TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN PHẠM THỊ HỒNG ĐỘ ĐỘC CẤP TÍNH CỦA Fe2+, EDTA VÀ KHẢ NĂNG ỨC CHẾ ĐỘC TÍNH CỦA Fe2+ BỞI EDTA LÊN TÔM THẺ CHÂN TRẮNG (Litopenaeus vannamei) GIAI ĐOẠN GIỐNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH SINH HỌC BIỂN 2012 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN PHẠM THỊ HỒNG ĐỘ ĐỘC CẤP TÍNH CỦA Fe2+, EDTA VÀ KHẢ NĂNG ỨC CHẾ ĐỘC TÍNH CỦA Fe2+ BỞI EDTA LÊN TÔM THẺ CHÂN TRẮNG (Litopenaeus vannamei) GIAI ĐOẠN GIỐNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH SINH HỌC BIỂN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN HUỲNH TRƯỜNG GIANG 2012 LỜI CẢM TẠ Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy Huỳnh Trường Giang tận tình hướng dẫn, truyền đạt kinh nghiệm, kiến thức quý báu; cung cấp tài liệu tạo điều kiện thuận lợi cho suốt thời gian thực luận văn tốt nghiệp trường Trong trình thực đề tài nhận giúp đỡ chị Phan Thị Cẩm Tú, cán phòng thí nghiệm phân tích chất lượng nước Bộ môn Thủy sinh học ứng dụng, bạn lớp Sinh học biển khóa 35 nhiệt tình giúp đỡ để hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn đến Thầy cố vấn học tập Vũ Ngọc Út quý Thầy, Cô Khoa Thủy Sản tận tình hướng dẫn giúp đỡ trình học trường Tôi xin cảm ơn đến giúp đỡ quý báu Phạm Thị Hồng i MỤC LỤC LỜI CẢM TẠ i MỤC LỤC ii TÓM TẮT v CHƯƠNG : MỞ ĐẦU 1.1 Giới thiệu 1.2 Mục tiêu 1.3 Nội dung nghiên cứu CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Đặc điểm sinh học tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) 2.1.1 Đặc điểm phân loại 2.1.2 Đặc điểm hình thái cấu tạo 2.1.3 Đặc điểm phân bố môi trường sống 2.1.4 Đặc điểm dinh dưỡng 2.1.5 Đặc điểm sinh trưởng 2.1.6 Đặc điểm sinh sản 2.2 Tình hình nuôi tôm thẻ chân trắng (L vannamei) giới Việt Nam 2.2.1 Trên giới 2.2.2 Việt Nam 2.3 Ảnh hưởng Fe2+ đời sống thủy sinh vật 2.3.1 Vai trò độc tính Fe2+ thủy sinh vật 2.3.2 Một số nghiên cứu có liên quan 2.4 Sử dụng EDTA nuôi trồng thủy sản 2.4.1 Sơ lược EDTA 2.4.2 Đặc điểm EDTA 10 2.4.3 Một số nghiên cứu có liên quan 10 CHƯƠNG 12 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12 ii 3.1 Thời gian địa điểm 12 3.1.1 Thời gian 12 3.1.2 Địa điểm 12 3.2 Vật liệu nghiên cứu 12 3.2.1 Dụng cụ hóa chất 12 3.2.2 Tôm thẻ chân trắng L vannamei 13 3.3 Phương pháp nghiên cứu 13 3.3.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 13 3.3.1.1 Thí nghiệm thăm dò để xác định giới hạn nồng độ gây chết Fe2+, EDTA tôm thẻ chân trắng PL15 14 3.3.1.2 Thí nghiệm xác định LC10, LC50, LC100-96 nồng độ an toàn Fe2+, EDTA tôm thẻ chân trắng PL15 14 3.3.1.3 Thí nghiệm xác định khả ức chế độc tính Fe2+ EDTA 15 3.3.2 Phương pháp xử lý số liệu 16 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 17 4.1 Nồng độ an toàn nồng độ gây chết (LC) Fe2+ lên tôm thẻ chân trắng (L vannamei) PL15 17 4.2 Nồng độ an toàn nồng độ gây chết (LC) EDTA lên tôm thẻ chân trắng (L vannamei) PL15 18 4.3 Kết thử khả khử độc tính Fe2+ EDTA lên tôm thẻ chân trắng (L vannamei) PL15 19 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 21 TÀI LIỆU THAM KHẢO 22 iii DANH SÁCH HÌNH VÀ BẢNG Hình 1: Công thức hóa học EDTA Bảng 1: Các thời điểm ghi nhận tỷ lệ chết thí nghiệm thăm dò 14 Bảng 2: Nồng độ an toàn giá trị LC thời điểm Fe2+ tôm thẻ chân trắng 17 iv TÓM TẮT Nghiên cứu thực nhằm tìm nồng độ an toàn, nồng độ gây độc Fe2+, EDTA khả ức chế độc tính Fe2+ EDTA tôm thẻ chân trắng PL15 độ mặn 15‰ thông qua giá trị LC50-96 để từ có thông tin khoa học xác giúp người nuôi lý ao nuôi tốt sử dụng thuốc hóa chất an toàn, hiệu Kết nghiên cứu cho thấy Fe2+ nồng độ 3,1 mg/L ao nuôi an toàn cho tôm thẻ chân trắng giống L.vannamei , 44 mg/L gây chết 10% tôm (LC10), 61 mg/L gây chết 50% tôm (LC50) nồng độ Fe2+ ao nuôi đạt 71 mg/L gây chết 100% tôm giống (LC100) Đối với EDTA sử dụng nồng độ nhỏ 24 mg/L an toàn cho tôm giống, nồng độ 266 mg/L gây chết 10% tôm (LC10), mức 479 mg/L gây chết 50% (LC50) sử dụng nồng độ 618 mg/L gây chết 100% (LC100) tôm thẻ chân trắng giống Khi sử dụng EDTA nồng độ an toàn để khử