Đặc điểm động vật đáy trong hệ thống ao nuôi cá sặc rằn (trichogaster pectoralis)

  • 49 trang
  • file .pdf
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGYÊN THIÊN NHIÊN
----------
NGUYỄN BẢO CHUNG
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Chuyên ngành Khoa học Môi Trường
ĐẶC ĐIỂM ĐỘNG VẬT ĐÁY TRONG HỆ
THỐNG AO NUÔI CÁ SẶC RẰN
(Trichogaster pectoralis)
Cán bộ hướng dẫn: Dương Trí Dũng
Cần Thơ, 2014
i
PHÊ DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG
Luận văn kèm theo đây, với tựa đề là “Đặc điểm động vật đáy trong hệ thống ao
nuôi cá sặc rằn (Trichogaster pectoralis)”, do Nguyễn Bảo Chung thực hiện và báo
cáo đã được hội đồng chấm luận văn thông qua.
Chủ tịch hội đồng Cán bộ phản biện
PGS.TS Nguyễn Văn Công Ths. Nguyễn Thị Như Ngọc
Cán bộ hướng dẫn
Ths. Dương Trí Dũng
ii
CẢM TẠ
Em xin chân thành cảm ơn:
Quý Thầy Cô thuộc Bộ môn Khoa học Môi trường – Khoa Môi trường và
Tài nguyên thiên nhiên – Trường Đại học Cần Thơ đã tận tâm truyền đạt kiến thức
trong những năm học qua và tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành đề tài luận
văn tốt nghiệp.
Thầy Dương Trí Dũng đã tận tình hướng dẫn, chỉ dạy, giúp đỡ và đóng góp
những ý kiến rất quan trọng góp phần giúp em hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp
của mình.
Cô cố vấn Nguyễn Thị Như Ngọc luôn quan tâm và cho em những lời
khuyên bổ ích trong suốt quãng đời đại học.
Gia đình đã động viên và giúp đỡ em cả về vật chất lẫn tinh thần trong suốt
thời gian học tập và đặc biệt trong thời gian làm luận văn tốt nghiệp.
Tập thể lớp Khoa học Môi trường khóa 37 đã nhiệt tình giúp đỡ và đóng góp
ý kiến cho em suốt 04 năm đại học.
Trân trọng./.
Cần Thơ, ngày 31 tháng 12 năm 2014
Nguyễn Bảo Chung
iii
TÓM LƯỢC
Đề tài “ Đặc điểm động vật đáy trong hệ thống ao nuôi cá sặc rằn (Trichogaster
pectoralis)” được thực hiện từ tháng 7/2014 đến tháng 11/2014 tại xã Mỹ Khánh,
huyện Phong Điền, thành phố Cần Thơ qua 09 đợt thu mẫu nhằm theo dõi sự biến
động của các quần xã động vật đáy ở các ao nuôi cá sặc rằn khác nhau với các cách
thức nuôi khác nhau. Kết quả cho thấy các ao nuôi cá sặc rằn nghèo nàn về thành
phần loài, với 08 loài hiện diện thuộc 03 lớp là Polychaeta, Insecta và Gastropoda.
Trong đó, lớp Gastropoda chiếm ưu thế về thành phần loài lẫn số lượng. Sự biến
động số lượng giữa các ao qua các đợt khảo sát khá lớn từ 0 – 65 cá thể/m2, chủ yếu
là nhóm Gastropoda. Khối lượng động vật đáy giữa các ao biến động từ 0 – 45.61
g/m2, phụ thuộc vào khối lượng của các loài trong họ Viviparidae. Chỉ số đa dạng
H’ở cả 03 ao khá thấp, dao động từ 0 – 1.09, chứng tỏ môi trường tại các ao đã bị ô
nhiễm từ mức ô nhiễm đến rất ô nhiễm.
