điều tra, nghiên cứu tảo độc gây hại ở một số vùng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu những tác hại do chúng gây ra - bước đầu tìm hiểu cơ chế bùng phát và gây hại của tảo độc ở v

Viện khoa học công nghệ việt nam Viện tài nguyên môi trờng biển -000 - Đề tài cấp nhà nớc kc-09-19 Điều tra, nghiên cứu tảo độc, tảo gây hại số vùng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu tác hại chúng gây Chủ nhiệm đề tài: TS Chu Văn Thuộc Báo cáo chuyên đề Bớc đầu nghiên cứu chế gây hại tảo độc tảo gây hại Ngời thực hiện: Chu Văn Thuộc, Nguyễn Thị Minh Huyền, Phạm Thế Th, Trần Mạnh Hà Phòng Sinh vật phù du Vi sinh vật Biển Viện Tài nguyên Môi trờng Biển Tel (031) 565 495 Fax (031) 761 521 e-mail: Planktondept@imer.ac.vn 6132-19 02/10/2006 Hải Phòng, tháng 4/2006 Báo cáo chuyên đề - Đề tài KC-09-19: Điều tra, nghiên cứu tảo độc, tảo gây hại số vùng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu tác hại chúng gây Mở đầu Nh đà biết, tảo độc, tảo gây hại có ảnh hởng lớn tới sinh thái môi trờng hệ sinh thái thủy vực nói chung hệ sinh thái biển nói riêng Hơn tảo độc hại gây tác hại trực tiếp gián tiếp tới đời sống loài thủy sinh vật, chí tới sức khỏe ngời Các kết nghiên cứu đà rằng, số loài tảo có chứa độc tố gây hại chúng có mật độ thấp môi trờng nớc, dao động khoảng vài trăm đến dới 1000 tế bào lít (TB/L) chẳng hạn nh loài Alexandrium, Pyrodinium Trong loài tảo gây hại (không có khả sinh độc tố) gây hại cho môi trờng sinh vật bùng phát mật độ (hiện tợng nở hoa tảo) Qua thấy rằng, khả gây hại tảo độc hại diễn phức tạp thay đổi tùy theo loài, nhóm loài định, biến đổi tùy theo thời điểm nh vùng địa lý khác Ví dụ tảo Alexandrium tamarense loài có khả sản sinh độc tố gây liệt (PSP) vùng nớc ôn đới, nhiên chủng tảo phát vùng nhiệt đới lại không sản sinh độc tố Tơng tự nh vậy, khả sinh ®éc tè cđa mét sè chđng t¶o chi Pseudo-nitzschia (P pungens) thay đổi tùy theo điều kiện môi trờng Ngoài ra, chủng tảo có chứa độc tố hàm lợng độc tố chúng thay đổi theo chu kỳ vòng đời Do đó, chế sinh độc tố, chế gây hại tảo độc hại vấn đề phức tạp sớm chiều nhận biết đợc mà đòi hỏi phải có nghiên cứu hệ thống, tốn thời gian công sức hiểu đợc chất thực chúng Trong trình thực đề tài, thông qua điều tra, khảo sát tự nhiên nh tiến hành số nghiên cứu phòng thí nghiệm, bớc đầu đa số nhận định có liên quan đến điều kiện bùng phát mật độ tảo nh diện độc tố tảo môi trờng nớc, số loài tảo đối tợng ĐVTMHMV có giá trị kinh tế đợc nuôi vùng ven biển Việt Nam I Một số điều kiện bùng phát mật độ tảo độc hại Trong môi trờng tự nhiên, phát triển tảo chịu ảnh hởng đồng thời nhiều yếu tố khác nhau, yếu tố thủy hóa nh nhiệt độ, ánh sáng, độ mặn, muối dinh dỡng, mà chịu ảnh hởng nhiều yếu tố hữu sinh khác nh mối quan hệ nội quần thể, mật độ tế bào ban đầu hay tình trạng sinh lý tế bào Ngợc lại, loài sinh vật nói chung tảo nói riêng lại có sinh thái riêng, loài có điều kiện môi tr−êng tèi −u cho sù ph¸t triĨn cđa chóng Tõ khả bùng phát mật độ tảo thay đổi tùy theo loài Viện Tài nguyên Môi trờng Biển, 246 Đà Nẵng, Hải Phòng Báo cáo chuyên đề - Đề tài KC-09-19: Điều tra, nghiên cứu tảo độc, tảo gây hại số vùng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu tác hại chúng gây 1.1 Một số dẫn liệu nghiên cứu điều kiện bùng phát mật độ tảo độc hại tự nhiên phòng thí nghiệm Việt Nam Các kết nghiên cứu cho thấy rằng, phát triển loài tảo thí nghiệm có mối tơng quan chặt tơng đối chặt với nồng độ muối dinh dỡng có môi trờng, nồng độ muối dinh dỡng môi trờng cao quần thể có phát triển nhanh kích thớc quần thể đạt lớn tự nhiên, tơng tác đa thông số phức tạp, quan hệ loài tảo quần xà tảo quan hệ cạnh tranh dinh dỡng, ánh sáng, không gian , mét loµi chiÕm −u thÕ vỊ sè lợng lấn át loài khác ã Đối với loài tảo độc hại thuộc tảo silic tảo giáp: Trên sở nghiên cứu thực địa nh phòng thí nghiệm, số thông số môi trờng chủ yếu sau đợc xem điều kiện gây bùng phát mật độ số loài tảo độc hại Pseudo-nitzschia, Alexandrium, Dinophysis caudata, Prorocentrum ë vïng ven biĨn ViƯt Nam, đợc thống kê bảng 1, 2, 3, Bảng Khoảng thích hợp số yếu tố môi trờng với phát triển tảo Pseudo-nitzschia Nguồn số liệu (vùng nghiên cứu, tài liệu) Nhiệt độ (oC) §é mỈn (‰) ThÝch nghi Tèi thÝch ThÝch nghi Tèi thích Đồ Sơn - Cát Bà 15-35 >20 10-33 25-28 Tiền Hải, Thái Bình 15-34 18-20 3-34 25-28 23-33,18 23 27,4-32 Muối dinh dỡng (àg/L) 27,4 Lăng Cô Thích nghi Tối thích (Thừa Thiên Huế) Đầm Lăng Cô (mật độ ®¹t tíi 1,96.105TB/L) 23 Nha Trang >24 NO3-: 167,5 27,4 SiO3-: 1145 Larsen cs (2004) 20-32,5 P pungens nuôi phßng thÝ nghiƯm cđa ViƯn TN & MT BiĨn 20-30 3034,15 32-34 5-35 25-30 10-25 20-25 Nång ®é thÝ nghiệm NO3-: 70-380 PO43-: 2190-4680 2- SiO3 :8630Viện Tài nguyên Môi trờng Biển, 246 Đà Nẵng, Hải Phòng NO3-: 120 (r = 0,35) PO43-: 2190 (r= 0,98) SiO3-: 9570 Báo cáo chuyên đề - Đề tài KC-09-19: Điều tra, nghiên cứu tảo độc, tảo gây hại số vùng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu tác hại chúng gây 12490 P pungens nuôi (N T M Hun vµ cs 2002) 21-30 (r= 0,95) 21 Bảng Khoảng thích hợp số yếu tố môi trờng với phát triển nhóm tảo Alexandrium (sản sinh độc tố PSP) Nguồn số liệu (vùng nghiên cứu, tài liệu) Đồ Sơn Cát Bà Nhiệt độ (oC) Độ mặn () Thích nghi Tối thích Thích nghi Tèi thÝch 18-31 27-30 7-33,5 Mi dinh d−ìng (µg/L) 15-30 mËt ®é 103 TB/L 28,25 ThÝch nghi Tèi thÝch NO3-: 178 15 PO43-: 33,4 SiO3-: 1032 NH4+: 284,7 TiỊn H¶i, Thái Bình 21-30 Nguyễn Văn Nguyên cs (2003) 15-18 27-30 27-30 18-30 NO4-: 1-50 PO43-: 1-50 SiO3-: 502000 Lăng Cô (Huế): Ao nuôi tôm đầm Lăng Cô (có mật ®é ®¹t 7,2.103TB/L) 23-33,18 15,9-32 28,5 15,9 NO3-: 150 PO43-: 10 SiO3-: 952,5 NH4+: 180 Trong đầm Lăng Cô (mật ®é ®¹t 4,6 103TB/L) 30,93 30,08 NO3-: 80 PO43-: 15 SiO3-: 952,5 NH4+: 70 Nha Trang: 24-30 30-32 Trong ao nuôi tôm (mật độ A pseudogonyaulax nở hoa 32,3 29,7 Viện Tài nguyên Môi trờng Biển, 246 Đà Nẵng, Hải Phòng