Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ, hạt vi nhựa và chất ô nhiễm PAH pyrene đến tỷ lệ sống, tốc độ tăng trưởng, khả năng bắt mồi của cá chẽm (lates calcarifer) giai đoạn giống

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG VIỆN NUÔI TRỒNG THỦY SẢN --- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ, HẠT VI NHỰA VÀ CHẤT Ô NHIỄM PAH PYRENE ĐẾN TỶ LỆ SỐNG, TỐC ĐỘ TĂNG TRƯỞNG, KH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

VIỆN NUÔI TRỒNG THỦY SẢN

-

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ, HẠT VI NHỰA VÀ CHẤT Ô NHIỄM PAH PYRENE ĐẾN TỶ LỆ SỐNG, TỐC ĐỘ TĂNG TRƯỞNG, KHẢ NĂNG BẮT MỒI CỦA CÁ CHẼM

(Lates calcarifer) GIAI ĐOẠN GIỐNG

Giảng viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Thị Thúy

Sinh viên thực hiện: Phan Xuân Trọng

Khánh Hòa - 2019

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

VIỆN NUÔI TRỒNG THỦY SẢN

-

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ, HẠT VI NHỰA VÀ CHẤT Ô NHIỄM PAH PYRENE ĐẾN TỶ LỆ SỐNG, TỐC ĐỘ TĂNG TRƯỞNG, KHẢ NĂNG BẮT MỒI CỦA CÁ CHẼM

(Lates calcarifer) GIAI ĐOẠN GIỐNG

GVHD: ThS Nguyễn Thị Thúy SVTH: Phan Xuân Trọng

Khánh Hòa – Tháng 6/2019

MỤC LỤC

Trang

MỤC LỤC i

LỜI CAM ĐOAN iii

LỜI CẢM ƠN iv

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT v

DANH SÁCH CÁC BẢNG vi

DANH MỤC CÁC HÌNH vii

TÓM TẮT viii

MỞ ĐẦU 1

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Một vài đặc điểm sinh học 4

1.1.1 Đặc điểm phân loại và hình thái 4

1.1.2 Đặc điểm phân bố 4

1.1.3 Vòng đời 5

1.1.4 Tính ăn 6

1.1.5 Phân biệt giới tính 7

1.2 Những nghiên cứu về biến đổi khí hậu 7

1.3 Những nghiên cứu về hạt vi nhựa (Microplastics) 8

1.4 Khái niệm pyrene 9

1.5 Ảnh hưởng của nhiều yếu tố gây stress về đa dạng sinh học 10

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12

2.1 Đối tượng, thời gian và địa điểm nghiên cứu 12

2.2 Phương pháp triển khai các nội dung nghiên cứu 12

2.3 Thiết kế thí nghiệm 12

2.4 Phương pháp thu mẫu, phân tích và xử lý số liệu 16

2.4.1 Phương pháp thu mẫu 16

2.4.2 Phương pháp xử lý thống kê 16

Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 18

3.1 Ảnh hưởng của Pyrene, hạt vi nhựa và nhiệt độ lên tỷ lệ sống, sinh trưởng, khả năng bắt mồi và hô hấp trong thời gian cảm nhiễm 18

3.1.1 Tỷ lệ sống 18

3.1.2 Sinh trưởng 19

3.1.3 Khả năng bắt mồi 21

3.1.4 Hô hấp 22

3.2 Ảnh hưởng của Pyrene, hạt vi nhựa và nhiệt độ lên tỷ lệ sống, sinh trưởng, khả năng bắt mồi và hô hấp trong thời gian phục hồi 23

3.2.1 Tỷ lệ sống 23

3.2.2 Sinh trưởng 24

3.2.3 Khả năng bắt mồi 26

3.2.4 Hô hấp 27

Chương 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 32

4.1 Kết luận 32

4.2 Đề xuất ý kiến 32

TÀI LIỆU THAM KHẢO 33

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan kết quả của đồ án “ Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ, hạt vi nhựa và chất ô nhiễm PAH Pyrene đến tỷ lệ sống, tốc độ tăng trưởng, khả

năng bắt mồi của cá chẽm (Lates calcarifer) giai đoạn giống” được thực hiện từ

tháng 3 năm 2019 đến tháng 6 năm 2019 là chính xác Các số liệu, kết quả nghiên cứu trình bày trong luận văn là trung thực và chưa được tác giả nào công bố trong bất cứ công trình nào khác

Khánh Hòa, tháng 6 năm 2019

Tác giả

Phan Xuân Trọng

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành đề tài này, tôi xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến ThS Nguyễn Thị Thúy đã tạo mọi điều kiện thuận lợi, tận tình hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài

Xin cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Nha Trang, Khoa sau Đại học và Ban lãnh đạo Viện Nuôi trồng thủy sản cùng các thầy cô giáo đã truyền thụ kiến thức

bổ ích cho tôi trong suốt thời gian học tập

Xin cảm ơn Trại thực nghiệm Cam Ranh – Viện Nuôi trồng thủy sản đã tạo điều kiện, cung cấp cơ sở vật chất, thiết bị nghiên cứu cũng như tài liệu, vật liệu liên quan

để tôi hoàn thành nội dung đề tài

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy ThS Đoàn Xuân Nam – Trưởng trại thực nghiệm Cam Ranh, thầy PGS.TS Lê Minh Hoàng và TS Đinh Văn Khương

và các bạn sinh viên K57 viện Nuôi trồng Thủy sản đã nhiệt tình giúp đỡ, chỉ bảo tôi trong quá trình thực tập

Đặc biệt, cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè đã lo lắng giúp đỡ, động viên tôi trong suốt thời gian thực tập

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Khánh Hòa, tháng 06 năm 2019

