بررسی پاسخ‌‌های مرگ و میر ماهی کپور معمولی و سفید دریای خزر در مواجهه با محلول ضدعفونی کننده کلردار خانگی (هیپوکلریت سدیم)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار دانشکده شیلات و محیط زیست، دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی، گرگان، ایران.

2 باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد یاسوج، دانشگاه آزاد اسلامی، یاسوج، ایران.

3 باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد شهرکرد، دانشگاه آزاد اسلامی، شهرکرد، ایران.

چکیده

زمینه و هدف: ورود شوینده­ها از طریق فاضلاب خانگی به اکوسیستم‌های آبی می‌تواند اثرات نامطلوبی بر حیات آبزیان داشته باشد. در این تحقیق سمیت حاد هیپوکلریت سدیم (NaOCl)، بر روی ماهیان 1 ± 16 گرمی (میانگین ± SD) کپور معمولی (Cyprinus carpio) و 1 ± 5/3 گرمی سفید دریای خزر (Rutilus frisii Kutum) به منظور تعیین غلظت کشنده 50% از جمعیت ماهیان در 96 ساعت، مطالعه گردید.
روش بررسی: آزمایش به صورت ساکن (Static) و بر اساس روش استانداردO.E.C.D  به مدت 4 شبانه روز (96 ساعت) انجام گرفت. پس از انجام آزمایش­های ابتدایی به منظور یافتن محدوده کشندگی، آزمایش اصلی با انتخاب 5 تیمارهای نهایی (0، 15، 30، 60 و120 میلی گرم بر لیتر) برای کپور معمولی و 6 تیمار نهایی (0، 5، 10، 20، 40 و80 میلی گرم بر لیتر) برای ماهی سفید، هرکدام با 3 تکرار انجام پذیرفت و در نهایت براساس نتایج به دست آمده و با استفاده از آنالیز پروبیت، مقادیر LC1، LC10، LC30، LC50، LC70، LC90 و LC99 در 24، 48، 72 و 96 ساعت بر روی ماهیان اندازه­گیری شد.
یافته‌ها: در مطالعه حاضر صد در صد مرگ و میر بچه ماهیان سفید در غلظت mg L-1 80 تنها ساعاتی پس از در معرض قرارگیری آلاینده اتفاق افتاد. ولی این فرایند در ماهی کپور معمولی در غلظت mg L-1120 پس از گذشت 30 ساعت از شروع آزمایش رخ داد. سمیت حاد (LC50 96-h) هیپوکلریت سدیم برای ماهی کپور معمولی و سفید به ترتیب برابر با 48/39 و 77/23 میلی گرم بر لیتر به دست آمد.
بحث و نتیجه‌گیری: پژوهش حاضر نشان داد که این شوینده برای ماهیان مورد آزمایش خطرناک بوده و ماهی سفید نیز در برابر هیپوکلریت سدیم بسیار آسیب پذیرتر از کپور معمولی می­باشد

کلیدواژه‌ها


 

 

 

 

 

علوم و تکنولوژی محیط زیست، دوره نوزدهم،ویژه نامه شماره4، بهار1396

 

بررسی پاسخ­­های مرگ و میر ماهی کپور معمولی و سفید دریای خزر در مواجهه با محلول ضدعفونی کننده کلردار خانگی (هیپوکلریت سدیم)

سید علی اکبر هدایتی[1]

سعید شهبازی ناصرآباد[2]*

Saeid.shahbazi@ut.ac.ir

حامد غفاری فارسانی[3]

تاریخ دریافت: 04/03/1393

تاریخ پذیرش:05/11/1393

چکیده

زمینه و هدف: ورود شوینده­ها از طریق فاضلاب خانگی به اکوسیستم‌های آبی می‌تواند اثرات نامطلوبی بر حیات آبزیان داشته باشد. در این تحقیق سمیت حاد هیپوکلریت سدیم (NaOCl)، بر روی ماهیان 1 ± 16 گرمی (میانگین ± SD) کپور معمولی (Cyprinus carpio) و 1 ± 5/3 گرمی سفید دریای خزر (Rutilus frisii Kutum) به منظور تعیین غلظت کشنده 50% از جمعیت ماهیان در 96 ساعت، مطالعه گردید.

روش بررسی: آزمایش به صورت ساکن (Static) و بر اساس روش استانداردO.E.C.D  به مدت 4 شبانه روز (96 ساعت) انجام گرفت. پس از انجام آزمایش­های ابتدایی به منظور یافتن محدوده کشندگی، آزمایش اصلی با انتخاب 5 تیمارهای نهایی (0، 15، 30، 60 و120 میلی گرم بر لیتر) برای کپور معمولی و 6 تیمار نهایی (0، 5، 10، 20، 40 و80 میلی گرم بر لیتر) برای ماهی سفید، هرکدام با 3 تکرار انجام پذیرفت و در نهایت براساس نتایج به دست آمده و با استفاده از آنالیز پروبیت، مقادیر LC1، LC10، LC30، LC50، LC70، LC90 و LC99 در 24، 48، 72 و 96 ساعت بر روی ماهیان اندازه­گیری شد.

یافته‌ها: در مطالعه حاضر صد در صد مرگ و میر بچه ماهیان سفید در غلظت mg L-1 80 تنها ساعاتی پس از در معرض قرارگیری آلاینده اتفاق افتاد. ولی این فرایند در ماهی کپور معمولی در غلظت mg L-1120 پس از گذشت 30 ساعت از شروع آزمایش رخ داد. سمیت حاد (LC50 96-h) هیپوکلریت سدیم برای ماهی کپور معمولی و سفید به ترتیب برابر با 48/39 و 77/23 میلی گرم بر لیتر به دست آمد.

بحث و نتیجه‌گیری: پژوهش حاضر نشان داد که این شوینده برای ماهیان مورد آزمایش خطرناک بوده و ماهی سفید نیز در برابر هیپوکلریت سدیم بسیار آسیب پذیرتر از کپور معمولی می­باشد.

