بررسی آلودگی میکرو پلاستیک در ماهی کپور معمولی ( Cyprinus carpio ) خلیج گرگان

نوع مقاله : مقاله کامل علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری شیلات، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

2 نویسنده مسئول، استاد گروه شیلات، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.

3 دانشیار گروه شیلات، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه گنبدکاووس، گنبدکاووس، ایران

4 استادیار گروه تنوع زیستی و مدیریت اکوسیستم‌ها، پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران.

5 استادیار مرکز تحقیقات ذخایر آبزیان آب‌های داخلی گرگان، گرگان، ایران.

چکیده

با توجه به اینکه پلاستیک‌ها مواد غیر قابل تجزیه بوده و دارای انواع مختلف ترکیبات آلاینده‌اند، پس از ورود به اکوسیستم دریایی تخریب شده و به ذرات میکروپلاستیک‌ها تبدیل می‌شوند. وجود میکروپلاستیک در اکوسیستم دریایی باعث مشکلات متعدد زیست محیطی و بهداشتی می‌گردد و به مرور زمان با ورود به زنجیره غذایی، به سلامت موجودات زنده و به خصوص انسان‌ها آسیب می‌رساند. هدف از این مطالعه تعیین نوع و مقادیر میکروپلاستیک در بافت ماهی کپور معمولی Cyprinus carpio خلیج گرگان در جنوب شرقی دریای خزر در سال 1399 بود. نتایج نشان داد که رنگ‌های متنوعی در میکروپلاستیک‌ها وجود دارد که رنگ غالب مشکی 50% نمونه‌ها را شامل شده و بقیه رنگ‌ها بترتیب بیشترین به کمترین فراوانی آن‌ها: قهوه‌ای، خاکستری، سفید، قرمز بود. دامنه اندازه میکروپلاستیک، 03/0-77/3 میلی متر و میانگین اندازه آن‌ها ، 44/0 میلی متر بود. بررسی شکل و ساختار میکروپلاستیک‌ها نشان داد که بیشترین مقدار به فیبرها اختصاص و پس از آن بترتیب فرگمنت و بید بیشترین میزان را داشتند. بیشترین میزان درصد عناصر موجود در فیبر مورد بررسی در دستگاه گوارش این گونه که با آنالیز EDAX توسط دستگاه SEM انجام شد، مربوط به عناصر کربن (%70/81) و اکسیژن (% 21/17) بودند. شناسایی جنس پلیمر نمونه فیبر بررسی شده براساس شدت جذب های بدست آمده از طیف سنجی FTIR، پلی اتیلن بود. بررسی نتایج نشان می‌دهد که ماهیت فراوان میکروپلاستیک‌ها در ماهیان کپور خلیج گرگان و همچنین خروجی فاضلاب‌های صنعتی و مسکونی که مستقیماً وارد خلیج می‌شوند، تاثیرات بالقوه میکروپلاستیک‌ها در محیط را کاملا اثبات می‌کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Investigating of microplastic pollution in common carp (Cyprinus carpio) of Gorgan Bay

نویسندگان [English]

  • Mahsa Yazarloo 1
  • Seyed Aliakbar Hedayati 2
  • Mohammad Gholizadeh 3
  • Hossein Mostafavi 4
  • Azim Fazel 5
1 Ph.D. Student in Fisheries, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran.
2 Corresponding Author, Professor, Dept. of Fisheries, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran
3 Associate Prof., Dept. of Fisheries, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Gonbad Kavoos University, Gonbad Kavoos, Iran.
4 Assistant Prof., Dept. of Biodiversity and Ecosystem Management, Environmental Sciences Research Institute, Shahid Beheshti University Tehran, Iran.
5 Assistant Prof., Inland Waters Aquatics Resources Research Center, Iranian Fisheries Sciences Research Institute, Gorgan, Iran
چکیده [English]

Gorgan Bay is the only bay at the southeast of the Caspian Sea. Plastics are a group of synthetic or semi-synthetic materials obtained by the polymerization process. Due to the fact that plastics are non-degradable materials and have different types of pollutants, after entering the marine ecosystem, they are degraded and turned into microplastics particles. The presence of microplastic particles in the marine ecosystem causes many adverse effects and environmental and health problems, and over time, by entering the food chain, it damages the health of living organisms, especially humans. The aim of this study was to determine the type and amount of plastic input of carp in the northern, southern and western stations of Gorgan Bay in the winter of 2020 to the spring of 2021. The tissue examination of fish showed that there are various colors in the microplastics, the predominant color of most microplastics was black, which includes 50% of the samples, and the rest of the colors were in the order of their highest frequency: brown, gray, white and red. The maximum and minimum microplastic size were 0.03 -3.77 mm and their average size was 0.44 mm in C. carpio. Examining the shape and structure of microplastics showed the most amount was allocated to fibers, followed by fragment and bead respectively. The highest percentage of elements present in the investigated fiber in the digestive system of this species by EDAX analysis were related to carbon (81.70%) and oxygen (17.21%). The type of polymer based on the absorption intensity obtained from FTIR spectroscopy was polyethylene.