độc tính Fe2+ mức nồng độ LC tôm thẻ chân trắng giống L.vannamei thí nghiệm không qua lắng 24 tôm chết hoàn toàn sau 40 thí nghiệm, thí nghiệm có qua lắng 24 sau 48 tôm chết hoàn toàn v CHƯƠNG : MỞ ĐẦU 1.1 Giới thiệu Trong năm gần đây, nuôi tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) ngày phát triển ngành nuôi tôm biển Việt Nam Năm 2002 nước có 1.710 diện tích nuôi tôm thẻ chân trắng, sản lượng đạt 10.000 Năm 2007 diện tích nuôi đạt 4.000 ha, sản lượng đạt 30.000 Năm 2008 diện tích nuôi khoảng 8.000 (tăng gấp đôi so với năm 2007) Đến năm 2009 diện tích nuôi tôm thẻ chân trắng tăng lên 14.500 Năm 2010 25.300 chủ yếu tỉnh miền Trung miền Bắc, chiếm 17.960 (chiếm 72% diện tích nuôi tôm thẻ chân trắng nước) Năm 2011 diện tích nuôi tôm thẻ chân trắng 33.049 ha, sản lượng đạt 176.451 Tôm thẻ chân trắng đối tượng nuôi chủ đạo ngành thuỷ sản Việt Nam (Bộ Nông nghiệp Phát Triển Nông Thôn, 2011) Tuy nhiên việc phát triển diện tích nuôi bộc phát tràn lan không theo quy hoạch dễ dẫn đến nguy ô nhiễm môi trường, chất lượng nước ao nuôi suy giảm ảnh hưởng lớn đến xuất chất lượng tôm nuôi Do việc quản lý chất lượng nước khâu quan trọng trình nuôi Hàm lượng kim loại ao nuôi vấn đề cần quan tâm, số kim loại cần thiết cho phát triển thủy sinh vật Nhưng hàm lượng kim loại ao nuôi vượt nhu cầu gây độc cho đối tượng nuôi Trong đó, sắt (Fe) nguyên tố vi lượng cần thiết có tác dụng hoạt hóa phản ứng sinh hóa co-enzyme hoạt động biến dưỡng thể sinh vật (Trần Thị Thanh Hiền Nguyễn Anh Tuấn, 2009) Trong môi trường, Fe tồn dạng tự Fe2+ Fe3+, nồng độ cao gây độc làm chết tôm nuôi vùng nuôi bị nhiễm phèn hay vùng đất phèn tiềm tàng Tuy nhiên nghiên cứu nồng độ gây độc nồng độ an toàn Fe2+ tôm thẻ chân trắng chưa nghiên cứu EDTA thường sử dụng để xử lý kim loại nặng làm giảm độ cứng nước hoạt động nuôi trồng thủy sản ương tôm, cá giống nuôi thịt có khả phản ứng tạo phức bền tan nước với ion kim loại theo tỉ lệ 1:1 mà không phụ thuộc vào điện tích cation Mặc khác thân EDTA chất ô nhiễm hữu cấu tạo hóa học EDTA có chứa 10% Nitrogen (Sillanpaa, 1997) gây độc cho thủy sinh vật Hiện nghiên cứu LC50 EDTA tôm thẻ chân trắng chưa nghiên cứu (http://uv-vietnam.com.vn, truy cập 05/12/2012) Do đó, việc xác định nồng độ gây độc, nồng độ an toàn, cách sử dụng EDTA để đạt hiệu khử độc an toàn tôm thẻ chân trắng điều cần thiết Từ vấn đề trên, đề tài nghiên cứu “Độ độc cấp tính Fe2+, EDTA khả ức chế độc tính Fe2+ EDTA lên tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) giai đoạn giống” tiến hành 1.2 Mục tiêu Đề tài thực nhằm xác định mức nồng độ an toàn, nồng độ gây độc Fe2+, EDTA, khả ức chế độc tính Fe2+ EDTA tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) giai đoạn giống Từ có sở khoa học ứng dụng để khuyến cáo người nuôi quản lý nồng độ Fe2+ ao an toàn cho đối tượng nuôi Đồng thời có biện pháp xử lý nồng độ Fe2+ ao vượt mức nồng độ an toàn 1.3 Nội dung nghiên cứu Xác định nồng độ an toàn, LC10, LC50, LC100 Fe2+, EDTA; khả ức chế độc tính của Fe2+ EDTA tôm thẻ chân trắng (L vannamei) giai đoạn giống điều kiện phòng thí nghiệm CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Đặc điểm sinh học tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) 2.1.1 Đặc điểm phân loại Tôm thẻ chân trắng (Tên tiếng Anh White leg shrimp) định loại sau: Ngành: Arthropoda Lớp: Crustacea (Latreille,1802) Lớp phụ: Eumalacostraca (Grroben, 1892) Bộ: Decapoda (Latreille,1802) Họ: Penaeidae (Rafinesque, 1815) Giống: Litopenaeus Loài: Litopenaeus vannamei hay Penaeus vannamei (Boone, 1931) 2.1.2 Đặc điểm hình thái cấu tạo Tôm thẻ chân trắng vỏ mỏng màu trắng đục nên có tên tôm bạc, bình thường có màu xanh lam, chân bò có màu trắng ngà nên gọi tôm chân trắng Chủy phần kéo dài tiếp với bụng thường có 2-4 (đôi 5-6) cưa phía bụng có độ dài vừa phải, dài tới đốt râu thứ hai Vỏ giáp có gai gân gai râu rõ, gai mắt gai đuôi (telson), rảnh sau mắt, đường gờ sau chủy dài, dài tới mép sau cánh vỏ giáp Gờ rảnh chủy ngắn kéo dài tới gai thượng vị Có đốt bụng, đốt