ارزیابی کمی و کیفی آلودگی به ریزپلاستیک‎ها در ماهی کوتر دم سیاه (Sphyraena genie) دریای عمان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه زیست‌شناسی دریا، دانشکده علوم دریایی، دانشگاه دریانوردی و علوم دریایی چابهار، چابهار، ایران

2 گروه زیست‌شناسی دریا، دانشکده علوم و فناوری‌های زیستی، دانشگاه شهیدبهشتی، تهران، ایران

10.48308/envs.2023.1319

چکیده

سابقه و هدف: فراوانی و ماندگاری زباله‌های پلاستیکی در محیط‌زیست، به‌ویژه در محیط‌های دریایی، تهدیدات زیست‌محیطی گسترده‌ای برای اقیانوس و تنوع زیستی آن به همراه دارد. ریزپلاستیک‌ها (1 میکرومتر تا 5 میلی‌متر) جزء مهمی از آلودگی پلاستیک دریایی می‌باشند. نگرانی در مورد اثرات منفی ریزپلاستیک‌ها بر سلامت انسان، توجه به حضور و خواص فیزیکوشیمیایی ریزپلاستیک‌های موجود در محیط‌های آبی و درون بدن آبزیان خوراکی را افزایش داده است. بنابراین، هدف اصلی این پژوهش بررسی کمیت (وجود، فراوانی و اندازه) و کیفیت (شکل و رنگ) ریزپلاستیک‌ها در لوله گوارش ماهی کوتر دم سیاه (Sphyraena genie) دریای عمان است.
مواد و روش‌ها: برای این مطالعه، 27 قطعه ماهی کوتر دم سیاه (میانگین طول کل 36/5 ± 5/42 سانتی‌متر و وزن کل 5/2 ± 5/353 گرم) از سواحل شمالی دریای عمان در زمستان سال 1399 به‌وسیله تور گوشگیر جمع‌آوری شد. ماهیها در آزمایشگاه زیست‌سنجی و سپس تشریح شدند. برای استخراج ریزپلاستیک‌ها هر لوله گوارش با محلول KOH ده درصد هضم و سپس فیلتراسیون خلاء انجام شد. شناسایی، شمارش و تعیین ویژگی‌های ریزپلاستیک‌ها (شکل، اندازه و رنگ) به‌وسیله استریومیکروسکوپ صورت گرفت. ابعاد ذرات (μm) با استفاده از نرم‌افزار ImageJ اندازه‌گیری شد.
نتایج و بحث: همه ماهیان مورد بررسی دارای ریزپلاستیک در دستگاه گوارش بودند (100 درصد). 285 ذره ریزپلاستیک در ماهی کوتر دم سیاه دریای عمان یافت شد. میانگین فراوانی ریزپلاستیک‌ها 19/5 ± 5/10 ذره به ازای هر ماهی و 2/0± 8/0 ذره به ازای هر گرم وزن تر ماهی بود. ریزپلاستیک‌های شناسایی شده به شکل رشته (فراوانی: 73%)، قطعات نامنظم (26%) و صفحات فیلم (1%) بودند. رنگ ریزپلاستیک‌ها از طیف رنگی روشن تا تیره متغیر بود. ترکیب رنگ بر حسب فراوانی عبارت بود از سیاه > خاکستری> شفاف > کرم> قرمز > آبی و قرمز تیره > سبز و قهوه‌ای > صورتی و سفید > آبی تیره و هلویی. حدود نیمی از ریزپلاستیک‌ها طولی کوتاهتر از 300 میکرومتر داشتند در حالی که تنها حدود 9% ذرات ریزپلاستیک بلندتر از 1 میلی‌متر بودند. از نظر اندازه، ریزپلاستیک‌ها در هشت گروه دسته‌بندی شدند: دستۀ یک (اندازه: 100 -1 میکرو‌متر؛ تعداد 64 ریزپلاستیک)، دسته دو (300 -100 میکرو‌متر؛ تعداد 85 ریزپلاستیک)، دسته سه (500 -300 میکرو‌متر؛ تعداد 45 ریزپلاستیک)، دسته چهار (500 میکرومتر-1 میلی‌متر؛ 66 ریزپلاستیک) دسته پنج (2-1 میلی‌متر؛ 19 ذره ریزپلاستیک)، دسته شش (3-2 میلی‌متر؛ 5 ذره ریزپلاستیک)، دسته هفت (4-3 میلی‌متر؛ 1 ذره ریزپلاستیک) و دسته هشت (5-4 میلی‌متر؛ بدون ریزپلاستیک). ریزپلاستیک‌های قطعه نامنظم نسبت به رشته کوچک‌تر و عمدتاً کمتر از 100 میکرومتر بودند. با توجه به شکل و اندازه کوچک اغلب ذرات ریزپلاستیک، وجود بقایای ماهیان کوچک (جمجمه، فلس و رشته‌های آبششی) و خرده صدف در لوله گوارش ماهی و همچنین رژیم گوشت‌خواری ماهی کوتر دم سیاه، می‌توان احتمال داد که ذرات ریزپلاستیک ثانویه تخریب شده ممکن است از طریق زنجیره غذایی منتقل شده باشند.
نتیجه گیری: در لوله گوارش همه نمونه‌های مورد بررسی ماهی کوتر دم سیاه ذرات ریزپلاستیک مشاهده شد. ریزپلاستیک‌های جداسازی شده به شکل‌های رشته، قطعات نامنظم و فیلم بودند. رنگ‌های سیاه، خاکستری و شفاف به عنوان رنگ‌های غالب مشهود بودند که رشته به عنوان شکل غالب در ریزپلاستیک‌ها بود. ریزپلاستیک‌های 1 میلی‌متر و کمتر، فراوان‌ترین (92%) ذرات بودند. وجود ریزپلاستیک در ماهی‌ مطالعه شده نگرانی‌های اکولوژیک و بهداشتی را به‌دنبال دارد. از این رو افزایش آگاهی عمومی و مدیریت ورود آلاینده‌های پلاستیکی به محیطزیست دریا ضروری است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Quantitative and qualitative assessment of microplastics pollution in the Blackfin barracuda (Sphyraena genie) in the Oman Sea

