Microsoft Word 200 Nghiem Tien Lam doc Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019 ISBN 978 604 82 2981 8 505 TÍCH HỢP MÔ HÌNH CHẤT LƯỢNG NƯỚC VÀ MÔ HÌNH SINH HỌC NHUYỄN THỂ HAI MẢNH VỎ PHỤC VỤ B[.]
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019 ISBN: 978-604-82-2981-8 TÍCH HỢP MƠ HÌNH CHẤT LƯỢNG NƯỚC VÀ MƠ HÌNH SINH HỌC NHUYỄN THỂ HAI MẢNH VỎ PHỤC VỤ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG VÀ NUÔI TRỒNG HẢI SẢN Nghiêm Tiến Lam Trường Đại học Thủy lợi, email: lam.n.t@tlu.edu.vn GIỚI THIỆU CHUNG Ngành nuôi trồng chế biến nhuyễn thể hai mảnh ở Việt Nam bắt đầu phát triển mạnh mẽ vòng khoảng chục năm gần Các lồi ni trồng chủ yếu hàu, sò, nghêu/ ngao, điệp, tu hài Theo Tổng Cục Thủy sản (2016), tốc độ tăng trưởng hàng năm dự kiến cho giai đoạn 2016-2020 diện tích ni trồng tăng 4,4 %/năm, sản lượng tăng 10,8% năm, suất tăng 6,1% năm giá trị xuất tăng 12,%/năm Dự kiến đến năm 2020, tổng diện tích ni trồng đạt 48.370 ha, suất đạt 8,27 tấn/ha, tổng sản lượng đạt 400.000 tấn, giá trị xuất đạt 150 triệu USD, thu hút giải việc làm cho khoảng 80.000 người Ngoài giá trị thực phẩm dinh dưỡng, số loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ cịn có vai trị quan trọng cho việc làm mơi trường Newell (1988) tìm mối liên hệ việc suy giảm quần thể hàu với suy giảm chất lượng nước đề xuất phương pháp nuôi trồng hàu để cải thiện chất lượng nước Kể từ năm 2000, Mỹ chi hàng tỷ USD cho việc khôi phục hàu để làm cửa sông Cerno Noel (2007) cho thấy việc gia tăng quần thể hàu làm giảm tảo lớp nước bề mặt, qua tăng làm lượng ơ-xi hịa tan (DO) sinh khối thực vật lớp nước sâu loại bỏ lượng lớn hợp chất ni-tơ thông qua việc cải thiện q trình ni-tơ-rát hóa Sự phát triển lồi nhuyễn thể hai mảnh vỏ có liên hệ mật thiết với môi trường chất lượng nước Do vậy, việc tích hợp mơ hình sinh học cho phát triển chúng với mơ hình chất lượng nước giúp cho việc lựa chọn môi trường phù hợp cho việc ni trồng lồi vai trò chúng việc làm môi trường cách hiệu Báo cáo trình bày mơ hình tích hợp dùng để mơ phát triển loài nhuyễn thể tương tác chúng với môi trường PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Mơ hình nhuyễn thể hai mảnh vỏ Mơ hình sinh học nhuyễn thể hai mảnh dựa kết Kobayashi et al (1997) bắt đầu với phương trình cân sinh khối cho phát triển cá thể sau: dW NP Pr (1) dt Trong t thời gian (ngày), W trọng lượng khô cá thể (g C), NP sản xuất sinh khối tịnh (g C/ngày) tổng sản xuất tế bào thể (Pg) tuyến sinh dục (Pr) coi với chênh lệch tiêu hóa thức ăn (A) hơ hấp (R) NP Pg Pr A R (2) Các loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ ăn việc lọc hạt rắn nước Tốc độ lọc nước FR (L/giờ) cá thể phụ thuộc vào trọng lượng thể (W), nhiệt độ (T), độ muối (S) hàm