NO3-: 272 PO43-: 128 Báo cáo chuyên đề - Đề tài KC-09-19: Điều tra, nghiên cứu tảo độc, tảo gây hại số vùng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu tác hại chúng gây (đạt 2,36.105TB/L) SiO3-: 80 NH4+: 134 Larsen cs (2004) 20-30 30 4-34 + A affine nuôi phòng thÝ nghiƯm ViƯn TN & MT BiĨn 20-30 25 20-30 25 + A minutum nuôi phòng thí nghiệm Viện TN & MT BiÓn 20-30 20 10-25 25 A affine (Nguyễn Ngọc Lâm, 2004) A tamarense nuôi phòng TN ViƯn CNMT 24-27 8-25 20-35 Nång ®éTN: NO3-: 501250 PO43-: 12705220 NO3-: 1250 (r= 0,96) PO43-: 5220 (r= 0,94) 30-35 11-22 Bảng Khoảng thích hợp số yếu tố môi trờng với phát triển tảo Dinophysis caudata (sản sinh độc tố DSP) Nguồn số liệu Nhiệt độ (oC) Độ mặn () Muối dinh dỡng (àg/L) Thích nghi Tối thích Thích nghi Tối thích Đồ Sơn Cát Bà 16-31 20-30 24-33,5 26-30 Thái Bình 18-28 >20 19-28 Thích nghi Tối thích 23-24 Đầm Lăng Cô: + Trong ao nuôi tôm (mật độ đạt 4500 TB/L) + Trong đầm Lăng Cô 28,5 2331,4 31,4 (948 TB) 15,9 22,15-32 NO3-: 150 PO43-: 10 NH4-: 180 SiO3-: 760 32 Nha Trang: >26 32-34 Chu Văn Thuộc (2002) >21 30 Viện Tài nguyên Môi trờng Biển, 246 Đà Nẵng, Hải Phòng Báo cáo chuyên đề - Đề tài KC-09-19: Điều tra, nghiên cứu tảo độc, tảo gây hại số vùng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu tác hại chúng gây Nguyễn Ngọc Lâm (2002) >20 Larsen cs (2004) >20 5-35 Nguyễn Văn Nguyên cs (2003) 22-33 >9 Santhanam Srinivasan (1996) 15-30 15-20 25-35 28-30,5 Bảng Khoảng thích hợp số yếu tố môi trờng với phát triển tảo Prorocentrum spp Nguồn số liệu Nhiệt độ (oC) Thích nghi Đồ Sơn - Cát Bà: Tối thích §é mỈn (‰) ThÝch nghi 34,85 Tèi thÝch 16,5 TiỊn Hải, Thái Bình: Thích nghi Tối thích NO3-: 157,2 PO43-: 17,95 (P minimum ao nu«i t«m 4,5.103 TB/L) Prorocentrum spp Mi dinh d−ìng (µg/L) NH4-: 357,5 SiO3-: 448 18-31 25-34 26 25 NO3-: 20 PO43-: 40 (Prorocentrum spp ngoµi biển, mật độ 4,3.103TB/L) SiO3-: 1497 Đầm Lăng Cô: + Trong ao nuôi tôm (P.minimum mđộ đạt tới 5,85.104 TB/L) 28,5 15,9 NO3-: 150 PO43-: 10 NH4-: 180 SiO3-: 760 + Trong ao nuôi tôm (Prorocentrum spp mật độ đạt 4,74.104 TB/L) 34 + Trong đầm Lăng 23 23,4 NO3-: 230 PO43-: 20 NH4-: 120 SiO3-: 360 27,4 ViƯn Tµi nguyên Môi trờng Biển, 246 Đà Nẵng, Hải Phòng NO3-: 167,5 Báo cáo chuyên đề - Đề tài KC-09-19: Điều tra, nghiên cứu tảo độc, tảo gây hại số vùng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu tác hại chúng gây Cô (P minimum mật độ đạt tới 7.104 TB/L) PO43-: 10 NH4-: 70 SiO3-: 1145 Nha Trang >24 Chu Văn Thuộc cs., 2000 ( P cf mexicanum nuôi phòng TN) 27 P cf mexicanum nuôi phòng TN Viện TN & MT BiÓn 25 32-34 20-30 21 25 NO3-: 40-1000 NO3-: 1000, PO43-: 22-2390 (r=0,76) PO43-: 2390, (r=0,96) Các kết nghiên cứu cho thấy rằng, có sai khác rõ ràng phạm vi phân bố nh khả bùng phát loại thủy vực định nhóm loài tảo nói Các loài tảo Alexandrium, Prorocentrum minium bùng phát số lợng c¸c thđy vùc n−íc tÜnh lÉn vïng ven biĨn, loài tảo giáp có khả sống dị dỡng Dinophysis caudata tảo Silic chi Pseudo-nitzschia lại thờng phân bố đạt mật độ cao thủy vực cửa sông ven biển nơi nớc đợc trao đổi thờng xuyên Nhiệt độ, độ mặn cờng độ ánh sáng có ảnh hởng lớn đến phát triển loài tảo giáp tảo silic Đối với muối dinh dỡng, kết thí nghiệm cho thấy hầu hết loài tảo có tơng quan tuyến tính chặt với nồng độ muối dinh dỡng PO43- , SiO3-2 (0,9 < r < 1) trõ NO3-, đặc biệt muối Phốtphat có tơng quan tuyến tính chặt chẽ nhất, hệ số tơng quan r đạt tới 0,98 điều kiện phòng thí nghiệm Tuy nhiên, nghiên cứu phòng thí nghiệm cho thấy loài tảo có nhu cầu dinh dỡng khác với muối cụ thể yếu tố môi trờng khác nhau, muối silicat có ảnh hởng rõ ràng tới phát triển bùng phát mật độ loài tảo silic Riêng loài tảo giáp muối nitrat phốt phát lại có ảnh hởng đáng kể tới phát triển quần thể chúng Hầu hết phát triển mật độ loài tảo thí nghiệm có tơng quan tuyến tính chặt với nồng độ muối dinh dỡng PO4-3 NO3- (0,9 < r < 1) Khi nồng độ muối dinh dỡng môi trờng cao quần thể có phát triển nhanh kích thớc quần thể đạt lớn ã Đối với nhóm tảo Lam: hai loài Oscillatoria lemmermannii, Trichodesmium erythraeum có khả sản sinh độc tố chiếm u vùng ven biển Cần Giờ, Bình Đại thuộc tảo lam có biên độ nhiệt độ độ mặn rộng nhng có Viện Tài nguyên Môi trờng Biển, 246 Đà Nẵng, Hải Phòng Báo cáo chuyên đề - Đề tài KC-09-19: Điều tra, nghiên cứu tảo độc, tảo gây hại số vùng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu tác hại chúng gây khoảng tối thích độ mặn nhiệt độ kh¸c nhau, thĨ nh− O lemmermannii cã xu h−íng phát triển tốt điều kiện nhiệt độ cao, độ mặn trung bình (lợ mặn), tảo T erythraeum lại có xu thích nghi với nhiệt độ thấp hơn, nhng đòi hỏi môi trờng có độ mặn cao Chính loài T erythraeum xuất vào tháng 2, tháng điểm bÃi nghêu Các nghiên cứu cho thấy, mật độ nhóm tảo quan hệ chặt chẽ với muối nitrat, ammonia phốtphat Hàm lợng muối thờng cao vào cuối mùa khô đầu mùa ma, thuận lợi cho phát triển mật độ loài T erythraeum Còn loài O lemmermannii thờng đạt mật độ cao vào tháng 7, 8, Đặc biệt loài thờng có mật độ cao ao nuôi tôm mức độ phú dỡng ao nuôi từ nguồn thức ăn cho tôm d thừa, gặp nhiệt độ độ mặn thích hợp gây nở hoa ã Đối với loài tảo gây hại Skeletonema costatum: Các kết nghiên cứu số vùng nuôi trồng hải sản tập trung ven biển Việt Nam đà cho thÊy, loµi nµy th−êng cã phỉ thÝch nghi víi nhiƯt độ độ mặn rộng từ 15-340C 3-33, nhng phát triển tốt khoảng nhiệt độ 20-300C độ mặn dao động 25-28 Sự phát triển chúng có mối liên quan chặt chẽ với muối dinh dỡng ammonia, nitrat silicat Dễ bùng phát mật độ gặp điều kiện tối thích Tóm lại: Sự nở hoa loài vi tảo thuỷ vực chịu ảnh hởng mạnh mẽ điều kiện ngoại cảnh nh tính chất thuỷ lý-thuỷ hoá, u tè dinh d−ìng, cịng nh− cÊu tróc vËt lý cột nớc, điều kiện thời tiết nh nhiệt ®é, ¸nh s¸ng, thêi gian chiÕu s¸ng, søc giã, m−a… Những chế bên tế bào loài gây nở hoa đảm bảo cho khả phát triển chiếm u điều kiện stress môi trờng nh khả