بررسی جیوه کل تجمع یافته در زیتوده پلانکتونی دریاچه سد قشلاق سنندج
محورهای موضوعی : مدیریت محیط زیستکامران الماسیه 1 , شهرام کبودوندپور 2
1 - استادیار رشته محیط زیست، گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی رامین خوزستان، ملاثانی، ایران.
2 - استادیار رشته محیط زیست، گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران.
کلید واژه: جیوه کل, پلانکتون, بزرگنمایی زیستی, دریاچه سد قشلاق سنندج,
چکیده مقاله :
زمینه و هدف: مطالعات قبلی بر روی کیفیت آب سد قشلاق سنندج نشان داد‌ه اند که میزان جیوه کل موجود در آب این دریاچه بیش‌تر از حد استاندارد تعریف شده توسط سازمان بهداشت جهانی (WHO) و مؤسسه استاندارد ایران (µg/L 1) است. بنابراین این تحقیق با هدف اندازه گیری میزان جیوه کل تجمع یافته در زیتوده پلانکتونی دریاچه سد قشلاق سنندج به عنوان اولین سطح غذایی زنجیره غذایی این بوم سازگان و منبع غذایی اصلی ماهی کپور نقره ای که خود پرمصرف ترین ماهی این دریاچه است و بررسی فرآیند بزرگنمایی زیستی فلز جیوه طراحی و به مورد اجرا گذاشته شد. روش بررسی: زیتوده پلانکتونی در خلال ماه های تیر تا آذر 1388 در سه نقطه دریاچه سد قشلاق سنندج جمع‌آوری شدند. میزان جیوه کل تجمع یافته در زیتوده پلانکتونی با استفاده از دستگاه اندازه گیری جیوه، اندازه گیری شد. یافته ها: میانگین جیوه کل (± اشتباه معیار) تجمع یافته در زیتوده پلانکتونی، 13/3 ± 21/78 بر حسب ng g-1 وزن خشک بود که بیش‌ترین مقدار آن در مرداد‌ماه (9/10 ± 81/86) و کم‌ترین مقدار آن در شهریور‌ماه (53/2 ± 68) بر حسبng g-1 وزن خشک مشاهده شد. پردازش آماری نشان داد که مقدار جیوه کل تجمع یافته در زیتوده پلانکتونی در خلال ماه های تحقیق (49/0 = P ,94/0= 10 ,5F) و بین ایستگاه های مورد بررسی (34/0 = P ,19/1= 10 ,2F) فاقد اختلاف معنی‌دار هستند. بحث و نتیجه گیری: با توجه به نتایج این مطالعه و نتایج حاصل از مطالعات پیشین در خصوص ماهیان پلانکتون‌خوار دریاچه سد قشلاق سنندج، بزرگنمایی زیستی در زنجیره غذایی این بوم‌سازگان آبی به اثبات رسیده و مشخص شد که زیتوده پلانکتونی از ظرفیت زیستی قابل ملاحظه‌ای برای انتقال جیوه به سطوح غذایی بالاتر برخوردار است.
Background and Objective: Previous studies showed that the level of total mercury (T-Hg) in Sanandaj Gheshlagh Reservoir (SGR) water is higher than those limits established by WHO and institute of standard of Iran (i.e., 1 µg/L). Therefore this research was carried out to evaluate the level of T-Hg in SGR plankton biomass as the main source of food which is the most consumed fish in the region and to calculate the mercury biomagnification factor based on published results related to the SGR's silver carp. Method: Plankton samples were collected during July to December 2009 from three different sampling sites. The level of the T-Hg in plankton biomass was measured using Advanced Mercury Analyzer. Findings: Mean accumulated T-Hg (± S.E.) in plankton biomass of SGR was 78.21 ± 3.13 on ng g-1 dry weight basis that the highest level was observed in August (86.81 ± 10.9) and the lowest level was observed in September (68 ± 2.53) on ng g-1 dry weight basis. Statistical analysis showed that the amount of accumulated T-Hg was not significantly different between plankton biomass samples during different months (F5, 10 = 0.94, P = 0.49) and among different sites (F2, 10 = 1.19, P = 0.34). Conclusion: Based on previous studies results in related to the planktivorous fish of SGR and present study results, occurring of mercury biomagnification in the food chain of this water reservoir was proven and it seems that the planktonic biomass of fresh water ecosystem have a considerable capacity to transfer a significant amount of mercury to the higher trophic levels.
1- Storelli, M.M., Giacominelli–Stuffler, R., Marcotrigiano, G.O., 2002. Total and methylmercury residues in cartilaginous fish from Mediterranean Sea. Marine Pollution Bulletin, Vol. 44 (12), pp. 1354–1358.