Từ khóa: động vật đáy, chỉ số đa dạng
iv
MỤC LỤC
TRANG BÌA PHỤ………...........…………………...………………………..i
PHÊ DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG .................................................................... ii
CẢM TẠ .......................................................................................................... iii
TÓM LƯỢC.................................................................................................... iv
DANH SÁCH HÌNH ..................................................................................... vii
DANH SÁCH BẢNG ................................................................................... viii
CHƯƠNG I MỞ ĐẦU .................................................................................... 1
CHƯƠNG II LƯỢT KHẢO TÀI LIỆU........................................................ 3
2.1 Động vật đáy không xương sống ................................................................ 3
2.1.1 Tổng quan về động vật đáy ............................................................................ 3
2.1.2 Đặc điểm sinh học của động vật đáy.............................................................. 4
2.1.3 Mối quan hệ giữa động vật đáy và cấu trúc nền đáy...................................... 5
2.2 Chỉ số đa dạng sinh học Shannon H’ .......................................................... 6
2.3 Thành phần nước thải biogas ...................................................................... 7
2.4 Giới thiệu về cá sặc rằn ............................................................................. 10
2.4.1 Hình thái phân loại ....................................................................................... 10
2.4.2 Đặc điểm sinh thái học ................................................................................. 11
CHƯƠNG III PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................... 13
3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu ............................................................. 13
3.1.1 Thời gian và chu kỳ thu mẫu ........................................................................ 13
3.1.2 Địa điểm nghiên cứu .................................................................................... 13
3.2 Hóa chất và phương tiện nghiên cứu ........................................................ 13
3.2.1 Hóa chất ....................................................................................................... 13
3.2.2 Phương tiện nghiên cứu ............................................................................... 13
3.3.1 Bố trí thí nghiệm .......................................................................................... 13
3.3.2 Phương pháp thu và bảo quản mẫu .............................................................. 15
3.3.3 Phương pháp phân tích mẫu ......................................................................... 16
3.3.4 Phương pháp xử lý số liệu ............................................................................ 17
v
CHƯƠNG IV KẾT QUẢ - THẢO LUẬN .................................................. 18
4.1 Thành phần loài và sự biến động thành phần loài động vật đáy trong khu
vực nghiên cứu ................................................................................................ 18
4.1.1 Thành phần loài và sự biến động thành phần loài động vật đáy trong các ao
nuôi cá sặc rằn ....................................................................................................... 18
4.1.2. Thành phần loài và sự biến động thành phần loài động vật đáy ở kênh ..... 22
4.2 Sự biến động số lượng động vật đáy ở khu vực nghiên cứu ..................... 25
4.2.1 Trong ao ....................................................................................................... 25
4.2.2 Ngoài kênh ................................................................................................... 27
4.3 Sự biến động khối lượng động vật đáy ở khu vực nghiên cứu ................. 27
4.3.1 Trong ao ....................................................................................................... 27
4.3.2 Ngoài kênh ................................................................................................... 29
4.4 Chỉ số đa dạng sinh học Shanon H’ .......................................................... 30
4.5 Chất lượng nước và sự tăng trưởng của cá giữa các ao ............................ 30
CHƯƠNG V KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................... 33
5.1 Kết luận ..................................................................................................... 33
5.2 Kiến nghị ................................................................................................... 33
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
vi
DANH SÁCH HÌNH
Hình 3.1. Sơ đồ địa điểm nghiên cứu ....................................................................... 15
Hình 3.2. Khung tre........... .......................................................................................16
Hình 3.3. Vị trí đặt khung tre trong ao ..................................................................... 16
Hình 4.1. Tỉ lệ thành phần loài động vật đáy theo lớp ở khu vực nghiên cứu......... 18
Hình 4.2.Tỉ lệ thành phần loài động vật đáy theo lớp trong các ao.......................... 19
Hình 4.3. Angulyagra oxytropis ............................................................................... 21
Hình 4.4. Angulyagra polyzonata ............................................................................. 21
Hình 4.5. Filopaludina sumatrensis ......................................................................... 22
Hình 4.6.Tỉ lệ thành phần loài động vật đáy theo lớp ở kênh .................................. 23
Hình 4.7. Biến động thành phần loài động vật đáy ở kênh ...................................... 24
Hình 4.8 Biến động số lượng động vật đáy ở kênh .................................................. 27
Hình 4.9. Biến động khối lượng động vật đáy ở kênh ............................................. 29
Hình 4.10. Trọng lượng cá trong ao ở các giai đoạn tăng trưởng khác nhau………31
vii
DANH SÁCH BẢNG
Bảng 2.1. Đánh giá chất lượng nước theo chỉ số đa dạng .......................................... 7
Bảng 2.2. Hàm lượng N tổng số, P2O5 tổng số, K2O tổng số trong nước thải biogas 8
Bảng 2.3. Hàm lượng N tổng số, P2O5 tổng số, K2O tổng số trong nước thải biogas 8
Bảng 2.4. Hàm lượng N tổng số, P2O5 tổng số, K2O tổng số trong nước thải biogas 8
Bảng 2.5. Hàm lượng N tổng số, P2O5 tổng số, K2O tổng số trong nước thải biogas 9
Bảng 2.6. Nồng độ các chất ô nhiễm có trong nước thải biogas ................................ 9
Bảng 2.7. Thành phần dinh dưỡng đa lượng của nước thải biogas và phân lợn tươi 9
Bảng 2.8. Chất lượng nước thải sau túi ủ biogas với nguyên liệu nạp lục bình so với
túi phân heo .............................................................................................................. 10
Bảng 3.1. Trọng lượng và hàm lượng đạm trong thức ăn cung cấp cho cá
trong ao 1………………………………………………………………………….. 14
Bảng 3.2. Lượng phân heo cung cấp cho cá trong ao 2 ........................................... 14
Bảng 3.3. Lượng nước thải biogas cung cấp cho cá trong ao 3 ............................... 14
Bảng 4.1. Biến động thành phần loài động vật đáy trong ao qua các đợt………….20
Bảng 4.2. Biến động số lượng động vật đáy giữa các ao ......................................... 25
Bảng 4.3. Biến động khối lượng động vật đáy giữa các ao...................................... 28
Bảng 4.4. Chỉ số đa dạng sinh học H’ ở các ao và kênh qua các đợt khảo sát ......... 30
viii
CHƯƠNG I
MỞ ĐẦU
Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) là vùng nuôi trồng thủy sản lớn nhất
nước ta, với diện tích nuôi chiếm trên 71%, có sản lượng chiếm 72% tổng sản lượng
cả nước và giá trị xuất khẩu thủy sản chiếm 75% của cả nước (Dương Văn Viện,
2010). Năm 2011, sản lượng nuôi trồng thủy sản nước ngọt chiếm 60 – 70% tổng
sản lượng ở ĐBSCL với các mô hình thâm canh trên các đối tượng như: cá da trơn,
cá lóc,…, trong đó chủ yếu là cá da trơn (Trần Văn Việt, 2013). Tuy nhiên, việc
nuôi cá da trơn đòi hỏi vốn cao, rũi ro lớn, do đó tính bền vững chưa cao. Hiện nay,
một trong những mô hình nuôi trồng thủy sản bền vững thích hợp cho quy mô hộ
gia đình ở ĐBSCL là mô hình vườn – ao - chuồng - biogas với đối tượng nuôi là cá
sặc rằn (Đào Quốc Bình, 2013). Tại Việt Nam, năng suất nuôi cá sặc rằn đạt bình
quân 2,5 tấn/1.000 m2/vụ (Tổng cục Thủy sản, 2011 trích từ Đào Quốc Bình, 2013),
trong đó An Giang và Cần Thơ là những địa phương đã có nhiều kinh nghiệm đối
với mô hình này.
