فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول : مقدمه و طرح تحقیق
1-1- بیان مسئله………………………………………………………………………………………………………………1
1-2- اهداف ، فرضیات و سئوالات تحقیق………………………………………………………………………….2
1-2-1- اهداف تحقیق………………………………………………………………………………………………..2
1-2-2- فرضیات تحقیق ……………………………………………………………………………………………..2
1-2-3- سئوالات تحقیق……………………………………………………………………………………………..2
1-3- روش تحقیق و پژوهش…………………………………………………………………………………………..3
فصل دوم : کلیات تحقیق
2-1- فلزات سنگین………………………………………………………………………………………………………..4
2-1-1- منشاء فلزات سنگین………………………………………………………………………………………..5
2-2- سابقه تحقیقات در مورد سرب …………………………………………………………………………………6
2-2-1- سابقه تحقیقات در مورد سرب و اثر آلوده کنندگی آن در انسان……………………………6
2-2-2- اثر آلوده کنندگی سرب در آب دریا و ماهیان……………………………………………………8
2-3- سابقه تحقیقات در مورد آهن…………………………………………………………………………………..9
2-3-1- سابقه تحقیقات راجع به مسمومیت با آهن و اثر آلوده کنندگی آن بر انسان……………..9
2-3-2-اثر آلوده کنندگی آهن در آب دریا و ماهیان……………………………………………………11
2-3-3- مقادیر استاندارد پیشنهاد شده آهن و سرب از سوی سازمانها ومحققان مختلف23
فصل سوم : مواد و روش کار
3-1- مواد و لوازم مورد نیاز………………………………………………………………………………………….25
3-2- روش کار…………………………………………………………………………………………………………..25
3-2-1- تاریخچه دستگاه جذب اتمی…………………………………………………………………………28
3-2-2- قسمتهای مختلف دستگاه جذب اتمی…………………………………………………………….29
3-2-2-1 روش کار با دستگاه جذب اتمی با شعله……………………………………………………..31
3-2-3- آماده سازی نمونه ها جهت اندازه گیری فلزات………………………………………………..32
3-2-4-عمل هضم اولیه در فلزات……………………………………………………………………………..33
فصل چهارم : نتایج تحقیق ………………………………………………………………………………………….35
فصل پنجم : بحث و پیشنهادها…………………………………………………………………………………….43
منابع :………………………………………………………………………………………………………………………49
چکیده انگلیسی…………………………………………………………………………………………………………..55
فهرست جدول ها
عنوان صفحه
جدول 4-1 میانگین و انحراف معیار آهن و سرب در کل نمونه های خوراک (بر حسب میلی گرم بر کیلوگرم)
35
جدول 4-2 میانگین و انحراف معیار آهن و سرب خوراک تولید شده در کارخانه های مختلف (بر حسب میلی گرم بر کیلوگرم)
35
جدول 4-3 میانگین و انحراف معیار آهن و سرب در کل نمونه های ماهی (بر حسب میلی گرم بر کیلوگرم)
36
جدول 4-4 میانگین و انحراف معیار آهن و سرب ماهیان تغذیه شده از خوراک کارخانه های مختلف (بر حسب میلی گرم بر کیلوگرم)
37
جدول 4-5 میانگین و انحراف معیار آهن و سرب در کل نمونه های آب مزارع مورد نمونه برداری ( بر حسب میکروگرم بر لیتر)
38
جدول 4-6 -میانگین و انحراف معیار آهن و سرب آب تامین کننده مزارع مختلف( بر حسب میکروگرم بر لیتر)
39
فهرست نمودارها
عنوان صفحه
نمودار 4-1 میزان آهن در آب ورودی مزارع مختلف
40
نمودار 4-2 میزان آهن در ماهیان تغذیه شده با خوراک کارخانجات مختلف
40
نمودار 4-3 میزان آهن موجود در خوراک کارخانجات مختلف
41
نمودار 4-4 میزان سرب موجود در خوراک کارخانجات مختلف
41
نمودار 4-5 میزان سرب در آب ورودی مزارع مختلف
42
نمودار 4-6 میزان سرب در ماهیان تغذیه شده با خوراک کارخانجات مختلف
42
فهرست شکلها
عنوان صفحه
شکل 3-1 قسمتهای مختلف دستگاه جذب اتمی (سیستم تک پرتویی)……………………………….. 30
خلاصه فارسی:
تعداد 32 نمونه غذا ، آب منابع و عضله ماهی به منظور اندازه گیری فلزات سرب و آهن در فصلهای تابستان و پاییز ، در دو نوبت با فاصله 3 ماه از چهار مزرعه پرورش ماهی قزل آلای رنگین کمان در استان چهارمحال بختیاری اخذ شده و مورد بررسی قرار گرفت .
میزان آهن و سرب به ترتیب در کل نمونه های آب مزارع مختلف برابر با 4/4 ± 6/60 و 2/0 ± 5/2 میکرو گرم بر لیتر ، میزان آهن و سرب به ترتیب در کل نمونه های خوراک مصرفی مزارع مختلف برابر با8/183 ± 4/563 و1/1 ± 3/3 میلی گرم بر کیلو گرم و همچنین میزان این دو فلز به ترتیب در کل نمونه های ماهی مزارع مختلف برابر با
9/3 ± 7/8 و1/0 ± 3/0 میلی گرم بر کیلو گرم بوده است . با توجه به مقادیر بدست آمده از دو فلز فوق هیچ گونه تفاوت معنی داری در سطح (05/0 p <) بین خوراک، ماهیان و آبهای مختلف مشاهده نشد ولی در کل ارتباط منطقی بین میزان این دو فلز در غذا و ماهیان تغذیه شده از همان غذا مشاهده گردید بطوریکه بیشترین میزان تجمع فلزات سنگین یاد شده در غذای کارخانه شماره 2 و همینطور ماهیان تغذیه شده از این غذا و کمترین میزان تجمع این فلزات در غذای کارخانه شماره 3 و ماهیان تغذیه شده با این خوراک مشاهده شد .
با توجه به استاندارد های FAO برای فلزات سنگین و مقایسه آن با مقادیر بدست آمده در تحقیق حاضر، میزان این فلزات در آب، غذا و عضلات ماهی از حداکثر مجاز پیشنهادی کمتر می باشد. لذا هیچ گونه خطری از جانب این منابع متوجه مصرف کنندگان بعدی مثل انسان نیست .
1-1- بیان مساله:
فلزات سنگین به عنوان یک مسئله خطر ساز از ابعاد مختلف و به طور جدی می توانند زیست انسان و سایر موجودات زنده را به خطر بیاندازند. یکی از عمده تر ین منابع تولید کننده این عوامل سنگ های معادن و غبارهای آتشفشانی می باشند ولی در کنار اینها انسان خود به اشکال مختلف مانند صنایع رنگرزی، آبکاری فلزات و باطری سازی در انتشار فلزات سنگین نقش دارد(8). حضور این عوامل در محیط زیست در دراز مدت منجر به کاهش توان تولید مثلی آبزیان ، مشکلات تنفسی و عصبی و غیره شده و در ضمن با توجه به تجمع آن در بدن (تجمع زیستی)1 و انتقال آنها به مصرف کنندگان بعدی از جمله انسان می تواند عوارض غیر قابل جبرانی را ایجاد نماید. یکی از منابع مهم انتقال فلزات سنگین خوراک مصرفی ماهیان پرورشی است که با اندازه گیری دو فلز سرب و آهن می توان به میزان حضور این عوامل در غذا و احیاناً بالا بودن آنها بیش از حد استاندارد پی برد. همچنین بررسی میزان این فلزات در آب و ماهیان مزارع پرورشی از نظر مقایسه ای می تواند راه کار مناسبی در نحوه استفاده از این منابع آبی و یا حتی ماهیان مورد پرورش در این آبها به ما بدهد.
1-2- اهداف، فرضیات و سوالات تحقیق:
1-2-1- اهداف تحقیق:
1- بررسی و اندازه گیری دو فلز سنگین سرب و آهن در چهار نوع خوراک مصرفی، آب و عضله ماهی قزل آلای رنگین کمان استان چهار محال و بختیاری.
2- مقایسه بین میزان فلزات سنگین سرب و آهن در انواع غذا، آب ورودی مزارع و عضله ماهیان مزارع مختلف قزل آلای رنگین کمان .
1-2-2- فرضیات تحقیق:
1- میزان فلزات سنگین سرب و آهن در خوراک مصرفی، آب و ماهیان قزل آلای رنگین کمان بالاتر از حد استاندارد است.
2- میزان فلزات سنگین سرب و آهن در خوراک مصرفی، آب و ماهیان قزل آلای رنگین کمان کمتر از حد استاندارد است.
1-2-3- سوالات تحقیق:
1- میزان فلزات سنگین سرب وآهن در خوراک ، آب و عضله ماهی قزل آلا چقدر می باشد؟
2- آیا میزان فلزات سنگین در آبهای مختلف مزارع پرورشی با هم تفاوت دارد ؟
3- آیا میزان فلزات سنگین بین ماهیان مختلف مزارع پرورشی با هم تفاوت دارد ؟
4- آیا میزان فلزات سنگین غذای کارخانه های مختلف با هم تفاوت دارد ؟
1-3- روش تحقیق و پژوهش:
در این مطالعه از منابع غذا، ماهی و آب مزارع پرورشی قزل آلای رنگین کمان به منظور اندازه گیری میزان دو فلز سرب و آهن نمونه گیری صورت می گیرد. به ترتیب از چهار نوع خوراک پر مصرف استان چهار محال و بختیاری، در هر کدام از مزارعی که از غذای مورد نظر استفاده می کنند نمونه گیری صورت گرفته و از آب و ماهیان همان مزرعه نیز نمونه گیری انجام می گیرد بطوریکه از هر مزرعه یک نمونه آب ورودی ، یک نمونه غذای GFT و دو قطعه ماهی 200 گرمی برداشت شد و سه ماه دیگر نیز همین روال تکرار می شد. بطوریکه با احتساب دو فلز سرب و آهن در هر نمونه ، مجموعاً 16 فلز در غذا، 16 فلز در آب و 32 فلز در ماهیان 4 مزرعه اندازه گیری خواهد شد(مجموعاً 64 فلز) برای سرب اسپکترومتری جذب اتمی با کوره و برای آهن اسپکترومتری جذب اتمی با شعله انجام می شود. داده های بدست آمده با تست آماری آنالیز واریانس تجزیه و تحلیل و مقایسه میانگین داده ها با آزمون آماری دانکن صورت خواهد گرفت.
GFT: به غذای سایز ماهیان دوره رشد گفته می شود.