Sinh viên thực hiện

Phan Xuân Trọng

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 3.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ, PAH và hạt vi nhựa lên sinh trưởng về chiều dài và khối lượng cá chẽm sau 14 ngày phơi nhiễm 20 Bảng 3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ, PAH và hạt vi nhựa lên khả năng bắt mồi ở cá chẽm trong giai đoạn cảm nhiễm 21 Bảng 3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ, PAH và hạt vi nhựa lên hô hấp ở cá chẽm trong giai đoạn cảm nhiễm 22 Bảng 3.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ, PAH và hạt vi nhựa lên sinh trưởng cá chẽm sau 14 ngày nuôi phục hồi ở điều kiện bình thường 24 Bảng 3.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ, PAH và hạt vi nhựa lên khả năng bắt mồi ở cá chẽm trong giai đoạn nuôi phục hồi 26 Bảng 3.6 Ảnh hưởng của nhiệt độ, PAH và hạt vi nhựa lên hô hấp ở cá chẽm trong giai đoạn nuôi phục hồi 27

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Bản đồ phân bố của cá chẽm trên thế giới 5

Hình 1.2 Sơ đồ di cư của cá chẽm (Lates calcarifer) 6

Hình 1.3 Con đường tiềm năng cho vận chuyển microplastics 9

Hình 2.1 Sơ đồ tiền thí nghiệm chọn nồng độ độc tố pyrene cho các thí nghiệm 13

Hình 2.2 Sơ đồ khối bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của pyrene, hạt vi nhựa và nhiệt độ lên hoạt động bơi lội, khả năng bắt mồi, sinh trưởng, tỷ lệ sống và hô hấp 15

Hình 3.1 Tỷ lệ sống của cá chẽm sau giai đoạn cảm nhiễm của nhiệt độ, PAH và hạt vi nhựa 18

Hình 3.2 Tỷ lệ sống của cá chẽm sau giai đoạn nuôi phục hồi sau khi qua giai đoạn cảm nhiễm của nhiệt độ, PAH và hạt vi nhựa 23

TÓM TẮT

Ô nhiễm môi trường biển hiện đang là vấn đề hết sức nhạy cảm đến đời sống của thủy sinh vật Cụ thể là vấn đề ô nhiễm hạt nhựa cùng với hiện tượng tràn dầu ngoài đại dương đã ít nhiều tác động đến đời sống của thủy sinh vật Thêm vào đó, hiện tượng ấm lên toàn cầu đã làm tăng lên độc tính của hai vấn đề nêu trên đối với đời sống thủy sinh vật Để hiểu rõ hơn về hiện tượng này đồ án “Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ, hạt vi nhựa và chất ô nhiễm PAH Pyrene đến tỷ lệ sống, tốc

độ tăng trưởng, khả năng bắt mồi của cá chẽm (Lates calcarifer) giai đoạn giống”

được triển khai Mục tiêu của nghiên cứu này nhằm xác định tác động đơn lẽ hay đồng thời kết hợp của hai hay ba yếu tố nói trên đến sinh trưởng, tỷ lệ sống, khả năng bắt mồi cũng như hô hấp của cá chẽm Thí nghiệm được thực hiện trên cá chẽm giống (18+ ngày tuổi sau khi nở) và được bố trí cảm nhiễm trong vòng 16 ngày thông qua các kết hợp như 2 nhiệt độ (28 và 32ºC), 2 nồng độ hạt vi nhựa (0 và 100 hạt.L-1), và 2 nồng độ pyrene (0 và 100 nM) Sau thời gian cảm nhiễm bởi các thông số tỷ lệ sống, sinh trưởng, khả năng bắt mồi và hô hấp được xác định Sau đó cá chẽm được nuôi phục hồi trong khoảng thời gian 14 ngày Các thông số tương tự cũng được đánh giá sau thời gian thời gian phục hồi gồm tốc độ tăng trưởng, khả năng bắt mồi, hô hấp Kết quả cho thấy trong giai đoạn cảm nhiễm, tương tác đồng thời của 3 yếu tố như nhiệt

độ, pyrene, và hạt vi nhựa là không đáng kể trong khi đó tác động đơn lẽ một yếu tố hoặc hai yếu tố có tác động tiêu cực đến cá chẽm giống do nhiệt độ và độc tính của Pyrene Ngược lại, trong giai đoạn phục hồi, tác động tương tác của ba yếu tố nhiệt

kết quả này sẽ cung cấp thông tin và cơ sở khoa học để đánh giá rủi ro của hệ sinh thái biển nhiệt đới ở Việt Nam

Từ khóa: Cá chẽm, Lates calcarifer, hạt vi nhựa, Pyrene, nhiệt độ

MỞ ĐẦU

Hiện trạng ô nhiễm môi trường hiện nay là một vấn đề lớn và nghiêm trọng, một trong những nguồn gây ô nhiễm chính đó là các chất dẻo mà con người thải ra môi trường như túi nylon, chai nước dùng một lần, bao bì của các sản phẩm, các sản phẩm làm từ nhựa Những chất này gần như không bị phân hủy mà chỉ bị phá hủy một cách

cơ học thành những miếng nhỏ hơn, rồi thành những hạt nhỏ với kích thước một vài

mi li mét hoặc nhỏ hơn nữa (mi crô mét) Hạt vi nhựa (microplastics) là những hạt nhựa có kích thước nhỏ hơn 5mm, được dùng trong một số mỹ phẩm như kem đánh răng, sữa rửa mặt, dầu gội Tuy nhiên hạt vi nhựa ở môi trường không phải từ nguồn này là chính mà chính là rác thải của con người bị phá hủy cơ học ở ngoài môi trường, như quần áo cũ, chai nước, túi nylon Hạt vi nhựa gần như xuất hiện ở tất cả mọi nơi,

cả trong không khí; đất; nguồn nước: sông suối, ao hồ, nhưng bị ô nhiễm nghiêm trọng nhất là biển và các đại dương Các động vật sống ở biển nhầm các hạt vi nhựa với thức

ăn nên bị nhiễm các hạt vi nhựa trong cơ thể, đặc biệt các động vật có vỏ như hàu, sò

có nhiều hạt vi nhựa nhất, tính trung bình từ 2-3 gram thịt của chúng có 1 hạt vi nhựa

