suốt bên trong trống lọc tạo tiết diện rất lớn tiếp xúc với nước thải Các ưu khuyết điểm của kiểu loại này tương tự như hệ thống đĩa lọc sinh học nhưng hơn hẳn đĩa lọc sinh học là diện tích bề mặt tiếp xúc của vật liệu lọc rất lớn Do vậy, công suất, tải lượng lọc thuỷ lực và hiệu suất lọc rất cao

Hình 1.11 Sơ đồ trống lọc Như vậy, trên thế giới hiện nay có bốn kiểu loại lọc sinh học áp dụng cho xử lý nước thải sau nuôi trồng thuỷ sản Nhưng trong thực tế các thiết bị đồng bộ của hệ thống hoàn lưu lọc sinh học được sản xuất đã kết hợp nhiều kiểu loại cho một hệ thống Vì vậy, có rất nhiều mô hình hệ thống hoàn lưu lọc sinh học được sản xuất phục

vụ cho nuôi trồng thuỷ sản

1.3.4 Ứng dụng công nghệ lọc sinh học trong ương nuôi cá biển ở Việt Nam

Lọc sinh học vẫn ít được nghiên cứu và áp dụng cho nuôi trồng thuỷ sản, do công nghệ còn khá mới và các nhà sản xuất vẫn chưa nắm rõ được các thông tin về công nghệ Nhất là vấn đề nghiên cứu để xử lý tái sử dụng nước hầu như chưa có nhiều công trình nghiên cứu

Qua tìm hiểu, hiện một số cơ quan đã nghiên cứu xây dựng hệ thống lọc sinh học để ương nuôi sinh vật cảnh biển như: Viện Hải dương học tại Nha Trang thiết kế xây dựng hệ thống lọc sinh học phục vụ nuôi cá cảnh biển.Trong khuôn khổ đề tài

“Nghiên cứu chế tạo thiết bị lọc sinh học để làm sạch nước nuôi động vật biển” nhóm

tác giả Trần Văn Nhị - Viện Công nghệ sinh học đã nghiên cứu và chế tạo thử nghiệm thiết bị lọc sinh học cho nuôi cá cảnh bằng nước biển tái sử dụng toàn bộ tại Hà Nội và Thành Phố Hồ Chí Minh và các thiết bị cho bể trên phương tiện vận chuyển đường dài, các bể nuôi giữ cá tươi sống tại các cơ sở kinh doanh hải sản Kết quả nghiên cứu

đã đạt được hiệu suất lọc sạch sau lọc của hệ thống khoảng 10 - 15% Nhưng, hệ thống này có hiệu suất lọc sạch nhỏ chỉ có thể ương nuôi cá có tải lượng vật chất rất thấp như nuôi cá cảnh, lưu giữ cá sống và vận chuyển cá sống mà không cho ăn Do vậy, chưa thể áp dụng công nghệ này cho sản xuất giống, ương nuôi cá biển trên qui mô lớn có tải lượng vật chất hữu cơ và dinh dưỡng cao [1,15]

Trong 2 năm 1999 -2000 đề tài " Nghiên cứu công nghệ nuôi giữ một số loài

sinh vật biển quý hiến góp phần bảo vệ đa dạng sinh học" đã sử dụng hệ thống lọc

tổng hợp và hệ thống tuần hoàn kết hợp với bể nuôi, tái sử dụng nước nuôi, nhằm mục tiêu tạo tiền đề cho việc thiết lập các khu bảo tồn ngoại vi một số sinh vật biển quý hiếm có giá trị phục vụ nghiên cứu khoa học, nâng cao nhân thức công đồng trong việc bảo vệ đa dạng sinh học [14]

Trạm nghiên cứu và sản xuất thử nghiệm giống cá biển tại Cửa Lò, Nghệ An thuộc Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thuỷ sản 1 là một trong những cơ sở đầu tiên trong

cả nước sử dụng hệ thống lọc sinh học cho ương nuôi cá biển Đây là thiết bị nhập ngoại, công suất lớn 40 m3/giờ có chi phí vận hành rất cao chi phí điện năng, duy tu sửa chữa và thay thế thiết bị rất tốn kém, kinh phí mua thiết bị nhập khẩu lớn, chỉ phù hợp với các cơ sở nghiên cứu nhà nước và khó có thể áp dụng vào sản xuất trong điều kiện kinh tế nước ta hiện nay[1]

Viện Tài nguyên và Môi trường Biển đã bước đầu nghiên cứu sử dụng hệ thống lọc sinh học trong hệ thống hoàn tái sử dụng nguồn nước, theo kiểu loại lọc sinh học

ngập nước (Submerged filters) để lọc nước nuôi sinh vật cảnh và sản xuất giống cá

biển đạt hiệu quả cao bằng các loại vật liệu lọc sản xuất trong nước trên cơ sở đề tài:

“Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ lọc sinh học phục vụ ương nuôi giống cá

biển” do tiến sĩ Nguyễn Đức Cự làm chủ nhiệm đề tài Đề tài được thực hiện trong 2

năm 2004, 2005 thành công ban đầu mang lại triển vọng cho sản xuất giống trên qui

mô lớn, tạo điều kiện môi trường nước phù hợp để nuôi và bảo tồn những loài cá biển quí hiếm, góp thêm những cơ sở khoa học thực tiễn về quản lí và vận hành hệ thống có hiệu quả ứng dụng trong nuôi trồng thuỷ sản [1] (hình 1.12)

Hình 1.12 Sơ đồ mặt cắt đứng hệ thống bể lọc sinh học ngập nước Trung tâm giống Vũng Tầu thuộc Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thuỷ sản 2 vào năm 2002 - 2004 cũng đã nhập hệ thống thiết bị lọc sinh học khá hiện đại phục vụ cho nghiên cứu triển khai về sinh sản và ương nuôi các giống hải sản Các thiết bị của Trung tâm có nhiều hệ thống công suất nhỏ 5 m3/h, 10 m3/h, 15 m3/h,… khá tiện lợi cho vận hành nghiên cứu thực nghiệm cũng như sản xuất thử và tuỳ theo nhu cầu có thể vận hành hệ thống công suất lớn hoặc nhỏ cho phù hợp

Một số công trình nghiên cứu xử lý nước thải để tái sử dụng thực hiện tại đại học Cần Thơ đã đạt được những kết quả nhất định Nhưng những công trình nghiên cứu này chủ yếu tập trung nghiên cứu xử lý nước thải dân sự, nước ngọt, rất ít thông tin về việc xử lý nước thải mặn lợ để tái sử dụng trong NTTS

Các cơ sở nghiên cứu và ương nuôi cá cảnh biển hầu hết sử dụng một mô hình

hệ thống lọc sinh học bằng bể kính với vật liệu lọc sinh học bằng đá san hô tương tự như nhau Nhìn chung, mô hình lọc sinh học hiện nay tại một số cơ sở nghiên cứu của nước ta đơn giản và đều sử dụng chất liệu là bể kính sáng màu rất nhậy cảm và gây ức chế với vi khuẩn nitrat hoá mà trong hệ thống lọc sinh học cho Aquarium quá trình này lại là quá trình thống trị trong quá trình lọc sinh học Vì vậy, hiệu quả lọc không cao, chất lượng nước không bảo đảm và hiệu suất lọc thấp Hơn nữa, các mô hình trên đều

có công suất nhỏ không thể áp dụng vào ương nuôi và sản xuất giống cá biển ở quy

mô lớn với tải lượng vật chất rất cao Qua tìm hiểu có thể khẳng định cho đến nay không có công trình nào nghiên cứu một cách đầy đủ về chất lượng nước, hiệu quả ương nuôi, hiệu suất lọc sạch, tải lượng vật chất và tải lượng thuỷ lực của các mô hình lọc sinh học kể trên

Hiện nay, các cơ sở sản xuất và ương nuôi giống cá biển của Việt Nam hầu hết

sử dụng trực tiếp nguồn nước tự nhiên qua các bước xử lý trực tiếp sau đây:

- Bơm nguồn nước và lọc cơ học qua cát lấy nước trong sạch đưa vào bể chứa

- Xử lý hoá chất, chủ yếu là clorin (NaOCl, CaOCl2) hoặc đèn cực tím (UV) để diệt trừ vi khuẩn, mầm bệnh trước khi cấp cho các bể nuôi và sản xuất

- Nguồn nước thay hàng ngày cho ương nuôi giống cá biển yêu cầu rất lớn, thay nước khoảng 100 - 500% ngày Chi phí sản xuất rất cao và không thể đáp ứng mô hình sản xuất lớn, nước thải ra môi trường ngoài nguy cơ gây ô nhiễm cao Chất lượng nước không được duy trì liên tục do không có hệ thống hoàn lưu lọc sinh học Hàng ngày đến khi nước bị ô nhiễm mới tiến hành thay nước, nghĩa là quá trình ương nuôi vật nuôi liên tục bị tác động từ nguồn nước chất lượng kém Khối lượng nước phải thay mới hàng ngày rất lớn, nếu công suất ương nuôi một Trại giống có tổng khối lượng nước nuôi 1000 m3, hàng ngày phải thay 100 -500% nước thì phải cấp từ 1000 -

5000 m3 nước được lọc sạch và xử lý vì thế khó có thể thể đáp ứng được nhu cầu về nước Hơn nữa, nuôi bằng thay nước không có hệ thống lọc sinh học hoàn lưu không thể nuôi được mật độ cao và thường chỉ bằng 1/3 - 1/4 mật độ nuôi bằng hoàn lưu lọc sinh học Vì vậy, công suất ương nuôi và sản suất giống cá biển hiện nay của nước ta chỉ bằng 1/10 đến 1/15 so với các trại sản suất và ương nuôi giống cá biển của các nước trên thế giới sử dụng hệ thống lọc sinh học hoàn lưu [1]