واژه­های کلیدی: آلودگی، هیپوکلریت سدیم، کپور معمولی (Cyprinus carpio)، سفید دریای خزر (Rutilus frisii Kutum)، غلظت کشنده، مرگ و میر.

 

J.Env. Sci. Tech., Vol 19, No.4, Special No.4, Spring 2017

 

 

 

 

 


A study on mortality of Common carp (Cyprinus carpio) and Caspian kutum (Rutilus frisii kutum) exposed to chlorinated disinfectant soloution (Sodium Hypochlorite)

 

Seyed Ali Akbar Hedayati[4]

Saeid Shahbazi Naserabad [5]*

Saeid.shahbazi@ut.ac.ir

Hamed Ghafari Farsani [6]

 

Abstract

Background and Objective: Release of detergents via urban sewages into aquatic ecosystems can have adverse effects on aquatic life. In this study, the acute toxicity of NaOCl on Common carp (Cyprinus carpio) and Caspian kutum (Rutilus frisii kutum) with average weights of 16±1 g (mean ± SD) and 3.5±1 g, respectively, was investigated to determine 50% lethal concentration of the fish populations in 96 hours.

Method: Experiments were carried out in a static base according to O.E.C.D standard method in 4 days (96 hours). After primal experiments to explore the lethal range, the main research was performed by selection of 5 final treatments (0, 15, 30, 60, 120 mg L-1) for Cyprinus carpio and 6 final treatments (0, 5, 10, 20, 40, 80 mg L-1) for Rutilus frisii kutum, each one with 3 repeats. Eventually according to the results obtained by probit analyses, amount of LC1, LC10, LC30, LC50, LC70, LC90 and LC99 were calculated in fishes during 24, 48, 72 and 96 hours.

Findings: In the present study, 100% of mortality of Caspian kutum in concentration of 80 mg L-1,    happened only within the first hours they exposed to pollution. However, this process in Common carp in concentration of 120 mg L-1, happened after 30 hours passed from starting the experiment. The acute toxicity of Common carp and Caspian kutum were 39.48 and 23.77 mg L-1 respectively.

Conclusion: The present study showed that this washer is dangerous for fishes and also Rutilus frisii kutum is much more vulnerable to NaOCl in comparison with Cyprinus carpio.

Keywords: Pollution, Sodium Hypochlorite, Common carp (Cyprinus carpio), Caspian kutum (Rutilus frisii kutum), lethal concentration, Mortality.

 

مقدمه

 

زیست بوم­های آبی به طور مداوم در معرض خطرات ناشی از ورود بی­رویه آلاینده­هایی هستند که از منابع مختلف به آن وارد می شوند (1). در این میان افزایش جمعیت شهرها، رشد و توسعه صنعت و نیز ارتقای سطح بهداشت جامعه، موجب افزایش مصرف مواد شوینده شده که با ورود پسماند آن به اکوسیستم­های آبی مخاطراتی را برای آبزیان در سطوح مختلف ایجاد نموده است (2).

شوینده­ها یکی از آلاینده­های مهم در اکوسیستم­های آبی محسوب می­شوند، که به طور مستقیم و یا غیر مستقیم از طریق تخلیه فاضلاب­های خانگی و صنعتی به رودخانه­ها وارد می­گردند (3 ، 4). سیستم­های آبی توانایی جذب مقدار معینی از مواد سمی (آلاینده­ها) را دارند اما چنانچه سطح مواد آلاینده از آن حد تجاوز نماید توان خود پالایی سیستم­های آبی ضعیف و یا قطع می­گردد که در این صورت اثرات آن بر روی زندگی آبزیان آشکار می­شود (2). در حقیقت تخلیه مداوم مواد شیمیایی به اکوسیستم‌های آبی می‌تواند منجر به تغییراتی در ساختار و عملکرد جوامع زنده شود (5).

هیپوکلریت سدیم (NaOCl) یا آب ژاول از قرن هفدهم مورد استفاده قرار گرفته است (6). هیپوکلریت سدیم (NaOCl) که یک محلول آنیونی حاوی 5/12 ، 25% گاز کلر فعال می­باشد، دارای طیف وسیعی از کاربردهای خانگی، صنعتی، کشاورزی، علمی و پزشکی می­باشد که با ویژگی­های زیستی آن مرتبط است (7 ، 8). به طور مثال امروزه هیپوکلریت سدیم (NaOCl) اغلب برای ضدعفونی نمودن فاضلاب بیمارستان استفاده می­شود تا از گسترش میکروب­ها و عوامل عفونی بیماری­زا در بیمارستان­ها ممانعت نماید (7 ، 9). هیپوکلریت سدیم می­تواند به عنوان یک زیست­کش موثر عمل نموده که قادر است مقاوم­ترین موجودات کوچک را نیز نابود کند (10).

از اثرات سوء شوینده­ها بر محیط زیست ماهیان، می­توان به کاهش میزان جذب اکسیژن­گیری آب در حضور شوینده و کف ناشی از آن و در نهایت اختلال در عمل فتوسنتز نام برد. همچنین شوینده­ها با ایجاد اختلال در فرآیندهای سوخت و ساز موجودات آبزی مانع رشد آن­ها می­شوند (11).

