Sử dụng sulphate đồng trong thủy sản

Đồng được sử dụng trong nuôi trồng thủy sản cho nhiều mục đích khác nhau, bao gồm kiểm soát tảo lam – loại tảo có ảnh hưởng đến mùi của vật nuôi, điều trị một số bệnh và ký sinh trùng, loại bỏ nhuyễn thể khỏi ao nuôi và ngăn ngừa tình trạng bám bẩn trên lồng bè nuôi thủy sản. Đồng có tính độc do đó có thể tác động tiêu cực trong nuôi trồng thủy sản đối với môi trường và an toàn thực phẩm. Vì vậy chúng cần được lưu ý trong ghi nhãn thực phẩm cho người tiêu dùng cũng như đề ra các quy tắc sử dụng có trách nhiệm trong nuôi trồng.

Độc tính

Tiếp xúc quá mức với đồng có thể gây kích ứng mũi, miệng và mắt, cũng như đau đầu ở người. Phơi nhiễm mãn tính có thể dẫn đến bệnh Wilson và tổn thương gan, não, hệ thần kinh, thận, mắt.

Nồng độ đồng trong môi trường quá cao có thể gây độc cho thực vật, làm ô nhiễm thức ăn gia súc (cỏ), gây hại cho sức khỏe vật nuôi và làm hỏng hệ sinh vật đất. Nồng độ đồng cao trong nước có thể gây hại cho cá và các loài thủy sinh khác. Nồng độ gây chết trung bình 50% (LC50) của đồng trong 96 giờ đối với tôm cá dao động từ 0,05 đến 2,00 mg/L, tùy thuộc vào độ pH, độ kiềm và độ cứng của nước. Độc tính của đồng tăng ở độ pH thấp và đặc biệt là độ kiềm thấp. Nồng độ đồng tối đa có thể chấp nhận trong trường hợp tiếp xúc lâu dài đối với các loài thủy sinh là khoảng 0,05 lần so với LC50 trong 96 giờ.

Tỷ lệ xử lý an toàn đối sulfate pentahydrate đồng trong ao nuôi trồng thủy sản là 0,01 lần tổng độ kiềm. Nếu độ kiềm là 100 mg/L, thì mức xử lý an toàn tối đa là 1 mg/L đồng sulfat, hoặc khoảng 0,25 mg/L đồng. Nồng độ như vậy là an toàn, vì nồng độ đồng giảm rất nhanh sau khi điều trị.

Nồng độ đồng giảm xuống mức trước xử lý trong vòng 48 đến 72 giờ. Ngoài ra, đồng không đạt được nồng độ tối đa dự kiến ​​khoảng 0,25 mg/L.

Dinh dưỡng thiết yếu

Đồng là một chất dinh dưỡng cần thiết cho thực vật và động vật. Nó đặc biệt quan trọng trong các cuproenzyme có vai trò xúc tác nhiều phản ứng trong cơ thể sống. Đồng đặc biệt quan trọng đối với tôm và một số động vật không xương sống khác, vì nó là một phần của metalloprotein hemocyanin có trong máu của chúng, kết hợp với oxy để tăng khả năng vận chuyển oxy.

Đồng đóng vai trò tương tự trong hemocyanin giống như sắt trong hemoglobin của máu của động vật có xương sống. Sự sống không thể tồn tại mà không có đồng, nhưng sự dư thừa của nguyên tố này có thể gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường và tác động xấu đến sức khỏe con người - như các chất dinh dưỡng kim loại thiết yếu khác.

Mức cho phép hàng ngày (RDA) của đồng đối với người trưởng thành là 0,9 mg và giới hạn trên cho phép (UAL) đối với đồng là 10 mg/ngày. Việc tiêu thụ 200 g cá với 5 ppm đồng sẽ đại diện cho lượng đồng hàng ngày là 1 mg đồng - nhiều hơn một chút so với RDA, nhưng thấp hơn nhiều so với UAL. Một khẩu phần tôm tương tự có thể chứa 5 mg đồng - lớn hơn RDA, nhưng thấp hơn UAL.

Như vậy, lượng đồng trong sản phẩm nuôi trồng thủy sản không có khả năng gây hại cho con người. Hơn nữa, không có bằng chứng nào cho thấy việc sử dụng đồng trong ao làm tăng hàm lượng đồng của động vật nuôi.

Độ hòa tan

Đồng biến mất khỏi nước một cách nhanh chóng mặc dù đồng sunfat và một số hợp chất đồng khác có độ hòa tan cao. Một khi hợp chất đồng hòa tan trong nước, nồng độ đồng không còn được kiểm soát bởi độ hòa tan của nguồn đồng.

Hình - sulfate pentahydrate đồng

Đồng hòa tan phản ứng nhanh chóng để tạo thành một hợp chất đồng khác - thường là đồng oxit, rất khó hòa tan và kết tủa dưới đáy. Ngoài ra, đồng được thực vật thủy sinh hấp thụ tạo ra sinh khối của chúng, và sau này có thể trở thành đồng trong chất hữu cơ trầm tích.