mang trứng, rảnh bụng hẹp không có, gai đuôi không phân nhánh Râu gai phụ chiều dài râu ngắn nhiều so với vỏ giáp (Thái Bá Hồ Ngô Trọng Lư, 2003) 2.1.3 Đặc điểm phân bố môi trường sống Tôm thẻ chân trắng loài tôm nhiệt đới có nguồn gốc phía Đông bờ biển Thái Bình Dương từ biển Peru đến nam Mexico, vùng biển Ecuador, khu vực có nhiệt độ nước trung bình năm 20oC Hiện tôm thẻ chân trắng di giống nhiều nước Đông Nam Á Đông Á Việt Nam, Thái Lan, Philippin, Indonesia, Trung Quốc Tôm thẻ chân trắng thích nghi với giới hạn rộng nhiệt độ độ mặn Tôm có khả thích nghi với độ mặn từ 0,5-45‰, thích hợp khoảng 2834‰ tăng trưởng tốt độ mặn thấp 10-15‰, ưu điểm vượt trội 3.3.1.1 Thí nghiệm thăm dò để xác định giới hạn nồng độ gây chết Fe2+, EDTA tôm thẻ chân trắng PL15 Mục tiêu thí nghiệm: nhằm xác định nồng độ thấp gây chết 100% nồng độ cao gây chết không 10% số tôm Đây khoảng nồng độ làm sở cho việc bố trí thí nghiệm LC50 Cách bố trí thí nghiệm: thí nghiệm tiến hành cốc thuỷ tinh 1.000 mL, cốc cho vào 20 tôm PL15 điều kiện nước lợ có độ mặn 15‰, có sục khí nhẹ liên tục nhằm đảm bảo cung cấp đủ oxy cho tôm, không cho ăn không thay nước thời gian 24 Trong trình thí nghiệm xuất tôm chết vớt khỏi cốc để hạn chế ảnh hưởng đến chất lượng nước Số liệu ghi nhận thời điểm sau: Bảng 1: Các thời điểm ghi nhận tỷ lệ chết thí nghiệm thăm dò Khoảng thời gian quan sát số tôm chết Giờ thứ 15 phút/1 lần lần lần Giờ thứ 24 Quan sát lần cuối Thí nghiệm bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với mức nồng độ khác Thí nghiệm Các nồng độ Fe2+ bố trí thí nghiệm: (đối chứng); 25; 50; 100; 200; 300 mg/L Thí nghiệm Các nồng độ EDTA bố trí thí nghiệm: (đối chứng); 100; 200; 300; 400; 500 mg/L Thí nghiệm thực lặp lại lần cho nghiệm thức, ghi nhận số tôm chết theo thời điểm tính toán tỷ lệ chết sau 24 3.3.1.2 Thí nghiệm xác định LC10, LC50, LC100-96 nồng độ an toàn Fe2+, EDTA tôm thẻ chân trắng PL15 Mục tiêu thí nghiệm: thí nghiệm xác định LC10, LC50, LC100-96 Fe2+ EDTA hay nồng độ gây chết 10%, 50%, 100% tôm thẻ chân trắng thời gian 96 Fe2+, EDTA nhằm đánh giá độ độc cấp tính Fe2+, EDTA tôm thẻ chân trắng môi trường nước nuôi tôm Cách bố trí thí nghiệm: thí nghiệm tiến hành 96 cách bố trí tương tự bố trí thí nghiệm thăm dò Dựa vào kết thí nghiệm thăm 14 dò để đưa nồng độ thí nghiệm Trong giới hạn nồng độ gây chết Fe2+, EDTA chia thành mức nồng độ khác đối chứng (nồng độ = 0) Thí nghiệm Các nồng độ Fe2+ bố trí thí nghiệm: (đối chứng); 10; 25; 50; 75; 100 mg/L Thí nghiệm Các nồng độ EDTA bố trí thí nghiệm: (đối chứng); 100; 200; 300; 400; 500; 600; 700 mg/L Thí nghiệm thực lặp lại lần cho nghiệm thức Theo dõi hoạt động tôm ghi nhận số tôm chết thời điểm 6, 12, 24, 48, 72 96 sau thời gian bắt đầu thí nghiệm 3.3.1.3 Thí nghiệm xác định khả ức chế độc tính Fe2+ EDTA Mục tiêu thí nghiệm: nhằm xác định khả khống chế độc tính Fe2+ EDTA tôm thẻ chân trắng giống PL15 thời gian 96 Cách tiến hành thí nghiệm: thí nghiệm bố trí với điều kiện tương tự thí nghiệm thăm dò, nồng độ hóa chất dựa kết giá trị LC10, LC50, LC100-96 thí nghiệm LC Thí nghiệm Xác định khả khử độc tính Fe2+ EDTA không qua lắng 24 giờ, gồm nghiệm thức: Nghiệm thức LC10-96 Fe2+ : Nồng độ an toàn EDTA Nghiệm thức LC50-96 Fe2+ : Nồng độ an toàn EDTA Nghiệm thức LC100-96 Fe2+ : Nồng độ an toàn EDTA Hỗn hợp hóa chất pha thành dung dịch tích 1.000 ml sau tiến hành thả tôm vào, quan sát ghi nhận tỷ lệ chết sau 96 Mỗi nghiệm thức lặp lại lần Thí nghiệm Xác định khả khử độc tính Fe2+ EDTA qua lắng 24 Thí nghiệm gồm nghiệm thức với mức nồng độ hóa chất thí nghiệm Hỗn hợp hóa chất pha thành dung dịch tích 1.000 ml sau để lắng 24 (không sục khí), lấy phần nước bên (phần phức đáy cốc bị loại bỏ) để thả tôm vào tiến hành thí nghiệm, quan sát ghi nhận tỷ lệ chết tôm sau 96 Mỗi nghiệm thức lặp lại lần 15 Phương pháp tính giá trị LC50-96 Giá trị LC (Lethal Concentration) điểm xác định dựa phương trình hồi quy tương quan tuyến tính: y = ax + b, dựa mô hình toán học Parker (1973) APHA (1995) Trong đó: y Arcsin (% tỷ lệ chết) x Log nồng độ thí nghiệm (mg/L) a hệ số gốc b số LC10-96 nồng độ cao gây chết 10% cá thể thí nghiệm thời gian 96 gọi giới hạn hay nồng độ không gây ảnh hưởng đến sinh lý sinh vật thí nghiệm LC50-96 xác định độ độc cấp tính gây chết 50% sinh vật thí nghiệm thời gian 96 giúp đánh giá nhanh độc tính chất sinh vật cần nghiên cứu Giá trị LC50 tính cách giá trị Y = 0.5 (tỷ lệ chết = 50%) vào phương trình tương quan để tìm giá trị X nồng độ gây chết 50% sinh vật thí nghiệm LC100-96 nồng độ thấp gây chết 100% cá thể thí nghiệm vòng 96 gọi giới hạn hay nồng độ gây chết hoàn toàn sinh vật thí nghiệm Phương pháp tính toán nồng độ an toàn: Nồng độ an toàn (SC-Safe Concentration) nồng độ dự đoán không gây chết tôm thời gian sử dụng hóa chất không thời hạn Nồng độ an toàn tính toán dựa giá trị LC50-96, lấy giá trị nhân với hệ số “application factor” 0,05 (tùy theo loại thuốc mà giá trị biến động từ 0,01-0,1, giá trị thường sử sử dụng chung cho loại thuốc 0,05) (Sprague, 1971) Hóa chất sử dụng nồng độ an toàn ảnh hưởng đến chức sinh lý sinh vật thí nghiệm 3.3.2 Phương pháp xử lý số liệu Số liệu phân tích theo số liệu trung bình, độ lệch chuẩn, phương trình hồi qui sử dụng phần mềm Excel để xử lý Nồng độ gây chết 10, 50, 100% tôm thí nghiệm (LC50) sau 96 ước tính phương pháp Probit (Finney, 1971) 16 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Nồng độ an toàn nồng độ gây chết (LC) Fe2+ lên tôm thẻ chân trắng (L vannamei) PL15 Kết thí nghiệm thăm dò 24 cho thấy nồng độ Fe2+ gây độc cho tôm thẻ chân trắng giống xác định khoảng 25-100 mg/L Đây sở cho bố trí thí nghiệm xác định giá trị LC50 Sau 96 bố trí thí nghiệm, kết đạt mức nồng độ an toàn Fe2+ tôm thẻ chân trắng giống 3,1 mg/L nồng độ không gây ảnh hưởng đến sinh lý tôm giống 96 (LC10-96 ) 44 mg/L; nồng độ gây chết 50% tôm giống (LC50-96 giờ) 61 mg/L; nồng độ gây chết 100% (LC100-96 giờ) tôm giống thí nghiệm 71 mg/L Phương trình hồi quy tương quan thời điểm 96 (y = 11,332x – 15,668; R2 = 0,98) cho thấy tỷ lệ chết tôm liên quan chặt chẽ với gia tăng nồng độ Fe2+ Từ Bảng cho thấy giá trị LC10, LC50, LC100 thời điểm giảm dần theo thời gian thí nghiệm có mối tương quan chặt chẽ thể qua hệ số tương quan R2 tương đối cao: 0,95 thời điểm 24 48 giờ; 0,92 72 thời điểm kết thúc thí nghiệm 0,98 Bảng 2: Nồng độ an toàn giá trị LC thời điểm Fe 2+ tôm thẻ chân trắng Thời điểm LC10 LC50 LC100 (mg/L) (mg/L) (mg/L) Phương trình tương quan R2 24 59 92 112 y = 8,2978x - 11,708 0,95 48 49 74 88 y = 9,0121x - 12,274 0,95 72 47 70 84 y = 9,2166x - 12,446 0,92 96 44 61 71 y = 11,332x - 15,688 0,98 Nồng độ an toàn 3,1 mg/L Theo kết nghiên cứu Martin Holdich (1986) loài giáp xác Crangonyx pseudogracilis giá trị LC50-96 Fe2+ 95 mg/L (pH = 6,75 độ cứng 50), cao gấp 1,5 lần so với tôm thẻ chân trắng giống Mukhopadhyay Konar (1984) tìm nồng độ gây chết LC50 Fe loài Cyclops viridis pH = 6,5 35,2 mg/L, pH = 33,2 mg/L pH = 5,5 giá trị l36 mg/L Ở mức pH trung tính giá trị LC50 loài C.viridis thấp 1,8 lần so với tôm thẻ chân trắng giống Độ độc cấp tính sắt loài Daphnia pulex thể qua giá trị LC50-48 12,93 mg/L (Birge, et al 1985) So với tôm thẻ chân trắng giống có LC50-48 74 mg/L giá trị thấp 5,7 lần 17 Nồng độ an toàn Fe2+ tôm thẻ chân trắng 3,1 mg/L, loài tôm Palaemon modestus (thí nghiệm nhiệt độ 18-23oC) 21 mg/L (Zhen, et al 2005) Giá trị lớn gấp 6,7 lần so với tôm thẻ chân trắng giống, chênh lệch nhiệt độ, kích cỡ tôm thí nghiệm khác loài có giới hạn thích nghi khác Có nghiên cứu sắt tôm, đặc biệt nhu cầu độc tính Fe2+ tôm, chủ yếu nghiên cứu thực cá vài loài giáp xác nhỏ Nhu cầu sắtt tôm không quan tâm nghiên cứu, bổ sung sắt vào chế độ dinh dưỡng làm ảnh hưởng đến phát triển tôm Penaeus japonicus (Deshimaru Yone 1978; Kanazawa, et al.1984, trích Boonyarapalin, 1996) 4.2 Nồng độ an toàn nồng độ gây chết (LC) EDTA lên tôm thẻ chân trắng (L vannamei) PL15 Thí nghiệm thăm dò 24 cho thấy nồng độ 200 mg/L EDTA gây chết không 10% số tôm, nồng độ 500 mg/L EDTA không gây chết 100% tôm giống thí