2-1-فلزات سنگین
علاوه بر کربوهیدرات ها، لیپیدها، اسیدهای آمینه و ویتامین ها برخی از فلزات سنگین برای فعالیت بیولوژیکی سلول ها ضروری می باشند. برخی از فلزات مانند آهن برای زندگی جنبه حیاتی داشته و گروهی دیگر مانند مس و روی و سرب به مقدار جزئی برای فعالیت آنزیم ها ضروری هستند(7). این فلزات به علت داشتن وزن اتمی بالا فلزات سنگین نامیده می شوند. چنانچه میزان ورود این فلزات ضروری به بدن بیش از حد مورد نیاز باشد باعث ایجاد مسمومیت می شوند. فلزات سنگین غیر ضروری و یا فلزات سمی نیز در بدن آثار سمی تولید می نمایند، به طور کلی فلزات سنگین موجود در محیط زیست یک خطر بالقوه برای موجودات زنده به شمار می آیند. انسان و حیوانات همیشه در معرض آلودگی با فلزات سنگین می باشند اینگونه فلزات با ترکیبات ضروری بدن از قبیل اکسیژن، گوگرد و ازت به صورت گروههایی از قبیلS-S ، SH ، OH ، COO و COOH پیوند برقرار می نمایند. بیشتر ترکیبات ضروری بدن از جمله آنزیم ها و پروتئین ها دارای چنین گروههایی می باشند در نتیجه فلزات سنگین موجب وقفه فعالیت آنزیم ها و اختلال در سنتز ترکیبات ضروری بدن می شوند(6).
2-1-1- منشا فلزات سنگین:
این فلزات جزء عوامل متشکله طبیعی آب دریاها می باشند و مقادیر فراوانی از آنها به صورت طبیعی از طرق متنوعی مانند فرسایش سنگ های معادن، باد، ذرات غبار، فعالیت های آتشفشانی، رودخانه ها و آبهای زیرزمینی وارد دریا می شوند. ولی آنچه مسئله ساز است افزایش منطقه ای این فلزات به واسطه فعالیت های صنعتی انسانی مانند افزایش پساب ها و ضایعات صنعتی کارخانجات ،آلودگی های نفتی، سموم ، دفع آفات و … می باشد(8). این آلاینده ها از یک طرف باعث کاهش اکسیژن محلول در آب شده و از طرف دیگر دارا بودن سموم اثر مستقیمی بر روی ماهی ها داشته و باعث تلفات آنها می شود.
آبی که از مناطق آبخیز یا بستر رودخانه ها عبور می کند، سنگ های معدنی یا مواد محلول را با خود انتقال داده و باعث مسمومیت ماهیان قسمت های پائین رودخانه می شوند این روند سبب شده است که قسمت های مشخصی از نهرها، دریاچه ها یا سایر آب ها از ماهی تخلیه شوند. از موارد دیگری که سبب آلودگی آب ها می شوند می توان از صنایع استخراج سنگ فلزات نام برد که طی بهره برداری از معادن، آب زهکشی آنها دارای مقادیر زیادی فلزات سمی است. PH بعضی از این آب ها به مقدار کمی اسیدی است و سبب افزایش حلالیت فلزات می شود به عنوان مثال آب زهکشی معدن زغال سنگ به دلیل اسیدیته زیاد فلزات موجود در بستر معدن را در خود حل می کند(7)
2-2- سابقه تحقیقات در مورد سرب
2-2-1- سابقه تحقیقات در مورد مسمومیت با سرب و اثر آلوده کنندگی آن در انسان
سرب فلزی سنگین خاکستری مایل به آبی رنگ، عدد اتمی 82 و نقطه ذوب 327 درجه سانتیگراد است .این عنصر در گیاهان و خاک به مقدار بسیار کم یافت می شود. در خاک های اسیدی حلالیت آن زیاد شده و برای گیاهان سمی خواهد شد(9و11). لذا باران های اسیدی به طور غیر مستقیم در افزایش مسمومیت گیاهان و جانوران نقش دارند. از بین تمام ترکیبات سرب تنها تترااتیل سرب که در بنزین به عنوان ماده بالا برنده درجه اکتان مصرف می شود در حرارت معمولی اتاق قابل تصعید است لذا از سمی ترین ترکیبات سرب محسوب می شود. سرب از طریق پوست، دستگاه گوارش و تنفس جذب می شود(1). مهمترین راههای ورود سرب به بدن تنفس و پس از آن گوارش می باشد. جذب شدن از طریق پوست بستگی به نوع ترکیب آن دارد. ترکیبات معدنی سرب به کندی، در حالی که ترکیبات آلی سرب چون استات و اولئات سرب به خوبی از راه پوست جذب می شوند، تتراتیل سرب نیز به صورت مایع یا بخار از راه پوست جذب بدن می گردد(4و12).
شایع ترین علت مسمومیت با سرب جذب ذرات سرب موجود در هوا از طریق مجاری تنفسی است به خصوص در صنایعی که گرد و غبار و بخارات و دود سرب تولید می شود. جذب سرب از طریق استنشاق در افراد بالغ حدود 10 درصد و در اطفال حدود 40 درصد می باشد که حدود 95 درصد آن جذب خون می شود و ما بقی به دنبال هوای بازدم خارج شده یا در قسمت فوقانی دستگاه تنفسی تجمع می یابد و مجدداً بلع می گردد. به طور اولیه مسمومیت سرب در بزرگسالان از راه تنفس است(4و12).
تا قبل از سال 1942 تجمع و ذخیره شدن سرب در استخوان ها مورد توجه نبوده و وجود آن را در استخوان ها در مقایسه با عضلات و نسوج بی اهمیت می دانستند. بعدها معلوم شد که ترکیبات معدنی سرب ابتـدا در بافت های نرم شامل مغز ، کبــد و ماهیچــه ها توزیع و ته نشین شده و به زودی در طول زمان مقدار آن کمتر می شود و سپس در بافت های استخوانی دندان و مو ذخیره میگردد. ذخیره سرب در استخوان شباهت زیاد به ذخیره کلسیم دارد و به صورت فسفات سرب ذخیره می شود. چنانچه غلظت فسفات خون کم باشد سرب در بافت های غیر استخوانی ذخیره می شود، ویتامین D باعث ذخیره سرب در استخوان شده و هورمون پاراتیروئید موجب کاهش ذخیره در بافت استخوان و افزایش آن در خون می شود. سرب اساساً از طریق ادرار و به مقدار ناچیز از طریق مدفوع، عرق و شیر دفع می شود. دفع سرب در حیوانات آزمایشگاهی بیشتر از طریق صفرا است(4). آب ها به واسطه عبور در مسیر معادن سرب و نیز راه یابی فاضلاب کارخانجاتی چون صنایع باطری سازی، کریستال سازی، رنگ سازی و … آلوده می شوند. این آب ها موجب تجمع سرب در ماهی و آبزیان میگردد. مطالعات بیانگر ارتباط مستقیم بین غلظت سرب موجود در آب ها و لجن و غلظت آن در بافت های آبزیان است و از طرف دیگر آبیاری مزارع و مراتع به وسیله این آب ها منجر به افزایش میزان سرب در بافت های گیاهی و به دنبال آن افزایش میزان سرب در شیر، گوشت و تخم مرغ دام ها می شود(3).
سرب با بسیاری از ترکیبات ضروری بدن مانند آنزیم ها وپروتئینها اتصال برقرار نموده و موجب وقفه در فعالیت آنزیم و اختلال در سنتز پروتئین و غیره می گردد. این فلز موجب وقفه فعالیت آنزیم سدیم- پتاسیم- آدنوزین تری فسفات(Na-k-Atpase) گشته و میزان آنزیم ترانس آمیناز افزایش می یابد در حالی که این فلز موجب کاهش فعالیت آنزیم آلکالین فسفاتاز و متیل استراز می شود(20).
اولیــن عـــلائم مسمومیت ســرب غالباً غیر اختصاصی است به صـورت خستــگی، تهوع، بی اشتهایی، تغییر وضعیت خواب، اسهال، یبوست، افسردگی بروز می کند و با افزایش آن در فرد عوارض دیگری چون افزایش فشار خون، تغییر خلق و خو و اختلالات حرکتی،کم خونی ، عوارض عصبی ، آنسفالپاتی و نوریت بروز می کند(1و4). حداکثر میزان سرب برحسب استانداردهای موجود در کشورهای مختلف و بر اساس قوانین غذایی 1979 در آب آشامیدنی 50 میکروگرم در دسی لیتر و در عضله ماهی به میزان 2 میلی گرم در کیلوگرم می باشد(11).
2-2-2- اثر آلوده کنندگی سرب در آب دریا و ماهیان:
سرب در محیط آب بیشتر در رسوبات بستر تجمع یافته و میزان آن 4 برابر بیشتر از سرب موجود در آب است. این ماده به طور عمده در کلیه، آبشش، عضلات و استخوانها تجمع پیدا می کند. طبق گزارش FAO سالانه حدود 2 هزار تن سرب به دریا ریخته می شود که به پلانکتونها به ویژه فیتوپلانکتونها که حدود 7% اکسیژن را تامین می کنند صدمه زده و سبب مرگ و میر آنها می شود. سرب در هوا، آب و خاک وجود داشته از طریق گردش خون در بافت ها رسوب نموده و ایجاد مسمومیت می نماید.
سمیت سرب برای ماهی و سایر موجودات آبزی تحت تاثیر کیفیت آب بوده و به قابلیت انحلال ترکیبات سرب و به غلظت های کلسیم و منیزیم در آب بستگی دارد به عنوان مثال مشخص شده است که سمیت سرب با افزایش غلظت کلسیم و منیزیم در آب کاهش می یابد. مسمومیت حاد سرب ابتدا باعث آسیب به اپیتلیوم آبشش شده و ماهی مبتلا به علت خفگی تلف می شود. علائم مشخص مسمومیت مزمن سرب شامل تغییرات تابلوی خونی با آسیب شدید گلبول های قرمز و سفید، تغییرات تحلیل رونده بافت های پارانشیماتوز و آسیب سیستم عصبی است(7و5). حضور بیش از حد سرب در آب ممکن است باعث محدودیت آنزیمی موجود در بافت های مختلف بدن شود اما اثر زیادی در تنظیم پتاسیم توسط آبشش ندارد چنین وضعیتی ممکن است بدین علت باشد که ماهیان اغلب در آب های تقریباً ایزوتونیک با خونشان زیست می کنند بنابراین شیب یا تغییرات زیادی در داخل یا خارج بدن ماهی برای سدیم وجود ندارد(7).
2-3- سابقه تحقیقات در مورد آهن
2-3-1- سابقه تحقیقات راجع به مسمومیت با آهن و اثر آلوده کنندگی آن بر انسان:
شایع ترین شکل مسمومیت به صورت خوراکی است. به طور طبیعی بدن به 4 تا5 گرم آهن نیاز دارد که در نسوج مختلف توزیع شده است. حدود 10 تا 20 درصد از آهن خورده شده از سلول های مخاطی دئودنوم و ژئوژنوم به صورت آهن دو ظرفیتی جذب می شود. دفع طبیعی آهن از بدن محدود به 1 تا 2 میلی گرم در روز از طریق خون قاعدگی و پوسته ریزی مخاط دستگاه گوارش است. بدن توانایی دفع آهن را بیشتر از 2 میلی گرم در روز ندارد و از این رو مصرف بیش از حد آهن موجب تجمع آهن در اعضای هدف می گردد
و اصولاً خوردن بیش از 30 میلی گرم بر کیلوگرم آهن موجب مسمومیت و بیش از 250 تا 300 میلی گرم بر کیلوگرم آن موجب مرگ می شود(1).