Khả năng hòa tan của đồng tăng cao khi pH thấp, trầm tích của các ao nuôi trồng thủy sản thường từ trung tính đến hơi kiềm, do phản ứng tự nhiên hoặc do bón vôi. Đồng không có sẵn cho cột nước từ trầm tích trung tính hoặc kiềm.

Hàm lượng

Hàm lượng đồng trong các phần ăn được của cá từ vùng nước không bổ sung đồng nằm trong khoảng dưới 1 đến 5 ppm (1-5 mg/kg), nhưng tôm và các động vật không xương sống khác có thể chứa tới 25 ppm đồng theo trọng lượng thân. Hàm lượng cao hơn ở động vật không xương sống có thể liên quan đến đồng chứa trong hemocyanin trong máu.

Các nghiên cứu với cá nheo Mỹ (một loại cá da trơn) tại Đại học Auburn cho thấy rằng trong các ao được xử lý hàng tuần với sunfat đồng trong 10 tuần ở 1% tổng độ kiềm, hàm lượng đồng trong thịt cá philê từ ao được xử lý bằng đồng không lớn hơn so với cá trong ao đối chứng không có xử lý đồng.

Mặc dù sự hấp thụ đồng của tôm từ các ao xử lý bằng đồng chưa được nghiên cứu kỹ lưỡng, nhưng phân tích tôm từ các ao được xử lý bằng đồng cho thấy hàm lượng đồng trong phạm vi tương tự tôm từ các ao không xử lý đồng.

Các sản phẩm thịt thông thường khác thường chứa tới 5 ppm đồng, đặc biệt nội tạng và gan có thể chứa trên 50 ppm đồng. Như vậy, thịt cá cũng giống như các loại thịt khác, nhưng thịt tôm, cua và các động vật không xương sống khác thường có hàm lượng đồng cao hơn.

Xử lý nước và tác động nước thải

Đồng sunfat được sử dụng rộng rãi ở nhiều quốc gia để kiểm soát tảo gây mùi và vị khó chịu trong nguồn cung cấp nước thành phố từ các hồ và hồ chứa. Hệ thống ống nước bằng đồng cũng được lắp đặt trong một số ngôi nhà, mặc dù đồng trong ống bằng đồng tan chậm theo thời gian. Do đó, nước uống là một nguồn cung cấp đồng khác cho con người. Tiêu chuẩn của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ đối với đồng trong nước uống là 1,3 mg/L có thể giết chết nhiều sinh vật dưới nước, đặc biệt là cá và tôm.

Đối với môi trường, hàm lượng đồng trong nước thải thải ra từ các ao xử lý bằng đồng không tăng cao hơn là trong trường hợp mưa lớn ngay sau khi xử lý. Nghiên cứu dòng chảy tiếp nhận nước thải từ khoảng 5.000 héc ta ao nuôi cá da trơn ở Alabama (Hoa Kỳ) mà đồng sunfat được sử dụng thường xuyên để chống lại mùi khó chịu của tảo cho thấy không có sự khác biệt về hàm lượng đồng tại các trạm lấy mẫu trên và dưới khu vực nuôi cá da trơn.

Trong nuôi lồng, với một lượng nước khổng lồ, và đồng hòa tan từ lưới tẩm đồng sẽ bị pha loãng rất nhiều. Trong nước biển, độ pH khoảng 8, đồng kết tủa nhanh chóng khỏi nước. Đồng cũng được thực vật hấp thụ và tích lũy vào trầm tích.

Mặc dù vậy, tác dụng cuối cùng của đồng trong trầm tích ở biển gần lồng bè vẫn chưa được nghiên cứu kỹ lưỡng. Tuy nhiên, như đã đề cập ở trên, đồng trong trầm tích không dễ hòa tan trừ khi trầm tích có tính axit. Hơn nữa, đồng được kết tủa trong trầm tích yếm khí dưới dạng đồng sunfua không hòa tan.

Góc nhìn

Không thể chắc chắn rằng ứng dụng đồng trong nuôi trồng thủy sản là không được phép trong mọi điều kiện và trường hợp do ảnh hưởng xấu đến môi trường và an toàn vệ sinh thực phẩm.

Chỉ nên dùng đồng trong nuôi trồng thủy sản khi cần thiết. Tỷ lệ ứng dụng tính bằng miligam trên lít không được vượt quá 0,01 tổng nồng độ kiềm, và không nên dùng đồng khi có mưa lớn hoặc dự báo sẽ có mưa lớn trước đó nếu có nguy cơ tràn bờ hay lụt. Cuối cùng, không nên xã nước khỏi ao trong vòng ít nhất 72 giờ sau khi bón đồng.

Nguồn: Claude E. Boyd, Ph.D., School of Fisheries, Aquaculture and Aquatic Sciences, Auburn University, Auburn, Alabama 36830 USA – The Advocate Global Aquaculture. FB Aquaculture

Dịch bởi: ĐẠI DƯƠNG – VPAS JSC