Loại bỏ kim loại nặng trong ao nuôi

Môi trường nước ao nuôi liên tục tiếp xúc với nhiều kim loại gây ô nhiễm khác nhau như: chì, thủy ngân, cadmium, đồng, asen. Do độc tính cao và tính chất bền, kim loại nặng đi đầu trong các chất gây nguy hiểm nghiêm trọng cho sức khỏe của tôm và con người.

Kiểm soát kim loại trong ao nuôi giúp tôm phát triển khỏe mạnh Ảnh: NA

Đặc điểm

Kim loại nặng là những kim loại có khối lượng riêng dao động khoảng 3,5 - 7 g/cm3, được sử dụng từ năm 1936 - 1996. Sinh vật cần kim loại thiết thiếu để duy trì sự sống. Tuy nhiên, khi vượt quá nhu cầu thì kim loại nặng sẽ tích lũy sinh học và gây độc cho tế bào. Do đó, sự cân bằng trong cơ thể và khả năng chịu đựng là rất quan trọng để duy trì sự sống và giảm độ độc cấp tính của kim loại. Kim loại nặng tương tác và làm biến đổi nội bào hoặc liên kết với nội bào hình thành nên những enzyme phân hủy protein, tăng sự tổng hợp các protein dị thường là những cơ chế gây độc thường gặp nhất của nhiều kim loại nặng.

Ảnh hưởng

Nguồn nước có hàm lượng kim loại nặng cao, tôm thường khó chuyển giai đoạn, giai đoạn Nauplius chuyển Zoea thường bị hao hụt nhiều, các râu bị đứt, gẫy.

Ngoài ra, khi môi trường nước có giàu kim loại, thì tôm có thể tích lũy các kim loại này. Một khi tôm tích tụ kim loại trong mô của chúng, người tiêu dùng có thể bị nguy hiểm khi ăn nó.

Kim loại nặng trong tôm chủ yếu đến từ nguồn nước và thức ăn của chúng. Lượng kim loại nặng này sẽ tích tụ nhiều hơn ở nội tạng (đầu tôm) và vỏ tôm.

Các loại

Cadmium (Cd): Được khám phá năm 1817, hàm lượng trung bình trong lớp vỏ trái đất khoảng 0,1 mg/kg. Cd hấp thụ vào các cơ quan gan tụy, vỏ, mang và các bộ phận khác của tôm. Gan tụy và mang hấp thụ cao nhất. Tuy nhiên, Cd ít ảnh hưởng đến quá trình lột xác của tôm. Đối với giáp xác, hàm lượng Cd trong nước phải nhỏ hơn 2,0 mg/L. Giới hạn Cd theo đề nghị trong nước ngọt phải nhỏ hơn 1,1 mg/L và 9,3 mg/L ở nước lợ/mặn.

Chì (Pb): Pb có nguồn gốc từ sự xả khí thải của các phương tiện giao thông vào trong khí quyển, hoạt động sản xuất pin, khai thác quặng. Độ độc mãn tính của Pb không ảnh hưởng đến tôm nhưng làm cho cá bị stress, đen vây. Trong khi đó, khi độ độc ở mức cấp tính ảnh hưởng lên hệ thống mang, làm tôm cá không hô hấp được. Trong nước lợ/mặn thì độ độc của Pb lên thủy sinh vật sẽ giảm so với trong nước ngọt.

Crom (Cr): Cr xuất hiện là kết quả của quá trình khoáng hóa và sự hòa tan Cr hữu cơ từ trong đất. Ngoài ra, có thể bắt gặp Cr trong mạ điện, thuộc da, vải sợi, mực in, ảnh màu, sản xuất inox, sơn.... Cr được cho là tác nhân làm giảm hoạt động của nội bào, gây đột biến gen, tác động trực tiếp lên ADN. Tôm vằn (Penaeus semisulcatus) đực hấp thu Cr (VI) cao hơn con cái, cao nhất ở mang, kế đến là gan tụy và ít được tìm thấy trong cơ.

Đồng (Cu): Cu2+ là dạng độc nhất Cu2+ ảnh hưởng đến 80% quá trình quang hợp của tảo ở nồng độ 0,1 mg/L. Ở nồng độ 0,05 mg/L ức chế sự phát triển của tảo đến 40%. Khi sử dụng sulfate đồng trong ao nuôi có pH và độ kiềm cao, Cu2+ sẽ nhanh chóng phản ứng với các ion như CO32-, HCO3- và OH- tạo thành dạng không hòa tan và sẽ mất tác dụng. Trong khi đó ở ao nuôi có pH và độ kiềm thấp, Cu2+ sẽ tồn tại thời gian dài, làm tăng độc tính đối với tảo, ký sinh trùng và cả tôm cá nuôi. Bên cạnh đó, việc ô nhiễm kim loại nặng đồng cũng có ảnh huởng đến màu sắc của tôm thẻ chân trắng, tôm sẽ có màu đỏ hơn so với tôm nuôi trong môi trường nước sạch.

Thủy ngân (Hg): Là kim loại có độc tính cao nhất. Hg trong nước ít khi vượt quá 0,1 mg/L, trung bình nước biển khoảng 0,03 mg/L. Hg có thể tìm thấy trong thuốc trừ sâu, diệt nấm, nước thải công nghiệp... Hầu hết các nhóm vi khuẩn kháng thủy ngân đều thuộc nhóm Pseudomonas, Vibrio, Aeromonas, và Bacillus. Trong lớp bùn đáy ao Hg có thể tồn tại khoảng 10 - 100 năm. Ở động vật thủy sản, Hg với nồng độ 160 mg/L sẽ ức chế quá trình chuyển giai đoạn trên giáp xác, giảm hô hấp, ngưng hoạt động bơi lội sau 10 giờ. HgCH3 (Methyl thủy ngân - MeHg) trong sản phẩm thủy sản là mối quan tâm chính về sức khỏe toàn cầu. Methyl thủy ngân không thể được loại bỏ qua quá trình chế biến vì MeHg liên kết với protein trong tế bào cơ của tôm cá. Vì vậy, Hg sẽ đi vào cơ thể người thông qua việc ăn động vật thủy sản.

Giải pháp

Sử dụng EDTA: Các kim loại nặng như chì (Pb), thủy ngân (Hg), sắt (Fe), nhôm (Al)... thường hiện diện trong môi trường gần khu công nghiệp và khu dân cư, hay dùng nước khoan làm tôm bị nhiễm độc và không phát triển được. Những vùng đất bị nhiễm phèn thường có dư lượng Fe trong nước cao, trên 1 mg/l dùng vôi CaO với liều 200 - 400 kg/ha để hấp thu hết Fe trước khi thả tôm. Nếu hàm lượng kim loại nặng cao nên dùng EDTA với liều 0,5 - 1 kg/1.000 m3 nước hoặc Vime-Clean 1 kg/1.000 m3 nước.

Axit lipoic: hay còn được gọi là Alpha lipoic acid, là một hợp chất organosulfur có nguồn gốc từ caprylic acid. Alpha lipoic acid (LA) là một chất chống ôxy hóa cực  mạnh. Các nguồn giàu Alpha lipoic acid bao gồm: rau, đậu, cám gạo, nấm men, đặc biệt là men bia. Kết quả phân tích của các nhà khoa học cho thấy rằng LA bổ sung trong chế độ ăn của tôm sẽ làm giảm sự tích lũy của cả hai loại kim loại trên trong mang và cơ và cải thiện sự chuyển hóa của As, đồng thời ưu tiên tích lũy các hợp chất không độc như Arsenobetaine trong tất cả các cơ quan.