BKC - Chất khử trùng hiệu quả trong nuôi trồng thủy sản

Quản lý chất lượng nước là khâu cực kỳ quan trọng trong nghề nuôi thủy sản. Khi môi trường nước bị suy giảm tạo điều kiện cho sự phát triển của mầm bệnh như là virút, vi khuẩn, nấm, nguyên sinh động vật ... Để khống chế sự bùng phát cũng như lan truyền dịch bệnh gây ra bởi các nhóm trên thì việc sử dụng các chất khử trùng là cần thiết.

BKC (Benzalkonium Chloride - C6H5CH2N(CH3)2RCl) với tên hóa học đầy đủ là alkyl dimethyl benzyl ammonium chloride, một hợp chất hữu cơ bắt đầu được đưa vào sử dụng vào năm 1935. Tiêu thụ toàn cầu vào năm 2005 vào khoảng gần 2 triệu tấn vào nhiều mục đích khác nhau như xử lý vải sợi, giấy, xử lý nước, vệ sinh dụng cụ y tế, chăn nuôi, nuôi trồng thủy sản, ... BKC là một hỗn hợp alkylbenzyl dimethylammonium với sự thay đổi khác nhau của nhóm alkyl, thường là C12, C14, C16, C18. BKC là một chất tác động bề mặt chứa nguyên tử nitơ tích điện dương có thể liên kết với 4 gốc hữu cơ và một nhóm axít. Nhóm hữu cơ có thể là alkyl, aryl, aralkyl. Chúng được tổng hợp từ một amin và một tác nhân alkyl.

Hợp chất BKC có hoạt tính tác động rất nhanh và thời gian hoạt động của hoạt chất mang tính vừa phải. Benzalkonium Chloride có thể được gọi với các tên gọi khác nhau: BKC, BAC ... nhưng ở Việt Nam, BKC là tên gọi phổ biến.

Cơ chế gây độc

Cơ chế chính xác của BKC lên sinh vật hiện nay vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ. Tuy nhiên, cơ chế được biết đến là sự ngăn chặn hoạt tính của một số enzyme trong tế bào. Cơ chế gây độc của BKC là sự xâm nhập của nhóm lipophilic alkyl vào trong màng tế bào, làm thay đổi tầng kép của phân tử phospholipid, dẫn đến sự suy yếu của màng tế bào và phá hủy màng tế bào. Kết quả của quá trình này là làm ngưng trệ quá trình điều khiển của các enzyme điều tiết quá trình hô hấp và trao đổi chất của tế bào.

Hoạt tính của BKC ít bị ảnh hưởng bởi pH của môi trường ao nuôi, nhưng về cơ bản hoạt tính sẽ gia tăng khi nhiệt độ và pH tăng, cũng như thời gian tiếp xúc của BKC lên sinh vật. Hoạt tính hóa học của BKC sẽ bị giảm hoặc không có tác dụng khi sử dụng chung với các hợp chất hữu cơ như xà phòng, các hợp chất tẩy rửa bề mặt tích điện âm như sodium laurilsulfate hay sodium dodecyl sulfate (SDS), sodium lauryl ether sulfate (SLES) ... Hơn nữa, nước có độ cứng và độ đục cao cũng sẽ làm giảm tác dụng của BKC.

Công dụng

BKC được sử dụng rộng rãi trong trại giống, ao nuôi nhằm khử trùng ấu trùng, bể, ao và các vật dụng khác. Hiện nay chưa có bằng chứng chứng minh BKC có sự tích lũy sinh học hoặc tồn lưu trong môi trường. Việc sử dụng BKC trong việc khử trùng được cho là an toàn đối với tôm cá nuôi và môi trường. Việc kết hợp BKC và Formalin cũng cho kết quả cao trong việc khử trùng. BKC có chức năng tiêu diệt vi khuẩn, nấm, protozoa và một số loại virút. Nhóm vi khuẩn gram dương (+) thường nhạy cảm đối với BKC hơn là nhóm vi khuẩn gram âm (-).