نویسندگان [English]

  • Shahin Kordi Torshabi 1
  • Parvin Sadeghi 1
  • Zahra Taghizadeh Rahmat Abadi 2
1 Department of Marine Biology, Faculty of Marine Science, Chabahar Maritime University, Chabahar, Iran
2 Department of Marine Biology, Faculty of Life Sciences and Biotechnology, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
چکیده [English]

Introduction: The abundance and durability of plastic wastes in the environment, especially in the marine environment, comes with extensive environmental threats to the ocean and its biodiversity. Microplastic (MP; 1 µm to 5 mm) is an important component of marine plastic pollution. The concerns about the negative effects of MPs on human health have raised attention to the presence and physiochemical properties of MPs found in aquatic environments and inside body of edible aquatic animals. Therefore, the main goal of this study is to investigate the quantity (presence, abundance, and size), and quality (shape and color) of MPs found in the digestive tract of Blackfin barracuda (Sphyraena genie) living in the Oman Sea.
Materials and methods: For this study, 27 pieces of S. genie (average total length: 42.5 cm ± 5.36 and total weight: 353.5 g ± 2.5) were collected from the northern shores of the Oman Sea during the winter of 2020 by gill nets. The fish were bioassayed and then dissected in the laboratory. To extract MPs, each digestive tract was digested with a 10% KOH solution and then vacuum filtered. Identification, counting, and determination of the characteristics of MPs (shape, size, and color) were done by a stereomicroscope. Particle dimensions (μm) were measured using ImageJ software.
Results and discussion: All the examined fish had MPs in their digestive tracts (100%). 285 MPs were found in the S. genie samples. The MP average abundance was 10.5 ± 5.19 particles per individual and 0.8 ± 0.2 particles per gram of wet weight. The most identified microplastics were in the form of fiber (abundance: 73%), irregular fragments (26%), and films (1%). The MP colors ranged from light to dark color spectrum. The color combination according to abundance was black > gray > transparent > creamy > red > blue and dark red > green and brown > pink and white > dark blue, and peach. Around half of the MPs were shorter than 300 µm in length, while only about 9% of the MPs were longer than 1 mm. In terms of size, microplastics were classified into eight groups: category one (size: 1 - 100 µm; N: 64 MPs), category two (100 - 300 µm; N: 85 MPs), category three (300 - 500 µm; N: 45 MPs), category four (500 µm - 1 mm-; N: 66 MPs) category five (1 - 2 mm; N: 19 MPs), category six (2 - 3 mm; N: 5 MPs), category seven (3 - 4 mm; N: 1 MP) and category eight (4-5 mm; No MP). The size of the irregular fragments was smaller than the fibers, mostly less than 100 µm. Considering the shape and small size of dominant MPs, the presence of small fish remains (skulls, scales, and gill fibers) and shell fragments in the digestive tracts, and also the carnivorous diet of the S. genie, it can be assumed that these degraded secondary MPs might have been transferred through the food chain.
Conclusion: Microplastics were observed in the digestive tracts of all the examined samples of S. genie. The isolated MPs were in the form of fibers, irregular fragments and films. Black, gray, and transparent colors were evident as the dominant colors, and fiber was the dominant shape in microplastics. MPs smaller than 1 mm were the most abundant particle (92%), too. The presence of microplastics in the studied fish lead to ecological and health concerns. Therefore, it is necessary to raise public awareness and manage the entry of plastic pollutants into the marine environment.

کلیدواژه‌ها [English]

  • plastic pollution
  • barracuda
  • microplastic
  • digestive system