مقالــــة علميــــة للدكتــــوره انــس مسلــم محمــد بعنـــوان :- تأثير تلوث مياه الأنهار بالعناصر الثقيلة على الأسماك التي تعيش فيها

تاريخ النشر: 16/09/2019
عدد المشاهدات: 38
تم نشر الموضوع بواسطة: اعلام قسم تقنيات التحليلات المرضية
تأثير تلوث مياه الأنهار بالعناصر الثقيلة على الأسماك التي تعيش فيها

تتلوث المياه بالعناصر الثقيلة الناتجة عن النشاطات المنزلية والصناعية ونشاطات الإنسان الأخرى ، مما يؤدي إلى أضرار طويلة الأمد لجميع الكائنات الحية. وتتواجد هذه العناصــــــــر فــي البيئـــــة باستـــــــــــمرار ممـــــــا يــــــؤدي الـــــى تراكمهــا في التربــــــــــة والمــــيـــــــــاه والرواســــــــــــب وأخــــيـــــــــراً فـي السلسلـــــة الغــــــذائيــــــــة.وتمتاز العناصر الثقيلة بخاصية كونها تميل الى التكبير الحيوي Bio-magnification عند انتقالها بالسلسلة الغذائية.
تُعّرف العناصر النزرة الثقيلة على إنها العناصر التي تكون كثافتها أكثر من (5) غم/سم3، وهي نوعان: أساسية Essential trace heavy metals تكون مديات تراكيزها المثالية للنمو والتكــــاثر ضيقة ومنها النحــــاس والخارصين والنيكـــــل والمنغنيز وهي مكونات طبيعية للمياه عند التراكيز الضئيلة أو النادرة، ولكنها تكــــــون مضـــــرة للكــــــائنــــات الحيـــة عندمـــــا تتجـــــاوز تراكيــزها المتطلبات الأيضيـة. وتلعب هذه العناصر دور مهم في مختلف العمليات الحيوية والتي تشمــل الفسفــــــــرة التاكسدية والتنظيــــــــم الجيني وتـــــوازن الجذور الحـــــرة كعوامل مساعــــــــدة أساسية. أما العناصرالنــــــزرة الثقيلــــة غير الأساسية Non-essential trace heavy metals فهي لا تلعب أي دور في نمــــــــو وتكاثــــــر الكائــــــــن الحي وتكـــــــون سامـــــة لجميع الكائنــــــــات الحيـــــــــة حتى وان وجـــــدت بتراكيـــــــز واطئـــــــة وتشمـــــــل الزئبـــــــق والرصــــاص والكادميـــــــوم. أن تراكيـــــز العناصر الثقيلــــــة في الميــــاه الملوثـــــــة لا تكون ثابتــــــة أبـــــداً، إذ إنهـــــا تعتمــــــد على نــــــــــــوع ومستــــــــــوى التلـــــوث والظـــــــــروف الفيزيـــــائيـة والكيــميائــيــــةللمــــاء وحـجـم الجســـــــــم المــــــــائي وزمــــن طـــرح الـــمـــــواد الملــــــوثة فـــي المـيــــاه الطبيـــعيــــة.
تأخذ الأحياء التي تعيش في قاع النهرالملوثات الموجودة في الرواسب بعملية تدعى التراكم الحيوي Bio-accumulation، وبعد أن تتغذى عليها الحيواناتالأكبر منها حجما مثل الأسماكتنتقل الملوثات عبر السلسلة الغذائية بتراكيز أعلى بعمليــــــة تدعى التكبيــر الحيوي Bio-magnification. استخدمت تراكيز العناصر في الأسماك بكثرة كمؤشرات تعرض للعناصر الثقيلة. تختلف مستويات تراكم العناصر الثقيلة في الأسماك باختلافالأنواع والأفراد ضمن المجتمع، ويعتمد تراكمها على العمر والحجم والحالة الغذائيةوجنس الكائن الحي.وقـــــد وجــد بـأن التــــلـــــوث بالعنــاصر الثقيـلــــــة يؤثرفي التــــوازن البيئــي للبيئـــة المتلقيــة لهــــا وكذلك في تنــــوع الكائنــــــــات الحية التي تعيش فيها. وقد أشارت الـــعديـد من البيانات إلى أن عناصــر معينـــــة تـــــؤثرفي تراكم أخرى وأن التداخلات الحاصلة بين العناصر المتعددة تعود إلى الأخذ التنافسي من البيئة والى اختلاف توزيعها في أنسجة الأسماك، فمـــن الممـــــكن أن تختـــــلف التداخلات بين العناصر وبهــــذا سيكون تأثيـــــــــر مزيج من العناصر على مجتمع الأسماك مختلف أيضاً، حيث أن تأثــــيرمزيج لاثنين أو أكثر من المواد الكيميائية يشـــــــــار له عــــــــــــادة أما إضافي Additive أو تآزري Synergistic أو تضادي Antagonistic.
