امراض التلوث التي تصيب الاسماك

عرف التلوث البحري بأنه «إدخال الإنسان بطريق مباشر أو غير مباشر لمواد أو طاقة إلى البيئة البحرية (والبحيرات)، مما يؤدى إلى أثار سيئة كضرر للمصادر الحية، ومخاطر على صحة الإنسان، وإعاقة الأنشطة البحرية بما فيها الأسماك، واتلاف جودة ماء البحر للاستخدام وخفض حلاوته».

والملوثات ۳ شرائح هي:

1- الملوثات السامة والمثبطة: تيارات حرارية، عناصر دقيقة غير ضرورية للحياة - non biotic كالكروم والنيكل والزئبق والكادميوم والرصاص والألمونيوم والتيتانيوم والكلور الحر والسيانيد والفوسفور العنصري، زيادة مستوى العناصر الدقيقة الحيوية كالحديد والمنجنيز والزنك والنحاس والموليبدنم، بعض المركبات للزيوت المعدنية ومشتقاتها، الفينولات والمنظفات والهيدروكربونات المكلورة وبعض المركبات العضوية المخلقة الأخرى، زيادة مستوى المنتجات الوسطية لهدم المادة العضوية والنيتريتات والأمونيا وكبريتيد الهيدروجين تحلل المادة العضوية ذاتها إذا تتطلب أوكسجين بكثرة، وبالتالي يقل الأوكسجين الذائب بشدة، المستويات العالية من الأحماض والقلويات القوية والتي تحرف pH الماء العادي.

٢- ملوثات غنية: وهى كل ما يزيد المستوى العادي للمغذيات كالأمونيا والنيترات والنيتريت والفوسفات وربما بعض العناصر الدقيقة كالحديد والمواد العضوية المساعدة كالفيتامينات والهرمونات النباتية وكلها مغذيات وتشتمل على المجاري المعالجة والخام والمنظفات، مصارف صناعية إعداد وتجهيز الأغذية، مياه صرف المزارع ، مجارى المناطق الزراعية المسمدة، صرف الحضر، مياه ومصارف من أجواء ملوثة.

3- أراضي غروية: المادة الغروية تعيق الخياشيم وأعضاء الترشيح كما تعيق وصول الضوء وتغطى مادة القاع للمجاري المائية وتعيق الوظائف الإدمصاصية فتدخل تعديلات هامة على البيئة المائية وعشائرها خاصة نباتات وحيوانات القاع. وأهم مصادرها أكوام الروث من محطات المجاري ومخلفات محطات المعالجة المائية، وناتج تطهير المجاري المائية بالكراكات، عمليات التعدين على الشواطئ وتحت الماء ، مخلفات التصنيع للتيتانيوم والخزف والإسمنت والورق والخشب.

ويعبر عن سمية المواد السامة بالتركيز المميت لنصف عدد القطيع التجريبي في ٤٨ ساعة LC50 وهو يكافئ وحدة سامة toxic unit، فإذا زاد تركيز المادة السامة عن الوحدة السامة فإن أكثر من نصف القطيع يموت، بينما اذا قل التركيز عن الوحدة السامة فإن نصف القطيع لن يموت، لذلك يعبر عن قوة المواد السامة بالوحدات السامة وهى تساوى حاصل قسمة التركيز الفعلي في الماء على التركيز المميت لنصف القطيع ، وإذا وجد خليط من المواد السامة فيحسب الوحدات السامة لكل مادة على حدة والتي قد تجمع معاً بعد ذلك للتعبير عن قوة الخليط السام.

ولقد اقترحت معادلة Abbot لحساب النفوق الراجح للتلوث على النحو التالي:

النفوق المصحح % = (النفوق الملاحظ % - النفوق في المقارنة%) ÷ ( ۱۰۰ - النفوق في المقارنة %)

وذلك إذا كانت نسبة النفوق الطبيعية ( في المقارنة ) لا تزيد عن ٢٠ ٪.

هذا وقد تتحور السمية لمادة ما بفعل صفات الماء الطبيعية والكيماوية كالحرارة ، pH ، قلوية البيكربونات ، الجوامد الكلية الذائبة، الملوحة ، الأوكسجين الذائب. فنقص الأوكسجين في حد ذاته يزيد من الأثر السام لأملاح الزنك والرصاص والنحاس والفينولات، كما يؤدى إلى نقص الحيوية وخفض محتوى الأحماض الأمينية الحرة ، وتعمل الملوثات على إبادة الأسماك بتأثيرها المباشر على السمك وغير المباشر ( علي أغذية السمك من بلانكتون وكائنات قاع وغيرها). ويؤدي التلوث الي عدم اتزان بيني ( مما آدي الي القضاء علي المحار بكم كبير والتي تتغذي علي الاسماك الجيلية فانتشرت القناديل في البحار في الناطق الحارة).

إن العوامل الاجتماعية والاقتصادية تؤثر على خواص المياه بتلويثها بفضلات الحيوان والإنسان والزراعة والصناعة بالملوثات العضوية والمعدنية بما يشكل عبئاً loading على الأسماك وغيرها من الكائنات الحية في البيئة المائية. كما أن عشائر الحيوان والنبات تؤثر على خواص المياه فزيادة نمو النباتات تخفض من تركيز الأوكسجين الذائب في الماء ليلا وترفع قيمة pH في أثناء النهار، وهذه التغييرات تؤثر مباشرة على سمية بعض المواد السامة لعشيرة الحيوانات المائية. وهذه النظم كلها في حالة اتزان ديناميكي ، فالتغيير في أي عامل قد يؤثر بشكل أو بآخر على كل النظم في البيئة المائية.

ولانتشار مصادر التلوث في كثير من بقاع الأرض، فقد أحصت أكاديمية البحث العلمي والتكنولوجيا في ببليوجرافية عن تلوث البيئة المائية المصرية في ابريل ۱۹۸۸ شملت ۱۱۱۰ بحثاً علي تلوث البحر المتوسط والبحر الأحمر وبحيرة ناصر ونهر النيل والبحيرات، إذ يتم صيد السمك بالمواد السامة كالسيانور، ويتم صرف مياه غسيل المواسير والغلايات الخاصة بمحطات الكهرباء في النيل بما تحتويه من مواد سامة بتركيز عال يسمم الأسماك. ويصب في بحيرة المنزلة وحدها من الغرب والجنوب ستة مصارف كبيرة تنقل صرف القاهرة والشرقية والمنزلة والمطرية والجمالية ودمياط وبورسعيد إلى البحيرة بمتوسط 1750 الف م۳ يومياً (منها 1.5 مليون م۳ من القاهرة الكبرى واحدها)، اضافة الي الصرف الصناعي لثمانية مصانع وكذلك الصرف الزراعي، مما يجعل أسماك البحيرة سامة ، ونفس مشكلة التلوث تواجهنا في معظم أجسامنا المائية داخلية وبحرية.

في منطقة أسوان يشكل مصرف السيل مصدر التلوث الأساسي، لاستقباله المجاري، وماء الصرف الزراعي، وماء صرف مصنع كيما. فتزيد تركيزات الأمونيا والجوامد الكلية حتى نصف كم شمالاً.

وفي منطقة قنا يشكل ماء صرف مصانع السكر أهم الملوثات للمنطقة ولمسافة 1–2 كم شمال المنطقة.

بينما في سوهاج يرجع تلويث النيل لنواتج صرف مصانع هدرجة الزيوت وتجفيف البصل، ويستمر التلوث شمال المصانع لسافة 200 م.

وفي أسيوط مصانع السوبر فوسفات التي تصرف ماء فضلاتها في النيل، فتجعله حامضياً جداً مع زيادة المواد الصلبة الكلية.

ومنطقة القاهرة تلوث النيل بمخلفات عديد من المصانع، أهمها مخلفات مصانع الحوامدية، والحديد ومصانع الفحم والأسمدة.

وفي منطقة رشيد يكون مصدر التلوث من المجاري ونواتج صرف صناعية أهمها مصانع كفر الزيات وفي منطقة دمياط تشكل مخلفات مصنع طلخا للأسمدة أهم مصادر التلوث.

