تجمع زیستی عناصر مس، آهن و روی در اسفنج دریایی Haliclona sp. در جزیره‌های قشم و لارک

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری محیط زیست، گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی نور، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران.

2 استادیار، گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی نور، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران.

3 استادیار، گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه سمنان، ایران.

4 استاد، گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی نور، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران.

5 استادیار، بخش تحقیقات بیماری‌های گیاهان، موسسه تحقیقات گیاه پزشکی کشور، تهران، ایران.

10.22034/jest.2017.11382

چکیده

زمینه و هدف: اسفنج­ها بی­مهرگان چسبیده به بستر سخت دریاها هستند که می­توانند سالیان سال در یک جا و مکان ثابتی زندگی کنند و همواره حجم بسیار بالایی از آب دریا را فیلتر نموده و بنابراین قادر به تجمع آلاینده­های محیط زیستی از قبیل عناصر در یک دوره زمانی طولانی هستند.
روش بررسی: در این مطالعه از اسفنج دریایی Haliclona sp. موجود در جزیره های قشم و لارک به عنوان شاخص آلودگی عناصر این دو جزیره استفاده شد. بدین منظور  13 نمونه اسفنج Haliclona sp. از جزیره­ قشم و 15 نمونه اسفنج Haliclona sp. از جزیره­ لارک به روش  SCUBجمع­آوری شدند و میزان عناصر روی، مس و آهن در نمونه­های توده اسفنج، پس از آماده سازی به وسیله دستگاه جذب اتمی شعله­ای اندازه­گیری گردید.
یافته‌ها: اختلاف غلظت عناصر روی، مس و آهن در نمونه­های اسفنج Haliclona sp. بین جزیره­های قشم و لارک مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از این بررسی نشان داد که متوسط میزان عناصر روی، مس و آهن در اسفنج دریایی Haliclona sp. جزیره­ قشم به ترتیب 23/115، 18/1698 وmg/kg  91/74 و در اسفنج دریایی Haliclona sp. جزیره­ لارک به ترتیب 73/74، 74/1354 وmg/kg  36/40 بود و به غیر از آهن، این اختلاف میانگین­ها معنی­دار بودند (05/0P<).  
بحث و نتیجه‌گیری: نتایج این بررسی نشان داد که جزیره قشم به علت تمرکز بالای صنعتی غرب شهرستان بندرعباس از نظر توزیع جغرافیایی صنایع در مقایسه با دیگر نقاط استان هرمزگان و نزدیکی قشم به صنایع شهرستان بندرعباس از آلودگی فلزات بیشتری نسبت به جزیره لارک دارد.

کلیدواژه‌ها


 

 

 

 

 

علوم و تکنولوژی محیط زیست، دوره نوزدهم،ویژه نامه شماره 5، تابستان1396

 

تجمع زیستی عناصر مس، آهن و روی در اسفنج دریایی Haliclona sp. در جزیره­های قشم و لارک

الهه نوروزی [1]

نادر بهرامی­فر[2]*

شمس­الضحی ابوالمعالی[3]

عباس اسماعیلی ساری[4]

علی علیزاده[5]

nbahramifar@modares.ac.ir

تاریخ دریافت: 05/03/1394

تاریخ پذیرش: 10/09/1394

چکیده

زمینه و هدف: اسفنج­ها بی­مهرگان چسبیده به بستر سخت دریاها هستند که می­توانند سالیان سال در یک جا و مکان ثابتی زندگی کنند و همواره حجم بسیار بالایی از آب دریا را فیلتر نموده و بنابراین قادر به تجمع آلاینده­های محیط زیستی از قبیل عناصر در یک دوره زمانی طولانی هستند.

روش بررسی: در این مطالعه از اسفنج دریایی Haliclona sp. موجود در جزیره های قشم و لارک به عنوان شاخص آلودگی عناصر این دو جزیره استفاده شد. بدین منظور  13 نمونه اسفنج Haliclona sp. از جزیره­ قشم و 15 نمونه اسفنج Haliclona sp. از جزیره­ لارک به روش  SCUBجمع­آوری شدند و میزان عناصر روی، مس و آهن در نمونه­های توده اسفنج، پس از آماده سازی به وسیله دستگاه جذب اتمی شعله­ای اندازه­گیری گردید.

یافته‌ها: اختلاف غلظت عناصر روی، مس و آهن در نمونه­های اسفنج Haliclona sp. بین جزیره­های قشم و لارک مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از این بررسی نشان داد که متوسط میزان عناصر روی، مس و آهن در اسفنج دریایی Haliclona sp. جزیره­ قشم به ترتیب 23/115، 18/1698 وmg/kg  91/74 و در اسفنج دریایی Haliclona sp. جزیره­ لارک به ترتیب 73/74، 74/1354 وmg/kg  36/40 بود و به غیر از آهن، این اختلاف میانگین­ها معنی­دار بودند (05/0P<).  

بحث و نتیجه‌گیری: نتایج این بررسی نشان داد که جزیره قشم به علت تمرکز بالای صنعتی غرب شهرستان بندرعباس از نظر توزیع جغرافیایی صنایع در مقایسه با دیگر نقاط استان هرمزگان و نزدیکی قشم به صنایع شهرستان بندرعباس از آلودگی فلزات بیشتری نسبت به جزیره لارک دارد.

واژه­های کلیدی: اسفنج­های دریایی ، عناصر سنگین، خلیج فارس، جزیره لارک و جزیره قشم.

 

J.Env. Sci. Tech., Vol 19, Special No.5, Summer 2017

 

 

 

 

 


Bioaccumulation of copper, iron and zinc in marine sponges Haliclona sp. in Qeshm and Lark islands

 

Elaheh Norouzi[6]

Nader Bahramifar[7]

Shamsozoha Abolmaali[8]

Abbas Esmaeli sari [9]

Ali Alizadeh [10]*

nbahramifar@modares.ac.ir

 

Abstract

Background and Objective: Sponges invariably filter a large volume of sea water and potentially accumulate heavy metals and other contaminants from the environment. Sponges, being sessile marine invertebrates and modular in body organization, can live many years in the same location and therefore have the ability to accumulate anthropogenic pollutants such as metals over a long period.