کپور معمولی Cyprinus carpio یکی از گونه­های کپور ماهیان است که نژاد بومی آن در حوزه آبریز دریای خزر پراکنش دارد (12). این ماهی برای تخم­ریزی به رودخانه­های جنوبی دریای خزر مهاجرت می­کند (13). این گونه به دلیل نوع تغذیه (همه چیز خواری) می­تواند در معرض طیف وسیعی از آلاینده­های محیطی باشد (12). ماهی سفید Rutilus frisii kutum نیز یکی از ماهیان استخوانی با ارزش و منحصر به فرد از خانواده کپورماهیان (Cyprinidae) در دنیاست که تنها در دریای خزر و بعضی رودخانه­های منتهی به آن وجود دارد و زیستگاه اصلی آن بخش جنوبی این حوزه آبریز به ویژه سواحل ایران می­باشد (14). ماهی سفید در دریا تغذیه و رشد کرده و بعد از رسیدن به بلوغ جنسی برای تخم­ریزی به رودخانه­های منتهی به دریای خزر وارد می­شود، ولی امروزه به دلیل آلودگی­ها، مهاجرت این گونه کاهش یافته و در نتیجه، رودخانه­های بسیار کمی را به عنوان مکان­های اصلی تخم­ریزی مورد استفاده قرار می­دهد (15). مهم­ترین عامل برای کاهش ذخایر این گونه­ها در سالهای اخیر، آلودگی محیط زیست به خصوص افزایش روز افزون فاضلاب­ها ذکر شده است (16 ، 17). این ماهیان از منابع غذایی مهم برای انسان می باشند و با توجه به این­که اکثر رودخانه­های محل مهاجرت این ماهیان در مجاورت فاضلاب­های خانگی و بهداشتی بوده و تاکنون نیز اثرات این نوع آلاینده بر روی آنها مورد بررسی قرار نگرفته است، لذا در این تحقیق سمیت حاد هیپوکلریت سدیم با هدف تعیین غلظت کشنده 50% آن و حداکثر غلظت مجاز در 96 ساعت مورد مطالعه قرار گرفته است.

مواد و روش ها

برای انجام این تحقیق، تعداد 200 عدد بچه ماهی سفید با وزن متوسط 1 ± 5/3 گرم و همین تعداد ماهی کپور معمولی با وزن متوسط 1 ± 16 گرم از مرکز تکثیر بخش خصوصی استان گلستان تهیه شد. به منظور سازگاری با شرایط آزمایش، ماهیان به مدت 7 روز در آکواریوم­هایی با ابعاد 100×40×40 سانتی­متر، نگهداری شدند. خصوصیات فیزیکوشیمیایی آب، شامل دمای آب، غلظت اکسیژن محلول، سختی و pH به ترتیب با مقادیر 1 ± 21 ، 8-7 میلی گرم در لیتر ، 220 میلی گرم در لیتر کربنات کلسیم و 5/7-5/6 تحت کنترل بودند، تمام شرایط در طول دوره آزمایش یکسان بود تا تنها عامل متغیر، دوزهای مختلف هیپوکلریت سدیم به عنوان منبع آلوده­کننده باشد. تیمارها قبل از آزمایش، با غذای فرموله شده به مقدار 2% وزن بدن دو مرتبه در روز غذادهی می شدند.

در این پژوهش به منظور تعیین LC50 96h، آزمایش­ها بر اساس روش استاندارد O.E.C.D (18) بر روی ماهیان انگشت قد کپور معمولی و بچه ماهی سفید انجام شد. آزمایش­های ابتدایی به منظور یافتن محدوده کشندگی هیپوکلریت سدیم برای هر دو گروه از ماهیان، با رهاسازی 15 عدد بچه ماهی به درون آکواریوم­هایی به حجم 20 لیتر انجام یافت، و در نهایت بر اساس محاسبات لگاریتمی تیمارهای نهایی برای کپور معمولی، 5 تیمار (0، 15، 30، 60 و120 میلی گرم بر لیتر) و برای ماهی سفید با 6 تیمار (0، 5، 10، 20، 40 و80 میلی گرم بر لیتر) صورت پذیرفت. جهت دقت در انجام آزمایش، 3 گروه تکرار برای هر تیمار در نظر گرفته شد. برای هرکدام از تکرارهای تیمارها، 7 عدد ماهی در نظر گرفته شد. ماهیان بی‌حرکت و فاقد حرکت سرپوش آبششی، مرده محسوب شده و از آب خارج و تعداد ماهیان تلف شده پس از گذشت 24 و 48 و 72 و 96 ساعت ثبت گردید، سپس بر اساس روش آماری Probit Program Version 16.0 مقادیر LC1، LC10، LC30، LC50، LC70، LC90، LC99  در 24 و 48 و72 و 96 ساعت روی نمونه­ها اندازه­گیری شد. ماهیان از نظر رفتاری کنترل و علایم بالینی آن­ها نیز ثبت گردید.

نتایج

در طول مدت آداپتاسیون و آزمایش اصلی هیچ گونه مرگ و میری در گروه شاهد مشاهده نشد. میزان تلفات هر دو گروه از ماهیان در 4 روز در جداول شماره 1 و 3 آمده است.

مقادیر LC1،LC10 ، LC30، LC50، LC70، LC90 و LC99 در 24، 48، 72 و 96 ساعت برای ماهیان انگشت قد کپور معمولی در جدول 2 و برای بچه ماهی سفید نیز در جدول 4 ارایه شده است. در مطالعه حاضر صد در صد مرگ و میر بچه ماهیان سفید در غلظت mg L-1 80 تنها ساعاتی پس از در معرض قرارگیری آلاینده اتفاق افتاد. با این حال صد در صد مرگ و میر ماهیان کپور معمولی در غلظت mg L-1120 پس از گذشت 30 ساعت از شروع آزمایش رخ داد. بنابراین LC50 96-h  برای این آلاینده در ماهی کپور معمولی و سفید به ترتیب برابر 48/39، 77/23 میلی­گرم در لیتر محاسبه گردید (جدول 4،2). در پژوهش حاضر بعد از بررسی علایم بالینی ماهیان مورد آزمایش که در معرض غلظت­های متفاوت هیپوکلریت سدیم قرار گرفته بودند، علایمی نظیر اختلالات تنفسی، باز و بسته کردن سریع­تر سرپوش های آبششی و تجمع  اطراف سنگ هوا مشاهده شد.