Lê Hoàng Việt (1998) cho rằng chất thải biogas bao gồm cả chất rắn và nước
thải còn chứa lượng hữu cơ khá cao (BOD từ 1200 – 1500ppm) và có khả năng gây
ô nhiễm môi trường nước. Việc sử dụng nước thải sau túi ủ biogas để nuôi cá sặc
rằn sẽ tận dụng được hàm lượng dinh dưỡng cao trong nước thải thông qua quá
trình chuyển hóa thành thức ăn tự nhiên trong ao. Việc làm này một mặt giảm được
sự ô nhiễm do chất thải từ túi ủ biogas gây ra mặt khác còn tạo nên nguồn thực
phẩm tiêu dùng trong gia đình và xã hội góp phần nâng thu nhập tăng hiệu quả kinh
tế cho gia đình…
Theo Đặng Ngọc Thanh và ctv. (2002) thì khi điều kiện môi trường nước
thay đổi sẽ ảnh hưởng đến sự phân bố của thủy sinh vật và nhất là nhóm động vật
đáy do chu kỳ sống của chúng gắn liền với nền đáy. Theo đánh giá của Dương Trí
Dũng và ctv. (2007) thì động vật đáy là nhóm sinh vật có sự biến động chậm về
thành phần loài và thường chịu tác động của sự thay đổi cấu trúc nền đáy của thủy
vực nên sự tồn tại hay biến mất của sinh vật trong môi trường là kết quả tương tác
lâu dài giữa sinh vật với môi trường sống. Sự phát triển của một hay một nhóm thủy
sinh vật trong môi trường nước sẽ thể hiện được khuynh hướng biến động tính chất
môi trường nước, do đó việc nghiên cứu sinh vật sẽ cho biết được một quá trình
thay đổi hơn là giá trị hóa học tức thời.
Việc sử dụng nước thải sau túi ủ biogas để nuôi cá sặc rằn có còn tiềm ẩn ô
nhiễm nào hay không vẫn chưa được xác định, do đó đề tài “Đặc điểm động vật đáy
1
trong hệ thống ao nuôi cá sặc rằn (Trichogaster pectoralis)” được thực hiện với các
mục tiêu sau:
Mục tiêu tổng quát
Tìm hiểu sự đóng góp của quần xã động vật đáy trong việc sử dụng nước thải
túi ủ biogas để nuôi cá sặc rằn theo hướng phát triển cơ chế sạch.
Mục tiêu cụ thể
So sánh sự biến động của quần xã động vật đáy ở các ao nuôi cá sặc rằn khác
nhau với các cách thức nuôi khác nhau.
Nội dung nghiên cứu
Xác định thành phần loài, số lượng, sinh khối của các loài động vật đáy và sự
biến động của chúng theo thời gian.
2
CHƯƠNG II
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 Động vật đáy không xương sống
2.1.1 Tổng quan về động vật đáy
Động vật đáy là tập hợp những động vật không xương sống thủy sinh, sống
trên mặt nền đáy (epifauna) hay trong tầng đáy (infauna) của thủy vực. Ngoài các
đối tượng trên, có một số loài sống tự do trong tầng nước nhưng cũng có thời gian
khá dài (theo tỉ lệ thời gian sống) sống bám vào giá thể hay vùi mình trong tầng đáy
thì vẫn được xếp trong nhóm động vật đáy (Linke et al., 1999).
Động vật đáy là nhóm sinh vật sống tương đối cố định tại đáy sông, hồ chịu
ảnh hưởng của sự thay đổi liên tục chất lượng nước và chế độ thủy văn trong ngày.
Thời gian phát triển khá dày, chúng có khả năng tích lũy kim loại nặng, hóa chất
bảo vệ thực vật trong cơ thể. Một số nhóm có khả năng chống chịu điều kiện môi
trường ô nhiễm hữu cơ nặng. Đây là nhóm sinh vật rất quan trọng dùng làm sinh vật
chỉ thị cho chất lượng môi trường nước, mà đặc biệt là các thủy vực nước chảy
(Hallawell, 1986; Lê Văn Khoa và ctv., 2007).
Việc sử dụng động vật đáy để đánh giá mức độ ô nhiễm ở các thủy vực đã
được sử dụng ở nhiều quốc gia trên thế giới (Linke et al., 1999; Lê Văn Khoa và
ctv., 2007).