والميناء الغربي للإسكندرية واحد من أهم الموان المصرية، وهو يستقبل يومياً أكثر من 90 ألف متر مكعب من مياه الصرف الصحي والصناعي خلال ترعة النوبارية، بالإضافة إلى عدة مصبات آخري للصرف غير المعالج، وكميات من الزيوت وافيدروكربونات الكلورونية بجانب 6 مليون متر مكعب / اليوم تخرج من محطة المكس كماء شروب ملوث خارج الميناء إلا أن الرياح الغربية يمكن أن تنقلها للميناء. وهذا يخفض من تركيز الكالسيوم والماغنسيوم والكبريتات والبروم والقلوية، وتزيد تركيزات الحديد والنحاسي والمنجنيز. فقد اخفضت قيم الأوكسجين والملوحة لمياه الميناء الغربي، بينما زادت قيم الأمونيا والمادة العضوية وظهر كبريتيد الهيدروجين، وكذلك الميناء الشرفي للإسكندرية تصب فيه مياه المجاري مما يغير من رائحة ولون مياه البحر، كما انخفض تركيز الأوكسجين الذائب (من صفر إلى 0.07 مجم / لتر) في الماء السطحي، ويزداد تركيز الأمونيا بفعل الهدم البكتيري للمادة العضوية واختزال النيتريت والنيترات فبلغ تركيز الأمونيا أقصاه 70 ميكروجرام / لتر، وزاد تركيز النيتريت إلى 3.69 ميكروجرام / لتر. وبهذا فإن الصرف الصحي في الميناء الشرقية قد يعرض المنطقة لعدم صلاحيتها لمعيشة الأسماك.

إذا تعرضت الأسماك إلى تركيزات عالية من الملوثات (جرعة تحت مميتة من الفينول، أو الأمونيا غير المتأينة، أو نقص أوكسجين) فيظهر زيادة في النسبة الحجمية لجسيمات الدم وتركيز الجلوكوز، كما يزيد الكورتيزول في أثناء الساعات الأولى من التعرض يتبعها عودة تدريجية للقيم الطبيعية بتقدم وقت التعرض للملوثات. وتتناسب الزيادات في تركيزات الجلوكوز والكورتيزول مع تركيزات الملوثات، بينما لا يوجد مثل هذا الارتباط مع قيم النسبة الحجمية لجسيمات الدم (إذ أن هذا المقياس لا يشير للضغوط الواقعة على السمك). لذلك يستخدم مقياس الطلب على الأوكسجين بيولوجيا (.B.O.D) كمقياس للتلوث العضوي، كما يستخدم الكشف عن بكتريا اشيريشيا كولاى كدليل على درجة التلوث المرضى.

وللكشف عن الملوثات يتم تحليل الماء والكائنات الحية به (والتي تتركز فيها هذه الملوثات سواء نباتات أو حيوانات راقية أو دنيا) والرواسب في قاع المجرى المائي إذ تشبه الكائنات في تراكم عديد من الملوثات فيها، وهذه الدراسات تشمل جانباً كيماوياً وآخر توكسيكولوجى، وقد يفيد كذلك تحاليل للبيئة إذ تساعد في الكشف عن التلوث كترجمة مبسطة للكشوف البيولوجية.

طلب الاوكسجين Oxygen demand

ينقسم الطلب على الأوكسجين الذائب في الماء إلى 3 درجات:

1- الطلب الفوري للأوكسجين immediate Oxygen demand ، ومرجعه للتفاعلات السريعة نسبياً بين أنواع معينة من الكيماويات غالبا غير عضوية كالكبريتيت مثلا والأوكسجين الذائب. وهذا الطلب يختلف باختلاف نوع وكمية الكيماويات المضافة وكمية الأوكسجين المتطلبة للتفاعل معها. وهذا المطلوب من الاوكسجين كيماوي (COD) بحت.

2- الطلب الكربوني للأوكسجين carbonaceous oxygen demand، وهو متصل بميتابوليزم الكيماويات العضوية في الكائنات الحية، ويشير إلى المطلوب بيوكيماوياً من الأوكسجين BOD.

3- الطلب النيتروجيني للأوكسجين nitrogenous oxygen demand (NOD) ، ويشير للأوكسجين المتطلب لعملية النيترته nitrification أي أكسدة الأمونيا (ناتج هدم النيتروجين العضوي بالكائنات الحية) إلى نيتريت ثم اكسدتها الي نيترات ، فلذا احتوي الماء علي 30 - 40 مجم/ لتر نيتردجين (في المتوسط 35 مجم / لتر ازوت) وهذا يتطلب 4.3 جم أوكسجين / جم نيتروجين فتكون NOD حوالى 150 مجم/ لتر.

وتشير الصور الكلية لطلب الأوكسجين إلى تفاعلات سحب الأوكسجين deoxygenation الناتجة من أنشطة العديد من الكائنات والتي تمثل مختلف المركبات الكيماوية.

ويمكن إعادة إغناء الماء بالأوكسجين reoxygenation صناعياً بطرق منها:

1- تهوية ميكانيكية.

٢- تهوية بالتربينات.

3- إعادة تهوية على هدرات.

4- إضافة أوكسجين.

5- إضافة فوق أوكسيد الهيدروجين الذى ينحل فيعطى الأوكسجين.

مصادر الملوثات التي تصل إلي الأنهار:

1- ملوثات هوائية (كالغازات والدقائق) تصل الأنهار بواسطة مياه الأمطار التي تصل النهر مباشرة أو علي شكل سيولا.

٢- ما يجرفه السيل من ملوثات زراعية وغيرها خلال جريان السيل باتجاه النهر.

3- مصبات الفضلات الصناعية والمدنية خاصة عند عدم معالجة هذه الفضلات قبل طرحها إلى النهر.

4- الملوثات من الصرف الزراعي حيث تنقل كميات كبيرة من أملاح التربة وفائض الأسمدة والمبيدات إلى النهر، إذ يتعذر معالجة هذه الملوثات على عكس الفضلات المدنية والصناعية لضخامة كمياتها.

5- تسرب الملوثات من مخلفات الأنشطة ، إذ تقوم المصانع بتكديس قمامتها بقرب مجارى الأنهار وقد تتعرض هذه الأكداس من الفضلات الصلبة إلى الانجراف في موسم الفيضان مما يسبب كوارث للحياة المائية في النهر.

وتؤثر مصبات مياه الفضلات على المصدر المائي بأحد الأشكال الأتية:

1- طرح مواد سامة كمياه الفضلات الصناعية كفضلات النسيج والدباغة وصناعات المعادن، والتي تؤثر على الحياه المائية (وبصورة غير مباشرة على الإنسان) وعلى استخدامات مياه النهر للأغراض المختلفة.

٢- مواد عالقة تغطى قاع النهر قرب المصب وتعيق أنشطة الأحياء المائية كمطروحات صناعة السيراميك من الطمى العالق بكميات كبيرة.

3- مواد تؤثر على رصيد الأوكسجين الذائب عن طريق:

أ– مواد تستنزف الأوكسجين مباشرة كالمواد غير العضوية ( كيماويات مختزلة) والمواد العضوية القابلة للتحلل.

ب– مواد تعيق عملية التهوية السطحية كالدهون والمنظفات، وكل ما يشكل طبقة فوق سطح الماء تعيق تبادل الاوكسجين بين الجو وسطح الماء.

جـ– مياه ساخنة تؤدى إلى خفض التركيز الإشباعي للأوكسجين مما يحدد كمية الأوكسجين المذاب في الماء.

4– مياه فضلات ساخنة تؤثر على الحياة المائية.

ماء الصرفsewer water :

يصل بمحتوياته إلى جسم الماء بطرق مختلفة لذا وجب دراسة أهم ملوثات ماء الصرف وهى:

1- ملوثات عضوية: حيوانية الأصل، نباتية الأصل، منتجات المعاملة الحرارية للوقود الصلب ( فحم، خشب)، بترول خام، منتجات بترولية، أحماض عضوية، كيتونات وكحولات، فينولات، صبغات عضوية ومكوناتها، مواد تعمل على السطوح (كمواد الغسيل)، المبيدات (حشرية ، عشبية ، فطرية ، نيماتودية، حيوانية ، معقمات كيماوية ، منشطات ومثبطات نمو النبات ، وغيرها...)

٢- ملوثات غير عضوية: كبريتيد هيدروجين ومركبات كبريتية، أحماض وقلويات غير عضوية، سموم غير عضوية ، أملاح صوديوم وكالسيوم وماغنسيوم وأمونيا (كلوريدات ، كبريتات ، نيترات)، مواد معلقة معدنية.

وهذه الملوثات تقسم كذلك من حيث فعلها إلى مجاميع:

1- سموم فعلها موضعي: غير عضوية (كلورين، فوق أكسيد هيدروجين، برمنجنات بوتاسيوم ، أوزون ، أحماض قلويات ، أملاح معادن ثقيلة (المنجنيز والنيكل والكروم والزرنيخ والكالسيوم ، والرصاص ، والحديد ، والزنك ، والزئبق، والنحاس والفضة)، وحمض البوريك) ، ومواد عضوية كالفورمالدهيد ، صبغات وأحماض عضوية، تانينات ومنظفات.

2- سموم تحدث شللاً عصبياً: مواد غير عضوية: أمونيا وأملاح أمونيوم ، ك أ٢ ، قلويات ومعادن أرضية قلوية ، فلور. فوسفور. مواد عضوية: بترول خام ، منتجات بترولية، فينولات ، غرويات ، قار ، مركبات عضوية فوسفورية، منتجات حمض الكارباميك وعديد من مبيدات الحشائش والطحالب.