يؤديتلوث المياه بالعناصر الثقيلة إلى تسليط إجهاد Stress قوي على الأسماك، ينتج عنه تغيرات في الايض.ويفسر الإجهاد على انه استجابة عامة غير متخصصة لأي عامل يؤدي إلى اضطراب التوازن البيئي، وتشمل السيطرة العصبية والهرمونية على تفاعلات الإجهاد تثبيط الجهاز العصبي الودي Sympathetic nervoussystem والمناطـــــــــق الفـــــــــــارزة لهرمــــــــــوني الإجهــــــــــاد Epinephrineو Cortisol فوق الكلى. كما ويمكن تحفيز الإجهاد عن طريق مختلف العوامل البيئية اللاحياتية مثل التغير في درجة حرارةالماء والـ pH وتركيز الأوكسجين المذاب بالإضافة إلى التلوث أو يمكن تحفيزه بالعوامل البيئية الحياتية مثل ضغط الافتراس والإصابة بالطفيليات والتنافس القوي. تتضمن تفاعلات الإجهاد مختلف التغيرات الفسيولوجية كتغير تركيب الدم والاليات المناعية الدفاعية إذ يتغير الضغط التنـــــــــافذي وتزداد تراكيز المـــــــــــواد الأساسيـــــــة المحررة للطاقة مثل سكر الكلوكوز والاحماض الدهنية، كمــــــا يــــزداد نشاط أنزيمات معينــــــة مثل Lactatedehydrogenase و transaminase وفي حالة الإجهـــــــــــــاد التسممـــــــــــي ينشـــــــــــــــــط Glutathione transferase وCytochrome P-450، كمـــــــــــا يــــــزداد مستــــــــــوى البروتـيـــــنMetallothionein و Ubiquitinوتــــــــــقـــل عــــــــوامـــــــــــــل المنــــــــــاعــــــــة المختـــلــــــــــطـة Humoral immune (Lysozyme و Antibodies).
تنعكس العمليات الأيضية في الأسماك بتغيرات في المؤشرات البايوكيميائية لمختلف الأنسجة والأعضاء. وتتغير المؤشرات الفسيولوجية والكيموحيوية في دم وأنسجة الأسماك بعد التعرض للعناصر الثقيلة بسبب كون هذه المؤشرات شديدة الحساسية للعناصــــــر الثقيلة. وهنــــــــاك عــــــــــــــــــدة تفسيــــــــرات لتثبيـــــــــط نمـــــــو الأسمـــــــــاك المعــــــرضة للعنــــــــــــاصر الثقيلة مثـــــــلاً ضعــــف التغـــــذية. و تـــــــأخر نشــــــــاط هرمونـــــــــــات النمــــــــــو. حيـــــــث تـــــــــــــــــؤدي العنـــــــــاصر الثقيــــــــــــلة إلــــــى اختــــــــــــزال نمــــــــو وتطـــــــــور وحيــــــاة يرقــــــــات الأسمــــــاك بعـــــــــد انتقــــــــالها إلى التغــــــــــذية الخـــــــــارجية Exogenous nutrition .
كما يؤدي التلوث بالعناصر الثقيلة إلى اعتلالات سلوكية في الاسماك مثل ضعف الأداء الحركيمما يجعلهـــــا سهلة الافتراس، وأضرار تركيبــــية وبصــــــورة رئيسة ظهور تشوهات في العمود الفقري ، كما يؤدي إلى تثبيط امتلاء مثانةالعومSwimbladder. إذإن امتلاءها بالهواء يكونمهماً لسباحة اليرقات بشكل نشط وان أي خلل في هذه العملية ينتج عنه اختزال التغذية وزيادة الهلاكات.



المصادر:

1. Begum, A., Harikrishna, S., and Khan, I. (2009). Analysis of heavy metals in water, sediments and fish samples of Madivala lakes of Bangalore, Karnataka. Intern. J. Chem. Res., 1(2): 245 – 249.
2. Dobreva, V., Tsekov, A., and Velcheva, I. (2008). Study of the effect of zinc on gill functions of the crucian carp (Carassius gibelio) Bloch. Bulgar. J. Agric. Sci., 14(2) : 182 – 185.
3. Murugan, S. S., Karuppasamy, R., Poongodi, K., and Puvaneswari, S. (2008). Bioaccumulation pattern of zinc in freshwater fish (Channa punctatus) Bloch. after chronic exposure. Turk. J. Fish. Aquat. Sci., 8: 55 – 59.
4. Swaileh, K. M., and Sansur, R. (2006). Monitoring urban heavy metal pollution using the house sparrow (Passer domesticus). J. Environ. Monit., 8: 209 – 213.