Hệ thống lọc sinh học hoàn lưu để xử lý nước thải sau nuôi hiện nay của nước

ta đang được các nhà nghiên cứu tìm cách tiếp cận áp dụng vào thực tiễn sản xuất Trong đó có cả việc nhập thiết bị đồng bộ từ nước ngoài và tự chế tạo trong nước để đáp ứng đòi hỏi cấp bách hiện nay cho nuôi trồng thuỷ sản Nhưng các thiết bị hệ thống hoàn lưu lọc sinh học nếu nhập khẩu thì rất đắt và tốn kém, phụ thuộc vào các linh kiện thay thế, duy tu sửa chữa và bảo dưỡng định kỳ Nếu tự chế tạo trong nước thì công suất nhỏ, hiệu suất lọc thấp và không thể áp dụng cho ương nuôi và sản xuất giống cá biển Các cơ sở sản xuất giống cá biển ở Việt Nam không phải dễ dàng nhập được các thiết bị lọc sinh học do thủ tục và tốn kém kinh phí Từ đó dẫn đến các cơ sở hoàn toàn sử dụng phương pháp thay nước hoặc nuôi nước chảy liên tục rất tốn kém và hiệu quả không cao [1,15]

Tại các Viện nghiên cứu và các Trung tâm du lịch lớn để triển khai nghiên cứu, nuôi sinh vật cảnh gần như nhập các thiết bị lọc sinh học từ nước ngoài Khả năng áp

dụng không cao, chi phí tốn kém, nhất là triển khai mở rộng cho các cơ sở lớn, các trung tâm du lịch trong toàn quốc ở mọi vùng lãnh thổ gặp rất nhiều khó khăn về công nghệ và kinh phí Một số Viện nghiên cứu có xây dựng hệ thống lọc sinh học chỉ phục

vụ quy mô nuôi một số bể sinh vật cảnh biển có thể tích không lớn từ 100 - 500 lít Các hệ thống đó không liên hoàn và không đảm chất lượng cho nuôi sinh vật cảnh biển

ở quy mô lớn Đặc biệt nghiên cứu các quá trình sinh hoá trong hệ thống lọc sinh học

và tính toán thiết kế hệ thống phù hợp áp dụng vào sản xuất, nghiên cứu ở các quy mô khác nhau chưa được tiến hành

Tác giả Wheaton (1977) cho rằng quá trình làm sạch nước thải diễn ra sự chuyển đổi sinh học của các chất hữu cơ chứa nitơ thành nitrat Các dạng hữu cơ gốc đạm được amôn hóa thành dạng amoni (NH4+), amoni được nitrit hóa thành nitrit (NO2-) bởi vi khuẩn Nitrosomonas, sau đó nitrit được ôxy hóa tiếp tục thành ntrat

(NO3-) bởi vi khuẩn Nitrobacter Các chất hữa cơ trong nước thải sẽ bị ôxy hóa bởi quần thể sinh vật ở màng lọc sinh học Trước hết là phân hủy hiếu khí xảy ra ở phía ngoài của màng lọc sinh học Quá trình chuyển hóa thành NO3- gồm các phản ứng sau:

- Ôxy hóa bởi Nitrosomonas

O H H NO

NO2 NON2ON2

NO3 NON2ON2

Đây là quá trình phản nitrat được thực hiện bởi nhóm vi khuẩn phản nitrat gọi

là denitroficans Nước càng xuống sâu phía dưới các quá trình này càng xảy ra triệt để

Quá trình vô cơ hóa nhờ các vi sinh vật tiêu thụ các chất hữu cơ trong nước thải

sẽ giải phóng ra NH4+, PO43-

NO2 O2 Nitrathãa NO3

Hợp chất PO43- cũng được tích lũy cao trong nước do nó không chuyển thành khí trong hệ thống lọc thoáng khí Nó được kết tủa và lắng đọng nhờ hệ thống lọc đệm cacbonat, tuy nhiên không đáng kể

Sự tích lũy liên tục sẽ làm tăng cao hàm lượng của các hợp chất này trong hệ thống lọc sinh học hoàn lưu cho NTTS Bên cạnh đó sự tích lũy các chất hữu cơ trong nước của hệ thống lọc sinh học là các chất hữu cơ khó phân hủy Đến một thời điểm nào đó nước tích luỹ nhiều chất hữu cơ, dinh dưỡng nitrat, phosphat , nguyên tố vi lượng làm cho hệ thống lọc sinh học trở lên quá tải, gây độc cho vật nuôi, cần phải thay Vì vậy, lọc sinh học chỉ hạn chế thay nước kéo dài thời gian cần phải thay nước chứ không thể tái sử dụng nước hoàn toàn [1]

Nước thải sau khi qua hệ thống lọc sinh học sẽ được loại trừ các chất dinh dưỡng khoáng, các chất hữu cơ hòa tan nhờ quá trình tự làm sạch và sau đó được tuần hoàn trở lại trong hệ thống nuôi (Saucier B et al , 2000) Nhờ có hệ thống lọc sinh học

mà nguồn nước đảm bảo được sự ổn định các thông số DO, nhiệt độ, độ mặn, pH giúp

ta quản lý được môi trường, góp phần hạn chế dịch bệnh và có một vai trò vô cùng quan trọng trong quá trình nuôi [32]