lượng chất lơ lửng (TSS) nước FR FRW f F T f F S f F TSS (3) 505 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019 ISBN: 978-604-82-2981-8 Sự phụ thuộc tốc độ lọc nước vào trọng lượng thể: FRW 2,51Wd0.279 W > g FRW 0,117W 1, 05W 3, 09W 0,133 (4) W ≤ g Sự phụ thuộc tốc độ lọc vào nhiệt độ T 7C 0,59, f F T 0,5 (5) T 4, 47 , T 7C Sự phụ thuộc tốc độ lọc vào độ muối S 20 ‰ 1, f F S 0,1 S 1, 10 ‰ S 20 ‰ (6) 0, S 10 ‰ Sự phụ thuộc tốc độ lọc vào TSS log TSS 3,38 f F TSS 0, 01 10 (7) 0, 0418 Tốc độ ăn vào bụng cá thể I 0, 024 f FR (8) với f nồng độ thức ăn nước f 0, 088 Chl-a 0,520 (9) với Chl-a nồng độ chất diệp lục nước Tốc độ tiêu hóa ăn thức ăn A I (10) Trong α hiệu tiêu hóa thức ăn (α = 0.75) Tốc độ hô hấp R (μL O /giờ/g C trọng lượng khô cá thể) phụ thuộc vào trọng lượng thể (W), nhiệt độ (T) độ muối (S) R RW f R S (11) Trong ảnh hưởng trọng lượng thể đến tốc độ hô hấp RW a T c W b 1 (12) Với a = 12,6, c = 69,7 b = 0,75 cho hàu Mỹ (C virginica) a = 31, c = -22, b= 0,7 cho hàu Thái Bình Dương (C gigas) Ảnh hưởng nhiệt độ đến hô hấp 0, 007 T 2, 099, T 20C RT (13) 0, 0915 T 1,324, T 20C Ảnh hưởng độ muối đến hô hấp S 20 ‰ 1, 20 S f R S 1 RT 1 , 15 S 20 ‰ (14) S 15 ‰ RT , Sự sinh sản xảy trọng lượng cá thể vượt ngưỡng thích hợp phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường Pr Reff NP (15) Trong Reff hiệu sinh sản T 27C 0,8, Reff 0, T 4, 6, 23 T 27C (16) 0, T 23 C Giả thiết q trình sinh sản làm tiêu hao tồn mơ mềm tuyến sinh sản 2.2 Tích hợp mơ hình nhuyễn thể hai mảnh vỏ với mơ hình chất lượng nước EFDC Mơ hình EFDC mơ hình mã nguồn mở dùng cho việc tính tốn thủy động lực học môi trường nước sông, hồ khu vực cửa sông, vùng nước ven biển đại dương Mơ hình có mơ-đun mơ trình thủy động lực học, vận chuyển bùn cát, lan truyền chất độc hại chất lượng nước cho toán chiều, chiều chiều Mô-đun chất lượng nước EFDC mô thay đổi chất lượng nước với 21 biến trạng thái quan hệ phát triển tảo với chất phú dưỡng (ni-tơ, phốtpho), nồng độ ô-xi hòa tan, nhiệt độ, độ muối, hàm lượng bùn cát lơ lửng, trình tạo thành bùn cát đáy Khi tích hợp mơ hình sinh học nhuyễn thể hai mảnh vỏ vào mơ hình chất lượng nước EFDC, biến trạng thái môi trường nước nhiệt độ, độ muối, hàm lượng chất lơ lửng, nồng độ ô-xi hòa tan hàm lượng chất diệp lục tảo cung cấp giá trị môi trường đầu vào cho mơ hình sinh học nhuyễn thể hai mảnh vỏ Mơ hình sinh học nhuyễn thể hai mảnh vỏ có tương tác ngược lại mơ hình chất lượng nước thơng qua việc thay đổi nồng độ tảo lọc nước ăn vào, qua ảnh hưởng đến nồng độ chất phú dưỡng Trong trình phát triển, nhuyễn thể hai mảnh vỏ ảnh hưởng đến hàm lượng chất ni-tơ, phốt-pho các-bon hữu 506 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019 ISBN: 978-604-82-2981-8 Các lớp