علوم و فنون شیلات

علوم و فنون شیلات

فراوانی میکروپلاستیک‌ در آب پرورشی ماهی قزل‌آلای در سیستم آبزی‌پروری مدار بسته (RAS)

نویسندگان
1 پردیس بین الملل کیش، دانشگاه تهران
2 گروه بهداشت و بیماری های آبزیان، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه تهران
3 گروه شیلات، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه گنبد کاووس
چکیده
مشاهدات جذب میکروپلاستیک‌ها توسط موجودات آبزی در طیف وسیعی از زیستگاه‌ها، از جمله سطح دریا، ستون آب، کف‌زیان، مصب‌ها، سواحل و تأسیسات آبزی‌پروری گزارش شده است. بااین‌حال، حضور و ویژگی‌های میکروپلاستیک‌ها در سامانه‌های آبزی‌پروری آب شیرین ایران تاکنون مورد بررسی قرار نگرفته است. این مطالعه باهدف پر کردن این خلأ، به شناسایی میکروپلاستیک‌ها در سامانه‌های آبزی‌پروری آب شیرین در دو منطقه از ایران، استان‌های مازندران و گلستان، می‌پردازد. در پاییز سال 1403، 3 لیتر از هر ایستگاه (آب ورودی، قبل از فیلتر مخزن، بعد از فیلتر مخزن و آب خروجی) از هر استخر استان‌های مازندران و گلستان نمونه‌برداری شد. میکروپلاستیک‌ها از آب استخراج و ازنظر فراوانی، شکل، اندازه و ترکیب پلیمری مورد تجزیه‌وتحلیل قرار گرفتند. ترکیب‌های پلیمری با استفاده از طیف‌سنجی مادون‌قرمز تبدیل فوریه (FTIR) تعیین شدند. درمجموع 125 ذره پلاستیکی شناسایی شد که بیشترین میانگین در استان مازندران (02/2±24 ذره در لیتر) و ایستگاه آب خروجی با 29 ذره در لیتر بود. بیشترین فراوانی مربوط به فیبر (بیش از 90 درصد) و کمترین فراوانی مربوط به قطعات بود. نتایج نشان داد که گروه اندازه 1000–300 میکرومتر دارای بالاترین فراوانی و گروه اندازه 5000–3000 میکرومتر دارای کمترین فراوانی بود. رنگ سیاه بیشترین فراوانی (56/55 درصد) و رنگ شفاف(94/6 درصد) و قرمز (87/2 درصد) کمترین فراوانی را داشتند. پلیمرهای غالب میکروپلاستیک‌ها شامل پلی‌اتیلن و پلی‌اتیلن ترفتالات بودند. بررسی ورود میکروپلاستیک‌ها به سامانه‌های آبزی‌پروری مداربسته (RAS) از طریق فرسایش اجزای پلاستیکی آن و ارزیابی جایگزین‌های غیرپلاستیکی برای این اجزا (مانند بیوفیلترهای طبیعی) بود، همچنین تکنیک‌های حذف میکروپلاستیک‌ها از سامانه، از اهمیت بالایی برخوردار است تا حضور این آلاینده‌ها در سامانه‌های RAS و تأثیر آن‌ها بر امنیت غذایی جهانی به حداقل برسد.


کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Halwart M. Aquaculture in SOFIA 2022. FAO Aquaculture Newsletter. 2022 Dec 1(66):7-8.
[2] Masoudi E, Hedayati A, Bagheri T, Salati A, Safari R, Gholizadeh M, Zakeri M. Different land uses influenced on characteristics and distribution of microplastics in Qarasu Basin Rivers, Gorgan Bay, Caspian Sea. Environmental Science and Pollution Research. 2022 Sep;29(42):64031-9.
[3] Gholizadeh M, Alinejad M. Assessment of spatial variability of some affecting parameters on water quality of Zarin Gol River in Golestan province. Environmental Sciences. 2018 Mar 21;16(1):111-26.
[4] Gholizade M, Rezvani SA, Zibaei M. Effects of land use change on macroinvertebrate community composition in upper reaches of the Chehel-Chai chatchment, Iran. Caspian Journal of Environmental Sciences. 2021 Jul 1;19(3):523-33.
[5] Naylor RL, Hardy RW, Buschmann AH, Bush SR, Cao L, Klinger DH, Little DC, Lubchenco J, Shumway SE, Troell M. A 20-year retrospective review of global aquaculture. Nature. 2021 Mar 25;591(7851):551-63.
[6] Martins CI, Pistrin MG, Ende SS, Eding EH, Verreth JA. The accumulation of substances in Recirculating Aquaculture Systems (RAS) affects embryonic and larval development in common carp Cyprinus carpio. Aquaculture. 2009 Jun 3;291(1-2):65-73.
[7] Lv W, Yuan Q, He D, Lv W, Zhou W. Microplastic contamination caused by different rearing modes of Asian swamp eel (Monopterus albus). Aquaculture Research. 2020 Dec;51(12):5084-95.
[8] Llorca M, Vega-Herrera A, Schirinzi G, Savva K, Abad E, Farré M. Screening of suspected micro (nano) plastics in the Ebro Delta (Mediterranean Sea). Journal of hazardous materials. 2021 Feb 15;404:124022.
[9] Group of Experts on the Scientific Aspects of Marine Environmental Protection (GESAMP). Guidelines or the monitoring and assessment of plastic litter and microplastics in the ocean. Reports and studies GESAMP. 2019.
[10] Barboza LG, Cunha SC, Monteiro C, Fernandes JO, Guilhermino L. Bisphenol A and its analogs in muscle and liver of fish from the North East Atlantic Ocean in relation to microplastic contamination. Exposure and risk to human consumers. Journal of hazardous materials. 2020 Jul 5;393:122419.
[11] Su L, Xue Y, Li L, Yang D, Kolandhasamy P, Li D, Shi H. Microplastics in taihu lake, China. Environmental Pollution. 2016 Sep 1;216:711-9.
[12] Lu J, Zhang Y, Wu J, Luo Y. Effects of microplastics on distribution of antibiotic resistance genes in recirculating aquaculture system. Ecotoxicology and Environmental Safety. 2019 Nov 30;184:109631.
[13] Matias RS, Gomes S, Barboza LG, Salazar-Gutierrez D, Guilhermino L, Valente LM. Microplastics in water, feed and tissues of European seabass reared in a recirculation aquaculture system (RAS). Chemosphere. 2023 Sep 1;335:139055.
[14] Zhang D, Liu X, Huang W, Li J, Wang C, Zhang D, Zhang C. Microplastic pollution in deep-sea sediments and organisms of the Western Pacific Ocean. Environmental Pollution. 2020 Apr 1;259:113948.
[15] Huang F, Hu J, Chen L, Wang Z, Sun S, Zhang W, Jiang H, Luo Y, Wang L, Zeng Y, Fang L. Microplastics may increase the environmental risks of Cd via promoting Cd uptake by plants: A meta-analysis. Journal of Hazardous Materials. 2023 Apr 15;448:130887.
[16] Ma C, Chen Q, Li J, Li B, Liang W, Su L, Shi H. Distribution and translocation of micro-and nanoplastics in fish. Critical Reviews in Toxicology. 2021 Oct 21;51(9):740-53.
[17] La Daana KK, Officer R, Lyashevska O, Thompson RC, O'Connor I. Microplastic abundance, distribution and composition along a latitudinal gradient in the Atlantic Ocean. Marine pollution bulletin. 2017 Feb 15;115(1-2):307-14.
[18] Zhu J, Zhang Q, Li Y, Tan S, Kang Z, Yu X, Lan W, Cai L, Wang J, Shi H. Microplastic pollution in the Maowei Sea, a typical mariculture bay of China. Science of the Total Environment. 2019 Mar 25;658:62-8.
[19] Hedayati A, Gholizadeh M, Bagheri T, Abarghouei S, Zamani W. Microplastics in marine ecosystems. Sustainable Aquatic Research. 2022;1(2):63-73.
[20] Cesa FS, Turra A, Baruque-Ramos J. Synthetic fibers as microplastics in the marine environment: a review from textile perspective with a focus on domestic washings. Science of the total environment. 2017 Nov 15;598:1116-29.