 

 

جدول 1- تعداد تلفات بچه ماهیان سفید (Rutilus frisii Kutum) طی 4 روز در اثر غلظت­های مختلف هیپوکلریت سدیم

Table 1-The number of mortality of Rutilus frisii Kutum during 4 days because of different concentrations of Sodium Hypochlorite

مرگ و میر (تعداد)

غلظت(mg L-1)

96 ساعت

72 ساعت

48 ساعت

24 ساعت

                            

0

0

0

0

00/0

0

0

0

0

5

0

0

0

0

10

4

1

0

0

20

21

21

18

12

40

21

21

21

21

80

جدول2- غلظت­های کشندۀ هیپوکلریت سدیم (NaOCL) طی 4 روز (96 ساعت) بر روی بچه ماهیان سفید

Table 2. Lethal concentrations (LC1-99) ofSodium Hypochlorite during 4 days (24-96 h) on Rutilus frisii Kutum

Point

 انحراف معیار± (mg L-1) غلظت هیپوکلریت سدیم

24 ساعت

48 ساعت

72 ساعت

96 ساعت

LC1

LC10

25/26 ± 0/13

31/32 ± 0/13

23/00 ± 0/08

28/10 ± 0/08

17/73 ± 06/0

22/40 ± 06/0

13/83 ± 2/0

18/29 ± 2/0

LC30

35/71 ± 0/13

31/80 ± 0/08

25/79 ± 06/0

21/53 ± 2/0

LC50

38/76 ± 0/13

34/37 ± 0/08

28/14 ± 06/0

23/77 ± 2/0

LC70

41/80 ± 0/13

36/93 ± 0/08

30/48 ± 06/0

26/01 ± 2/0

LC90

46/19 ± 0/13

40/63 ± 0/08

33/87 ± 06/0

29/24 ± 2/0

LC99

52/25 ± 0/13

45/73 ± 0/08

38/54 ± 06/0

33/71 ± 2/0

 

جدول 3- تعداد تلفات بچه ماهیان کپور معمولی (Cyprinus carpio) طی 4 روز در اثر غلظت­های مختلف هیپوکلریت سدیم

Table 3. The number of mortality of Cyprinus carpio during 4 days because of different concentrations of Sodium Hypochlorite

مرگ و میر (تعداد)

غلظت(mg L-1)  

96 ساعت

72 ساعت

48 ساعت

24 ساعت

0

0

0

0

00/0

0

0

0

0

15

2

0

0

0

30

20

18

15

5

60

21

21

21

20

120

 

جدول4- غلظت­های کشندۀ هیپوکلریت سدیم (NaOCL) طی 4 روز (96 ساعت) روی ماهیان بچه ماهیان کپور معمولی

Table 4-Lethal concentrations (LC1-99) ofSodium Hypochlorite during 4 days (24-96 h) on Cyprinus carpio

Point

 انحراف معیار± (mg L-1) غلظت هیپوکلریت سدیم

24 ساعت

48 ساعت

72 ساعت

96 ساعت

LC1

36/53 ± 0/08

36/24 ± 0/07

 34/19 ± 0/05

4/58 ± 0/06

LC10

LC30

50/24 ± 0/08

67/41 ± 0/08

44/68 ± 0/07

50/80 ± 0/07

 41/94 ± 0/05

47/56 ± 0/05

20/42 ± 0/06

31/89 ± 0/06

LC50

79/31 ± 0/08

55/04 ± 0/07

51/ 45± 0/05

39/48 ± 0/06

LC70

91/21 ± 0/08

59/28 ± 0/07

 55/34 ± 0/05

47/79 ± 0/06

LC90

108/39 ± 0/08

65/39 ± 0/07

 60/96 ± 0/05

59/27 ± 0/06

LC99

132/09 ± 0/08

73/83 ± 0/07

 68/71 ± 0/05

75/10 ± 0/06


بحث و نتیجه­گیری

 

هدف بسیاری از مطالعات سم شناسی در محیط­های آزمایشی، تعیین حداکثر غلظت قابل قبول سمی آلاینده­ها برای ماهیان در مراحل مختلف زندگی آن­ها و مطالعه عکس العمل­ها و پاسخ­های فیزیولوژیک آن­ها می­باشد (19). علی­رغم کاربرد بسیار گسترده هیپوکلریت سدیم و سمیت آن، مطالعات بسیار اندکی در مورد تاثیر این آلاینده در محیط زیست و سیستم­های زیستی وجود دارد.

به طور کلی  LC50هیپوکلریت سدیم در هر دو گروه از ماهیان در طول 96 ساعت، همواره روند کاهشی را نشان داد و در شرایط فیزیکوشیمیایی ذکر شده میزانLC50 96-h  هیپوکلریت سدیم برای ماهی کپور معمولی و سفید به ترتیب برابر 48/39 و 77/23 میلی­گرم بر لیتر به دست آمد. نتایج به دست آمده برای LC50 درمدت 96 ساعت برای هر دو گروه ماهیان نشان داد که میزان LC50 با افزایش مدت زمان قرارگیری در برابر هیپوکلریت سدیم کاهش می­یابد (جدول2 و 4)، به عبارت دیگر میزان LC50 در 24 ساعت اولیه آزمایش همواره بیشتر از LC50 در پایان 96 ساعت می­باشد. یکی از عوامل تأثیرگذار در مسمومیت آبزیان عامل زمان است، هنگامی که ماهی در معرض غلظت ثابتی از سم باشد، به مرور زمان هم مقاومت ماهی تحلیل می رود و هم سم فرصت بیشتری برای تأثیرگذاری روی ماهی دارد. 

نتایج به­دست آمده از آزمایش­های تعیین سمیت حاد شوینده­ها (20 ، 21) و نیز سموم مختلف ( 22 ، 23) و سایر تحقیقات مشابه نیز این امر را تصدیق می­کند که مقدار LC50 در طول 96 ساعت آزمایش همواره روند کاهشی داشته است. تهرانی فرد و همکاران (2002) با تعیین غلظت کشنده مایع ظرف­شویی و پودر لباس­شویی دستی بر روی بچه ماهیان انگشت قد ماهی سفید میزان LC50 96h این دو شوینده آنیونی خطی را به ترتیب 69/4 و 24/12 میلی­گرم بر لیتر تعیین کردند (20).