bùn cát sâu Chôn lấp Lớp bùn cát hoạt động bề mặt Tạo thành bùn cát Phân, giả phân Nhuyễn thể hai mảnh vỏ Chết Lọc nước Tái lơ lửng Cột nước Đánh bắt Bài tiết nước bùn cát đáy thông qua trình tiết, chết, thải phân giả phân (Hình 1) Hình Quá trình sinh trưởng hàu Hình Trao đổi các-bon nhuyễn thể hai mảnh vỏ với cột nước bùn cát KẾT LUẬN KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH MƠ HÌNH Mơ hình tích hợp kiểm định cho lồi hàu Thái Bình Dương (C gigas) sử dụng số liệu Kobayashi et al (1997) Bài báo trình bày mơ hình tích hợp mơ hình chất lượng nước EFDC mơ hình sinh học cho phát triển lồi nhuyễn thể hai mảnh vỏ Mơ hình kiểm định với số liệu thực đo Mơ hình ứng dụng việc qui hoạch lựa chọn địa điểm mơi trường thích hợp cho việc ni trồng hải sản nghiên cứu phát triển quần thể nhuyễn thể cho việc làm khu vực cửa sông ven biển TÀI LIỆU THAM KHẢO Hình Số liệu q trình biến đổi mơi trường nước Hình q trình biến đổi số liệu mơi trường bao gồm nhiệt độ, độ muối nồng độ diệp lục Hình so sánh kết tính tốn số liệu thực đo trọng lượng khơ trình phát triển hàu Từ Hình cho thấy kết tính tốn từ mơ hình phù hợp với số liệu thực đo Từ hình cho thấy rằng, từ ngày 108 đến ngày 172 điều kiện thức ăn, nhiệt độ độ muối thích hợp, hàu sinh sản lần, thể bước giảm trọng lượng Từ sau ngày 200 trở đi, nhiệt độ môi trường hạ thấp, q trình sinh sản khơng xảy trọng lượng thể hàu tăng lên [1] Cerco, C.F and M.R Noel (2007) Can Oyster Restoration Reverse Cultural Eutrophication in Chesapeake Bay? Estuaries and Coasts Vol 30, No 2, p 331–343 [2] Kobayashi, M., E.E Hofmann, E.N Powell, J.M.Klinck, K Kusaka (1997) A population dynamics model for the Japanese oyster, Crassostrea gigas Aquaculture Vol 149, Iss 3–4, p 285-321 [3] Newell, R.I.E (1988) Ecological changes in Chesapeake Bay: Are they the result of overharvesting the American oyster (Crassostrea virginica)? Publication 129, Chesapeake Research Consortium, Baltimore p.536–546 [4] Tổng Cục Thủy sản (2016), Nhuyễn thể hai mảnh vỏ Việt Nam: hướng tới xuất 6.500 từ năm 2020 https://tongcucthuysan.gov.vn/enus/Aquaculture/Aquaculture/doctin/005709/2016-08-11/Banner008 507 ... môi trường đầu vào cho mơ hình sinh học nhuyễn thể hai mảnh vỏ Mơ hình sinh học nhuyễn thể hai mảnh vỏ có tương tác ngược lại mơ hình chất lượng nước thông qua việc thay đổi nồng độ tảo lọc nước. .. Khi tích hợp mơ hình sinh học nhuyễn thể hai mảnh vỏ vào mơ hình chất lượng nước EFDC, biến trạng thái môi trường nước nhiệt độ, độ muối, hàm lượng chất lơ lửng, nồng độ ô-xi hòa tan hàm lượng chất. .. C Giả thiết q trình sinh sản làm tiêu hao tồn mơ mềm tuyến sinh sản 2.2 Tích hợp mơ hình nhuyễn thể hai mảnh vỏ với mơ hình chất lượng nước EFDC Mơ hình EFDC mơ hình mã nguồn mở dùng cho