اندازه گیری و مقایسه غلظت فلزات (نیکل و کادمیوم) در رسوبات پیرامونی این دو خانواده از مرجان ها در ایستگاه های پارک زیتون، شیب دراز و جزیره ناز در جزیره قشم
بررسی ارتباط میان غلظت فلزات (نیکل و کادمیوم) در بین این دو خانواده از مرجان ها با رسوبات پیرامونی
۱-۹- فرضیه های آماری
اختلاف معنی داری بین تجمع غلظت فلزات (نیکل و کادمیوم) در بین دو خانواده Poritidae و Faviidae از مرجان های آبسنگ ساز در ایستگاه های پارک زیتون، شیب دراز و جزیره ناز در جزیره قشم وجود دارد.
اختلاف معنی داری بین تجمع غلظت فلزات (نیکل و کادمیوم) در بین رسوبات ایستگاه های پارک زیتون، شیب دراز و جزیره ناز در جزیره قشم وجود دارد.
همبستگی مثبت و معنی داری در غلظت فلزات (نیکل و کادمیوم) بین این دو خانواده از مرجان های آبسنگ ساز با رسوبات پیرامونی هر ایستگاه وجود دارد.
۱-۱۰- پیشینه تحقیق
۱-۱۰-۱- کاربرد مرجان های سخت Scleractinian جهت بررسی فلزات سنگین
کاربرد مرجان ها در مطالعات فلزات سنگین به طور گسترده ای گزارش شده است. تکنیک های بسیاری جهت استخراج و اندازه گیری فلزات سنگین در گونه های مختلف مرجان بکار گرفته شده است (Reichelt-Brushett & McOrist, 2003)، و از این رو مطالعات در این زمینه همیشه به طور مستقیم قابل مقایسه نمی باشد. برخی از مطالعات تنها بر آنالیز اسکلت آنها متمرکز شده اند (Scott, 1990; Guzm´an & Jime´nez, 1992; Bastidas & Garcia, 1997; Ramos et al., 2004; David, 2003; Medina-Elizade et al, 2002; Guzm´an & Garci´a, 2002; Livingston & Thompson, 1971; and Runnals & Coleman, 2003)، در حالی که در مطالعات دیگر، بخش های بافت و اسکلت به طور مجزا یا با هم مورد بررسی و آنالیز قرار گرفته اند(Denton & Burdon-Jones, 1986; Glynn et al, 1989; Esslemont, 1999; Reichelt-Brushett & McOrist, 2003;Esslemont et al., 2000; Howard & Brown, 1987; Harland & Brown, 1989 and Smith et al., 2003).
همچنین مطالعاتی بر روی نسبت فلزات مابین بافت ها و اسکلت (McConchie & Harriot, 1992) و مابین بافت، زوگزانتلاها و اسکلت مرجان های منتخب متمرکز شده اند (Reichelt-Brushett & McOrist, 2003). دلایل گوناگونی برای آنالیز و بررسی بخش های متفاوت مرجان پیشنهاد شده است. اسکلت های مرجان به دلیل آشکار کردن اطلاعات محیطی از محیط زیست دریایی گذشته مورد آنالیز قرار می گیرند. بافت ها غلظت های بالاتری از فلزات را نسبت به اسکلت در خود ثبت می کنند، نتیجتاً تمامی فلزات جذب شده توسط بافت به اسکلت مرجان منتقل نمی شوند. زوگزانتلای همزیست موجود در بافت های مرجان های آبسنگ ساز اینگونه توصیف شده اند که به به طور مستقیم از طریق افزایش میزان کلسیم سازی بر غلظت فلزات اسکلت تاثیر می گذارند۱۹۷۱) (Livingston & Thompson,. زوگزانتلا در حالاتی که فلزات سمی موجود به صورت متابولیکی جایگزین عناصر ضروری حیاتی مانند فسفر می شوند ممکن است در جذب مستقیم فلزات سهیم باشند(Howard & Brown, 1984).

استرس در مرجان ها اغلب سبب افزایش دفع زوگزانتلای همزیست (Smith et al, 2003) و ایجاد رنگ آمیزی سفید و زرد مرجان ها می شود، که اصطلاحا پدیده سفید شدگی مرجان ها نامیده می شود. هر چند، درصورتیکه مرجان ها در معرض غلظت بالایی از فلزات سمی قرار گیرند، نظر به اینکه زوگزانتلاها نقش بسیار مهمی در جذب فلزات سنگین ایفا می کنند بنابراین می توانند دفع گردند(Harland & Brown, 1989; Harland & Nganro 1990).
حائری اردکانی و غازبان در سال ۱۳۷۹ اثرات آلاینده های محیطی فلزات کادمیوم، نیکل، وانادیوم را در مرجان ها مورد بررسی قرار دادند و از مرجان ها به عنوان وسیله ای برای تخمین میزان آلودگی محیط براساس سنجش تجمع اثرات سمی در آن ها استفاده کردند.
با توجه به کاربرد روش ها و تکنیک های آنالیز متفاوت، مقایسه مستقیم اطلاعاتی که در مورد فلزات سنگین انجام شده اند، امکان پذیر نمی باشد. مساله دیگر استفاده از گونه های متفاوت مرجان ها در مطالعات گوناگون می باشد (مانند Porites, Monstastrea and Sideastrea)، بدین ترتیب مقایسه اطلاعات به دست آمده فلزات سنگین منطقی به نظر نمی رسد.
علی رغم این که مرجان های آبسنگ ساز یکی از با ارزش ترین اکوسیستم های خلیج فارس می باشند، اما تحقیقات کمی در کشور ما درباره آن ها صورت گرفته است.
تاریخ تحقیقات روی مرجان های آبسنگ ساز ایران به سال ۱۹۷۱ برمی گردد که Rosen در آن ۱۵ جنس از مرجان های سخت در بخش شمالی سواحل ایران و عربستان شناسایی نمود. متعاقب آن در سال های بعد تحقیقات متفاوتی برروی مرجان های آبسنگ ساز ایران صورت گرفته است که بدلیل عدم ارتباط با موضوع این تحقیق از ذکر آنها خودداری می گردد؛ تنها ولوی در سال ۱۳۸۸ بر روی تعیین پتانسیل و کارآیی نشانگرهای زیستی در آبسنگ های مرجانی شمال خلیج فارس مطالعاتش را به پایان رساند نتایج این تحقیق نشان داد، که بعضی از نشانگرهای زیستی پیشنهادی Check Reef برای خلیج فارس کاربرد ندارد و باید در مورد انتخاب این نشانگرها تجدید نظر صورت گیرد. و نشانگرهای زیستی متناسب با شرایط اکولوژیکی خلیج فارس انتخاب شود. به علاوه در سال ۱۹۹۷، حائری اردکانی و غازبان اثرات آلاینده های محیطی فلزات کادمیوم، نیکل، وانادیوم را در مرجان ها مورد بررسی قرار دادند و از مرجان ها به عنوان وسیله ای برای تخمین میزان آلودگی محیط براساس سنجش تجمع اثرات سمی در آن ها استفاده کردند، که این مهمترین مورد تحقیقاتی داخلی در ایران و مرتبط با موضوع تحقیق حاضر می باشد. اما در سالهای متفاوت افراد زیادی در خارج از ایران در رابطه با بررسی آلودگی فلزات سنگین کارهای متفاوتی را انجام داده اند که به جهت سهولت در بررسی اجمالی این تحقیقات، جدول (۱-۹) خلاصه ای از مطالعات منتخب پیشین بر روی غلظت فلزات سنگین در مرجان ها را نشان می دهد :
فصل دوم
مواد و روش ها
۲-۱- عملیات میدانی
۲-۱-۱- انتخاب مکان نمونه برداری
جزیره قشم بعنوان منطقه آزاد تجاری یکی از جزیره هایی است که در خلیج فارس با مجاورت به تنگه هرمز تحت تاثیر انواع آبها و جریان های ورودی و خروجی از این تنگه می باشد. با توجه به حضور آبسنگ های مرجانی در جنوب این جزیره که بیشتر از نوع حاشیه ای می باشند و اهمیت جزیره قشم از لحاظ تنوع مرجانی می توان به نسبت بیشترین پراکنش این موجودات حساس (مرادی، ۱۳۸۹؛ Kavousi et al, 2011) به عوامل شیمیایی و فیزیکی و نیز به علت فعالیت های بالای انسانی و آلودگی بیشتر در نتیجه فعالیت های قایق رانی، ورود فاضلاب های شهری و صنعتی، آلودگی های نفتی حاصل از پالایشگاه ها و نفت کش ها و همچنین تخلیه آب توازن کشتی ها در ۳ منطقه مرجانی پارک زیتون قشم، جزایر ناز و شیب دراز این مناطق به عنوان ایستگاه های مورد بررسی در نظر گرفته شده است(شکل ۲-۱).
شکل ۲-۱: ایستگاه های نمونه برداری بر روی نقشه ماهواره ای
۲-۱-۲- نمونه برداری
در تیرماه تابستان سال ۱۳۹۰ پس از مطالعه و آگاهی از منطقه مورد نظر و عکس برداری از زیستگاه های طبیعی مرجان ها نمونه برداری به روش غواصی ^[۴۴]SCUBA(شکل ۲-۲) از بسترهای طبیعی ایستگاه های مورد نظری که آبسنگهای مرجانی خانواده های Poritidae و Faviidae درآن جا حضور دارند، توسط محقق این پایان نامه انجام شد. مناطق بر اساس ابعاد مرجانی و مدت زمان استاندارد غواصی تقسیم بندی و نمونه برداری به روش انتقال قسمت هایی از توده های مرجانی به داخل قایق انجام پذیرفت. محل نمونه برداری به کمک دستگاه مکان یاب جفرافیایی (GPS)^[45] ثبت شد(جدول۱-۲).
در هریک از ایستگاه های منطقه پارک زیتون، جزایر ناز و شیب دراز از هر خانواده مورد نظر مرجان (Poritidea و Faviidea) 5 نمونه (بدین صورت که برای نمونه برداری هر نمونه مرجان، ۵ زیر نمونه از قسمت های مختلف همان مرجان جهت هموژن کردن نمونه نهایی قبل از مرحله هضم) نمونه برداری صورت گرفت. نمونه برداری از مرجان ها توسط تجهیزات ضد زنگ با پوشش استیل، جهت اجتناب از آلودگی صورت گرفت.
همچنین در هر ایستگاه، همزمان با نمونه برداری از مرجان ها، از رسوبات سطحی پیرامون مرجان های نمونه برداری شده (cm 3-0 سطح رسوبات)، ۵ نمونه رسوب برداشته شد، که در مجموع با توجه به اینکه در هر ایستگاه پنج نمونه از دو خانواده مرجانی و پنج نمونه از رسوبات برداشته شد مجموعاً ۴۵ نمونه نهایی جهت آماده سازی و سنجش تهیه گردید.
نمونه برداری مرجان ها از اعماق بین ۲ تا ۸ متر صورت گرفت. در عملیات نمونه برداری مرجان هایی که با توجه به نرخ نسبی رشدشان و اندازه ظاهری دارای حداقل ۳ سال رشد بودند انتخاب شدند. نمونه ها همزمان با نمونه برداری ابتدا با بهره گرفتن از کیسه های پلاستیکی جمع آوری مخصوص زیر آب، که پیشتر شستشو داده شده اند از آب به قایق منتقل شدند و پس از جداسازی از لحاظ خانواده مرجان ها بر اساس تشخیص ظاهری آنها، رسوبات و ایستگاه ها، کد و برچسب خورده و درون یونولیت حاوی یخ خشک به ساحل و از آنجا به آزمایشگاه مرکز ملی اقیانوس شناسی جهت آماده سازی نمونه ها و سپس دانشگاه تربیت مدرس جهت سنجیدن نمونه ها منتقل شدند و در فریزر در دمای۲۰- درجه سانتی گراد قرارگرفتند .
شکل ۲-۲: عملیات نمونه برداری مرجان های خانواده های Poritidae و Faviidae به روش غواصی Scuba