cố định nitơ, tích luỹ dinh dỡng nội bào (P;N) v.v Do đó, hệ thống giám sát nhằm ngăn cản nở hoa tảo bảo vệ nguồn lợi thuỷ hải sản cần phải xem xét vận dụng mối liên quan tỉng thĨ cđa c¸c u tè sinh häc, vËt lý hoá học có lợi cho phát triển loài tảo độc hại nhằm ngăn chặn chế Các bảng đà thống kê khoảng nhiệt độ, độ mặn thích nghi tối thích cho phát triển mật độ số loài tảo độc hại, nh hàm lợng số muối dinh dỡng điều kiện môi trờng thích hợp gây nên nở hoa tảo vùng nghiên cứu ven biển Việt Nam bớc đầu đà ghi nhận đợc số điều kiện tối thích cho phát triển số loài tảo độc hại điều kiện phòng thí nghiệm Khi quan trắc thông số môi trờng có yếu tố lúc rơi vào khoảng tối thích cho phát triển nhóm loài này, cần tăng cờng giám sát mật độ thờng xuyên để kiểm soát phát kịp thời bùng phát mật độ chúng nhằm ngăn chặn nguy bùng phát mật độ nhóm tảo độc hại nh Viện Tài nguyên Môi trờng Biển, 246 Đà Nẵng, Hải Phòng Báo cáo chuyên đề - Đề tài KC-09-19: Điều tra, nghiên cứu tảo độc, tảo gây hại số vùng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu tác hại chúng gây ngăn chặn tợng ngộ độc độc tố tảo cho ngời sử dụng hải sản làm thực phẩm 1.2 Một số dẫn liệu nghiên cứu chế bùng phát tảo độc hại giới 1.2.1 Bùng phát chi tảo Pseudo-nitzschia Theo số kết nghiên cứu đà có, chu trình sống loài Pseudonitzschia có liên quan đến chế bùng phát mật độ cha đợc hiểu biết mà địa điểm nơi tiềm ẩn bùng phát (trầm tích, cột nớc) bào tử nghØ Sù në hoa cđa loµi P multiseries th−êng xt mùa lạnh (mùa thu mùa xuân), nở hoa loài P pungens, P pseudodelicatissima P australis thờng gặp suốt mùa ấm Không có tợng lý sinh bất thờng xảy yếu tố nhiệt độ đợc tìm thấy để thống kê diện chúng thời điểm năm Vì để tìm hiểu đợc chế cụ thể gây bùng phát mật độ chi tảo câu hỏi cho vùng nớc 1.2.2 Cơ chế bùng phát tảo Alexandrium Theo nghiên cứu Andersen (1996), kết nuôi phòng thí nghiệm cho thấy tốc độ phân chia tảo Alexandrium điển hình khoảng từ 0,5 đến 0,7/ngày Với phát triển mật độ không phản ánh (không gây) bùng phát đơn loài mức độ sinh khối vừa phải xảy với loài khác Sự bùng phát không xảy trớc nói riêng, mà dờng nh có liên hệ chặt chẽ với thời gian chuyển tiếp vòng đời Giai đoạn bào tử đóng vai trò quan trọng động lực gây bùng phát mật độ Alexandrium, hai khía cạnh khởi đầu kết thúc trình bùng phát Các kết nghiên cứu cho thấy, số lợng tế bào tảo Alexandrium bào xác nghỉ (cyst) môi trờng ít, khoảng 10 đến vài trăm tế bào/lít, mà nở hoa phải có mật độ cao Tốc độ phân chia tế bào phụ thuộc nhiều vào điều kiện môi trờng ảnh hởng lên vận động tế bào Tuy nhiên, số lợng cyst đợc giải phóng môi trờng gặp điều kiện thuận lợi lại diễn nhanh, tạo nên bùng phát mạnh tế bào Alexandrium gây nở hoa Ví dụ, số tợng nở hoa phạm vi nhỏ diễn số vịnh nở hoa xảy vùng ven biển, tơng tác yÕu tè vËt lý vµ sinh häc lµ mét nguyên nhân giới hạn số lợng (kích thớc), phát triển phát tán quẩn thể tảo Ngoài ra, di chuyển theo cột nớc thẳng đứng đặc điểm quan trọng đợc đề cập đến tảo xt hiƯn víi mËt ®é cao KÕt thóc cđa sù nở hoa chuyển đổi chu kỳ sống, điều quan trọng liên quan đến trình tạo cyst yếu tố dinh dỡng thay đổi yếu tố khác, nhng cha đợc nghiên cứu kỹ Hơn nữa, cyst loài Viện Tài nguyên Môi trờng Biển, 246 Đà Nẵng, Hải Phòng Báo cáo chuyên đề - Đề tài KC-09-19: Điều tra, nghiên cứu tảo độc, tảo gây hại số vùng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu tác hại chúng gây Alexandrium đà đợc nghiên cứu kỹ đà chứng minh phục hồi rõ ràng nh khả tạo thành nhóm, phân bố nơi sống khác chế độ thuỷ văn Sẽ ngạc nhiên vấn đề sinh địa đà đợc xem xét đáng kể thời gian gần [Anderson cs., 1994] bùng phát PSP vấn đề mang tính toàn cầu khả sản sinh, tích lũy độc tố tảo thực vật phù du biển tự nhiên, tảo độc động vật thân mềm hai mảnh vỏ vùng nghiên cứu 2.1 Các độc tố tảo tích lũy thực vật phù du ven biển Đồ Sơn, Cát Bà Trên sở phân tích hàm lợng độc tố tảo ASP, PSP mẫu thực vật phù du đợc thu thập tháng/2 lần từ môi trờng tự nhiên khu vực Đồ Sơn Cát Bà năm 2004, 2005 rót mét sè nhËn xÐt nh− sau: • VỊ độc tố ASP, khẳng định mẫu tảo biển tự nhiên khu vực Đồ Sơn Cát Bà gồm loài Pseudo-nitzschia có khả sản sinh độc tố ASP, nhiên hàm lợng độc tố khác phụ thuộc vào loài có mặt điều kiện môi trờng sống chúng Biến động hàm lợng độc tố theo thời gian quan trắc hai vùng khác nhau, đỉnh hàm lợng độc tố ASP Đồ Sơn đợc hình thành vào đợt I tháng 10/2004, Cát Bà lại hình thành đỉnh cao sớm hơn, xuất vào đợt II tháng 8/2004, sau giảm dần kéo dài đến hết tháng 9/2004 Hàm lợng độc tố ASP cao khu vực biến động khác nhau, cụ thể Đồ Sơn 12,37 ng/mL mẫu, cao xấp xỉ gấp lần so với Cát Bà (chỉ đạt 4,28 ng/mL mẫu), tháng lại hàm lợng độc tố thấp Tuy hàm lợng độc tố ASP tảo tự nhiên thấp, nhng chứng xác nhận nguyên nhân tích luỹ độc tố ĐVTMHMV từ tảo silic Pseudo-nitzschia thông qua chuỗi thức ăn Cho dù kết nghiên cứu hàm lợng độc tố ASP mẫu tảo tự nhiên vùng nghiên cứu lại không cho thấy mối tơng quan thuận chặt chẽ với đỉnh mật độ tảo thuộc chi ã Về độc tố PSP, nhìn chung hàm lợng độc tố tảo tự nhiên khu vực Đồ Sơn Cát Bà thấp hai khu vực biến động hàm lợng độc tố diễn không mạnh suốt thời gian khảo sát, dao động vài chục pg/mL mẫu, trừ vài đỉnh độc tố đợc hình thành nhng thấp Kết nghiên cứu cho thấy rằng, hàm lợng độc tố PSP tảo tự nhiên khu vực Đồ Sơn thấp ổn định khu vực Cát Bà Đỉnh hàm lợng độc tố cao (184,92 pg/mL mẫu) xuất đợt I tháng 9/2004 Cát Bà Viện Tài nguyên Môi trờng Biển, 246 Đà Nẵng, Hải Phòng Báo cáo chuyên đề - Đề tài KC-09-19: Điều tra, nghiên cứu tảo độc, tảo gây hại số vùng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu tác hại chúng gây Kết nghiên cứu hai khu vực cho thấy mối tơng quan không rõ ràng hàm lợng độc tố PSP mật độ tảo Alexandrium, loài có khả sản sinh độc tố Tần xuất bắt gặp loài Alexandrium Cát Bà cao Đồ Sơn nhng mật độ loài Đồ Sơn lại cao nhng không đáng kể Kết nghiên cứu năm từ 2002 đến 