3- سموم تحلل كراح الدم الحمراء: أمونيا وأملاح أمونيوم ، رصاص ، سيانيد ، سابونين، سلنيوم، بعض مركبات عضوية فوسفورية، بروبانيد ، ديودون، سموم طحالب خضراء مزرقة معينة.

4- سموم بروتوبلازمية : فلور، سيانيد، يوريا، ميركابتان.

5- سموم إنزيمية: مركبات عضوية فوسفورية، فلوريدات، سيانيد، أوكسيد صوديوم، كبريتات صوديوم، ك أ2، هيدروكسيل أمين، وبعض المنظفات والميركابتنات المعينة.

٦- سموم مخدرة: هيدروكاربونات، هالوجينات الكيل، كحولات ، استرات ، كيتونات، الدهيدات.

7- سموم مختلطة التأثير: أمونيا وأملاح أمونيوم ، سيانيد، فلوريد ، مركبات عضوية فوسفورية، فورمالدهايد ، سابونين.

فالملوثات طبيعية (رواسب وطين، وأجزاء ميتة ، بذور نباتات كالسنط )، وملوثات غير عضوية (مبيدات حشرية ومبيدات حشائش وملوثات صناعية خاصة العناصر الثقيلة والأسمدة الصناعية والمنظفات والعناصر الدقيقة السامة والمواد المشعة)، وملوثات عضوية (بكتريا وفيروس وكائنات أخرى مرضية ومغذيات من الروث وهدم مخلفات التصنيع الزراعي أو تلف الحشائش والطحالب والمضادات الحيوية ، الزيوت )، وملوثات من ارتفاع الحرارة والنظائر المشعة.

ومن الكيماويات المقاومة للتحلل البيولوجي كالمنظفات التخليقية لما تسببه من فوران (رغوة) بما يؤثر على الحياة المائية. وينتمى لهذه المجموعة كذلك عديد من المبيدات التي تقاوم التحلل البيوكيماوي. كما أن عديداً من اليهدروكربونات الكلورينية عالية المقاومة، وتسبب أضرار صحية حادة ومزمنة للإنسان لمقاومتها وشدة امتصاصها بواسطة مواد الخلايا، مما يساعد على تراكمها في الكائنات الدقيقة بتركيزات تفوق تركيزاتها في الماء وتدخل بعد ذلك في سلسلة الغذاء من أسماك وطيور وحيوانات وإنسان.

وتعتبر المادة العضوية مسبباً رئيسياً لخصوبة الماء، إذ تتسبب المواد العضوية في زيادة تركيز البكتريا التي تعمل على تحليل المادة العضوية وإنتاج غاز ك أ٢ حيث تسبب هذه التركيزات العالية من ك أ٢ في زيادة نشاط الاشنات وحدوث انفجار في عددها بما يعرف بالثورة الطحلبية والذى يتحدد بتركيز الفوسفور الذائب إلى أن تصل زيادتها إلى حدود غير معقولة فتبحث عن عامل محدد آخر ( بدلاً من الفوسفور) لنموها وهى أشعة الشمس ، إذ أن زيادة العكارة العالية لا تؤدى إلى وصول كمية كافية من الضوء اللازم لدوام الحياة الخضراء مما يؤدى إلى موتها وتحللها بما يؤدى إلى نقص وخلل في موازنة الأوكسجين.

وتزداد حساسية الأسماك للتسمم بنقصان تركيز الأوكسجين فإذا كان مثلا التركيز القاتل لمادة معينة في جو مشبع بالأوكسجين هو 5 مجم / لتر فإن التركيز القاتل لنفس المادة يكون في حدود 3.5 مجم/ لتر في ماء نصف مشبع بالاوكسجين.

كما تؤثر درجات الحرارة على مدى تأثر الأسماك بالسموم فرفع درجة حرارة الماء ۱۰ م يخفض من التركيز الحرج المسبب للسمية إلى نصف قيمته الأصلية فإذا تأثرت الأسماك بتركيز 4 مجم / لتر من سم ما في درجة حرارة معينة فان الاسماك تصاب بنفس التاثير السام بنفس المادة لكن بتركيز 2 مجم/ لتر فقط لو رفعنا درجة حرارة الماء 10 م.

بزيادة حرارة الماء تزداد معدلات التفاعلات البيوكيماوية فيزيد الطلب البيولوجى على الأوكسجين  BODفيقل الاوكسجين الذائب، كما تقل ذائبية الأوكسجين في الماء بما يخفض الأوكسجين الذائب، ويزيد معدل نفوق الأسماك.

فزيادة درجة الحرارة تزيد من سرعة ظهور أعراض التسمم ، والضرر الناتج من ارتفاع حرارة الماء من محطات توليد الكهرباء التي تعمل بالطاقة النووية تكون أخطر من التي تستخدم الوقود كالفحم، فيكفي أن ترتفع درجة حرارة الماء 15 م لتهلك الأسماك المستزرعة في النهر كما تنتشر تركيزات إشعاعية في أنسجة الأسماك التي تعيش بالقرب من المحطات النووية على الأنهار.

هذا بجانب عوامل بيئية أخرى تؤثر على مدى تأثر الأسماك بالسموم منها الرقم الهيدروجيني وتركيز الأملاح وحامضية الماء ... الخ.

وتوجد تداخلات عديدة توافقية بين الملوثات وبعضها كما بين النحاس والزنك ، النحاس والكادميوم، النيكل والزنك، الأمونيا والفينولات ، أمونيا وسيانيد، أمونيا وكلور، حمض الفورميك والكبريتات ، وغيرها.

كما أن كلورة chlorination بعض المركبات متوسطة السمية يزيد سميتها بشدة. وهناك كثير من الأيونات المتضادة كما بين أملاح البوتاسيوم والكالسيوم والصوديوم في الطبيعة، فمحاليل كلوريد الصوديوم التي تعادل بأملاح كلوريد الكالسيوم تخفض سمية كلوريد الكالسيوم والبوتاسيوم، كما يفقد حمض البروسيك سميته في تركيبه مع أوكسيد الحديديك أو أملاح النحاس ، كما تتلاشى سمية الروتينون في وجود برمنجنات البوتاسيوم وأزرق الميثيلين ، كما يعادل ماء الجير سمية ماء الصرف الناتجة من المعادن الثقيلة (نحاس ، زنك ، قصدير ، حديد ... الخ) والفلوريدات والسيليكوفلوريدات ، المركبات المعدنية مع السيانيد تكون معقدات سيانيدية معدنية أقل سمية من السيانيدات أو أملاح العناصر الثقيلة منفردة.

التوافق Synergism والتضاد Antagonism يوجد كذلك بين المبيدات العضوية الفوسفورية.

ولقد قسمت الملوثات لعدة درجات طبقاً لشدة سميتها أو تركيزها المسبب لنفوق نصف الأحياء في التجربة كالتالي:

۱- سامة بشدة ااذا ادي تركيز حتي ۱ مجم/ لتر نفوق 50 ٪ من السمك.

۲- سامة جداً اذا ادي تركيز حتي ۱-۱۰ مجم/ لتر نفوق 50% من السمك.

۳- متوسط السمية اذا ادي تركيز حتي ۱۰-۱۰۰ مجم / لتر نفوق 50٪ من السمك.

4- ضعيف السمية اذا آدي تركيز اكثر من ۱۰۰ مجم/ التر نفوق 50٪ من السمك.

5- فقير السمية إذا أدى تركيز أكثر من 100 مجم / لتر نفوق 50 ٪ من السمك.

ومن السموم المألوفة في مياه الفضلات الصناعية الزئبق الذى يوجد في فضلات أكثر من ٨٠ صناعة منها البلاستيك والإلكترونيات ويوجد في الأسماك البحرية بتركيز يصل إلى هو 0.5 مجم /كجم. ويزداد تركيز الزئبق في أسماك الخلجان التي تتمركز فيها الصناعات عن البحار المفتوحة. كذلك بعض أنواع السمك كالتونا تتميز باستعدادها لتخزين الزئبق في أجسامها أكثر من غيرها من الأسماك.

تعريض السمك لتركيزات مميته حادة من الأمونيا غير المتأينة تؤدى إلى زيادة استهلاك الأوكسجين بمقدار 3.3 مرات، وهذا يرتبط بزيادة حجم التهوية وتكرار التنفس وسعته (عمقه)، كما يزداد ضغط الدم الشرياني الظاهري ومعدل النبض ويتضاعف خرج القلب، ينخفض ضغط أوكسجين الدم الشرياني الظهري رغم عدم اختلاف عدد كرات الدم الحمراء ولا النسبة الحجمية لجسيمات الدم ولا تركيز الهيموجلوبين ولا  РНالدم.

وزيادة النيترات تصاحبها زيادة تركيزات الألمونيوم (الذى يعتبر أيونا هاماً في تقدير سمية الماء السطحي الحامضي)، والجزء المتحرر غير العضوي من الألمونيوم هو الجزء السام عادة للسمك خاصة عند انخفاض تركيز الكالسيوم.