nghiệm Do khoảng nồng độ cao gây chết tôm xác định 200 mg/L, khoảng nồng độ thấp gây chết 100% xác định lớn 500 mg/L nhỏ 1.000 mg/L Đây sở cho bố trí thí nghiệm xác định giá trị LC50 Kết nồng độ an toàn EDTA tôm thẻ chân trắng giai đoạn giống xác định 24 mg/L Nồng độ không gây ảnh hưởng đến sinh lý tôm giống 96 (LC10-96 ) 266 mg/L, nồng độ gây chết 50% tôm (LC50-96 giờ) 479 mg/L, nồng độ gây chết 100% tôm (LC100-96 giờ) 618 mg/L Phương trình hồi quy tương quan (y = 6,2744x-12,216; R2 = 0,97) cho thấy mối liên quan chặt chẽ tỷ lệ chết tôm gia tăng nồng độ EDTA Các giá trị LC10, LC50, LC100 thời điểm giảm dần theo thời gian thí nghiệm (Bảng 3) có tương quan chặt chẽ thông qua giá trị hệ số tương quan R2 Ở thời điểm 24 48 giá trị R2 tương đối cao (0,92), thời điểm 72 giá trị thấp (0,84) Tuy nhiên thời điểm kết thúc thí nghiệm (96 giờ) R2 0,97 thể mối tương quan cao nồng độ EDTA tỷ lệ chết tôm thẻ chân trắng Theo Reaves (2004), nồng độ gây chết 50% 96 cá EDTA 430 mg/L 0,89 lần nồng độ gây chết tôm thẻ chân trắng giống LC50-96 loài cá Pimehales promelas 59,8 mg/L (CAS No: 60-00-4 ), thấp lần so với tôm thẻ chân trắng giống Cũng theo Reaves (2004), nồng độ Daphnia 100 mg/L Các mức nồng độ gây độc EDTA loài Artemia salina thể qua giá trị LC 96 LC10: 8,22 mg/L; LC50: 18 623,61 mg/L; LC100: 1.759,67 mg/ L (Arruda, et al 2010) Trong đó, nồng độ gây chết 10% thấp tôm thẻ chân trắng giống 32,35 lần, nồng độ gây chết 50% cao 1,3 lần, nồng độ gây chết 100% cao 2,8 lần Bảng 3: Nồng độ an toàn giá trị LC thời điểm EDTA tôm thẻ chân trắng Thời điểm LC10 LC50 LC100 (mg/L) (mg/L) (mg/L) Phương trình tương quan R2 24 379 579 696 y = 8,7169x - 19,483 0,92 48 370 560 669 y = 8,9508x - 19,995 0,92 72 343 525 631 y = 8,7086x - 19,088 0,84 96 266 479 618 Y =6,2744x - 12,216 0,97 Nồng độ an toàn 24 mg/L Thí nghiệm độc tố EDTA lên nauplius tôm Penaeus stylirostris Castille Lawrence (1981) cho biết cho nauplius tiếp xúc với EDTA 24 nồng độ 1,34 mM gây chết nauplius, nồng độ 0,67mM EDTA làm giảm tỷ lệ lột xác nồng độ 0,3 mM không làm ảnh hưởng đến tỷ lệ sống tỷ lệ lột xác chúng Nồng độ gây chết 50% EDTA tôm thẻ chân trắng giống cao (479 mg/L) so với cá (430 mg/L) loài giáp xác râu ngành Daphnia (100 mg/L) Khả gây độc ấu trùng tôm P.stylirostris EDTA (1,34 mM) cao so với tôm thẻ chân trắng giống Tuy nhiên A salina nồng độ để gây chết 50% cá thể EDTA cao tôm thẻ chân trắng giống 1,3 lần (624 mg/L) Điều chứng tỏ khả chịu đựng độc tố EDTA tôm thẻ chân trắng L vannamei cao cá, Daphnia, ấu trùng tôm thấp so với artemia 4.3 Kết thử khả khử độc tính Fe2+ EDTA lên tôm thẻ chân trắng (L vannamei) PL15 Thí nghiệm sử dụng nồng độ an toàn EDTA (24 mg/L) để xem xét khả khử độc tính Fe2+ tôm thẻ chân trắng giống không qua lắng 24 cho thấy tôm chết hoàn toàn sau 40 nghiệm thức tương ứng với mức nồng độ LC Fe2+ Trong môi trường nước EDTA phản ứng tạo phức với ion Fe2+ theo tỷ lệ 1:1 hình thành phức chất Fe-EDTA chìm xuống đáy cốc Qua quan sát thấy có kết tủa vàng cam bám mang phụ tôm, làm ngăn cản trình hô hấp di chuyển tôm Đây nguyên nhân làm tôm chết nhanh có Fe2+ nước 19 Đối với thí nghiệm để lắng dung dịch 24 sau 48 tôm chết hoàn toàn nghiệm thức tương ứng với mức nồng độ LC Fe2+ Sau thả tôm vào thời gian thí nghiệm thấy có số kết tủa phức Fe-EDTA đáy cốc, mang phụ tôm chết Theo Martin Holdich (1986) trạng thái oxy hóa sắt dạng Fe2+ độc trạng thái Fe3+ Fe2+ tồn lâu môi trường nước Điều chứng tỏ phức Fe-EDTA tồn môi trường nước lâu 24 trước kết tủa xuống đáy cốc, đồng thời Fe2+ phức chất với EDTA có độc tính cao tôm thẻ chân trắng giống so với có riêng Fe2+ nước 20 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 5.1 Kết luận  Đối với Fe2+ nồng độ 3,1 mg/L ao nuôi an toàn cho tôm thẻ chân trắng giống L.vannamei , 44 mg/L gây chết 10% tôm (LC10), 61 mg/L gây chết 50% tôm (LC50) nồng độ Fe2+ ao nuôi đạt 71 mg/L gây chết 100% tôm giống (LC100)  Đối với EDTA sử dụng nồng độ nhỏ 24 mg/L an toàn cho tôm giống, nồng độ 266 mg/L gây chết 10% tôm (LC10), mức 479 