2004 đà rằng, mối tơng quan chặt chẽ hàm lợng độc tố PSP mật độ tảo Alexandrium Hàm lợng độc tố PSP đạt giá trị cao vào tháng cuối tháng 11/2002 vùng biển Cát Bà, thời điểm gần trùng với thời điểm hình thành đỉnh cao độc tố vào đầu tháng (tại Cát Bà) đầu tháng 12 (tại Đồ Sơn) năm 20042005 Tuy vậy, diện thờng xuyên loài tảo tảo Alexandrium vùng nghiên cứu đợc xem nh tác nhân sản sinh độc tố PSP nớc biển tích luỹ ĐVTMHMV Tuy nhiên, cần có nghiên cứu để khẳng định nguyên nhân sản sinh độc tố tảo Alexandrium gây tích luỹ độc tố động vật 2.2 Khả sản sinh độc tố số loài tảo độc hại vùng nghiên cứu Từ kết phân tích, thử nghiệm độc tố loài tảo phân lập đợc vùng nghiên cứu, rút số nhận xét nh sau: Cha phát đợc độc tính tế bào loài Pseudo-nitzschia đà phân lập nuôi cấy năm 2004-2005 Loài P punges có chủng độc không độc phân bố khu vực phía Bắc Việt Nam, nhng hàm lợng độc thấp dao động từ 0,38 đến 0,53pg/tế bào Tảo Alexandrium minutum phân bố đầm nuôi tôm khu vực Đồ Sơn (Hải Phòng) có khả sản sinh độc tố, với hàm lợng độc tố biến đổi từ 3,0 đến 13,8 fmol PST/tế bào Thành phần độc tố bao gồm loại: GTX4, GTX1, neoSTX, dcSTX, GTX3,2 STX Trong đà phát loại ®éc tè míi (PST-paralytic shellfish toxin) thuéc nhãm ®éc tè gonyautoxin chủng tảo A minutum Việt Nam, đợc tách nằm GTX4 GTX1 Độc tố đợc phân tích sâu quang phổ khối LC/MS Cha phát đợc độc tố loài A tamarense phân lập từ vùng ven biển Cát Bà Loài A affine theo nghiên cứu Nguyễn Ngọc Lâm (2004) loài có khả sản sinh độc tố, nhng hàm lợng thấp (đạt 2,28 fmol/tbào), cha đợc kiểm tra lại nghiên cứu Tuy nhiên, nhận định bớc đầu, để có kết luận xác đáng cần thiết phải có thí nghiệm kiểm chứng, lặp lại nhiều lần Viện Tài nguyên Môi trờng Biển, 246 Đà Nẵng, Hải Phòng 10 Báo cáo chuyên đề - Đề tài KC-09-19: Điều tra, nghiên cứu tảo độc, tảo gây hại số vùng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu tác hại chúng gây tảo Pseudo-nitzschia mà khả sinh độc tố chúng phụ thuộc vào yếu tố môi trờng nh giai đoạn phát triển quần thể 2.3 Khả tích lũy độc tố tảo ĐVTMHMV số vùng nuôi hải sản tập trung ven biển Việt Nam 2.3.1 Độc tố ASP Hàm lợng độc tố ASP tích luỹ mô nội tạng đối tợng ĐVTMHMV nuôi vùng nghiên cứu thờng dao động không mạnh theo thời gian, ngoại trừ khu vực Cát Bà có hàm lợng độc tố ASP cao (đạt 78,38ng/g xuất vào đợt II tháng 8/2004) Hàm lợng trung bình tháng độc tố ASP cao gặo loài Vẹm Perna viridis đầm Nha Phu (Nha Trang), tiếp đến Cần Giờ Bến Tre Hàm lợng độc tố thấp gặp ngao Đồ Sơn (Hải Phòng) chØ dao ®éng tõ 0,005 ®Õn xÊp xØ ng/g Có mối tơng quan hàm lợng độc tố ASP mật độ tảo Pseudo-nitzschia vùng nghiên cứu, nhiên mối tơng quan biểu khác khu vực nghiên cứu Sự tích luỹ độc tố phụ thuộc vào khả tích luỹ độc tố tự đào thải khác đối tợng ĐVTMHMV, vào mật độ tảo Pseudo-nitzschia có mặt khoảng thời gian trớc thời điểm nghiên cứu nh khả sản sinh độc tố loài tảo có mặt thời điểm định Ngoài ra, tích luỹ độc tố sinh vật phụ thuộc vào yếu tố môi trờng khu vực Đây vấn đề phức tạp nội suy từ đối tợng sang đối tợng khác từ vùng sang vùng khác Kết so sánh khả tích luỹ độc tố ASP loài ngao (nghêu) vẹm cho thấy, hàm lợng độc tố mô vẹm thờng cao ngao (nghêu) Tuy nhiên nhận xét ban đầu, cần phải có nghiên cứu để khẳng định vấn đề Hàm lợng độc tố ASP đà phát đợc mô ngao (nghêu) vẹm nuôi vùng nghiên cứu thấp giới hạn cho phép nhiều lần nằm giới hạn an toàn cho ngời sử dụng 2.3.2 Độc tố PSP Trên sở kết nghiên cứu hàm lợng độc tố PSP ĐVTMHMV vùng nuôi trồng hải sản tập trung ven biển thấy rằng, hàm lợng độc tố vùng nuôi thuộc Nam Trung Bộ Nam Bộ (trung bình từ 159,47 đến 180,43 ng/g) cao nhiều lần hàm lợng độc tố khu vực Bắc Bộ Bắc Trung Bộ (trung bình từ 0,86 đến 8,2 ng/g) Viện Tài nguyên Môi trờng Biển, 246 Đà Nẵng, Hải Phòng 11 Báo cáo chuyên đề - Đề tài KC-09-19: Điều tra, nghiên cứu tảo độc, tảo gây hại số vùng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu tác hại chúng gây Các kết nghiên cứu cho thấy, có mối tơng quan hàm lợng độc tố PSP tích luỹ ĐVTMHMV có mặt loài tảo Alexandrium Tuy nhiên, mối tơng quan không rõ ràng, nguyên nhân mật độ tảo thờng thấp, tần xuất bắt gặp ít, không phản ánh mối tơng quan Mặc dù vậy, kết nghiên cứu khảo sát hàng tháng, liên tục vòng năm trải dọc ven biển bớc đầu đà giúp ta có đợc hiểu biết khái quát vấn đề Nhìn chung, loài ngao vẹm xanh nuôi vùng nuôi tập trung ven biển Việt Nam ®Ịu cã tÝch l ®éc tè PSP nh−ng míi hàm lợng thấp (dao động từ vài ng/g đến vài trăm ng/g), mức hàm lợng nằm dới mức an toàn cho phép nhiều lần Tuy nhiên hàm lợng độc tố biến đổi phụ thuộc vào có mặt loài tảo sinh vật có khả sinh độc tố PSP, vào yếu tố môi trờng thời điểm vùng nghiên cứu nh đối tợng ĐVTMHMV khác 2.3.3 Độc tố DSP Các kết nghiên cứu hàm lợng độc tố DSP ĐVTMHMV vùng nuôi trồng hải sản tập trung ven biển Việt Nam cho thấy, hàm lợng độc tố DSP vùng nuôi thuộc khu vực Bắc Bộ Bắc Trung Bộ dao động trung bình từ 0,004 đến 0,09 MU/g, vùng lại thuộc Nam Trung Bộ Nam Bộ có hàm lợng độc tố DSP thấp So với mức an toàn cho phép sử dụng hải sản làm thực phẩm độc tố DSP hầu hết đối tợng ĐVTMHMV nuôi vùng nghiên cứu có hàm lợng độc tố thấp mức giới hạn cho phép nhiều lần, trừ vẹm xanh Cát Bà vào thời điểm cuối tháng đầu tháng 2/2005 đà phát thấy có hàm lợng độc tố vợt mức cho phép sử dụng lần Tuy nhiên, cha có ghi nhận trờng hợp ngộ độc xảy Cát Bà vào thời điểm Các kết nghiên cứu thu đợc phần đà phản ánh diện thờng xuyên có mật độ cao tảo Dinophysis caudata tác nhân gây tích lũy độc tố DSP ĐVTMHMV vùng nghiên cứu 2.4 Khả tự đào thải độc tố tảo ĐVTMHMV ảnh hởng số phơng pháp xử lý tới hàm lợng độc tố 2.4.1 Đối với độc tố PSP Vẹm điệp loài có độc tính cao, độc tố đợc tích luỹ thể chúng vài tháng lâu Trong suốt trình tự đào thải trai điệp, ngời ta đà quan sát thấy có giai đoạn xảy ra, giai đoạn giảm nhanh độc Viện Tài nguyên Môi trờng Biển, 246 Đà Nẵng, Hải Phòng 12 Báo cáo chuyên đề - Đề tài