بعض المركبات السامة للسمك:

بعض السموم المألوفة والفضلات الحاوية لها وتركيزها الحرج في الماء:

ملخص جودة الماء المطلوبة للحياة المائية:

مصير الملوثات Fate of pollutants:

تصل الملوثات إلى البحار عن طريق الجو أو من الأنهار أو بالصرف المباشر في البحار. ويحدد مصير الملوثات عوامل طبيعية منها:

1- التشتت dispersion وعدم تركيزها مما يعمل على تخفيف أثرها.

۲- ادمصاص وامتصاص Sorption علي جزيئات المواد وترسيب علي قاع البحر.

3- تبادل ماء البحار مع ماء المحيطات مما يؤدى إلى الخلط واستمرار التشتت والادمصاص.

كما أن هناك عوامل كيماوية تحدد من مصير الملوثات ومنها:

1- الأكسدة Oxidization ويعقبها انخفاض في تركيز الأوكسجين الذائب.

٢- التحلل hydrolization إلى مركبات أقل سمية.

3- المعادلة neutralization مثل تعادل الأحماض القدرة التنظيم العالية لماء البحار.

4- تكوين مواد غير ذائبة ومعقدات مما يقلل سمية بعض الملوثات (كالمعادن).

وأيضاً هناك عوامل بيولوجية تحدد من مصير الملوثات مثل:

۱- التراكم البيولوجي Bioaccumulation مما يجعل تركيزها في الأحياء أعلى من تركيزها في الوسط المائي.

۲- تحلل بيولوجي  Biodegradationلبعض الملوثات التي تتحول الي مركبات كيماوية آخري بفعل النشاط البكتريولوجي كما في تحويل الزئبق المعدني غير السام الي ميثيل زئبق كمركب عضوي عالي السمية.

3- نقل الملوثات بهجرة الكائنات المائية مما يعمل على توزيع الملوثات المنقولة مع هذه الكائنات على أماكن هجرتها.

4- الأثراء الغذائي eutrophication، إذ تعمل بعض الملوثات على زيادة تسميد المياه مما يشجع النمو النباتي.

الملوثات المعدنية:

تتباين أنواع الأسماك المختلفة في استجابتها للملوثات، فتحت نفس الظروف البيئية وجد أن أقصى معدل استهلاك الكلوريد والنيتريت في المبروك كان أقل عنه في التراوت (٢٥،٨١ ميكرومول / ساعة / كجم مقابل 3٦٨،١٩٨ ميكرومول / ساعة / كجم). كما يتكون الميتهيموجلوبين أسرع في دم المبروك (5.58 ٪ في الساعة) مقارنة بالتراوت (3.39٪ في الساعة). جزئ هيموجلوبين المبروك أكثر حساسية لأكسدة النيتريت عنه في هيموجلوبين التراوت، ومعدل اختزال الميتهيموجلوبين أسرع في كرات الدم الحمراء للمبروك. والسبب الأساسي يبدو في أن المبروك أكثر تحملاً للنيتريت عن التراوت، بسبب المعدل المنخفض لاستهلاك الخياشيم من النيتريت.

فتعرض أسماك التراوت إلى النيتريت أظهر أن الجرعة المميتة لنصف القطيع في ٩٦ ساعة تتراوح ما بين 0.19- ۰٫۲۸ مجم/ لتر ازوت نيتريتي، وزيادة تركيز الكلور (۱- 41 مجم/ لتر) تخفض من سمية النيتريت. وتتباين الجرعة السامة من النيتريت بتباين أنواع السمك، فالجرعة المميتة لنصف القطيع في ٩٦ ساعة لأسماك المنوة عريضة الرأس fathead minnows كانت اعلي (2.6 مجم/ لتر ازوت نيتريتي) منها للتراوت ،بينما لم تظهر اسماك الاسقمري mottled Sculpins اي نفوق علي تركيزات حتي 67 جزء / مليون ازوت نيتريتي.

تعريض المبروك البالغ النيتريت (1 ملى مولر) ٤٨ سماعة يؤدى إلى تراكم النيتريت في البلازما في نفس المدة لحد 5.4 ملى مولر ، ويزيد الميتهيموجلويين إلى 83 ٪، وينخفض أوكسجين الشرايين إلى مستويات دنيا، وتنخفض النسبة الحجمية لجسيمات الدم لانكماش كرات الدم الحمراء مما يزيد تركيز هيموجلوبين كرات الدم الحمراء، ينخفض كلور البلازما بينما يرتفع محتواها من اللاكتات والبوتاسيوم بشدة مشيراً إلى زيادة البوتاسيوم خارج الخلايا لحد لا يعوض، بينما ينخفض صوديوم البلازما.

يؤدي التلوث المضاعف بأكثر من عنصر ثقيل (كلوريد زئبقيك ، خلات رصاص ، كلوريد كادميوم، كبريتات نحاسيك) إلى خفض تركيز الكلوروفيل والأحماض النووية والبروتين والمادة الجافة، بينما زادت الأحماض الأمينية الحرة ونفاذية الأنسجة ونشاط إنزيمات البروتياز و RNA ase ونسبة الفوسفاتاز الحامضي إلى الفوسفاتاز القاعدي في النباتات المائية. وهذا التأثير يزيد كثيراً عن تأثير كل معدن ثقيل علي حدة.

وقد لوحظ اختلاف تركيز العناصر النادرة في الأسماك من نوع لأخر، ومن عضو أو نسيج لأخر، ومن منطقة (أو مكان جمع السمك) لأخرى. وتؤدى زيادة تركيزات البوتاسيوم والحديد والزنك والنحاس واليود والموليبدنم إلى خفض معدل النمو. عند تلوث بيئة السمك بالمعادن الثقيلة ( كادميوم ، نحاس ، رصاص ، زنك) يزداد تركيز هذه المعادن في السمك طبقاً لتركيزها في الماء وكانت أعلى تركيزات في الأحشاء ثم الرأس ثم العضلات. وقد وجد أن تركيزات الكادميوم والنحاس والمنجنيز منخفضة في أنسجة العضلات عنها في أنسجة الكبد والعكس بالنسبة للرصاص والنيكل، وتختلف تركيزات المنجنيز والنيكل والرصاص من سلالة سمك إلى أخرى من نفس المنطقة.

تتركز المعادن في المحاريات دون إظهار تغييرات واضحة إذ يرتبط الزئبق بالبروتين في الخياشيم والغدد الهضمية كما تمتص المحاريات الفاناديوم والقصدير بكميات كبيرة من الماء ويقل امتصاص القصدير بزيادة تركيزه في الماء. ولما كانت المحار لها قدرة على تخزين المعادن الثقيلة، فإنه يمكن استخدامها كمؤشر بيولوجي للتلوث البيئي للمياه المجموعة منها هذه المحار. فقد أوضحت المحار من مناطق صناعية مدى الارتفاع المعنوي في محتواها من المعادن الثقيلة عن تلك من مناطق غير صناعية خاصة بالنسبة للرصاص والزئبق.

عند اختيار دليل بيولوجي من الكائنات الحيوانية المائية ليعكس التلوث البيئي، لابد أن يكون لديه القدرة على تحمل هذا التلوث. وبفحص رواسب أحد الأنهار ومحتواها من الجمبري وأسماك التراوت والثعبان وذلك قبل وبعد مصب مصرف مصنع تغليف الحبوب بالمبيدات ، وجد أن أسماك الثعبان والتراوت لا تتواجد في مناطق التلوث ، والرواسب لا تتلوث إلا بالقرب من مصب المصنع ، بينما الجمبري كان أنسب الكائنات كمؤشر بيولوجي للكشف عن التلوث بالزئبق في الماء الجاري.

ومن أحد الأنهار الأخرى حيث يتواجد مصنع لقلوى الكلور غير النشط inactive chloralkali صيدت أنواع من الأسماك ومن اللافقاريات القاعية لمعرفة محتواها من الزئبق ومقارنته بمستوى زئبق الرواسب والماء فوق وتحت مصرف المصنع في النهر. وجد أن الزئبق الكلى يقل في السمك واللافقاريات بالبعد عن المصنع ، وأن هناك علاقة ارتداد خطية معنوية لتركيز الزئبق الكلى على وزن بعض السمك، وأن ميثيل الزئبق مثل ۹۱ ٪، 50 ٪ من الزئبق الكلي في السمك واللافقاريات علي الترتيب.