ở trong (Lamb et al., 2018) Ngoài tìm thấy trong động vật, hạt vi nhựa cũng được tìm thấy cả ở các sản phẩm dành cho con người Một nghiên cứu đã tìm thấy hạt vi nhựa trong tất cả các chai bia của một thương hiệu bia của Đức Nguồn nước của chúng ta cũng không ngoại lệ, 94% số mẫu thử nước máy ở Hoa Kỳ cũng thấy hạt vi nhựa Cả trong muối ăn cũng vậy, tính trung bình 1kg muối ăn có đến khoảng 600 hạt vi nhựa ở trong Thậm chí đến cả mật ong cũng tìm thấy các hạt vi nhựa ở trong Khi chúng ta dùng những loại thực phẩm này, hạt vi nhựa sẽ xâm nhập vào cơ thể vào đường tiêu hoá Do có kích thước nhỏ nên chúng có thể theo dòng máu đến các cơ quan bên trong

cơ thể như gan, thận và bị tích luỹ tại đó Các nhà khoa học đều cho rằng các hạt vi nhựa tích luỹ trong cơ thể sẽ gây ảnh hưởng đến sức khoẻ, tuy nhiên vấn đề này còn khá mới, nghiên cứu khó nên kết quả chưa rõ ràng Nhưng những nghiên cứu trên động vật đều cho thấy các hạt vi nhựa đều gây độc cho gan, não của động vật Đặc biệt

là động vật thủy sản biển (cá biển) chịu ảnh hưởng nhiều nhất Vì hạt vi nhựa có thể chặn đường ruột hoặc gây cản trở cho quá trình hô hấp của cá biển Mặc khác các hạt

vi nhựa có thể lắng đọng trong dạ dày gây khó khăn cho việc chứa và tiêu hóa thức ăn diễn ra tại dạ dày Vì thế, hạt vi nhựa đã ít nhiều đe dọa đến đời sống của sinh vật biển

Hơn nữa, hạt vi nhựa có thể vướng vào rạn san hô gây ra tổn thương đến rạn san hô và

đe dọa đến sức khỏe của hệ sinh thái và sinh kế của con người (Lamb et al., 2018)

Tràn dầu là sự giải phóng hydrocarbon dầu mỏ lỏng vào môi trường do các hoạt động của con người và gây ra ô nhiễm môi trường Khi dầu tràn vào từ một vụ tràn dầu lớn đến một bờ biển, lớp dầu sẽ phủ lên và bám vào mọi bờ đá và hạt cát Nếu dầu chảy qua các đầm lầy ven biển, rừng ngập mặn hoặc các vùng đất ngập nước khác, các loài cây và cỏ sẽ hấp thụ dầu, điều này sẽ gây hại chính những thực vật này và khiến cho khu vực này không còn phù hợp cho sự sinh sống của các loài động vật hoang dã nữa Khi dầu không còn trôi nổi trên bề mặt biển nữa và bắt đầu chìm xuống môi trường dưới nước, nó có thể gây ảnh hưởng tương tự đến hệ sinh thái dưới nước, giết chết hoặc đầu độc các loài cá và thủy sinh nhỏ có liên hệ mật thiết trong chuỗi thức ăn

Sự cố tràn dầu thường gây ra cái chết cho cá, động vật có vỏ và những sinh vật dưới nước khác, đặc biệt là nếu trứng cá hoặc ấu trùng bị nhiễm dầu Bênh cạnh đó, việc tràn dầu (Pyrene) trên mặt nước hoặc chìm trong biển sẽ bám vào các hạt vi nhựa làm tăng tính độc và tác động đến đời sống của thủy sinh vật biển Đặc biệt hơn nữa là khi nhiệt độ tăng lên thì độc tính của ô nhiễm môi trường như hạt vi nhựa và Pyrene cũng tăng lên (Noyes et al., 2009), (Holmstrup et al., 2010) và độ bám dính của hạt vi nhựa cũng thay đổi và gây hại cho sức khỏe của hệ sinh thái biển (Patra et al., 2015)

Cá chẽm hay cá vược (Lates calcarifer) là một loài cá sống cả trong nước mặn

lẫn nước ngọt, thuộc về phân họ cá chẽm (Latinae) của họ Centropomidae Khu vực sinh sống bản địa của nó là vùng bắc và đông Australia tới eo biển Torres và New Guinea nhưng hiện nay đã được nuôi tại nhiều nơi trên thế giới như Australia, Vương quốc Anh, Hoa Kỳ, Hà Lan, Malaysia, Ấn Độ, Indonesia, Thái Lan và Việt Nam Chúng thường sống trong các hang đá, cửa sông và đầm phá hoặc vùng đáy có cỏ biển Chúng cũng thích nghi với đáy rạn san hô Đây cũng là đối tượng nuôi biển chủ yếu và

có giá trị kinh tế của Việt nam

Việc tác động đồng thời của hạt vi nhựa, pyrene và nóng lên toàn cầu lên đời

trứng ở cửa sông và bãi triều, nơi họ có thể dễ dàng tiếp xúc với hạt vi nhựa và pyrene cùng với thay đổi nhiệt độ cũng tác động đến loài này

Xuất phát từ những vấn đề nêu trên, đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt

độ, hạt vi nhựa và chất ô nhiễm PAH Pyrene đến tỷ lệ sống, tốc độ tăng trưởng,

khả năng bắt mồi của cá chẽm (Lates calcarifer) giai đoạn giống” được thực hiện

Mục tiêu của nghiên cứu này nhằm xác định ảnh hưởng của nhiệt độ, hạt vi nhựa và chất gây ô nhiễm PAH Pyrene đến tỷ lệ sống, tốc độ tăng trưởng, khả năng bắt mồi và

hô hấp của cá chẽm giai đoạn giống trong thời gian cảm nhiễm và trong thời gian phục hồi

Nội dung nghiên cứu bao gồm:

- Ảnh hưởng của nhiệt độ, hạt vi nhựa, Pyrene lên tỷ lệ sống, tốc độ sinh trưởng, khả năng bắt mồi và hô hấp của cá chẽm trong thời gian cảm nhiễm