KC-09-19: Điều tra, nghiên cứu tảo độc, tảo gây hại số vùng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu tác hại chúng gây tính, giai đoạn giảm từ từ trì độc tố mức cho phép 80àg/100g thịt Các độc tố GTX-3 GTX-8/epi GTX-8 độc tố u giai đoạn đầu trình đào thải, GTX-2 độc tố chiếm u suốt pha tự đào thải chậm Tại mức thấp độc tính, vẹm hầu tự đào thải vòng hai tuần, độc tính giảm 60% vòng 24 [Andersen, 1996] Quá trình đun nóng vẹm sò nhiệt độ cao 100oC làm giảm độc tính, sản phẩm tính chất axit Trong quy trình đóng hộp, hấp nhiƯt ®é cao ®iỊu kiƯn kiỊm, tiÕp theo ®iỊu kiện axit hộp làm giảm độc tính 8090% Một lý giảm độc tính chỗ vẹm thờng sản sinh khối lợng lớn dịch ép độc tính cao suốt trình hấp chín, phần dịch chiết đợc làm đầy hộp Vẹm đợc hấp nóng vòng 10 phút làm giảm thành phần độc tính tới 90% [Andersen, 1996] Quá trình hấp, luộc rán làm giảm độc tính khoảng 30% Nếu dịch chiết thải hồi (không lấy), độc tính làm giảm nhiều Quá trình rán dờng nh có hiệu việc phân huỷ độc tố chí dịch chiết không bị bỏ, nhiệt độ trình rán thờng cao hấp luộc 2.4.2 Đối với độc tố DSP Sự tự đào thải vẹm với mức độ vừa phải độc tính cao, lúc mặt chi Dinophysis xuất vòng 14 ngày nhiệt độ nớc 1314oC vòng tháng nhiệt độ nớc dới 9oC Sự tăng nhiệt độ nớc, nh vẹm để đói thí nghiệm vùng biển tây Thụy Điển cho thấy điều kiện không đủ để loại trừ độc tính vòng vài tháng [Andersen, 1996] Vẹm đợc đun sôi 163 phút làm giảm nồng độ okadaic acid khoảng 50% 2.4.3 Đối với độc tố ASP ĐVTMHMV có độc tự đào thải ngâm vào nớc vài ngày Các cách luộc hấp, chí thời gian dài loại bỏ độc tính vẹm III Tác hại tảo độc hại tới môi trờng loài thủy sinh vật 3.1 Tác hại tới loài cá sống thuỷ vực Khi loài tảo độc hại bùng phát mật độ gây tác động đến qn x· sinh sinh vËt phï du chóng chiÕm u mật độ cao, làm giảm hàm lợng chất dinh dỡng môi trờng nớc, dẫn đến hạn chế phát triển loài sinh vật phù Viện Tài nguyên Môi trờng Biển, 246 Đà Nẵng, Hải Phòng 13 Báo cáo chuyên đề - Đề tài KC-09-19: Điều tra, nghiên cứu tảo độc, tảo gây hại số vùng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu tác hại chúng gây du khác từ làm cân quần xà thực vật phù du Sự tăng cao mật độ tảo làm giảm hàm lợng ôxy hoà tan thuỷ vực vào ban đêm trình hô hấp tảo Mặt khác, tảo phát triển mật độ cao sau chết đi, bị thối rữa, phân hủy tiêu hao đáng kể lợng ôxy môi trờng nớc Đó nguyên nhân làm cho thủy vực bị ngạt thiếu ôxy Đặc biệt bùng phát loài tảo dạng chuỗi làm tắc nghẽn mang cá làm cho cá hô hấp dẫn đến cá chết Hiệu ứng làm thiệt hại nặng nề cho ngành nuôi trồng thuỷ sản nói riêng ảnh hởng tới môi trờng nói chung Ví dụ, vào năm 1970 vùng biển Seto Inland có khoảng 370000 cá bơn vàng nuôi trồng 57000 tôm bị chết với thiệt hại tới 620 triệu yên Hai năm sau nở hoa tảo bao phủ vùng Harimanada Nhật Bản gây thiệt hại tới 7,1 tỷ yên Sau số lần liên tiếp xảy vùng biển tổng số thiệt hại lên tới 20 tỉ yên vòng 15 năm (từ 1977 đến 1987) [Okaichi, 2003] Ngời ta cho rằng, nguyên nhân làm cho cá nuôi chết hàng loạt loài tảo Chattonella antiqua Gymnodinium mikimotoi vùng biển Seto Inland, động vật hai mảnh vỏ chết hàng loạt loài tảo Heterocapsa circularisquama Sau nghiên cứu hoá học đà đa nguyên nhân chết cá động vật hai mảnh vỏ hàng loạt Bảng Các ảnh hởng làm chết cá axit heptadeca tetraenoic octadeca tetraenoic [Okaichi, 2003] Loại axit Liều lợng (ppm) C16:4 6.3 3.2 1.3 0.6 6.3 3.2 1.3 0.6 C18:4 Sè lợng cá chết Chết Sống sót 2 3 2 3 Tû lƯ chÕt Thêi gian chÕt trung b×nh (h) 0,6 0,4 0,4 0,8 1,0 0,6 0,4 0,4 1,2 1,5 2,6 1,9 0,5 1,1 1,0 1,8 Okaichi vµ cs (1989) cho rằng, cá chết hàng loạt tảo Chattonella antiqua Mật độ tế bào gây chết nhỏ Chattonella antiqua đến loài cá bơn vàng đợc thu từ thuỷ triều đỏ vào mùa hè năm 1978 110 tb/ml nhiệt độ 290C Mật độ tế Viện Tài nguyên Môi trờng Biển, 246 Đà Nẵng, Hải Phòng 14 Báo cáo chuyên đề - Đề tài KC-09-19: Điều tra, nghiên cứu tảo độc, tảo gây hại số vùng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu tác hại chúng gây bào tăng lên nhiệt độ nớc giảm xuống (khoảng 250C) 500 TB/ml Mật độ tế bào tảo cao mảng váng mầu nâu, có khoảng 1000 TB/ml Các chất gây chết cá đà đợc phát nh loại axit béo không no cao Thành phần loại axit đà đợc biết chứa c¸c chÊt heptadeca-w-3,6,9,12 tetraenoic axit (8,6% tỉng sè axit bÐo tự do) octadeca-w-3.6.9.12 tetranoic axit Độc tính loại axit tetraenoic đà phân lập từ mẫu nuôi C antiqua đợc trình bày bảng Hoạt tính loại axit béo không no cao loại axit béo khác, có số lợng nguyên tử cacbon với liên kết đôi Bài tiết chất nhầy không bình thờng Tảo Chattonella antiqua 110 tb/ml (290C) 500 tb/ml (250C) mang c¸ Sù ph¸ hủ c¸c tế bào mang cá Axit béo tự Lợng axit lactic Giảm sử dụng ôxy Mất ảnh hởng (pH 6,7) Chết DO không bÃo hoà chết Yếu quanh giá trị DO bÃo hoà Sống sót DO bÃo hoà phục hồi Hình Cơ chế gây chết cá hàng loạt tảo Chattonella antiqua Các loại axit béo không no phá huỷ mang gốc cá bơn vàng lợc bào ng Sự hấp thụ ôxy qua mang lợc bào ng giảm, sau cá bào ng chết ngẹt thở Các mang cá bị phá huỷ thuỷ triều đỏ C antiqua với mầu biến thành xanh toluidine Thậm chí mang cá bị thơng đáng kể, nhng cá sống sót đợc môi trờng nớc thuỷ triều đỏ với ôxy hoà tan bÃo Viện Tài nguyên Môi trờng Biển, 246 Đà Nẵng, Hải Phòng 15 Báo cáo chuyên đề - Đề tài KC-09-19: Điều tra, nghiên cứu tảo độc, tảo gây hại số vùng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu tác hại chúng gây hoà Ngời ta ®· chØ r»ng ho¹t ®éng cđa tÊm mang thø hai cá bơn vàng hoàn toàn bị biến tiếp xúc với tảo C marina ý nguyên nhân ảnh hởng tới lý sinh Hemoglobin cá bơn vàng có ảnh hởng lớn khoảng pH từ 6,7 đến 7,4 nhng phần lớn thiếu tơng quan dới pH 6,7 Lợng axit lactic máu cá bơn vàng giống với loài tảo gây thuỷ triều đỏ Chatanella marina [Okaichi, 2003] Dựa kết chế gây chết cá tảo Chatonella spp đợc thể hình Ngoài loài tảo Gymnodinium mikimotoi làm chết cá bơn vàng loại động vật đáy