همچنین میزان غلظت کشنده هیپوکلریت سدیم در 24 ساعت برای روتیفر گونه Brachionus plicatilis 23/1 میلی­گرم بر لیتر محاسبه شده است (24). مطالعهLinden  و همکاران (1979) (25) مشخص نمود که غلظت کشنده هیپوکلریت سدیم در 96 ساعت برای مروارید ماهی (Alburnus alburnus) 32-37 میلی­گرم بر لیتر می­باشد. این در حالی است که پژوهش دیگری میزان غلظت کشنده هیپوکلریت سدیم در 48 ساعت را 9/5 میلی گرم در لیتر در ماهی کپور قنات (Pimephales promelas) تعیین کرد. همچنین میزان LC50 96h آن نیز همین مقدار تعیین شد. همین پژوهش میزان هیپوکلریت سدیم را در میگوی سفید (Penaeus setiferus) 56 میلی­گرم بر لیتر مشخص کرد (21).

در مطالعه دیگری LC50 24h هیپوکلریت سدیم برای ماهی گورخری (Danio rerio) 48 میلی­گرم بر لیتر به دست آمد (8). در این پژوهش وقتی ماهیان در معرض 57 میلی گرم در لیتر هیپوکلریت سدیم قرار گرفتند در طی 24 ساعت 100 درصد تلفات اتفاق افتاد.

سمیت شوینده­ها در ماهیان مختلف بسیار متغیر می­باشد و به عوامل زیستی مانند سن و گونه ماهی و همچین عوامل محیطی مانند درجه حرارت، سختی و اکسیژن محلول آب بستگی دارد (26). در پژوهش حاضر با مقایسه غلظت کشنده هیپوکلریت سدیم در دو گونه کپور معمولی و سفید، و همچنین مقایسه با تحقیقات مشابه مشاهده شد که ماهی سفید در برابر هیپوکلریت سدیم بسیار حساس­تر بوده و قرار گرفتن در معرض غلظت بسیار کمتری از این آلاینده باعث مرگ و میر و عوارض ناشی از آن می­شود.

همان­طور که پژوهش حاضر نشان می­دهد شوینده­ها خود به تنهایی مضر بوده و می­توانند باعث آسیب به محیط زیست و ذخایر آبزیان گردند، با این حال مطالعات متعدد نشان داده است که این مواد هنگامی که با ماده شیمیایی دیگری مخلوط می­شوند موجب افزایش درصد مرگ و میر در موجودات می­شوند، به عبارت دیگر شوینده­ها باعث شکستن پروتئین غشایی پلاسما شده و باعث ورود آلاینده­های دیگر از جمله فلزات سنگین به داخل سلول می­شوند (20 ، 27).

حداکثر غلظت مجاز آلاینده­ها (MAC) در محیط­های طبیعی باتوجه به مقادیر LC50 96h  به دست آمده و به طور متوسط 1/0 میزان LC50است. حداکثر غلظت مجاز سم در حقیقت غلظتی از سم است که در طول مدت آزمایش هیچ اثر سویی بر ماهی مورد آزمایش نگذارد. در این مطالعه، این مقدار برای هیپوکلریت سدیم در دو گونه ماهی کپور معمولی و سفید در دمای متوسط 1±21 درجه سانتی­گراد به ترتیب برابر 94/3 و 37/2 میلی گرم در لیتر بود (28).

رفتار، معیار مناسبی از واکنش موجود زنده به عوامل استرس‌زا از جمله آلاینده‌های زیست محیطی می‌باشد (29). موجودات زنده در غلظت‌های پایین مواد شیمیایی که می‌تواند منجر به مرگ و میر موجود شود، تغییرات قابل ملاحظه‌ای در رفتارشان نشان می‌دهند (30). به عبارت دیگر، رفتار موجودات رابطه بین فرایندهای اکولوژیکی و فیزیولوژیکی می­باشد (31). بنابراین با مطالعه رفتار ماهیان در چنین پژوهش­هایی می­توان به اثرات آلاینده ها بر سیستم بدن آنها پی­برد.

تغییرات رفتاری و علایم بالینی ماهیان انگشت قد کپور معمولی در دوز 15 میلی­گرم بر لیتر تقریبا از 72 ساعت بعد از در معرض قرار گرفتن ماهیان در برابر آلاینده نمایان شد ولی در دوزهای بالاتر حدود 3 ساعت بعد از شروع آزمایش، علایم قابل مشاهده بود. به طور کلی کپورماهیان در غلظت­های 60 و 120 میلی گرم بر لیتر، رفتار تجمع در گوشه­ای از آکواریوم، سقوط به کف و بی­حسی را از خود نشان دادند، در حالی که در غلظت 30 میلی­گرم بر لیتر دارای تحرک بیشتر و همچنین شنای غیرعادی نسبت به گروه شاهد بودند. افزایش در حرکات شنا عموما برای فرار از قرار گرفتن در معرض ماده شیمیایی می­باشد (8). کاهش فعالیت شنا نیز ممکن است رفتاری طراحی شده برای کاهش احتمال مرگ و هزینه­های سوخت و ساز بدن و نیز حفظ تعادل فیزیولوژیکی باشد (32). در بچه ماهیان سفید این رفتارها در غلظت­های بالاتر از 10 میلی­گرم در لیتر  بلافاصله بعد از شروع آزمایش قابل رویت بود. سفید ماهیان مسموم شده از نظر بالینی علایمی شبیه به کپور ماهیان را بروز دادند. در هردو گروه از ماهیان، گروه شاهد در طول مدت آزمایش رفتار عادی را نشان می­داد.