Trong ao nuôi thủy sản, BKC có tác dụng khống chế sự phát triển của tảo. Tuy nhiên, khả năng diệt tảo của BKC phụ thuộc vào độ dầy vách tế bào của tảo. Nhóm tảo không có vách tế bào thường nhạy cảm với BKC. BKC cũng được sử dụng để khống chế hiệu quả các bệnh về vi khuẩn trong ao nuôi gây ra bởi các nhóm vi khuẩn Edwardsiella, Vibrio, Staphylococcus, và Aeromonas. Ngoài ra, ở liều lượng thấp cũng có khả năng kích thích tôm lột xác.

Liều lượng sử dụng

Các sản phẩm thương mại BKC thường có nồng độ thay đổi 10 - 80% tùy theo nhà sản xuất. Nhìn chung, liều lượng sử dụng tùy thuộc vào nồng độ hoạt chất của BKC. Tùy theo mục đích mà BKC được sử dụng ở các liều lượng khác nhau:

- Vệ sinh trại, dụng cụ, thiết bị trong trại giống: 1,5 - 2 mg/L.
- Phòng bệnh, giảm mật độ tảo: 0,5 - 1 mg/L.
- Xử lý ao lắng, nguồn nước cấp: 2 mg/L.
- Sát trùng nền đáy khi cải tạo ao: 3 - 4 mg/L.
- Trị bệnh: 1,0 - 1,5 mg/L, pha loãng và sử dụng trực tiếp xuống ao nuôi.

Ths. Huỳnh Trường Giang, Khoa Thủy sản, Đại Học Cần Thơ.

Ảnh hưởng của Trifluralin đến đời sống thủy sinh vật và con người

Cấu tạo và đặc tính của Trifluralin

Trifluralin là một hợp chất hóa học có tên là α,α,α-trifluoro-2,6-dinitro-N,N-dipropyl-p-toluidine hay 2,6-Dinitro-N,N-dipropyl-4-trifluoromethylaniline (C13H16F3N3O4). Trifluralin ở dạng tinh thể có màu vàng ít hòa tan trong nước, khoảng 24 mg/L. Tuy nhiên, chúng hòa tan tốt trong một số dung môi hữu cơ như aceton (>500g/L), cồn (20g/L) và xylen (810g/L). Công thức cấu tạo của Trifluralin được trình bày trong Hình 1.

2,6-Dinitro-N,N-dipropyl-4-(trifluoromethyl)aniline

Trifluralin là một loại thuốc cỏ tiền nảy mầm được đăng ký sử dụng lần đầu tiên ở Hoa Kỳ vào năm 1963 với bằng phát minh sáng chế của nhà sản xuất Eli Lilly. Các sản phẩm thương mại của Trifluralin có nhiều tên khác nhau như: Agriflan, Agriflan 24, Crisalin, Digermin, Eloncolan, Ipersan, Ipifluor, L 36352, Lilly 36,352, Nitran, Nitran K, Olitref, Su Seguro Carpidor, Sinflouran, Synfloran,TR-10, Trefanocide, Treflan, Treflan EC, Treflan-R, Treficon, Trifloran, Trifluraline, Triflurex, Triflurex 48EC, Trikepin, Trim, Tristar, ... Trifluralin được dùng để diệt cỏ hàng niên và cỏ lá rộng. Cơ chế tác dụng của Trifluralin là ức chế quá trình phát triển của rễ, chúng làm gián đoạn quá trình phân bào (mitosis) trong giai đoạn phát triển sớm của tế bào mầm. Trifluralin không có hiệu quả diệt cỏ khi cỏ đã phát triển (established weeds). Vì vậy, Trifluralin thường được xử lý vào đất trước khi cỏ mọc mầm với liều lượng được dùng để diệt cỏ là 1-1,2kg/ha.

