Vấn đề đất hiếm trong nuôi trồng thủy sản

Đã có nghiên ngiên cứu đánh giá hiệu quả của đất hiếm đối với nuôi trồng thủy sản. Tuy nhiên song song cùng lúc cũng có những báo cáo về sự tồn lưu của chúng tác động tiêu cực đến hệ sinh thái và sức khỏe động vật thủy sản.  

Các nguyên tố đất hiếm (REE - Rare earth elements) là một nhóm gồm 17 nguyên tố, bao gồm scandium (Sc), yttrium (Y) và 15 nguyên tố thuộc dãy lanthanide: lanthanum (La), cerium (Ce), praseodymium (Pr), neodymium (Nd), promethi (Pm), samarium (Sm), europium (Eu), gadolinium (Gd), terbium (Tb), dysprosium (Dy), holmium (Ho), erbium (Er), thulium (Tm), ytterbium (Yb) và luteti (Lu). Chỉ có Pm là không có đồng vị ổn định trong môi trường. Độ phong phú tự nhiên của REE tuân theo quy tắc Oddo-Harkins và các nguyên tố này có thể được phân thành ba nhóm dựa trên khối lượng nguyên tử của chúng  REE nhẹ (LREE) từ La đến Nd; REE trung bình (MREE) từ Sm đến Gd; và REE (HREE) nặng từ Tb đến Lu. 

Các nguyên tố đất hiếm (được tô màu vàng) và vị trí của chúng trong bảng tuần hoàn  

Đất hiếm thật ra không hiếm như tên gọi của nó. Trữ lượng đất hiếm trong lớp vỏ Trái đất là khá lớn, ví dụ riêng Ceri xếp thứ 25 về số lượng, chiếm 68 phần triệu khối lượng lớp vỏ trái đất, lượng của Ceri lớn hơn so với đồng – Cu. Tại Việt Nam, ước tính trữ lượng tài nguyên đất hiếm Việt Nam có thể từ 17 đến 22 triệu tấn (một số tài liệu đánh giá từ 10 – 20 triệu tấn). Theo Cục Địa chất khoáng sản Việt Nam, tài nguyên đất hiếm ở Việt Nam được xác định đứng trong top 5 thế giới. Đất hiếm chủ yếu phân bố ở vùng Tây Bắc, trong đó tập trung nhiều ở Lai Châu và Yên Bái 

Việc đưa đất hiếm vào thức ăn chăn nuôi, nuôi trồng thủy sản đã được nghiên cứu nhiều trên thê giới về hiệu quả và tính an toàn thực phẩm. Các nghiên cứu đã chứng minh rằng đất hiếm khi được bổ xung vào trong thành phần của thức ăn chăn nuôi đã mang lại nhiều hiệu quả tích cực: tăng trọng vật nuôi, giảm chi phí thức ăn, vật nuôi sống khỏe hơn, giảm bệnh tật, giảm tỷ lệ tử vong, tăng năng suất và chất lượng thực phẩm, cải thiện điều kiện môi trường do giảm mùi hôi của phân và giảm hàm lượng khí mê tan, cải thiện môi trường nước nuôi thủy sản. 

Hai mươi năm qua, việc khai thác tài nguyên REE ngày càng tăng do sử dụng chúng trong nhiều công nghệ (ví dụ: năng lượng tái tạo, đa phương tiện, công nghiệp dầu khí, y học; Balaram, 2019). Việc sử dụng ngày càng tăng này đã khiến nhiều tác giả điều tra mức độ phơi nhiễm của con người với REE và độc tính liên quan. Trong những năm gần đây, ngày càng nhiều nghiên cứu nhấn mạnh sự hiện diện của các chất gây ô nhiễm này trong sinh vật dưới nước và đã có đã nghiên cứu độc tính của các nguyên tố này. Hiểu được số phận của các chất gây ô nhiễm này trong toàn bộ môi trường là một thách thức khoa học và đặt ra mối lo ngại lớn về các rủi ro liên quan đến sức khỏe và môi trường. 

Việc biết các nồng độ tham chiếu không bị ô nhiễm này sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc quan sát các trường hợp ô nhiễm REE

Cần có sự hiểu biết thấu đáo về các chu trình sinh địa hóa tự nhiên của REE để giải quyết thách thức này. Hiểu được các chu trình này liên quan đến việc xác định đặc điểm nồng độ của REE trong môi trường, cả trong các ngăn sinh học và phi sinh học. Chưa có nghiên cứu nào đề xuất nồng độ tham chiếu REE cho sinh vật dưới nước. Những nồng độ tham chiếu này trong các sinh vật thủy sinh không bị ô nhiễm là một trong những chìa khóa để hiểu rõ hơn về số phận toàn cầu của REE. Hơn nữa, việc biết các nồng độ tham chiếu không bị ô nhiễm này sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc quan sát các trường hợp ô nhiễm REE.

Để có thể sử dụng REE thì cần phải trả lời các câu hỏi: i) Sự phân bố theo không gian và thời gian của REE? ii) Nồng độ tham chiếu của REE trong một số ngành sinh vật nước ngọt và biển là bao nhiêu? và iii) Mối quan hệ nào tồn tại giữa các sinh vật này, vị trí dinh dưỡng và môi trường sống của chúng trên phạm vi toàn cầu? Cuối cùng, sự nhấn mạnh đặc biệt được đặt vào những lỗ hổng kiến ​​thức hiện tại và các quan điểm nghiên cứu liên quan đến việc nghiên cứu nồng độ REE trong sinh vật dưới nước hay ngành nuôi trồng thủy sản.