mg/L gây chết 50% (LC50) sử dụng nồng độ 618 mg/L gây chết 100% (LC100) tôm thẻ chân trắng giống  Khi sử dụng EDTA nồng độ an toàn để khử độc tính Fe2+ mức nồng độ LC tôm thẻ chân trắng giống L.vannamei thí nghiệm không qua lắng 24 tôm chết hoàn toàn sau 40 thí nghiệm, thí nghiệm có qua lắng 24 sau 48 tôm chết hoàn toàn 5.2 Đề xuất  Cần tiếp tục nghiên cứu để tìm phương pháp khử độc tố Fe2+ ao nuôi EDTA đạt hiệu sử dụng nhằm khuyến cáo kịp thời cho người nuôi  Tiếp tục nghiên cứu tìm nguyên nhân làm tôm giống chết nhanh môi trường tồn Fe2+ EDTA 21 TÀI LIỆU THAM KHẢO Arruda, E J De., Rossi, A P L., Porto, K R D A.,Olivera, L C S De., Arakaki, A H., Scheidt, G N and Soccol, C R., 2010 Evaluation of Toxic Effects with Transition Metal Ions, EDTA, SBTI and Acrylic Polymers on Aedes aegypti (L.,1762) (Diptera: Culicidae) and Artemia salina (Artemidae) An Internationnal Journal 53 (2): 335-341 Boyd, C E., 2008 Iron Important To Pond Water, Bottom Quality Global Aquaculture Alliance: 59-60 Boonyaratpalin, M., 1996 Nutritional requirements of commercially important shrimps in the tropics In: Santiago CB, Coloso RM, Millamena OM, Borlongan IG (eds) Feeds for Small-ScaleAquaculture Proceedings of the National Seminar-Workshop on Fish Nutrition and Feeds.SEAFDEC Aquaculture Department, Iloilo, Philippines: 10-28 Birge, W J., Black, A G., Westerman, A G., Short, T M., Taylor, S B., Bruser, D M and Wallingford, E D., 1985 Recommendations on Numerical Values for Regulating Iron and Chloride Concentrations for the Purpose of Protecting Warmwater Species of Aquatic Life in the Commonwealth of Kentucky Memorandum of Agreement No 5429 Kentucky Natural Resources an Environmental Protection Cabinet CAS No: 60-00-4 Summary of Initial Risk Asessment Report Ethylenediaminetetraacetic acid Castille F L Jr., Lawrence A L, 1981 The effect of EDTA (Ethylene Diamine Tetrya Acetatic acid) on the survival and development of shrimp nauplii (Penaeus stylirostris STIMPSON) and the interaction of EDTA with the toxicities of cadmium, calcium, and phenol Journal of the World Mariculture Society 12 (2): 292-304 Chelating Agents questions and answers EDTA European Amino-Carboxylates Producers Committee Dương Thanh Nhã, Ngô Ngọc Hưng, Lê Văn Phát, Võ Quang Minh Lê Quang Trí, 2010 Một số hình thái phẫu diện đất phèn đồng sông Cửu Long Tạp chí khoa học trường Đại Học Cần Thơ (14): 243-249 Dalzell, D J B and Macfarlane, N A A., 1999 The toxicity of iron to brown trout and effects on the gills: a comparison of two grades of iron sulphate Journal of Fish Biology 55 (2): 301-315 FAO: Cultured aquatic species information programme Penaeus vannamei (Boone, 1931) FAO Fisheries and aquaculture departerment (http://www.fao.org/fishery/culturedspecies/Litopenaeus_vannamei/en) Lê Huy Bá, 2002 Độc học môi trường Nhà xuất Đại Học Quốc Gia TP.Hồ Chí Minh Trang 55-59 22 Licop, M S R., 1988 Sodium-EDTA effects on survival and metamorphosis of Penaeus monodon larvae Aquaculture 74: 239-247 Nowack, B and VanBriesen, J M., 2005 Chelating Agents in the environment American Chemical Society Maltby, L., Snart, J.O.H and Calow, P., 1987 Acute toxicity tests on the freshwater isopod, Asellus aquaticus, using FeSO4.7H2O, with special reference to techniques and the possibility of intraspecific variation Environ Pollut 43: 271-281 Martin, T R and D M Holdich, 1986 The acute lethal toxicity of heavy metals to peracarid crustaceans (with particular reference to fresh-water asellids and gammarids) Wat Res 20: 1137-1147 Martin, T R and D M Holdich, 1986 The acute lethal toxicity of heavy metals to peracarid crustaceans (with particular reference to fresh-water asellids and gammarids) Wat Res 20: 1137-1147 Mukhopadhyay, M K and Konar, S K., 1984 Toxicity of copper, zinc and iron to fish, plankton and worm Geobios 11: 204-207 Oviedo, C and Rodri’guez, J., 2003 EDTA: The chelating agent under environmental scrutiny Renewable Resources Laboratory, Universidad de Concepcio’n Casilla 