وفي مقارنة لأسماك أربعة بحيرات مصرية (أسماك موسى والطوبارة والدنيس والبورى من البردويل ، بلطي وبودي وقاروص من المنزلة، قرموط وبلطي وبياض من مريوط، لبيس وكشر ويياض وبودي وفحار وبلطي من وادي الريان) من حيث محتواها من العناصر الثقيلة، ثبت آن اعلي التركيزات كانت 0.21 ، 1.36 ، 1.23 ، 2.85 ، 10.78 ، 3.0 جزء / مليون من الكادميوم ، النحاس ، الرصاص ، منجنيز ، الزنك ، الزئبق على الترتيب في أسماك بحيرة البردويل ، بينما أعلى تركيز للنحاس 2.36 جزء/ مليون كان في اسماك وادي الريان.

وفي دراسة مماثلة على أسماك البحر الأحمر (سبعة أنواع من سوق السويس) ثبت اختلاف تركيزات العناصر المعدنية الثقيلة (نحاس ، زنك ، منجنيز ، رصاص ، كروم، كادميوم ، حديد ) باختلاف أنواع السمك والأنسجة والأعضاء ، كما دللت ارتفاع مستويات هذه المعادن على ارتفاع مستوى التلوث في البحر الأحمر.

تتراكم فضلات الزئبق في الأسماك البحرية (العظمية والنجمية ، والقشريات) نتيجة استخدام الكترودات من الزئبق المعدني في عملية إنتاج هيدروكسيد الصوديوم وحمض الهيدروكلوريك وتلويث المياه بنواتج صرف هذه المصانع.

فوجود مصانع الصودا الكاوية بالقرب من الأخوار تؤدى إلى تلوث الماء بالزئبق ، وبالتالي تراكم الزئبق في الاسماك (حتي 1.38 جزء/ مليون في اللحم الطري بينما في الناطق البعيد حتي 0.30 جزء / مليون) وفي قاع المجرى المائي (حتى 85 جزء / مليون في المادة الجافة مقارنة بتركيز 0.03 جزء / مليون في المناطق البعيدة عن المصنع)، ويتراكم الزئبق في الطيور المائية المغذاة على هذا السمك (حتي 0.44 ، ۳۲،۱ جزء/ مليون في العضلات والكبد الطري على الترتيب). ويخفض الزنبق ( 0.25 – 1.0 جزء / مليون) من نمو البلطي النيلي وكفاءة استفادته من الطاقة والبروتين ، ويؤثر على تركيب العضلات ، ويتركز الزئبق أساساً في الكبد للأسماك.

الكادميوم في الماء ( 10 جزء في المليون ) يزيد كادميوم كبد السمك ويخفض حمض الاسكوربيك في الكبد ، إما لزيادة استخدامه أو لنقص امتصاصه ، والمرجح هو نقص امتصاصه بفعل الكادميوم على الأمعاء، ونقص الفيتامين ربما لدخوله في ميتابوليزم إخراج الكادميوم. وعليه فالسمك المعرض للكادميوم ينبغي زيادة احتياجاته من فيتامين ج.

ورغم أن التركيز المنخفض (10.5 جزء / مليون) من الكادميوم يزيد نمو البلطي النيلى إلا أن التركيز الأعلى ( 15 جزء / مليون) أدى إلي خفض معدل النمو والكفاءة الغذائية (من حيث الاستفادة من الطاقة والبروتين) وانخفاض دهن العضلات ، ويتركز الكادميوم في الكبد أساساً.

احتوت مياة بحيرة مريوط علي 4.5 –34.7 جزء / بليون كادميوم بينما احتوت اسماكها علي ۱۰۰-165 جزء / بليون في الوزن الحي. واحتوت مياه البحيرة كذلك على 0.102 – 8.220 جزء / بليون زئبق كلي بينما احتوت اسماكها علي 40- 400 جزء / بليون في الوزن الحي.

وفي تحليل للرصاص والكادميوم للبلطي النيلي والجاليلى من نهر النيل وبحيرة المنزلة ، وجد أن اعلى تركيز للرصاص والكادميوم كان في مخ كلي النوعين من السمل، بينما لحومها احتوت اقل التركيزات. وكان الرصاص أعلى التركيزات مقارنة بالكادميوم في كل الأعضاء والأنسجة. وكان الرصاص في البلطي الجاليلى من بحيرة المنزلة أعلى منه في نهر النيل . وكان متوسط تركيز الرصاص في البلطى النيلى ما بين 3.4 و 99.6 جزء / مليون (في الجزء من البحيرة التابع لبورسعيد). وكان تركيز الكادميوم 0.39 – 6.4 جزء / مليون في البلطي النيل من بحيرة المنزلة (المنطقة البورسعيدية) ، و في الجاليلي 0.30 – 1.19 جزء / مليون في منطقة دمياط ، وأقل القيم 0.25 – 1.25 جزء / مليون في الفيوم ( نهر النيل).

وتعريض السمك لبيئة ملوثة بالكادميوم يؤثر أساساً على مستويات الكلور والصوديوم في البلازما وكذلك على صوديوم وماء العضلات، وتظهر الأسماك الصغيرة (المسممة بالكادميوم) أعراضاً سلوكية مرضية مثل العوام الشارد وتجلط الدم. تقارب الجمبري والكابوريا في محتواهم من الكادميوم 98- 493 (257) الجمبري و 145 - 419 (266) ميكردجرام /كجم وزن طازج للكابوريا. بينما احتوت 6 انواع من السمك علي 15 - 134 ميكروجرام كادميوم لكل كجم وزن طازج من اللحم مع زيادتها في الأنواع المفترسة أكلة السمك الصغير وذلك في عينات من المكس غرب الاسكندريه والتي يصرف فيها صرف زراعي و صناعي ، واحتوي مخلوط البلانكتون من هذه المنطقة 139 ميكروجرام /كجم وزن طازج أي ما يعادل ٦٧٥ مرة أعلى من محتوى الماء. وأقل قيمة متوسطة لتركيز الكادميوم في السمك 43.8 ميكروجرام / كجم لحم طازج تعادل مثيلتها من اليونان واقل من تركيا ( ۱۰۰ ميكروجرام ) ومرسيليا ( 590 ميكروجرام) الا آن الكادميوم يكون اقل تركيز له في العضلات بينما يتراكم في اعضاء آخري ( كبد ، خياشيم).

يؤدى الرصاص (كملوث مائي هام) إلى تأثيرات بيوكيماوية وفسيولوجية للكائنات المائية ، منها تثبيط نشاط أنزيم التنفس سكسينيك دي هيدروجيناز في كبد السمك، ونقص التنفس الخلوي، وعدم اتمام الفسفرة الأوكسيدية Oxidative phosphorillation . فقد تعرضت الأسماك ( ٩جم ) لدة ۷۲ ساعة لعشر الجرعة نصف المميتة من الرصاص (19.1 جم / لتر) مع ملوحة منخفضة (1.1 ٪ ص كل) أو ملوحة عاية ( 3.1 ٪ ص كل ) ، فأدى الرصاص والملوحة (كل على حدة) إلى خفض تركيز هيموجلوبين الدم وعدد كرام الدم الحمراء ، ويزداد هذا الانخفاض في وجود كل من الملوحة العالية مع الرصاص في أن واحد. كما يزداد نشاط إنزيم الكاربونيك انهيدراز في خياشيم السمك بالملوحة العالية، أو بالملوحة المنخفضة في وجود الرصاص. ويثبط نشاط الكبرونيك انهيدراز في وجود الرصاص على الملوحة المرتفعة أي أن الملوحة تزيد من الفعل السام للرصاص على الدم، بينما تضاد فعله على نشاط الكربونيك انهيداز للخياشيم في السمك المعرض لتركيز أقل من المميت من الرصاص. والرصاص الذائب هو السام للسمك وتزيد سميته في الوسط الحامضي.

ثبت أن الأسماك النيلية في حدود مدينة القاهرة محتوية على 2-23 ضعف المسموح به عالمياً من الرصاص و 9 – ٨٠ ضعف المسموح به عالمياً من الكادميوم في الأسماك نتيجة التلوث الصناعي.

تعرض الأسماك لنيترات الرصاص (15 مجم / لتر – 0.79 من الجرعة نصف المميتة في ٩٦ ساعة) أدى إلى نقص عدد كرات الدم الحمراء والنسبة الحجمية لجسيمات الدم والهيموجلوبين، وزيادة معدل ترسيب كرات الدم الحمراء وتحللها.

في دراسة على القراميط وجد أنها تأثرت بالملوثات غير العضوية (كلوريد رصاص، كلوريد المونيوم) ولم يحدث ذلك بالنسبة للرصاص العضوي (خلات رصاص) وظهرت أعراض التسمم في شكل نزيف واحتقان القناة المعدية والمعوية والكلى، مع انخفاض بروتين العضلات (غير معنوياً) حسب شدة التلوث (10 –100 جزء / مليون) ، وقد زاد دهن العضلات معنوياً بزيادة مستوى التلوث بكلوريد الرصاص أو الألمونيوم، وزادت محتويات العضلات معنوياً من الرماد والكالسيوم والماغنسيوم والرصاص، بينما انخفضت تركيزات الصوديوم والبوتاسيوم والفوسفور معنوياً.