در یک مطالعه با بررسی رفتار ماهی گورخری (Danio rerio) تحت تاثیر غلظت­های تحت کشنده هیپوکلریت سدیم دو پاسخ اصلی در این گونه مشاهده شد: پاسخ فرار (افزایش حرکات شنا) در گروه تحت آزمایشی که غلظت کمی از هیپوکلریت سدیم را دریافت کرده بودند وکاهش تدریجی در حرکات شنا (رفت و برگشت) و گوشه­گیری ماهیان در گروهی که غلظت های بالاتر (30% از LC50) را دریافت کرده بودند، مشاهده شد (8). تغییرات رفتاری مشاهده شده در پژوهش حاضر همانند سایر علایم بالینی گزارش شده توسط محققان دیگر در استفاده از شوینده­ها می­باشد (33 ، 34).

به طور کلی با توجه به نتایج به دست آمده، آلودگی توسط هیپوکلریت سدیم برای آبزیان و اکوسیستم­های آبی خطرناک است و از آنجا که رودخانه­های محل مهاجرت و پرورش ماهیان مورد بررسی در شمال کشور در معرض فاضلاب­های خانگی و بهداشتی قرار دارند، بنابراین می­توان با مدیریت این فاضلاب­ها از ورود آنها به رودخانه­ها و مصب­ها جلوگیری نموده و امکان تخم ریزی بهینه مولدین و بقای لاروها را فراهم آورد، زیرا تخلیه مواد شیمیایی حاصل از فاضلاب‌ها به اکوسیستم‌های آبی (رودخانه‌ها، دریاچه‌ها و اقیانوس‌ها) ممکن است منجر به تغییر در ساختار و عملکرد جوامع زنده شود.

منابع

1-      Konar, S.K., Mullick, S. 1993. Pollutional hazards of coastal waters by petroleum products, detergents and heavy metals. Environment and ecology. Kalyani, 11(3): 688-690.

2-   بابایی ، ه. خداپرست، ح، «بررسی و تعیین غلظت آلودگی شوینده آلکیل بنزن سولفونات خطی در آب رودخانه سفید رود (استان گیلان)» پاییز 1389. مجله علوم آبزیان سال اول، شماره سوم، ص 35-45.

3-      Kimerle, R.A. 1989. Aquatic and terrestrial ecotoxicology of linear alkyl benzene sulfonate. Tenside Surfactants Detergents, 26: 169-176.

4-      Rand, G.M. 1995. Fundamentals of aqutic toxicology. Taylor & Francis. United States; pp 859-882.

5-      Karr, J.R. 1991. Biological integrity: a long-neglected aspect of water resource management. Ecological Applications, 1: 66-84.

6-      Nimkerdphol, K., Nakagawa, M. 2008. Effect of sodium hypochlorite on zebrafish swimming behavior estimated by fractal dimension analysis. Journal of bioscience and bioengineering, 105(5): 486-492.

7-      Emmanuel, E., Keck, G., Blanchard, J. M., Vermande, P., & Perrodin, Y. 2004. Toxicological effects of disinfections using sodium hypochlorite on aquatic organisms and its contribution to AOX formation in hospital wastewater. Environment international, 30(7): 891-900.

8-      de Paiva Magalhães, D., da Cunha, R. A., dos Santos, J. A. A., Buss, D. F., Baptista, D. F. 2007. Behavioral response of Zebrafish Danio rerio Hamilton 1822 to sublethal stress by sodium hypochlorite: ecotoxicological assay using an image analysis biomonitoring system. Ecotoxicology, 16(5): 417-422.

9-      Richardson M.L., Bowron J.M. 1985. The fate of pharmaceutical chemicals in the aquatic environment. Journal of Pharmacy and Pharmacology, 37: 1– 12.

10-  Elia, A.C., Anastasi, V., & Dörr, A. J. M. 2006. Hepatic antioxidant enzymes and total glutathione of (Cyprinus carpio) exposed to three disinfectants, chlorine dioxide, sodium hypochlorite and peracetic acid, for superficial water potabilization. Chemosphere, 64(10): 1633-1641.

11-  Francisco A.A, Eugenio L., Megdalena D.A. 1994. Acute toxicity of the herbicide glyposate to fish. Chemosphere, 28: 735-745.

12-  Vazirzadeh, A., Mojazi Amiri, B., Yelghi, S., Hajimoradloo, A., Nematollahi, M.A., Mylonas, C.C. 2011. Comparison of the effects of different methods of mammalian and salmon GnRHa administration on spawning performance in wildcaught female carp (Cyprinus carpio carpio) from the Caspian Sea. Aquaculture. 320: 123-12.

13-  Ghelichi, A., Akrami1, R., Bandani, G.h., Jorjani, S. 2010. Reproduction biology of female common carp (Cyprinus carpio) in southeast of the Caspian Sea (Miankale Fishing Station). Iranian Journal of Natural Resources, 63: 197-208.

14-  Tamarin, A. E., kuliev, Z.M. 1989. Black sea roach. In: Caspian sea: Ichthyofauna and commercial stocks, Nauka press. Moscow, pp. 144-145.

15-  Yousefian, M., Mosavi, H., 2008. Spawning of South Caspian Kutum (Rutilus frisii kutum) in Most Migratory River of South Caspian Sea. Asian Journal of Animal and Veterinary Advances, 3: 437-442.

16-  Arjmandi, R., Tavakol, M., Shayeghi, M. 2010. Determination of organophosphorus insecticide residues in the rice paddies. International Journal of Environmental Science and Technology, 7: 175-182.

17-  Paykan Heyrati, F., Mostafavi, H., Toloee, H., Dorafshan, S. 2007. Induced spawning of kutum, Rutilus frisii kutum (Kamenskii, 1901) using (D-Ala6, Pro9-NEt) GnRHa combined with domperidone. Aquaculture, 265: 288–293.

18-  OECD (Organisation for Economic Co-operation and Development). 1993. OECD Guidelines for Testing of Chemicals OECD, Organization for Economic. Paris.

19-  Heath, A.G. 1995. Water pollution and fish physiology. CRC press.

20-  Tehranifard, A., Sharif Fazeli, M., Piri, M. 2002 Determination of LC50 of Diazinon toxin and linear anionic detergents on Rutilus frisii kutum. Journal of Marine Sciences and Technology, 1(1): 55-59.