- Ảnh hưởng của nhiệt độ, hạt vi nhựa, Pyrene lên tỷ lệ sống, tốc độ sinh trưởng, khả năng bắt mồi và hô hấp của cá chẽm trong thời gian phục hồi

Ý nghĩa khoa học là cung cấp dẫn liệu thông tin khoa học về sự thay đổi nhiệt

độ trong việc ô nhiễm môi trường như hạt vi nhựa và tràn dầu

Ý nghĩa thực tiễn nhằm cung cấp thông tin hữu ích cho những người nuôi cá chẽm có được thông tin để ứng phó giúp cho đối tượng nuôi được phát triển tốt hơn

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Một vài đặc điểm sinh học

1.1.1 Đặc điểm phân loại và hình thái

Cá chẽm còn gọi là cá vược, có tên tiếng Anh là seabass và được phân loại:

Lớp: Osteichthyes

Bộ: Perciformes

Họ: Serranidae

Giống: Lates

Loài: Lates calcarifer

Cá chẽm có thân hình thon dài và dẹp bên, cuống đuôi khuyết sâu Đầu nhọn, nhìn bên cho thấy phía trên hơi lõm xuống ở giữa và hơi lồi ở lưng Miệng rộng và hơi

so le, hàm trên kéo dài đến phía dưới sau hốc mắt Răng dạng nhung, không có răng nanh, trên nắp mang có gai cứng, vây lưng gồm có 2 vi: vi trước có 7-9 gai cứng và vi sau có 10-11 tia mềm Vi hậu môn có 3 gai cứng, vi đuôi tròn và có hình quạt Vẩy dạng lược và có kích cỡ vừa phải, có 61 vẩy đường bên

Khi cá còn khỏe, trên mặt lưng có màu nâu, mặt bên và bụng có màu bạc khi sống trong môi trường nước biển, màu nâu vàng khi sống trong môi trường nước ngọt Khi cá ở giai đoạn trưởng thành sẽ có màu xanh lục hay vàng nhạt trên lưng và màu vàng bạc ở mặt bụng

Hình 1.1 Bản đồ phân bố của cá chẽm trên thế giới

1.1.3 Vòng đời

Cá chẽm trải qua phần lớn thời gian sinh trưởng (2-3 năm) trong các thủy vực nước ngọt như: sông, hồ nơi nối liền với biển Cá có tốc độ tăng trưởng nhanh, thường đạt cỡ 3kg-5kg sau 2-3 năm Cá trưởng thành 3-4 tuổi di cư từ vùng nước ngọt về vùng cửa sông và ra biển nơi có độ mặn ổn định 30‰-32‰ để phát triển tuyến sinh dục và

đẻ trứng sau đó Cá đẻ trứng theo chu kỳ trăng, thường vào lúc khởi đầu của tuần trăng hay lúc trăng tròn, cá đẻ vào buổi chiều tối (18h-22h), trùng với khi thủy triều lên Sau khi trứng nở ra ấu trùng, trong quá trình phát triển ấu trùng bơi ngược vào ven bờ, vùng nước lợ, nước ngọt và sinh trưởng ở đó Hiện tại, đều chưa biết là cá trưởng thành có đi ngược dòng không hay chúng giữ giai đoạn còn lại cuối đời sống ở biển

Smith (1965) ghi rằng, một số cá sống cả vòng đời trong nước ngọt nơi chúng lớn lên đến cở 65cm dài và khối lượng 19.3kg Tuyến sinh dục của những cá đó thì không phát triển Trong môi trường nước lợ, cá Chẽm đạt chiều dài 1.7 m được tìm thấy ở vùng Indonesia, Úc (Weber và Beaufort, 1936)

Sơ đồ di cư của cá chẽm được biểu thị thông qua Hình 1.2

Hình 1.2 Sơ đồ di cư của cá chẽm (Lates calcarifer)

1.1.4 Tính ăn

Cá Chẽm là loài cá dữ phàm ăn, thức ăn là mồi động vật Khi nhỏ thức ăn của

cá Chẽm chủ yếu là sinh vật phù du Phân tích dạ dày các mẫu cá thu ngoài tự nhiên thì thấy rằng:

Cá có kích thước 1-10 cm, thành phần thức ăn trong hệ tiêu hóa chứa khoảng 20% là phiêu sinh vật, chủ yếu là nhóm tảo khuê và thực vật phù du; 80% là tôm, cá nhỏ,…

Đối với cá có kích thước lớn hơn 20 cm, trong dạ dày chứa 100% là mồi động vật, trong đó giáp xác (tôm, cua nhỏ) chiếm 70%, cá nhỏ chiếm 30%

Cá chẽm là loài rất phàm ăn, có thể nuốt con mồi có kích thước bằng 60% chiều dài cơ thể của chúng Những loài cá tìm thấy trong dạ dày của cá chẽm ở giai đoạn này

chủ yếu là Slipmouth hay cá liệt (Leiognatus sp.) và cá đối (Mugil sp.)

Trong sản xuất giống nhân tạo, người ta chia các giai đoạn dinh dưỡng của cá Chẽm theo các giai đoạn phát triển

Quá trình từ khi mới nở đến khi được 3 ngày tuổi: dinh dưỡng bằng noãn hoàng Cá bột: từ 3-15 ngày tuổi: cho ăn bằng luân trùng (Rotifer) Từ 12-20 ngày tuổi: bổ sung Naup của Artemia và Copepoda Từ 1cm-15cm: Copepoda, cho ăn Artemia trưởng thành và tập cho cá sử dụng thức ăn tổng hợp, cá tạp xay, băm nhỏ Từ khi cá đạt chiều dài thân trên 20cm đến khi trưởng thành: cho ăn cá tạp, thức ăn tổng

hợp Trong nuôi cá bố mẹ, ngoài thức ăn là cá tạp còn bổ sung thêm Mực, giáp xác (tôm, cua), trộn thêm một số Vitamin và khoáng