Method: In this study, marine sponge Haliclona sp. from Qeshm and Larak islands was evaluated as a potential indicator organism. For this purpose, 13 samples of marine sponge Haliclona sp. from Qeshm and 15 samples from Larak islands were collected and analyzed for the amount of heavy metals by flame atomic absorption spectrometer.

Findings: The mean concentrations of zinc, copper and iron of the marine sponge Haliclona sp. were found to be 115.23, 1698.18 and 74.91 mg/kg in Qeshm Island and 74.73, 1354.74 and 40.36 mg/kg Larak Island, respectively. The differences in concentrations of heavy metals in marine sponge, except for iron (p < 0/05), were significant in both Qeshm and Larak islands.

Conclusion: The results showed that in Qeshm island the heavy metals contamination in the Qeshm Island was greater than in Larak Island due to the high rate of industrial acitivities in the west part of Bandar Abbass Portland in terms of geographical industrial distribution compared to other part of the island. Moreover Qeshm Island is located, as a free trade zone, more close to the industrial zone of Bandar Abbass.  

Keywords: Marine sponge, Heavy metals, Persian Gulf, Larak and Qeshm islands.

 

مقدمه

 

محیط­های دریایی اغلب مخزن نهایی آلاینده­های ناشی از فعالیت­های صنعتی، شهری و روستایی هستند که این آلودگی­ها می­توانند بر موجودات آبی که در این محیط زندگی می­کنند اثرات مضر داشته باشند (1). هر ساله مقدار زیاد و متنوعی از انواع آلاینده­های آلی و سنتزی جدید به محیط­های دریایی و ساحلی وارد شده است که در میان آن­ها عناصر سنگین و PAHs، آلاینده رسوبات و آب­ها در مناطق ساحلی بوده­اند (2و3). محیط زیست دریایی به سبب این که از عناصر بسیار گوناگونی تشکیل شده است در برابر مواد خارجی که به عمد یا غیر عمد به آن وارد می­شود بسیار آسیب­پذیر است (4). یکی از قطب­های مهم تولید نفت جهان، منطقه خاورمیانه و از جمله خلیج فارس است (5). فعالیت­های اکتشاف و بهره­برداری نفت در این منطقه شدیدترین فعالیت­ها از نوع خود در جهان محسوب می­شوند. محصور بودن در خشکی و عمق کم نیز این منطقه را به شدت در معرض آلاینده­های انسانی قرار داده است و به علت وجود تنگه هرمز، زمان لازم برای تجدید آب آن با آب­های آزاد در حدود 3 تا 5/5 سال است (6). شهری شدن، صنعتی شدن، ایجاد بنادر و پالایشگاه­ها و هم­چنین حمل و نقل دریایی و ریزش­ها، محیط خلیج فارس را به شدت آلوده کرده است. به طور کلی منابع آلوده کننده نفتی در خلیج فارس شامل اکتشاف و بهره­برداری، تردد کشتی­ها و وقوع جنگ­ها در منطقه است (7). از طرفی این منطقه از پر رفت و آمدترین مسیرهای کشتی­رانی جهان بوده که با انتقال تقریبی 17 میلیون بشکه نفت در سال از تنگه هرمز، 60 درصد از حمل و نقل دریایی جهانی نفت را به خود اختصاص داده است (8). میزان آلودگی در بندرعباس بیشتر از سایر مناطق می­باشد که به دلیل وجود تنوع و تعدد صنایع مستقر در بندر عباس، ورود مستقیم و غیر مستقیم پساب کارخانه­ها، فاضلاب­های شهری، آلودگی ناشی از حمل و نقل دریایی به ویژه حمل و نقل نفت، اثرات جنگ­های ایران و عراق و کویت 1997، حوادث دریایی نفتی و سایر فعالیت­های بندری است. گردش خلاف ساعت­گرد خلیج فارس موجب تغییرات سرعت و جهت حرکت آب در این منطقه می­گردد و احتمال رسوب­گذاری را در این منطقه افزایش می­دهد، به­ طوری­که [11]ROPME در سال 2003 نیز گزارش کرده است که رسوبات مناطق مجاور تنگه هرمز در بخش شرقی خلیج فارس نسبت به سایر قسمت­ها از میزان آلودگی بیشتری برخوردار است (9). این آلاینده­ها دارای اثرات سمی فراوانی بر موجودات زنده خصوصا انسان هستند و در و موجودات زنده در طول زنجیره غذایی تجمع می­یابند که قابلیت سازگاری و نگه­داری اکوسیستم دریایی را تهدید می­کنند (10، 11و12). میزان عناصر سنگین در آب دریا به نسبت ورود آلاینده­ها از مسیرهای مختلف به آب دریا در طول زمان متغیر است. مطالعه تجمع زیستی آلاینده­ها در جانوران ثابت و کم تحرک مناسب­تر از برآورد دوره­ای غلظت آلاینده­ها در آب و رسوب و در نهایت ارزیابی سلامت محیط زیست است. استفاده از یک نشان­گر زیستی مناسب با طبیعت، بنتیک[12] و بدون تحرک برای تخمین تجمع زیستی آلاینده­ها بسیار مناسب و اثر بخش است و به نوبه خود وضعیت دقیقی از آلودگی محیط زیست را نشان می­دهد. در دهه گذشته پیشرفت قابل توجهی در توسعه روش­های ارزیابی خطرات آلاینده­ها صورت گرفته است که این روش­ها قادرند ارزیابی قابل اطمینانی از اثرات آلودگی روی موجودات دریایی، خصوصاً در مراحل اولیه ناشی از اثرات مختل کننده آلاینده ها ارایه دهند. اسفنج­ها به دلیل ثابت بودن در محل زندگی خود در رسوبات دریایی و نحوه تغذیه به روش فیلترکنندگی قادر به تجمع زیستی عناصر سنگین برای یک دوره زمانی طولانی هستند و به عنوان یک شاخص زیستی خوب معرفی شده­اند و ابزار مناسبی برای تعیین و شناسایی آلودگی اکوسیستم­های دریایی هستند (13). به خاطر عادات تغذیه­ای فیلترکننده­ای که اسفنج­ها دارند، قادرند میزان زیادی از آلاینده­های معلق و محلول در آب را جمع کنند و به عنوان شاخص زیستی انتخاب شوند تا بحران­های زیست محیطی را در مناطق انتخاب شده آشکار کنند. گزارشات متعددی نشان داده است که اسفنج می­تواند یک موجود پایش زیستی مناسب برای آلاینده­های عنصری در اکوسیستم آبی باشد. غلظت­های بسیار بالایی از آلاینده­ها در گونه­های مختلف اسفنج از قبیل هیدروکربن­ها، ترکیبات آلی کلردار و عناصر گزارش شده است (14).