زيادة محتوى الماء الحامضي من الألومنيوم تزيد من نفوق السمك فتأثير الألومنيوم السام لا يظهر إلا في وسط حامضي محتوى على كمية معينة من املاح الكالسيوم، والألومنيوم الذائب هو السام.

تعريض السمك لماء به زنك (1 جزء / مليون) وخالي الكالسيوم يزيد استهلاك الأوكسجين، ثم ينخفض لحدوث النفوق، وتظهر سلوكيات شاذة كزيادة معدل التهوية ، وفقد الاتزان، وفترات طويلة بدون نشاط يعقبها سباحة تقلصية. وارتفاع تركيز الزنك (6.5 جزء / مليون) مع ارتفاع تركيز الكالسيوم يزيد استهلاك الأوكسجين يعقبه تذبذب في استهلاكه بدون سلوكيات شاذة مع ندرة النفوق حتى بعد التعرض 400 ساعة لهذه الظروف. وتشفي تماماً الأسماك بعد 40 ساعة في ماء خالي الزنك.

تعرض الأسماك (تراوت) للزنك في الماء بتركيز مميت (1.5 مجم / لتر) أو لتركيز منخفض مقارب للجرعة نصف المميتة في 4 أيام (0.8 مجم / لتر) في مياه عذبة، أظهرت الحالة الحادة (الأولى) تغييرات في الاتزان الحامضي - القاعدي وخلافه من قياسات الدم، وحدثت حالة اختناق hypoxemia لتلف الخياشيم مما سبب نقص الأوكسجين hypoxia في الأنسجة، مع حدوث حموضة مميتة (من تغييرات pH والكلور واللاكتات)، والنفوق يرجع مبدئياً لنقص الأوكسجين أكثر منه للحموضة. بينما التركيز المنخفض (الثاني) من الزنك لمدة 3 أيام أدى إلى قلوية بسيطة ، وتراكم الزنك في الدم الكلى خلال اليوم الثالث ، وحدث النفوق نتيجة انخفاض تركيز أيون الهيدروجين.

والزنك يعتبر ساماً للأسماك إذا كان ذائباً في الماء فيهدم الزنك أنسجة الخياشيم، وتزيد سمية الزنك في حالة وجود النيكل والنحاس في الماء. لذا لا ينبغي وضع السمك في تانكات زنك أو حديد مجلفن قبل وضع طبقة سمكية من الرمل فيها.

وزيادة الحديد تسمم الأسماك لترسيبها على الخياشيم وإتلافها ووقف وظائفها.

تنخفض قابلية التأثر بالنحاس بزيادة وزن الجسم للسمك (الجوبى العادي) ، وعلى ذلك تختلف قابلية التأثر بالنحاس معنوياً بين الزريعة وبين عشائر الذكور والإناث بنسبة 2.20 : 1.55 : 1.00 على أساس معدل الفعل السام المضبوط لعامل الحجم. أي أن النحاس أكثر سمية للزريعة ثم للذكور فالإناث ، أى أن الإناث أقل عرضة لسمية النحاس كما في الحيوانات الأرقى. بينما بتعريض السالمون الصغير والبالغ لمياه الربيع الطبيعية عالية المحتوى من النحاس ، وجد أن نشاط إنزيم الصوديوم بوتاسيوم – ادينوسين ثلاثى فوسفاتاز الخياشيم في صغار السمك لم يتأثر بعد ١٨ ساعة ، بينما تم تثبيط نشاطه معنوياً في الأسماك البالغة، وقد زادت معنوياً النسبة الحجمية لجسيمات الدم وجلوكوز البلازما في كل من العمرين. وتزداد سمية النحاس في وجود معادن أخرى كالزنك والكادميوم.

ويقل تثبيت الكربون بزيادة محتوى النحاس في الهوائم النباتية (مقاسة كنسبة النحاس / كلوروفيل أ) ، وهذا يؤكد أن نمو الهوائم النباتية يرتبط بنحاس الخلية ذاتها أكثر من ارتباطه بنحاس البيئة المائية المحيطة بخلايا الهوائم ، وإن كان انخفاض تركيز النحاس في المياه يخفض بشدة من التمثيل الضوئي ، أي أن التلوث المعدني يؤثر على الإنتاج الأولى في المناطق الملوثة.

احتواه المياه على 5 مجم فلور / لتر على درجات حرارة ۲۱ - ۲۹ م يؤدي الي امتصاصه وتراكمه في الأسماك والقشريات ويتركز أساساً في التراكيب الهيكلية الكلسية، وأعلى تراكم للفلور يكون في اثناء مراحل النمو المبكرة للسمك وفي أثناء فترات تخزين مواد هيكلية جديدة للقشريات.

فقد أدى تسرب فلوريد الأمونيوم بتركيز وصل 5 في الألف إلى زيادة فلور النباتات المائية في أول يوم إلى 35 ضعفاً، وكانت الزيادة في الطحالب والرخويات والسمك أقل، وأقل زيادة كانت في رواسب القاع (حوالى 3 أضعاف). وانخفض فلور الماء بسرعة من ٢٢ إلى 7 جزء / مليون خلال أول ٢٤ ساعة ثم إلى 0.48 جزء / مليون في رابع يوم. ولم يحدث اتزان بين تركيزات الماء ومكوناته البيولوجية المختلفة (نباتات وطحالب ورخويات وسمك) حتي ۳۰ يوماً من حدوث التسرب.

فمصانع الألمونيوم القريبة من المياه تخرج نواتج صرفها الغنية بالفلور الذى يتراكم في التراكيب الهيكلية للفقاريات واللافقاريات، بينما لا تتراكم أو تتواجد بتركيزات ضئيلة في الأنسجة الطرية المأكولة (باستثناء جلد السمك).

وأدت مصانع الفوسفات (بما تخرجه من ناتج صرف غنى بالفلور) إلى ارتفاع محتوى أنسجة الأسماك من الفلور إلى 4 – 5 أضعاف محتوى الأسماك من المياه البعيدة عن مصدر التلوث. وكان توزيع الفلور في البوري ۳۲۰ جزء / مليون في العظام ، 9.6 في العضلات ، 14.6 في الجلد.

بدراسة مدى تراكم الفلور في أنواع متعددة من الرخويات والأسماك ، وجد أن هناك تبايناً كبيراً في تراكم الفلور تباين الأنواع، وأن الرخويات من نوع limpet كانت أفضل الأنواع كدليل حيوي للتلوث بالفلور لشدة تراكم الفلور في نسيجها الطري، وإن كان التراكم أكبر كثيراً جداً في عظام الأسماك.

وعند تعريض بيض السمك إلى تركيزات متدرجة من الفلور (1.86 – 16.7 جزء / مليون) وجد أن البيض على أول تركيز للفلور فقس بعد 6 ساعات بينما كل التركيزات الأعلى ( 3.2 – 16.7 ) أخرت الفقس (بمعدل 1 – ٢ ساعة) كما قلت محتويات البيض من الماء والبروتين بينما زادت محتوياته من الفلور.

يوجد الفلور في الماء العذب (0.15- 0.45 مجم / لتر) وماء البحر ( 0.5 - 1 مجم/ لتر) علي حد سواء، ويزيد تركيزه في ماء صرف مصانع الزجاج ، والإسمنت ، والسوبر فوسفات ، والمبيدات الحشرية والفطرية، والمشاريع التعدينية. وأكثر المركبات وجوداً هي فلوريد الصوديوم . ويؤدى الفلور إلى ظهور أعراض تسمم تتميز بالأعراض العصبية ، وللفلور فعل بروتوبلازمى كذلك ، كما يرسب الجير في الأنسجة، ويثبط النشاط الإنزيمى ، ويظهر أعراضاً مرضية وتشريحية في كل من الكبد والكلى والطحال ، إذ تتضمن هذه التغيرات النسيجية تحطيم الطلائية. وتغييرات في أنوية الخلايا ووجد فراغات في السيتوبلازم مع رشح وتليف. ويؤدى الفلور إلى خفض بروتين الدم ( 4 ٪) ، والبيومين الدم ( 21 ٪ ) ، و زيادة جلوكوز الدم، و خفض جليكوجين الكبد (38٪) و يقلل مستوي الكالسيوم (36٪) في السمك المربي علي مستوي تحت مميت . بينما في التسمم الحاد للفلور تتوزع تركيزات ايون الفلور في الانسجة علي النحو التالي 41 ٪ في الخياشيم ، 33٪ في العضلات، 20 ٪ في القشور ، 6٪ في العظام. بينما في التسمم الزمن يتراكم الفلور في عظام السمك.