Trong tự nhiên cá Chẽm chỉ ăn mồi sống, không ăn mồi chết và không bắt mồi

ở tầng đáy Đối với cá sinh sản nhân tạo, do đã được tập cho quen dần nên cá Chẽm ăn mồi chết và chủ yếu cá cũng chỉ ăn mồi lơ lửng trong nước, chỉ những con thật đói thì đôi lúc mới tìm ăn mồi dưới đáy

1.1.5 Phân biệt giới tính

Đặc điểm nổi bậc trong việc sinh sản của cá Chẽm là có sự thay đổi giới tính từ

cá đực thành cá cái sau khi tham gia lần sinh sản đầu tiên và đây được gọi là cá chẽm thứ cấp Tuy nhiên, cũng có những cá cái được phát triển trực tiếp từ trứng và được gọi

là cá cái sơ cấp Chính vì thế trong thời gian đầu (1.5- 2 kg) phần lớn là cá đực, nhưng khi cá đạt 4- 6 kg, phần lớn là cá cái

Thông thường, rất khó phân biệt giới tính ngoại trừ vào mùa sinh sản, có thể dựa vào đặc điểm sau: Cá đực có mõm hơi cong, cá cái thì thẳng Cá đực có thân thon dài hơn cá cái Cùng tuổi, cá cái sẽ có kích cỡ lớn hơn cá đực Trong mùa sinh sản, những vẩy gần lổ huyệt của cá đực sẽ dày hơn cá cái Bụng của cá cái to hơn cá đực vào mùa sinh sản

1.2 Những nghiên cứu về biến đổi khí hậu

Biến đổi khí hậu (BĐKH) là một thách thức toàn cầu mà mọi quốc gia đang phải đối mặt Nguyên nhân chính của biến đổi khí hậu là sự ấm lên toàn cầu, được mang nhiều hậu quả tiêu cực và ảnh hưởng đến môi trường, kinh tế, và sức khỏe Nóng lên toàn cầu là do hiệu ứng nhà kính, một quá trình tự nhiên mà bầu khí quyển giữ lại một số nhiệt của mặt trời, cho phép trái đất duy trì các điều kiện cần thiết để tổ chức cuộc sống Nếu không có hiệu ứng nhà kính, nhiệt độ trung bình của hành tinh này sẽ

là -18ºC Vì vậy, hiệu ứng nhà kính tự nhiên của Trái Đất chính nó là rất quan trọng để

hỗ trợ sự sống Tuy nhiên, vấn đề là các hoạt động của con người hàng ngày được tối

đa hóa hiệu ứng nhà kính, chủ yếu là từ việc đốt các nhiên liệu hóa thạch và phá rừng, tăng cường hiệu ứng nhà kính, khiến nhiệt độ của hành tinh tăng lên và dẫn đến sự ấm

Nóng lên toàn cầu là một vấn đề ngày càng cấp bách và gây ra những thay đổi nhiều với khí hậu của Trái đất, hay các mẫu thời tiết dài hạn ở khắp nơi trên thế giới

Đặc biệt, đại dương và biển với đa dạng sinh học của nó làm cho họ chủ yếu bị ảnh hưởng bởi sự nóng lên toàn cầu Trong môi trường dưới nước, nhiệt độ nước là tham

số môi trường quan trọng nhất ảnh hưởng đến cuộc sống chu kỳ, sinh lý và hành vi của chúng sinh thủy sản Theo kịch bản của sự nóng lên toàn cầu, nhiệt độ nước cao hơn

và ảnh hưởng đến sự phân bố của các loài, hoặc gây ra tác động tiêu cực trên tất cả các sinh vật thủy sinh từ sinh vật phù du động vật hữu nhũ (Ebru ÖZDEMĐR, Ahmet Altindag, nd) Ví dụ, khi tăng nhiệt độ không khí, tính chất vật lý của các đại dương sẽ

bị ảnh hưởng vì tại thời điểm đó nước trở nên ít dày đặc và một lớp lạnh dinh dưỡng đầy bên dưới tách Điều này sẽ ảnh hưởng đến sự sống còn của tất cả các sinh vật biển

mà đếm bằng các chất dinh dưỡng Các đại dương ấm lên cũng có thể dẫn đến di cư của các sinh vật dọc theo bờ biển loài chịu nhiệt, chẳng hạn như tôm, mở rộng về phía bắc, trong khi loài nhiệt cố chấp, chẳng hạn như nghêu và cá bơn, rút lui về phía bắc

di cư này dẫn đến một sự pha trộn mới của các sinh vật trong một môi trường hoàn toàn mới, cuối cùng gây ra sự thay đổi trong thói quen ăn thịt (Nicole LINDELL 2018) Tùy thuộc vào sự khoan dung và thích ứng năng lực của họ để thay đổi nhiệt, một số loài đã phải đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng Hơn nữa, nhiệt độ tăng đang làm xáo trộn đại dương Đại dương đóng vai trò lưu giữ carbon, khi carbon dioxide phản ứng với nước biển, nó dẫn đến một sự suy giảm độ pH, được gọi là axit hóa đại dương Như axit đại dương tăng lên, thực vật phù du là giảm Điều này dẫn đến thực vật đại dương ít có khả năng chuyển đổi các khí nhà kính Tăng axit đại dương cũng đang đe dọa sinh vật biển như san hô và động vật có vỏ, có thể bị tuyệt chủng vì tăng độ axit ăn mòn vỏ canxi cacbonat và bộ xương mà san hô và động vật có vỏ phụ thuộc vào cho

sự sống còn nóng lên toàn cầu cũng đã gây ra sự gia tăng mực nước biển, những thay đổi trong con suối và các mô hình lượng mưa, mang lại lũ lụt ven biển và thu hẹp môi trường sống ven biển

Với dự đoán nhiệt độ tăng 4ºC liên tục cho đến năm 2100 (IPCC, 2013), nóng lên toàn cầu sẽ gây ra tác động tiêu cực và không thể đoán trước của họ trên tất cả chúng sinh trong hệ sinh thái thủy sinh