اسفنج­ها متعلق به راسته چند یاخته­ای پست پوریفرا[13] هستند. در حدود 107 جنس و 15000 گونه اسفنج شناسایی شده است که اغلب در محیط­های دریایی بوده و فقط حدود 1 درصد از این گونه­ها در آب­های شیرین زندگی می­کنند (15) و معمولاً جزء جانوران فراوان در بنتوزهای بستر سخت دریایی هستند. اساساً اسفنج­ها جانوران چسبیده و فیلترکننده­ای هستند و طوری توسط محیط آبی احاطه می­شوند که در هیچ کدام از چند یاخته­ای­های پست دیده نشده است هم­چنین اسفنج­ها قادر به تجمع آلودگی از طریق فیلتر کردن آب هستند (16). اسفنج­ها فیلترکننده شناخته شده جوامع بزرگ بنتیکی بوده و قادر به فیلتر کردن ستون آب در طول شبانه روز هستند (یک اسفنج یک کیلوگرمی روزانه در حدود 24000 لیتر آب فیلتر می­کند) و بیشتر از 80 درصد از ذرات معلق و آلاینده­های محیط زیست به­خصوص عناصر سنگین را جذب می­کنند (17و18).

مطالعاتی توسط نجفی و همکاران (19) در خلیج فارس صورت گرفت که به بررسی گونه­های اسفنج موجود در خلیج فارس پرداختند. با توجه به مطالعات ذکر شده در بالا نشان داده شد که گونه Haliclona sp.  در هر دو جزیره لارک و قشم که در نزدیکی هم قرار دارند وجود دارد. بنابراین در این مطالعه
گونه هدف شامل اسفنج Haliclona sp. است. اسفنج Haliclona sp. متعلق به رده Demospngia، راسته Haplosclerid و خانواده Chalinidae می­باشد. این مطالعه به منظور بررسی میزان آلودگی فلزات سنگین در اسفنج Haliclona sp. در جزیره­های قشم و لارک استان هرمزگان انجام شده است.

مواد و روش‌ها

 منطقه مورد مطالعه

جزیره­های قشم و لارک از جمله جزایری هستند که در استان هرمزگان قرار دارند. جزیره لارک با 48/7 کیلومتر مربع مساحت در فاصله 35کیلومتری از بندرعباس و 6/11 کیلومتری از شهر قشم و در جنوب شرقی این شهر در تنگه هرمز قرار دارد. این جزیره درموقعیت جغرافیایی '53 "86/21°26 شمالی و "69/59 '23 °56 شرقی واقع شده است (20). هم­چنین جزیره پهناور قشم با مساحتی نزدیک به 1504 کیلومترمربع بزرگترین جزیره خلیج فارس است که در محدوده جغرافیایی '30 °26 تا '03 °27 عرض شمالی و '16°55 تا '17 °56 طول شرقی واقع شده است. این جزیره با 115 کیلومتر طول از مقابل سواحل بندرعباس تا نزدیکی بندر لنگه امتداد یافته و عرض آن بین 10 تا 35 کیلومتر متفاوت است. این جزیره از شرق به جزیره‌ى لارک محدود می­گردد (21).

 

 

شکل 1- محل ایستگاه های نمونه برداری

Figure 1-Location of sampling stations

 

 

جمع­آوری نمونه اسفنج

 

نمونه­های اسفنج Haliclona sp. (kg 2-1) از ایستگاه­های موجود درجزایر لارک (3 ایستگاه) و قشم (3 ایستگاه) و از اعماق 30-25 متری به کمک غواصی SCUBA[14] جمع­آوری شد. بدین منظور 13 نمونه اسفنج Haliclona sp. از جزیره­ قشم و 15 نمونه اسفنج Haliclona sp. از جزیره­ لارک جمع­آوری شد و سپس نمونه­های جمع آوری شده در بسته­های پلاستیکی استریل شده و شستشو داده شده با مخلوط آب مقطر و اسید نیتریک نگه­داری شدند و تا زمان آنالیز در دمای (℃20-) در فریزر قرار گرفتند (13).

آنالیز شیمیایی عناصر سنگین

ابتدا هر نمونه اسفنج به مدت 72 ساعت در فریزدرایر قرار داده شد. جهت هضم اسیدی نمونه­های اسفنج، در حدود یک گرم از توده نمونه اسفنج خشک شده با 4 میلی­لیتر اسید نیتریک غلیظ (70 درصد) و 1 میلی­لیتر اسید پرکلریک غلیظ در ظرف­های مخصوص هضم تفلونی  (PTFE[15] ) ریخته شد و در Heating block به مدت 4 ساعت در دمای℃130  قرار گرفت تا هضم اسیدی صورت گیرد، سپس نمونه هضم شده با کاغذ صافی، صاف شده و با آب دی‌یونیزه به حجم 25 میلی‌لیتر
رسانده شد. غلظت عناصر روی و آهن موجود در نمونه­های هضم شده توسط دستگاه جذب اتمی شعله­ای  Philips PU 9400xو غلظت عنصر مس در نمونه­های هضم شده توسط دستگاه جذب اتمی کوره گرافیتی شرکت GBC مدل Sens اندازه‌گیری شدند (22). حد تشخیص دستگاه برای عناصر مس، آهن و روی به ترتیب برابر 51/8، 99/26 و 94/17 میکروگرم برلیتر و درصد بازیابی نیز به ترتیب برابر 106، 105 و 100 درصد به­دست آمد.