Trifluralin ổn định trong điều kiện thủy phân ở pH từ 3-9 và nhiệt độ lên đến 52oC, dưới 10% Trifluralin bị phân hủy trong điều kiện 50oC tương đương với thời gian bán rã (DT50) dài hơn 1 năm. Tuy nhiên, Trifluralin bị phân hủy nhanh dưới điều kiện ánh sáng, trong môi trường không khí thời gian bán rã của Trifluralin là 5,3 giờ. Trong môi trường nước tự nhiên, thời gian bán rã là 1,1 giờ bởi vì Trifluralin nhạy với sự quang phân. Các yếu tố độ đục, phù sa và độ sâu của thủy vực ảnh hưởng rất lớn đến sự quang phân của Trifluralin trong nước. Trong đất, Trifluralin bị quang phân chậm hơn, trong điều kiện có ánh sáng và đất cát thì thời gian bán rã là 41 ngày. Sự phân hủy sinh học trong điều kiện hiếu khí của Trifluralin trong nước có giá trị DT50 là 1-2 ngày và trong bùn là 7-15 ngày. Trifluralin kết hợp (bị hấp thụ) trong đất có thời gian phân hủy sinh học dài hơn, khoảng 181 ngày ở nhiệt độ 22oC, đất càng có nhiều hữu cơ thì thời gian phân hủy dài hơn. Trong điều kiện yếm khí thì quá trình phân hủy sinh học của Trifluralin dài hơn so với điều kiện hiếu khí. Trifluralin dễ bị bốc hơi khi sử dụng trên bề mặt đất, khoảng 41-68% bị bốc hơi trong 24 giờ. Tuy nhiên, khi Trifluralin kết hợp với đất thì lượng bốc hơi sẽ nhỏ hơn 2%.

Sử dụng Trifluralin trong nuôi trồng thủy sản

Trong nuôi trồng thủy sản, Trifluralin được sử dụng đầu tiên trong lãnh vực sản xuất giống tôm sú nhằm phòng trị bệnh nấm sợi trên ấu trùng tôm, liều lượng sử dụng khoảng 0,05 mg/L cho phòng bệnh và 0,1 mg/L cho trị bệnh. Hiện nay, Trifluralin được sử dụng rộng rãi trong việc xử lý nước và diệt các loại ký sinh trùng gây bệnh trong nuôi cá, đặc biệt là ương cá tra giống. Các sản phẩm thương mại của Trifluralin hầu hết có thành phần hoạt chất là 48% ở dạng dung dịch, liều lượng khuyến cáo của các nhà sản xuất là 30-40 mL/1.000 m3 cho phòng bệnh và 80-100 mL/1.000m3 cho trị bệnh.

Ảnh hưởng của Trifluralin đối với thủy sinh vật

Trifluralin rất độc đối với thủy sinh vật và cả động vật lưỡng cư. Độ độc cấp tính của Trifluralin (LC50 hoặc EC50) đối với những loài nhạy cảm (sensitive species) thường nhỏ hơn 0,1 mg/L, giá trị LC50 của một số loài động vật thủy sinh được minh họa qua bảng sau:

Loài thủy sinh vật	LC50 96 giờ(mg/L)
Cyprinus carpio (Cá chép)	0,045
Oncorhynchus mykiss (Cá hồi)	0,041
Pimephales promelas (Cá tuế)	0,105
Lepomis macrochirus (Cá mặt trời)	0,058
Ictalurus punctatus (Cá nheo Mỹ)	2,200
Micropterus salmoides (Cá chẽm mõm rộng)	0,075
Carassius auratus (Cá vàng)	0,145
Mytilus edulis (Vẹm)	0,240
Plecoptera (Bọ cánh úp)	2,800
Amphipoda (Giáp xác bơi nghiêng)	2,200
Daphnia (Trứng nước)	0,560
Nòng nọc	0,100

Ngoài ra, Trifluralin cũng ức chế sự phát triển của các loài thực vật thủy sinh, ở nồng độ 0,18 mg/L Trifluralin ức chế hoàn toàn sự phát triển của tảo Scenedesmus acutus (tảo Lục nước ngọt), ở hàm lượng 2,5 mg/L Trifluralin cũng ức chế hoàn toàn sự phát triển của các loài tảo biển.