1.3 Những nghiên cứu về hạt vi nhựa (Microplastics)

Các hạt vi nhựa được thực hiện từ một loạt các polyme hữu cơ, bao gồm polyetylen (PE), polystyrene (PS), polyvinyl clorua (PVC), polyurethane, PE

terephthalate, và polypropylen (PP) Chúng đang tích lũy trong các đại dương trên thế giới và trong trầm tích đại dương, và mất nhiều thời gian để phân huỷ hoàn toàn Các hạt vi nhựa là một mối quan tâm về môi trường nghiêm trọng, biết đến như một chất gây ô nhiễm vật lý, có ảnh hưởng tiềm năng đối với sức khỏe của các sinh vật biển và

có lẽ ngay cả trên con người Kể từ khi các hạt vi nhựa có cùng kích thước như trầm tích giống như sinh vật phù du Điều này làm cho sinh vật dễ nhầm là thức ăn (Wright

et al., 2013) Chúng di chuyển với các dòng và các hạt vi nhựa dính vào chất ô nhiễm hóa học, đưa vào ruột của loài sinh vật biển; do đó đặt ra một mối đe dọa độc hại lớn hơn cho các sinh vật biển (Hình 1.3)

Hình 1.3 Con đường tiềm năng cho vận chuyển microplastics

1.4 Khái niệm pyrene

Pyrene là một hydrocacbon thơm đa vòng (PAH) bao gồm bốn hợp nhất benzen Pyrene tồn tại dồi dào không chỉ trong trầm tích mà còn ở các nước bề mặt và lơ lửng trong cột nước Nó là chất kỵ nước, và có xu hướng được liên kết với các hạt vi nhựa trong môi trường Pyrene là một trong những chất gây ô nhiễm nguy hiểm có ảnh hưởng xấu đến các sinh vật biển như: sửa đổi đáp ứng miễn dịch của cá, gây ung thư

và tổn thương trên gan của cá tự nhiên, làm gián đoạn chức năng nội tiết dẫn đến giảm thiểu sinh sản, dị tật tim, hoặc giảm khả năng sinh sản nhân tạo (Nørregaard et al.,

ở Biển Đông Các bài viết “Hydrocarbon thơm đa vòng (PAHs) trong các sinh vật hoang dã biển từ Biển Đông: Xảy ra, nguồn tin, và những tác động sức khỏe con người” bởi Ke et al., 2017 kết luận rằng PAHs trong các sản phẩm thủy sản có thể gây

ra nguy cơ sức khỏe tiềm năng con người bởi vì các sinh vật biển bao gồm cá và thân mềm, được tiêu thụ bởi đa phần lớn con người trên toàn thế giới

1.5 Ảnh hưởng của nhiều yếu tố gây stress về đa dạng sinh học

Hạt vi nhựa (MP) là một mối quan tâm về môi trường nghiêm trọng bởi vì nó gây ô nhiễm biển, giải phóng độc tố trong quá trình phân hủy Chất thải nhựa ở lại trong môi trường biển trong một thời gian lâu, di chuyển theo dòng chảy, phá vỡ ở biển, tích lũy hóa chất độc hại, sau đó tiêu hóa bởi cá và kết thúc trong chuổi thức ăn

là thức ăn cho người (Graeme Wearden, 2016) Bên cạnh đó, khi nhiệt độ tăng, một số chất gây ô nhiễm trở nên độc hại hơn, làm tăng nguy cơ tương tác độc trong một hiện tượng ấm lên toàn cầu (Noyes et al., 2009) Do đó ở vùng biển ấm hơn theo kịch bản của sự ấm lên toàn cầu, nó có thể dẫn đến sự tích tụ lớn hơn của hóa chất và các hạt vi nhựa; đặt ra một mối đe dọa độc hại lớn hơn cho các sinh vật biển Điều này làm cho tích tụ độc hại như vậy có thể thay đổi hoặc làm ảnh hưởng tiêu cực trên môi trường biển toàn cầu

vectơ cho tích lũy sinh học của hóa chất hữu cơ kỵ nước (HOC) trong môi trường biển Kết quả cho thấy dữ liệu từ các nghiên cứu có sẵn là yếu để hỗ trợ sự xuất hiện của tác dụng phụ đáng kể về mặt sinh thái trên động vật thủy sinh như là kết quả của việc tiếp xúc với HOCs để các hạt vi nhựa hay quần thể động vật hoang dã và con người khỏi bị phơi nhiễm thứ cấp thông qua chuỗi thức ăn Do đó, các nghiên cứu sâu hơn là cần thiết để hiểu đầy đủ hơn về tầm quan trọng tương đối của việc tiếp xúc với các chất ô nhiễm hóa học từ các hạt vi nhựa Các bài nghiên cứu “Ảnh hưởng của nhiệt

độ đến sự hình thành và suy thoái của polycyclic aromatic hydrocarbons”(Edward Nixon Pakpahan et al., 2009)cho thấy PAH với bốn vòng (pyrene) được thành lập ở nhiệt độ cả thấp và cao Tuy nhiên, ảnh hưởng của nhiệt độ trên hợp chất PAH pyrene

và hạt vi nhựa chưa được nghiên cứu Hiểu những ảnh hưởng tương tác của nhiều yếu

tố gây sốc về sinh vật biển, các nghiên cứu sâu hơn cần được tiến hành

Nhiều đề tài nghiên cứu về tác động duy nhất của hiện tượng ấm lên toàn cầu hay hạt vi nhựa hoặc pyrene trên cá biển đã được tiến hành bởi các nhà khoa học Tuy nhiên, ảnh hưởng tương tác của nhiệt độ, pyrene và hạt vi nhựa chưa được nghiên cứu Hiểu được sự tác động đồng thời của ba gây sốc này trên các sinh vật biển, nghiên cứu