آنالیز آماری

برای تجزیه و تحلیل آماری داده­ها از نرم افزار 21 SPSS استفاده شد. با استفاده از آزمون کولموگروف اسمیرنف، توزیع نرمال داده­ها مورد بررسی قرار گرفت و برای تعیین اختلاف میانگین غلظت عناصر در اسفنج دریایی در دو جزیره قشم و لارک از آزمون independent-samples t بهره گرفته شد.

یافته ها

نتایج حاصل از آنالیز متوسط، کمترین و بیشترین غلظت عناصر روی، مس و آهن در اسفنج دریایی Haliclona sp. در جزیره­های قشم و لارک در جدول (1) ذکر شده است.

 

جدول 1- متوسط، کمترین و بیشترین میزان عناصر سنگین مس، آهن و روی بر حسب میلی­گرم بر کیلوگرم در اسفنج دریایی Haliclona sp. در دو جزیره قشم و لارک

Table 1-Mean, minimum and maximum levels of heavy metals copper, iron and zinc in mg per kg of marine sponge on two islands of Qeshm and Larak

منطقه

Cu

Fe

Zn

Mean± Std Deviation

Min

Max

Mean±Std Deviation

Min

Max

Mean±Std Deviation  

Min

Max

قشم

37/34±91/74

07/39

43/168

98/718±18/1698

59/921

47/2953

50/29± 23/115

51/74

45/176

لارک

70/14±36/40

15/17

00/78

73/283±   74/1354

92/925

41/1865

55/15±73/74

48/41

57/101

 

 

در این مطالعه اختلاف میانگین عناصر روی، مس و آهن اسفنج دریایی Haliclona sp. جزیره­های قشم و لارک مورد بررسی قرار گرفت و نتایج حاصل از آزمون independent-samples t در تحقیق کنونی نشان داد که غلظت عنصر مس در اسفنج دریایی Haliclona sp. جزیره قشم (91/74 میلی گرم بر کیلوگرم وزن خشک) میزان بالاتری نسبت به جزیره لارک (36/40 میلی گرم بر کیلوگرم وزن خشک) دارد و این اختلاف میانگین­ معنی­دار است (05/0P<) (شکل 2).

 

 

 

شکل 2- نمودار متوسط غلظت عنصر مس در اسفنج دریایی Haliclona sp.

Figure 2-Chart mean concentration copper in marine sponge Haliclona sp.

 

 

غلظت عنصر روی در اسفنج دریایی Haliclona sp. جزیره قشم (18/1698 میلی گرم بر کیلوگرم وزن خشک) میزان بالاتری نسبت به جزیره لارک (74/354 میلی گرم بر کیلوگرم وزن خشک) دارد و این اختلاف میانگین­ معنی­دار است (05/0P<) (شکل 3).

 

 

شکل 3- نمودار متوسط غلظت عنصر روی در اسفنج دریاییHaliclona sp.

Figure 3- Chart mean concentration zinc in marine sponge Haliclona sp.

 

غلظت عنصر آهن در اسفنج دریایی Haliclona sp. جزیره قشم (23/115میلی­گرم بر کیلوگرم وزن خشک) میزان بالاتری نسبت به جزیره لارک (73/74 میلی گرم بر کیلوگرم وزن خشک) دارد و این اختلاف میانگین­ها معنی­دار نیست (05/0P>) (شکل 4).

 

 

 

شکل 4- نمودار متوسط غلظت عنصر آهن در اسفنج دریاییHaliclona sp.

Figure 4- Chart mean concentration iron in marine sponge Haliclona sp.

 


بحث

 

مطالعه­ای توسط Rao و همکارانش (13) بر روی آلودگی عناصر سنگین (Al, Fe, Mn, As, Ni, Co, Cu, Se) اسفنج­ دریایی صورت گرفت و مقایسه نتایج مطالعه ما با نتایج این تحقیق نشان داد که متوسط میزان عناصر مس و آهن موجود در اسفنج دریایی این مطالعه پایین­تر از مطالعه ما بوده است و هم­چنین میزان عناصر در اسفنج­های مناطق آلوده این مطالعه 13/0 تا 64 برابر میزان عناصر سنگین در اسفنج­های مناطق دور از آلودگی است. نتایج حاصل از این مطالعه با نتایج ما مشابه بوده، به­طوری­که متوسط میزان عناصر مس و آهن موجود در اسفنج دریایی جزیره قشم به طور معنی­داری بیشتر از جزیره لارک است. هم­چنین مطالعه­ای توسط Pan و همکارانش (23) بر روی اسفنج­های دریایی و رسوبات دریای سرخ عربستان سعودی صورت گرفت که در این مطالعه به بررسی عناصر سنگین (Cd, Zn, Ag, Cu, Pb and As) موجود در اسفنج و رسوب پرداختند. مقایسه نتایج این مطالعه با نتایج به دست آمده نشان داد که متوسط میزان عناصر مس و روی موجود در اسفنج دریایی این مطالعه نیز پایین­تر از مطالعه ما می­باشد و هم­چنین میزان عناصر در اسفنج­های مناطق آلوده این مطالعه، همانند جزیره قشم مطالعه اخیر، بطور معنی­داری بالاتر از میزان عناصر در اسفنج­های مناطق دور از آلودگی، همانند جزیره لارک مطالعه ما است. مطالعه­ای توسط Cebrian و همکارانش (24) بر روی اسفنج­های دریایی دریای مدیترانه صورت گرفت که به بررسی میزان عناصر سنگین مس و سرب موجود در اسفنج­های دریایی پرداختند. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که گونه­های مختلف اسفنج­های دریایی دریای مدیترانه می­توانند به عنوان گونه­های نشان­گر زیستی مناسب برای پایش آلودگی­های دریایی مورد استفاده قرار گیرند. نتایج این مطالعه هم­چنین نشان داد که میزان عناصر سنگین در اسفنج­های مناطق آلوده به­طور معنی­داری بالاتر از میزان عناصر سنگین در اسفنج­های مناطق دور از آلودگی بودند. در مطالعه حاضر نیز متوسط میزان عناصر مس و روی موجود در اسفنج دریایی جزیره آلوده­تر قشم به طور معنی­داری بیشتر از جزیره لارک است.