2- Balogh, S.J., Swain, E.B., Nollet, Y.H., 2006. Elevated methylmercury concentrations and loadings during flooding in Minnesota Rivers. The Science of the Total Environment, Vol. 368 (1), pp. 138–148.
3- Boening DW., 2000. Ecological effects, transport, and fate of mercury: a general review. Chemosphere, Vol. 40, pp. 1335–1351.
4- Clarkson, T.W., 1990. Human health risks from methylmercury in fish. Environmental Toxicology and Chemistry, Vol. 9, pp. 957–961.
5- Clarkson, T.W., Magos, L., 2006. The toxicology of mercury and its chemical compounds. Crit Rev Toxicol, Vol. 36, pp. 609–662.
6- Cooper, J.J., 1983. Total mercury in fishes and selected biota in Lahontan Reservoir, Nevada. Bull Environ Contam Toxicol, Vol. 31, pp. 9–17.
7- Tremblay, A., Lucotte, M., Schetagne, R., 1998. Total mercury and methylmercury accumulation in zooplankton of hydroelectric reservoirs in northern Quebec (Canada). The Science of the Total Environment, Vol. 213, pp. 307–315.
8- Voigt, H.R., 2000. Water quality and fish in two freshwater reservoirs (Gennarby and Sysilax) on the SW coast of Finland. Acta Univer Carolinae Environ, Vol. 14, pp. 31–59.
9- Hongmei, J., Xinbin, F., Qianjin, D., 2005. Damming effect on the distribution of mercury in Wujiang River. Chinese Journal of Geochemistry, Vol. 24 (2), pp. 179–183.
10- Plourde, Y., Lucotte, M., Pichet, P., 1997. Contribution of suspended particulate matter and zooplankton to MeHg contamination of the food chain in midnorthern Quebec (Canada) reservoirs, Can. J. Fish. Aquat. Sci, Vol. 54, pp. 821–831.
11- Allen–Gil, S.M., Gilroy, D.J., Curtis, L.R., 1995. An ecoregion approach to mercury bioaccumulation by fish in reservoirs. Arch Environ Contam Toxicol, Vol. 28, pp. 61–68.
12- امانی، کمال. 1387. «بررسی و تعیین غلظت آلایندههای سد قشلاق (وحدت) سنندج و محدوده آن»، انتشارات سازمان حفاظت محیط زیست، صص 127.
13- سوری، بابک. 1388. «مطالعات جامع وضعیت بافت خاک حوزههای آبریز سد قشلاق سنندج». گزارش ابتدایی طرح پژوهشی گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی، معاونت پژوهشی دانشگاه کردستان.
14- اکبر پور، افشین و نصری، فریبرز، «بررسی آلودگی فلزات سنگین در حوزههای آبریز ورودی به دریاچه سد قشلاق سنندج»، بیست و دومین گردهمایی علوم زمین، 1382، تهران، ایران.
15- Spataru, P., Gophen, M., 1983. Feeding behavior of silver carp Hypophthalmichthys molitrix Val. and its impact on the food web in Lake Kinneret. Hydrobiologia, Vol. 120, pp. 53–61.
16- آساراب (مهندسین مشاور). 1384. «مطالعات لیمنولوژیکی و ارزیابی ذخایر سد قشلاق (وحدت) سنندج»، انتشارات اداره کل شیلات استان کردستان، صص 160.
17- Suthers, I.M., Rissik, D., 2009. Plankton, A guide to their ecology and monitoring for water quality, CSIRO Publishing, Collingwood, pp. 273.
18- APHA (American Public Health Association)., 2005. Standard Method for examination of water and waste water, 25th edition, APHA, Washington, D.C.
19- Marrugo-Negrete, J., Benitez, L. N., Olivero-Verbel, J., 2008. Distribution of mercury in several environmental compartments in an aquatic ecosystem impacted by gold mining in northern Colombia. Arch Environ Contam Toxicol, Vol. 55, pp. 305–316.
20- Houserova, P., Kuban, V., Kracmar, S., Sitko, J., 2007. Total mercury and mercury species in birds and fish in an aquatic ecosystem in the Czech Republic. Environ Pollut, Vol. 145, pp. 185–194.
21- Zhang, C., 2007. Essential Analytical and Organic Chemistry: Fundamentals of Environmental Sampling and Analysis,A John Wiley & Sons, Inc., Publication, New Jersey, pp. 457.
