Hydrogen Sulfide (H2S), có thể hình thành trong lớp trầm tích ở đáy ao, gây độc cho động vật thủy sản bởi vì nó cản trở sự tái hấp thu của cytochrome a3 trong suốt quá trình hô hấp. Biện pháp chủ yếu để giảm thiểu rủi ro độc tố H2S là cho ăn cẩn thận để tránh bị lãng phí ở đáy ao, sục khí để tránh hàm lượng oxy hòa tan thấp và tạo dòng nước có thêm oxy chảy ngang qua bề mặt phân cách giữa đất và nước, bón vôi để phòng ngừa sự lắng tụ và nước có tính axit.
1. Hydrogen sulfide (H2S) và tác hại
A. Nguồn gốc, nồng độ và các loại hydrogen sulfide
Lưu huỳnh (Sulfur) là một nguyên tố thiết yếu cho thực vật, động vật và vi khuẩn, được tìm thấy trong nước tự nhiên và nước trong hệ thống nuôi trồng thủy sản, chủ yếu tồn tại ở dạng ion sulfate. Ở các khu vực ẩm ướt, nồng độ sulfate trong nước thường là 5 đến 50 mg/L, nhưng ở vùng khô cằn thì nồng độ thường vượt ngưỡng 100 mg/L. Nước biển chứa trung bình khoảng 2,700 mg/L sulfate. Mặc dù hiếm khi sulfate được sử dụng cho hệ thống nuôi trồng thủy sản đặc biệt để tăng nồng độ môi trường xung quanh, nó tồn tại trong thức ăn và một số cách thức để cải thiện chất lượng nước.
- Nồng độ hydrogen sulfide
+ Nồng độ hydrogen sulfide phải được ước tính từ tổng nồng độ sulfide, bởi vì các phương pháp kiểm tra sulfide trong nước đều đo đặc trưng tổng nồng độ của 3 loại sulfide.
+ Tỉ lệ H2S tại giá trị pH và nhiệt độ khác nhau được trình bày trong bảng 1, có thể được sử dụng để ước tính nồng độ hydrogen sulfide. Để minh họa, giả sử pH là 7.5 ở nhiệt độ 260C trong nước ngọt có nồng độ sulfide là 0.5 mg/L. Hệ số trong điều kiện này là 0.238. Nhân hệ số với nồng độ sulfide 0.5 mg/L ra nồng độ H2S là 0.119 mg/L. Trong nước biển, ở điều kiện pH và nhiệt độ tương tự, nồng độ sẽ thấp hơn và có hệ số là 0.9.
- Sulfide trong lớp trầm tích
+ Sự hình thành hydrogen sulfide trong lớp trầm tích chủ yếu là kết quả của quá trình khử sulfate bỡi vi sinh vật. Quá trình khử sulfate xảy ra ở khả năng oxy hóa thấp hơn là vi sinh vật đòi hỏi cho quá trình khử sắt (iron) và mangan (manganese). Do đó, sắt (hóa trị II) và mangan (hóa trị II) thường được tìm thấy ở nơi hydrogen sulfide được sản sinh.
+ Sắt, mangan và các kim loại khác phản ứng nhanh với hydrogen sulfide tạo thành sulfide không tan mà kết tủa. Quá trình này thường làm giảm nồng độ hydrogen sulfide trong lớp trầm tích, nhưng đã có báo cáo về nồng độ hydrogen sulfide trên 100 mg/L ở trong một số lớp trầm tích.
+ Hydrogen sulfide trong lớp trầm tích có thể khuếch tán vào trong tầng nước mặt bên trên, cũng có thể được xáo trộn vào trong cột nước bỡi hoạt động sinh học và xáo trộn trầm tích do kéo lưới và các dòng nước mạnh do gió hoặc thông khí cơ học. Nếu tốc độ hydrogen sulfide khuếch tán vào trong nước vượt quá tốc độ oxy hóa của nó thì sẽ phát hiện ra nồng độ của độc tố tiềm tàng này trong cột nước – đặc biệt là trong lớp nước cao vài cm trên bề mặt ranh giới giữa đất trầm tích và nước.