نشان­گرهای بیولوژیکی وضعیت سلامت محیط زیست را با تجمع عناصر در بافت خود نشان می­دهند. اسفنج­های دریایی خصوصیاتی دارند که به عنوان شاخص زیستی خوب و ابزار مناسب برای توصیف وضعیت اکوسیستم­های دریایی محسوب می­شوند (27 و 28). نتایج به دست آمده از متوسط میزان عناصر سنگین مس، آهن و روی در اسفنج دریایی Haliclona sp. در دو جزیره قشم و لارک نشان می­دهد که بیشترین میزان عناصر سنگین مس، آهن و روی در اسفنج دریایی Haliclona sp. در جزیره قشم وجود دارند به­طوری­که متوسط میزان عناصر سنگین روی و مس در اسفنج دریایی Haliclona sp. جزیره­ قشم به طور معنی­داری بالاتر از جزیره لارک است. متوسط میزان عنصر آهن نیز در اسفنج دریایی Haliclona sp. جزیره­ قشم بالاتر از جزیره لارک است ولی این اختلاف میانگین معنی­دار نیست. از آن­جایی­که خلیج فارس یکی از مهم­ترین راه­های ارتباطی جهان در ارتباط با اکتشاف و حمل و نقل نفت است، با توجه به شرایط نامناسب جزء محیط­های دریایی آلوده جهان می­باشند. در سالیان اخیر آلودگی عناصر سنگین ناشی از فعالیت­های مختلف از جمله استخراج سوخت­های فسیلی، تصادم کشتی­های نفت­کش، افزایش پالایشگاه­های نفت و گاز در خلیج فارس از یک طرف و ورود پساب­های شهری و صنعتی جوامع حاشیه­ای، عدم مدیریت روان­آب­ها و فرسایش سرزمین­های ساحلی بر مشکلات محیط زیستی این اکوسیستم افزوده است. غرب شهرستان بندرعباس از نظر توزیع جغرافیایی صنایع در مقایسه با دیگر نقاط استان هرمزگان از تمرکز صنعتی بالایی برخوردار است. پالایشگاه هشتم بندر عباس، نیروگاه، شرکت ذوب روی، آلومینیوم المهدی، فولاد هرمزگان و فولاد جنوب از مهم­ترین این صنایع هستند (29). هم­چنین سواحل جنوبی و جزایر موجود در خلیج فارس به­طور مداوم مواجه با آلاینده­های متعدد ناشی از فعالیت­های صنعتی و نقل و انتقال نفت هستند که به محیط­ دریایی می­ریزند (30 و 31). ورود و تجمع آلاینده­ها در آب و رسوبات منجر به جذب آلاینده­ها توسط موجودات (از قبیل صدف­ها) دریایی می­گردد، بنابراین مواجه با آلودگی­های مختلف می­شوند و فلزات سنگین را در خود تجمع می­دهند (32 و 33). از آن­جایی­که اسفنج­های دریایی ظرفیت فیلترکنندگی بالاتری نسبت به سایر بی­مهرگان دارند و قادرند هزار لیتر آب دریا را در یک ساعت فیلتر کنند (34) و با وجود حساس بودن اسفنج­ها به اختلالات دریایی، جوامع اسفنج می­توانند برای مدت زمان طولانی پایدار باقی بمانند (34) و به عنوان شاخص زیستی مناسب برای عناصر محسوب می­شوند. این اسفنج­های دریایی به عنوان شاخص زیستی ایده­آل برای پایش و نظارت بر یک مکان محدود به کار گرفته می­شوند. این مکانیسم فیلتر کنندگی به تجمع طیف وسیعی از آلاینده­ها از هر دو فاز ذرات معلق و محلول موجود در آب کمک می­کند. از این رو بسیاری از محققان از اسفنج­ها به عنوان شاخص زیستی مناسب در محیط­های آبی استفاده می­کنند (36، 37 و 13).

به علاوه اندازه­گیری عناصر تجمع یافته در بافت اسفنج به علت بالا بودن سطوح غلظتی با استفاده از دستگاه­های ساده و ارزان تر امکان­پذیر است، درصورتی­که اندازه­گیری همین عناصر در آب به علت پایین بودن غلظت­شان، نیاز به استفاده از دستگاه­های آنالیزی پیچیده­تر و هزینه­های بالاتر دارد.

با توجه به این­که تجمع زیستی عناصر مس، آهن و روی در اسفنج دریایی Haliclona sp. جزیره قشم بیشتر از جزیره لارک بوده است، می­توان به این نتیجه رسید که جزیره قشم به دلیل وجود اسکله نفت، شهرک صنعتی، تردد کشتی­های تجاری نفتی و غیر نفتی و حمل و نقل دریایی به دلیل فعالیت گردش­گری آلوده­تر از جزیره لارک می­باشد.      

تشکر و قدردانی

از سرکار خانم دکتر ملیکا ناظمی و جناب آقای احمد زاده که ما را در جمع­آوری نمونه­های اسفنج یاری نمودند تشکر به عمل می­آوریم.

منابع

1-      Alink GM. 1982. Genotoxins in waters. In: Sorna, M., Vanio, H.(Eds.), Mutagens in our Environment. Alan R. Liss, New York, pp. 261–276.