21-  Curtis, M.W., Copeland, T. L., Ward, C. H. 1979. Acute toxicity of 12 industrial chemicals to freshwater and saltwater organisms. Water Research, 13(2): 137-141.

22-  Svoboda, M., Luscova, V., Drastichova, J., Ilabek, V. 2001. The effect of diazinon on hematological indices of common carp (Cyprinus carpio). Acta Veterinaria Brno, 10: 457-465.

23-  Svobodova, Z., Luscova, V., Drastichova, J., Svoboda, M., Zlabek, V. 2003. Effect of deltamethrin on haematological indices of common carp (Cyprinus carpio). Acta Veterinaria Brno, 72: 79-85.

24-  López-Galindo, C., Garrido, M. C., Casanueva, J. F., Nebot, E. 2010. Degradation models and ecotoxicity in marine waters of two antifouling compounds: Sodium hypochlorite and an alkylamine surfactant. Science of the total environment, 408(8): 1779-1785.

25-  Linden, E., Bengtsson, B. E., Svanberg, O., Sundström, G., Board, N. S. E. P. 1979. The acute toxicity of 78 chemicals and pesticide formulations against two brackish water organisms, the bleak (Alburnus alburnus) and the harpacticoid Nitocra spinipes. Chemosphere, 8(11): 843-851.

26-  Abel, P.D. 1974. Toxicity of synthetic detergents to fish and aquatic invertebrates. Journal of fish Biology, 6(3): 279-298.

27-  Chattopadhyay, D. N., Konar, S. K. 1991. Removal of toxicity of linear alkyl benzene sulfonate through algae culture. Environment and Ecology, 9(2): 342-344.

28-  Baer, K. N. 1996. Fundamentals of aquatic toxicology: effects, environmental fate, and risk assessment. International Journal of Toxicology, 15(5): 453-454.

29-  Weis, J.S., Candelmo, A. 2012. Pollutants and fish predator/prey behavior: A review of laboratory and field approaches. Current Zoology, 58(1): 9-20.

30-  Gerhardt, A. 2007. Aquatic behavioral ecotoxicology: Prospects and limitations. Human and Ecological Risk Assessment, 13: 481–491.

31-  Gerhardt, A. 1998. Whole effuent toxicity testing with Oncorhynchus mykiss (Walbaum 1792) survival and behavioral response to a dilution series of a mining effluent in South Africa. Archives of Environmental Contamination and Toxicology, 35: 309–316.

32-  Olla, B.L., Pearson, W.H., Studholme, A.L. 1980. Applicability of behavioral measures in environmental stress assessment. Rapports et procès-verbaux des réunions / Conseil permanent international pour l'exploration de la mer, 179: 162–173.

33-  Eknath, C.N. 2013. Studies on Toxicity of Detergents to Mystus montanus and Change in behaviour of Fish. Research Journal of Animal, Veterinary and Fishery Sciences, 1(9): 14-19.

34-  Ndome, C. B., Mowang, D. A., Ayibaemi, T.T. 2013. Comparative acute toxicity of local detergents (Omo and Ariel) on fingerlings of the Clarias gariepinus♀ x Heterobranchus longifilis♂ hybrid. Aquaculture, Aquarium, Conservation & Legislation-International Journal of the Bioflux Society (AACL Bioflux), 6: 415-420.


 



1- دانشیار دانشکده شیلات و محیط زیست، دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی، گرگان، ایران.

2*-(مسوول مکاتبات): باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد یاسوج، دانشگاه آزاد اسلامی، یاسوج، ایران.

[3]- باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد شهرکرد، دانشگاه آزاد اسلامی، شهرکرد، ایران.

1- Associate Professor, Faculty of Fisheries and Environment, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Goran, Iran.

2- Young Researchers and Elite Club, Yasooj Branch, Islamic Azad University, Yasooj, Iran. * (Corresponding Author)

3- Young Researchers and Elite Club, Shahrekord Branch, Islamic Azad University, Shahrekord, Iran.

1-      Konar, S.K., Mullick, S. 1993. Pollutional hazards of coastal waters by petroleum products, detergents and heavy metals. Environment and ecology. Kalyani, 11(3): 688-690.

2-   بابایی ، ه. خداپرست، ح، «بررسی و تعیین غلظت آلودگی شوینده آلکیل بنزن سولفونات خطی در آب رودخانه سفید رود (استان گیلان)» پاییز 1389. مجله علوم آبزیان سال اول، شماره سوم، ص 35-45.

3-      Kimerle, R.A. 1989. Aquatic and terrestrial ecotoxicology of linear alkyl benzene sulfonate. Tenside Surfactants Detergents, 26: 169-176.

4-      Rand, G.M. 1995. Fundamentals of aqutic toxicology. Taylor & Francis. United States; pp 859-882.

5-      Karr, J.R. 1991. Biological integrity: a long-neglected aspect of water resource management. Ecological Applications, 1: 66-84.

6-      Nimkerdphol, K., Nakagawa, M. 2008. Effect of sodium hypochlorite on zebrafish swimming behavior estimated by fractal dimension analysis. Journal of bioscience and bioengineering, 105(5): 486-492.

7-      Emmanuel, E., Keck, G., Blanchard, J. M., Vermande, P., & Perrodin, Y. 2004. Toxicological effects of disinfections using sodium hypochlorite on aquatic organisms and its contribution to AOX formation in hospital wastewater. Environment international, 30(7): 891-900.

8-      de Paiva Magalhães, D., da Cunha, R. A., dos Santos, J. A. A., Buss, D. F., Baptista, D. F. 2007. Behavioral response of Zebrafish Danio rerio Hamilton 1822 to sublethal stress by sodium hypochlorite: ecotoxicological assay using an image analysis biomonitoring system. Ecotoxicology, 16(5): 417-422.

9-      Richardson M.L., Bowron J.M. 1985. The fate of pharmaceutical chemicals in the aquatic environment. Journal of Pharmacy and Pharmacology, 37: 1– 12.

