مقايسه غلظت فلزات سنگين در رسوب و اندام‌هاي رويشي دو گونه حرا و چندل

Comparison of heavy metals concentration in sediments and vegetative organs of two species of Grey and Red mangrove

سابقه و هدف: جنگلهاي مانگروي ايران جزء مناطق حساس اكولوژيك هستند و در معرض طيف وسيعي از تهديدات انساني قرار دارند. با توجه به اهميت اكولوژيك تالاب خورآذيني به‌عنوان تنها رويشگاه چندل در ايران و همچنين به دليل كمبود اطلاعات در زمينه آلودگي فلزات سنگين در محيط رشد اين‌گونه، تعيين آلودگي‌هاي ناشي از فلزات سنگين در اين منطقه مي‌تواند به‌عنوان يكي از اقدامات مهم در جهت مديريت بهتر منطقه باشد. بنابراين هدف از اين پژوهش بررسي غلظت فلزات سنگين در رسوب و اندام‌هاي رويشي دو گونه حرا ( Avicennia marina (Forssk) Vierh) و چندل (Rizophora mucronata (Lam)) و مقايسه آن با استاندارد جهاني است تا با آگاهي از وضعيت آلودگي رويشگاه مانگرو و درختان حرا و چندل، برنامهريزي صحيح مديريتي در جهت كنترل منابع آلودگي و حفاظت بومسازگان حساس مانگرو انجام گيرد. مواد و روش‌ها: به‌منظور انجام مطالعه پس از بازديد اوليه از جنگل، يك توده شش هكتاري كه مخلوطي از درختان حرا و چندل بود انتخاب و نمونه‌برداري با روش خط‌نمونه انجام گرفت. در توده‌ انتخابي، سه خط‌نمونه به طول 300 متر و با فاصله 100 متر از يكديگر در عرصه پياده شد. روي هر يك از ترانسكت‌ها تعداد شش پلات با ابعاد 20 در 20 متر و به فاصله يكسان از يكديگر مشخص شد. به‌منظور برداشت نمونه‌ها از تعداد 18 پلات مشخص شده، تعداد 10 پلات به‌صورت كاملاً تصادفي انتخاب و در داخل هر يك از پلات‌هاي تعيين شده نيز تعداد 5 تا 10 درخت با ارتفاع بيش از سه متر به‌صورت تصادفي انتخاب و نمونه‌برداري از رسوب، ريشه و برگ درختان حرا و چندل در زمان جزر انجام شد. پس از آماده‌سازي نمونه‌ها، اندازه‌گيري غلظت فلزات سنگين نيكل، روي و مس با استفاده از دستگاه جذب اتميك، انجام شد. مقايسه ميانگين غلظت فلزات سنگين در رسوب، ريشه و برگ بين دو گونه حرا و چندل نيز با استفاده از آناليز تي-مستقل انجام شد. يافته‌ها: نتايج مقايسه ميانگين غلظت فلزات سنگين در رسوب و اندام‌هاي دو گونه درخت حرا و چندل نشان داد تفاوت معني‌داري در غلظت فلز نيكل و روي در رسوب، ريشه و برگ دو گونه مورد مطالعه وجود ندارد، اما غلظت فلز مس در رسوب (66/60؛ 39/91 ميكروگرم بر گرم)، ريشه (70/99؛ 33/70 ميكروگرم بر گرم) و برگ (72/51؛ 20/85 ميكروگرم بر گرم) دو گونه حرا و چندل از تفاوت معني‌داري در سطح 95 درصد برخوردار است. همچنين مقايسه ميزان غلظت سه فلز روي، مس و نيكل در نمونه‌هاي رسوب دو گونه حرا و چندل با استانداردهاي جهاني و ملي نشان داد غلظت فلز روي، كمتر از استاندارد جهاني و بيشتر از استاندارد رسوبات خليج‌فارس است. همچنين، غلظت فلز مس در رسوبات هر دو گونه مورد بررسي در مقايسه با استانداردهاي جهاني در وضعيت بالاتري قرار دارد و در مقايسه با استاندارد تعيينشده براي رسوبات خليج‌فارس براي گونه حرا بسيار بالاتر از استاندارد و براي گونه چندل كمي بالاتر از حد استاندارد قرار دارد. بررسي غلظت فلز نيكل نيز نشان داد، شرايط آلودگي آن، بسيار بالاتر از حد استاندارد جهاني و ملي است. نتيجه‌گيري: نتايج تحقيق نشان داد ميزان غلظت فلزات نيكل و مس در رسوب هر دو گونه حرا و چندل در مقايسه با استاندارد تعيين شده براي خليج‌فارس در شرايط بحراني و فلز روي نيز در شرايط هشدار قرار دارد كه اين مسئله نشان‌دهنده آلوده بودن منطقه به فلزات سنگين است. نتايج همچنين نشان داد اگرچه تفاوت معني‌داري در ميانگين غلظت دو فلز روي و نيكل در رسوب و اندام‌هاي گياهي دو گونه حرا و چندل وجود ندارد ولي ميانگين غلظت فلز مس در هر سه پارامتر رسوب، ريشه و برگ دو گونه مورد بررسي داراي تفاوت معني‌داري بوده و در گونه حرا بسيار بيشتر از گونه چندل است.