2-      Palanques A, Diaz J. I, Farran M, 1995. Contamination of heavy metals in the suspended and surface sediment of the Gulf of Cadiz (Spain): the role of sources, currents, pathways and sinks. Oceanologica Acta, 18: 469–477.

3-      Puig P, Palanques A, Sanchez-Cabeza, J. A, Masque P, 1999. Heavy metals in particulate matter and sediments in the southern Barcelona sedimentation system (North-western Mediterranean). Marine Chemistery, 63: 311–329.

4-      Khan  N Y, 2002. Physical and Human Geography. In: N. Y. Khan, M. Munawar, A. R. G. Price (Eds.), the Gulf Ecosystem: Health and Sustainability, pp. 3–21. Backhuys Publishers. Leiden, the Netherlands.

5-      Hunter JR, 1983. Aspects of the dynamic of the residual circulation of the Arabian Gulf in Coastal Oceanography. Plenum Press, Newyork and London, 31-42.

6-      Tolosa I., Mora S.J., Fowler S.W., Villeneuve JP, Bartocci J, Cattini C, 2005. Aliphatic and aromatic hydrocarbons in marine biota and coastal sediments from the Gulf and the Gulf of Oman. Marine Pollution Bulletin, 50: 1619-1633.

7-      Kreil E, 2004. Persian Gulf Oil and Gas Exports Fact Sheet. Energy Information Agency, Department of Energy, Country Analysis Briefs, September. Web site: www.eia.doe.gov/emeu/cabs/pgulf.html, (Downloaded on 1/5/07).

8-      ROPME: Regional Organization for the Protection of Marine Environmental, State of the marine environment report 2003-2004. Chapter 2, 3, 5, 6. p 217.

9-      Berthet B, Amiard J. C, Amiard-Triquet C, Martoja M, Jeantet A. Y, 1992. Bioaccumulation, toxicity and physico-chemical speciation of silver in bivalve molluscs: ecotoxicological and health consequences. Science of the Total Environment,125: 97–122.

10-  Brown B, Ahsnullah M, 1971. Effect of heavy metals on mortality and growth. Marine Pollution Bulletin, 2: 182–185.

11-  Canesi L, Viarengo A, Leonzio C, Filipelli M, Gallo G, 1999. Heavy metals and glutathione metabolism in mussel tissues. Aquatic Toxicology, 46: 67–76.

12-  Bettershill C. N, Abraham R, 1999. Sponges indicators of marine environmental health. Memoirs of the Queensland Museum, 44–50.

13-  Rao J. V, Kavitha P, Reddy N. C, Rao T. G, 2006. Petrosia testudinaria as a biomarker for metal contamination at Gulf of Mannar, southeast coast of India. Chemosphere, 65: 634-638.

14-  Belarbi E. H,  Gomez A. C, Chisti Y, Camacho F. G, Grima E. M, 2003. producing drugs from marine sponges. Biotechnology Advances, 21:585-598

15-  Verdenal B, Diana C, Arnoux A Vacelet J, 1990. Pollutant levels in Mediterranean commercial sponges (Rtitzler, K, Ed), New Perspectives in Sponge Biology. Smithsonian Institution Press, Washington, 516-524.

16-  Milanese M, Chelossi E, Manconi R, Sara A, Sidri M, Pronzato R, 2003. The marine sponge Chondrilla nucula Schmidt, 1862 as an elective candidate for bioremediation in integrated aquaculture. Biomolecular Engineering, 2: 363–8.

17-  Wanger C, Steffen R, Koziol C, Batel R, Lacorn M, Steinhart H, Simat T, Muller W. E. G, 1998. Apoptosis in marine sponges: a biomarker for environmental stress (cadmium and bacteria). Marine Biology, 131: 411-421.

18-  نجفی.آ، 1385، اسفنج­های دارویی خلیج فارس، دانشگاه علوم پزشکی و خدمات درمانی بوشهر، چاپ اول، 268 ص.

19-  Shojae F., Kamrani E, Ranjbar M. S, 2012. Psammocora decussata Yabe and Sugiyama, 1937(Anthozoa; Siderastreidae): A new record of hard coral from north east of Larak Island (Persian Gulf, Iran). Journal of Animal Science Advances. 2(5): 433-437.

20- ربیعی.ر، اسدی.م، سهرابی­پور.ج، نژاد ستاری.ط، مجد.ا، 1384، خصوصیات ریخت شناسی و تشریحی جلبک Gracularia salicornia در سواحل خلیج فارس _جزیره قشم. پژوهش و سازندگی در منابع طبیعی شماره 75: ص 53-47 .

21-  Hansen I. V, Weeks J. M, Depledge M. H, 1995. Accumulation of Copper, Zinc, Cadmium and Chromium by the Marine Sponge Halicho ria panicea Pallas and the Implications for Biomonitoring. Marine Pollution Bulletin, 31(1-3) 133-138.

22-  Pan K, Lee O. O, Qian P. Y, Wang W. X, 2011. Sponges and sediments as monitoring tools of metal contamination in the eastern coast of the Red Sea, Saudi Arabia. Marine Pollution Bulletin, 62: 1140-1146.

23-  Cebrian, E., Uriz, M., Turon, X., 2007. Sponge as biomonitors of heavy metals in spatial and temporal surveys in northwestern mediterranean: multispecies comparison. Environmental Toxicology and Chemistry 26, 2430–2439.

24-  Armitage, P.D., Pardo, I., Furse, M.T., Wright, J.F., 1990. Assessment and predictions of biological quality. A demonstration of a british macroinvertebrate-based method in two Spanish rivers. Limnetica 6, 147–156.

25-  Roberts, R., Gregory, M.R., Foster, B.A., 1998. Developing an efficient macrofauna monitoring index of an impact study. A dredge spoil example. Mar. Pollut. Bull. 36, 231–235.

26-  Patel, B., Balani, M. C., & Patel, S, 1985. Sponge ‘sentinel’ of heavy metals. The Science of the Total Environment, 41(2), 143–152. doi:10.1016/0048-9697(85)90184-6.

