Khử trùng nước bằng Ozone tốt hơn tia UV khi nuôi tôm tuần hoàn?

Nghiên cứu của Tiến sỹ Trần Nguyễn Hải Nam ở Trường Đại Học Cần Thơ cho biết, khử trùng nước bằng Ozone tốt hơn bằng tia UV.

Ưu điểm và hạn chế nuôi tôm trong hệ thống tuần hoàn 

Khi nuôi tôm trong hệ thống tuần hoàn thì giảm lượng nước sử dụng, có tác động thấp đến môi trường, và có thể nuôi được ở mật độ rất cao từ đó nâng cao năng suất tôm. Ưu điểm nữa là có thể nuôi được ở những vùng xa biển. 

Cơ chế cốt lõi của hệ thống tuần hoàn là phát triển và duy trì hệ vi sinh vật trong hệ thống để duy trì và cải thiện chất lượng môi trường nuôi. Hệ vi sinh vật trong hệ thống chủ yếu là nhóm vi khuẩn chuyển hóa đạm và nhóm các vi khuẩn dị dưỡng (nhóm vi khuẩn có lợi nếu tồn tại ở mật độ vừa phải trong hệ thống).

Tuy nhiên, nuôi tôm trong hệ thống tuần hoàn với mật độ cao thì dần dần lượng vật chất hữu cơ có nguồn gốc chủ yếu từ phân tôm, thức ăn dư thừa sẽ tích tụ với lượng lớn và làm mất cân bằng hệ vi sinh trong hệ thống. Từ đó làm tăng lượng vi khuẩn tổng và vi khuẩn nhóm Vibrio gây bệnh cho tôm. 

Sử dụng Ozone và tia UV để làm giảm lượng vi khuẩn

Để quản lý tốt hệ thống tuần hoàn thì cần phải làm giảm lượng vi khuẩn và làm cân bằng hệ vi sinh của hệ thống. Tia UV và ozone thường được sử dụng để làm giảm lượng vi khuẩn trong hệ thống tuần hoàn. Tia UV có tác dụng làm bất hoạt vi khuẩn, tuy nhiên độ đục của nước có thể làm giảm tác dụng diệt khuẩn của tia UV.

Nuôi tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) trong hệ thống tuần hoàn (RAS)

Còn Ozone là chất có tính oxy hóa mạnh và cũng được dùng trong hệ thống tuần hoàn để tiêu diệt vi khuẩn, virus và ký sinh. Bên cạnh đó, Ozone còn có tác dụng cải thiện chất lượng nước do nó oxy hóa các vật chất vô cơ và hữu cơ lơ lửng trong môi trường.

Khuyến cáo sử dụng Ozone hơn là tia UV

Một nghiên cứu nhằm đánh giá hiệu quả của việc sử dụng tia UV ở hai liều lượng khác nhau (7W và 9W) cũng như ảnh hưởng của việc sử dụng Ozone lên hệ vi sinh trong hệ thống tuần hoàn nuôi tôm thẻ chân trắng đã được thực hiện. Thí nghiệm gồm 6 hệ thống tuần hoàn; mỗi hệ thống có 3 bể nuôi (thể tích mỗi bể 70 L), một bể lọc sinh học và một bể lắng (tổng thể tích 70 L). Tôm được nuôi ở độ mặn 15 ‰ với mật độ 100 con/m².

Trong thí nghiệm sử dụng tia UV, máy tạo tia UV được đặt sau bể lọc sinh học và bể lắng. Nước từ bể nuôi sau khi qua bể lọc và bể lắng được bơm qua thiết bị tạo tia UV rồi đi trở vào bể nuôi với tốc độ 159,25 L/giờ (tương đương với 56,88 %/giờ). 

Trong thí nghiệm sử dụng Ozone thì máy tạo Ozone đặt trong bể lọc nhưng có ngăn cách với màng lọc. Nồng độ Ozone duy trì ở mức 5 – 50 mg/giờ bằng cách điều chỉnh điện thế oxy hóa khử (redox potential) trong bể nuôi ở mức 350 mV. Nước sau khi xử lý bằng Ozone được bơm qua thiết bị tách đạm và lọc than hoạt tính để loại bỏ Ozone thừa trước khi vào màng lọc. 

Kết quả thí nghiệm cho thấy Ozone có tác dụng ổn định hệ vi sinh trong nước, trong màng lọc và trong giáp đầu ngực của tôm; làm giảm lượng nitrite và thúc đẩy quá trình phân rã nitrate trong nước. Còn sử dụng tia UV có thể làm thay đổi thành phần vi sinh trong hệ thống nhưng hiệu quả kém hơn trong việc cải thiện chất lượng nước. 

Từ kết quả thí nghiệm, Ozone được khuyến cáo sử dụng để xử lý nước trong hệ thống tuần hoàn hơn là tia UV.

Độ độc mãn tính của nitrite tôm 

Nghiên cứu trên có nêu kết quả sử dụng Ozone đã làm giảm lượng nitrite và thúc đẩy quá trình phân rã nitrate trong nước. Vậy nitrite ảnh hưởng với tôm thẻ chân trắng như thế nào? Sau đây là giải thích của Tiến sỹ Nguyễn Thị Kim Hà cũng ở Trường Đại học Cần Thơ.

Mô tả ảnh hưởng của nitrite lên tăng trưởng và tỉ lệ sống của tôm thẻ chân trắng, theo Tiến sỹ Nguyễn Thị Kim Hà

Nitrite có ảnh hưởng lên tăng trưởng và miễn dịch của tôm thẻ chân trắng giai đoạn giống (0,51 ± 0,05 g). Trong đó tăng trưởng của tôm giảm đáng kể sau 30 ngày nuôi ở nồng độ nitrite 20 mg/L. Ngoài ra, biểu hiện của các gen liên quan đến hệ miễn dịch không đặc hiệu có vai trò ngăn chặn sự lây nhiễm mầm bệnh như gen IMD và Toll ở tôm nuôi trong nồng độ nitrite cao (20 mg/L) là tăng cao hơn ở nồng độ nitrite thấp (2 mg/L). 

Các vi khuẩn Bacteroidetes, Proteobacteria và Actinobacteria là các ngành chiếm ưu thế trong đường ruột của tôm nuôi trong môi trường nitrite. Thêm vào đó, nồng độ nitrite cao làm gia tăng sự đa dạng của hệ vi khuẩn. Mật độ của các mầm bệnh cơ hội như Pseudoalteromonadaceae và Vibrionaceae cũng tăng ở tôm nuôi trong môi trường nitrite 20 mg/L. 

Kết quả này chỉ ra rằng tôm thẻ chân trắng có thể chịu đựng được nồng độ nitrite thấp hơn 6,67 mg/L nhưng khi tiếp xúc lâu dài với nồng độ cao hơn 6,67 mg/L sẽ là giảm tăng trưởng và mất cân bằng hệ vi khuẩn đường ruột, ảnh hưởng đến hệ miễn dịch của tôm.

Tóm lại, nitrite có độ độc mãn tính đối với tăng trưởng và sức khỏe của tôm thẻ chân trắng, nếu mật độ cao sẽ ảnh hưởng lâu dài. Cho nên sử dụng Ozone làm giảm được lượng nitrite trong nước là rất tốt cho tôm nuôi.