B. Hydrogen sulfide và các vấn đề trong nuôi trồng thủy sản
- Vấn đề chủ yếu liên quan đến lưu huỳnh (sulfur) trong nuôi trồng thủy sản là sự hiện diện thường xuyên độ độc hydrogen sulfide. Sulfide có thể được tìm thấy trong nước bởi vì nó là chất chuyển hóa của vi khuẩn khử sulfate (Desulfovibrio) và vài loài vi khuẩn khác được tìm thấy ở khu vực yếm khí – thường là trong lớp trầm tích.
- Các loài vi khuẩn này sử dụng oxy từ sulfate như là một chất thay thế oxy phân tử trong đường hô hấp. Có 3 loại sulfide (H2S, HS-, S2-) và chúng tồn tại ở mức cân bằng phụ thuộc vào nhiệt độ và pH. Ảnh hưởng của pH lên sự phân bố của 3 loại này ở nhiệt độ 250C được thể hiện trong hình (Ảnh hưởng của pH lên hệ số tương quan của H2S, HS- và S2-). Khi pH tăng, thì tỉ lệ H2S giảm và do đó HS- tăng lên cho đến khi 2 dạng này đạt tỉ lệ xấp xỉ nhau ở pH = 7.0. Ở pH cao hơn, HS- chiếm ưu thế và không hình thành S2- cho đến khi pH > 11.0.
- H2S (Hydrogen Sulfide) được sinh ra trong lớp trầm tích chủ yếu là do vi sinh vật khử sulfate, có thể khuếch tán vào lớp nước bề mặt phía trên và trong cột nước.
- H2S (Hydrogen Sulfide) gây độc đối với động vật thủy sản bởi vì nó ức chế quá trình tái oxy hóa cytochrom a3 trong quá trình hô hấp. Ảnh hưởng này gần như hoàn toàn là do H2S gây ra, trong khi đó bản chất HS- là không gây độc. Ngay cả khi có độc, S2- không là vấn đề, bởi vì nó không hiện diện ở giá trị pH trong các hệ thống nuôi trồng thủy sản.
2. Độc tính của hydrogen sulfide
- Các giá trị LC50 - 96 giờ (gây chết 50% sinh vật thử nghiệm trong 96 giờ) của hydrogen sulfide đối với các loài cá nước ngọt dao động từ 20 – 50 μg/L, nồng độ gây stress và tỉ lệ chết của cá. Tỉ lệ nhiễm bệnh thấp hơn nhiều. Phép đo độc tính – LC50 phản ánh nồng độ của một hợp chất trong nước gây chết 50% động vật được thử nghiệm trong một khoảng thời gian nhất định, như LC50 - 96 giờ.
- Tốt nhất là cá nước ngọt không nên tiếp xúc với nồng độ hydrogen sulfide trên 2 μg/L trong thời gian dài. Tôm và các loài thủy sản khác có xu hướng chịu đựng hydrogen sulfide cao hơn các loài cá nước ngọt.
- LC50 – 96 giờ của hydrogen sulfide đối với các loài sinh vật biển dao động từ 50 – 500 μg/L. Tuy nhiên, nồng độ hydrogen sulfide không nên vượt quá 5 μg/L trong ao nước lợ với nồng độ nước biển cao nhất. Giống như cá nước ngọt, nồng độ hydrogen sulfide cao làm cho các loài sinh vật biển dễ bị bệnh hơn - đặc biệt là bệnh vibriosis trên tôm.
- Các nghiên cứu trong hệ thống đất và nước ở phòng thí nghiệm được thực hiện tại trường đại học Texas A & M đã chứng minh rằng nồng độ sulfide cao trong nước ở lớp đất trầm tích không làm ảnh hưởng đến tôm, miễn là bề mặt phân cách giữa đất và nước được duy trì trong điều kiện hiếu khí và hàm lượng oxy hòa tan trong cột nước là 70% oxy bão hòa hoặc cao hơn. Các nghiên cứu cũng cho thấy nguy cơ độc tính hydrogen sulfide tăng khi pH trong nước và trầm tích thấp.
