Ngưỡng Ozone tối ưu trong các cơ sở tuần hoàn RAS là bao nhiêu?

Các nhà khoa học đã xác định rằng hậu cá hồi hai năm chịu được mức Ozone tương tự trong nước lợ (thứ mà ngày càng được sử dụng nhiều hơn tại các cơ sở tuần hoàn RAS) giống như mức Ozone trong nước ngọt.

Màu sắc của nước ở trong bể trong suốt quá trình thử nghiệm Ozone cho thấy độ đục khi bổ sung Ozone (trái) và không bổ sung Ozone (phải). Ảnh: Kevin Stiller, Nofima

Ozone là một chất oxy hóa mạnh, thường được sử dụng để cải thiện chất lượng nước và khử trùng mầm bệnh trong các trại cá nước ngọt. Tuy nhiên, khi Ozone phản ứng lại với một số thành phần cấu tạo nhất định của nước biển thì các sản phẩm phụ độc hại có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe của quần thể cá. Khi nước lợ ngày càng được đưa vào chăn nuôi hậu cá hồi hai năm nhiều hơn thì cần thiết lập các ngưỡng sử dụng Ozone an toàn. Các nhà cung ứng hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn (RAS) đang tìm kiếm những cách thức an toàn, tiết kiệm chi phí và đáng tin cậy để duy trì chất lượng nước tối ưu trong hệ thống tuần hoàn RAS nước lợ, và cùng với nhiên cứu này thì họ đã tiến gần hơn một bước tới những mục tiêu đó.

Các nhà khoa học từ Nofima và Viện nước ngọt của Quỹ Bảo tồn (TCFFI), cả hai đều là trung tâm của CtrlAQUA (Trung tâm đổi mới dựa trên cơ sở nghiên cứu). Họ muốn xác định xem Ozone có an toàn đối với cá hồi trong nước lợ hay không và giới hạn an toàn cho hậu cá hồi hai năm là bao nhiêu.

Các nhà khoa học đã thực hiện một cuộc thử nghiệm xác định ngưỡng giới hạn Ozone trong hệ thống dòng chảy một chiều. Cá hồi Đại Tây Dương 100 gam được nuôi trong nước lợ có độ mặn 12 ppt (phần nghìn) trong 12 ngày. Chúng đã được tiếp xúc với các mức Ozone 250 (kiểm soát), 280 (thấp), 350 (trung bình), 425 (cao) và 500 (rất cao) mV (milivôn). Họ xác định mức Ozone lên đến 350mV là có khả năng an toàn và 300 mV là mức an toàn dành cho sức khỏe của hậu cá hồi hai năm trong hệ thống dòng chảy một chiều nước lợ.

Theo một nghiên cứu tiếp theo mà chưa được công bố của Nofima thì ngưỡng xác định đã được xác nhận dành cho hệ thống tuần hoàn RAS. Carlo Lazado - nhà nghiên cứu sức khỏe của cá ở Nofima sẽ trình bày kết quả tại hội nghị kỹ thuật số “Sản xuất Cá hồi hai năm trong tương lai” diễn ra vào ngày 21 tháng 10.

Chris Good - nhà khoa học tại TCFFI báo cáo rằng thậm chí liều lượng Ozone ở mức thấp hơn cũng đủ để cải thiện chất lượng nước.

“Điều này sẽ phụ thuộc vào chất lượng nước được xử lý nhưng theo kinh nghiệm của chúng tôi trong việc tái tạo hệ thống tuần hoàn RAS nước ngọt thì mức Ozone thấp hơn 290 mV vẫn dẫn tới những cải thiện đáng kể đối với chất lượng nước nói chung, bao gồm giảm nhu cầu oxy sinh hóa và tăng hệ số truyền tia UV,” Good nói.

“Ấn phẩm mới này của CtrlAQUA nêu bật lên những tác động của các liều lượng Ozone khác nhau lên cá, nhờ đó bổ trợ cho công việc nghiên cứu chất lượng nước của chúng tôi ở Hoa Kỳ.”

Kevin Stiller là tác giả chính của bài báo xác định ngưỡng Ozone trong nước lợ. Tại đây ông đang ở phòng điều khiển của cơ sở tuần hoàn RAS của Nofima tại Sunndalsora. Ảnh: Terje Aamodt, Nofima.

Ảnh hưởng quan sát được khi bổ sung quá nhiều Ozone 

Có tỷ lệ tử vong cao sau một vài ngày ở hai nhóm có mức Ozone cao nhất và nhóm có mức Ozone cao nhất đã bị chấm dứt thử nghiệm vì lý do này. Đối với nhóm được cho tiếp xúc với mức Ozone 350 mV thì các nhà khoa học đã quan sát thấy những thay đổi ở mang cá, nhưng những thay đổi này nằm trong phạm vi phản ứng có thể chấp nhận được. Tỷ lệ tử vong của nhóm này là 1% và không có tỷ lệ tử vong ở hai nhóm có mức Ozone thấp nhất.

Các nhà khoa học cũng theo dõi các chỉ số phúc lợi của cá, chẳng hạn như các gen quan trọng giúp chống oxy hóa và tình trạng của da và mang.

“Điều khiến chúng tôi ngạc nhiên là Ozone tác động lên mang cá mạnh hơn nhiều so với da. Điều đó có nghĩa là mang cá là một mô chỉ thị phù hợp để kiểm tra độ nhạy cảm của cá đối với ôzôn,” Lazado cho biết.

Cần có các phép đo chính xác

Khuyến nghị mức Ozone dưới 350 mV đối với hậu cá hồi hai năm nước lợ nặng 100 gram là phù hợp với ngưỡng Ozone đối với các loài cá nuôi khác và đối với hậu các hồi hai năm nước ngọt.

Kevin Stiller - nhà nghiên cứu hệ thống tuần hoàn RAS tại Nofima cho biết: “Khi dựa vào mức giới hạn này cần yêu cầu các phép đo Ozone trong cơ sở sản xuất phải chính xác và đáng tin cậy."

Trong cuộc thử nghiệm nghiên cứu, các nhà khoa học cần lấy giá trị trung bình từ hai đầu dò để đo mức Ozone một cách chính xác. Đó cũng có thể là một mẹo dành cho ngành chăn nuôi cá hồi khi đo mức Ozone bằng công nghệ tiên tiến hiện nay.

Những kinh nghiệm sử dụng kỹ nghệ của Stiller và Good là thứ mà đã có mặt tại cả Na Uy và Bắc Mỹ, bạn sẽ thường thấy ứng dụng Ozone ở mức dưới 350mV tại các cơ sở tuần hoàn RAS thương mại.

Nếu nồng độ Ozone trở nên độc hại đối với cá thì tỷ lệ mắc bệnh và tỷ lệ tử vong chủ yếu là kết quả của sự cố ở mang cá. Các tác động có thể quan sát được bằng mắt thường thông qua tốc độ hô hấp tăng lên và cá tập trung lại gần nguồn nước đầu vào giàu oxy của bể.

Xem bài báo khoa học “Ảnh hưởng của khí Ozone đối với hậu cá hồi hai năm Đại Tây Dương nước lợ — Thiết lập các chỉ số phúc lợi và các ngưỡng phúc lợi”