27-  Berthet, B. B., Catherine, M. C., Thierry Pérez, T., & Amiard-Triquet, C, 2005. Metallothionein concentration in sponges (Spongia officinalis) as a biomarker of metal contamination. Comparative Biochemistry and Physiology C, 141(3), 306–313.

28- ملک­پوری. م، سخاوت­جو. م ص، جوزی. س ع و کرباسی.ع، 1392، ارایه راهکارهای مدیریتی کارخانه آلومینیوم المهدی بر اساس سنجش فلزات سنگین موجود در هوا، اولین همایش ملی پژوهش­های محیط زیست خلیج فارس.

29-  Shah Hosseini, E., 1993. Winds and waves of the Persian Gulf the port and the sea.  43- 44. 86 - 89.

30-  Jafari Valadani, A., (1997). Persian Gulf Ecology and the Pollutant Sources. The First Conference of Marine Geologyof Iran. 282 - 296.

31-  Afyooni, M., 2000.  Environment, water, soil, and air pollution. Arkan Press, Esfahan, 318.

32-  Dabiri, M., 2000. Environment, water, soil, air, and noise pollution; Ettehad Press, 400.

33-  Vogel, S, 1977. Current-induced flow through living sponges in nature. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 74(5), 2069–2071. doi:10.1073/pnas.74.5.2069.

34-  Dayton, P.K., Robilliard, G.A., Paine, R.T., 1970. Benthic faunal zonation as a result of anchor ice at McMurdo Sound, Antarctica. In: Holdgate, M.W. (Ed.), Antarctic Ecology. Academic Press, London and New York, pp. 244e258.

35-  Carballo, J. L., & Naranjo, S. 2002. Environmental assessment of a large industrial marine complex based on a community of benthic filter feeders. Marine Pollution Bulletin, 44(7), 605–610. doi:10.1016/S0025-326X(01)00295-8.

36-  Cebrian, E.,Mart, R., Uriz, M. J., & Turon, X, 2003. Sublethal effects of contamination on the Mediterranean sponge Crambe crambe: Metal accumulation and biological responses. Marine Pollution Bulletin, 46, 1273– 1284. doi:10.1016/S0025-326X(03)00190-5.

 



1- دانشجوی دکتری محیط زیست، گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی نور، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران.

2*- (مسوول مکاتبات): استادیار، گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی نور، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران.

[3]- استادیار، گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه سمنان، ایران.

[4]- استاد، گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی نور، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران.

[5]- استادیار، بخش تحقیقات بیماری­های گیاهان، موسسه تحقیقات گیاه پزشکی کشور، تهران، ایران.

1- PhD Candidate, Department of Environmental Sciences, Faculty of Natural Resources and Marine Sciences, Tarbiat Modares University, Iran.

2- Assistant Professor, Department of Environmental Sciences, Faculty of Natural Resources and Marine Sciences, Tarbiat Modares University, Iran. *(Corresponding Author)

[8]- Assistant Professor, Department for Biology, Faculty of Science, Semnan University, Iran          

[9]- Professor, Department of Environmental Sciences, Faculty of Natural Resources and Marine Sciences, Tarbiat Modares University, Iran.

[10]- Assistant Professor, Iranian Research Institute of Plant Protection, Iran.

[11]-Regional Organization for the Protection of Marine Environmental

[12]-Benethic

[13]- Porifera

[14]-Self-Contained Underwater Breathing Apparatus

[15]-Polytetrafluoroethylene

1-      Alink GM. 1982. Genotoxins in waters. In: Sorna, M., Vanio, H.(Eds.), Mutagens in our Environment. Alan R. Liss, New York, pp. 261–276.

2-      Palanques A, Diaz J. I, Farran M, 1995. Contamination of heavy metals in the suspended and surface sediment of the Gulf of Cadiz (Spain): the role of sources, currents, pathways and sinks. Oceanologica Acta, 18: 469–477.

3-      Puig P, Palanques A, Sanchez-Cabeza, J. A, Masque P, 1999. Heavy metals in particulate matter and sediments in the southern Barcelona sedimentation system (North-western Mediterranean). Marine Chemistery, 63: 311–329.

4-      Khan  N Y, 2002. Physical and Human Geography. In: N. Y. Khan, M. Munawar, A. R. G. Price (Eds.), the Gulf Ecosystem: Health and Sustainability, pp. 3–21. Backhuys Publishers. Leiden, the Netherlands.

5-      Hunter JR, 1983. Aspects of the dynamic of the residual circulation of the Arabian Gulf in Coastal Oceanography. Plenum Press, Newyork and London, 31-42.

6-      Tolosa I., Mora S.J., Fowler S.W., Villeneuve JP, Bartocci J, Cattini C, 2005. Aliphatic and aromatic hydrocarbons in marine biota and coastal sediments from the Gulf and the Gulf of Oman. Marine Pollution Bulletin, 50: 1619-1633.

7-      Kreil E, 2004. Persian Gulf Oil and Gas Exports Fact Sheet. Energy Information Agency, Department of Energy, Country Analysis Briefs, September. Web site: www.eia.doe.gov/emeu/cabs/pgulf.html, (Downloaded on 1/5/07).

8-      ROPME: Regional Organization for the Protection of Marine Environmental, State of the marine environment report 2003-2004. Chapter 2, 3, 5, 6. p 217.

9-      Berthet B, Amiard J. C, Amiard-Triquet C, Martoja M, Jeantet A. Y, 1992. Bioaccumulation, toxicity and physico-chemical speciation of silver in bivalve molluscs: ecotoxicological and health consequences. Science of the Total Environment,125: 97–122.

10-  Brown B, Ahsnullah M, 1971. Effect of heavy metals on mortality and growth. Marine Pollution Bulletin, 2: 182–185.

11-  Canesi L, Viarengo A, Leonzio C, Filipelli M, Gallo G, 1999. Heavy metals and glutathione metabolism in mussel tissues. Aquatic Toxicology, 46: 67–76.