بتربية أسماك التراوت في منطقة تدفق الماء الدافئ من محطة طاقة ذرية في الاتحاد السوفيتي (سابقاً) وجدان محتوي هذه الاسماك من الاسترانشيوم والسيزيوم كان في حدود ۳۰ -۷۰ بيكوكيورى / كجم، وهذا التركيز يمثل ربع إلى ثلث تركيز الإشعاع في الأسماك البرية في هذه المنطقة وعشر تركيز الإشعاع في الأسماك التجارية في مناطق أخرى. وهذا الانخفاض في الإشعاع راجع إلى غياب التلوث في مياه تبريد هذه المحطة خلال هذه الفترة ، وكذلك إلى الحقيقة القائلة بأن طريق دخول الإشعاع إلى جسم السمك هو الغذاء أساساً، وعليه فيمكن رعاية السمك في تيار الماء الدافئ الخارج من محطات القوى أو الطاقة الذرة.

وبتركيز الاسترانشيوم في عظام الأسماك يعيق تمثيل الكالسيوم. ومعظم السيزيوم المشع المتراكم في التراوت البنى يدخل عن طريق الأمعاء والخياشيم، وكما هو كذلك في أسماك موسى والراية فإن المصدر الأساسي للسيزيوم (حوالى ٩٠٪) هو الغذاء. ومعدل تركيزات السيزيوم في الأنسجة بالنسبة لتركيزاته في الدم في الثلاث أنواع متشابه. ويرتبط تركيز السيزيوم في الدم مباشرة بعدد كرات الدم الحمراء في السمك.

تؤثر المنظفات في المياه من خلال تدخلها في دورة الملوثات الأخرى ، ومن خلال زيادتها لذائبية المواد السامة العديدة، وتؤثر بالتالي على عملية تبادل الغازات والأيونات وثبات الغرويات وتكون الطبقات الصلبة في نظام المياه.

ولقد سجلت تركيزات المنظفات بلفت حتي ۱۲ جزء/ مليون في بعض انهار آمريكا، 0.5-8.0 جزء / مليون في 11 نهرا بريطانياً. بينما الأنهار المستخدمة كمصدر لإمداد المياه عادة لا تحتوى أكثر من 0.5 جزء / مليون ، وإن كان هذا الحد المنخفض كافياً للحد من انتقال الأوكسجين من الجو للأنهار. وتحدث ظروف لاهوائية بزيادة التركيز إلى واحد جزء / مليون.

فتؤثر المنظفات على الكائنات الحيوانية والنباتية ، فالمنظفات الأنيونية سامة للجمبري ( بتركيز 2.5 جزء / مليون أو أكثر) وكذلك لبرغوث الماء (دافنيا Daphnia) وللحشائش، والأسماك أكثر حساسية للمنظفات الكاتيونية وغير الأيونية عنها للأنيونية.

ورغم أن بحيرة البرلس تعتبر أنقى البحيرات الشمالية المصرية ، فإنها تعرضت لعدة تغيرات محتمل أن توثر على بيئتها، وإن كان مستوى المنظفات بها منخفضاً، فبلغ 0.79 جزء / مليون في الربيع وانعدم في الشتاء، بمتوسط 0.17 جزء / مليون ، فتركيز المنظفات اعلي في مواجهة البوغاز اي من الماء المالح والذى مصدره أبو قير. فالمنظفات دليل تلوث حضري urban Pollution لبيئة البحر.

الملوثات العضوية:

فالملوثات العضوية بيئة غذائية صالحة للفيبريو Vibrio والايروموناس .Aeromonas Spp التي تسبب القروح ulcers والتسمم الدموي Septicacmilla في السمك.

وقد سجلت حالات زيادة تدفق الدم في الاوعية الدموية للخياشيم، تغييرات في مخاطية الجهاز الهضمي في الاسماك التي تعاني من الضغوط بجانب نكرزة necrosis وضمور atrophy الكلي و الكبد والطحال مؤدية لانخفاض ميكانزم الدفاع والمقاومة (المناعة).

كما أن الملوثات العضوية تودى إلى زيادة التريماتودا والطفيليات الخارجية من القشريات التي تقرض الجلد والخياشيم مؤدية إلى تقرحها فتكون عرضة لغزو الكائنات المرضية.

وقد يؤدى التلوث إلى تأثيرات جينية بجانب التسمم الخلوي بما يؤدى إلى زيادة معدل النفوق وتشويهات مثل شذوذ الهيكل العظمى Skeletal anomally والتي قد يسببها التعرض لبعض الكيماويات (كمركبات الكلور العضوية) في الطور الأخير من حياة اليرقات أو البيض.

السمك ( تراوت) المغذي علي عليقة تحتوي ۳۰٪ مخلفات صرف صحي تحتوي تركيزات عالية معنوياً من الكروم والحديد والنيكل والرصاص مع انخفاض محتواها من الصوديوم والبوتاسيوم مقارنة بالأسماك غير المغذاه على نواتج الصرف ، رغم أن القيم المتحصل عليها تعتبر داخل المدى المسجل للأسماك غير الملوثة.

فضلات صرف مصانع الورق غنية بالفينول والكبريتيد ، وعند تعريض المبروك 30 يوم لتركيزات تحت مميتة من هذين الملوثين (أقل كثيراً من تركيزيهما في مخلفات مصنع الورق) يظهر زيادة معنوية ومتدرجة لدليل الكبد الجسمي وفي محتوى كوليسترول المبيض والكبد، وينخفض تدريجياً دليل المناسل الجسمي. تراكم الكوليسترول في المبايض وارتباطه بانخفاض دليل المناسل الجسمي ربما ينتج من نقص تخليق الاستيرويدات Steroidogenesis. وزيادة كوليسترول الكبد يدل على فشل وظيفي للكبد مسئول عن الإضرار بنضج المبيض.

مناطق تكرير البترول على شاطئ البحر الأحمر السعودي عند جدة تحتوى مياهها على ٤ أضعاف المناطق الأخرى (مقارنة) من الهيدروكربونات ، ورغم ذلك فتحتوى كتلة هوائم نباتية ( معبراً عنها بالكلوروفيل a) أعلى من مناطق المقارنة بل أيضاً تتعدد أنواع الهوائم النباتية فيها عن المناطق النظيفة (المقارنة)، إذ تحتوى 43 نوعا من الدينوفلاجيلاتا dinoflagelates و ٢٤ نوعاً من الدياتومات diatoms ضد 16.23 نوعاً بالترتيب في المناطق النظيفة. وهذا يدعو للاعتقاد بأن فضلات البترول المسموح بها في مخلفات التكرار تشجع إنتاجية الماء الأولية.

إلا أن التلوث البترولي الناشئ من إحراق أكثر من 700 بئر بترول كويتي في أثناء حرب الخليج وإلقاء وقود الدبابات في ماء الخليج أدى إلى كارثة بيئية ألحقت الدمار الشامل بالثروة السمكية، إذ انخفضت درجة حرارة البحر حوالى عشر درجات بعد حجب السحب الدخانية لأشعة الشمس مما خفض من نسبة تكاثر الأسماك وانقراض العديد منها، كما أجبر السمك إلى تغيير عاداته الغذائية ليصبح آكل لحوم لانعدام الأغذية الأخرى.

وجد أن أسماك وقشريات البحر الأحمر حساسة جداً عن الرخويات بالنسبة لسمية زيت البترول وقد وجد أن بترول سيناء أقل سمية عن بترول إيران، والجزء الأكثر سمية من البترول الإيراني هو الجزء الأقل غلياناً، بينما الجزء الأكثر سمية من البترول السيناوى هو الجزء الأعلى غلياناً، وتقل السمية مع الملوحة المتوسطة بينما تزيد مع الملوحة المتطرفة ( 20 و 60 جزءاً في الألف). وتقل سمية بترول إيران بزيادة وقت تعرضه للماء (لأن الجزء الأكثر سمية هو الأقل غليانا الذى يترسب) بينما بمرور الوقت تزداد سمية بترول سيناء في الماء (لأن الجزء الأكثر سمية هو الأعلى غلياناً الذى لا يترسب). والسمك المعرض للبترول إما ينفق أو يزداد وزن الكبد فيه وباستمرار التعرض تكتسب الأسماك (سمك الأرنب) مقاومة ضد البترول.

يزداد تراكم المواد السامة بزيادة الرقى في السلسلة الغذائية ، ففي البيئة البحرية تحد مستوى المبدات من مركبات ثنائي الفينيل عديد الكلورة PCBs تزداد من النباتات إلى الأسماك أكلة العشب إلى الأسماك أكلة اللحوم إلى الطيور أكلة الأسماك حتى يصل مستوى تلوث البيئة البحرية إلى عدة ملايين من الأضعاف في نهاية السلسلة الغذائية أي في الحيوانات.