đã được tiến hành trên cá chẽm giai đoạn giống

Câu hỏi đặt ra là tại sao lại chọn ấu trùng cá chẽm (Lates calcarifer) cho nghiên cứu của tôi? Cá chẽm hay cá vược (Lates calcarifer), phân bố rộng rãi trong khu vực

Đông Nam Á, đẻ trứng và đẻ ở cửa sông và bãi triều, nơi họ có thể dễ dàng tiếp xúc với cả hai hạt vi nhựa và các chất tràn dầu (PAH pyrene) Đặc biệt hơn tôi cũng muốn tiếp tục sử dụng cá giống từ các nghiên cứu trước đây(Guven et al., 2018) Tại sao tôi chọn pyrene và hạt vi nhựa? Nha Trang là một thành phố du lịch với những bãi biển rất dài Bãi biển Nha Trang có cảng biển với lượng tàu, thuyền vận chuyển khách du lịch tới các quần đảo rất lớn Các tàu thuyền đã mang pyrene từ dầu thải ra môi trường nước biển Đồng thời khách du lịch cũng thải ra lượng lớn chất thải nhựa ra môi trường nước Kết quả nghiên cứu của đề tài là hướng để đánh giá xu hướng tác động cộng gộp đồng thời của nhiệt độ, PAH và hạt vi nhựa lên sinh trưởng, khả năng bắt mồi, sinh trưởng và hô hấp của cá chẽm Đây là thông tin hữu ích cho sản xuất giống

cá chẽm trong tương lai

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng, thời gian và địa điểm nghiên cứu

- Cá chẽm giai đoạn giống (18+ ngày sau khi nở (KL= 0.006±0.002 g và CD= 0.80±0.07 cm))

- Hạt vi nhựa

- Pyrene

- Đề tài được thực hiện từ tháng 03/2019 – 6/2019

- Trại thực nghiệm giống thủy sản Cam Ranh – Khánh Hòa

2.2 Phương pháp triển khai các nội dung nghiên cứu

Thí nghiệm tiền khả thi: Thí nghiệm pilot experiment để lựa chọn nồng độ độc

tố Pyrene thích hợp để bố trí thí nghiệm trong thời gian cảm nhiễm 48h

Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ, hạt vi nhựa và pyrene lên tỷ lệ sống, sinh trưởng, khả năng bắt mồi và hô hấp sau thời gian phơi nhiễm 2 tuần

Sau thời gian cảm nhiễm thì cá được nuôi phục hồi trong thời gian 2 tuần Các chỉ tiêu về sinh trưởng, tỷ lệ sống, khả năng bắt mồi và hô hấp cũng được xác định và đánh giá

2.3 Thiết kế thí nghiệm

Thí nghiệm tiền khả thi: Thí nghiệm này dùng để lựa chọn nồng độ độc tố Pyrene cho thí nghiệm Cá chẽm thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên vào các nghiệm thức có nồng độ độc tố Pyrene khác nhau (0; 50; 100; 150; 200 nM) ở nhiệt độ là 28ºC Mỗi nghiệm thức được lặp lại 03 lần Bể thí nghiệm là chai thủy tinh có thể tích

1 lít và được sục khí liên tục Mật độ cá bố trí thí nghiệm là 10 con/chai Thức ăn cho

ăn trong quá trình thí nghiệm là copepod Hoạt động bơi lội và tỷ lệ sống của các nghiệm thức được quan sát sau 24h, 48h và 72h Nồng độ được chọn là sau thời gian quan sát thấy cá bớp có hoạt động yếu hoặc tỷ lệ chết 50% sau thời gian cảm nhiễm Nồng độ này được dùng cho các thí nghiệm tiếp theo Quá trình diễn biến của tiền thí nghiệm được mô tả thông qua Hình 2.1

Hình 2.1 Sơ đồ tiền thí nghiệm chọn nồng độ độc tố pyrene cho các thí nghiệm

Thí nghiệm cảm nhiễm với Pyrene và hạt vi nhựa ở 02 thang nhiệt độ khác nhau là 28ºC và 32ºC Thí nghiệm được chia ra thành 02 giai đoạn và được xem là thí nghiệm thứ nhất (giai đoạn cảm nhiễm) và chuyển tiếp sang thí nghiệm thứ hai (giai đoạn phục hồi) Cá chẽm có kích cỡ (KL= 0.006±0.002 g và CD= 0.80±0.07 cm) được dùng làm dùng làm thí nghiệm Thí nghiệm được thiết kế với ba yếu tố là Pyrene, hạt

vi nhựa và nhiệt độ Nồng độ Pyrene (0, 100 nM) được lựa chọn dựa vào kết quả tiền thí nghiệm, hạt vi nhựa (0, 100 hạt/L) ở 02 thang nhiệt độ 28ºC được hiểu như là điều kiện nhiệt độ bình thường và ở 34ºC biểu thị cho nhiệt độ tăng lên theo theo trung tâm

dự báo biến đổi khí hậu Mỗi nghiệm thức thí nghiệm được lặp lại 10 lần Số lần lặp được qui ước là một bể thí nghiệm Mỗi bễ thí nghiệm có thể tích 100 mL được bố trí

01 con cá có kích thước được đề cập ở trên và sục khí liên tục Thí nghiệm sẽ được tiến hành cảm nhiễm Pyrene và hạt vi nhựa Copepod sẽ được dùng cho ăn trong suốt thời gian thí nghiệm này cho đến 14 ngày Nước trong các bể thí nghiệm được thay 2 ngày/lần Hoạt động bơi lội, tỷ lệ sống, tốc độ tăng trưởng và hô hấp của cá được đánh giá trong suốt thời gian này Đây là thời gian kết thúc thí nghiệm thứ nhất Trước khi kết thúc thí nghiệm thứ nhất thì 10 con cá sẽ cho nhịn đói 12h để kiểm tra tốc độ bắt

Cá chẽm thí nghiệm (KL= 0.006±0.002 g và CD= 0.80±0.07 cm)

0 nM

Nồng độ độc tố Pyrene ở nhiệt độ 28ºC

Quan sát hoạt động bơi lội và tỷ lệ sống của cá sau 24h, 48h và 72h

Chọn nồng độ Pyrene mà có cá hoạt động yếu hoặc 50% cá chết

trưởng cũng như tỷ lệ sống cũng được đánh giá sau khi kết thúc giai đoạn phơi nhiễm Sau thời gian này, cá ở từng nghiệm thức thí nghiệm sẽ chuyển sang điều kiện nuôi bình thường không có Pyrene và hạt vi nhựa ở điều kiện nhiệt độ bình thường 28ºC Thời gian nuôi phục hồi là 14 ngày Trước khi kết thúc giai đoạn nuôi phục hồi thì 10 con cá sẽ cho nhịn đói 12h để kiểm tra tốc độ bắt mồi và 06 con cá sau đó cho nhịn đói 12h để kiểm tra đánh giá hô hấp Copepode và artemia trưởng thành được dùng cho ăn trong suốt thời gian nuôi phục hồi Nước trong các bể thí nghiệm được thay 2 ngày/lần Các thông số như khối lượng đạt được, chiều dài đạt được, tốc độ sinh trưởng đặc trưng (SGR), tỷ lệ sống và hô hấp được đánh giá khi kết thúc thí nghiệm

Sơ đồ minh họa cho thí nghiệm thứ nhất và thứ hai được thể hiện thông qua Hình 2.2

Cách pha và chuẩn bị pyrene

Cách pha 1 mM pyrene đã được thực hiện bằng cách hòa tan bột pyrene với khối lượng 20,2 mg trong 100 ml acetone và sử dụng pipet 10 ml để pha trộn và đảo đều để pyrene hòa tan hoàn toàn trong dung dịch acetone Dung dịch này được giữ trong một chai thủy tinh màu nâu để tránh tiếp xúc ánh sáng và giữ lạnh ở 4°C trong điều kiện bóng tối

Hạt vi nhựa

Hạt vi nhựa có màu đen Polymer siêu nhỏ với kích thước của nó là 200 mm±4 mm

và được rửa sạch bằng nước ngọt và pha loãng với 1 lít nước ngọt Trước khi dùng sẽ được đếm số lượng chính xác rồi đưa vào bể thí nghiệm

3.4.3 phương pháp thu thập dữ liệu

Hình 2.2 Sơ đồ khối bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của pyrene, hạt vi nhựa và nhiệt độ lên hoạt động bơi lội, khả năng bắt mồi, sinh trưởng, tỷ lệ sống và hô hấp

Nồng độ Pyrene (0, 100 nM) từ thí nghiệm tiền khả thi

Không bổ sung hạt vi nhựa

Quan sát và đánh giá hoạt động bơi lội và tỷ lệ sống sau 14 ngày

Bổ sung hạt vi nhựa 100 hạt/L

Nhiệt độ 28ºC Nhiệt độ 32ºC Nhiệt độ 28ºC Nhiệt độ 32ºC

Điều kiện nuôi bình thường không bổ sung

hạt vi nhựa và Pyrene

Cho cá nhịn đói 12h rồi tiến hành cho copepod vào từng bể thí nghiệm

Khả năng bắt mồi sau 15’ và hô hấp

Xác định tỷ lệ sống, sinh trưởng

ở các nghiệm thức

Thí nghiệm không bổ sung Pyrene, hạt vi nhựa

Thí nghiệm được tiến hành nuôi phục hồi 14 ngày

Thí nghiệm có bổ sung Pyrene và hạt vi nhựa

Nhiệt độ 28ºC

Các nghiệm thức thí nghiệm được chuyển

sang tương ứng và cho cá ăn bằng thức ăn

copepod và artemia trưởng thành

Đánh giá sinh trưởng, tỷ lệ sống, khả năng bắt mồi và hô hấp

2.4 Phương pháp thu mẫu, phân tích và xử lý số liệu

2.4.1 Phương pháp thu mẫu

* Tỷ lệ sống:

* Kiểm tra tốc độ tăng trưởng: Xác định khối lượng và kích thước ban đầu khi

bố trí thí nghiệm và xác định khối lượng và kích thước khi kết thúc thí nghiệm cảm nhiễm và phục hồi, bằng cách dùng vợt để thu toàn bộ số cá thể cá bố trí thí nghiệm tiến hành cân Tiến hành đo chiều dài bằng thước kẻ ô ly chính xác đến 0,1 cm và xác định khối lượng cá bằng cân điện tử có độ chính xác 0,0001 g

Xác định tốc độ tăng trưởng theo công thức:

Tốc độ tăng trưởng tuyệt đối:

Tốc độ tăng trưởng tuyệt đối về khối lượng (g/ngày) =

WTB1 : Khối lượng cá tại thời điểm T1

WTB2 : Khối lượng cá tại thời điểm T2

T1 , T2 : Thời điểm cân cá, khoảng cách giữa lần bố trí thí nghiệm và kết thúc thí nghiệm

Tốc độ tăng trưởng tuyệt đối về chiều dài (cm/ngày) =

LTB1 : Chiều dài trung bình của cá tại thời điểm T1

LTB2 : Chiều dài trung bình của cá tại thời điểm T2

T1 , T2 : Thời điểm cân cá, khoảng cách giữa lần bố trí thí nghiệm và kết thúc thí nghiệm

Tỷ lệ tăng trưởng đặc trưng

Tỷ lệ tăng trưởng đặc trưng (%/ngày)

L1 : chiều dài toàn thân tại thời điểm T1

L1 : chiều dài toàn thân tại thời điểm T1

T1 , T2 : Thời điểm cân cá, khoảng cách giữa lần bố trí thí nghiệm và kết thúc thí nghiệm

2.4.2 Phương pháp xử lý thống kê

Số liệu được trình bày dưới dạng giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn hoặc sai số chuẩn Số liệu thu thập được xử lý bằng phương pháp thống kê sử dụng các phần mềm Microsoft Excel 2013 và so sánh thống kê bằng phương pháp three-way ANOVA trong