مکانیسم اثر آهن در ایجاد مسمومیت به 4 فرم است:
1- گشاد شدن پس شریانچه ای
2- افزایش نفوذپذیری مویرگ ها به علت اثر مستقیم آهن
3- اسیدوز به دلیل آزاد شدن یون های هیدروژن
4- آسیب میتوکندری به خصوص در سلول های کبد.
اثر آهن بر دستگاه گوارش:
آهن سبب نکروز هموراژیک قسمت های ابتدایی دستگاه گوارش و همین طور موجب انفارکتوس قسمت انتهای روده کوچک می شود البته تنگی پیلور و انسداد روده از دیگر عوارض دیررس و نادر می باشد.
اثر آهن بر کبد:
تاُثیر آهن روی کبد از حالت عدم تغییر تا نکروز هموراژیک اطراف پورت و تغییر وضعیت سلول های کوپفر و سلول های پارانشیمال متغیر است. آسیب کبدی مذکور می تواند موجب هیپوکلسمی، هیپوپروتئینمی و اختلال های انعقادی و در نهایت نارسایی کبد بشود(33).
اثر آهن بر قلب و عروق:
تاثیر آن به صورت گشاد شدن انتهای مویرگ و افزایش نفوذ پذیری آنها می باشد که موجب پر شدن وریدها، کاهش حجم خون و کم شدن برون ده قلب می شود. فرآورده آهن ممکن است شامل یکی از 3 نمک فرو(سولفات، فومارات و گلوکونات) باشد مسمومیت براساس مقدار عنصر آهن موجود در نمک(20 درصد در نمک سولفات، 33 درصد در فومارات و 2 درصد در گلوکونات) می باشد خوردن بیش از 20 میلی گرم در دسی لیتر عنصر آهن سبب ایجاد مسمومیت گوارشی و خوردن بیش از 60 میلی گرم در دسی لیتر باعث مسمومیت سیستمیک می گردد. تظاهرات اولیه مسمومیت ناشی از آهن شامل استفراغ و اسهال خونی و تب و هیپرگلیسمی و لکوسیتوز می باشد(1و4).
2-3-2-اثر آلوده کنندگی آهن در آب دریا و ماهیان:
این عنصر در آب های سطحی به اشکال اکسید 2 ظرفیتی یا 3 ظرفیتی وجود دارد و در آب های کم دما و واجد آهن، باکتری های ته نشین کننده آهن به میزان زیادی روی آبشش ها تکثیر یافته و به اکسیداسیون آهن 2 ظرفیتی کمک کرده و کلونیهای رشته ای آنها آبشش ها را می پوشاند ابتدا آبشش ها بی رنگ می شوند ولی بعداً آهن ته نشین شده و باعث قهوه ای شدن کلونیهای رشته ای می شود ترکیبات رسوب یافته آهن و رشته های باکتری های ترسیم کننده آن سطح مفید تنفسی آبشش ها را کاهش داده باعث آسیب به اپیتلیوم تنفسی و شوک در ماهیان می شود(7). حد مجاز آهن برای کپور معمولی کمتر از 2/0 و برای قزل آلا کمتر از 1/0 میلی گرم در لیتر آب است(24). گرچه اثرات سمی آهن و نمک های آن به ندرت رخ می دهد اما اثرات کشنده حضور این مواد در مجاورت طولانی با ماهی در آب هایی که به مقدار ضعیفی بافر بوده و PH آنها پایین است قابل توجه است همانطور که ذکر شده تاثیرات غیر مستقیم سمی آهن به طور عمده محدود به رسوب هیدروکسید فریک و یا اکسید فریک در روی آبشش ماهی می باشد. رسوب هیدروکسید فریک بر روی تخم های دارای جنین در حال رشد نیز ممکن است باعث خفگی و مرگ و میر جنین شود دلیل عمده تلفات ناشی از رسوب هیدروکسید فریک بر روی آبشش ماهی به دلیل ممانعت از جا به جایی اکسیژن و یا در تخم های چشم زده به دلیل ممانعت از ورود اکسیژن از طریق پرده کوریون جنین به داخل تخم است(34).
شاپر کلوز(1992) عامل اصلی صدمات ناشی از آهن را رسوب ترکیبات این عنصر بر روی آبشش می داند و معتقد است که این رسوب باعث ایجاد مناطق نکروتیک بر روی آبشش ماهی قزل آلای جوان می شود. به طور کلی می توان ابراز نمود آبهایی که واجد ترکیبات آهن قابل رسوب هستند معمولاً دارای اکسیژن محلول کم ، مقدار زیادی دی اکسید کربن و PH کمتر از 7 می باشند هوادهی این آب ها باعث کاهش دی اکسید کربن و افزایش اکسیژن محلول می گردد و اجازه می دهد که آهن به طرف بستر استخر رسوب نماید(32).
طی تحقیقی که توسط کوگی و همکاران (2006) روی ماهی کفال2 و ماهی خاردار3 در شمال شرقی دریای مدیترانه در ترکیه انجام شد میزان کادمیوم، مس، آهن، روی و سرب توسط جذب اتمی با شعله در کبد ، آبشش و عضله اندازه گیری و نتایج زیر حاصل شد .
1- به جز سرب بیشترین میزان از هر فلز ابتدا در کبد، سپس در آبشش و بعد در عضله بوده است.
2- آهن ، روی و مس بیشترین فراوانی و کادمیوم و سرب کمترین فراوانی را در بافتهای مختلف داشتند.
3- تغییرات فصلی نیز در میزان فلزات مشخص شد ولی به طور کلی بیشترین میزان برای تمام فلزات در بافت های مختلف هر دو گونه ماهی در تابستان مشاهده شد(18).
در تحقیقی که توسط اشرف و همکاران (2006) روی میزان هفت فلز سنگین(سرب ، کادمیوم ، نیکل ، مس ، روی ، کروم و آهن ) در ماهی های کنسرو شده ساردین، آزاد و تن که در کشور عربستان مورد استفاده قرار می گیرد انجام شد سرب و کادمیوم از طریق اسپکتروسکوپی جذب اتمی تیوپ گرافیتی و نیکل، مس، کروم و آهن با استفاده از اسپکتروسکوپی جذب اتمی با شعله تعیین شد.
– میزان سرب در ماهی آزاد برابر با 2/1-03/0 میکروگرم در گرم با میانگین 313/0 میکروگرم در گرم می باشد .
– میزان سرب در ماهی تن برابر با 51/0-03/0 میکروگرم در گرم با میانگین 233/0 میکروگرم در گرم می باشد .
– میزان سرب در ماهی ساردین برابر با 97/1-13/0 میکروگرم در گرم با میانگین 835/0 میکروگرم در گرم می باشد .
مشخص شد که میانگین غلظت سرب در ساردین 4 برابر ماهی تن و به طور کلی میزان فلزات به ترتیب زیر است:
ماهی تن< ماهی آزاد< ساردین
این تحقیقات نشان داد که ماهی کنسرو شده به طور کلی و ماهی تن به طور خاص دارای غلظت های مجاز و در چهارچوب سازمان بهداشت جهانی4 و سازمان خاروبار جهانی5 از نظر فلزات سنگین هستند(16).
طی مطالعه انجام شده توسط اشمیت و همکاران (2006) خرچنگ و ماهی از شش گونه معرفی عمده(کپور معمولی6 و گربه ماهی کانال7 و گربه ماهی سرپهن8 ماهی خاردار دهان گنده9 و ماهی خاردار خالدار10 و کراپی سفید3). در سال های 2001 و 2002 در شمال شرق الکاهاما از آب های رودخانه اسپرینگ و رودخانه نیوشو که هر دو به 4TSMD تخلیه می شوند جمع آوری گردید.
نمونه هایی هم از مکان های آلوده به مواد معدنی در میژوری شرقی جمع آوری شد و همراه با نمونه هایی از مکان های مرجع مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. غلظت فلزات در نمونه هایی که به شدت تحت تاثیر مواد معدنی قرار داشتند بالاتر بود و در نمونه های مرجع در کمترین حد خود بوده است. غلظت و تراکم فلزات و نیز میزان خطر در ماهی و خرچنگ شاخه های آلوده رودخانه اسپرینگ بیش از جریان های اصلی رودخانه اسپرینگ یا رودخانه نیوشو بوده است. براساس نتایج حاصل از این بررسی مصرف کپور و خرچنگ را می توان با توجه به معیار فعلی میزان سرب، کادمیوم و روی محدود نمود و مصرف گربه ماهی کانال را نیز می توان به واسطه میزان سرب محدود نمود غلظت فلزات در گونه میکروپتروس5 و کراپی6 به طور یکنواختی اندک است نیاز به محدودیت مصرف ندارد (33).
کارادد و همکاران (2004) توزیع برخی فلزات سنگین در سه اندام مختلف ماهی کفال و گربه ماهی لیزا آبو7 و سیلوروس تریوستگوس8در سد دریاچه آتاتور ک واقع در فرات13 ترکیه را مورد بررسی قرار دادند. تجمع فلزی در کبد و آبشش ماهیان در مقایسه با مقدار فلزات در عضلات کاملاً بیشتر بوده است .
غلظت فلزات کبالت، مس، آهن، منگنز، نیکل و روی که در عضلات ماهی مشخص گردیده کمتر از محدوده های مجاز اعلام شده از سوی سازمان خار و بار جهانی14 می باشد (27).
در تحقیقی که توسط آندرژی و همکاران (2006) انجام شد، ماهی ها از دو مزرعه در جنوب غربی اسلکواکی انتخاب شدند و هدف از این مطالعه تشخیص و ارتباط بین غلظت فلزات سنگین انتخابی و میزان بار میکروبی(شمارش باکتری های کل15- باکتری های اسپورزای بی هوازی مزوفیلیک16) در عضلات ماهی کپور معمولی بوده است .
غلظت فلزات انتخابی با اسپکتروفتومتری جذب اتمی مدل " Pye unicam spq" اندازه گیری شد. غلظت فلزات برحسب میلی گرم بر کیلو گرم بر پایه وزن خالص برابر با:
آهن 15/15-47/3 ، منگنز 42/0-14/0 ، روی 52/9- 47/3 ، مس 32/1- 24/0 ، کبالت 17/0- 05/0 ، نیکل 42/0 – 07/0 ، کروم 19/0- 08/0 ، سرب 30/0 -11/0 و کادمیوم 05/0 – 01/0 گردیدند.
