Tiến hành thử nghiệm độc tính đối với động vật trong phòng thí nghiệm. Trong đó, cá là một thành phần sinh vật phổ biến và quan trọng trong các môi trường nước, vì vậy mà mọi sự thay đổi về chất lượng nước đều sẽ gây ảnh hưởng đến đời sống của chúng và thể hiện lên đó những biểu hiện bên ngoài khác nhau như ( nổi đầu, bơi mất định hướng, ...). Cá được sử dụng hầu hết trong các thử nghiệm độc tính trong nước, được công nhận bởi EPA, OECD cũng như nhiều nước phát triển, được áp dụng với thử nghiệm hóa chất và thử nghiệm độc tính của nước thải. Tuy nhiên các nghiên cứu mới chỉ xem xét đến giá trị LC (nồng độ gây chết), chưa tận dụng được hết các biếu hiện của sinh vật này dưới tác động của chất độc.
Những chất ô nhiễm trong môi trường nước thường lắng đọng chủ yếu ở tầng đáy, trong các mùn bã hữu cơ, bùn đáy... Cá chép là loài thích hợp để làm sinh vật thử nghiệm, vì chúng sống chủ yếu ở tầng đáy,nơi có dòng chảy chậm, là loài ăn tạp, do vậy mà sự thay đổi chất lượng nước sẽ có ảnh hưởng lớn đến loài cá này. Hơn nữa, cá chép là loài phổ biến, kích thước lớn, dễ quan sát,dễ kiếm trong tự nhiên đồng thời chúng đóng vai trò kinh tế quan trong trong ngành thủy sản nước ta.
Cho tới nay, thế giới cũng như Việt Nam đã có nhiều nghiên cứu về ảnh hưởng của chất lượng nước đến các loài sinh vật trên cạn cũng như các loài sinh vật thủy sinh.Những thí nghiệm đã được tiến hành để đánh giá mức độ ảnh hưởng của một chất độc trong nước đến sinh vật thủy sinh. Các tác giả M. G. Frias- Espericueta, M. Harfush- Melendez, F. Paez- Osuna thuộc khoa học biển thuộc trường đại học Sinaloa Mexico đã tiến hành các thí nghiệm kiểm chứng ảnh hưởng của ammonia đến tỷ lệ chết và khả năng bắt mồi của ấu trùng tôm thẻ chân trắng. Kết quả thí nghiệm cho thấy, nồng độ an toàn cho nuôi ấu trùng tôm thẻ chân trắng L.vannamei sẽ là 1.22 mg/l amoniac- N (0.048 mg/l của NH3-N). Nồng độ an toàn thu được từ thí nghiệm có ý nghĩa
quan trọng đối với quản lý ao nuôi tôm, đặc biệt đối với ao nuôi tôm thương phẩm và trại giống. Wickins (1976) nhận thấy rằng ở nồng đô 0.45 mg/l NH3- N làm giảm 50% sự tăng trưởng của 5 loài tôm he.
Bảng 1.3: Ước tính nồng độ TAN gây chết cá tra giống ở 96 giờ
Nghiên cứu về ảnh hưởng của pH đến độc tính của tổng đạm amon (TAN) trong nước đối với cá tra, nhóm tác giả Phạm Quốc Nguyên, Lê Hồng Y, Trương Quốc Phú, Nguyễn Văn Công (2002) đã đưa ra ước tính nồng độ TAN gây chết cá tra giống ở 96 giờ ở pH 6; 7 và 8. Khi nồng độ TAN cao trong nước sẽ làm cá giảm khả năng bài tiết TAN, thúc đẩy NH3 từ bên ngoài xâm nhập vào cơ thể cá (tomasso,1994). Tăng amonia trong máu (và pH trong tế bào) làm thay đồi một vài chức năng trong cơ thể như: làm mất cân bằng điều chỉnh ion, dẫn đến dễ bị kích thích và những thay đổi các hoạt động, rối loạn chuyển hóa ion và chuyển hóa huyết học là một đặc trưng của tình trang sock, làm tổn thương mang (Ip et al., 2001), từ đó dẫn đến cá bị tử vong.