Background and objectives: Mangrove forests of Iran; like anywhere else; are ecologically sensitive areas and exposed to a wide range of anthropogenic threats. Considering the ecological importance of Khor-e-Azini wetland as the only Rizophora mucronata (Lam) habitat in Iran and also due to the lack of information on heavy metals pollution in this habitat, relevant investigation is of utmost importance for their better management. Hence, the aim of this study were to investigate the concentration of heavy metals in sediments and vegetative organs of Avicennia marina (Forssk) Vierh and R. mucronata and compare their concentrations with international standards to reveal the contamination status of this habitat. The ultimate goal was to provide information for pollution control at the source and more efficiently protect these sensitive ecosystems. Materials and methods: After a reconnaissance visit to the mangrove habitat, a six-hectare stand composed of A. marina and R. mucronata was selected and sampling was conducted using line sampling method. In the selected stand, three 300-meter transects, 100 meters apart from each other, were formed. Also six plots (20×20 m2) were selected along transects at equal distances. To collect samples, 10 plots from among the 18 plots were selected in a complete random manner. Then, 5 to 10 trees higher than three meters were selected randomly for sampling of sediment, root and leaf of mangrove trees. Heavy metals concentrations were measured using an atomic absorption spectrophotometer. Also, the mean concentrations of heavy metals in sediments, roots and leaf of A. marina and R. mucronata were analyzed using Independent Sample T-test. Results: The mean concentrations of heavy metals in sediments and organs of A. marina and R. mucronata showed no significant differences for Ni and Zn in sediments, roots and leaves of the two species, but the concentration of Cu in sediments (66.60; 39.91 µg/g), roots (70.99; 33.70 µg/g) and leaf (72.51; 20.85 µg/g) in the two species was significantly different at confidence level 95%. Also, comparison of concentration of Zn, Cu and Ni in sediment samples of A.marina and R. mucronata with international and national standards showed that of Zn was lower than the international standard, but higher than that the standard set for the Persian Gulf sediments. In addition, the concentration of Cu in sediments for the two species was higher than that of the international standard. Compared with the standard of Persian Gulf sediments, Cu concentration in A. marina habitat was much higher and in R. mucronata habitat, somewhat higher than the standard. The concentration of Ni was much higher than the international and national standards. Conclusion: Our results indicated that the concentration of Ni in the sediments of A.marina and R. mucronata were critically high and that of Cu was in a warning status based on the standard of Persian Gulf sediments. Although no significant differences were detected for Zn and Ni concentrations in sediments and plant organs of A.marina and R. mucronata, Cu concentration in sediments, roots and leaf for the two species was significantly different with values for A.marina being higher than that in R. mucronata.