10-  Elia, A.C., Anastasi, V., & Dörr, A. J. M. 2006. Hepatic antioxidant enzymes and total glutathione of (Cyprinus carpio) exposed to three disinfectants, chlorine dioxide, sodium hypochlorite and peracetic acid, for superficial water potabilization. Chemosphere, 64(10): 1633-1641.

11-  Francisco A.A, Eugenio L., Megdalena D.A. 1994. Acute toxicity of the herbicide glyposate to fish. Chemosphere, 28: 735-745.

12-  Vazirzadeh, A., Mojazi Amiri, B., Yelghi, S., Hajimoradloo, A., Nematollahi, M.A., Mylonas, C.C. 2011. Comparison of the effects of different methods of mammalian and salmon GnRHa administration on spawning performance in wildcaught female carp (Cyprinus carpio carpio) from the Caspian Sea. Aquaculture. 320: 123-12.

13-  Ghelichi, A., Akrami1, R., Bandani, G.h., Jorjani, S. 2010. Reproduction biology of female common carp (Cyprinus carpio) in southeast of the Caspian Sea (Miankale Fishing Station). Iranian Journal of Natural Resources, 63: 197-208.

14-  Tamarin, A. E., kuliev, Z.M. 1989. Black sea roach. In: Caspian sea: Ichthyofauna and commercial stocks, Nauka press. Moscow, pp. 144-145.

15-  Yousefian, M., Mosavi, H., 2008. Spawning of South Caspian Kutum (Rutilus frisii kutum) in Most Migratory River of South Caspian Sea. Asian Journal of Animal and Veterinary Advances, 3: 437-442.

16-  Arjmandi, R., Tavakol, M., Shayeghi, M. 2010. Determination of organophosphorus insecticide residues in the rice paddies. International Journal of Environmental Science and Technology, 7: 175-182.

17-  Paykan Heyrati, F., Mostafavi, H., Toloee, H., Dorafshan, S. 2007. Induced spawning of kutum, Rutilus frisii kutum (Kamenskii, 1901) using (D-Ala6, Pro9-NEt) GnRHa combined with domperidone. Aquaculture, 265: 288–293.

18-  OECD (Organisation for Economic Co-operation and Development). 1993. OECD Guidelines for Testing of Chemicals OECD, Organization for Economic. Paris.

19-  Heath, A.G. 1995. Water pollution and fish physiology. CRC press.

20-  Tehranifard, A., Sharif Fazeli, M., Piri, M. 2002 Determination of LC50 of Diazinon toxin and linear anionic detergents on Rutilus frisii kutum. Journal of Marine Sciences and Technology, 1(1): 55-59.

21-  Curtis, M.W., Copeland, T. L., Ward, C. H. 1979. Acute toxicity of 12 industrial chemicals to freshwater and saltwater organisms. Water Research, 13(2): 137-141.

22-  Svoboda, M., Luscova, V., Drastichova, J., Ilabek, V. 2001. The effect of diazinon on hematological indices of common carp (Cyprinus carpio). Acta Veterinaria Brno, 10: 457-465.

23-  Svobodova, Z., Luscova, V., Drastichova, J., Svoboda, M., Zlabek, V. 2003. Effect of deltamethrin on haematological indices of common carp (Cyprinus carpio). Acta Veterinaria Brno, 72: 79-85.

24-  López-Galindo, C., Garrido, M. C., Casanueva, J. F., Nebot, E. 2010. Degradation models and ecotoxicity in marine waters of two antifouling compounds: Sodium hypochlorite and an alkylamine surfactant. Science of the total environment, 408(8): 1779-1785.

25-  Linden, E., Bengtsson, B. E., Svanberg, O., Sundström, G., Board, N. S. E. P. 1979. The acute toxicity of 78 chemicals and pesticide formulations against two brackish water organisms, the bleak (Alburnus alburnus) and the harpacticoid Nitocra spinipes. Chemosphere, 8(11): 843-851.

26-  Abel, P.D. 1974. Toxicity of synthetic detergents to fish and aquatic invertebrates. Journal of fish Biology, 6(3): 279-298.

27-  Chattopadhyay, D. N., Konar, S. K. 1991. Removal of toxicity of linear alkyl benzene sulfonate through algae culture. Environment and Ecology, 9(2): 342-344.

28-  Baer, K. N. 1996. Fundamentals of aquatic toxicology: effects, environmental fate, and risk assessment. International Journal of Toxicology, 15(5): 453-454.

29-  Weis, J.S., Candelmo, A. 2012. Pollutants and fish predator/prey behavior: A review of laboratory and field approaches. Current Zoology, 58(1): 9-20.

30-  Gerhardt, A. 2007. Aquatic behavioral ecotoxicology: Prospects and limitations. Human and Ecological Risk Assessment, 13: 481–491.

31-  Gerhardt, A. 1998. Whole effuent toxicity testing with Oncorhynchus mykiss (Walbaum 1792) survival and behavioral response to a dilution series of a mining effluent in South Africa. Archives of Environmental Contamination and Toxicology, 35: 309–316.

32-  Olla, B.L., Pearson, W.H., Studholme, A.L. 1980. Applicability of behavioral measures in environmental stress assessment. Rapports et procès-verbaux des réunions / Conseil permanent international pour l'exploration de la mer, 179: 162–173.

33-  Eknath, C.N. 2013. Studies on Toxicity of Detergents to Mystus montanus and Change in behaviour of Fish. Research Journal of Animal, Veterinary and Fishery Sciences, 1(9): 14-19.

34-  Ndome, C. B., Mowang, D. A., Ayibaemi, T.T. 2013. Comparative acute toxicity of local detergents (Omo and Ariel) on fingerlings of the Clarias gariepinus♀ x Heterobranchus longifilis♂ hybrid. Aquaculture, Aquarium, Conservation & Legislation-International Journal of the Bioflux Society (AACL Bioflux), 6: 415-420.