Theo Dương Trí Dũng (2000), động vật đáy sống trong thủy vực không
những chịu tác động của các yếu tố hóa học của nước mà chúng còn chịu tác động
trực tiếp của chất đáy. Theo đặc tính phân bố cũng như kích thước mà người ta phân
chia thành các nhóm sau:
 Dựa vào loại hình thủy vực, nơi mà sinh vật đáy phân bố, người ta xếp
chúng vào các nhóm như sinh vật đáy biển, sinh vật đáy ao, sinh vật đáy
hồ ...
 Dựa vào kích thước mà sinh vật đáy được phân chia thành: (i) sinh vật đáy
cỡ lớn (Macrobenthos) nhóm này bao gồm các sinh vật đáy có kích thước
lớn hơn 2 mm; (ii) sinh vật đáy cỡ vừa (Mesobenthos) có kích thước từ 0,1
- 2,0 mm và (iii) sinh vật đáy cỡ nhỏ (Microbenthos) có kích thước nhỏ
hơn 0,1mm.
 Dựa vào cấu trúc nền đáy nơi chúng phân bố mà chia thành các dạng như
sinh vật ưa đáy bùn, ưa đáy cát, cát bùn ... Theo thành phần hạt lắng tụ và
thành phần cơ học, tính chất đất của nền đáy thủy vực được chia thành các
dạng sau: đáy bùn nhảo có thành phần hạt mịn chiếm hơn 50%; đáy bùn
3
có thành phần hạt mịn chiếm 30-50%; đáy bùn cát có thành phần hạt mịn
chiếm 10 - 30%; đáy cát bùn có thành phần hạt mịn chiếm 5 - 10%; đáy
cát có thành phần hạt mịn chiếm ít hơn 5% và đáy đá không có hạt mịn.
 Dựa vào tập tính sống mà phân chia chúng thành các dạng như: (i) sinh vật
sống cố định: do đời sống cố định nên một số cơ quan bị thoái hóa như hệ
vận động, hệ thần kinh nhưng cũng có một số phần hay cơ quan phát triển
để thích nghi như xúc giác, xúc tu ...; (ii) sinh vật sống đục khoét: chúng
đục gỗ hay đá và chui vào đó để sống xem như là tổ; (iii) sinh vật bơi, bò
ở đáy: thường thấy ở giáp xác; (iv) sinh vật dưới đáy: những loài này ít di
động và phát triển theo hướng có vỏ để bảo vệ như da gai
(Echinodermata); (v) sinh vật chui sâu dưới đáy: chúng sống chui sâu vào
nền đáy, đặc điểm thích nghi là cơ thể dài, có phần phụ như ống hút thoát
nước và nhóm cuối cùng là (vi) sinh vật sống bám.
2.1.2 Đặc điểm sinh học của động vật đáy
Ngành giun đốt (Annelida)
Trong ngành này có 2 nhóm giun lớn nhất làm thức ăn cho các đối tượng
nuôi thủy sản là giun ít tơ (Oligochaeta) và giun nhiều tơ (Polychaeta). Mỗi nhóm
có khu vực phân bố nhất định theo tập tính sinh thái và mang những đặc điểm sinh
học khác nhau:
Oligochaeta phân bố chủ yếu ở thủy vực giàu chất hữu cơ nhưng có hàm
lượng oxi hòa tan cao, trong môi trường nước ngọt. Giống loài chủ yếu tìm thấy ở
ĐBSCL thuộc họ Tubificidae. Theo Thái Trần Bái (2001), các loài trong họ
Tubificidae thường sống chui rút trong bùn đất, thích sống những nơi có dòng chảy,
ưa đáy cát pha bùn. Chúng được xem là loài có tính chống chịu cao nhất đối với
môi trường và chỉ thị cho môi trường ô nhiễm hữu cơ rất nặng.
Polychaeta phân bố chủ yếu ở các thủy vực đáy bùn hay đáy cát vùng nước
lợ mặn là thức ăn tốt nhất cho nhiều đối tượng thủy sản (Thái Trần Bái, 2005). Họ
Nereidae thuộc lớp Polychaeta là các loài sống tự do, chui rút trong bùn, kiếm ăn
trên nền đáy trong rong tảo, len lỏi hay bám trên các mảnh vụn vỏ ốc trai, ưa đáy
bùn hoặc cát pha bùn (Thái Trần Bái , 2001). Theo Lê Văn Thọ và Đỗ Thị Bích Lộc
(2009), các loài giun nhiều tơ thường chiếm ưu thế tại những nơi có nền đáy là bùn
nhuyễn, nhiều xác bã hữu cơ màu đen.
Ngành thân mềm (Mullusca)
Đây là nhóm sinh vật có khối lượng tương đối lớn, rất đa dạng, đặc điểm
chung là trứng phát triển qua nhiều giai đoạn ấu trùng Trochophora và Veliger bơi
4
lội tự do và sống đáy khi trưởng thành. Ngành này thường phổ biến với lớp 2 mảnh
vỏ và lớp chân bụng (Thái Trần Bái, 2005).
Họ Viviparidae, Pilidae thuộc lớp Gastropoda là các loài sống di động, bò
trên nền đáy. Thức ăn của chúng là các vật chất hữu cơ, xác bã động thực vật đang
phân hủy. Họ Viviparidae chỉ thị cho môi trường ô nhiễm hữu cơ ở mức trung bình,
họ Pilidae chị thị cho môi trường ô nhiễm hữu cơ nặng (Thái Trần Bái, 2001).
Họ Mytilidae, Unionidae và Corbiculidae thuộc lớp Bivalvia là các loài có
đời sống ăn lọc, sống vùi trong bùn đáy, ít hoạt động di chuyển hoặc di chuyển rất
chậm. Thích sống ở các nền đáy bùn mềm, cát để có thể vùi mình hay chui rúc trong
bùn. Chúng chỉ thị cho môi trường ô nhiễm hữu cơ nặng (Thái Trần Bái, 2001).
Ngành chân khớp (Arthropoda)
Là ngành có số lượng loài cao nhất, rất đa dạng về cấu tạo và phân bố rộng,
bao gồm nhóm giáp xác thấp là nguồn thức ăn có giá trị cho các sinh vật ăn đáy như
Amphipoda, Isopoda, Tanaidacea và nhóm giáp xác lớn thuộc bộ mười chân
(Decapoda) gồm nhóm cua Branchyura và nhóm tôm Natantia.
Ngoài ra, ấu trùng côn trùng (Insecta) cũng là nhóm động vật đáy quan trọng.
Đây là nhóm sinh vật thứ sinh, trong vòng đời của chúng có một giai đoạn sống
trong môi trường nước, có nhóm gây hại nhưng cũng có nhóm là thức ăn tốt cho các
sinh vật nuôi. Vùng nước lợ thường là ấu trùng muỗi Chironomus, khi môi trường
ngọt hóa thì nhiều loài không xuất hiện (Thái Trần Bái, 2005).
Họ Chironomidae thuộc lớp Insecta là các ấu trùng sống trong nước. Là các
sinh vật được coi là có sức chống chịu cao đối với môi trường. Chúng xuất hiện ở
hầu hết các thủy vực như sông, ao, hồ, cống rãnh, nơi giàu chất hữu cơ thối rữa, ưa
bùn mềm, cát pha nhiều bùn. Chúng chỉ thị cho môi trường ô nhiễm hữu cơ rất nặng
(Thái Trần Bái, 2001).
2.1.3 Mối quan hệ giữa động vật đáy và cấu trúc nền đáy
Theo Allan (1995), sự thay đổi chất nền có thể dẫn đến sự thay đổi thành
phần loài và số lượng cá thể trong loài.
Dương Trí Dũng và ctv. (2000) đã nghiên cứu thành phần loài động vật đáy
ven biển thị xã Bạc Liêu cho thấy rằng nơi đây thành phần loài kém phong phú do
cấu trúc nền đáy là cát bùn và tương đối đồng nhất, chỉ có 24 loài động vật đáy
được phát hiện thuộc 3 nhóm là ngành Mollusca có 14 loài, ngành Arthrophoda có 7
loài và ngành Annelida có 3 loài.
Theo Dương Trí Dũng (2001), động vật đáy sống trong thủy vực không
những chịu tác động của yếu tố hóa học nước mà còn chịu tác động trực tiếp với
5
chất nền đáy, dựa vào cấu trúc nền đáy nơi chúng phân bố mà chia thành các dạng
như: sinh vật ưa bùn đáy, ưa đáy cát, cát bùn,...
Theo Đặng Ngọc Thanh và ctv. (2002), trong môi trường trầm tích đáy giàu
hữu cơ thì các loài giun ít tơ xuất hiện nhiều và chúng là chỉ thị cho nguồn nước bị
ô nhiễm vừa.
Dương Trí Dũng và ctv. (2003) cũng đã nghiên cứu về môi trường nước,
động vật đáy ở Khu bảo tồn cá An Bình, thành phố Cần Thơ. Tuy nhiên, chưa có
nghiên cứu chi tiết về mối quan hệ giữa các thành phần này, đặc biệt chưa có nghiên
cứu về nền đáy của thủy vực.
Dương Trí Dũng và ctv. (2008) khi nghiên cứu phân vùng thủy vực dựa vào
quần thể động vật đáy đã cho rằng động vật đáy là nhóm sinh vật có sự biến động
chậm về thành phần loài và chịu tác động lớn của sự thay đổi cấu trúc nền đáy thủy
vực.
Theo nghiên cứu của Nguyễn Công Thuận (2009) về mối quan hệ giữa động
vật đáy với chất lượng nước và bùn đáy ở ngọn Cái Mây, huyện Phú Tân, tỉnh An
Giang cho thấy cấu trúc động vật đáy có mối quan hệ chặt chẽ với đặc tính nền đáy
hơn là các thông số thủy hóa, đặc biệt là thành phần cơ giới và hàm lượng chất hữu
cơ có ảnh hưởng rất lớn đến sự phân bố động vật đáy.
Nghiên cứu của Dương Trí Dũng và Đào Minh Minh (2013) về đánh giá ô
nhiễm của rạch Cái Khế qua sự phân bố của động vật đáy đã phát hiện được 30 loài
động vật đáy thuộc các lớp là Oligochaeta, Polygochaeta, Bivalvia, Gastropodae và
Insecta. Tuy nhiên, nghiên cứu chỉ dừng lại ở việc xác định sự phân bố chứ chưa có
sự nghiên cứu về mối quan hệ giữa động vật đáy và cấu trúc nền đáy.