khác nồng độ ôxy thấp Cá chết hàng loạt G mikimotoi d−êng nh− cịng t−¬ng tù nh− c¬ chÕ tảo Chattonella spp Sự sản sinh anion peoxit tảo Chattonella antique đà đợc ghi nhận cho có liên quan mật thiết đến phá huỷ lớp màng nhầy cá công thuỷ triều đỏ Ngoài ra, sản sinh triệt để ôxy đà đợc xem nguyên nhân gây bệnh độc tính tảo gây thuỷ triều đỏ Chattonella marina Điều xuất hoạt động triệt để ôxy từ loại axit béo không no cao loài tảo Chattonella spp 3.2 Tác hại tới loài động vật thuỷ sinh Tảo độc hại không tác động tới loài cá mà ảnh hởng tới nhiều động vật khác sống thuỷ vực nh ĐVTMHMV, thú biển, chim biển thông qua tác động trực tiếp hay gián tiếp Dới số ví dụ Tác hại đến ĐVTMHMV ngành nuôi trồng thuỷ sản: Cho đến năm 2000 đà có 47 trờng hợp tảo Heterocapsa circularisquama nở hoa (>105 TB/L) đợc ghi nhận 29 khu vực khác phía tây Nhật Bản, gây thiệt hại nặng nề kinh tế làm chết hàng loạt ĐVTMHMV có giá trị kinh tế cao nh: trai ngäc Rutitapes philippinarum, hÇu Crassostrea gigas, vĐm xanh Mytilus edulis nhng trờng hợp làm chết cá ảnh hởng tới sức khoẻ cộng đồng sử dụng ĐVTMHMV hay tiêu thụ hải sản khác mà có liên quan tới nở hoa loài tảo Heterocapsa circularisquama [Okaichi, 2003] Phần lớn loài hầu bị chết sau vài ngày sống mật độ tế bào cao 56 10.10 TB/L hàm lợng ôxy hoà tan nớc không thấp mức tới hạn Cụ thể loài hầu chết tợng co vỏ, sợi glycogen trắng nên bị công vào vỏ, mầu ruột Đấy triệu trứng ảnh hởng độc loài tảo Heterocapsa circularisquama lên lý sinh trai, hầu ảnh hởng loài Heterocapsa circularisquama tới loài động vật khác nh động vật hai mảnh vỏ, gastropoda, sứa đà đà đợc ghi nhận nhng không ảnh hởng tới động vật có xơng sống, động vật giáp xác, nhím biển Viện Tài nguyên Môi trờng Biển, 246 Đà Nẵng, Hải Phòng 16 Báo cáo chuyên đề - Đề tài KC-09-19: Điều tra, nghiên cứu tảo độc, tảo gây hại số vùng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu tác hại chúng gây Cơ sở độc tính loài Heterocapsa circularisquama lên động vật hai mảnh vỏ gián tiếp thông qua chất mầu hoá học Các đầu phức hợp protein nằm bề mặt tế bào tảo Heterocapsa circularisquama tạo ảnh hởng có hại lên ĐVTMHMV Các loài chim biển thờng kiếm ăn vùng cửa sông vùng biển bị ảnh hởng mạnh tợng thuỷ triều đỏ Ví dụ nh năm 1991 có 100 bồ nông chim cốc đà bị chết bị bệnh thần kinh vịnh Monterey, California (Hoa Kỳ) Nguyên nhân nở hoa tảo silic Pseudo-nitzschia australis, loài tảo sinh độc tố axit domoic độc tố đợc tích tụ thể loài cá Trồng, chim biển, thú biển ăn loài cá bị tác động Các kết nuôi thử nghiệm sò với tảo Alexandrium cf tamarense phòng thí nghiệm cho thấy, môi trờng nuôi có tảo hàm lợng ôxy hòa tan bị suy giảm mạnh Đó nguyên nhân làm cho sò nuôi môi trờng nuôi bị chết nhanh môi trờng nuôi không tảo [Chu Văn Thuộc, 2002] Trong năm 2004 2005, đề tài đà tiến hành thử nghiƯm t¶o Prorocentrum cf rhathymum víi Artemia cho thÊy, Artemia có ăn tảo, chí ăn nhiều, nhìn thấy ruột Artemia chứa đầy tế bào tảo hầu nh nguyên vẹn không thấy Artemia bị ngộ độc Với kết cha thể đánh giá đợc tảo không chứa độc tố, cần có thí nghiệm khác để chứng minh Kết thí nghiệm dịch chiết với axit axetic metanol loài tảo Prorocentrum sp Pseudo-nitzschia sp không thấy tỉ lệ chết Artemia tăng theo tỉ lệ dịch chiết tảo Nhìn chung dới 20% số cá thể bị chết Theo dõi thời điểm khác nhau, tỉ lệ không khác Do lập đợc đờng hồi qui đủ tin cậy cho phép xác định giá trị LD-50 Nh thấy mẫu tảo thí nghiệm cha thể độc tính với Artemia salina Hơn nữa, phân tích dịch chiết hai loài tảo HPLC ELISA kết thu đợc cho thấy, hai loài tảo không chứa độc tố, thí nghiệm với Artemia âm tính đà đợc làm sáng tỏ Để tiếp tục nghiên cứu vấn đề cần phải tiến hành thí nghiệm số loài tảo khác Đồng thời đề tài đà tiến hành thí nghiệm ảnh hởng tảo độc Alexandrium minutum tới cá rô phi mật độ tảo (104, 105, 106 107TB/L) lô đối chứng tảo Sau 25 thí nghiệm với lần đo thông số môi trờng đếm số lợng cá chết kết cho thấy rằng: - Thông số pH lô thí nghiệm gần nh thay đổi đáng kể Có thể thời gian thí nghiệm ngắn nên pH môi trờng cha bị ảnh hởng Viện Tài nguyên Môi trờng Biển, 246 Đà Nẵng, Hải Phòng 17 Báo cáo chuyên đề - Đề tài KC-09-19: Điều tra, nghiên cứu tảo độc, tảo gây hại số vùng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu tác hại chúng gây - Hàm lợng DO giảm nhanh lô đối chứng lô có mật độ tảo 10 ; 105; 106 sau thí nghiệm đà đạt đến giá trị 0, riêng lô có mật độ tảo 107 sau DO từ 6,4 giảm xuống 3,1 sau giá trị DO Điều mật độ cá thí nghiệm cao thể tích môi trờng nhỏ nên không thấy rõ biến động giá trị DO mật độ tảo khác nh điều kiện chiếu sáng không chiếu sáng - Lợng cá chết thời gian chết tỉ lệ thuận với mật độ tảo có môi trờng Điều gợi ý mật độ tảo cao đà làm nghẽn mang cá hô hấp dẫn đến số cá chết nhiều cá môi trờng có mật độ tảo độc cao chịu độc tính cao Nhận xét: điều kiện thực đề tài thời kỳ phát triển đối tợng thí nghiệm không thuận lợi nên thí nghiệm bớc đầu hiệu ứng tác hại tảo độc phát triển mật độ cao lên sinh vật khác sống thuỷ vực Riêng chế gây hại cha đợc xem xét kỹ, cần phải có nghiên cứu thời gian tới 3.3 Tác hại tảo độc hại tới ngời Hiện nay, nhiều quốc gia giới tảo độc hại đà gây ảnh hởng tới ngành nuôi trồng thuỷ sản, ngành du lịch, làm ô nhiễm thuỷ vực từ gây thiệt hại nặng nề cho kinh tế Hơn nở hoa tảo độc hại ảnh hởng tới sức khoẻ trí gây nguy hiểm đến tính mạng ngời bị ngộ độc ăn phải thức ăn đà bị nhiễm độc tố tảo Con ngời sinh vật tiêu thụ mắt xích cao lới thức ăn, việc tiêu thụ loại động vật hai mảnh vỏ, số loài cá rạn san hô đờng để độc tố tảo đạt tới bậc thang cao chuỗi thức ăn gây ảnh hởng tới ngời nh bệnh trí nhớ, gây liệt hay gây tiêu chảy Theo thống kê hàng năm có khoảng 2000 trờng hợp bị ngộ độc ăn phải thức ăn đà bị nhiễm độc tố tảo có khoảng 15% số trờng hợp bị chết [Hallegraeff cs., 2004] Ngoài ngời bị ảnh hởng søc kháe tiÕp xóc trùc tiÕp víi mét sè loài tảo độc hại 3.3.1 Hiệu ứng sinh