Hay theo nghiên cứu của Wick – Randall (2002) giá trị LC50- 96 giờ của TAN lên cá hồi (Oncorhynchus mykis) ở pH 7.2 là 174 mgN/L. Một số loài có khả năng chịu đựng amonila ở nồng độ rất cao, theo Thurston et al., (1981) ước tính LC50-96 giờ của TAN đối với cá Tuế (một loài cá thuộc họ cá Chép) trong 96 giờ với pH 7 là 148mg/L, đối với cá hồi ở pH 8 là 30.7 mg/L
(LC50-96 giờ của NH3 là 0.52 mg/L) và ở pH 8.24 là 14.2 mg/L (LC50-96 giờ của NH3 là 0.73 mg/L).
Tuy nhiên, các nghiên cứu mới chỉ xem xét đến giá trị LC (nồng độ gây chết), chưa tận dụng được hết các biếu hiện của sinh vật này dưới tác động của chất độc, hay chỉ nghiên cứu các biểu hiện của sinh vật thử nghiệm đối với một loại chất độc cụ thể, việc làm này mới chỉ dừng lại ở việc xem xét ảnh hưởng của một chất đối với sinh vật, trong khi việc quản lý chất lượng nước đòi hỏi sự đánh giá tổng hợp đối với nhiều loại chất độc. Vì vây, để đánh giá nhanh một cách tổng hợp chất lượng nước thì việc theo dõi các biểu hiện của sinh vật thử nghiệm dựa trên chỉ số chất lượng nước (WQI) có thể coi là một phương pháp mới, cần thiết nghiên cứu để tiết kiệm thời gian và chi phí và đặc biệt là dễ dàng trong việc tiếp cận đối với cả những đối tượng không phải là những chuyên gia.
Chương 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu
Biểu hiện của cá chép (Cyprinus carpio) tại các thời điểm theo dõi khi tiếp xúc với nước ở các mức độ nhiễm bẩn khác nhau.
2.2. Phạm vi nghiên cứu
- Biểu hiện cấp tính với thử nghiệm dưới 96 giờ, với cá chép (Cyprinus
carpio) (khối lượng 2g/ cá thể)
- Thử nghiệm được tiến hành với nước mặt nhận thải được chia thành 5 mức độ nhiễm bẩn theo WQI.
2.3. Nội dung nghiên cứu
- Khảo nghiệm xác định động thái và biểu hiện lâm sàng của loài cá chép (Cyprinus carpio) khi tiếp xúc với nước ở các mức độ nhiễm bẩn khác nhau.
- Xây dựng quy trình thử nghiệm cấp tính ảnh hưởng của chất lượng nước đến loài cá chép (Cyprinus carpio).
2.4. Phương pháp nghiên cứu
2.4.1. Phương pháp lấy mẫu nước
- Mẫu nước được thu thập ở các thủy vưc tự nhiên có mức độ nhận thải khác nhau.
- Mẫu nước được thu thập khoảng 10-20 lít. Mẫu nước sau thu thập được sử dụng ngay cho thử nghiệm hoặc bảo quản theo quy định.
2.4.2. Phương pháp phân tích chất lượng nước
Mẫu nước được thu thập, trước và sau thử nghiệm được đem phận tích để đánh gía chất lượng. Chất lượng nước được đánh giá dựa vào chỉ số chất lượng nước WQI. Chỉ số chất lượng nước thông thường là một con số nằm trong khoảng từ 1– 100, nếu con số lớn hơn chứng tỏ chất lượng nước tốt hơn
mong đợi. Lựa chọn các chỉ tiêu giám sát chất lượng nước để tính toán chỉ số WQI theo Quyết định số: 879/QĐ- TCMT:
- Đặc tính vật lý: Nhiệt độ, pH, độ đục (NTU), chất rắn lơ lửng (TSS)
- Hàm lượng oxi hòa tan: DO
- Phú dưỡng: N-NH4+, P-PO43-, BOD5, COD
- Vi sinh vật: Coliform
Các thông số được đem phân tích dựa vào các tiêu chuẩn được mô tả cụ thể trong bảng sau:
Bảng 2.1. Phương pháp phân tích các thông số
STT Thông số Phương pháp TCVN
1 DO Phương pháp đầu đo
điện hóa.