Tương tự, nghiên cứu của Dương Trí Dũng và Huỳnh Thị Quỳnh Như (2013)
về đánh giá ô nhiễm của rạch Sang Trắng qua sự phân bố của động vật đáy cũng
chưa thể được mối tương quan giữa động vật đáy với cấu trúc nền đáy.
2.2 Chỉ số đa dạng sinh học Shannon H’
Ngày nay, để đánh giá chất lượng nước tại khu vực khảo sát, ngoài việc áp
dụng các chỉ số về chất lượng nước thì người ta còn có thể sử dụng chỉ số đa dạng
sinh học để đánh giá chất lượng nước trên cơ sở các loài chỉ thị đối với sự ô nhiễm
môi trường. Có rất nhiều phương pháp đã được đề xuất trong nghiên cứu định lượng
chỉ số đa dạng sinh học, trong đó, thành công và được áp dụng phổ biến nhất là
phương pháp Shannon và Weiner (1963).
6
Công thức của Shannon và Weiner:
n
H '    Pi ln Pi
i 1
Trong đó:
H’: Chỉ số đa dạng loài.
Pi = ni/N.
ni: Số lượng cá thể của loài thứ i.
N: Tổng số lượng cá thể.
Bảng 2.1. Đánh giá chất lượng nước theo chỉ số đa dạng
Chỉ số đa dạng Chất lượng nước
<1 Rất ô nhiễm
1–2 Ô nhiễm
>2–3 Hơi ô nhiễm
> 3 - 4.5 Sạch
> 4.5 Rất sạch
(Lê văn Khoa, 2007)
Chỉ số đa dạng Shannon thay đổi theo điều kiện tự nhiên của thủy vực, tập
tính một số loài thay thế nhau phát triển ưu thế về số lượng theo từng thời điểm có
thể làm giảm chỉ số đa dạng sinh học, có nghĩa là môi trường không bị ô nhiễm
nhưng chỉ số da dạng vẫn thấp (Đặng Ngọc Thanh, 2002).
Cũng theo Đặng Ngọc Thanh (2002), khi sử dụng chỉ số đa dạng của bất kể
quần xã sinh vật nào cần tham khảo các giá trị về sinh vật lượng và loại hình thủy
vực. Một vấn đề quan trọng khi sử dụng chỉ số đa dạng là phải thu được vật mẫu
khá đầy đủ và khách quan. Nếu phương tiện thu mẫu không tốt thì giá trị tính được
của chỉ số đa dạng bị sai sót nhiều. Điều đó ảnh hưởng không nhỏ cho đánh giá chất
lượng môi trường.
2.3 Thành phần nước thải biogas
YaoYongfu (1989) nghiên cứu nước thải biogas tại Trung Quốc cho biết hàm
lượng N tổng số, P2O5 tổng số, K2O tổng số như sau:
7
Bảng 2.2. Hàm lượng N tổng số, P2O5 tổng số, K2O tổng số trong nước thải biogas
Chỉ tiêu Đơn vị Nước thải biogas
N tổng số % 0,03-0,08
P2O5 tổng số % 0,02-0,06
K2O tổng số % 0,05-0,10
(YaoYongfu, 1989)
Theo Lê Hoàng Việt (1998), chất thải hầm ủ biogas bao gồm các chất rắn và
nước thải là sản phẩm của quá trình lên men yếm khí nhờ các vi sinh vật. Đặc điểm
của chất thải hầm ủ biogas là giàu dưỡng chất với lượng hữu cơ khá cao và các vi
sinh vật có khả năng phân hủy các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học.
Theo nghiên cứu của Trần Thị Tâm và ctv. (2003-2004) (trích từ Cao Kỳ
Sơn, 2008) cho thấy hàm lượng của N tổng số, P2O5 tổng số, K2O tổng số như sau:
Bảng 2.3. Hàm lượng N tổng số, P2O5 tổng số, K2O tổng số trong nước thải biogas
Chỉ tiêu Đơn vị Nước thải biogas
N tổng số % 0,047-0,08
P2O5 tổng số % 0,018-0,031
K2O tổng số % 0,032-0,056
(Trần Thị Tâm và ctv., 2003-2004)
Theo Nguyễn Xuân Nguyên (2004) thì dinh dưỡng trong nước xả biogas là:
Bảng 2.4. Hàm lượng N tổng số, P2O5 tổng số, K2O tổng số trong nước thải biogas
Chỉ tiêu Đơn vị Nước thải biogas
N tổng số % 0,05-0,085
P2O5 tổng số % 0,008-0,024
K2O tổng số % 0,097-0,122
(Nguyễn Xuân Nguyên, 2004)
Theo Nguyễn Như Hà và ctv. (2004-2005) (trích từ Cao Kỳ Sơn, 2008) đối
với bã thải lỏng chất thải biogas cho thấy hàm lượng N tổng số, P2O5 tổng số, K2O
tổng số:
8
Bảng 2.5. Hàm lượng N tổng số, P2O5 tổng số, K2O tổng số trong nước thải biogas
Chỉ tiêu Đơn vị Nước thải biogas
N tổng số % 0,37
P2O5 tổng số % 0,01
K2O tổng số % 0,051
(Nguyễn Như Hà và ctv., 2004-2005)
Nghiên cứu về nước xả khí sinh học gần đây của Trần Thị Bích Ngọc và ctv.