Ảnh hưởng của Trifluralin đến sức khỏe của người và động vật

Hàm lượng gây độc cấp tính (LD50) của Trifluralin đối với động vật trên cạn cao hơn (ít độc hơn) so với động vật thủy sinh, giá trị LD50 khoảng 10g/kg đối với chuột (rat), 0,5g/kg đối với chuột nhắt (mice) và 2g/kg đối với thỏ và chó. Lượng Trifluralin bài tiết qua phân chiếm 80% và qua nước tiểu là 20%. Lượng Trifluralin được hấp thụ phân bố nhiều nhất trong mô mỡ, thận, gan, tuyến thượng thận và máu. Trong cơ thể Trifluralin có thể chuyển hóa qua các phản ứng khử nitro (nitroreduction), khử alkyl (N-dealkylation), hydroxyl hóa (hydroxylation) và phản ứng tạo vòng (cyclization) (EU DAR, 2005).

Tuy nhiên, nếu bị độc mãn tính thì có sự xuất hiện các khối u ác tính trong thận, bàng quang và tuyến giáp của chuột. Trên chột nhắt cũng thấy khối u trong gan, phổi, dạ dày. Trifluralin không tinh khiết (impurity) có thể chứa N-nitrosamine, đây là chất có thể gây các khối u và có thể gây đột biến gen trên động vật. Cơ chế hình thành các khối u thì chưa được xác định, nhưng trong trường hợp các khối u xuất hiện trong tuyến giáp và tinh hoàn được cho là có liên quan đến hệ nội tiết. Trifluralin làm giảm hàm lượng testosterone, FSH, LH đồng thời làm giảm số lượng tế bào mầm (germinal cell) và tế bào sinh dưỡng (somatic cell) trong tinh hoàn của chuột. Trifluralin cũng làm giảm hàm lượng LH, nhưng làm tăng hàm lượng cortisol, estradiol và insulin ở cừu. Chưa có bằng chứng rõ ràng về tác động gây độc của Trifluralin lên hệ gen, đột biến gen trên động vật. Ngoài ra, Trifluralin còn ảnh hưởng đến quá trình phát triển phôi và làm giảm sinh trưởng của thế hệ con.

Một nghiên cứu ở Hoa Kỳ cho rằng sử dụng Trifluralin có thể làm tăng rủi ro mắc bệnh ung thư bạch huyết (non-Hodgkin lymphoma). Tuy nhiên, hầu hết các nghiên cứu ảnh hưởng của Trifluralin lên sức khỏe của người cho thấy chưa có bằng chứng rõ ràng về liên quan của Trifluralin với bệnh ung thư. Mặc dù vậy, nhưng dựa trên các kết quả nghiên cứu trên động vật, các nhà nghiên cứu vẫn cho rằng Trifluralin có thể gây bệnh ung thư trên người. Do đó, nhiều quốc gia đã cấm hoặc hạn chế sử dụng. Hầu hết các quốc gia ở Châu Âu, Châu Mỹ, Nhật Bản quy định dư lượng của Trifluralin không được vượt quá 10µg/kg trong thịt và 1µg/kg trong cá. Tiêu chuẩn cho nước uống phải có hàm lượng Trifluralin nhỏ hơn 5µg/kg. Ở Việt Nam, Trifluralin bị cấm sử dụng trong nuôi trồng thủy sản theo thông tư số 20/2010/TT-BNNPTNT ngày 02/04/2010.

Tóm lại, Trifluralin rất độc cho sức khỏe của người và động vật, dư lượng của chúng trong môi trường có thể ảnh hưởng đến sự đa dạng sinh học. Vì vậy, không nên sử dụng loại hóa chất này trong sản xuất nông nghiệp.

Phó Giáo Sư - Tiến Sỹ Trương Quốc Phú, Khoa Thủy Sản, Đại Học Cần Thơ

THỨC ĂN VÀ QUẢN LÝ THỨC ĂN

Bài viết Thức ăn và Quản lý thức ăn của Ông Yuttana 

HỆ SINH THÁI TRONG AO NUÔI TÔM

Bài viết về HỆ SINH THÁI TRONG AO NUÔI TÔM (MICROBIAL ECOSYSTEM IN SHRIMP POND) của MR.AEKAPAN RATCHATASETTAKUL

THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA NƯỚC TỰ NHIÊN

Các hợp chất vô cơ trong nước tự nhiên có thể tồn tại ở dạng ion hòa tan, khí hòa tan hoặc rắn hoặc lỏng. Chính sự phân bố của các hợp chất này quyết định bản chất của nước tự nhiên: nước ngọt, nước lợ hay nước mặn; giàu dinh dưỡng hay nghèo dinh dưỡng; nước cứng hoặc nước mềm; nước bị ô nhiễm nặng hay nhẹ...