شمارش باکتریایی بی هوازی مزوفیلیک و باکتریهای کل بر حسب واحد تشکیل کلنی در گرم به ترتیب برابر با 3 10 76/7- 12/1 و6 10 59/7- 03/0 بوده است. اختلاف معنی داری در سطح P<0.05 برای تجمع زیستی کروم ، نیکل و مس و شمارش بار میکروبی باکتریهای بی هوازی مزوفیلیک در مزرعه ها ثبت شده است. همبستگی مثبت بین شمارش باکتریهای بی هوازی مزوفیلیک و تجمع فلزات سنگین به جز نیکل و همبستگی منفی بین شمارش باکتری های کل و تجمع فلزات سنگین به جز کروم ثبت شده است. غلظت سرب از حداکثر میزان مجاز در قوانین تغذیه ای اسلکواکی (2/0 میلی گرم بر کیلو گرم) %60 در استخر A و %40 در استخر B و میزان شمارش باکتریهای بی هوازی مزوفیلیک از حداکثر میزان آن در %100 دو استخر تجاوز کرده است و به طور متوسط ترتیب میزان فلزات در عضلات ماهی به این صورت بوده است (15).
استخر A : آهن < روی < مس< منگنز< سرب< کروم< نیکل< کبالت< کادمیوم
استخر B: آهن <روی< مس< منگنز< سرب< نیکل < کروم< کبالت< کادمیوم
طی بررسی انجام گرفته توسط فلم و همکاران(2005) فلس ماهی آزاد اقیانوس اطلس در مرحله قبل از اسمولت از چهار جمعیت وحشی و پرورشی با استفاده از 17LA-H-ICP-MS مورد آنالیز قرار گرفت هدف از این تحقیق بدست آوردن اختلافات بین ترکیبات عناصر ماهی آزاد که در آب های شیرین ، تا مرحله اسمولتیفیکاسیون زندگی کرده اند و به طور طبیعی رهاسازی یا به قفس هایی روی دریا انتقال داده شده اند می باشد. این جمعیت تحت آزمایش در واقع از انواع گونه های واقع در بخش برمنگر18 و سورفولد19 و یک گونه پرورشی از مسا20 و یک گونه محلی وحشی از رودخانه گولا21 بوده اند. عناصری که مورد آنالیز قرار گرفت شامل(لیتیم ، منیزیم ،کلسیم ، کرم ، منگنز، آهن، روی ، باریوم و سرب ) بوده است، کلسیم نیز به عنوان استاندارد داخلی طبیعی مورد استفاده قرار گرفت.
با اندازه گیری این ده عنصر توانایی تشخیص یک نوع جمعیت از بین جمعیتهای مختلف( گولا، مسا، سورفلد و برمنگر) بدست آمد .
اختلافات در ترکیبات عناصر فلس ها که امکان تشخیص چهار خانواده را فراهم می کند احتمالاً در اثر تنوع بستر سنگ ها در محل چهار نوع آب شیرین است که ماهی آزاد در طول دوره قبل از اسمولت در آن بوده است (23).
اندرسون و همکاران (2004) بر روی انتقال فلزات سنگین از رسوبات به ماهی قزل آلای رنگین کمان22 و همچنین ترشحات صفرای آنها مطالعه نموده و از میان هفت فلز سنگین روی، سرب، نیکل، جیوه، مس، کروم و کادمیوم تنها سه مورد جیوه، سرب و مس در صفرا متمرکز شده و نسبت صفرا به پلاسما بزرگتر از 1 بوده است.
برای تعیین سمیت صفرای پلاسمای خون ماهی قزل آلا از سنجش حیاتی23 سخت پوست دافنی24 استفاده شد، آنالیز واریانس نشان داد که سمیت صفرا و پلاسمای خون با استفاده از دافنی در مــاهیان قــزل آلایی کــه در معرض فلزات سنــگین قـرار گرفته بودند رابطه معنی داری با موارد زیر دارند(13).
1- غلظت پلاسما و صفرای مورد آزمایش
2- استفاده ازاسید در صفرا و پلاسما (هیدرولیز پلاسما و فلز وکمپلکس صفرا- فلز)
3- تراکم فلزات سنگین در رسوبات طی قرار گرفتن ماهی در معرض آن.
طی تحقیقات انجام شده توسط کوئلو و همکاران (2004) بر روی ماهیان انگشت قد آب شیرین ماهی باس دهان گشاد25 نسبت به ماهی خورشیدی سبز26 و ماهی طلایی27 در برابر با 250 میلی گرم در لیتر سوسپانسیون سرب یا محلول نیترات سرب تحمل بیشتری را داشته است. هنگامی که موکوس تهیه شده از ماهی باس دهان گشاد به ظرف حاوی سرب افزوده شد مقدار دوز کشنده 50% 28 در ماهی خورشیدی سبز و ماهی طلایی افزایش یافت. اضافه کردن فلس ها به ویژه اگر فلس ها با محلول قلیایی سیستین و گلایسین تیمار شده باشند همه این گونه ها را در مقابل دیگر غلظت های کشنده سرب و یا جیوه مقاوم می نماید. فلس ها PH محلول نیترات سرب را با فره کرده و سرب و جیوه را(پس از کمپلکس کردن سرب) ته نشین می کنند. فلس های مربوط به ماهیان جوان تر گونه ماهی باس دهان گشاد در مقایسه با فلس های مربوط به انواع پیرتر کارآیی بیشتری در شلاته کردن فلزات سنگین داشتند(19).
در مطالعه ای که توسط زلیکوف و همکاران (1993) بر روی تاثیر آلوده کننده های فلزی بر پاسخ های ایمنی ماهی ها در شرایط آزمایشگاه29 و بدن موجود زنده30 انجام گرفت، بنا به دلایل زیر فلزات سنگین به عنوان آلوده کننده برای این بررسی در نظر گرفته شد:
1- فراوانی آنها در آب آلوده .
2- احتمال بالقوه ایمنوتوکسیک در دستگاههای بدن پستانداران.
3- قدرت ایجاد تومور در جوندگانی که در معرض آنها قرار گرفته اند.
4- سمیت کلی آن برای انواع گونه ها.
لذا برخی از فلزات سنگین از جمله کادمیوم، کروم، مس، سرب، منگنز و نیکل و روی برای بدن پستانداران ایمنوتوکسیک هستند به علاوه اعمال تنظیم ایمنی را در انواعی از گونه های ماهیان تغییر می دهند که این تغییرات می تواند سرانجام به افزایش مستعد شدن میزبان نسبت به عفونت ها و بیماری های خوش خیم در ماهیانی که در آبهای آلوده به فلزات سنگین ساکن شوند منجر گردد(36).
در مطالعه ای که توسط پیتر و همکاران (1987) انجام گردید مشخص شد که در خلال سنجش کیفیت آب، تاثیرات متقابل و سرنوشت فلزات سنگین در نظر گرفته نمی شود به عنوان مثال:
1- متیلاسیون جیوه توسط باکتریهای رسوبات، چربی دوستی(لیپوفیلی) آن را افزایش داده و موجب انباشته شدن آن توسط ماهی ها می شود.
2- بی مهرگان قسمت های عمیق اقیانوس با جذب سطوح معمولی سلنیوم آب می توانند برای ماهیانی که از موجودات ته اقیانوس تغذیه می کنند کشنده باشد.
3- اتصال پروتئین ها به فلزات سنگین که با در معرض قرار گرفتن فلزات روی می دهد، می تواند موجب افزایش تحمل ماهی ها نسبت به فلزات سنگین شود و متابولیسم طبیعی آنها را در رابطه با مواد مغذی مانند روی تغییر دهد در نتیجه: میزان آلودگی با فلزات مستلزم شناخت بیشتر درباره چگونگی جذب و متابولیسم فلزات در ماهی و ایجاد معیارهایی در رابطه با میزان بار فلزی و غلظت آنها می باشد(30).
دمیراک و همکاران (2005) غلظت فلزات سنگین کادمیوم، کروم، مس، سرب و روی در آب و رسوبات کف و بافت های عضلات و آبشش ماهی لئوسیسکوس سفالوس31 مربوط به رود دیپسیز2 در حوضه یاتاگان(جنوب غربی ترکیه) که محل یک نیروگاه حرارتی می باشد را اندازه گیری نمودند غلظت کادمیوم، سرب، روی و کروم در آبشش ها بیش از عضلات و سطح مس در عضلات بالاتر از آبشش ها بوده است، از طرف دیگر ارتباطی بین غلظت فلز در آب و رسوبات با عضلات و آبشش ماهی ها پیدا نشد و فقط یک رابطه مثبت بین غلظت مس و روی در رسوبات و بافت ماهی مشاهده شد نتایج نشان می دهد که آلودگی حاصل از نیروگاههای حرارتی ممکن است منبعی از این عناصر باشد(22).
در مطالعه ای که توسط سلدا و همکاران (2005) بر روی غلظت فلزات سنگین مس، آهن، روی، منگنز، کروم، سرب و کادمیوم در بعضی از اندام های ماهی لای ماهی و بافت های انگل آن در دریاچه کوادا32 ترکیه با استفاده از اسپکتروفتومتری جذب اتمی انجام شد از بین فلزات فوق چهار فلز مس، آهن، روی و منگنز همزمان در آب، رسوبات و پلروسرکوئیدهای انگل لیگولا اینتستینالیس2 و نمونه های ماهی مشاهده شد. این عناصر دارای غلظت بیشتری در پلروسرکوئیدها نسبت به بافت های مختلف ماهی(عضلات، کبد، آبشش) بوده اند و غلظتی معادل 4/37-6/1 برابر میزان اندازه گیری شده در عضلات کبد و آبشش را داشته اند.
مشخص شد که سستودها جهت تعیین میزان فلزات سنگین در رسوبات مناسبند و اطلاعات موثق تری را درباره آلودگی واقعی منابع آب فراهم می کنند(31).
– لالشاه و همکاران (2005) نیز بر روی میزان تجمع فلزات سنگین کادمیوم، سرب و جیوه و میزان h96/50Lc در بدن ماهیان مطالعه انجام دادند بطوریکه غلظت جیوه، کادمیوم و سرب به ترتیب برابر با 011/0 ،32/0 و59/1 میلی گرم درگرم و میزان h96/50Lc آنها به ترتیب برابر با 1 و5/6 و300 قسمت در میلیون (ppm ) بوده است . تجمع عمومی فلزات سنگین در h96/50Lc به صورت سرب <کادمیوم< جیوه، بوده است. ماهیانی که غلظت بدنی کمتری از فلزات سنگین را دارا می باشند میزان h96/50Lc مربوط به فلزات سنگین در آنها کمتر است(28).
– در تحقیقی که آلام و همکاران(2000) بر روی کپور ماهیان وحشی موجود در رودخانه کاسومیگورای ژاپن انجام دادند مشخص شد که میزان غلظت فلزات سنگین در بدن این ماهیان از حد استاندارد تجاوز نمی کند(10) .