ويزداد التأثير السام للمبيدات في المياه الضحلة حتى بتركيزاتها المنخفضة وتختزن الأسماك 58–93٪ من المبيدات الملوثة للعلف في أنسجة الجسم وإذا نقلت إلى مياه خاليه من المبيدات تخرج حوالى ٪60 مما هوي متراكم في جسمها، ويخزن السمك (موسي) من المبيدات ( د. د.ت) في المخ (260 مجم/ كجم) 3 اضعاف ما يخزن في الكبد منها ( ۸۰ مجم/ كجم). ويبلغ انتاج العالم من DDT 2 مليون طن سنويا ومن مجموعة الدرين- توكسافين (التي تحتوي الدرين، كلودردان، ديلدرين، اندرين، هبتا كلود، توكسافين) حوالي مليون طن سنويا.

وجد آن ثنائي الفينيل عديد الكلور (اروكلور Aroclor بمعدل 25 مجم/ كجم وزن جسم في ۱ مل زيت arachis يحقن في البريتون أسبوعياً لمدة 4 أسابيع) يزيد نشاط إنزيمات ميكروسومات الكبد مثل: (aminopyrine demethylase, p-nitroreductase, & UDP-glucuronyle - transferase). في التراوت والمبروك، بينما زادت cytochrome P450 و محتوي برتين الميكروسوم في التراوت وليس في المبروك، وحدث انخفاض معنوي في اندرهجينات واستردجينات والكورتيكويدات في بلازما الاسماك العاملة خاصة في نهاية الأربعة أسابيع. وكان هنالك ارتباطا بين زيادة النشاط الإنزيمى وانخفاض مستويات هرمونات البلازما.

كما زاد نشاط أنزيم السيتوكروم P450 في كبد اسماك البلايس Plaice المعاملة بمخلوط ثنائي الفينيل عديد الكلور (كلوفين 40 clophen A) مع زيادة نشاط إنزيم الجلوتاثيون اس ترانسفيراز Glutathione - S – transferase كذلك لكن قيمة الهيموجلوبين انخفضت.

وزيادة الكلورينات العضوية (ثنائي الفينيل عديد الكلور ، DDE) في دهن خنزير البحر ارتبطت سلبياً بمستوى تستوسترون الدم مشيرة إلى أن وجود هذه المبيدات في البيئة يؤدى إلى عدم اتزان هرمونات الجنس مما يسبب تدهور تناسلي في الحياة البرية للكائنات المائية.

تعرض أسماك البلطي النيلي إلى ربع الجرعة LD50 من مبيدات الكلور بيريفوس chlorpyrifos أو اللانيت lannite تؤدى إلى انخفاض في نشاط الإنزيمات ثلاثي الدينوسين فوسفاتاز الكلى والمنشط بالصوديوم والبوتاسيوم والمنشط بالماغنسيوم خاصة في إنزيمات الخياشيم التي كانت أكثر حساسية عنه في إنزيمات الأنسجة الأخرى كالكبد والمخ والكلى فقد انخفض نشاط الإنزيمات الثلاثة في الخياشيم بنسبة 54 ، 55، 56 ٪ على التوالي فكانت الخياشيم أشد حساسية يليها المخ فالكبد فالكلى. وكان أشد انخفاض في نشاط هذه الإنزيمات خلال الفترة 6 – 48 ساعة من تعرض الأسماك للمياه الملوثة بكل من البيدين ثم استعادت الانزيمات نشاطها تقريباً في اتجاه المستوي العادي بعد ۱۲۰ ساعة رغم استمرار الانخفاض المعنوي في إنزيمات الخياشيم طوال هذه الفترة. ولقد كان مبيد الكلور بيريفوس أكثر فاعلية في إحباط النشاط الإنزيمى عن مبيد اللانيت.

الاندوسلفان Endosulfan واحد من أشد المبيدات العضوية الكلورية سمية للأسماك ، إذ تظهر الأسماك حركات شاردة ، وتقلصات ، وإفرازات مخاطية شديدة . فتعريض الأسماك لمدة 72 ساعة لجرعة تحت مميتة (۳ جزء / بليون في الماء)، وجد آن انزيم الفوسفاتاز القاعدي يزيد نشاطه في كبد وخياشيم السمك ، كما زاد نشاط إنزيم GPT في البلازما والخياشيم بينما قل في الكبد.

وجد المبيد الحشري د.د.ت متراكم في عضلات اسماك البلطي النيلي في السودان بتركيز 0.1-4 جزء في المليون في السمك الصحيح ظاهرياً، وفي إسرائيل وجد مبيد الكوتنيونcolnion  5-10 مرات أكثر سمية عن الباراثيون parathion وأن الحد السام المميت منها 0.04 جزء في المليون ، 0.5 جزء في المليون علي الترتيب للاسماك وزن ۲۰-۳۰ جم.

-Yuaa (ülvei: SJ

استخدام المبيدات الحشرية ( فنيتروثيون Fenitrothion وكاربوفيوران Carbofuran) بمعدلات استخدامها الامن ولمدة ۱۲۰ يوماً أظهر انخفاض معنوي في قطر حويصله وغروى Colloid الغدة الدرقية ، بينما يزيد ارتفاع الطلائية.

المعاملة بالمبيد العشبي باراكوات paraquat ومبيد الحشرات مثيداشن methidation تؤدي إلى تلف خلوي وضغوط على المبروك العادي وذلك لوحظ من زيادة نشاط إنزيمات جلوتامات دى هيدرجيناز ، جلوتامات اوكسالوا سيتات ترانس اميناز، لاكتات دي هيدرو جيناز في الدم ، اضافة الزيادة سكر الدم كذلك. ويتفاعل المبيدان معاً تعاونياً ويؤديان معاً إلى امتداد الفراغات خارج الخلوية في الكبد وكذلك تحلل ذاتي لخلايا الكبد.

تختلف مقاومة الأسماك للمبيدات العشبية المختلفة (أرسين Arcsin ، بلادكس Bladex، تافازين Tafazine والدالابون Dalapon) باختلاف نوع السمك ونوع المبيد العشبي.

أدى تحليل دهن عجل البحر Seal blubber من محيطات وبحار العالم إلى اكتشاف مستويات مختلفة من المركبات الكلورية المختلفة بشكل يوضح توزيع هذه الملوثات على الكرة الأرضية مع بيان الإختلافات الجغرافية. وهذا يحتم ضرورة إجراء مسح وتحليل مستمر لمتبقيات المبيدات المختلفة.

ومن دراسة على 11 نوعاً سمك في مصر تمثل بحيرات البردويل والمنزلة ومريوط ووادي الريان لمدى وجود متبقيات المبيدات، وجد أن تركيز beta - BHC بلغ 9.68 جزء / بليون في أسماك بحيرة البردويل، بينما احتوت أسماك بحيرة المنزلة على كل من الليندان والهبتاكلور والالدرين ومشتقات ال د. د. ت بتركيزات من 2.53 جزء / بليون للهبتاكلور الي 17.44 جزء / بليون P,P - DDT كما وجد P,P - DDT والجاماكلوردان في اسماك وادي الريان بتركيز 53.9 ، 4.0 جزء / بليون علي الترتيب ، آما المالاثيون فقد وجد بتركيزات بلغت 817.7 ، 193.0 ، 104.0 ، 47.4 جزء / بليون في اسماك بحيرات وادي الريان ومريوط والمنزلة والبردويل على الترتيب.

وبتحليل سمك القراميط والبلطي من محافظة بنى سويف ثبت احتوائها على فضلات المبيدات ( مشابهات HCH مثل ليندان ، دبد.ت، الدرين ، ديلدرين ، هبتاكلور ، هبتاكلور ابوكسيد ، هكساكلوروبنزين، اوكسيكلوردان) باستمرار وإن كانت بتركيزات منخفضة (0.01 –2.22 جزء / مليون)، ولقد كانت القراميط أكثر تلوثاً عن البلطي في عينات الفيوم.

وقد أدت المبيدات المختلفة في بيئة أسماك المبروك إلى زيادة نشاط الإنزيمات المضادة للأكسدة وأدت إلى زيادة عملية أكسدة الدهون. ويؤدى استخدام المبيدات إلى موت الأسماك والحشرات المائية والكائنات القاعية المستخدمة في تغذية الأسماك ، كما تتراكم مبيدات الهاموش (د. د.د.) في البلانكتون، ويتراكم بتركيز أشد في الأسماك أكلة البلانكتون ، وبتركيز أشد جداً في الأسماك أكلة اللحوم ، فيكون في البلانكتون ٢٥ ضعف تركيزه في الماء، وفي الأسماك أكلة النباتات 8 - - 60 ضعف المتراكم في البلانكتون ، وفي آكلات اللحوم 500 ضعف ما في البلانكتون. وحتى المبيدات التي ترش على الأرض تصل إلى الماء الأرضي ثم البحار فالأسماك وفي مياه الصرف إلى البحار، والجمبري أشد حساسية للمبيدات عن الأسماك خاصة في الأعمار الصغيرة. بينما الرخويات البالغة فإنها لا تموت بل تركز المبيد في أجهزتها وأنسجتها مما يضر الإنسان لأنها تؤكل عادة دون طهى مما يؤدى لانتشار أمراض الكبد والجهاز العصبي.