22- Goswami, S.C., 2004. Zooplankton Methodology, Collection & Identification – a field Manual. National Institute of Oceanography, New Delhi, pp. 32.
23- Wong, A. H. K., McQueen, D. J., Williams, D. D., Demers, E., 1997. Transfer of mercury from benthic invertebrate to fishes in lakes with contrasting fish community structure. Can J Fish Aquat Sci, Vol. 54, pp. 1320–1330.
24- Rada, R.G., Powell, D.E., Wiener, J.G., 1993. Whole-lake burdens and spatial distribution of mercury in surficial sediments in Wisconsin seepage lakes, Can J Fish Aquat Sci, Vol. 50, pp. 865–873.
25- Tomiyasu, T., Nagano, A., Yonehara, N., Sakamoto, H., Rifardi, Oki, K., Akagi, H., 2000. Mercury contamination in the Yatsushiro Sea, south-western Japan: spatial variations of mercury in sediment. The Science of the Total Environment, Vol. 257 (2–3), pp. 121–132.
26- Campbell, K.R., Ford, C.J., Levine, D.A., 1998. Mercury distribution in Poplar Creek, Oak, Ridge, Tennessee, USA. Environ Toxicol Chem, Vol. 17, pp. 1191–1198.
27- Zizek, S., Horvat, M., Toman, M.J., 2005. Bioaccumulation of mercury in benthic communities of a river ecosystem affected by mercury mining. Materials and Geoenvironment, Vol. 52 (1), pp. 165–168.
28- Mailman, M., Stepnuk, L., Cicek, N., Bodaly (Drew), R.A., 2006. Strategies to lower methyl mercury concentrations in hydroelectric reservoirs and lakes: A review. Sci Total Environ, Vol. 368, pp. 224–235.
29- Delongchamp, T.M., David R.S., Lean, D.R.S., Jeffrey, J., Ridal, J.J., Blais, J.M., 2009. Sediment mercury dynamics and historical trends of mercury deposition in the St. Lawrence River area of concern near Cornwall, Ontario, Canada. The Science of the Total Environment, Vol. 407, pp. 4095–4104.
30- Baeyens, W., Meuleman, C., Muhaya, B., Leermakers, M., 1998. Behavior and speciation of mercury in the Scheldt estuary (water, sediment and benthic organism). Hydrobiologia, Vol. 366, pp. 63–79.
31- King, J.K., Kostka, J.E. Frischer, M.E. Saunders, F.M., Jahnke. R.A., 2001. A quantitative relationship that demonstrates mercury methylation rates in marine sediments are based on the community composition and activity of sulfate-reducing bacteria, Environ. Sci. Technol, Vol. 35, pp. 2491–2496.
32- آلان، ج. دیوید. « اکولوژی رودخانه»، ابراهیم نژاد، محمد. چاپ اول، اصفهان، انتشارات دانشگاه اصفهان، 1384، صص 695.
33- خوشناموند، مهدی.، کبودوندپور، شهرام.، غیاثی، فرزاد.، بهرام نژاد، بهمن. 1389. «مقایسة تجمع زیستی جیوهکل در بافت عضلة دو گونه ماهی کپور معمولی و کپور نقرهای سد قشلاق سنندج»، محیط شناسی، سال سی و ششم، شماره پنجاه و شش، صص 47-54.
34- Leblanc, G.A., 1995. Trophic level differences in the bioconcentration of chemicals implications in assessing environmental biomagnifications, Environ. Sci. Technol, Vol. 29, pp. 154–160.
35- Watras, C. J., Back, R. C., Halvorsen, S., Hudson, R. J. M., Morrison, K. A., Wente, S. P., 1998. Bioaccumulation of mercury in pelagic freshwater food web. The Science of the Total Environment, Vol. 219, pp. 183–208.
36- Bargagli, R., Monaci, F., Sanchez-Hernandez, J. C., Cateni, D., 1998. Biomagnification of mercury in an Antarctic marine coastal food web. Marine Ecology Progress Series, Vol. 169, pp. 65–76.
37- Back, R.C., Gorski, P.R., Cleckner, L.B., Hurley, J.P., 2003. Mercury content and speciation in the plankton and benthos of Lake Superior. The Science of the Total Environment, Vol. 304, pp. 349–354.
38- Fowler, S. W., Heyraud, M., La Rosa, J., 1978. Factors affecting methyl and inorganic mercury dynamics in mussels and shrimp. Mar Bio, l46, pp. 267–276.
39- اسماعیلی ساری، عباس. ١۳۸۱. «آلایندهها بهداشت و استاندارد در محیط زیست»، انتشارات نقش مهر، تهران، صص 667.