– در محیطهای اطراف آبزیان، فلزات سنگین به شکل محلول توسط ارگانیسم های آبزی جذب شده و از طریق باندهای سولفیدریل پروتئینی در بافتهای آنها تجمع می یابد(21).
2-3-3- مقادیر استاندارد پیشنهاد شده آهن و سرب از سوی سازمانها ومحققان مختلف :
– حداکثر میزان سرب در عضلات ماهی که توسط سازمان خوار و بار جهانی (FAO)پیشنهاد شده 5/0 میلی گرم در کیلوگرم است(26).
– حداکثر میزان آهن در عضلات ماهی که در جدول ترکیبات مواد غذایی انستیتو تحقیقات تغذیه ای و صنایع غذایی کشور(1379) پیشنهادشده 8 میلی گرم در کیلو گرم می باشد.
– حداکثر میزان آهن در آب مورد استفاده قزل آلای رنگین کمان که توسط هولیمان (1993) پیشنهاد شده 100 میکرو گرم بر لیتر است(25) .
– حداکثر میزان آهن در آب مورد استفاده آزاد ماهیان که توسط اسوبودووا و همکاران(1993) پیشنهاد شده 1/0 میلی گرم بر لیتر است (35).
– حداکثر میزان سرب در آب مورد استفاده قزل آلای رنگین کمان که توسط اسوبودووا و همکاران(1993) پیشنهاد شده30 میکرو گرم بر لیتر است(35) .
3-1 – مواد و لوازم مورد نیاز :
1- ظروف یک لیتری پلاستیکی جهت جمع آوری نمونه های آب .
2- نایلون جهت جمع آوری نمونه های غذا .
3- نایلون جهت جمع آوری نمونه های ماهی .
4- جعبه یونولیتی جهت سرد نگه داشتن نمونه های ماهی .
5- قطعات یخ جهت سرد نگه داشتن نمونه های ماهی .
6- برچسب برای یادداشت مشخصات هر نمونه .
7- دستکش یک بار مصرف جهت نمونه برداری از غذا و ماهی.
3-2- روش کار :
در ابتدا طی تحقیقات انجام شده مزارعی که از غذاهای مورد نظر جهت تغذیه ماهیان استفاده می کردند مشخص شده و نشانی آنها یادداشت گردید .
سپس جهت نمونه برداری به این مزارع مراجعه شد و در ضمن مراجعه ، در مورد سیستم پرورش ماهیان قزل آلا و نوع استخرهای پرورشی جهت یکدست بودن سیستم پرورشی مزارع انتخابی اطلاعات مورد نیاز از مسوولین بدست آمد و در مجموع از چهار نوع خوراک مصرفی مورد نظر در سایز GFT ٬ آب ورودی مزارع منتخب و ماهیان سایز 200 گرمی نمونه برداری صورت گرفته و به آزمایشگاه ارجاع شد .
1- نمونه برداری از آب : ظروف شیشه ای مربوط به نمونه برداری از آب ابتدا بوسیله اسید کلریدریک و سپس آب مقطر شستشو داده شد تا PH ظروف خنثی بماند (2). سپس از قسمت ورودی آب مزارع نمونه برداری صورت گرفته و مشخصات نمونه از قبیل نام و مشخصات مزرعه ٬ تاریخ نمونه برداری و نام مسوول مزرعه روی نمونه یادداشت گردید . دمای آب ورودی اندازه گیری شده و با نگه داری ظروف در مجاورت یخ در جعبه یونالیتی دمای آب تا رسیدن به آزمایشگاه در همان دما نگه داری گردید .
2- نمونه برداری از غذا : پس از ورود به انبار از کیسه های غذا در سایز GFT بوسیله دستکش یک بار مصرف و از هر کیسه به مقدار مساوی از اعماق مختلف برداشت شده و در نایلون ریخته شد و با تکان دادن مخلوط گردید . دلیل این کار جلوگیری از بروز خطا ناشی از مشکل دار بودن احتمالی یکی از کیسه ها بود . سپس مشخصات نمونه روی آن یادداشت گردید .
3- نمونه برداری از ماهی : ماهیان انتخابی همگی از نظر سلامت ظاهری مشاهده شده سپس با اخذ تاریخچه غذایی ماهیان ٬ از مزارعی که در طول مدت رشد ماهی از چند نوع غذا استفاده کرده بودند نمونه برداری صورت نگرفت و فقط ماهیانی جمع آوری شدند که از ابتدا تا رسیدن به این وزن از یک نوع غذا تغذیه شده بودند .از هر مزرعه جهت اطمینان دو عدد ماهی مورد بررسی قرار گرفت . سپس ماهیان درون نایلون گذاشته شده و در مجاورت یخ به آزمایشگاه حمل شدند .
نمونه ها ظرف مدت 2-1 ساعت به آزمایشگاه منتقل گردیده و فرآیندهای زیر روی آنان صورت گرفت :
1) اقدامات انجام گرفته بر روی نمونه های آب :
بعد از انتقال ظروف به آزمایشگاه ، اسید سولفوریک به این ظروف افزوده شد که PH آب زیر 2 قرار گیرد تا در میزان فلزات سنگین تغییری حاصل نشود .
2) اقدامات انجام گرفته بر روی نمونه های خوراک :
نمونه مورد نظر را در اسید نیتریک همراه با اسید کلریدریک هضم می کنیم و با جذب اتمی شعله ای قرائت می کنیم . عناصری مانند آهن که مقدار آن در غذای ماهی زیاد می باشد، باید ابتدا رقیق شده و سپس قرائت شود .
3) اقدامات انجام گرفته بر روی نمونه های ماهی :
نمونه عضله ماهی را با اسید نیتریک هضم می کنیم و با جذب اتمی شعله ای عناصر مورد نظر را قرائت می کنیم . مقدار عناصر در عضله و خوراک ماهی به حدی است که با شعله قابل قرائت می باشد و نیازی به کوره گرافیتی نیست ولی در مورد آب مقدار عناصر در حد قسمت در بیلیون (ppb) است که باید با کوره قرائت شود .
(لازم به ذکر است که دستگاه جذب اتمی مورد استفاده، مدل یونیکم 939 می باشد که محصول مشترک آلمان و انگلستان است )
3-2-1- تاریخچه دستگاه جذب اتمی:
روش جذب اتمی در اواسط سال 1950 توسط آلن والش معرفی شد گرچه اصول اساسی طیف جذب اتمی در سالهای قبل از سال 1860 ، بنا نهاده شده بود.
به طور کلی جذب اتمی33 اسپکتروفتومتری در مفهوم تجزیه ای بعنوان روشی برای تعیین مقدار غلظت یک عنصر در نمونه با اندازه گیری مقدار جذب تشعشعات در بخار اتمی تولید شده از نمونه در طول موجی که مشخص و خاص عنصر تحت اندازه گیری می باشد توصیف می شود.
بطوریکه ثابت کرده اند جذب اتمی اسپکتروسکپی دقیق ترین وسیله فنی برای تخمین و تعیین مقدار فلزات در محلولها می باشد کارائی این وسیله به تنهایی توسط این حقیقت که بین 60 تا 70 عنصر فلزی را با آن در غلظتهائی از حدود جزئی تا مقادیر نسبتاً زیاد میتوان تعیین مقدار نمود روشن می شود. این وسیله محدود به محلولهای آبی نمی شود زیرا حلالهای آلی و مخلوط حلالهایی آلی و آبی نیز مناسب هستند و در بسیاری حالتها برای تعیین مقدار با صرفه تر می باشند. در این روش تصفیه شیمیایی نمونه بندرت مورد نیاز می باشد بطوریکه اندازه گیری غلظت انواع فلزات با اتمیک ابسورپشن به سرعت و آسانی انجام می شود. اصول علمی جذب اتمی بشرح زیر است:
اگر یک محلول شامل ترکیبات فلزی به داخل شعله مانند هوا – استیلن تزریق شود بخار اتمی از فلز تشکیل خواهد شد طریقه انتشار نور بدین ترتیب است که در لامپ مخصوص بعضی از اتمهای فلز به یک سطح انرژی بالا رسیده ئ تشعشعات مخصوص آن فلز را انتشار می دهند پس از تزریق نمونه به دستگاه و تبدیل شدن یونهای فلزی به اتم، اتمها قادر خواهند بود نور منتشر شده از منبع نور را که از میان شعله حاوی اتمهای عنصر عبور می نماید جذب نمایند در حالیکه میزان جذب متناسب با تراکم اتمها در شعله می باشد.
این روش اصولاً خاص یک عنصر به خصوصی است که اندازه گیری می شود زیرا اتمهای یک عنصر بخصوص فقط می تواند تشعشعات طول موج مشخص خودشان را جذب نمایند به بیان دیگر نور یک فرکانس مشخص فقط می تواند به وسیله عنصر بخصوصی که مشخص است جذب شود بنابراین تداخلات طیفی که در روشهای انتشار مزاحم می باشند ندرتاً اتفاق می افتد(2).
3-2-2- قسمتهای مختلف دستگاه جذب اتمی :
1- یک منبع نورانی پایدار که رزونانس خطی عنصری را که باید تعیین مقدار شود انتشار میدهد منبع نور معمولاً لامپی کاتدی و تو خالی می باشد که کاتد آن از جنس عنصری که باید تعیین مقدار شود ساخته شده است داخل لامپ از گاز بی اثر آرگون یا نئون در فشار کم پر شده است. انتشار نور از این لامپ طوری تنظیم یافته که منحصراً تشعشعات آن، نه تشعشعات منتشر شده از شعله در گالوانومتر مشخص نشان می شود.
2- سیستم شعله که نمونه محلول با سرعت یکنواخت به داخل آن تزریق میشود و درجه حرارت به اندازه کافی است تا بخار اتمی انواع مورد نیاز از ترکیبات موجود در محلول را بتواند تولید نماید. عمومی ترین شعله مورد استفاده سیستم هوا – استیلن می باشد.
3- یک مونوکروماتور که خطوط رزونانس مختلف را از هم جدا می کند و فقط نور یکنواخت عبور می دهد.
4- یک فتومولتی پلاتر (دستگاه تقویت کننده) که نور را تبدیل به انرژی نموده و شدت آنرا تقویت می کند.
قسمتهای مختلف دستگاه جذب اتمی که در بالا بیان گردید در شکل 3-1 نشان داده شده است.
از جمله مزایای جذب اتمی اسپکتروفتومتریکی این است که برای تعداد زیادی از عناصر کاملاً اختصاصی می باشد همچنین در این روش میزان جذب بستگی به مقدار اتمهای آزاد تحریک نشده در شعله دارد که این دسته از اتمها به مقدار فراوان تری از اتمهای تحریک شده وجود دارند بنابراین عناصری نظیر روی و منیزیم که به آسانی تحریک نمی شوند و نتایج خوبی با روش نورسنجی با شعله نمی دهند به آسانی با متد جذب اتمی اندازه گیری می شوند مزیت دیگر ان در این است که با نصب کربن رودا تمایزر میتوان غلظت بسیاری از فلزات در حدود میکروگرم در لیتر را تعیین مقدار نمود در موقع اندازه گیری با سیستم C.R.A سیستم شعله با یک لوله استوانه ای شکل کوچک از گرافیت تعویض می شود(2).