12-  Bettershill C. N, Abraham R, 1999. Sponges indicators of marine environmental health. Memoirs of the Queensland Museum, 44–50.

13-  Rao J. V, Kavitha P, Reddy N. C, Rao T. G, 2006. Petrosia testudinaria as a biomarker for metal contamination at Gulf of Mannar, southeast coast of India. Chemosphere, 65: 634-638.

14-  Belarbi E. H,  Gomez A. C, Chisti Y, Camacho F. G, Grima E. M, 2003. producing drugs from marine sponges. Biotechnology Advances, 21:585-598

15-  Verdenal B, Diana C, Arnoux A Vacelet J, 1990. Pollutant levels in Mediterranean commercial sponges (Rtitzler, K, Ed), New Perspectives in Sponge Biology. Smithsonian Institution Press, Washington, 516-524.

16-  Milanese M, Chelossi E, Manconi R, Sara A, Sidri M, Pronzato R, 2003. The marine sponge Chondrilla nucula Schmidt, 1862 as an elective candidate for bioremediation in integrated aquaculture. Biomolecular Engineering, 2: 363–8.

17-  Wanger C, Steffen R, Koziol C, Batel R, Lacorn M, Steinhart H, Simat T, Muller W. E. G, 1998. Apoptosis in marine sponges: a biomarker for environmental stress (cadmium and bacteria). Marine Biology, 131: 411-421.

18-  نجفی.آ، 1385، اسفنج­های دارویی خلیج فارس، دانشگاه علوم پزشکی و خدمات درمانی بوشهر، چاپ اول، 268 ص.

19-  Shojae F., Kamrani E, Ranjbar M. S, 2012. Psammocora decussata Yabe and Sugiyama, 1937(Anthozoa; Siderastreidae): A new record of hard coral from north east of Larak Island (Persian Gulf, Iran). Journal of Animal Science Advances. 2(5): 433-437.

20- ربیعی.ر، اسدی.م، سهرابی­پور.ج، نژاد ستاری.ط، مجد.ا، 1384، خصوصیات ریخت شناسی و تشریحی جلبک Gracularia salicornia در سواحل خلیج فارس _جزیره قشم. پژوهش و سازندگی در منابع طبیعی شماره 75: ص 53-47 .

21-  Hansen I. V, Weeks J. M, Depledge M. H, 1995. Accumulation of Copper, Zinc, Cadmium and Chromium by the Marine Sponge Halicho ria panicea Pallas and the Implications for Biomonitoring. Marine Pollution Bulletin, 31(1-3) 133-138.

22-  Pan K, Lee O. O, Qian P. Y, Wang W. X, 2011. Sponges and sediments as monitoring tools of metal contamination in the eastern coast of the Red Sea, Saudi Arabia. Marine Pollution Bulletin, 62: 1140-1146.

23-  Cebrian, E., Uriz, M., Turon, X., 2007. Sponge as biomonitors of heavy metals in spatial and temporal surveys in northwestern mediterranean: multispecies comparison. Environmental Toxicology and Chemistry 26, 2430–2439.

24-  Armitage, P.D., Pardo, I., Furse, M.T., Wright, J.F., 1990. Assessment and predictions of biological quality. A demonstration of a british macroinvertebrate-based method in two Spanish rivers. Limnetica 6, 147–156.

25-  Roberts, R., Gregory, M.R., Foster, B.A., 1998. Developing an efficient macrofauna monitoring index of an impact study. A dredge spoil example. Mar. Pollut. Bull. 36, 231–235.

26-  Patel, B., Balani, M. C., & Patel, S, 1985. Sponge ‘sentinel’ of heavy metals. The Science of the Total Environment, 41(2), 143–152. doi:10.1016/0048-9697(85)90184-6.

27-  Berthet, B. B., Catherine, M. C., Thierry Pérez, T., & Amiard-Triquet, C, 2005. Metallothionein concentration in sponges (Spongia officinalis) as a biomarker of metal contamination. Comparative Biochemistry and Physiology C, 141(3), 306–313.

28- ملک­پوری. م، سخاوت­جو. م ص، جوزی. س ع و کرباسی.ع، 1392، ارایه راهکارهای مدیریتی کارخانه آلومینیوم المهدی بر اساس سنجش فلزات سنگین موجود در هوا، اولین همایش ملی پژوهش­های محیط زیست خلیج فارس.

29-  Shah Hosseini, E., 1993. Winds and waves of the Persian Gulf the port and the sea.  43- 44. 86 - 89.

30-  Jafari Valadani, A., (1997). Persian Gulf Ecology and the Pollutant Sources. The First Conference of Marine Geologyof Iran. 282 - 296.

31-  Afyooni, M., 2000.  Environment, water, soil, and air pollution. Arkan Press, Esfahan, 318.

32-  Dabiri, M., 2000. Environment, water, soil, air, and noise pollution; Ettehad Press, 400.

33-  Vogel, S, 1977. Current-induced flow through living sponges in nature. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 74(5), 2069–2071. doi:10.1073/pnas.74.5.2069.

34-  Dayton, P.K., Robilliard, G.A., Paine, R.T., 1970. Benthic faunal zonation as a result of anchor ice at McMurdo Sound, Antarctica. In: Holdgate, M.W. (Ed.), Antarctic Ecology. Academic Press, London and New York, pp. 244e258.

35-  Carballo, J. L., & Naranjo, S. 2002. Environmental assessment of a large industrial marine complex based on a community of benthic filter feeders. Marine Pollution Bulletin, 44(7), 605–610. doi:10.1016/S0025-326X(01)00295-8.

36-  Cebrian, E.,Mart, R., Uriz, M. J., & Turon, X, 2003. Sublethal effects of contamination on the Mediterranean sponge Crambe crambe: Metal accumulation and biological responses. Marine Pollution Bulletin, 46, 1273– 1284. doi:10.1016/S0025-326X(03)00190-5.