Chúng ta có gặp trong nước thiên nhiên hầu hết các nguyên tố có trong vỏ trái đất và trong khí quyển, song chỉ có một số nguyên tố có số lượng đáng kể, nhiều nguyên tố này ta gọi là thành phần chính của nước thiên nhiên (nguyên tố đa lượng). Những nguyên tố là thành phần chính của nước thiên nhiên là: H, O, N, C, Na, Ca, Mg, I, Cl, S, K, Fe, Mn, Br, Si, P. Ngoài ra, còn có nhiều nguyên tố khác với số lượng ít hơn (nguyên tố vi lượng): Al, Zn, Cu, Mo, Co, B, F,… Nước tự nhiên là dung môi tốt để tan hầu hết các acid, baz và muối vô cơ.

- Các hợp chất hữu cơ hòa tan như: đường, acid béo, amino acid, acid humic, tanin, vitamine, peptid, protein, urea, sắc tố thực vật và vài hợp chất sinh hóa khác…
- Các chất vẩn hữu cơ như: keo hay các sản phẩm phân hủy của các hợp chất hữu cơ, động vật phù du, vi sinh vật…
- Các chất vẩn vô cơ như: keo sét hay các hạt sét thô.

Ta nhận thấy rằng tổng nồng độ các ion hòa tan trong nước cao hơn so với trong nước sông. Sự hòa tan các chất rắn (ion) trong nước chính là yếu tố quyết định độ mặn của nguồn nước. Nồng độ các ion hòa tan càng cao độ dẫn điện (EC) của nước càng cao. Độ mặn được định nghĩa là tổng chất rắn hòa tan (TDS) trong nước. Do vậy độ mặn có thể được xác định qua độ dẫn điện. Độ dẫn điện (EC) được đo bằng đơn vị micro Siemen/cm (S/cm).

Bảng. Thành phần các phần tử hòa tan trong nước biển và nước sông trên thế giới

NUÔI TÔM SÚ BẰNG PHƯƠNG PHÁP ÍT THAY NƯỚC

Nghề nuôi tôm ở Việt Nam nói chung và tỉnh Bình Định nói riêng đã có từ lâu đời nhưng chủ yếu nuôi theo phương thức quảng canh truyền thống, quảng canh cải tiến, bán thâm canh theo phương pháp nuôi thay nước trực tiếp nên năng suất đạt thấp. Vì vậy để nâng cao năng suất nuôi tôm ở Bình Định, vấn đề đặt ra là phải tìm được và ứng dụng được kỹ thuật nuôi tôm sú ít thay nước cho các vùng trong tỉnh kể cả những vùng có điều kiện tự nhiên khó khăn nhằm nâng cao năng suất nuôi, hạn chế dịch bệnh, tạo bước đột phá cho ngành nuôi tôm tỉnh nhà. 

* MÔ TẢ GIẢI PHÁP:
Nuôi tôm sú bằng phương pháp ít thay nước hệ thống ao gồm khu ao chứa và khu ao nuôi. Ao chứa thường < 30% tổng diện tích, dùng cho khâu xử lý nước nhằm chủ động cung cấp và cải thiện chất lượng nước cấp cho ao nuôi.