3-2-2-1 روش کار با دستگاه جذب اتمی با شعله:
ابتدا دستگاه اندازه گیری باید تنظیم شود و صفر آن با تزریق آب مقطر به داخل شعله مشخص گردد. پس از روشن شدن لامپ نور بدون مانع از لامپ کاتدی انتشار می یابد و بر روی تقویت کننده می افتد و وقتی محلولی حاوی یونهای قابل جذب به داخل دستگاه تزریق می شود قسمتی از نور منتشره از لامپ کاتدی جذب خواهد شد در نتیجه شدت نور روی دستگاه تقویت کننده کاهش می یابد.
محلولهای استاندارد عنصری که باید تعیین مقدار شود برای رسم منحنی کالیبراسیون به کار می روند تا از روی آنها بتوان غلظت عناصر در نمونه های مورد آزمایش را با توجه به میزان جذب نور آنها به دست آورد.
به علت اختلاف بین مدلها و ساخت دستگاه اتمیک ابسورپشن توسط کارخانجات سازنده آموزش یک متد فرموله شده قابل قبول برای طرز کار با هر وسیله امکان پذیر نمی باشد ولی بطور کلی طرز عمل به ترتیب زیر می باشد:
1- لامپ کاتدی فلزی را که می خواهیم تعیین مقدار نماییم در دستگاه نصب کرده و طول موج آنرا تنظیم می کنیم.
2- عرض شکاف (دیافراگم) را بر طبق کارخانه سازنده دستگاه برای عنصری که اندازه گیری می شود تنظیم می نمائیم.
3- دستگاه را روشن و مقدار جریان قراردادی بوسیله کارخانه تولید کننده را برای لامپ کاتدی به کار می بریم.
4- فرصت می دهیم که دستگاه گرم شده منبع انرژی ثابت شده. این مرحله معمولاً 10 تا 20 دقیقه زمان نیاز دارد بعد از گرم شدن دستگاه در صورت نیاز مجدداً جریان را تنظیم می کنیم.
5- شعله پخش کن را نصب می نمائیم(2).
6- جریان هوا را برقرار نموده و میزان آنرا توسط کارخانه سازنده جهت به دست دادن ماکزیمم حساسیت برای فلزی که اندازه گیری می شود معین شده است تنظیم می نماییم.
7- جریان استیلن را برقرار نموده و میزان آنرا تا مقدار معین شده تنظیم کرده و شعله را روشن می نمائیم.
8- آب مقطر اسیدی شده با غلظت 5/1 میلی لیتر اسید نیتریک غلیظ خالص در لیتر به داخل دستگاه تزریق کرده و سرعت تزریق را برای بیشتر از 10 دقیقه کنترل کرده و صبر نموده و چنانچه لازم باشد سرعت را بین 3 تا 5 میل لیتر در دقیقه تنظیم نموده و دستگاه را صفر می کنیم.
9- شعله پخش کن را در حالت ایده آل تنظیم می کنیم.
10- اکنون دستگاه آماده برای کار می باشد پس از اتمام آنالیز شعله را با قطع جریان استیلن و سپس هوا خاموش می نماییم.
3-2-3- آماده سازی نمونه ها جهت اندازه گیری فلزات:
1) عمل صاف کردن: اگر فلزات محلول اندازه گیری شوند نمونه را باید در موقع جمع آوری از صافی 45/0 (میکرون) عبور داد و سپس آنها را با اسید نیتریک غلیظ به PH مساوی یا کمتر از 2 رساند و به طور مستقیم آنها را اندازه گیری کرد چنانچه رسوبی هنگام اسیدی کردن نمونه ایجاد شد قبل از آزمایش عمل هضم را بر روی نمونه ها انجام می دهند.
قبل از استفاده صافی را در محلول 5/0 نرمال اسید کلریدریک فرو برده و سپس آنرا با آب می شویند.
2) آماده سازی اولیه جهت اندازه گیری فلزات قابل استخراج با اسید:
نظر به اینکه فلزات قابل استخراج به طور جزئی جذب سطحی مواد خاص می شوند برای بدست آوردن نتایج صحیح کنترل دقیقی بر روی نمونه ها انجام می گیرد در هنگام جمع آوری نمونه 5 میلی اسید نیتریک غلیظ به نمونه اضافه می شود.
برای آماده سازی نمونه ها آنها را خوب مخلوط کرده و یک بشر 100 میلی لیتری ریخته و 5 میلی لیتر اسید کلریدریک 1+1 به آن می افزایند سپس نمونه را از صافی 45/0 میکرون عبور می دهند و محلول صاف شده را با آب مقطر به حجم 100 میلی لیتر رساند و سپس نمونه را آزمایش می کنند نتایج بدست آمده مربوط به فلزات قابل استخراج با اسید می باشد(2).
3-2-4-عمل هضم اولیه در فلزات :
در مورد اندازه گیری فلزات عمل هضم با اسید بر روی نمونه بدون عمل صاف کردن انجام می گیرد برای آزمایش در مورد نمونه هایی که صاف شده اند محلول صاف شده را هضم و سپس مستقیماً آزمایش می کنند در مورد نمونه های صاف نشده فلزات عمل هضم را روی صافی و نمونه انجام می دهند و یک صافی بعنوان شاهد هم برای تصحیح نتایج برمیدارند نمونه ای که حاوی فلزات هضم شده است با دستگاه جذب اتمی اندازه گیری می شود.
بسته به نوع و هدف اندازه گیری از یکی از روشهای هضم استفاده می شود برای شعله اتمیک ابزورپشن اسید کلریدریک و اسید پر کلریک مناسب هستند. برای روش الکترونرمال اتمیک ابزورپشن اسید نیتریک مناسب است.
بطور کلی از بکار بردن اسید کلریدریک، اسیدپرکلریک و اسید سولفوریک برای اکثر فلزات اجتناب می شود..
از اسید نیتریک و اسید سولفوریک در مورد نمونه هایی که حاوی مواد آلی هستند و به سهولت اکسید می شوند و از اسید نیتریک و اسید پرکلریک در مورد نمونه هایی که حاوی مواد آلی زیادی هستند و مشکل اکسید می شوند استفاده می شوند.
چون اکثر اسیدها شامل مقدار کمی از فلزات هستند از اسیدهای استفاده می شود که مقدار آهن و فلزات سنگین آنها کمتر از 0001/0 درصد باشد و اگر چنین اسیدهایی در دسترس نبود از یک نمونه شاهد از اسیدها استفاده می شود(2).
پس از انجام مراحل مختلف آماده سازی و آنالیز نمونه ها مقادیر هر یک از فلزات سنگین آهن و سرب به شرح زیر بدست آمد:
جدول 4-1 میانگین و انحراف معیار آهن و سرب در کل نمونه های خوراک (بر حسب میلی گرم بر کیلوگرم)
انحراف معیار± میانگین
نوع فلز
876/183± 438/563
آهن
115/1 ± 393/3
سرب
انحراف معیار ± میانگین
نام کارخانه
نوع فلز
758/23± 1/618
1
آهن
325/52±6/766
2
495/0± 15/298
3
0793/63±9/570
4
115/0±962/2
1
سرب
443/1±832/4
2
258/0±534/2
3
709/0±243/3
4
جدول 4-2 میانگین و انحراف معیار آهن و سرب خوراک تولید شده در کارخانه های مختلف (بر حسب میلی گرم بر کیلوگرم)
جدول 4-3 میانگین و انحراف معیار آهن و سرب در کل نمونه های ماهی (بر حسب میلی گرم بر کیلوگرم)
انحراف معیار± میانگین
نوع فلز
952/3±794/8
آهن
134/0±370/0
سرب
با توجه به جدول 4-3 آهن اندکی بیش ار حد مجاز پیشنهادی در جدول ترکیبات مواد غذایی انستیتو تحقیقات تغذیه ای و صنایع غذایی کشور (1379) است و میزان سرب کمتر از حد مجاز FAO است .
جدول 4-4 میانگین و انحراف معیار آهن و سرب ماهیان تغذیه شده از خوراک کارخانه های مختلف (بر حسب میلی گرم بر کیلوگرم)
انحراف معیار ± میانگین
نام کارخانه
نوع فلز
633/2±085/8
1
آهن
94/3±182/13
2
332/2±038/6
3
549/3±873/7
4
044/0±298/0
1
سرب
031/0±509/0
2
033/0±273/0
3
200/0±401/0
4
با توجه به جدول ترکیبات مواد غذایی انستیتو تحقیقات تغذیه ای و صنایع غذایی کشور (1379) آهن ماهی تغذیه شده از خوراک کارخانه شماره 2 بالا تر از حد استاندارد و کارخانه شماره 3 زیر حد استاندارد و کارخانه های شماره 1 و 4 روی مرز حد استاندارد هستند .
با توجه به استانداردهای FAO سرب ماهی تغذیه شده از خوراک کارخانه های 1،3و4 در حد مناسب و سرب ماهی تغذیه شده از خوراک کارخانه 4 روی مرز استاندارد است .
جدول 4-5 میانگین و انحراف معیار آهن و سرب در کل نمونه های آب مزارع مورد نمونه برداری ( بر حسب میکروگرم بر لیتر)
انحراف معیار± میانگین
نوع فلز
412/4±622/60
آهن
203/0±523/2
سرب
با توجه به حداکثر میزان آهن در آب که توسط هولیمان (1993) پیشنهاد شده آهن در کل نمونه های آب مزارع مورد نمونه برداری کمتر از حد مجاز است .
با توجه به حداکثر میزان سرب در آب که توسط اسوبودووا و همکاران (1993) پیشنهاد شده سرب در کل نمونه های آب مزارع مورد نمونه برداری کمتر از حد مجاز است.
جدول 4-6 -میانگین و انحراف معیار آهن و سرب آب تامین کننده مزارع مختلف( بر حسب میکروگرم بر لیتر)
انحراف معیار ± میانگین
نام چشمه
نوع فلز
885/2±910/63
چشمه برم
آهن
421/1±325/57
سردآب رستم آباد
322/1±175/56
ده چشمه
230/1±80/65
لردگان
295/0±485/2
چشمه برم
سرب
016/0±289/2
سردآب رستم آباد
067/0±688/2
ده چشمه
091/0±629/2
لردگان
با توجه به حداکثر میزان آهن و سرب آب که توسط هولیمان (1993) و اسوبودووا (1993) پیشنهاد شده آهن و سرب آب همه چشمه ها زیر حد مجاز است .