3. Phương pháp xác định hydrogen sulfide
- Cách đo tổng nồng độ sulfide là một công việc phức tạp bằng các phương pháp thí nghiệm tiêu chuẩn, nhưng người nuôi có thể sử dụng bộ Kit đo hydrogen sulfide để phân tích tổng sulfide dễ dàng hơn. Bộ Kit này cho kết quả tương đối đáng tin cậy.
- Tất nhiên, ước tính nồng độ hydrogen sulfide từ tổng nồng độ sulfide cần có số liệu về nhiệt độ và pH (yếu tố để ước tính nồng độ hydrogen sulfide). Thường có khả năng phát hiện sự hiện diện của hydrogen sulfide do có mùi trứng thúi. Hydrogen sulfide có thể được đo trong nước thường có nghĩa là nồng độ oxy hòa tan trong nước hoặc tại giao diện giữa trầm tích và nước ở nồng độ thấp, vì vậy tăng cường sục khí.
4. Biện pháp quản lý hydrogen sulfate
- Như đã đề cập ở trên, dòng chảy được tạo ra do quá trình sục khí có thể làm xáo trộn lớp trầm tích, tạo điều kiện trộn lẫn hydrogen sulfide vào trong nước, nhưng các lợi ích tích cực của việc bổ sung oxy bằng cách sục khí có hiệu quả nhiều hơn. Tuy nhiên, các thiết bị sục khí nên được lắp đặt theo cách làm giảm thiểu sự xáo trộn lớp trầm tích.
- Biện pháp then chốt để giảm thiểu nguy cơ độc tố hydrogen sulfide là cho ăn cẩn thận để tránh lãng phí thức ăn ở dưới đáy ao, sục khí để tránh làm lượng oxy hòa tan thấp, và tạo dòng nước chảy có bổ sung thêm oxy ngang qua giao diện giữa đất và nước, bón vôi để ngăn ngừa sự lắng tụ và nước có tính axit.
- Đáy ao nên được phơi kỹ. Các chất trầm tích và chất cặn nằm trong khu vực quá sâu để được phơi khô hoàn toàn nên được xả khỏi ao, và đáy ao có tính axit (nhiễm phèn) nên được rãi vôi.
- Một số sản phẩm thỉnh thoảng được sử dụng trong ao bởi vì chúng có khả năng khử hydrogen sulfide. Các sản phẩm này chứa KMnO4 (potassium permanganate) có nồng độ lên đến 6 – 8 lần so với nồng độ hydrogen sulfide – MnO4- (permanganate) có thể oxi hóa sulfide. Các hợp chất sắt như sắt oxit được sử dụng cho đất trầm tích theo tỉ lệ 1kg/m2 hoặc nhiều hơn để làm cho hydrogen sulfide trong đất xốp kết tủa thành sắt sulfide. Bổ sung NaNO3 (Sodium nitrate) vào trong nước để duy trì oxy bổ sung tại giao diện giữa nước và đất, làm giảm khả năng hydrogen sulfide khuếch tán vào trong nước.
Các chế phẩm sinh học (probiotic) thường được sử dụng phổ biến trong ao với công dụng là làm giảm nguy cơ độc tính hydrogen sulfide. Các vi khuẩn oxi hóa lưu huỳnh có sẵn trong ao và không chắc chắn rằng probiotic có hiệu quả trong việc loại bỏ hydrogen sulfide. Zeolite đôi khi được cho là có thể hấp thụ hydrogen sulfide, nhưng tỉ lệ xử lý cần có hiệu quả sẽ là quá nhiều để có thể chấp nhận được.
Nguồn: http://www.blacktigerprawn.info
Dịch bởi: KS. Huỳnh Thị Bích Thinh - Công ty Vinhthinhbiostadt
.jpg)
.jpg)
.jpg)
Trang chủThông tin kỹ thuậtNUÔI TÔM SÚ, THẺQuản lý chất lượng nướcBiện pháp quản lý H2S trong ao nuôi tôm
Hotline Vinhthinh Biostadt - Thủy Sản
Zalo - ĐT: 0912 889 542
English