کلیدواژه‌ها [English]

  • carp
  • Cyprinus carpio
  • Gorgan Bay
  • pollution
  • microplastics

مراجع

1.Auta, H. S., Emenike, C. U., & Fauziah, S. H. (2017). Distribution and importance of microplastics in the marine environment: A review of the sources, fate, effects, and potential solutions. Environment international. 102, 165-176.
2.Prokić, M. D., Radovanović, T. B., Gavrić, J. P., & Faggio, C. (2019). Ecotoxicological effects of microplastics: Examination of biomarkers, current state and future perspectives. Trends in Analytical Chemistry. 111, 37-46.
3.Lusher A. L., O'Donnel C., Officer R., & O' Connor I. (2016). Microplastic interactions with North Atlantic mesopelagic fish. ICES Journal of Marine Science. 73, 1214-1225.
4.Murray, F., & Cowie, P. R. (2011). "Plastic contamination in the decapod crustacean Nephrops norvegicus (Linnaeus, 1758)." Marine pollution bulletin. 62(6), 1207-1217.
5.Ivar do Sul, J. A., & Costa, M. F. (2014). The present and future of microplastic pollution in the marine environment. Environment Pollution. 185, 352-364. envpol.2013.10.036.
6.Avio, C. G., Gorbi, S., Milan, M., Benedetti, M., Fattorini, D., d'Errico, G., & Regoli, F. (2015). Pollutants bioavailability and toxicological risk from microplastics to marine mussels. Environmental Pollution. 198, 211-222.
7.Abarghoei, S., Hedayati, A., Miandareh, H. K., Ghorbani, R., & Bagheri, T. (2016). Histopathological effects of waterborne silver nanoparticles and silver salt on the gills and liver of Goldfish. Carassius auratus. International Journal of Environmental Science and Technology. 13(7), 11-18.
8.Zakeri, M., Naji, A., Akbarzadeh, A., & Uddin, S. (2020). Microplastic ingestion in important commercial fish in the southern Caspian Sea. Marine Pollution Bulletin. 160, 111598.
9.Bessa, F., Barría, P., Neto, J. M., Frias, J. P., Otero, V., Sobral, P., & Marques, J. C. (2018). Microplastics in Juvenile Commercial Fish from an Estuarine Environment. In Proceedings of the International Conference on Microplastic Pollution in the Mediterranean Sea. pp: 131-135.
10.Karami, A., Golieskardi, A., Choo, C. K., Romano, N., Ho, Y. B., & Salamatinia, B. (2017). A high-performance protocol for extraction of microplastics in fish. Science of The Total Environment. 578, 485-494.
11.Lusher, A. L., McHugh, M., & Thompson, R. C. (2013). Occurrence of microplastics in the gastronintestinal tract of pelagic and demersal fish from the English Channel. Marine Pollution Bulletin. 67, 94-99.
12.Bellas, J., Martínez-Armental, J., Martínez-Cámara, A., Besada, V., & Martínez-Gómez, C. (2016). Ingestion of microplastics by demersal fish from the Spanish Atlantic and Mediterranean coasts. Marine pollution bulletin. 109(1), 55-60.
13.Wright, S. L., Thompson, R. C., & Galloway, T. S. (2013). The physical impacts of microplastics on marine organisms: A review. Environmental Pollution. 178, 483-492.
14.Rochman, C. M., Hoh, E., Kurobe, T., & Teh, S. J. (2013). Ingested plastic transfers hazardous chemicals to fish and induces hepatic stress. Scientific reports. 3, 44.
15.Park, T. J., Lee, S. H., Lee, M. S., Lee, J. K., Lee, S. H., & Zoh, K. D. (2020). Occurrence of microplastics in the Han River and riverine fish in South Korea. Science of the Total Environment.
708 (2), 134535.
16.Güven, O., Gökdağ, K., Jovanović, B., & Kıdeyş, A. E. (2017). Microplastic litter composition of the Turkish territorial waters of the Mediterranean Sea, and its occurrence in the gastrointestinal tract of fish. Environmental Pollution. 223, 286-294.
17.Li, J., Yang, D., Li, L., Jabeen, K., & Shi, H. (2015). "Microplastics in commercial bivalves from China." Environmental Pollution. 207, 190-195.
18.Naji, A., Nuri, M., & Vethaak, A. D. (2018). Microplastics contamination in molluscs from the northern part of the Persian Gulf. Environmental Pollution, 235, 113-120.
19.Taghizade Rahmat Abadi, Z., Abtahi, B., Grossart, H. P., & Khodabandeh, S. (2020). Microplastic content of Kutum fish, Rutilus frisii kutum in the southern Caspian Sea. Science of the Total Environment. 752, 141542.
20.Neves, D., Sobral, P., Ferreira, J. L., & Pereira, T. (2015). Ingestion of microplastics by commercial fish off the Portuguese coast. Marine pollution bulletin. 101(1), 119-126.
21.Romeo, T., Pietro, B., Pedà, C., Consoli, P., Andaloro, F., & Fossi, M. C. (2015). First evidence of presence of plastic.
22.Thompson, R. C., Moore, C. J., vom Saal, F. S., & Swan, S. H. (2009). Plastics, the environment and human health: current consensus and future trends. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 364, 2153-2166.
23.Rios, L. M., Moore, C., & Jones, P. R. (2007). Persistent organic pollutants carried by synthetic polymers in the ocean environment. Marine Pollution Bulletin. 54(8), 1230-1237.
24.Claessens, M., Van Cauwenberghe, L., Vandegehuchte, M. B., & Janssen, C. R. (2013). New techniques for the detection of microplastics in sediments and field collected organisms. Marine pollution bulletin. 70 (1), 227-233.
25.UNEP. (2016). Marine Plastic Debris and Microplastics – Global Lessons and Research to Inspire Action and Guide Policy Change. United Nations Environment Programme, Nairobi.
26.Jabeen, K., Li, B., Chen, Q., Su, L., Wu, C., Hollert, H., & Shi, H. (2018). Effects of virgin microplastics on Goldfish (Carassius auratus). Chemosphere,
213, 323-332.
مجله بهره برداری و پرورش آبزیان
دوره 14، شماره 4
دی 1404
صفحه 59-71

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار