Author name:
رجاء عبد الكاظم حنف
Supervisor name:
عبد العزيز محمود عبد الله | صالح عبد القادر العيسى
Abstract:
اجريت هذه الدراسة لمعرفة اثر بعض العناصر الثقيلة ( النحاس والرصاص والمنغنيز والخارصين والكوبلت ) على انتاجية الهائمات النباتية وبعض النباتات المائية فضلا عن قياس تراكيز تلك العناصر في المياه والرواسب في شط العرب للفترة الممتدة من كانون الثاني 2014 لغاية كانون الثاني 2015 . تم انتخاب اربع محطات ، تقع المحطة الاولى في منطقة الشرش والثانية في السندباد والثالثة في الصالحية والرابعة في منطقة العامية بالقرب من ميناء ابي فلوس في محافظة البصرة . اختيرت ثلاثة انواع من النباتات المائية السائدة في تلك المحطات الشمبلان Ceratophullum demersum والقصب Phragmites australis ونبات بربين الماء Bacopa moniera وحددت الكتلة الحية الهوائية لتلك الانواع . كما درست الهائمات النباتية كموانوعا ، وتم قياس دليل التنوع ودليل سمبسون (السيادة) ودليل التشابه للهائمات النباتية والنباتات المائية . كما قيست بعض العوامل الفيزيائية والكيميائية لمحطات الدراسة المختارة .تراوحت درجة حرارة الماء بين 10.1 و33.9 ºم، وانحصرت قيم الاس الهيدروجيني بين 7.6 و8.6 ، وتراوحت قيم الملوحة بين 0.9 و7.8 جزء بالالف ، وتراوحت قيم الاوكسجين الذائب بين 5.9 و16.9 ملغم/لتر، بلغت قيم المواد الصلبة الذائبة الكلية بين714 الى 4282.8 ملغم/لتر ،وتراوحت قيم القاعدية الكلية بين 87 - 391 ملغم كاربونات الكالسيوم /لتر، وقد سجلت العسرة الكلية قيم تراوحت بين 214 و596 ملغم كاربونات الكالسيوم /لتر. سجلت تراكيز النتريت والنترات قيم تراوحت بين 0.07 - 1.01 و5.64 - 19.63 مايكغم ذرة نيتروجين/لتر على التوالي ، وبلغت قيم الفوسفات بين 0.17 - 3.72 مايكغم ذرة فسفور/لتر كان تركيز النحاس والرصاص والمنغنيز والخارصين والكوبلت الكلي في الماء 3.22 - 53.99 و7.11 - 120.06 و3.09 - 49.05 و23.24 - 1130.35 و42.54 - 257.00 مايكغم/لتر على التوالي .تراوحت قيم المادة العضوية المتمثلة بالكاربون العضوي الكلي بين 27.8 - 119.2 و28.2 - 128.04 و28.4 - 176.9 و26.3 - 127.14 ملغم/غم وزن جاف لمحطات الشرش والسندباد والصالحية والعامية على التوالي . بلغ تركيز عناصر النحاس والرصاص والمنغنيز والخارصين والكوبلت في الرواسب بين 7.02 - 55.16 و18.16 - 165.11 و101.40 - 616.16 و19.34 - 469.12 و98.19 - 463.76 مايكغم/غم وزن جاف على التوالي ، وقيم دليل التجمع الجيولوجي بحدود (1.11 - - 0.62) و(1.17 - 1.56 ) و( - 2.10 - - 1.65) و(0.35 - 0.54 ) و( 2.56 - 2.87) للعناصر السابقة على التوالي ، مما يشير الى ان رواسب محطات الدراسة غير ملوثة بالنحاس والمنغنيز وغير ملوثة الى متوسطة التلوث بالرصاص والخارصين ومتوسطة الى شديدة التلوث بالكوبلت . اظهرت نتائج الدراسة الحالية سيادة انواع الهائمات النباتية التي تعود لصنف الطحالب الدايتومية (العصوية) Bacillariophyceae، تلتها الطحالب الخضر - المزرقة Cyanophyceae ، ثم الطحالب الخضر Chlorophyceae واخيرا الطحالب اليوغلينية Euglenophyceae في محطات الدراسة كافة ولجميع الاشهر . سجلت محطة الشرش 36 نوع تعود الى 31 جنس، وسجلت محطة السندباد 46 نوع تعود الى 38 جنس،بينما سجلت محطة الصالحية 48 نوع تعود الى 39 جنس ، اما محطة العامية فقد سجلت 30 نوع تعود الى 26 جنس .سجل تركيز الكلوروفيل في محطات الدراسة الشرش والسندباد والصالحية والعامية 0.12 - 2.65 و0.21 - 3.10 و0.31 - 3.89 و0.11 - 2.10 ملغم/لتر على التوالي ، اما تركيز العناصر الثقيلة (النحاس والرصاص والمنغنيز والخارصين والكوبلت) في الهائمات النباتية فقد كان11.55 - 48.26 و18.84 - 97.22 و139.80 - 659.01 و77.14 - 477.36 و43.55 - 216.02 مايكغم /غم وزن جاف على التوالي.تراوحت قيم الكتلة الحية الهوائية للنباتات المائية المدروسة بين 5.34 - 199.52 و34.45 - 465.77 و22.90 - 98.23 غم/م2 لنباتات الشمبلان C. demersum والقصب P. australis وبربين الماء B. monniera على التوالي ، وبلغ مدى تركيز العناصر الثقيلة (النحاس والرصاص والمنغنيز والخارصين والكوبلت) في نبات الشمبلان 1.04 - 88.53 و2.14 - 66.36 و36.05 - 1466.04 و56.56 - 197.14 و23.07 - 216.75 مايكغم/غم وزن جاف للعناصر على التوالي . وفي نبات القصب تراوحت تراكيز العناصر الثقيلة بين 6.17 - 66.34 و1.19 - 66.50 و32.76 - 467.02 و23.78 - 176.32 و7.11 - 98.11 مايكغم/غم وزن جاف على التوالي ، اما في نبات بربين الماء فقد كانت التراكيز 0.44 - 56.15 و0.81 - 67.04 و12.56 - 99.15 و33.34 - 116.55 و0.14 - 10.44 مايكغم /غم وزن جاف على التوالي . بلغت معدلات معامل التركيز الحيوي لمحطة الشرش في نبات الشمبلان 2.03 و1.22 و35.00 و1.25 و0.72 لعناصر النحاس والرصاص والمنغنيز والخارصين والكوبلت على التوالي ، بينما في نبات القصب كانت المعدلات 1.60 و1.05 و14.36 و0.83 و0.36 لنفس العناصر على التوالي . اما نبات بربين الماء فقد كانت معدلات معامل التركيز الحيوي تبلغ 0.57 و0.92 و4.47 و0.71 و0.01 للعناصر المدروسة على التوالي ، وقد بلغت المعدلات في الهائمات النباتية 3.08 و2.58 و79.51 و1.29 و0.57 لنفس العناصر على التوالي ولنفس المحطة . بينما بلغت معدلات معامل التركيز الحيوي في محطة السندباد لعناصر النحاس والرصاص والمنغنيز والخارصين والكوبلت لنبات الشمبلان 3.01 و1.19 و39.16 و1.61 و0.90 على التوالي ، ولنبات القصب 2.02 و0.89 و12.99 و0.94 و0.36 ولنبات بربين الماء 0.94 و0.80 و4.00 و0.85 و0.02 لنفس العناصر على التوالي ، اما في الهائمات النباتية في نفس المحطة فقد كانت معدلات معامل التركيز الحيوي 2.93 و2.65 و67.13 و1.64 و0.58 للعناصر المدروسة على التوالي . وفي محطة الصالحية سجلت معدلات معامل التركيز الحيوي لتلك العناصر في نبات الشمبلات 2.27 و1.23 و46.11 و1.31 و0.92 على التوالي ، وفي نبات القصب 1.97 و0.96 و15.76 و0.87 و0.41 على التوالي ، اما في نبات بربين الماء فقد كانت المعدلات 0.85 و0.95 و4.61 و0.69 و0.64 للعناصر على التوالي ، وقد كانت في الهائمات النباتية لنفس المحطة 2.07 و2.64 و63.71 و1.24 و0.72 للعناصر المدروسة على التوالي . اما في محطة العامية فقد كانت معدلات معامل التركيز الحيوي للعناصر الثقيلة المدروسة في نبات الشمبلان 2.11 و1.34 و25.67 و1.08 و0.70 على التوالي ، ولنبات القصب 1.91 و1.20 و16.21 و0.86 و0.43 على التوالي ، وفي نبات بربين الماء 0.95 و0.85 و7.34 و0.78 و0.03 على التوالي ، اما في الهائمات النباتية فقد كانت 2.98 و1.77 و117.96 و1.26 و0.92 للعناصر المدروسة على التوالي . بينت النتائج ان نبات الشمبلان هو الاكثر تركيز للعناصر وان عنصر المنغنيز هو العنصر المتميز بمعدل التراكم الاعلى ، كما بينت ان الهائمات النباتية اكثر مراكمة للعناصر الثقيلة من النباتات المائية . | The study was conducted to determind the effect of some heavy metals (Cu , Pb , Mn , Zu and Co) on productivity of phytoplankton and aquatic plants , as well as measurred their concentrations in water and sediments of Shatt Al - Arab river for a period from January 2014 to January 2015 . Four stautas were sellected from Shatt Al - Arab river , Frist (Al - Sharresh) , Second (Al - Sendibad Island) ,Third (Al - Salehia) , and Forth (Al - Ameia Region) near Abu - Floos port. Three types of dominanted aquatic plants were selected from these stations, Ceratophyllum demersum, Phragmites australis and Bacoba monniera .The areial biomass of aquatic plants and the quantitative , qualtitative and chlorophyl a of phytoplankton were determind . some of diversity indices for phytoplankton and aquatic plants were measured . Also some physical and chemical properties were measured for selected study stations .Water temperature was ranged between 10.1 - 33.9 Cº, pH 7.6 - 8.6 , salinity 0.9 - 7.8 ppt , DO ranged between 5.9 - 16.9 ml/L , TDS ranged between 714 - 4282.8 ml/L . The alkalinity showed values ranged between 87 - 391 ml CaCO3/L . The total hardness was record values between 214 - 596 ml CaCO3/L .. The investigated study showed nitrite and Nitrate values 0.07 - 1.01 and 5.64 - 19. 63 µg n/L respectively , phosphorus concentration ranged from 0.08 - 4.59 µg P - PO4 - 3/L . The concentration of Cu, Pb , Mn, Zn and Co in water ranged between 3.22 - 53.99 , 7.11 - 120.06 , 3.09 - 49.05 , 23.24 - 1130.35 and 42.54 - 257.00 µg/L respectively.TOC values in sediments were ranged 27.8 - 119.2 , 28.2 - 128.08 , 28.4 - 176.9 and 26.3 - 127.14 µg/gm dry wet for four station respectively . The concentrations of heavy metals Cu, Pb , Mn, Zn and Co in sedements ranged 7.02 - 55.16 , 18.16 - 165.11 , 101.40 - 616.16 , 19.34 - 469.12 and 98.19 - 463.76 µg/gm dry wet respectively .The values of Igeo index were ranged between - 0.26_ - 0.62 , - 1.17_ 1.56 , - 2.10_ - 1.65 , 0.35_ 0.54 , 2.56_ 2.87 for the heavy metals respectively.The present study was showed that the dominant types of phytoplankton belong to class Bacillariophyceae , followed Cyanophyceae , then Chlorophyceae and last Euglenophyceae to all station and through all monthes . Al - Sharresh station was recored 44 species belong to 28 genus , and Al - Sendibad Island was recorded 54 species belong to 35 genus , while Al - Salehia station recorded 60 species belong to 37 genus , and Al - Ameia station was rcorded 35 species belong to 24 genus . The concentration of chlorophyll values were recorded in the four stations 0.12 - 2.65 , 0.21 - 3.10 , 0.31 - 3.89 , 0.11 - 10.2 ml/L. respectively, and the concentraions of heavy metals (Cu, Pb, Mn, Zn and Co) in phytoplankton were ranged betwen 11.55 - 48.26 , 18.84 - 97.22 , 139.80 - 659.01 , 77.14 - 477.36 and 43.55 - 216.02 µg/gm dry wet respectively. The biomass of aquatic plants were ranged between 5.35 - 199.52 , 34.45 - 465.77 , 22.90 - 98.23 gm/m2 for C. demersum , P. australis and B. monniera respectively. The concentration of heavy metals (Cu, Pb, Mn, Zn and Co) in C. demersum were 1.04 - 88.53 , 2.14 - 66.36 , 36.05 - 1466.04 , 56.56 - 197.14 and 23.07 - 216.75 µg/gm dry wet for the Cu, Pb , Mn, Zn and Co respectively, and in P. australis were 6.17 - 66.34 , 1.19 - 66.50 , 32.76 - 467.02 , 23.78 - 176.32 and 7.11 - 98.11 µg/gm dry wet respectively , while in B. monniera were 0.44 - 56.15 , 0.81 - 67.04 , 12.56 - 99.15 , 33.34 - 116.55 and 0.04 - 10.44 µg/gm dry wet respectively. Averges of BCF in the C. demersum were 2.03 , 1.22 , 35.00 , 1.25 and 0.72 for Cu, Pb , Mn, Zn and Co respectively , while in P. australis were 1.60 , 1.05 , 14.36 , 0.83 and 0.36 respectively , and in B. monniera were 0.57 , 0.92 , 4.47 , 0.71 and 0.01 for heavy metals respectively , and in the phytoplankton the ranges were 3.08 , 2.58 , 79.51 , 1.29 , 0.57 respectively. The results showed that the aquatic plant C. demersum was most concentration for heavy metals and Mn was more accumulation , and showed that phytoplankton was more accumulation to heavy metals than aquatic plants.