(2007-2008) cho thấy hàm lượng của đạm tổng số là 0,073%.
Theo kết quả nghiên cứu của Cao Kỳ Sơn và ctv. (2008) thì nồng độ các chất
ô nhiễm có trong nước thải biogas được thể hiện theo bảng sau:
Bảng 2.6. Nồng độ các chất ô nhiễm có trong nước thải biogas
Chỉ tiêu Đơn vị Biogas phân heo Biogas phân bò
TN % 0,07 0,05
TP % 0,024 0,08
K2Ots % 0,122 0,103
(Cao Kỳ Sơn và ctv., 2008)
Bảng 2.7. Thành phần dinh dưỡng đa lượng của nước thải biogas và phân lợn tươi
Chỉ tiêu Đơn vị Nước thải biogas Phân lợn tươi
N Tổng số (%) 0,06 - 0,07 0,7
P2O5 Tổng số (%) 0,013 - 0,018 1,42
K2O Tổng số (%) 0,085 - 0,129 0,54
(Cao Kỳ Sơn và ctv., 2008)
Huỳnh Thị Mỹ Duyên (2010) cũng cho rằng chất thải hầm ủ biogas giàu
dưỡng chất, các thành phần đạm, lân và các nguyên tố vi lượng khác với hàm lượng
khá cao, có thể tận dụng nguồn dinh dưỡng này cho việc nuôi thủy sản.
Theo phân tích của Viện Thổ nhưỡng Nông hóa và trường Đại học Nông
nghiệp I Hà Nội, nước xả có hàm lượng dinh dưỡng (tính bằng g/lít) như sau: N
tổng số 0,37-0,80 g/lit; P2O5 tổng số 0,099-0,31 g/lit; K2O tổng số 0,32-0,56 g/lit
(trích từ Ngô Quang Vinh và ctv., 2010).
9
Theo tài liệu của Trung tâm nghiên cứu và đào tạo khí sinh học của Trung
Quốc: trong 1m3 nước xả có khoảng 0,16 - 1,05 kg N tương đương với 0,35 - 2,3 kg
đạm urê (trích từ Ngô Quang Vinh và ctv., 2010).
Theo nghiên cứu của Phạm Minh Trí và ctv. (2013) thì giá trị BOD5 đầu ra
của các túi ủ biogas vẫn còn khá cao (vượt giá trị cho phép so với QCVN
08:2008/BTNMT), có thể gây ô nhiễm nguồn tiếp nhận. Tuy nhiên hàm lượng
BOD5 cao cũng mở ra một cơ hội để tận dụng lượng hữu cơ chưa phân hủy này làm
nguồn dinh dưỡng cho nuôi trồng thủy sản.
Theo Nguyễn Thị Mộng Nghi (2013), chất lượng nước thải sau túi ủ biogas
nạp bằng lục bình như sau:
Bảng 2.8. Chất lượng nước thải sau túi ủ biogas với nguyên liệu nạp lục bình so với
túi phân heo
Khoảng giá trị của Khoảng giá trị của
Thông số Đơn vị
túi phân heo túi lục bình
PO43- mg/L 32.95-98.11 42.55-52.14
TKN mg/L 190.4-205.33 121.1-126
(Nguyễn Thị Mộng Nghi, 2013)
Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Thị Mộng Nghi cho thấy chất lượng nước
thải sau túi ủ biogas với các chỉ tiêu PO43-, TKN đều vượt quá giới hạn cho phép
của QCVN 08:2008/BTNMT. Do đó khả năng gây ô nhiễm của nguồn nước thải
này đối với các thuỷ vực tiếp nhận là rất lớn.
2.4 Giới thiệu về cá sặc rằn
2.4.1 Hình thái phân loại
Theo Trương Thủ Khoa và Trần Thị Thu Hương (1993) thì cá sặc rằn được
phân loại như sau:
Ngành: Vertebrata.
Ngành phụ: Craniata.
Tổng lớp: Grathosamata.
Lớp: Osteichthyes.
Lớp phụ: Actinopterggic.
Tổng bộ: Percomspha.
Bộ: Perciformer.
Bộ phụ: Anabantoidei.
Họ: Anabantidae.
10
Giống: Trichogaster
Loài: Trichogaster pectoralis Regan, 1909.
Tên địa phương: cá sặc rằn, cá sặc bổi.
Đặc điểm hình thái
Đầu nhỏ dẹp bên, mõm ngắn, nhọn, miệng trên nhỏ. Răng nhỏ, mịn mọc hai
bên hàm, lỗ mũi trước mở ra bằng một ống ngắn trên trục giữa thân và phần chóp
mõm hơn một điểm cuối xương nắp mang.
Thân ngắn, dẹp bên, vây lược nhỏ phủ khắp thân và đầu, có nhiều góc nhỏ
phủ lên gốc vi hậu môn, vi lưng và vi đuôi.