بحث :
طی مطالعه بر روی ماهیان ، آب و غذای چهار مزرعه مختلف در استان چهار محال و بختیاری با هدف اندازه گیری دو فلز آهن و سرب نتایج زیر حاصل گردید . البته در این تحقیق خوراک چهار کارخانه تولید کننده غذای کشورکه در مزارع قزل آلای رنگین کمان استان چهار محال و بختیاری دارای مصرف بالایی هستند ، مورد ارزیابی قرار گرفته و به همین جهت از ماهیانی که از این خوراک صرفاً تغذیه کرده نیز کار اندازه گیری دو فلز یاد شده صورت پذیرفت .
همانطور که در نمودار 4-1 مشاهده می گردد میزان آهن در آب ورودی مزارع مختلف (برم ، سرداب رستم آباد ، ده چشمه و لردگان ) دارای اختلاف بوده ولی این اختلاف چندان قابل توجه و معنی دار در (05/0< p) نمی باشد .
با توجه به نمودار 4-2 و4-3 میزان آهن در خوراک کارخانجات مختلف و همچنین ماهیانی که از این خوراک تغذیه کرده اند متنوع و ارتباط منطقی بین این دو نمودار وجود دارد بطوریکه حداقل میزان آهن در غذای کارخانه شماره 3 و حداکثر آن در غذای کارخانه شماره 2 وجود دارد که چنین وضعیتی را در ماهیانی که از این خوراکها نیز مصرف کرده اند می توان مشاهده نمود . لذا ترتیب میزان فلز آهن در ماهیان تغذیه شده با خوراک مختلف بشکل زیر می باشد :
کارخانه شماره 3> کارخانه شماره 4> کارخانه شماره1 > کارخانه شماره 2
و همچنین ترتیب میزان آهن موجود در خوراک مختلف نیز بشکل زیر می باشد :
کارخانه شماره 3> کارخانه شماره 4> کارخانه شماره1 > کارخانه شماره 2
با توجه به نمودار 4-5 نیز اختلاف میزان سرب در آب ورودی مزارع مختلف به چشم می خورد بطوریکه حداقل آن در آب سرداب رستم آباد و حداکثر آن در آب ده جشمه حضور دارد ولی این اختلاف در (05/0 < p) چندان معنی دار نیست .اما با ملاحظه نمودارهای 4-4 و 4-6 مجددا ارتباط منطقی بین این دو نمودار را می توان مشاهده نمود بطوریکه حداقل و حداکثر میزان سرب در خوراک کارخانجات مختلف و همچنین ماهیان تغذیه شده با این خوراک به ترتیب کارخانه شماره 3 و کارخانه شماره 2 می باشد لذا این ترتیب را می توان بشکل زیر در خصوص میزان فلز سرب در خوراک کارخانجات مختلف ترسیم نمود:
کارخانه شماره 3> کارخانه شماره 1> کارخانه شماره4 > کارخانه شماره 2
و در خصوص میزان سرب در ماهیان تغذیه شده با خوراک کارخانجات فوق نیز بشکل زیر می باشد :
کارخانه شماره 3> کارخانه شماره 1> کارخانه شماره4 > کارخانه شماره 2
این مطالعه به منظور اندازه گیری فلزات سنگین آهن و سرب با توجه به اهمیت خاص آنها از بعد زیست محیطی و ایجاد مسمومیت در آبزیان و انسان صورت گرفته است.
فلزات سنگین بدلیل داشتن وزن اتمی بالا بدین نام خوانده شده و این ترکیبات باعث ایجاد وقفه در فعالیت آنزیمها و اختلال در سنتز ترکیبات ضروری بدن می شوند. یکی از راه های مسمومیت، مسمومیت مزمن خوراکی با مقادیر کم فلزات سنگین طی مدت زمان طولانی می باشد.
این فلزات به مقدار زیادی به صورت طبیعی از طریق فرسایش سنگهای معادن، باد، ذرات غبار فعالیت آتشفشانی، رودخانه ها و آبهای زیرزمینی وارد دریا می شود ولی به این منابع عوامل ناشی از فعالیتهای انسانی، مانند افزایش پسابها و ضایعات صنعتی کارخانجـات، آلودگیهای نفتـی، سمـوم دفع آفات و غیره را نیـز بایستی اضافه نمـود که می تواند در مقادیر زیاد سمی شده و منجر به تلفات آبزیان گردند یا اینکه در بدن آنها تجمع پیدا کرده و برای مصرف کننده بعدی موجب بروز خطراتی شوند.
بوگدال با اندازه گیری میزان کادمیوم و سرب در گوشت و روغن 73 نوع ماهی خوراکی به روش Anodic stripping voltammetry به طور متوسط مقادیر 003/0 تا 08/0 قسمت در میلیون را به ترتیب بدست آورد(17).
در مطالعه ی که توسط ایکم وهمکاران (2004) در دریاچه توسکیجی در جنوب شرقی ایالات متحده روی غلظت عناصر کمیاب انجام شد به جز در مورد فلزات آلومینیوم، آهن و منگنز و تالیوم ویژگی کیفی آب دریاچه عمدتاً پایین تر از استانداردهای آب آشامیدنی که توسط سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا و اتحادیه اروپا توصیه شده، بوده است.
بدون توجه به نوع ماهی غلظت فلزات در بافت های عضلانی پایین تر از حداکثر محدوده ای است که توسط سازمان خار و بار جهانی تعیین شده است.
حداکثر محدوده تعیین شده، توسط این سازمان در ماهی برای سرب5/0 میلی گرم در کیلو گرم، کادمیوم5/0 میلی گرم در کیلو گرم ، مس 30 میلی گرم در کیلو گرم و روی 30 میلی گرم در کیلو گرم می باشد(26).
اوی وال وهمکاران (2006) وضعیت فلزات سنگین حوضه پایین سد کانجی که شامل دریاچه های کانجی/ جبا در نیجریه می باشد را با استفاده از تکنیک EDXRF مورد بررسی قرار دادند، بدین ترتیب که غلظت آهن و منگنز در نمونه های آب به ترتیب 13 و9 میکروگرم بر لیتر، در رسوبات به ترتیب 7092 و 376 میکرو گرم بر گرم و در ماهی به ترتیب 4/11 و 6/4 میکروگرم برگرم بوده که از میانگین بالایی برخوردار بوده است. در نمونه های آب میزان تیتانیوم1/4 میکروگرم بر لیتر، سرب 2/1 میکروگرم بر لیتر ، کروم 2/2 میکروگرم بر لیتر ، کبالت 2/1 میکروگرم بر لیتر و مس 3/1 میکروگرم بر لیتر بود و در نمونه های رسوبات تیتانیوم 27 میکروگرم بر گرم ، کروم 27 میکروگرم بر گرم ، کبالت 40 میکروگرم بر گرم ، نیکل 33 میکروگرم بر گرم ، مس 25 میکروگرم بر گرم ، روی 59 میکروگرم بر گرم و سرب 19 میکروگرم بر گرم بود که میانگین متوسطی برخوردار بوده است و دیگر فلزات از جمله آرسنیک وجیوه در سطح ناچیزی ( کمتر از 1 میکروگرم) در نمونه های ماهی و رسوبات وجود داشت.
افزایش قابل توجهی در غلظت فلزات در نمونه های رسوبات نسبت به نمونه های آب مشاهده می شود. منبع احتمالی آلوده کننده ها انسان می باشد که ناشی از فعالیت های کشاورزی، فرسودگی یا سائیدگی مصالح آهنی و افزودنی هایی است که به روغن ها و عایق هایی که برای سرویس کاری کف توربین سد استفاده می شود می باشد. با این حال از منابع طبیعی زمین شناسی مربوط به تخته سنگ هایی که در کف دریاچه قرار گرفته اند نمی توان صرفنظر کرد به ویژه سطوح بالای آهن و منگنز در نمونه های رسوبی می تواند در این رابطه موثر باشد. خطر بالقوه قرار گرفتن انسان در معرض این فلزات از طریق ماهی هایی که از دریاچه صید و سپس مصرف می شوند بوجود می آید(29).
آندرجی و همکاران (2005) بر روی گوشت چهار گونه ماهی معمولی اسلواکی در رودخانه نیترا توسط تکنیک اسپکترومتری جذب اتمی Unicam spa مطالعه کرده و دریافتند که غلظت عناصر فلزی برحسب میلی گرم در کیلوگرم به ترتیب زیرمی باشد
آهن(14/15-41/3) ، منگنز (81/0-20/0) ، روی (64/15-51/3)، مس (78/0-25/0)
نیکل (25/0-07/0) ،کبالت (19/0-05/0) ، کروم (42/0-11/0) ، سرب (81/5-20/0)
کادمیوم (56/0-06/0) و جیوه (52/6-35/1).
ارتباط معنی داری در p<0.05 بین آهن و مس، آهن و نیکل، آهن و کرم، منگنز و نیکل، منگنز و کروم، مس و نیکل، نیکل و کروم مشاهده شد.
میزان سرب در اکثر نمونه ها67/2%)) بیشتر از حد مجاز بود طبق قوانین مربوط به تغذیه اسلواکی میزان مجاز سرب 2/0 میلی گرم در کیلوگرم برای مصرف انسان است.
به هر ترتیب میزان غلظت عناصر فلزی در عضله ماهی ها به صورت آرایش زیر بوده است(14) .
کبالت > نیکل> کروم> کادمیوم > منگنز> مس> سرب> جیوه > روی > آهن
شاپرکلوز (1992) عامل اصلی صدمات ناشی از آهن را رسوب ترکیبات این عنصر بر روی آبشش می داند و معتقد است رسوب این عنصر باعث ایجاد مناطق نکروتیک بر روی آبشش ماهی قزل آلای جوان می شود (32).
همچنین طی تحقیق صورت گرفته توسط کوگی و همکاران (2006) بر روی ماهی کفال و ماهی خاردار در شمال شرقی دریای مدیترانه در ترکیه، آهن، روی و مس بیشترین فراوانی و کادمیوم و سرب کمترین فراوانی را در بافتهای مختلف این ماهیان داشته اند(18).
در مطالعه ای که توسط سلدا و همکاران (2005) بروی مقایسه میزان فلزات سنگین در اندامهای ماهی لای ماهی و بافتهای انگل لیگولااینتستینالیس و همچنین رسوبات دریاچه کوادا انجام گردید، ملاحضه شد که میزان این فلزات در پلروسرکوئیدها غلظتی معادل 4/37-6/1 برابر میزان آنها در عضلات، کبد و آبشش داشته است(30).
با توجه به نتایج بدست آمده در تحقیق حاضر میزان دو فلز آهن و سرب در منابع آب ورودی مزارع مورد مطالعه کمتر از حد مجازی است که در منابع مختلف به آن اشاره شده است، بطوریکه هولیما (1993) میزان آهن آب مورد استفاده قزل آلای رنگین کمان را کمتر از 1/0 میلی گرم بر لیتر و کلونتز (1993) نیز همین میزان را در کل آزاد ماهیان پیشنهاد می کند در صورتیکه میزان آهن در آبهای مورد مطالعه تحقیق حاضر تقریباً 06/0 میلی گرم بر لیتر و سرب نیز برابر با 002/0 میلی گرم بر لیتر بوده است در صورتیکه بنا بر پیشنهاد اسوبودووا و همکاران (1993) بایستی میزان این فلز در آب کمتر از 03/0 میلی گرم بر لیتر باشد.