160-C, Concepcio’n, Chile Quim.26 (6): 901-905 Reaves, E., 2004 Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) and the salts of EDTA: Science Assessment Document for Tolerance Reassessment United States Environmental protection agency Washington, D.C 20460 Sprague, J B., 1971 Measurement of pollutant toxicity to fish—III: Sublethal effects and “safe” concentrations Water Research 5: 245-266 Thái Bá Hồ Ngô Trọng Lư, 2003 Kỹ thuật nuôi tôm he chân trắng Nhà xuất nông nghiệp Hà Nội Trần Thị Thanh Hiền Nguyễn Anh Tuấn , 2009 Dinh dưỡng thức ăn thủy sản Nhà xuất Nông Nghiệp Trần Viết Mỹ, 2009 Cẩm nang nuôi tôm chân trắng (Penaeus vannamei) Sở Nông Nghiệp Phát Triển Nông Thôn TP Hồ Chí Minh Trung tâm Khuyến Nông Vuori, K., 1995 Direct and indirect effects of iron on river ecosystems Finnish zoological and botanical publishing board Ann.Zool.Fennici 32: 317-329 Xu Zhen, Xu Ru-weil, Zhou Zhi-ming and Hu Ting-jian, 2005 Acute Toxicity of Four Drugs to Shrimp (Palaemon modestus) Các Trang Web tham khảo: http://vietfish.org/2012020910524080p48c83/hoi-nghi-tong-ket-tinh-hinh-nuoi-tomnuoc-lonam-2011-va-ban-giai-phap-trien-khai-ke-hoach-san-xuat-nam-2012.htm Truy cập ngày 10/8/2012 23 www.soctrang.gov.vn Hội thảo qui hoạch nuôi tôm thẻ chân trắng tìm chất thay Trifluralin nuôi trồng thủy sản (26/04/2011) Cổng thông tin điện tử tỉnh Sóc Trăng Truy cập ngày 10/8/2012 http://thuysan.net/nghe-ca/nuoi-trong/tom/ts5001-dbscl-nuoi-tom-the-chan-trang-can-codinh-huong-tot/#.UDXzWKAUXKQ Truy cập ngày 11/08/2012 http://vietfish.org/2011030103272626p48c54t78/cho-dung-cua-tom-chan-trang-o-vietnam.htm Truy cập ngày 5/8/2012 http://www.ninhthuan.gov.vn/chinhquyen/sonnnt/Pages/Tinh-hinh-nuoi-tom-thuong-phamnam-2012.aspx Truy cập ngày 01/12/2012 http://www.agroviet.gov.vn/Pages/news_detail.aspx?NewsId=12597&Page=3 Truy cập 12/08/2012 24 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Giá trị trung bình tỷ lệ chết độ lệch chuẩn tôm thẻ chân trắng PL15 Fe2+ 96 Thời điểm 6h 12h 24h 48h 72h 96h Nồng độ (mg/L) 0 ± 0,0 ± 0,0 ± 0,0 ± 0,0 ± 0,0 ± 0,0 10 ± 0,0 ± 0,0 ± 0,0 ± 0,0 ± 0,0 ± 0,0 25 ± 0,0 ± 0,0 ± 0,0 ± 0,0 ± 0,0 ± 0,0 50 ± 0,0 ± 0,0 0,67 ± 0,58 3,67 ± 1,53 5,00 ± 1,0 5,67 ± 0,58 75 ± 0,0 ± 0,0 8,67 ± 1,15 15,67 ± 0,58 19,33 ± 0,58 20 ± 0,0 100 0,33 ± 0,58 ± 0,0 10,33 ± 0,58 17,67 ± 1,53 20 ± 0,0 20 ± 0,0 Phụ lục 2: Kết phần trăm tỷ lệ chết tôm thẻ chân trắng PL15 Fe2+ 96 TỶ LỆ CHẾT (%) Nồng độ (mg/L) Thời điểm 6h 12h 24h 48h 72h 96h 0 0 0 10 0 0 0 Giá trị LC50-96 từ phương trình hồi quy: y = 11,332x - 15,688 ASINH (50) = 4,605 Log nồng độ (X) = (4,605 + 15,688)/11,332 = 1,79 LC50-96h = 101,79 = 61,77 Hệ số tương quan R2 = 0,9828 25 0 0 0 50 0,00 0,00 3,33 16,67 25,00 26,67 75 0,00 0,00 43,33 78,33 96,67 100,00 100 1,67 5,00 51,67 88,33 100,00 100,00 Phụ lục 3: Giá trị trung bình tỷ lệ chết độ lệch chuẩn tôm thẻ chân trắng PL15 EDTA 96 Nồng độ (mg/L) Thời điểm 6h 12h 24h 48h 72h 96h 0 ± 0,0 ± 0,0 ± 0,0 ± 0,0 ± 0,0 ± 0,0 100 ± 0,0 ± 0,0 ± 0,0 ± 0,0 ± 0,0 ± 0,0 200 ± 0,0 ± 0,0 ± 0,0 ± 0,0 ± 0,0 ± 0,0 300 ± 0,0 ± 0,0 ± 0,0 ± 0,0 ± 0,0 ± 0,0 400 ± 0,0 ± 0,0 ± 2,82 2,5 ± 2,12 4,5 ± 3,54 6,5 ± 2,12 500 ± 0,0 ± 0,0 7,5 ± 2,12 ± 1,41 10 ± 1,41 12 ± 1,41 600 700 ± 1,41 ± 3,46 ± 1,41 ± 4,36 10,5 ± 6,36 15 ± 3,61 12 ± 4,24 16 ± 0,00 14 ± 4,24 17,67 ± 2,08 16 ± 1,41 20,0 Phụ lục 4: Kết phần trăm tỷ lệ chết tôm thẻ chân trắng PL15 EDTA 96 Thời điểm 6h 12h 24h 48h 72h 96h 0 0 0 100 0 0 0 200 0 0 Giá trị LC50-96 từ phương trình hồi quy: Y = 6,2744x - 12,216 ASINH (50) = 4,605 Log nồng độ (X) = (4,605 + 12,216)/6,2744 = 2,68 LC50- 96 = 102,68 = 479,66 Hệ số tương quan R2 = 0,857 TỶ LỆ CHẾT (%) Nồng độ (mg/L) 300 400 500 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 10,00 10,00 37,50 10,00 12,50 45,00 20,00 22,50 50,00 25,00 32,50 60,00 600 15,00 20,00 52,50 60,00 70,00 80,00 700 35,00 45,00 75,00 80,00 88,33 100,00 [...]