Giải pháp bố trí ao nuôi thực nghiệm tại các vùng sinh thái đặc trưng tại các huyện. Từ cơ sở kỹ thuật nuôi tôm sú theo phương pháp ít thay nước của Bộ Thủy sản, đề tài đã sáng tạo cải tiến một số khâu kỹ thuật phù hợp với điều kiện thực tế của từng vùng nuôi thực nghiệm. Tại Hoài Mỹ (Hoài Nhơn), sử dụng giếng đóng để lấy nguồn nước ngầm có độ mặn cao bổ sung cho ao nuôi. Tuy nhiên, nước mặn có độ pH thấp = 6,0-6,5. Có thể khắc phục bằng gây màu tảo cho ao nuôi đạt độ trong 40cm, pH nâng lên 7,5 đảm bảo yêu cầu. Tại Phước Thắng (Tuy Phước), độ mặn môi trường tự nhiên thấp (0-10‰) lại không có nguồn nước mặn ngầm để cấp cho ao nuôi. Độ mặn từ môi trường bên ngoài thường xuyên thấp, không thể thay cho ao nuôi. Giải pháp là không thay nước từ ao nuôi mà chỉ cấp thêm nước. Toàn bộ vụ nuôi chỉ cấp nước từ 4-7 lần, mỗi lần 5-20 cm. Quản lý môi trường ổn định bằng một số loài men vi sinh và hóa chất. Tại Mỹ Thành (Phù Mỹ), thực hiện trong hai vụ. Vụ một, độ mặn từ 2-3%o; vụ 2, nhiệt độ và độ mặn biến thiên từ 18-340 C, 5-43%o nằm trong ngưỡng thích hợp cho tôm phát triển trong khi môi trường bên ngoài không thuận lợi cho việc thay nước. Giải pháp là giữ mực nước trong ao >1m, bón phân gây màu nước, sử dụng một số men vi sinh và hóa chất ổn định môi trường.

Phương pháp cũ lấy nước trực tiếp theo thủy triều, người nuôi dùng toàn bộ diện tích mặt nước ao để nuôi, chất lượng khó kiểm soát và kém chủ động. Kỹ thuật nuôi bằng phương pháp ít thay nước do Bộ Thủy sản hướng dẫn có yêu cầu cao, khó áp dụng vào các vùng mà điều kiện tự nhiên khó khăn. Giải pháp đã ứng dụng được kỹ thuật này vào các vùng trong tỉnh.

* HIỆU QUẢ KINH TẾ - XÃ HỘI:
- Năng suất nuôi tôm tăng 5-7 lần so với phương pháp nuôi cũ, lợi nhuận tăng 5-10 lần. Từ 18 đến 158 ngày nuôi, năng suất đạt từ 1.857-3.363kg tôm/ha, lợi nhuận từ 59,23 đến 244,49 triệu đồng/ha/vụ.
- Mở ra khả năng nuôi tôm cho những vùng, mùa vụ với những điều kiện không thuận lợi.
- Ưu điểm của phương pháp nuôi tôm ít thay nước là môi trường nuôi ổn định, hạn chế sốc cho tôm, ít bệnh vì nước ao nuôi đã được xử lý, tôm phát triển tốt, cho năng suất cao, mức độ rủi ro thấp. Điều đáng quan tâm là hạn chế được chất thải từ ao nuôi đưa ra môi trường. Lượng nước thải chỉ bằng
1/15-1/20 phương pháp cũ.
- Làm thay đổi tư tưởng cho rằng Bình Định không thể nuôi tôm năng suất cao, mở ra hướng phát triển nghề tôm tỉnh nhà theo hướng thâm canh-công nghiệp-bền vững, tăng thu nhập và nâng cao đời sống cho các hộ nuôi tôm, giải quyết được tình trạng bế tắc trong sản xuất nuôi tôm của nhiều vùng.

Tác giả: Trần Văn Lang  

Phòng ngừa bệnh Virus trong ao nuôi tôm

Bài viết dưới đây hướng dẫn cách phòng ngừa bệnh Virus tong ao nuôi tôm. Hy vọng bài viết bổ ích cho những ai quan tâm, nhất là các sinh viên chuyên ngành nuôi trồng thủy sản.

Chú ý : Để đọc bài viết khổ lớn trên máy tính, bạn Click chuột vào "Trình Đơn", sau đó Click vào liên kết "Phòng ngừa bệnh Virus trong ao nuôi tôm sú". Bạn cũng có thể lấy liên kết dưới chữ "Nhúng" để đưa vào trang Web hay Blog của bạn.