Cá có màu xanh đen ở mặt lưng, nhạt dần xuống hai bên hông và bụng. Trên
cơ thể có hai chấm tròn đen, một ở giữa thân, một ở giữa đuôi. Ở một số con còn có
thể có nhiều vạch đen mờ nằm xéo ngang thân, trên vi hậu môn, vi lưng, vi đuôi có
nhiều chấm nhỏ li ti màu cam. Vào mùa sinh sản con đực có màu đen, vi đuôi đỏ
cam, con cái có màu nâu nhạt không sặc sở.
2.4.2 Đặc điểm sinh thái học
Phân bố
Cá sặc rằn sống ở nước ngọt nhưng có thể thích nghi được ở môi trường
nước lợ. Cá sặc rằn phân bố chủ yếu tại Thái Lan, Campuchia, Việt Nam và được di
giống sang các nước Mã Lai, Indonesia, Bangladesh. Cá sặc rằn phân bố rộng rãi
trong nhiều thủy vực như kênh rạch, ruộng lúa, ao hồ và ở cả các lung bào, rừng
tràm,…
Tại Việt Nam, trong vùng châu thổ sông Mekong, cá phân bố chủ yếu ở các
vùng trũng ngập nước quanh năm, sinh sản tự nhiên trong ruộng, kinh mương nơi
chúng cư trú, đặc biệt là nơi có nhiều cây cỏ thủy sinh với nhiều chất hữu cơ.
Cà Mau, Bạc Liêu, Kiên Giang là những tỉnh có cá sặc rằn phân bố tập trung
và sản lượng cao hiện nay ở Đồng Bằng sông Cửu Long (Dương Nhựt Long, 2004).
Dinh dưỡng
Cũng như nhiều loài cá khác, ở thời kỳ đầu sau sinh nở, cá dinh dưỡng bằng
noãn hoàng. Sau khi noãn hoàng tiêu biến, cá chuyển sang ăn thức ăn bên ngoài.
Thức ăn ở thời kỳ đầu gồm nhiều loại, như phiêu sinh động vật (Ciliata, Rotifera,
Copepoda, Cladocera), phiêu sinh thực vật (Bacillariophyceae, Cyanophyceae,
Chlorophyceae) và thủy thực vật tan ra.
Ở thời kỳ trưởng thành, cấu tạo bộ máy tiêu hóa của cá phù hợp với loài ăn
tạp. Những loại thức ăn thường xuyên bắt gặp và chiếm khối lượng lớn trong ruột
cá bao gồm: mùn bã hữu cơ, phiêu sinh thực vật, phiêu sinh động vật, mầm non
thực vật cũng như các loại thực vật thủy sinh mềm trong nước. Cá cũng sử dụng tốt
11
các loại thức ăn do người cung cấp như: bột ngũ cốc các loại, động vật và khi thiếu
thức ăn chúng ăn cả trứng của chính nó.
Sinh trưởng
Cá sặc rằn sau khi đẻ trứng ở điều kiện nhiệt độ 28 – 30oC, trứng thụ tinh và
nở thành cá con sau 24 – 26h.
Cá sau khi nở dinh dưỡng bằng noãn hoàng trong thời gian 2 – 3 ngày, lúc
này cá nổi lên mặt nước. Sau khi tiêu hết noãn hoàng, cá con di chuyển đến lớp
nước dưới bắt đầu kiếm thức ăn.
Giai đoạn cá 7 ngày tuổi dài 6mm sẽ xuất hiện vi lưng như một màng mỏng.
Giai đoạn cá 15 ngày tuổi dài 10 – 14,3mm, trên thân có nhiều sắc tố đen
chạy từ sau mắt đến cuối đuôi nhưng chưa rõ và chấm dứt bằng số đám sắt tố đen
tròn. Ống tiêu hóa giống cá trưởng thành bao gồm miệng, thực quản, dạ dày, ruột,
hệ hô hấp bằng mang hoàn chỉnh.
Cá 35 ngày tuổi dài 23 – 27 mm, lưng có màu đen, thân phủ vẩy, vi đuôi, vi
lưng và vi hậu môn hoàn chỉnh.
Sinh sản
Cá sặc rằn thường đẻ vào mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10. Tuy nhiên, trong
điều kiện nuôi trong ao, có cho ăn, cá đẻ quanh năm nhưng vẫn tập trung vào những
tháng mùa mưa.
Cá thành thục sinh dục khoảng 7 tháng tuổi. Cá đực có vây lưng dài và nhọn,
thân hình thon, bụng nhỏ. Ngược lại với cái có vi lưng tròn và ngắn, thường không
vượt quá cuống vây đuôi. Bụng cá lúc mang trứng căng tròn, nhìn thẳng góc với vị
trí đầu thì có dạng hình chữ U. Trong tự nhiên cá đẻ trong ruộng lúa, ao nuôi, nơi có
nhiều cây cỏ thủy sinh.
Sự thích nghi với môi trường
Cá có cơ quan thở khí trời nên có thể sống trong điều kiện thiếu nước hoặc
không có oxy (Dương Nhựt Long, 2004).
Cá cũng có khả năng chịu đựng môi trường nước bẩn, hàm lượng chất hữu
cơ cao và pH thấp (pH dao động từ 4 – 4,5).
Nhiệt độ thích hợp cho cá từ 24 – 30oC, có thể chịu đựng nhiêt độ dao động
từ 11 – 39oC (Dương Nhựt Long, 2004).
12