... Daphnia, ấu trùng tôm và thấp hơn so với artemia 4.3 Kết quả thử khả năng khử độc tính của Fe2+ bởi EDTA lên tôm thẻ chân trắng (L vannamei) PL15 Thí nghiệm sử dụng nồng độ an toàn của EDTA (24 mg/L) để xem xét khả năng khử độc tính của Fe2+ trên tôm thẻ chân trắng giống không qua lắng trong 24 giờ cho thấy tôm chết hoàn toàn sau 40 giờ ở cả 3 nghiệm thức tương ứng với các mức nồng độ LC của Fe2+ Trong môi... trắng giống khá cao (479 mg/L) so với cá (430 mg/L) và loài giáp xác râu ngành Daphnia (100 mg/L) Khả năng gây độc trên ấu trùng tôm P.stylirostris của EDTA (1,34 mM) cũng cao hơn so với tôm thẻ chân trắng giống Tuy nhiên đối với A salina thì nồng độ để gây chết 50% cá thể của EDTA cao hơn tôm thẻ chân trắng giống 1,3 lần (624 mg/L) Điều này chứng tỏ khả năng chịu đựng độc tố của EDTA của tôm thẻ chân trắng. .. chết 100% tôm giống (LC100)  Đối với EDTA khi sử dụng ở nồng độ nhỏ hơn hoặc bằng 24 mg/L sẽ an toàn cho tôm giống, ở nồng độ 266 mg/L sẽ gây chết 10% tôm (LC10), ở mức 479 mg/L sẽ gây chết 50% (LC50) và nếu sử dụng ở nồng độ 618 mg/L sẽ gây chết 100% (LC100) tôm thẻ chân trắng giống  Khi sử dụng EDTA ở nồng độ an toàn để khử độc tính của Fe2+ ở các mức nồng độ LC trên tôm thẻ chân trắng giống L.vannamei... thức, ghi nhận số tôm chết theo các thời điểm như trên và tính toán tỷ lệ chết sau 24 giờ 3.3.1.2 Thí nghiệm xác định LC10, LC50, LC100-96 giờ và nồng độ an toàn của Fe2+, EDTA trên tôm thẻ chân trắng PL15 Mục tiêu của thí nghiệm: thí nghiệm xác định LC10, LC50, LC100-96 giờ của Fe2+ và EDTA hay nồng độ gây chết 10%, 50%, 100% tôm thẻ chân trắng trong thời gian 96 giờ của Fe2+, EDTA nhằm đánh giá độ. .. định khả năng khử độc tính của Fe2+ bởi EDTA không qua lắng trong 24 giờ, gồm 3 nghiệm thức: Nghiệm thức 1 LC10-96 giờ của Fe2+ : Nồng độ an toàn của EDTA Nghiệm thức 2 LC50-96 giờ của Fe2+ : Nồng độ an toàn của EDTA Nghiệm thức 3 LC100-96 giờ của Fe2+ : Nồng độ an toàn của EDTA Hỗn hợp hóa chất được pha thành dung dịch có thể tích 1.000 ml sau đó tiến hành thả tôm vào, quan sát và ghi nhận tỷ lệ chết... thời Fe2+ và phức chất của nó với EDTA có độc tính cao hơn trên tôm thẻ chân trắng giống so với chỉ có riêng Fe2+ trong nước 20 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 5.1 Kết luận  Đối với Fe2+ thì ở nồng độ 3,1 mg/L trong ao nuôi sẽ an toàn cho tôm thẻ chân trắng giống L.vannamei , ở 44 mg/L sẽ gây chết 10% tôm (LC10), ở 61 mg/L sẽ gây chết 50% tôm (LC50) và nếu nồng độ Fe2+ trong ao nuôi đạt 71 mg/L sẽ gây chết... định khả năng ức chế độc tính của Fe2+ bởi EDTA Mục tiêu của thí nghiệm: nhằm xác định khả năng khống chế độc tính của Fe2+ bởi EDTA trên tôm thẻ chân trắng giống PL15 trong thời gian 96 giờ Cách tiến hành thí nghiệm: thí nghiệm được bố trí với các điều kiện tương tự như thí nghiệm thăm dò, nồng độ hóa chất dựa trên kết quả các giá trị LC10, LC50, LC100-96 giờ của thí nghiệm LC Thí nghiệm 3 Xác định khả. .. giá độ độc cấp tính của Fe2+, EDTA trên tôm thẻ chân trắng trong môi trường nước nuôi tôm Cách bố trí thí nghiệm: thí nghiệm tiến hành trong 96 giờ và cách bố trí tương tự như bố trí thí nghiệm thăm dò Dựa vào kết quả của thí nghiệm thăm 14 dò để đưa ra các nồng độ của thí nghiệm này Trong giới hạn nồng độ gây chết của Fe2+, EDTA sẽ được chia thành các mức nồng độ khác nhau và 1 đối chứng (nồng độ =... mg/L Ở mức pH trung tính giá trị LC50 trên loài C.viridis thấp hơn 1,8 lần so với tôm thẻ chân trắng giống Độ độc cấp tính của sắt trên loài Daphnia pulex thể hiện qua giá trị LC50-48 giờ là 12,93 mg/L (Birge, et al 1985) So với tôm thẻ chân trắng giống có LC50-48 giờ là 74 mg/L thì giá trị này thấp hơn 5,7 lần 17 Nồng độ an toàn của Fe2+ đối với tôm thẻ chân trắng là 3,1 mg/L, đối với loài tôm Palaemon... độ an toàn 24 mg/L Thí nghiệm độc tố của EDTA lên nauplius của tôm Penaeus stylirostris Castille và Lawrence (1981) cho biết khi cho nauplius tiếp xúc với EDTA trong 24 giờ ở nồng độ 1,34 mM sẽ gây chết nauplius, ở nồng độ 0,67mM EDTA sẽ làm giảm tỷ lệ lột xác và ở nồng độ dưới 0,3 mM thì không làm ảnh hưởng đến tỷ lệ sống và tỷ lệ lột xác của chúng Nồng độ gây chết 50% của EDTA trên tôm thẻ chân trắng