در خصوص عضلات ماهیان نیز بنابر پیشنهاد سازمان خواروبار جهانی حداکثر محدوده برای سرب 5/0 میلی گرم بر کیلو گرم می باشد، در صورتیکه در مطالعه حاضر میزان بدست آمده تقریباً 37/0 میلی گرم بر کیلو گرم بوده است که در واقع کمتر از حد مجاز ان می باشد و همچنین میزان آهن نیز با توجه به حداکثر مجاز پیشنهادی انستیتو تحقیقات تغذیه ای صنایع غذایی کشور (1379) میزان 8 میلی گرم بر لیتر را اعلام نموده است کمی بالاتر رفته است .
در خصوص خوراک مصرفی ماهیان متاسفانه استاندارد خاصی که بتوان حداکثر مقادیر مجاز رسمی آن را اعلام نمود یافت نشد.
منابع:
1- احمدی زاده . م (1376 ) سم شناسی صنعتی " فلزات سنگین " ، نشر هزاران ، چاپ اول ، صفحه 47-27 .
2- آرهایتمن، و. دونالد، تی. (1380) دستور کار آزمایشگاه تجزیه دستگاهی ( ترجمه) سلاجقه، ع . توسلی ، و . موسوی ، ر. مرکز نشر دانشگاهی چاپ اول ، صفحه 330-363
3- اسماعیلی، م . بیداری، ا . (1371) مسمومیتها و حوادث محیطی، چاپ اول انتشارات و چاپ دانشگاه تهران، صفحه 45-42.
4- پژوهنده،ع .شریعت، ا . (1377) تشخیص و درمان مسمومیتها ، مرکز نشر دانشگاهی چاپ اول، صفحه 456
5- رکنی ، ن. (1377) علوم و صنایع گوشت، چاپ دوم ، انتشارات و چاپ دانشگاه تهران ، 305-1 صفحه.
6- رکنی ، ن . (1378) اصول بهداشت مواد غذایی ، چاپ سوم، انتشارات و چاپ دانشگاه تهران ، 154-1 صفحه.
7- روحانی ، م .(1374) تشخیص ، پیشگیری، درمان بیماریها و مسمومیت های ماهی (ترجمه) انتشارات اداره کل آموزش و ترویج . معاونت تکثیر و پرورش شیلات ایران 256-1 صفحه.
8- زر افشان ، ع .(1371 ) تاریخچه کشف عناصر شیمیایی ، انتشارات و آموزش انقلاب اسلامی ، ص 31-12 .
9- سازمان حفاظت محیط زیست (1372) روشهای استاندارد اندازه گیری آب و فاضلاب ، ص 75-7 .
10- Alam , M .G .M .,Tanaka , A.,Allison ,G ., Laurenson , L . G B .,Stagnitti , F., snow, E . T .(2000)A comparison of trace element concentration in cultured and wild carp (cyprinus carpio) of lake kasumigaura , Japan . Ecotoxicology and Environmental safety, 53 (3) : 348-354
11- Aldrich ,C., Feng , D. (2000) Removal of heavy metals From waste water effluents by biosorpitiv flutation , Minerals Engineering , 13(10) :1199-1138
12-Amodio – Cocieri, R. and Fiore, P. (1987) Lead and Cadmium concentration in Liver stock bred in campania, Italy. Bulletin of Environmental of Contamination and Toxicology: 460- 464.
13-Andreasson , M. , Goran , D . (2004) Transfer of heavy Metals from sediment to fish , and their biliary excretion , Journal of Aquatic Ecosystem stress and Recovery (Formerly journal of Aquatic Eco system Health ) , 4(4) : 221- 230
14- Andreji , J., Stranai , I., Massanyi ,P., Valent .M (2005)Concentration of selected metals in muscle of various fish species , Environ Sci Health. A tox Hazard subst Environ Eng , 40 (4) :899-912
15-Andreji , J., Stranai, I., Kacaniova, M., Massanyi, P., valent, M. (2006) Heavy metals content and microbiolgical quality of carp (Ciprinus carpio, L.) muscle from two southwestern Slovak Fish farms. J Environ Sci Health A tox hazard Subst Environ Eng, 41(6) : 1071-88.
16- Ashraf ,w., Seddigi ,Z., Abulkibash , A., khalid ,M .(2006) Levels of selected metals in cannel fish consumed in kingdom of saudi arabia, Envivon Monit Assess , 117(1-3):271-9
17- Bugdahl , V., Vonjan , E. (1975) Quantitative determination of trace metals in frozen fish , fish oil and fish meal. Zlebensm unters Fosch, 157 (3) :133.
18- Coguy . HY , Yuzereroglu .T.A., Firat .O. , Gok ,G., Kargin .F. (2006) Metal concentrations in fish species from the northeast Mediterranean sea , Environ Monit Assess [Epud ahead of print]
19-Coello, W. F., Khan, M. A. Q. (2004) Protection against heavy metal toxicity by mucus and scales in Fish , archives of environmental contamination and toxicology , 30(3): 319-326.
20- Dave , G.,Xiu , R.(1991) Toxicity of mercury , copper , nikel , lead and cobalt to embryos and Larvae of zebrafish, Yodanio brach rerio . Archives of Enviromental Toxicology,21 : 126-134
21- Deb ,S.C., Fukushima , T.(1999) Metals in aquatic ecosystems Mechanism of uptake , accamulation and release . Int .j . Environ . stad , 56 : 385.
22-Demirak, A. , Yilmaz, F. , Levent tuna, A. , Ozdemiy, N. (2006) Heavy metals in water sediment and tissues of Leucicus cephalus form a stream in south Western Trurky, chemosphere, 63(9): 1451-1458.
23-Flem , B., Moen, V., Grimstvedt, A. (2005) Trace element analysis of scales from four populations of Norwegian Atlantic Salmon (Salmo salar L.) for stock identification using laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry. Appl Spectrose, 59(2): 245-51.
24- Heat, A .G.(1987) Water pollution and fish physiology CRC.press . Boston , USA , pp:245.
25-Holliman,A.(1993) The veterinary approach to trout. In Aquaculture for veterinarians: Fish husbandry and medicine , ed L Brown , Pergamon Press, Oxford.
26-Ikem, A., Egiebor, N.O., Nyavor, K. (2004) Trace elements in water, fish and sediment from Tuskegee Lake southeastern USA, Water, Air, Soil pollution, 149(1-4): 51-75.
27-Karadede, H., Oymak, S.A., Unlu,E. (2004) Heavy metals in Mullet, Liza abu, and catfish, silurus triostogus, from the Ataturk Dumlake (Eupharates), Turkey . Environ Int, 30(2): 183-8.
28- Lalshah,S., Altindag,A.(2005) Effects of heavy metal accumulation on the 96.h lc50 values in ( tench tinca L .,1758). Turk . J.vet Anim sci , 29: 139- 144 .
29-Oye Wale , A .O., Musa , I .(2006) pollution assessment of the lower basin of lakes kainji/ Jeebba , Nigeria : heavy metal status of the water. Sediments and fishes , Environmental Geochemistry and Health , 28 (3):273-281
30-Peter ,V. H. (1987) The effect of metal metabolism on uptake, disposition and toxicity in fish, Aquatic Toxicology, 11(1-2) : 3-18.
31-Selda Tekin,O., Ismail, K. (2005) Comparative study on the accumulation of heavy metals in different organs of tench (Tinca tinca L . 1758) and plerocerocids of its endoparasit Ligula intestinalis, parasistol Res, 97: 156-159
32- Schaeperclaues, W .(1992) . Fish diseases , vol 1 and 2 A .A .Balkema. Rotterdam . Netherland . pp .65
33- Schmitt, Cj ., Brumbaugh , W.G., Linder , GL., Hinck ,JE .(2006)A Screening Level Assessment of Lead ,cadmium and zinc in fish and cry fish from Northeastern oklahoma , USA . Envivon Geochem Health [ Epub ahead of print]
34- Snieszko , F.S., Axelrod ,H . R .(1976) Diseases of fish , Book 5 Environmental stress and fish diseases .T . F . H . Publication Nepton city USA . pp 192
35-Svobodova, Z., Loyd,R, Machova, J, and Vykusova, B . (1993) Water quality and fish health , EIFAC technical paper, No. 54 ROME, FAO, pp.59-64
36-Zelikoff, I . (2003) Metal pollution induced immunomodulation in fish, Annual Review of fish Diseases , 3: 305-325.
.
Abstract:
This study examined 32 samples of food, water supplies and fish muscles for measuring lead and iron in summer and autumn seasons in two times between three months from four rainbow trout farms in Chahar Mahal-va-Bakhtiari Province.
The amount of iron and lead were respectively 60.6 ± 4.4 and 2.5 ± 0.2 microgram per liter for all water samples of different farms and the amount of iron and lead were respectively 563.4 ± 183.8 and 3.3 ± 1.1 milligram per kilogram for all samples of food in different farms and also the amount of these two metals in all samples of different farms were respectively 8.7 ± 3.9 and 0.3 ± 0.1 milligram per kilogram. There was no significant difference in (p < 0.05) level between food, fish and different waters based on the mentioned amounts from the two metals, but generally there was a reasonable relation between the amounts of these two metals in food and the fish fed by the same food. So the concentration of the mentioned heavy metals was seen mostly in food of factory N.2 and also in the fish fed by this food and the least concentration of these metals was seen in the food of factory N.3 and the fish fed by this food.
According to FAO Standards for heavy metals and comparing them with the resulted amounts in the present research, the amounts of these metals in water, food and the fish muscles were less than maximum proposed permitted amount; so these sources would not threaten the next consumers such as human by any kind of danger.
Biomagnification – 1
Mugil cephalus-1
Mullus barbatus-2
WHO- 4
FAO – 5
Cyprinus Carpio – 6
Ictalorus Punctatus – 7
Pylodictis olivacis – 8
Micropterus Salmoides – 9
M.Punctulatus – 10
3- Pomonis annularis
4-Tri- States Mining District
5- Micropterus SPP
Crappi – 6
Liza abu – 7
Silurus triostegus – 8
Euphrates – 13
FAO – 14
Total Bacteria Count- 15
Mesophilic Anaerobic Sporulating Bacteria- 16
Laser ablution inductively coupled plasma mass spectrometry- 17
Bremanger- 18
Sorfold- 19
Mossa- 20
Gaula- 21
22 Oncorhynchus mykiss
3 Bioassay
Daphnia magna 24
Micropterus salmoides 25
Lepomis cyanellus 26
Carassius auratus 27
LT.50 28
Invitro 29
Invivo 30
Dipsiz2 Leuciscus cephalus 31
1 Kovada 2 Ligula intestinalis
33 – Atomic Absorption
—————
————————————————————
—————
————————————————————