học độc tố tảo Việc sử dụng hải sản đà bị nhiễm độc tố tảo gây hàng loạt triệu chứng bệnh lý hệ thần kinh ngời Các bệnh lý triệu chứng lâm sàng quan trọng đợc tóm tắt bảng 6, Hiện nay, thuốc giải đặc hiệu cho tợng ngộ độc từ độc tố tảo, nhng việc cung cấp thiết bị hô hấp nhân tạo cứu sống nhiều nạn nhân trờng hợp ngộ độc PSP hay việc dùng Viện Tài nguyên Môi trờng Biển, 246 Đà Nẵng, Hải Phòng 18 Báo cáo chuyên đề - Đề tài KC-09-19: Điều tra, nghiên cứu tảo độc, tảo gây hại số vùng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu tác hại chúng gây mannitol làm giảm nhẹ triệu chứng trờng hợp ngộ độc CFP [Hallegraeff cs., 2004] Hiệu ứng chủ yếu độc tố tảo nh sau: Độc tố PSP gây tắc nghẽn kênh Na+ tế bào thần kinh cơ, chúng cản trở truyền điện tác động cần thiết cho trình dẫn xung thần kinh co cơ, đặc biệt ảnh hởng đến hệ thần kinh ngoại biên Độc tố ASP chất cạnh tranh mạnh kainite, chúng bịt kín điểm tiếp nhận glutamate nÃo Sự hoạt hoá trực tiếp điểm tiếp nhận kainate glutamate gây tăng nồng độ Na+ tế bào, tợng làm phá vỡ tế bào Đặc biệt vùng dới đồi nÃo - vùng điều khiển chức hiểu biết trí nhớ nơi chịu ảnh hởng chđ u cđa axÝt domoic §éc tè DSP øc chÕ enzym protein phosphatase - enzym đóng vai trò điều hoà trình trao đổi chất quan trọng tế bào Hiện tợng tiêu chảy gây độc tố DSP trình hydrate hoá protein biểu mô thành ruột, làm rối loạn cân nớc, có nhiều chứng cho axít okadaic tác nhân kích thích phát triển khối u bớu Các độc tố pectenotoxin (PTXs) yessotoxins (YTXs) thờng đợc xếp nhóm với độc tố DSP chúng thờng xuất đợc tách chiết từ ĐVTMHMV Cơ sở phân tử hoạt tính hầu nh cha đợc biết, nhng tất chúng không gây tiêu chảy PTXs chất cực độc gan, hiƯu øng quan träng nhÊt cđa YTXs d−êng nh− chØ dày [Andersen, 1996] Bảng Một số triệu chứng bị ngộ độc độc tố tảo [theo Andersen, 1996; Larsen vµ cs 2004] Thêi gian đ bệnh Các triệu chứng ngộ độc độc tố tảo ASP PSP DSP tõ 3-5 giê tõ - 90 30 ®Õn nhiỊu giê (hiÕm sau 12 giờ) Triệu chứng trờng hợp nhẹ Buồn nôn, nôn mửa, đau co thắt vùng bụng - Cảm giác ngứa tê rần quanh miệng, lan toả khắp mặt cổ - Cảm giác đau nh kim chích đầu ngón tay, ngón chân - Nhức đầu, chóng mặt, buồn nôn, nôn tiêu chảy Tiêu chảy, buồn nôn, nôn đau co thắt vùng bụng Triệu Giảm phản ứng đối - Liệt Quá trình nhiễm độc Viện Tài nguyên Môi trờng Biển, 246 Đà Nẵng, Hải Phòng 19 Báo cáo chuyên đề - Đề tài KC-09-19: Điều tra, nghiên cứu tảo độc, tảo gây hại số vùng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu tác hại chúng gây chứng trờng hợp nặng với đau sâu Choáng váng, ảo giác lẫn lộn Mất trí nhớ tạm thời Lên co - Phát âm hô hấp khó khăn - Cảm giác bị kích động - Tử vong liệt hô hấp xảy vòng 2-24 sau ăn kéo dài nguyên nhân kích thích hình thành khối u bớu hệ tiêu hoá Tỷ lệ tử vong 3% 1-14% (có thể lên tới 20%) 0% Giới hạn 20àg/100 mô an toàn 80àg/100 mô 20àg/100 mô Biện pháp chữa trị Hỗ trợ Tự phục hồi sau ngày Hỗ trợ Bản chất hoá học hiệu ứng sinh học số loại độc tố tảo độc hại sống môi trờng biển sản sinh đợc tóm tắt bảng Bảng Tóm tắt số độc tố tảo quan träng vµ hiƯu øng sinh häc cđa chóng [Andersen, 1996] STT Độc tố tác động chúng môi trờng Bản chất hoá học Domoic a xít (DA), có khoảng 10 chất tơng tự gây hội chứng ASP Axit amin Saxitoxins dẫn xuất đà đợc tìm thấy tự nhiên, gây hội chứng PSP (khoảng 20 hợp chất) Loài vi tảo Pseudonitzschia spp, Nitzschia navis-varingica, Amphora coffeaeformis Alkaloids Alexandrium spp, Gymnodinium catenatum, Pyrodinium bahamense var compressum Viện Tài nguyên Môi trờng Biển, 246 Đà Nẵng, Hải Phòng Hiệu ứng sinh học Tài liệu dẫn ảnh hởng đến Bates(1998), hệ thần kinh Skov cs hệ tiêu hoá, (1999), Van chất đối kháng Dolah(2000), mạnh Quilliam Glutamate (2002a) Độc tố thần kinh Shimizu làm tắc nghẽn (2000) ion Na+ tế bào thần kinh ngăn cản khử cực dẫn truyền khả hoạt động 20 Báo cáo chuyên đề - Đề tài KC-09-19: Điều tra, nghiên cứu tảo độc, tảo gây hại số vùng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu tác hại chúng gây Okadaic acid (OA), dynophisis toxins (DTX-1 vµ DTX-2) Ýt nhÊt cã hợp chất tơng tự gây hội chứng DSP Dinophysis spp, Là chất kìm hÃm Rossini Prorocentrum spp hệ enzym (2000), Van protein Dolah (2000) phosphatase, acid okaidaic cã thể nhân tố kích thích khối u bớu 3.3.2 Tác động trực tiếp tảo độc hại tới sức khỏe ngời Bên cạnh tác động gián tiếp tới ngời qua chuỗi thức ăn (do tiêu thụ loài hải sản đà bị nhiễm độc tố tảo), tảo độc hại gây ảnh hởng trùc tiÕp tíi søc kháe ng−êi VÝ dơ, vùng biển có tảo độc nở hoa ngời ta bị ngộ độc brevetoxin (do tảo Gymnodinium breve sản sinh ra) hít phải bọt nớc có chứa tế bào tảo độc tố brevetoxin tảo độc bị phân hủy giải phóng độc tố vào nớc gây triệu chứng bỏng rát, sau ho hắt liên tục, cảm giác ngứa ran môi Một số loài tảo lam độc hại tác động tới ngời tiếp xúc trực tiếp với chúng chẳng hạn nh bơi, lặn Triệu chứng thờng gặp bị ngứa, bỏng rát vòng vài phút tới vài sau bơi nớc biển có sợi tảo lam trôi Vùng da tiếp xúc bị tấy đỏ viêm da sau khoảng 3-8 giờ, tiếp gây phổng rộp loét sâu vùng da [Anderson cs., 2001] nớc ta đà bắt gặp số trờng hợp nở hoa tảo độc gây ảnh hởng tới môi trờng nh du lịch ven biển, cụ thể là: tháng 7/2002, loài Phaeocystis cf globosa (thuộc ngành Haptophyta) phát triển mạnh, gây nên tợng thuỷ triều đỏ trải dài khoảng 30 km vùng biển Tuy Phong, Bình Thuận đà huỷ diệt khoảng 90% thuỷ sinh vật Ngoài ra, tảo lam nở hoa khu vực đà làm 82 ngời bị nhiễm độc tố tảo, gây ngứa, phồng dộp vùng da nhạy cảm Nớc biển không khí bị ô nhiễm trầm trọng kéo dài nhiều tháng sau [Báo Tuổi trẻ chủ nhật số 31-2002/Ngày 11-8-2002] Tiếp vào tháng 8/2005, khu vực bÃi biển Đồi Dơng (TP Phan Thiết, Bình Thuận) đà xảy tợng nở hoa tảo độc Vào ngày tảo chết dày đặc trôi dạt vào bờ làm nớc biển đen nh nớc cống không khí có mùi hôi thối đà bế môn, khách Chính điều mà nhiều chuyến du lịch đến khu vực đà bị huỷ bỏ Khách du lịch dài ngày bỏ dở kỳ nghỉ không dám tắm nghỉ ngơi nơi môi trờng không khí bị ô nhiễm Nhiều khách du lịch ngắn ngµy ë thµnh nghe tin thủ triỊu đỏ liền bỏ, không tới du lịch [Báo VietnamNet số ngày 11/08/2005] Viện Tài nguyên Môi trờng Biển, 246 Đà Nẵng, Hải Phòng 21 Báo cáo chuyên đề - Đề tài KC-09-19: Điều tra, nghiên cứu tảo độc, tảo gây hại số vùng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu tác hại chúng gây Tóm lại: Trong thủy vực tự nhiên, nở hoa tảo độc, tảo gây hại gây ảnh hởng trực tiếp tới chất lợng môi trờng thủy vực nh làm giảm nồng độ ôxy hoà tan, tăng hàm lợng ammoniac, cạnh tranh dinh dỡng với loài khác thuỷ vực hay làm ô nhiễm chất hữu mạnh từ gây hại cho thủy sinh vật Sự tác động tảo độc hại tới sức khỏe ngời nh số động vật khác nh chim, thú chủ yếu cách gián tiếp, thông qua chuỗi thức ăn tức động vật bậc cao bị tác động tiêu thụ sản phẩm biển (ĐVTMHMV, cá, cua ) đà bị nhiễm độc tố tảo Ngoài ra, số loài tảo độc hại trực tiếp gây hại cho loài thủy sinh vật (cá, ĐVTMHMV ) nh làm tắc nghẽn mang phân hủy giải phóng độc tố môi trờng ngời bị tác động tiếp xúc trực tiếp với quần thể tảo độc nở hoa Cơ chế gây hại tảo độc, tảo gây hại thay đổi tùy theo loài tảo độc nh đối tợng bị gây hại, trình lý sinh, hóa sinh phức tạp Để hiểu đợc vấn đề đòi hỏi có nghiên cứu nghiên cứu thực nghiệm thời gian tới Viện Tài nguyên Môi trờng Biển, 246 Đà Nẵng, Hải Phòng 22 Báo cáo chuyên đề - Đề tài KC-09-19: Điều tra, nghiên cứu tảo độc, tảo gây hại số vùng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu tác hại chúng gây Kết luận Về điều kiện bùng phát mật độ tảo độc hại môi trờng tự nhiên phòng thí nghiệm, kết nghiên cứu cho thấy rằng, loài tảo có ngỡng thích nghi định điều kiện môi trờng Khả bùng phát mật ®é cđa tõng loµi phơ thc vµo rÊt nhiỊu u tè kh¸c Trong vïng ven bê ViƯt Nam nãi chung vùng nuôi trồng hải sản tập trung ven biển nói riêng, loài tảo độc hại chiếm u bùng phát mật độ vùng định gặp điều kiện môi trờng thuận lợi Các yếu tố nhiệt độ, độ mặn cờng độ xạ có ảnh hởng tới phát triển quần thể tảo độc hại Nhu cầu dinh dỡng loài tảo độc hại khác nhau, muối phốt-phát silicat có liên quan chặt chẽ với phát triển tảo silic, muối nitrat phốt phat lại chi phối phát triển loài tảo giáp Về khả tích lũy độc tố tảo tảo phù du tự nhiên, tảo độc hại nh ĐVTMHMV đà đợc phát vùng nghiên cứu hàm lợng thấp Nhng cho thấy nguy tiềm ẩn có hại tảo độc tới sức khỏe cộng đồng Cơ chế gây hại tảo độc hại môi trờng nói chung, loài thủy sinh vật nói riêng nh tới sức khỏe ngời diễn phức tạp, thay đổi tùy theo nhóm loài dới hình thức gây hại trực tiếp, gián tiếp thông qua chuỗi thức ăn Những ảnh hởng có hại tảo độc hại sinh thái, môi trờng sức khỏe ngời đáng kể Vì vậy, vấn đề bùng phát tảo độc hại tự nhiên nh chế gây hại chúng cần phải đợc tiếp tục nghiên cứu thời gian tới Viện Tài nguyên Môi trờng Biển, 246 Đà Nẵng, Hải Phòng 23 Báo cáo chuyên đề - Đề tài KC-09-19: Điều tra, nghiên cứu tảo độc, tảo gây hại số vùng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu tác hại chúng gây Tài liệu tham khảo Báo Tuổi trẻ chủ nhật số 31-2002/Ngày 11-8-2002 Báo Vietnamnet 15:01 11/08/2005 (GMT+7): Biển Bình Thuận: Tảo độc công ngành du lịch Nguyễn Thị Minh Huyền, Chu Văn Thuộc (2001), "Một số kết nuôi thử nghiệm tảo gây hại thuộc chi Pseudonitzschia phòng thí nghiệm", Tài nguyên Môi trờng biển, tập VIII, tr 247-259, Nxb KH & KT, Hà Nội Nguyễn Văn Nguyên cộng (2003), Báo cáo tổng kết đề tài cấp Bộ Thủy sản Điều tra nghiên cứu tảo độc hại ba vùng nuôi ngao tập trung Thái Bình, Nam Định Thanh Hoá, Viện Nghiên cứu Hải sản Chu Văn Thuộc (2002), Nghiên cứu thành phần loài, phân bố thăm dò khả gây hại số tảo độc hại thuộc ngành tảo giáp (Dinophyta) vùng cửa sông ven biển phía Bắc Việt Nam, Luận án Tiến sỹ sinh học, Tài liệu lu trữ Th viện Quốc gia, Viện Tài nguyên Môi trờng Biển Chu Văn Thuộc, Nguyễn Thị Minh Huyền (2003), "Một số dẫn liệu đặc tính sinh thái tảo độc hại điều kiện phòng thí nghiệm", Tạp chí Sinh học, 25(2), tr.44 - 48 Chu Văn Thuộc cs (2004), Báo cáo đề tài nhánh phía Bắc thuộc đề tài cấp Viện KH&CN Việt Nam Nghiên cứu tảo độc vùng nuôi nhuyễn thể hai mảnh vỏ trọng điểm Việt nam đề xuất số giải pháp phòng ngừa, Tài liệu lu trữ Viện Tài nguyên Môi trờng Biển Trạm Quan trắc Môi trờng biển Đồ Sơn (2003 - 2004), Tập số liệu quan trắc Thực vật phù du Tảo độc, Tài liệu lu trữ Viện Tài nguyên &Môi trờng Biển Andersen P (1996), Design and implementation of some harmful algal monitoring system, IOC Technical Series No 44, UNESCO Anderson D M., Kulis D M., Doucette G J., Gallagher I C & Balech E (1994), Biogeography of toxic dinoflagellates in the genus Alexandrium from the northeastern United States and Canada, Mar Biol 120: 467-478 Hallegraeff G M., Anderson D M., Cembella A D (2004), Manual on Harmful Marine Microalgae, Monographs on oceanographic methodology 11, UNESCO Larsen J and Nguyen N L (Eds.) (2004), “Potentially toxic microalgae of Vietnamese waters, Opera Botanica 140, Copenhagen Nguyen Ngoc Lam (2004), An autecological study of the potentially toxic dinoflagellate Alexandrium affine isolated from Vietnamese waters, Harmful Algae (2004): 117-129 Okaichi T (2003), Red tide phenomena, In: Okaichi T (ed.), Red tides, Terra Sci Publ Company & Kluwer Academic Publishers, Tokyo, pp 7-60 Viện Tài nguyên Môi trờng Biển, 246 Đà Nẵng, Hải Phòng 24 ... đề - Đề tài KC-0 9-1 9: Điều tra, nghiên cứu tảo độc, tảo gây hại số v? ?ng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu tác hại chúng gây Mở đầu Nh đà biết, tảo. .. chuyên đề - Đề tài KC-0 9-1 9: Điều tra, nghiên cứu tảo độc, tảo gây hại số v? ?ng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu tác hại chúng gây Kết nghiên cứu hai... đề - Đề tài KC-0 9-1 9: Điều tra, nghiên cứu tảo độc, tảo gây hại số v? ?ng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu tác hại chúng gây Alexandrium đà đợc nghiên